CN111323214A - 一种用于测试陶瓷插芯性能的试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测试陶瓷插芯性能的试验装置，包括基座，基座上设置有升降驱动单元和电路控制单元；升降驱动单元包括驱动装置，驱动装置能够通过滚珠丝杠机构驱动升降板进行升降，升降板上固设有插芯夹具，基座的顶面上固设有底座夹具，底座夹具的下方设置有称重传感器；电路控制单元包括电源、PLC控制器、触摸显示屏、电路控制板及与电路控制板电连接的且均固设在基座上的启动开关、急停开关和复位开关，驱动装置、称重传感器、电源、触摸显示屏和电路控制板分别与PLC控制器电连接。本发明的用于测试陶瓷插芯性能的试验装置能够实现陶瓷插芯的弹力寿命试验、机械耐久性试验和插拔力试验。

Description

一种用于测试陶瓷插芯性能的试验装置

技术领域

本发明涉及试验设备技术领域，特别是涉及一种用于测试陶瓷插芯性能的试验装置。

背景技术

陶瓷插芯是以一种常用的元件，其性能是否满足设计要求对后续的使用非常重要。目前，陶瓷插芯的试验设备通常是对陶瓷插芯进行多次插拔或通过万能材料试验机来测试插拔力值，但完成陶瓷插芯的插芯抗疲劳、机械耐久性、插拔力试验需要用到2-3个设备才能够完成，成本高且效率低。同时市面所了解的机械耐久性试验设备皆无法清除多次插拔试验时测试部位产生的粉尘，会对测试结果造成较大影响。陶瓷插芯弹力寿命试验的测试要求精度较高，插芯插拔行程精度为0.1mm，尚无现有设备能够完成该试验。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测试陶瓷插芯性能的试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现陶瓷插芯弹力寿命试验的测试。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种用于测试陶瓷插芯性能的试验装置，包括基座，所述基座上设置有升降驱动单元和电路控制单元；所述升降驱动单元包括驱动装置，所述驱动装置能够通过滚珠丝杠机构驱动升降板进行升降，所述升降板上固设有插芯夹具，所述基座的顶面上固设有底座夹具，所述底座夹具的下方设置有称重传感器；所述电路控制单元包括电源、PLC控制器、触摸显示屏、电路控制板及与所述电路控制板电连接的且均固设在所述基座上的启动开关、急停开关和复位开关，所述驱动装置、所述称重传感器、所述电源、所述触摸显示屏和所述电路控制板分别与所述PLC控制器电连接。

优选的，还包括除尘单元，所述除尘单元包括与气源管路连接的压力调节阀和与所述压力调节阀连接的吹气软管，所述吹气软管上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述PLC控制器电连接；所述压力调节阀能够将空气中的油、水过滤和分离。

优选的，所述驱动装置为伺服电机，所述升降板与所述滚珠丝杠机构中的螺母固连，所述滚珠丝杠机构中的丝杆竖直；所述升降板还与一竖直设置的限位杆滑动配合，所述限位杆与所述基座固连；所述滚珠丝杠机构上罩设有壳体，且所述插芯夹具伸出所述壳体。

优选的，所述底座夹具为X/Y双向调节夹具。

优选的，所述电路控制单元还包括与所述控制电路板电连接的漏电保护器和两个与所述PLC控制器电连接的接触器。

优选的，还包括与所述电源电连接的电源开关。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的用于测试陶瓷插芯性能的试验装置既能够实现陶瓷插芯的弹力寿命试验，又能够实现陶瓷插芯的机械耐久性试验，还能够实现陶瓷插芯的插拔力试验，一机多用，能够实现三种不同的试验。本发明用于测试陶瓷插芯性能的试验装置通过除尘单元中的吹起软管能够及时清除试验件部位的颗粒与粉尘，保证试验结果的精度；采用伺服电机+滚珠丝杆驱动能够对样品精准定位，能够通过触摸显示屏设定设备的运行参数；当样品出现接不通或粘接时，电流检测系统能及时检测出来并停机报警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于测试陶瓷插芯性能的试验装置的结构示意图；

