KR100858725B1 - Apparatus and method for measuring insertion force of connectors - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커넥터 삽입력 측정장치의 블록 구성도, 1 is a block diagram of a connector insertion force measuring apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1에 도시된 암수 커넥터의 부분절개 사시도,2 is a partial cutaway perspective view of the male and female connectors shown in FIG. 1;
도 3은 도 2에 도시된 암수 커넥터의 접속상태를 보이는 단면도,3 is a cross-sectional view showing a connection state of the male and female connectors shown in FIG. 2;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커넥터 삽입력 측정방법을 단계별로 설명하는 흐름도.Figure 4 is a flow chart illustrating a step-by-step method of measuring the connector insertion force in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
《도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명》`` Explanation of symbols for main parts of drawings ''
10 : 수 커넥터 11, 12, 13 : 탭10:
20 : 암 커넥터 21, 22, 23 : 리셉터클20:
30 : 커넥터 삽입력 측정장치 31 : 제 1지그30: connector insertion force measuring device 31: the first jig
32 : 신호출력부 32a : 스위칭 소자32:
32b : 누름판 32c, 32d : 후크 단자32b:
33 : 제 2지그 34 : 로드셀33: second jig 34: load cell
35 : 제어부 36 : 표시부35
37 : 통신모듈37: communication module
본 발명은 커넥터에 관한 것으로서, 특히 암수 커넥터의 삽입력을 정확하게 측정하기 위한 커넥터 삽입력 측정장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a connector, and more particularly, to a connector insertion force measuring apparatus and method for accurately measuring the insertion force of the male and female connectors.
커넥터는 전기기구와 코드, 또는 코드와 코드를 접속하여 전기회로를 구성하는 접속 기구이다. 커넥터가 연결되지 않으면, 전기회로는 정상동작을 할 수 없다. 그래서, 커넥터 제조 후 불량여부를 검사한다. 이때, 커넥터 검사공정에 있어서의 핵심은 암수 커넥터를 접속하는데 필요한 삽입력이 적정한 범위인가 하는 것이다. 상기 삽입력은 수 커넥터의 탭과 암 커넥터의 리셉터클이 서로 끼워 맞추어질 때 필요한 힘을 말한다. 상기 삽입력의 과다, 과소에 따라 부품의 수명이나 접촉상태가 결정된다. 이러한 삽입력의 크기는 상기 탭 및 리셉터클 내부표면의 굴곡상태나 그 굵기의 적당한 정도 등에 의하여 결정된다. A connector is a connection mechanism which connects an electric appliance and a cord, or a cord and a cord, and comprises an electric circuit. If the connector is not connected, the electric circuit cannot operate normally. Therefore, inspect the defects after manufacturing the connector. At this time, the key in the connector inspection process is whether the insertion force required to connect the male and female connectors is in an appropriate range. The insertion force refers to the force required when the tab of the male connector and the receptacle of the female connector are fitted to each other. Too much or too little of the insertion force determines the life or contact state of the part. The magnitude of the insertion force is determined by the bent state of the tab and the inner surface of the receptacle and the appropriate degree of thickness thereof.
만능 재료 시험기(Universal Testing Machine)를 이용한 커넥터 삽입력 측정방법은, 암수 커넥터 중 어느 하나, 예컨대 수 커넥터를 고정하고, 암 커넥터를 수 커넥터 방향으로 일정한 시간 동안 힘을 가하면, 그 힘에 대한 로드 값이 발생하고, 그 로드 값을 측정하여 산출한다. 상기 커넥터 삽입력 측정장치는 암수 커넥터의 완전결합 여부를 실험자가 육안으로 확인하여 측정모듈을 중지시켜 삽입력 측정을 종료한다. 따라서, 종래의 커넥터 삽입력 측정장치는 암수 커넥터의 완전결합 여부를 정확하게 확인할 수 없어, 완전결합된 이후에도 계속 힘이 가해지는 경우가 발생한다. 이에 따라, 삽입력 측정시 정밀도가 떨어지는 문제점이 발생되었다. The connector insertion force measurement method using a universal testing machine, if any one of the male and female connectors, for example, the male connector is fixed, and the female connector is applied for a predetermined time in the male connector direction, the load value for the force This occurs, and the load value is measured and calculated. The connector insertion force measuring device to determine whether the male and female connectors are fully coupled to the naked eye to stop the measurement module to end the insertion force measurement. Therefore, the conventional connector insertion force measuring device is not able to accurately determine whether the male and female connectors are fully engaged, and the force is continuously applied even after being fully coupled. As a result, a problem arises in that the precision is poor when the insertion force is measured.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 암수 커넥터의 완전결합시점을 검출하여 삽입력 측정시 정밀도를 향상시키는 커넥터 삽입력 측정장치 및 방법을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a connector insertion force measuring apparatus and a method for improving the accuracy when measuring the insertion force by detecting the fully engaged time of the male and female connectors.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 제 1커넥터 및 제 2커넥터의 결합에 필요한 힘에 대한 로드 값을 측정하는 측정모듈과; 상기 제 1 및 제 2커넥터가 완전결합됨에 따라 결합확인신호를 출력하는 신호출력부와; 상기 제 1 및 제 2커넥터가 접속되도록 상기 제 2커넥터를 접속방향으로 이송하도록 제어하며, 상기 결합확인신호가 출력되면 상기 제 2커넥터의 이송을 중지하고, 상기 측정된 로드 값을 이용하여 삽입력을 산출하는 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 제 1커넥터 하우징의 내부 바닥면에 설치되어 상기 제 2커넥터가 완전결합위치까지 도달되면 상기 제 2커넥터 하우징의 바닥면에 의해 턴-온되어 상기 결합확인신호를 출력하는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 양단에 구성되어 상기 제 1커넥터의 이웃하는 두 탭 터미널과 각각 연결되는 두 개의 후크 단자를 포함하여 구성된다. According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention includes a measurement module for measuring the load value for the force required for coupling the first connector and the second connector; A signal output unit configured to output a coupling confirmation signal as the first and second connectors are completely coupled; The second connector is controlled to be transferred in the connecting direction so that the first and second connectors are connected. When the coupling confirmation signal is output, the transfer of the second connector is stopped, and the insertion force is measured using the measured load value. It is configured to include a control unit, is installed on the inner bottom surface of the first connector housing is turned on by the bottom surface of the second connector housing when the second connector reaches the fully engaged position to confirm the coupling It includes a switching element for outputting a signal, and two hook terminals configured at both ends of the switching element and connected to two neighboring tap terminals of the first connector.
상기 신호출력부는, 상기 제 2커넥터가 완전결합위치까지 도달되면 상기 제 2커넥터 하우징의 바닥면에 의해 눌려져 상기 스위칭 소자를 턴-온 시키는 누름판을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. The signal output unit may further include a pressing plate that is pressed by the bottom surface of the second connector housing to turn on the switching element when the second connector reaches the fully engaged position.
상기 스위칭 소자는, 상기 제 2커넥터가 이송됨에 따라 상기 후크 단자들을 턴-온 시키는 판 스위치인 것이 바람직하다. Preferably, the switching element is a plate switch that turns on the hook terminals as the second connector is transferred.
상기 스위칭 소자는, 상기 제 2커넥터가 결합위치에 도달됨에 따라 눌려지는 누름판에 의하여 턴-온되는 푸쉬 스위치인 것이 바람직하다. The switching element is preferably a push switch that is turned on by a pressing plate pressed as the second connector reaches the engagement position.
상기 신호출력부는, 상기 제 1 및 제 2커넥터 사이의 유격 이하의 높이를 가지는 것이 바람직하다. Preferably, the signal output unit has a height equal to or less than a clearance between the first and second connectors.
상기 제 1커넥터는 수 커넥터이고, 상기 제 2커넥터는 암 커넥터인 것이 바람직하다. Preferably, the first connector is a male connector, and the second connector is a female connector.
그리고, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 고정된 제 1커넥터와의 접속방향으로 제 2커넥터를 이송하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2커넥터의 접속에 필요한 힘에 대한 로드 값을 측정하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2커넥터가 완전결합됨에 따라 결합확인신호를 출력하는 단계와; 상기 결합확인 신호에 따라 상기 제 2커넥터의 이송을 중지하고, 그때까지 측정된 상기 로드 값을 이용하여 삽입력을 산출하는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 결합확인신호는, 상기 제 2커넥터의 하우징 바닥면에 의해 턴-온되는 스위칭 소자로부터 출력되고, 상기 제 1커넥터의 두 탭 터미널과 연결된 리드선을 통하여 제어부로 전달된다.In addition, according to another feature of the invention, the present invention comprises the steps of transporting the second connector in the connection direction with the fixed first connector; Measuring a load value for the force required to connect the first and second connectors; Outputting a coupling confirmation signal as the first and second connectors are fully coupled; Stopping the transfer of the second connector according to the engagement confirmation signal, and calculating an insertion force using the rod value measured up to that time, wherein the engagement confirmation signal is configured to include a housing of the second connector. It is output from the switching element turned on by the bottom surface, and is transmitted to the controller through a lead wire connected to two tab terminals of the first connector.
상기 결합확인신호는, 상기 제 1커넥터 하우징의 내부바닥면에 설치되는 신호검출부로부터 출력되는 것이 바람직하다. Preferably, the coupling confirmation signal is output from a signal detection unit provided on an inner bottom surface of the first connector housing.
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본 발명은, 상기 산출된 삽입력을 표시부에 표시하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. The present invention preferably further includes displaying the calculated insertion force on the display unit.
본 발명은, 상기 산출된 삽입력을 다른 기기나 제어용 컴퓨터로 전송하는 단 계를 더 포함하는 것이 바람직하다. The present invention preferably further comprises the step of transmitting the calculated insertion force to another device or a control computer.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 암수 커넥터의 완전결합시점을 검출하여 측정모듈의 측정동작을 중지시킴으로써, 커넥터의 삽입력을 정확하게 측정한다. According to the present invention having the configuration as described above, the insertion force of the connector is accurately measured by detecting the complete coupling time of the male and female connectors and stopping the measuring operation of the measuring module.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커넥터 삽입력 측정장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a connector insertion force measuring apparatus and method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 실시 예에서는 커넥터의 삽입력 측정을 위하여 수 커넥터가 고정된 제 1지그에 의하여 고정되고, 암 커넥터는 접속방향으로 이송되는 제 2지그에 고정되는 구조를 이용하여 설명한다. In this embodiment, the male connector is fixed by the first jig fixed to measure the insertion force of the connector, and the female connector will be described using a structure fixed to the second jig conveyed in the connecting direction.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커넥터 삽입력 측정장치의 블록 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 암수 커넥터의 부분절개 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 암수 커넥터의 결합상태를 도시하는 단면도이다. 1 is a block diagram of a connector insertion force measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a partial cutaway perspective view of the male and female connectors shown in Figure 1, Figure 3 is a coupling of the male and female connectors shown in Figure 2 It is sectional drawing which shows a state.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 커넥터 삽입력 측정장치(30)는, 수 커넥터(10)와 암 커넥터(20)를 접속할 때 필요한 힘, 즉 삽입력을 측정하는 장치이다. 상기 수 커넥터(10)의 하우징(10')은 제 1지그(31)에 의하여 고정되고, 암 커넥터(20)의 하우징(20')은 제 2지그(33)에 의하여 고정된다. 상기 제 2지그(33)는 후술되는 제어부(35)의 제어에 따라 구동되는 이송모듈(도면 미도시)에 의하여 상기 수 커넥터(10)와 접속되도록 접속방향(도면에서 하방)으로 이동된다. 1 and 2, the connector insertion
상기 수 커넥터(10)의 내측 바닥면(14)에는 상기 수 커넥터(10)와 암 커넥 터(20)가 완전 결합되면 결합확인신호를 출력하는 신호출력부(32)가 구비된다. 상기 신호출력부(32)는 상기 암 커넥터 하우징(20')의 바닥면(24)에 의하여 눌려짐에 따라 턴-온(turn-on)되어 상기 결합확인신호를 상기 제어부(35)로 출력하는 스위칭 소자(32a)와, 상기 수 커넥터(10)의 이웃한 두 탭(11, 12)과 각각 접속되는 후크 단자(hook terminal)(32c, 32d)로 구성된다. The
도 3에서, 상기 스위칭 소자(32)는 상기 암 커넥터(20)가 완전결합위치로 이동됨에 따라 눌려지는 누름판(32b)에 의하여 턴-온된다. 이를 위하여, 상기 스위칭 소자(32a)는 수 커넥터 하우징(10')의 내부 바닥면(14)과 암 커넥터 하우징(20')의 바닥면(24) 사이의 유격(L) 또는 그 이하의 높이를 가지는 것이 바람직하다. 한편, 시험용 커넥터를 제작하는 경우, 상기 스위칭 소자(32a)는 상기 수 커넥터 하우징(10')의 내부 바닥면(14)에 매몰되도록 구성될 수도 있다.In FIG. 3, the
이러한 상기 스위칭 소자(32a)는 마이크로 스위치(micro switch), 리미트 스위치(limit switch)와 같이 수 mm 이내의 높이를 갖는 소형 스위치나 판 스위치와 같이 다양한 형태의 푸쉬 스위치(push switch)를 사용할 수 있음에 유의하여야 한다. The
다시 도 1 및 도 2에서, 상기 제 2지그(33)의 상단에는 상기 암수 커넥터(20)를 결합하기 위해 필요한 힘을 측정하기 위한 측정모듈(34)이 구비된다. 상기 측정모듈(34)은 하중 또는 힘을 전기적 변화량으로 감지하여 그 크기를 감지하는 로드셀(load cell)을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 로드셀(34)은 이미 공지된 기술이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.1 and 2 again, a
상기 제어부(35)는 상기 커넥터 삽입력 측정장치(30) 전체를 제어하는 중앙처리유닛(Central Processing Unit)으로서, 상기 신호출력부(32)로부터의 결합확인신호에 따라 상기 암수 커넥터(10, 20)의 완전결합 여부를 판단하여 상기 이송모듈의 구동을 제어한다. The
이와 함께, 상기 커넥터 삽입력 측정장치(30)에는 상기 암수 커넥터(10, 20)의 삽입력 측정 결과, 각종 메뉴 및 동작상태를 표시하는 표시부(36)가 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 측정된 삽입력을 다른 기기 또는 제어용 컴퓨터로 전송하기 위한 통신모듈(37)이 구비될 수도 있다. In addition, the connector insertion
다음, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터 삽입력 측정방법을 상세하게 설명한다. 이는 도 1에 도시된 제어부(35)에 의하여 수행된다. Next, a method of measuring a connector insertion force according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4. This is performed by the
수 커넥터(10)와 암 커넥터(20)의 삽입력을 측정하기 위해서, 수 커넥터 하우징(10')의 내부 바닥면(14)에 신호출력부(32)가 설치되고, 암 커넥터(20)를 고정하는 제 2지그(33)에 로드셀(34)이 연결된다. 이때, 신호출력부(32)의 후크 단자(32c, 32d)는 수 커넥터(10)의 이웃하는 임의의 두 탭(11, 12)과 완전하게 결합된 상태여야 한다. 그리고, 신호출력부(32)의 스위칭 소자(32a)는 전기적으로 턴-오프상태이다. In order to measure the insertion force of the
도 4의 제 10단계(S10)에서, 제어부(35)는 상기 이송모듈을 구동하여 제 2지그(33) 및 암 커넥터(20)를 수 커넥터(10)와의 접속방향(도면에서 하방)으로 이동시킨다. 그리고, 수 커넥터(10)의 탭(11, 12)과 암 커넥터(20)의 리셉터클(21, 22)이 접속되기 시작하면, 로드셀(34)은 암수 커넥터(10, 20)의 접속에 필요한 힘에 대한 로드 값을 측정한다. In the tenth step S10 of FIG. 4, the
제 16단계(S16)에서 검출부(32)는, 수 커넥터(10)와 암 커넥터(20)가 완전결합하는 시점을 검출한다. 즉, 수 커넥터(10)와 암 커넥터(20)가 완전결합되어 누름판(32b)이 눌려져 스위칭 소자(32a)가 턴-온됨에 따라, 신호출력부(32)는 제어부(35)로부터 공급되는 전류가 흐르는 루프가 형성되어 상기 결합확인신호를 제어부(35)로 출력한다. 이에 따라, 제어부(35)는 상기 결합확인신호가 전달되면, 상기 이송모듈의 구동을 중지하고, 로드셀(34)에서 측정된 로드 값들을 이용하여 삽입력을 산출한다(S18). 그리고, 제어부(35)는 상기 산출된 삽입력을 표시부(36)에 표시하거나, 통신모듈(37)을 통하여 다른 기기 또는 제어용 컴퓨터로 전달한다. In the 16th step S16, the
상기의 과정을 통하여, 본 발명은 접속되는 커넥터의 완전결합시점을 정확하게 검출하여 커넥터의 삽입력 측정 정밀도를 향상시킬 수 있도록 구성하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. Through the above process, it can be seen that the present invention has a basic technical idea that the configuration to be able to accurately detect the fully engaged time of the connector to be connected to improve the insertion force measurement accuracy of the connector.
이상과 같이, 본 발명이 도면에 도시된 실시 예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 등록 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, and a person of ordinary skill in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. It will be apparent that various modifications, changes, and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
상술한 바와 같이, 본 발명은 수 커넥터의 내부 바닥면에 설치되는 신호출력 부의 결합확인신호에 의하여 측정모듈의 커넥터 결합동작을 중지하고, 삽입력을 산출한다. 이에 따라, 본 발명은 암수 커넥터의 완전결합시점을 정확하게 검출하여 삽입력 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention stops the connector coupling operation of the measurement module by the coupling confirmation signal of the signal output unit installed on the inner bottom surface of the male connector, and calculates the insertion force. Accordingly, the present invention can accurately detect the time of perfect engagement of the male and female connectors, thereby improving the accuracy of the insertion force measurement.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |