CN113985130B - 一种带线电连接器直流电阻测试自动测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带线电连接器直流电阻测试自动测试系统及测试方法。所述系统包括：计算机(1)；测试控制主机(2)，包括多路测试单元(5)与运动控制单元(6)；配对转接工装(3)，包括测试电缆一(21)、转接电缆(22)，所述测试电缆一(21)一端与多通道测试接口(16)相连，另一端与转接电缆(22)相连；夹持装置(4)，包括正反牙丝杆滑台(23)、步进电机(20)、齿形刀片组合(24)、测试电缆二(25)、送线夹具(26)，所述齿形刀片组合(24)为具有多个齿尖刃口的上、下刀片，上刀片(31)与下刀片(32)齿尖与齿尖相对安装固定。本发明可通过一次装夹，简单、高效、准确地实现带线电连接器各接点的直流电阻测试。

Description

一种带线电连接器直流电阻测试自动测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及电连接器测试技术领域，具体涉及带线电连接器直流电阻测试自动测试系统及测试方法。

背景技术

电缆网在航空航天、战术武器等领域的电子产品以及电子系统中都扮演着重要的角色，对其的作用如同人体内的血管系统。为制作电缆网，各研制生产单位需采购大量的带线电连接器进行成缆制作。因为所面对的环境条件较为严苛，所以带线电连接器的性能稳定成为了制作电缆的最主要考虑因素。如果带线电连接器存在接触不良、阻值异常等问题，会对整个电子系统产生极大的影响，威胁整个系统的运行安全，所以在带线电连接器的生产过程中一定要严格的按照要求进行，从而保证所制作的电缆网性能稳定，促进系统功能的实现。因此，带线电连接器的直流电阻测试十分重要。

带线电连接器一端为连接器端，另一端为导线尾端。带线电连接器连接器端通常为多芯电连接器，一般有1～100个接点。所带导线数量与连接器芯数一致，导线最细可达30AWG(标称绝缘外径0.610mm、芯线直径0.254mm)。传统的带线电连接器直流电阻测试方法为：连接器端通过转接工装与直流电阻测试仪相连，导线尾端需剥除一定长度的绝缘层，然后通过靠人手工一一找点测试。该测试方法存在的不足为：(1)测试效率低，测试前需进行剥线，测试过程中需人工操作一一找点测试；(2)由于为手工测试，存在准确率低下的问题，往往需要反复测试确认；(3)测试数据需手工记录，每个接点分别记录阻值工作量大，追溯较为困难。

现有技术中采取了各种措施进行改善。在申请号CN201110119355.9的中国发明专利中，王晓东公开了一种甩线连接器导通电阻测试辅助装置(公开号CN102269781A)，由下模、活动安装于下模上的定位块、带有切刀的上模组成，分别连接于压力设备上下工作台。所述上摸上平面相应位置设有定位凸筋，定位块下平面设有深度与定位凸筋对应的凹槽。所述上模包括上模块预压装置、切刀，切刀固定连接于上模块下端相应装置，切刀的下端设有水平限位面及尖形刃口，同时预压装置也安装于上模块相应位置。所述预压装置由弹簧、导向柱、套筒、预压块组成，所述弹簧、导向柱、套筒依次安装在上模块对应的孔中，其中套筒与上模块固定连接，弹簧和导向柱置于套筒顶端和上模块空腔中，预压块与导向柱的下端固定连接。该发明甩线连接器导通电阻辅助测试装置可使测试速度相比传统手工测试提高最少3倍以上，并且可以使用对甩线接线关系进行编程的方法对测试进行自动控制，有效提高了测试准确率和效率。

但该装置存在以下问题：(1)测试前先要使用预压装置对导线尾端进行预压，使所有导线全部平铺，不重叠，再启动切刀刺破导线形成导通。整个过程分两步进行，一定程度上增加了实验人员的工作量，而且现实操作中对于较细的导线及导线较多的情况，难以实现所有导线平铺不重叠。(2)切刀刺破模式为一次刺破，该方法的优点在于效率较高，但也存在一定缺点：实际制造使用的导线绝缘外径及芯线直径均存在上下公差范围，对于多根导线进行同时一次刺破时，可能会造成部分芯线未有效刺破，而另一部分导线刺破程度过深，甚至发生直接切断。上述问题都会导致测试结果不准确，如阻值偏大，断路不导通等，不能反映被测样品的实际状态。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种带线电连接器直流电阻自动测试系统及测试方法，可通过一次装夹，简单、高效、准确地实现带线电连接器各接点的直流电阻测试。

