CN108414017B - 一种用于电连接器插拔模拟试验装置及试验方法 - Google Patents
一种用于电连接器插拔模拟试验装置及试验方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于电连接器插拔模拟试验装置及试验方法，它涉及一种试验装置及试验方法。本发明解决了目前没有模拟插针、插孔的插拔过程并实时监测插拔过程中插拔力、接触电阻变化的试验装置的问题。插孔夹具通过第一绝缘块安装在三维滑台的上端面上，插孔夹具上设置有与电连接器插孔相应的型腔，第二绝缘块的另一端加工有与电连接器插针配合的第二螺纹盲孔。安装试件；调整插孔试件和插针试件位置基本对准；微调工业相机获得计算机的清晰动态图像；获得基于工业相机下插孔试件和插针试件的位置的精确对准；启动电动滑台，使插针试件在插孔试件内按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，通过力传感器测得插拔力。本发明用于电连接器插拔模拟试验。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电连接器插拔模拟试验装置及试验方法，属于仪器与电接触领域。
背景技术
电连接器是电子设备中不可缺少的部件，插针、插孔是电连接器的关键元件，它直接影响着电连接器的可靠性。目前还没有一种模拟插针、插孔的插拔过程并实时监测插拔过程中关键参数(如插拔力、接触电阻等)变化的试验装置，致使电连接器的可靠性评估方法尚还存在一定的局限性。因此，如何提供一种电连接器插拔模拟试验装置，可按技术要求对插针、插孔开展插拔试验并获得相关参数，同时操作简易是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
综上，目前没有模拟插针、插孔的插拔过程并实时监测插拔过程中插拔力、接触电阻变化的试验装置。
发明内容
本发明为解决目前没有模拟插针、插孔的插拔过程并实时监测插拔过程中插拔力、接触电阻变化的试验装置的问题，进而提供一种用于电连接器插拔模拟试验装置及试验方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明的用于电连接器插拔模拟试验装置包括三维滑台1、第一绝缘块2、插孔夹具3、顶盖4、第二绝缘块7、力传感器8、支座9、第三绝缘块10、电动滑台11、一维滑台12、基座13和工业相机14；三维滑台1和一维滑台12依次设置在基座13的上端面上，插孔夹具3通过第一绝缘块2安装在三维滑台1的上端面上，插孔夹具3上设置有与电连接器插孔相应的型腔，插孔夹具3的上端连接有顶盖4；
电动滑台11安装在一维滑台12的上端面上，一维滑台12上设置有沿基座13长度方向滑动的导轨，电动滑台11上设置有沿基座13长度方向滑动的导轨，支座9通过第三绝缘块10安装在电动滑台11的上端面上，力传感器8的两端均为外螺纹杆，支座9上部设置有与力传感器8一端相配合的螺纹通孔，第二绝缘块7的一端加工有与力传感器8另一端相配合的第一螺纹盲孔，第二绝缘块7的另一端加工有与电连接器插针配合的第二螺纹盲孔，第二绝缘块7、力传感器8和支座9依次螺纹连接，所述力传感器8一端穿过支座9上的螺纹通孔与控制器连接，第二绝缘块7的上加工有前后贯通螺纹通孔，第二绝缘块7的螺纹通孔与第二螺纹盲孔垂直且连通设置，工业相机14固定在基座13的上端面上。
进一步地，第一绝缘块2、第二绝缘块7和第三绝缘块10均由聚酰亚胺制成。
进一步地，插孔试件5的上部沿其长度方向依次加工有三个通孔。
进一步地，顶盖4的中部加工有圆形通孔，顶盖4通过螺钉固定安装在插孔夹具3上。
进一步地，三维滑台1上设置有沿其长度方向、宽度方向和高度方向上滑动的导轨，三个方向上均设置有调节旋钮。
一种用于电连接器插拔模拟试验方法是按着以下步骤实现的：
步骤一、将插孔试件5装入插孔夹具3的型腔内，然后盖上顶盖4并用螺钉固定；
步骤二、将插针试件6旋紧在绝缘块7上的第二螺纹盲孔内；
步骤三、通过旋动三维滑台1的三个方向上的调节旋钮移动插孔试件5的位置，通过旋动一维滑台12的调节旋钮移动插针试件6的位置，使得插孔试件5和插针试件6位置基本对准；
步骤四、微调工业相机14，获得计算机的清晰动态图像；
步骤五、重复步骤三，以获得在基于工业相机14下插孔试件5和插针试件6的位置的精确对准；
步骤六、启动电动滑台11，使插针试件6在插孔试件5内按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，通过力传感器8测得插孔试件5与插针试件6在插拔过程中的插拔力，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插孔试件5和插针试件6的插拔力，并获得插拔力的实时监测数据。
进一步地，监测试件的接触电阻数据步骤如下：按步骤一进行操作后，采用两个导线夹分别夹持插孔试件5上部的任意两个孔以完成其与控制器的连接，再用两个带导线的螺钉从两侧旋入绝缘块7的穿通螺纹孔内直至与插针试件6紧密接触；接着重复步骤二至步骤五，然后启动电动滑台11，使插针试件6在插孔试件5内按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，通过力传感器8测得插孔试件5与插针试件6在插拔过程中的插拔力，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力、插拔力-接触电阻的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插孔试件5和插针试件6的插拔力，并获得插拔力、接触电阻的实时监测数据以及插拔力与接触电阻的变化关系。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的用于电连接器插拔模拟试验装置设置有三维滑台、电动滑台、一维滑台和工业相机，通过工业相机实现了插孔试件和插针试件的位置的精确对准；从而可以实现电连接器插拔过程模拟，还可对插拔过程中的关键参数进行实时监测；具有原理可靠，结构简单、紧凑的优点；
一维滑台可通过手动调节旋钮沿基座长度方向运动，可实现电连接器的手动插拔模拟；本发明装置具有电连接器电动插拔模拟与手动插拔模拟两种模式，并可按需灵活选择，提高本装置的适用性；
本发明的用于电连接器插拔模拟试验方法操作简单，原理可靠，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插孔试件和插针试件的插拔力，并获得插拔力的实时监测数据；本发明不但具有良好的科研应用价值，而且对电接触领域的测试技术及装置的发展有着重要意义。
附图说明
图1是本发明的用于电连接器插拔模拟试验装置的整体结构主视示意图；
图2是本发明的用于电连接器插拔模拟试验装置的整体结构俯视示意图；
图3是本发明中具体实施方式一中插孔试件5与插针试件6的立体结构图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1～3所示，本实施方式的用于电连接器插拔模拟试验装置包括三维滑台1、第一绝缘块2、插孔夹具3、顶盖4、第二绝缘块7、力传感器8、支座9、第三绝缘块10、电动滑台11、一维滑台12、基座13和工业相机14；三维滑台1和一维滑台12依次设置在基座13的上端面上，插孔夹具3通过第一绝缘块2安装在三维滑台1的上端面上，插孔夹具3上设置有与电连接器插孔相应的型腔，插孔夹具3的上端连接有顶盖4；
电动滑台11安装在一维滑台12的上端面上，一维滑台12上设置有沿基座13长度方向滑动的导轨，电动滑台11上设置有沿基座13长度方向滑动的导轨，支座9通过第三绝缘块10安装在电动滑台11的上端面上，力传感器8的两端均为外螺纹杆，支座9上部设置有与力传感器8一端相配合的螺纹通孔，第二绝缘块7的一端加工有与力传感器8另一端相配合的第一螺纹盲孔，第二绝缘块7的另一端加工有与电连接器插针配合的第二螺纹盲孔，第二绝缘块7、力传感器8和支座9依次螺纹连接，所述力传感器8一端穿过支座9上的螺纹通孔与控制器连接，第二绝缘块7的上加工有前后贯通螺纹通孔，第二绝缘块7的螺纹通孔与第二螺纹盲孔垂直且连通设置，工业相机14固定在基座13的上端面上。
一维滑台12的厂家为东莞市盛菱精密机械有限公司，型号为LX80-R1；
三维滑台1的厂家为东莞市盛菱精密机械有限公司，型号为LD80-R-2；
电动滑台11的厂家为日本IVI公司，采购于艾卫艾商贸(上海)有限公司，型号为rca2-tw4n-i-20-6-30-a1-p-20-2-03；
本发明由力传感器8测得并记录插针插孔在插拔过程中的实时插拔力；同时，第二绝缘块7的上加工有前后贯通螺纹通孔，第二绝缘块7的螺纹通孔与第二螺纹盲孔垂直且连通设置，可使插针试件6通过带导线的螺钉与控制器连接，插孔试件5可直接利用自身上部的孔通过导线夹与控制器连接，实现本发明装置具有电连接器接触电阻动态测试以及电连接器插拔力-接触电阻的实时动态监测的功能，拓展本装置的功能性和通用性。
电动滑台11可沿基座13长度方向做匀速往复运动，且运动的速度、行程和频率可控，如此设计，可使插针试件6在插孔试件5内可按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，实现电连接器的电动插拔模拟；在插针试件6插入插孔试件5内后，通过电动滑台11可使插针插孔做几十微米量级内的微动摩擦，可实现电连接器的微动摩擦模拟；
一维滑台12可通过手动调节旋钮沿基座13长度方向运动，可实现电连接器的手动插拔模拟。因此，本发明装置具有电连接器电动插拔模拟与手动插拔模拟两种模式，并可按需灵活选择，提高本装置的适用性。同时，电动插拔模拟功能与接触电阻动态测试功能结合运用，可实现电连接器的电寿命试验和机械寿命试验，扩大本装置的用途范围。
具体实施方式二：本实施方式第一绝缘块2、第二绝缘块7和第三绝缘块10均由聚酰亚胺制成。如此设计，可以起到绝缘的作用。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图3所示，本实施方式插孔试件5的上部沿其长度方向依次加工有三个通孔。如此设计，可以通过两个导线夹夹持插孔试件5上部的任意两个孔以完成其与控制器的连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：如图1和图2所示，本实施方式顶盖4的中部加工有圆形通孔，顶盖4通过螺钉固定安装在插孔夹具3上。如此设计，结合工业相机14完成插孔试件5和插针试件6的位置的对准，可实现本发明装置对插孔插针位置的精细调整，提高本装置的通用性，同时可实现本装置具有记录动态图像、分辨材料微观组织变化状态的功能。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：如图1和图2所示，本实施方式三维滑台1上设置有沿其长度方向、宽度方向和高度方向上滑动的导轨，三个方向上均设置有调节旋钮。如此设计，可实现对插孔试件5在三个维度上全面的位置调整；同时插孔夹具3设置的型腔较插孔试件5插孔部分的外型尺寸适当稍大，可使插孔插针在插拔过程中自适应调整位置，确保试件的同轴性。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。
具体实施方式六：如图1～3所示，本实施方式的用于电连接器插拔模拟试验方法步骤如下：
步骤一、将插孔试件5装入插孔夹具3的型腔内，然后盖上顶盖4并用螺钉固定；
步骤二、将插针试件6旋紧在绝缘块7上的第二螺纹盲孔内；
步骤三、通过旋动三维滑台1的三个方向上的调节旋钮移动插孔试件5的位置，通过旋动一维滑台12的调节旋钮移动插针试件6的位置，使得插孔试件5和插针试件6位置基本对准；
步骤四、微调工业相机14，获得计算机的清晰动态图像；
步骤五、重复步骤三，以获得在基于工业相机14下插孔试件5和插针试件6的位置的精确对准；
步骤六、启动电动滑台11，使插针试件6在插孔试件5内按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，通过力传感器8测得插孔试件5与插针试件6在插拔过程中的插拔力，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插孔试件5和插针试件6的插拔力，并获得插拔力的实时监测数据。
具体实施方式七：如图1～3所示，本实施方式监测试件的接触电阻数据步骤如下：按步骤一进行操作后，采用两个导线夹分别夹持插孔试件5上部的任意两个孔以完成其与控制器的连接，再用两个带导线的螺钉从两侧旋入绝缘块7的穿通螺纹孔内直至与插针试件6紧密接触；接着重复步骤二至步骤五，然后启动电动滑台11，使插针试件6在插孔试件5内按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，通过力传感器8测得插孔试件5与插针试件6在插拔过程中的插拔力，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力、插拔力-接触电阻的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插孔试件5和插针试件6的插拔力，并获得插拔力、接触电阻的实时监测数据以及插拔力与接触电阻的变化关系。如此操作，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力、插拔力-接触电阻的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插孔试件5和插针试件6的插拔力，并获得插拔力、接触电阻的实时监测数据以及插拔力与接触电阻的变化关系。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。
Claims (7)
1.一种用于电连接器插拔模拟试验装置，所述电连接器插拔模拟试验装置包括三维滑台(1)、第一绝缘块(2)、插孔夹具(3)、顶盖(4)、第二绝缘块(7)、力传感器(8)、支座(9)、第三绝缘块(10)、电动滑台(11)、一维滑台(12)、基座(13)和工业相机(14)；其特征在于：三维滑台(1)和一维滑台(12)依次设置在基座(13)的上端面上，插孔夹具(3)通过第一绝缘块(2)安装在三维滑台(1)的上端面上，插孔夹具(3)上设置有与电连接器插孔相应的型腔，插孔夹具(3)的上端连接有顶盖(4)；
电动滑台(11)安装在一维滑台(12)的上端面上，一维滑台(12)上设置有沿基座(13)长度方向滑动的导轨，电动滑台(11)上设置有沿基座(13)长度方向滑动的导轨，支座(9)通过第三绝缘块(10)安装在电动滑台(11)的上端面上，力传感器(8)的两端均为外螺纹杆，支座(9)上部设置有与力传感器(8)一端相配合的螺纹通孔，第二绝缘块(7)的一端加工有与力传感器(8)另一端相配合的第一螺纹盲孔，第二绝缘块(7)的另一端加工有与电连接器插针配合的第二螺纹盲孔，第二绝缘块(7)、力传感器(8)和支座(9)依次螺纹连接，所述力传感器(8)一端穿过支座(9)上的螺纹通孔与控制器连接，第二绝缘块(7)的上加工有前后贯通螺纹通孔，第二绝缘块(7)的螺纹通孔与第二螺纹盲孔垂直且连通设置，工业相机(14)固定在基座(13)的上端面上。
2.根据权利要求1所述的用于电连接器插拔模拟试验装置，其特征在于：第一绝缘块(2)、第二绝缘块(7)和第三绝缘块(10)均由聚酰亚胺制成。
3.根据权利要求1或2所述的用于电连接器插拔模拟试验装置，其特征在于：插孔试件(5)的上部沿其长度方向依次加工有三个通孔。
4.根据权利要求3所述的用于电连接器插拔模拟试验装置，其特征在于：顶盖(4)的中部加工有圆形通孔,顶盖(4)通过螺钉固定安装在插孔夹具(3)上。
5.根据权利要求1、2或4所述的用于电连接器插拔模拟试验装置，其特征在于：三维滑台(1)上设置有沿其长度方向、宽度方向和高度方向上滑动的导轨，三个方向上均设置有调节旋钮。
6.一种利用权利要求1-5中任一权利要求所述的用于电连接器插拔模拟试验装置的试验方法，其特征在于所述用于电连接器插拔模拟试验方法步骤如下：
步骤一、将插孔试件(5)装入插孔夹具(3)的型腔内，然后盖上顶盖(4)并用螺钉固定；
步骤二、将插针试件(6)旋紧在绝缘块(7)上的第二螺纹盲孔内；
步骤三、通过旋动三维滑台(1)的三个方向上的调节旋钮移动插孔试件(5)的位置，通过旋动一维滑台(12)的调节旋钮移动插针试件(6)的位置，使得插孔试件(5)和插针试件(6)位置基本对准；
步骤四、微调工业相机(14)，获得计算机的清晰动态图像；
步骤五、重复步骤三，以获得在基于工业相机(14)下插孔试件(5)和插针试件(6)的位置的精确对准；
步骤六、启动电动滑台(11)，使插针试件(6)在插孔试件(5)内按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，通过力传感器(8)测得插孔试件(5)与插针试件(6)在插拔过程中的插拔力，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插孔试件(5)和插针试件(6)的插拔力，并获得插拔力的实时监测数据。
7.根据权利要求6所述的用于电连接器插拔模拟试验方法，其特征在于监测试件的接触电阻数据步骤如下：按步骤一进行操作后，采用两个导线夹分别夹持插孔试件(5)上部的任意两个孔以完成其与控制器的连接，再用两个带导线的螺钉从两侧旋入绝缘块(7)的穿通螺纹孔内直至与插针试件(6)紧密接触；接着重复步骤二至步骤五，然后启动电动滑台(11)，使插针试件(6)在插孔试件(5)内按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，通过力传感器(8)测得插孔试件(5)与插针试件(6)在插拔过程中的插拔力，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力、插拔力-接触电阻的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插孔试件(5)和插针试件(6)的插拔力，并获得插拔力、接触电阻的实时监测数据以及插拔力与接触电阻的变化关系。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Ren Wanbin Inventor after: Meng Yuan Inventor after: Fan Wenbo Inventor after: Du Danyang Inventor before: Ren Wanbin Inventor before: Fan Wenbo Inventor before: Du Danyang |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |