CN201066377Y - 电缆检测仪 - Google Patents

Abstract

一种检测电缆的检测设备，包括控制器，控制器的I/O端的人机界面和测量模块，还包括接于所述控制器的I/O端的驱动器，与驱动器相连接的机械手，与机械手连接的测针，控制器和测量模块通过切换开关与测针相连通，机械手为三自由度机械手。本实用新型解决了背景技术中人工测试效率低、准确性差，而测试系统用于少量测试成本高的技术问题，可用于研制、生产、检验、使用、维护过程中电缆或带有电缆联接的设备的检测，尤其适用于实验室中对不同性能、不同规格的电缆进行检测。

Description

电缆检测仪

技术领域

本实用新型及一种检测电缆的检测设备，可用于研制、生产、检验、使用、维护过程中电缆或带有电缆联接的设备的检测，尤其适用于实验室中对不同性能、不同规格的电缆进行检测。

背景技术

电缆是机电设备进行信号传输或能量传输的重要载体，系统设备之间的电源、信号、控制、通信传输都要通过电缆完成。电缆连接的可靠性直接影响到设备的完好率。因此在机电产品的研制、生产、检验、使用、维护过程中都需要对电缆进行检测。

电缆测试的操作量庞大，一般需要测试电缆一端的一根芯线与电缆另一端的每根芯线依次连通的测量参数，检测次数一般为：N＝n·(n-1)/2，其中N为检查次数，n为线束的检测点数。例如：36芯电缆，n＝36，检测次数N一般为630次。

电缆测试的传统方法主要是人工测试，采用三用表、蜂鸣器等工具，两人配合，人工逐点进行测试，适用于种类少、芯数较少的电缆测试。对于大批量、多芯电缆的测试，不仅测试效率低，而且受人为因素影响，易导致导通接触不可靠、漏测等，准确性差。

现有多芯电缆测试系统的构成如图1所示，通过转接电缆9和适配插座10，可对不同的系统、分系统、单元之间的联接电缆或带有电缆的设备的无源电气性能进行测试测量。具体方法是：将被测电缆6两端通过接入插头4、5与适配插座10相连接，通过人机界面1输入控制参数，控制器2启动测量模块3，使测量模块3处于导通、阻抗、绝缘等测量状态之一，控制器2通过解码器7、驱动器与继电器构成的开关矩阵8以及转接电缆9，经适配插座10将激励信号送到被测电缆6的接入插头4、5，开关矩阵8依次将被测电缆6的每根芯线与测量模块3的输入端导通，测试结果送回控制器2及人机界面1，控制器2分析、判断被测电缆6的导通、阻抗或绝缘等测量参数，可查出芯线的通断路、搭接短路、配线错误等。现有的多芯电缆测试系统存在的缺点是：不同性能、不同规格的多芯电缆，需要采用不同的专用适配插座10，仅适用于电缆品种较少的批量生产或批量维修场合。

在大多数的实验室和维修现场，经常需要对多种不同规格的多芯电缆进行检测，有时一种规格的待测电缆可能只有一根。采用手工测试，进行数百次以上的繁琐操作，费时、费力，且准确性差。采用现有的多芯电缆测试系统，必须制作相应的转接电缆和适配插座，成本较高。另外，现有的测试系统是采用开关矩阵8完成各根芯线的高压绝缘测试切换，各个继电器在布线时需保持一定的安全距离，开关矩阵8中的继电器数量与被测电缆芯数成正比，当继电器数量较多时，测试系统的体积会很庞大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种电缆检测仪，其解决了背景技术中人工测试效率低、准确性差，而测试系统用于少量测试成本高的技术问题。

本实用新型的技术解决方案：

一种电缆检测仪，包括

控制器2，

控制器2的I/O端的人机界面1和测量模块3，

其特征在于：它还包括

接于所述控制器2的I/O端的驱动器11，

与驱动器11相连接的机械手13及机械手14，

分别与机械手13、机械手14相连接的测针15、测针16，

所述的控制器2和测量模块3通过切换开关12与测针15、测针16相连通；

所述的机械手13及机械手14为三自由度机械手。

上述设置于Y向滑轨401上并与之滑动配合的Y向滑块402构成三自由度机械手的一维移动机构；所述X向移动臂30的X向滑轨301固定于Y向滑块402上，所述X向滑轨301上设置有与之滑动配合的X向滑块302构成三自由度机械手的二维移动机构；所述三自由度机械手的二维运动定位机构是直角坐标结构，或所述三自由度机械手的二维运动定位机构是双关节极坐标结构。

上述的三自由度机械手由X向移动臂30、Y向移动臂40及Z向移动臂20构成；所述的Y向移动臂40由Y向滑轨401以及设置于Y向滑轨401上并与之滑动配合的Y向滑块402构成；所述X向移动臂30的X向滑轨301固定于Y向滑块402上，所述X向滑轨301上设置有与之滑动配合的X向滑块302。

上述的驱动器11为步进电机、减速器，或由步进电机与Z向直线运动机构204构成；

上述Z向移动臂20包括固定于X向滑块302上的Z向滑轨201，所述Z向滑轨201上设置有与之滑动配合的Z向滑块202。

上述Z向移动臂20包括固定于X向滑块302上的Z向直线运动机构204，该Z向直线运动机构204为电磁铁或气动机构。

上述的测量模块3包括电阻测量模块、绝缘测量模块、电压测量模块之一或其二至三种的组合。

上述的控制器2为PC机或单片机；所述的固定夹具17为电机或手动驱动的抱闸夹持机构或钳夹夹持机构；

上述的机械手13及机械手14前端分别设置有检测测针15及测针16位置的检测装置18；所述的检测装置18可采用光电传感器或霍耳元件传感器。

上述的机械手13及机械手14前端分别设置有与控制器2相连接的CCD摄像头。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1.通用性好。测试系统不需要转接电缆和适配插座，可适用于不同规格多芯电缆的测试。

2.体积小。无需解码电路及继电器构成的开关矩阵，电气线路结构简单，测试系统整体体积较小。

3.使用成本低。无需针对不同规格的电缆制作专用的转接电缆和适配插座，故使用成本较低。

4.准确性好，可靠性高。电缆测试的连通由设备自动完成，消除了人为因素影响，连接及导通接触可靠，因此，准确性、可靠性均较好。

5.效率高。电缆测试的导通电阻、绝缘电阻等电气性能参数的测试均是自动完成，省时、省力，效率高。

附图说明

图1为本实用新型背景技术的结构原理图。

图2为本实用新型的结构原理图。

图3为本实用新型机械手的结构示意图。

图4为本实用新型机械手Z向移动臂的结构示意图。

附图图面说明：1-人机界面，2-控制器，3-测量模块，4-插头，5-插头，6-被测电缆，7-解码器，8-开关矩阵，9-转接电缆，10-适配插座，11-驱动器，12-切换开关，13-机械手，14-机械手，15-测针，16-测针，17-，固定夹具，18-检测装置，19-插孔，20-Z向移动臂，201-Z向滑轨，202-Z向滑块，203-Z臂驱动器，204-Z向直线运动机构，30-X向移动臂，301-X向滑轨，302-X向滑块，303-X臂驱动器，40-Y向移动臂，401-Y向滑轨，402-Y向滑块，403-Y臂驱动器。

具体实施方式

参见图2，固定夹具17用于夹持固定被测电缆6两端的插头4、5，通过人机界面1可向控制器2输入测试项目、插座型号等内容，在控制器2中预先建好各种插头的插孔物理位置数据库。测量模块3通过切换开关12与机械手13、14相联。测量模块3一般包括电阻测量模块、绝缘测量模块、电压测量模块等等。测量模块3具体可采用公知的测量模块。

控制器2控制机械手的驱动器11，驱动机械手13，使测针15作三自由度运动，模仿人手将测针15依次与被测电缆6的插头4上的各个连通插孔19接通。

控制器2控制机械手的驱动器11，驱动机械手14，使测针16作三自由度运动，模仿人手将测针16依次与被测电缆6的插头5上的各个连通插孔19接通。

测针15、16将被测电缆6每根芯线联通，经切换开关12和测量模块3送回控制器2及人机界面1，控制器2分析、判断被测电缆6的导通、阻抗或绝缘等测量参数，可查出芯线的通断路、搭接短路、配线错误等，完成被测电缆6芯线的检测。

机械手13及机械手14可采用三自由度机械手，三自由度机械手具体可采用市售的，也可专门设计。三自由度机械手完成测针15、16对插头插孔19的二维运动定位可以采用直角坐标结构，也可以采用双关节极坐标结构，在测试前或测试中可进行预定位和回零检测。

机械手13与机械手14的结构原理相同，以机械手13为例说明如下：

参见图3，机械手13由X向移动臂30、Y向移动臂40及Z向移动臂20构成。

Y向移动臂40由Y向滑轨401以及设置于Y向滑轨401上并与之滑动配合的Y向滑块402构成。

X向移动臂30的X向滑轨301固定于Y向滑块402上，X向滑轨301上设置有与之滑动配合的X向滑块302。

Z向移动臂20的Z向滑轨201固定于X向滑块302上，Z向滑轨201上设置有与之滑动配合的Z向滑块202。

Y向移动臂40与固定夹具17可设置于基座上。

在Y臂驱动器403的驱动下，Y向滑块402在Y向滑轨401上可沿Y方向移动，即Y向滑块402可沿Y方向作一维移动。

在X臂驱动器303的驱动下，X向滑轨301可随Y向滑块402沿Y方向移动，则X向滑块302可随X向滑轨301沿Y方向移动；X向滑块302还可在X向滑轨301上沿X方向移动。故X向滑块302可沿Y方向及X方向作二维移动。

在Z臂驱动器203的驱动下，Z向滑轨201可随X向滑块302沿Y方向及X方向作二维移动，则Z向滑块202可随Z向滑轨201沿Y方向及X方向作二维移动；Z向滑块202还可在Z向滑轨201上沿Z方向移动，故Z向滑块202可沿Y方向、X方向及Z方向作三维移动。Y臂驱动器403、X臂驱动器303及Z臂驱动器203三维协调动作，完成被测电缆6芯线的检测。

测针15设置于Z向滑块202上。使测针15与插头4的各个连通插孔19接通，可在系统工作前人工操作，先将测针15与插头4的某个连通插孔19接通；也可在插头4上预先设置一个运动参考基准点，将测针15与基准点对准，再通过控制器2控制驱动器11驱动机械手13，自动将测针15与插头4的连通插孔19接通；还可通过CCD摄像头将图形信息传送至控制器2，通过控制器2中的图像处理软件实时识别出插头4基准点或插头4连通插孔19的坐标值，自动将测针15与插头4的连通插孔19接通。

在机械手13、14的前端分别设置有检测测针15、16处伸出或缩回的检测装置18，以防止误动作。

本实用新型控制器2可采用PC机、单片机等；机械手的驱动器11由Z臂驱动器203，X臂驱动器303，Y臂驱动器403构成，可全部采用步进电机或减速器，也可采用电机与直线运动的电磁铁或直线运动的气动机构构成；切换开关12可采用一组微型继电器构成；固定夹具17可采用电机或手动驱动的抱闸、钳夹等夹持机构；检测装置18可采用光电传感器或霍耳元件传感器。

参见图4，设置测针15的Z向移动臂20可采用一沿Z向直线运动机构204，例如直线运动的电磁铁或直线运动的气动机构，该电磁铁或气动机构设置于X向滑块302上。

Claims (10)

1.一种电缆检测仪，包括

控制器(2)，

控制器(2)的I/O端的人机界面(1)和测量模块(3)，

其特征在于：它还包括

接于所述控制器(2)的I/O端的驱动器(11)，

与驱动器(11)相连接的机械手(13)及机械手(14)，

分别与机械手(13)、机械手(14)相连接的测针(15)、测针(16)，

所述的控制器(2)和测量模块(3)通过切换开关(12)与测针(15)、测针(16)相连通；

所述的机械手(13)及机械手(14)为三自由度机械手。

2.根据权利要求1所述的电缆检测仪，其特征在于：所述设置于Y向滑轨(401)上并与之滑动配合的Y向滑块(402)构成三自由度机械手的一维移动机构；所述X向移动臂(30)的X向滑轨(301)固定于Y向滑块(402)上，所述X向滑轨(301)上设置有与之滑动配合的X向滑块(302)构成三自由度机械手的二维移动机构；所述三自由度机械手的二维运动定位机构是直角坐标结构，或所述三自由度机械手的二维运动定位机构是双关节极坐标结构。

3.根据权利要求1或2所述的电缆检测仪，其特征在于：所述的三自由度机械手由X向移动臂(30)、Y向移动臂(40)及Z向移动臂(20)构成；所述的Y向移动臂(40)由Y向滑轨(401)以及设置于Y向滑轨(401)上并与之滑动配合的Y向滑块(402)构成；所述X向移动臂(30)的X向滑轨(301)固定于Y向滑块(402)上，所述X向滑轨(301)上设置有与之滑动配合的X向滑块(302)。

4.根据权利要求3所述的电缆检测仪，其特征在于：所述的驱动器(11)为步进电机、减速器，或由步进电机与Z向直线运动机构(204)构成；

5.根据权利要求4所述的电缆检测仪，其特征在于：所述Z向移动臂(20)包括固定于X向滑块(302)上的Z向滑轨(201)，所述Z向滑轨(201)上设置有与之滑动配合的Z向滑块(202)。

6.根据权利要求4所述的电缆检测仪，其特征在于：所述Z向移动臂(20)包括固定于X向滑块(302)上的Z向直线运动机构(204)，该Z向直线运动机构(204)为电磁铁或气动机构。

7.根据权利要求4所述的电缆检测仪，其特征在于：所述的测量模块(3)包括电阻测量模块、绝缘测量模块、电压测量模块之一或其二至三种的组合。

8.根据权利要求7所述的电缆检测仪，其特征在于：所述的控制器(2)为PC机或单片机；所述的固定夹具(17)为电机或手动驱动的抱闸夹持机构或钳夹夹持机构；

9.根据权利要求8所述的电缆检测仪，其特征在于：所述的机械手(13)及机械手(14)前端分别设置有检测测针(15)及测针(16)位置的检测装置(18)；所述的检测装置(18)可采用光电传感器或霍耳元件传感器。

10.根据权利要求9所述的电缆检测仪，其特征在于：所述的机械手(1 3)及机械手(14)前端分别设置有与控制器(2)相连接的CCD摄像头。

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