本发明通过下述技术方案实现：

一种带线电连接器直流电阻测试自动测试系统，其特征在于，其包括下述组件：

计算机1，安装有专用于该系统的专用软件；

测试控制主机2，包括多路测试单元5与运动控制单元6，所述多路测试单元5包括接触电阻测试设备14、矩阵开关切换设备15、多通道测试接口16，根据通道数的设置，系统可完成多芯带线电连接器的直流电阻测试，所述运动控制单元6的作用是通过所述计算机1的指令所述驱动夹持装置4中的步进电机20，完成指定动作；

配对转接工装3，包括测试电缆一21、转接电缆22，所述测试电缆一21一端与多通道测试接口16相连，另一端与转接电缆22相连，所述转接电缆22另一端与被测带线电连接器的连接器端相连，通过更换不同型号的转接电缆22，实现不同型号带线电连接器的直流电阻测试；

夹持装置4，包括正反牙丝杆滑台23、步进电机20、齿形刀片组合24、测试电缆二25、送线夹具26，所述齿形刀片组合24为具有多个齿尖刃口的上、下刀片，上刀片31与下刀片32齿尖与齿尖相对安装固定，从上刀片31和下刀片32上分别引出测试电缆二25与所述接触电阻测试设备14连接，在通过步进电机20驱动后，上刀片31与下刀片32相向靠近形成多个菱形的刃口组合状态，被测带线电连接器的导线尾端通过所述送线夹具26依次插入其中，进一步使上刀片31与下刀片32相向靠近，将从四个方向、多个刃口同时刺破各根导线绝缘层33，形成刀片和导线芯线34的接触，形成导通回路进行测试。

进一步的是，所述多通道测试接口16为100通道测试接口，根据通道数的设置，系统可完成1～100芯带线电连接器的直流电阻测试。

进一步的是，所述运动控制单元6包括直流稳压电源17、步进电机驱动器18、运动控制卡19。

进一步的是，计算机1、测试控制主机2、显示器7集成在机柜8中，并在机柜8上外挂工作台9，在工作台9上布置电缆固定架10及夹持装置4，在工作台9下布置键盘鼠标11作为输入设备，所述机柜8对外引出220V电源线，内部设置供电接口12对各设备统一供电，所述机柜8顶部设置有散热风扇13。

进一步的是，在工作台9上布置有电缆固定架10，所述配对转接工装3进一步包括电缆固定架10，所述测试电缆一21的与转接电缆22相连的一端连接器固定在电缆固定架10上，实现与转接电缆22的快速插拔。

进一步的是，所述工作台9台面开槽，使在其上固定的所述夹持装置4可以左右滑动，以适应不同带线电连接器线长的测试需要。

进一步的是，所述正反牙丝杆滑台23通过联轴器与步进电机20连接，所述步进电机20根据所述运动控制单元6给出的指令带动所述正反牙丝杆滑台23上的载物平台一27、载物平台二28沿丝杆轴向做直线相向或反向运动，所述载物平台一27、所述载物平台二28上分别安装有配接板一29、配接板二30，配接板的作用是将齿形刀片组合24与送线夹具26安装到载物平台上。

进一步的是，在配接板二30上通过螺钉固定安装送线夹具26，实现导线尾端的快速装夹固定。

进一步的是，所述测试电缆二25与接触电阻测试设备14四线法连接，测试电缆一21为四线法测试线，接触电阻测试设备14与矩阵开关切换设备15之间通过四线法测试线相连，矩阵开关切换设备15同时四线法连接多通道测试接口16，多通道测试接口16四线法连接配对转接工装3。

本发明还提供了上述带线电连接器直流电阻测试自动测试系统的测试方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)选择与被测带线电连接器型号适配的转接电缆22，将被测带线电连接器的连接器端与转接电缆22对接；

2)通过系统软件控制齿形刀片组合24的上刀片31、下刀片32相向运动到指定位置，形成多个菱形的刃口组合状态；

3)将被测带线电连接器的导线尾端通过送线夹具26依次插入夹持装置4并固定；

4)选择系统软件中对应被测带线电连接器型号的测试程序并启动测试；

5)根据系统指令，运动控制单元6驱动上、下刀片相向靠近，到达指定位置后，从四个方向、多个刃口同时刺破各根导线绝缘层33，形成刀片和导线芯线34的接触，多路测试单元5进行一次多路切换测试；

6)根据系统指令，运动控制单元6驱动上刀片31、下刀片32进一步相向靠近，完成多次，步进式刺破，同时，多路测试单元5进行多次多路切换测试；

7)对于某一接点，多次步进测试后取其测试所得的最小阻值，即为该接点接触最为可靠状态下的最理想直流电阻阻值。对被测带线电连接器整体，各个接点测得的最理想直流电阻阻值即为该样品的直流电阻测试值。

通过上述技术方案，本发明能够取得下列有益效果：

1.通过配对转接工装与夹持装置，简单、快速装夹带线电连接器，免剥线，测试前准备时间短，无需增加额外的工作量。

2.通过计算机控制测试控制主机及夹持装置，无需人工操作，通过上下齿形刀片多次、步进式刺破带线电连接器导线尾端，形成可靠接触，准确地实现带线电连接器各接点的直流电阻测试。

3.通过更换转接电缆，可实现不同型号带线电连接器的直流电阻测试。

附图说明

图1为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的框架图；

图2为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的结构示意图；

图3为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的工作台布置正视图；

图4为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的夹持装置的局部A放大示意图；

图5为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的工作台布置俯视图；

图6为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的工作台布置等轴侧视图；

图7为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的齿形刀片组合上、下刀片布置示意图；

图8为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的齿形刀片组合B局部放大示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图的图1～8对本发明的具体实施例进行进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发行。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的框架图。如图1所示，本发明所提供的一种带线电连接器直流电阻自动测试系统包括计算机1、测试控制主机2、配对转接工装3、夹持装置4。所述计算机1中安装有专用于该系统的专用软件。所述测试控制主机2包括多路测试单元5与运动控制单元6，均与计算机相连1。所述多路测试单元5包括：接触电阻测试设备14、矩阵开关切换设备15、多通道测试接口16。所述运动控制单元6包括直流稳压电源17、步进电机驱动器18、运动控制卡19。运动控制单元6可根据安装于计算机1中的专用软件给出的指令，精确控制步进电机20输出相应的转速及步距角。

图2为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的结构示意图。如图2所示，计算机1、测试控制主机2(图中示出为多路测试单元5的接触电阻测试设备14、矩阵开关切换设备15、多通道测试接口16、运动控制单元6)、显示器7集成在机柜8中，并在机柜8上外挂工作台9。在工作台9上布置配对转接工装3的电缆固定架10及夹持装置4。工作台9下布置有键盘鼠标11作为输入设备。该键盘鼠标11优选为抽屉式键盘鼠标。机柜8对外引出220V电源线，内部设置供电接口12对各设备统一供电。机柜8顶部设置散热风扇13。所述多通道测试接口16优选为100通道测试接口。

多路测试单元5的接触电阻测试设备14用于测量带线电连接器直流电阻值。多路测试单元5的矩阵开关切换设备15用于控制各个测试接点间的来回切换。接触电阻测试设备14与矩阵开关切换设备15之间通过四线法测试线相连，矩阵开关切换设备15同时四线法连接多通道测试接口16。多通道测试接口16四线法连接配对转接工装3。根据通道数的设置，系统可完成1～100芯带线电连接器的直流电阻测试。运动控制单元6的作用是通过计算机1的指令驱动夹持装置4中的步进电机20，完成指定动作。

所述配对转接工装3包括测试电缆一21、转接电缆22、电缆固定架10。测试电缆一21为四线法测试线，一端与多通道测试接口16相连，另一端与转接电缆22相连。测试电缆一21的与转接电缆22相连的一端连接器固定在电缆固定架10上，可实现与转接电缆22的快速插拔。转接电缆22另一端与被测带线电连接器的连接器端相连。转接电缆22的作用是：(1)实现从测试接口所使用的连接器转换到与被测带线电连接器适配的连接器；(2)多次插拔使用后可进行更换维护。根据被测带线电连接器的不同型号，配置适配的转接电缆22，通过更换不同型号的转接电缆22，可实现不同型号带线电连接器的直流电阻测试。

所述夹持装置4包括：正反牙丝杆滑台23、步进电机20、齿形刀片组合24、测试电缆二25、送线夹具26。

图3为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的工作台布置正视图；图4为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的夹持装置的局部A放大示意图。如图3、4所示，夹持装置4的正反牙丝杆滑台23通过联轴器与步进电机20连接，步进电机20根据运动控制单元6给出的指令带动正反牙丝杆滑台23上的载物平台一27、载物平台二28沿丝杆轴向做直线相向或反向运动。载物平台一27、载物平台二28上分别安装有配接板一29、配接板二30，与载物平台通过螺钉安装固定。配接板的作用是将齿形刀片组合24与送线夹具26安装到载物平台上。

图5为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的工作台布置俯视图；图6为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的工作台布置等轴侧视图。如图5、6所示，工作台9台面开槽，使在其上固定的夹持装置4可以左右滑动，以适应不同带线电连接器线长的测试需要。

图7为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的齿形刀片组合上、下刀片布置示意图。如图7所示，配接板一29、配接板二30上分别通过螺钉安装齿形刀片组合24，分别为上刀片31与下刀片32。从上刀片31和下刀片32上分别引出测试电缆二25与接触电阻测试设备14四线法连接。在配接板二30上通过螺钉固定安装送线夹具26，实现导线尾端的快速装夹固定。

图8为本发明的带线电连接器直流电阻自动测试系统的齿形刀片组合B局部放大示意图。依据图8说明上、下刀片刺破导线的方法。如图8所示，所述齿形刀片组合24为具有多个齿尖刃口的上、下刀片，上刀片31与下刀片32齿尖与齿尖相对安装固定，在通过步进电机20驱动后，上刀片31与下刀片32相向靠近形成多个菱形的刃口组合状态，此时在其中放入导线尾端，进一步使上刀片31与下刀片32相向靠近，将从四个方向、多个刃口同时刺破各根导线绝缘层33，形成刀片和导线线芯34的接触，形成导通回路。

所述运动控制单元6控制步进电机20驱动齿形刀片组合24上、下刀片完成多次、步进式刺破，每步进一次，多路测试单元5完成一次多路切换测试，对于某一接点，多次步进测试后取其测试所得的最小阻值，即为接触最为可靠状态下的最理想直流电阻阻值。通过对各个接点测试并并取其最小阻值，即为被测带线电连接器的直流电阻测试值。

根据本发明的系统框架组成，选择高精度的正反牙丝杆滑台23及运动控制单元6，可完成导线最细为30AWG(标称绝缘外径0.610mm、芯线直径0.254mm)的直流电阻测试。

本发明所涉及的一种用于带线电连接器直流电阻测试的测试方法如下：

1)选择与被测带线电连接器型号适配的转接电缆22，将被测带线电连接器的连接器端与转接电缆22对接。

2)通过系统软件控制齿形刀片组合24的上刀片31、下刀片32相向运动到指定位置，形成多个菱形的刃口组合状态。

3)将被测带线电连接器的导线尾端通过送线夹具26依次插入夹持装置4并固定。

4)选择系统软件中对应被测带线电连接器型号的测试程序并启动测试。

5)根据系统指令，运动控制单元6驱动上、下刀片相向靠近，到达指定位置后，从四个方向、多个刃口同时刺破各根导线绝缘层33，形成刀片和导线芯线34的接触，多路测试单元5进行一次多路切换测试。

6)根据系统指令，运动控制单元6驱动上刀片31、下刀片32进一步相向靠近，完成多次，步进式刺破，同时，多路测试单元5进行多次多路切换测试。

7)对于某一接点，多次步进测试后取其测试所得的最小阻值，即为该接点接触最为可靠状态下的最理想直流电阻阻值。对被测带线电连接器整体，各个接点测得的最理想直流电阻阻值即为该样品的直流电阻测试值。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何更改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带线电连接器直流电阻测试自动测试系统，其特征在于，其包括下述组件：

计算机（1），安装有专用于该系统的专用软件；

测试控制主机（2），包括多路测试单元（5）与运动控制单元（6），所述多路测试单元（5）包括接触电阻测试设备（14）、矩阵开关切换设备（15）、多通道测试接口（16），根据通道数的设置，系统可完成多芯带线电连接器的直流电阻测试，所述运动控制单元（6）的作用是通过所述计算机（1）的指令驱动夹持装置（4）中的步进电机（20），完成指定动作；

配对转接工装（3），包括测试电缆一（21）、转接电缆（22），所述测试电缆一（21）一端与多通道测试接口（16）相连，另一端与转接电缆（22）相连，所述转接电缆（22）另一端与被测带线电连接器的连接器端相连，通过更换不同型号的转接电缆（22），实现不同型号带线电连接器的直流电阻测试；

夹持装置（4），包括正反牙丝杆滑台（23）、步进电机（20）、齿形刀片组合（24）、测试电缆二（25）、送线夹具（26），所述齿形刀片组合（24）为具有多个齿尖刃口的上、下刀片，上刀片（31）与下刀片（32）齿尖与齿尖相对安装固定，从上刀片（31）和下刀片（32）上分别引出测试电缆二（25）与所述接触电阻测试设备（14）连接，在通过步进电机（20）驱动后，上刀片（31）与下刀片（32）相向靠近形成多个菱形的刃口组合状态，被测带线电连接器的导线尾端通过所述送线夹具（26）依次插入其中，进一步使上刀片（31）与下刀片（32）相向靠近，将从四个方向、多个刃口同时刺破各根导线绝缘层（33），形成刀片和导线芯线（34）的接触，形成导通回路进行测试。

2.根据权利要求1所述的带线电连接器直流电阻测试自动测试系统，其特征在于，所述多通道测试接口（16）为100通道测试接口，根据通道数的设置，系统可完成1~100芯带线电连接器的直流电阻测试。

3.根据权利要求1所述的带线电连接器直流电阻测试自动测试系统，其特征在于，所述运动控制单元（6）包括直流稳压电源（17）、步进电机驱动器（18）、运动控制卡（19）。

4.根据权利要求1所述的带线电连接器直流电阻测试自动测试系统，其特征在于，计算机（1）、测试控制主机（2）、显示器（7）集成在机柜（8）中，并在机柜（8）上外挂工作台（9），在工作台（9）上布置电缆固定架（10）及夹持装置（4），在工作台（9）下布置键盘鼠标（11）作为输入设备，所述机柜（8）对外引出220V电源线，内部设置供电接口（12）对各设备统一供电，所述机柜（8）顶部设置有散热风扇（13）。

5.根据权利要求4所述的带线电连接器直流电阻测试自动测试系统，其特征在于，在工作台（9）上布置有电缆固定架（10），所述配对转接工装（3）进一步包括电缆固定架（10），所述测试电缆一（21）的与转接电缆（22）相连的一端连接器固定在电缆固定架（10）上，实现与转接电缆（22）的快速插拔。

6.根据权利要求4所述的带线电连接器直流电阻测试自动测试系统，其特征在于，所述工作台（9）台面开槽，使在其上固定的所述夹持装置（4）可以左右滑动，以适应不同带线电连接器线长的测试需要。

7.根据权利要求1所述的带线电连接器直流电阻测试自动测试系统，其特征在于，所述正反牙丝杆滑台（23）通过联轴器与步进电机（20）连接，所述步进电机（20）根据所述运动控制单元（6）给出的指令带动所述正反牙丝杆滑台（23）上的载物平台一（27）、载物平台二（28）沿丝杆轴向做直线相向或反向运动，所述载物平台一（27）、所述载物平台二（28）上分别安装有配接板一（29）、配接板二（30），配接板的作用是将齿形刀片组合（24）与送线夹具（26）安装到载物平台上。

8.根据权利要求7所述的带线电连接器直流电阻测试自动测试系统，其特征在于，在配接板二（30）上通过螺钉固定安装送线夹具（26），实现导线尾端的快速装夹固定。

9.根据权利要求1所述的带线电连接器直流电阻测试自动测试系统，其特征在于，所述测试电缆二（25）与接触电阻测试设备（14）四线法连接，测试电缆一（21）为四线法测试线，接触电阻测试设备（14）与矩阵开关切换设备（15）之间通过四线法测试线相连，矩阵开关切换设备（15）同时四线法连接多通道测试接口（16），多通道测试接口（16）四线法连接配对转接工装（3）。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的带线电连接器直流电阻测试自动测试系统的测试方法，其特征在于，包括下述步骤：

第一步，选择与被测带线电连接器型号适配的转接电缆（22），将被测带线电连接器的连接器端与转接电缆（22）对接；

第二步，通过系统软件控制齿形刀片组合（24）的上刀片（31）、下刀片（32）相向运动到指定位置，形成多个菱形的刃口组合状态；

第三步，将被测带线电连接器的导线尾端通过送线夹具（26）依次插入夹持装置（4）并固定；

第四步，选择系统软件中对应被测带线电连接器型号的测试程序并启动测试；

第五步，根据系统指令，运动控制单元（6）驱动上、下刀片相向靠近，到达指定位置后，从四个方向、多个刃口同时刺破各根导线绝缘层（33），形成刀片和导线芯线（34）的接触，多路测试单元（5）进行一次多路切换测试；

第六步，根据系统指令，运动控制单元（6）驱动上刀片（31）、下刀片（32）进一步相向靠近，完成多次，步进式刺破，同时，多路测试单元（5）进行多次多路切换测试；

第七步，对于某一接点，多次步进测试后取其测试所得的最小阻值，即为该接点接触最为可靠状态下的最理想直流电阻阻值，对被测带线电连接器整体，各个接点测得的最理想直流电阻阻值即为样品的直流电阻测试值。