其中：1-壳体，2-升降板，3-丝杆，4-伺服电机，5-风扇，6-伺服驱动卡，7-复位开关，8-急停开关，9-电路控制板，10-触摸显示屏，11-电源，12-电源开关，13-启动开关，14-第一接触器，15-PLC控制器，16-第二接触器，17-漏电保护器，18-电磁阀，19-压力调节阀，20-称重传感器，21-底座夹具，22-插芯夹具。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种用于测试陶瓷插芯性能的试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现陶瓷插芯弹力寿命试验的测试。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示：本实施例用于测试陶瓷插芯性能的试验装置包括基座，基座上设置有升降驱动单元和电路控制单元；其中，升降驱动单元包括伺服电机4，伺服电机4电连接有伺服电机驱动卡6，伺服电机4能够通过滚珠丝杠机构驱动升降板2进行升降，升降板2上固设有插芯夹具22，插芯夹具22用于固定、夹持陶瓷插芯样品(FC、SC、LC、MPO等)；升降板2与滚珠丝杠机构中的螺母固连，滚珠丝杠机构中的丝杆3竖直，升降板2还与一竖直设置的限位杆滑动配合，限位杆与基座固连；滚珠丝杠机构上罩设有壳体1，且插芯夹具22伸出壳体1。

基座的顶面上固设有底座夹具21，底座夹具21为X/Y双向调节夹具，型号为EBC-XYPG100，底座夹具21用于调整接插件的水平X、Y方向位置，使接插件对中，确保不同尺寸的陶瓷插芯样品能够顺利插拔。在底座夹具21的下方设置有称重传感器20，称重传感器20为50N力值传感器，用于监测试验力值，触摸显示屏10可实时显示试验力值。

电路控制单元包括电源11、PLC控制器15、触摸显示屏10、电路控制板9及与电路控制板9电连接的且均固设在基座上的启动开关13、急停开关8和复位开关7，驱动装置、称重传感器20、电源11、触摸显示屏10和电路控制板9分别与PLC控制器15电连接。PLC控制器15的型号为三菱FX3SA-14MT；复位开关7用于试验后将升降板2恢复到最初设置的零点。试验人员通过触摸显示屏10设置运行程序；控制电路板和PLC控制器15将程序信号传达至伺服电机4和电磁阀18完成试验动作；电路控制单元还包括与控制电路板电连接的漏电保护器17、与电源11电连接的电源开关12和两个与PLC控制器15电连接的接触器，两个接触器分别为第一接触器14和第二接触器16；基座上还设置有风扇5用于散热。

本实施例用于测试陶瓷插芯性能的试验装置还包括除尘单元，除尘单元包括与气源管路连接的压力调节阀19和与压力调节阀19连接的吹气软管，吹气软管上设置有电磁阀18，电磁阀18与PLC控制器15电连接；压力调节阀19能够将空气中的油、水过滤和分离。

利用本实施例用于测试陶瓷插芯性能的试验装置进行陶瓷插芯弹力寿命试验的过程如下：

(1)将陶瓷插芯样品放入插芯夹具22固定好，确保所测试样品的插头插口保持竖直方向；

(2)在触摸显示屏10上点动按键，信号通过电路控制板9传达信号至伺服电机4，伺服电机4根据信号指令开始工作，伺服电机4通过丝杆3驱动升降板2升降进行高精度定位，使陶瓷插芯样品与固定夹具平面刚好接触，在触摸显示屏10按下“置零”’按钮，使当前位置为零位，然后按照相应试验要求设置试验行程以及试验次数(例如插针体插拔行程0.6mm，试验500次)，或停顿时间(0.1-99.9秒)，按下启动开关13开始测试，电路控制板9将设定好的参数信号传达给伺服电机4，通过滚珠丝杆3及升降板2完成指令操作；

(3)可根据试验需要打开吹尘开关，通过电路控制板9控制吹尘组装置，设定吹尘时间，可选择吹尘开时间和吹尘关时间，或者相互交替(仅启动时有效)，也可手动按下吹尘按钮进行吹尘。

利用本实施例用于测试陶瓷插芯性能的试验装置进行机械耐久性及插拔力试验的过程如下：

(1)把陶瓷插芯样品放入插芯夹具22固定好，确保所测试陶瓷插芯样品的插头插口保持竖直方向；

(2)在触摸显示屏10上点动按键，通过电路控制板9传达信号至伺服电机4，伺服电机4根据信号指令开始工作，伺服电机4通过丝杆3驱动升降板2升降进行高精度定位，同时调整陶瓷插芯样品固定夹具的X、Y方向位置，根据试验插头类型选择相应订制夹具(FC、SC、LC、MPO等)，同时可调节底座夹具21调整水平X、Y方向位置(行程精度0.05mm)使样品插头能顺畅插入接插口内且固定好X、Y方向不能移动。在显示屏按下“置零”按钮，使当前位置为零位，在显示屏上点动升降板2使之上升至陶瓷插芯样品与下端固定夹具完全分开，可根据实际情况使升降板2继续上移一段距离，升降板2所移动的行程会显示在显示屏，读取相应的行程数据。在显示屏按下“置零”按钮，使当前位置为零位，进入手动设置界面，将行程设置为之前读取到的数字，根据实际试验需求设定试验次数(0-9999次)，试验速度(0-100mm/s)，按下启动按钮开始测试，电路控制板9将设定好的参数信号传达给伺服电机4，通过滚珠丝杆3及升降板2完成指令操作；若需进行插拔力试验，可在试验开始前设置好所要求力值，设定范围0-100N，下端固定夹具之下为50N称重传感器20，可实时监测试验时力值数据；

(3)可根据试验需要打开吹尘开关，通过电路控制板9控制吹尘组装置，设定吹尘时间，可选择吹尘开时间和吹尘关时间，或者相互交替(仅启动时有效)，也可手动按下吹尘按钮进行吹尘。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种用于测试陶瓷插芯性能的试验装置，其特征在于：包括基座，所述基座上设置有升降驱动单元和电路控制单元；所述升降驱动单元包括驱动装置，所述驱动装置能够通过滚珠丝杠机构驱动升降板进行升降，所述升降板上固设有插芯夹具，所述基座的顶面上固设有底座夹具，所述底座夹具的下方设置有称重传感器；所述电路控制单元包括电源、PLC控制器、触摸显示屏、电路控制板及与所述电路控制板电连接的且均固设在所述基座上的启动开关、急停开关和复位开关，所述驱动装置、所述称重传感器、所述电源、所述触摸显示屏和所述电路控制板分别与所述PLC控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的用于测试陶瓷插芯性能的试验装置，其特征在于：还包括除尘单元，所述除尘单元包括与气源管路连接的压力调节阀和与所述压力调节阀连接的吹气软管，所述吹气软管上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述PLC控制器电连接；所述压力调节阀能够将空气中的油、水过滤和分离。

3.根据权利要求1所述的用于测试陶瓷插芯性能的试验装置，其特征在于：所述驱动装置为伺服电机，所述升降板与所述滚珠丝杠机构中的螺母固连，所述滚珠丝杠机构中的丝杆竖直；所述升降板还与一竖直设置的限位杆滑动配合，所述限位杆与所述基座固连；所述滚珠丝杠机构上罩设有壳体，且所述插芯夹具伸出所述壳体。

4.根据权利要求1所述的用于测试陶瓷插芯性能的试验装置，其特征在于：所述底座夹具为X/Y双向调节夹具。

5.根据权利要求1所述的用于测试陶瓷插芯性能的试验装置，其特征在于：所述电路控制单元还包括与所述控制电路板电连接的漏电保护器和两个与所述PLC控制器电连接的接触器。

6.根据权利要求1所述的用于测试陶瓷插芯性能的试验装置，其特征在于：还包括与所述电源电连接的电源开关。

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