电连接器接触件插拔特性测试仪的制作方法

电连接器接触件插拔特性测试仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于一种机电元件产品（电连接器）的接触件插拔特性研究用装置， 具体为电连接器接触件插拔特性测试仪。
【背景技术】
[0002] 电连接器广泛应用于航空航天、电力、电子、通信、军事装备、交通运输及家用电器 等领域中，其连接可靠性直接关系到整个系统的安全可靠运行。接触件是电连接器的核屯、 元件，其优良的结构、稳定可靠的接触保持力和良好的导电性能是电连接器接触可靠性的 保证。连接器的插入拔出过程引起的磨损，会随着电连接器机械操作次数的增加而不断累 积，使接触电阻及插拔力等重要性能指标产生变化，进而对接触件的接触性能与可靠性产 生影响。因此，研究电连接器接触件插拔特性的测试技术和测试装置则是非常必要和十分 迫切的。
[0003]目前，在电连接器接触件插拔通用测试技术和测试装置研究中，主要是根 据不同结构类型、特定使用用途进行设计，在通用性方面有一定的局限性：申请号为 201420544931. 3的中国专利公开了一种插拔力测试装置，其不足之处在于该装置每次只能 获取一个数据，且不能显示插拔过程中的插拔力变化情况，不能进行电连接器插拔过程中 插拔力变化过程的监测。申请号为201220214578. 3的中国专利公开了一种高温环境下电 连接器接触件插拔力测试装置，该装置是用来测量高温环境下电连接器接触件插拔力的测 试装置，包括左夹持装置，右夹持装置，测力装置，机械传动装置，驱动装置和加热装置，但 是该测试装置只能测试单针接触件的插拔力，不适用整个试品，且实验过程中易出现偏屯、 现象，安装调试工作量较大。公告号为102262046A的发明专利中公开了一种连接器使用寿 命的测试方法和测试装置，该装置利用齿形带进行动力输送，齿形带老化磨损等原因会造 成测试装置精度下降；利用凸轮机构实现转动到直线往复运动的转变，控制精度不高。
[0004] 由此可见，目前的电连接器及相关产品插拔特性测试装置主要针对特殊环境条件 下使用的特定结构的接插产品研制，适用的试验内容和目的不同，驱动、传动方式存在较大 误差等。因此，针对电连接器接触件插拔特性测试系统，能够快速、平稳、便捷地进行试品安 装、拆卸操作，提高试验效率、减少劳动强度，同时，又可保证精确控制插拔过程、准确测量 插拔过程中电连接器插拔特性曲线已经成为关键技术之一。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型目的即是针对当前技术中电连接器插拔特性测试装置通用性较低、测 试操作工作量大、自动驱动控制精度较低等缺陷，解决了插拔过程中能可靠、精确、连续和 便捷地测量电连接器插拔力的关键技术，实现了可对多种型号电连接器的稳固安装定位操 作、平稳精确地驱动和测试、快捷获取插拔特性曲线等功能，解决了现有测试装置结构复 杂、精度低、操作繁琐的问题。
[0006] 本实用新型的技术方案为；
[0007] -种电连接器接触件插拔特性测试仪，包括控制单元，控制单元包括步进电机驱 动器和控制器，控制器通过步进电机驱动器向步进电机提供指令，其特征在于该测试仪还 包括安装基座、驱动单元、测试单元和夹持单元；所述驱动单元安装在安装基座上，测试单 元可W在安装基座的直线导轨上滑动，控制单元控制驱动单元动作；
[0008] 所述安装基座包括底板、垫条、直线导轨、导轨滑块和立板；所述底板的上表面沿 长度方向的两侧分别连接有一个垫条；在每个垫条的上表面固定安装有一个直线导轨，每 个直线导轨上均安装有导轨滑块，导轨滑块可在相应的直线导轨上左右移动，所述直线导 轨的长度和宽度与垫条的长度和宽度相同，所述立板的下端与底板和两个垫条的左端固定 连接，立板中屯、开有一个较大通孔，立板上的较大通孔外围圆周上均匀开有若干个较小螺 纹通孔；
[0009] 所述驱动单元包括滚珠丝杠、丝杠螺母、游动平台驱动托座、左丝杠支座、右丝杠 支座、弹性联轴器、步进电机安装座和步进电机；所述滚珠丝杠上安装有丝杠螺母，丝杠螺 母与游动平台驱动托座固装在一起，滚珠丝杠通过左丝杠支座和右丝杠支座固装在底板 上；所述弹性联轴器一端与滚珠丝杠的一端相连，另一端与步进电机的电机轴相连；由此， 滚珠丝杠、步进电机与弹性联轴器固装在一起，使步进电机与滚珠丝杠通过弹性联轴器同 轴连接；所述步进电机左端面安装在步进电机安装座上，步进电机与控制单元连接，步进电 机安装座的底部固定在底板上；
[0010] 所述测试单元包括数显式插拔力计和游动平台，所述数显式插拔力计的背面与游 动平台的中部固定连接，且数显式插拔力计的左端与游动平台的左端相平齐，在游动平台 平面上且位于数显式插拔力计的前后两侧及数显式插拔力计的右侧均设有通孔，在游动平 台平面上且位于数显式插拔力计的前后两侧的通孔与导轨滑块的上表面相连，在游动平台 平面上且位于数显式插拔力计的右侧的通孔与游动平台驱动托座的上表面相连；
[0011] 所述夹持单元包括A夹具和B夹具，A夹具用于夹持电连接器插针部分，B夹具用 于夹持电连接器插孔部分；所述A夹具为空屯、圆柱形凸台结构，A夹具的左端外径与立板的 较大通孔相匹配，并通过螺钉固装在立板上，空屯、圆柱形凸台结构的内腔固定容纳电连接 器插针部分；所述B夹具为双侧螺纹套筒结构，包括两个内径不等的空屯、柱体部分，且每个 柱体部分内均设有内螺纹，内径较大的柱体部分的内径与被测电连接器插孔部分外径相匹 配，内径较小的柱体部分的内径与数显式插拔力计的测试探头外径相匹配；B夹具的右端 旋接到数显式插拔力计的测试探头上，并固定，A夹具和B夹具对屯、安装。
[0012] 上述电连接器接触件插拔特性测试仪，所述A夹具包括圆环部分和小圆柱部分， 圆环部分和小圆柱部分为同轴一体件，在圆环部分的端面上沿圆周方向均匀开有若干个通 孔，圆环部分端面上的通孔与立板上的较大通孔外围圆周上的较小螺纹通孔相匹配，圆环 部分的左端外径与立板的较大通孔相匹配；在A夹具的小圆柱部分的侧面圆周上均匀开有 =个螺纹孔，该螺纹孔中旋有内六角螺钉，通过该内六角螺钉对电连接器进行夹紧固定。
[0013] 上述电连接器接触件插拔特性测试仪，所述步进电机安装座为"L"型的弯折铁板， 包括底板部分、立板部分和加强挡板，底板部分右端与立板部分下端固定，并通过加强挡板 进行加强固定，所述加强挡板为=角形加强挡板，步进电机安装座的底板部分与底板固定 连接；步进电机安装座的立板部分固装有步进电机。
[0014] 上述电连接器接触件插拔特性测试仪，所述底板为长方形厚铸铁金属板，所述底 板、立板、游动平台的厚度均相等。
[0015] 上述电连接器接触件插拔特性测试仪，在进行电连接器接触件插拔特性测试时， 具体的运行方法是：
[0016] 第一步、安装被测试品电连接器：
[0017] 控制单元控制步进电机反转，游动平台向右移动，使A夹具和B夹具之间留有大于 被测试品电连接器长度的距离后，步进电机停转；被测试品电连接器按正常使用状态插合， 去除外部金属装甲后，将电连接器插孔部分旋入B夹具的左端空屯、柱体部分的开孔中，并 通过凹端紧定螺钉锁紧；步进电机正转，游动平台缓慢向左移动直至被测试品电连接器插 针部分的外沿抵住A夹具的右端的外沿，被测试品电连接器插针部分嵌入A夹具的空屯、圆 柱形凸台结构的内腔内，并进行夹紧固定，保证被测试品电连接器为对屯、安装；
[001引第二步、进行被测试品电连接器的插拔特性测试：
[0019] 开始运行W后，控制单元控制步进电机正转，带动滚珠丝杠转动，进而带动测试单 元向左移动，使被测试品电连接器的插针与插孔插合，进行被测试品插入操作，当完全插合 后步进电机停转并等待2-5秒；而后步进电机反转，带动测试单元向右移动，进行被测试品 电连接器的拔出操作，使被测试品电连接器的插针与插孔分离，当回到初始位置后步进电 机停转并等待2-5秒，在此过程中，数显式插拔力计将测试数据经数据线记录存储于PC机 中；如此进行规定的循环次数W后，试件回到初始位置，步进电机停止运行；
[0020] 第S步、根据测试数据绘制被测试品电连接器插拔特性曲线：
[0021] 通过数显式插拔力计连续监测插拔过程中插拔力随插拔时间的变化，并进行记录 与存储，利用存储在PC机中的数据绘制出被测试品电连接器插拔特性曲线。
[0022] 上述电连接器接触件插拔特性测试仪，所述运行方法中被测试品电连接器插针与 插孔的插拔速率为每小时不 大于300次。
[0023] 本实用新型的显著进步是，与现有的W简单的出厂测试和插拔寿命试验为主的插 拔力试验装置相比，本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪结合数显式插拔力计进行 数据测试，不仅能进行插拔寿命试验，还能对单次插拔试验输出插拔特性曲线；本实用新型 中，驱动单元为步进电机通过联轴器与滚珠丝杠相连，为同轴传动，擬弃了现有设计中通过 皮带、齿形带或者凸轮、较链等方式进行动力传送的方式，避免了由于皮带、齿形带、凸轮、 较链等部件老化磨损造成的测试精度下降的问题；其次本实用新型中夹具可W根据需求调 整A夹具孔径大小或更换B夹具，从而兼顾到类似结构的各种型号的电连接器的插拔测试， 具有较强的通用性。A夹具采用类=爪卡盘设计，使电连接器插针与插孔能实现快速精准的 对屯、安装。A夹具和B夹具都为可拆卸部件，当进行其他型号的电连接器插拔力特性测试 时，可W方便地换用相应配套夹具，能满足不同电连接器插拔特性测试的需求。
[0024] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
[00巧]1.本实用新型中夹具可W根据需求调整A夹具孔径大小或更换B夹具，从而兼顾 到类似结构的各种型号的电连接器的插拔测试，具有较强的通用性。
[0026] 2.本实用新型根据电连接器插拔力测试的特殊要求，在安装基座中，立板上的较 大通孔的中屯、到底板的距离要始终保证与数显式插拔力计的测试探头的轴屯、到底板的距 离相等，优选相同厚度的底板、立板和游动平台，且底板、垫条、游动平台的上下表面的平行 度达到0. 02mm，上下表面的表面粗趟度不大于RA0. 8,保证了夹具的对屯、安装，进而保证了 测试过程中整个测试仪工作稳定，减少测试数据的误差，提高测试精度。
[0027] 3.本实用新型将数显式插拔力计固装在游动平台上构成测试单元，再配合驱动单 元的作用，可W实现高精密性的测试，很好地解决了电连接器插拔力特性曲线数据读取和 存储的难点，简化了测试仪，使测试操作更简便，效率更高。
[0028] 4.本实用新型的底板采用长方形厚铸铁板，与现有技术中常用的钢板相比，具有 性价比高、具有更好的消震性，且不易变形，有效减小了测试过程中测试仪的微小形变，为 提高测量精度提供保障，进而保证测试仪的稳定工作。
[0029] 5.本实用新型设计的夹持单元包括A夹具和B夹具，该两部分是互相独立，WB 夹具作为固定基准安装位置，利用A夹具中S个螺钉可灵活调节电连接器"插针"部分的位 置，既可解决电连接器插针插孔两部分的对屯、安装问题，又降低了电连接器试品安装调节 的难度和繁琐程度。
[0030] 6.本实用新型的驱动单元采用步进电机同轴驱动，利用步进电机正反转运动带动 滚珠丝杠转动，经由游动平台驱动托座带动游动平台运动，进而带动数显式插拔力计往复 运动，实现电连接器插拔（即插针与插孔的插入与拔出）的连续操作与单步调试操作。
【附图说明】
[0031] 图1是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的等轴测结构示 意图；
[0032] 图2是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的安装基座1的主 视结构示意图；
[0033] 图3是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的安装基座1的俯 视结构示意图；
[0034] 图4是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的安装基座1的左 视结构示意图；
[00巧]图5是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的驱动单元2的主 视结构示意图；
[0036] 图6是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的驱动单元2的俯 视结构示意图；
[0037] 图7是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的驱动单元2的左 视结构示意图；
[0038] 图8是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的测试单元3的主 视结构示意图；
[0039] 图9是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的测试单元3的俯 视结构示意图；
[0040] 图10是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的测试单元3的 左视结构示意图；
[0041] 图11是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的游动平台驱动 托座23的S视图；其中图11(a)为游动平台驱动托座23的主视结构示意图；图11(b)为游 动平台驱动托座23的俯视结构示意图；图11(c)为游动平台驱动托座23的左视结构示意 图；
[0042] 图12是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的左丝杠支座24 的主视图及剖视图；其中图12 (a)为左丝杠支座24的主视结构示意图；图12(b)为图12 (a) 中A-A面的剖视结构示意图；
[0043] 图13是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的步进电机安装 座27的S视图；其中图13(a)为步进电机安装座27的主视结构示意图；图13(b)为步进电 机安装座27的俯视结构示意图；图13(c)为步进电机安装座27的左视结构示意图；
[0044]图14是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的游动平台32的 主视图和左视图；其中图14(a)为游动平台32的主视结构示意图；其中图14(b)为游动平 台32的左视结构示意图；
[0045] 图15是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的A夹具41的主 视图及剖视图；其中图15(a)为A夹具41的主视结构示意图；图15(b)为图15(a)的B-B 面的剖视结构示意图；
[0046]图16是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的B夹具42的主 视图及剖视图；其中图16(a)为B夹具42的主视结构示意图；图16(b)为图16(a)的C-C 面的剖视结构示意图；
[0047] 图17是本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪一种实施例的试验控制流程 图；
[0048] 图18是实施例1的电连接器第1次插拔过程中插拔力随时间变化的曲线图；
[0049] 图19是实施例1的电连接器分别在第1次插拔、第300次插拔、第500次插拔和 第800次插拔过程中插拔力随时间变化的曲线图；
[0050] 图20是实施例1的电连接器第1次到第800次插拔过程中的最大插入力和最大 分离力的曲线图；
[0051] 图中，1-安装基座、2-驱动单元、3-测试单元、4-夹持单元、11-底板、12-垫条、 13-直线导轨、14-导轨滑块、15-立板、21-滚珠丝杠、22-丝杠螺母、23-游动平台驱动托 座、24-左丝杠支座、25-右丝杠支座、26-弹性联轴器、27-步进电机安装座、28-步进电机 (或电机）、31-数显式插拔力计、32-游动平台、41-A夹具、42-B夹具。
【具体实施方式】
[0052] 本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪（简称测试仪，参见图1-16)包括安 装基座1、驱动单元2、测试单元3、控制单元（图中未画出）和夹持单元4 ;所述驱动单元2 安装在安装基座1上，测试单元3可W在安装基座1的直线导轨13上滑动，控制单元包括 步进电机驱动器和控制器，控制器通过步进电机驱动器向步进电机提供指令，进而控制驱 动单元动作；
[0053] 所述安装基座1包括底板11、垫条12、直线导轨13、导轨滑块14和立板15;所述 底板11的上表面沿长度方向的两侧分别连接有一个垫条12 ;在每个垫条12的上表面固定 安装有一个直线导轨13,每个直线导轨13上均安装有导轨滑块14,导轨滑块14可在相应 的直线导轨13上左右移动，所述直线导轨13的长度和宽度与垫条12的长度和宽度相同， 所述立板15的下端与底板11和两个垫条12的左端固定连接，立板15中屯、开有一个较大 通孔，立板15上的较大通孔外围圆周上均匀开有若干个较小螺纹通孔；
[0054]所述驱动单元2包括滚珠丝杠21、丝杠螺母22、游动平台驱动托座23、左丝杠支 座24、右丝杠支座25、弹性联轴器26、步进电机安装座27和步进电机28 ;所述滚珠丝杠21 上安装有丝杠螺母22,丝杠螺母22与游动平台驱动托座23固装在一起，滚珠丝杠21通过 左丝杠支座24和右丝杠支座25固装在底板11上；所述弹性联轴器26 -端与滚珠丝杠21 的一端相连，另一端与步进电机28的电机轴相连；由此，滚珠丝 杠21、步进电机28与弹性 联轴器26固装在一起，使步进电机28与滚珠丝杠21通过弹性联轴器26同轴连接；所述步 进电机28左端面安装在步进电机安装座27上，步进电机28与控制单元连接，步进电机安 装座27的底部固定在底板11上；
[00巧]所述测试单元3包括数显式插拔力计31和游动平台32,所述数显式插拔力计31 的背面与游动平台32的中部固定连接，且数显式插拔力计31的左端与游动平台32的左端 相平齐，在游动平台32平面上且位于数显式插拔力计31的前后两侧及数显式插拔力计31 的右侧均设有通孔，在游动平台32平面上且位于数显式插拔力计31的前后两侧的通孔与 导轨滑块14的上表面相连，在游动平台32平面上且位于数显式插拔力计31的右侧的通孔 与游动平台驱动托座23的上表面相连；
[0056] 所述夹持单元4包括A夹具41和B夹具42,A夹具41用于夹持电连接器插针部 分，B夹具42用于夹持电连接器插孔部分；所述A夹具41为空屯、圆柱形凸台结构，A夹具 41的左端外径与立板15的较大通孔相匹配，并通过螺钉固装在立板15上，空屯、圆柱形凸台 结构的内腔固定容纳电连接器插针部分；所述B夹具42为双侧螺纹套筒结构，包括两个内 径不等的空屯、柱体部分，且每个柱体部分内均设有内螺纹，内径较大的柱体部分的内径与 被测电连接器插孔部分外径相匹配，内径较小的柱体部分的内径与数显式插拔力计31的 测试探头外径相匹配；B夹具42的右端旋接到数显式插拔力计31的测试探头上，并固定，A 夹具41和B夹具42进行对屯、安装。
[0057] 实施例1
[0058] 图1为电连接器接触件插拔特性测试仪的等轴测结构示意图，电连接器接触件插 拔特性测试仪主要包括安装基座1、驱动单元2、测试单元3、控制单元和夹持单元4,驱动单 元2安装在安装基座1上，测试单元3可W在安装基座1的直线导轨13上滑动，夹持单元 4包括A夹具41和B夹具42,A夹具41固定在安装基座1的左端立板15上，B夹具42固 定在测试单元3的测试探头上，控制单元控制驱动单元2的动作。
[0059] 安装基座1的结构如图2-4所示，安装基座1包括底板11、垫条12、直线导轨13、 导轨滑块14和立板15 ;底板11为长方形铸铁金属板，底板11沿长度方向的边缘由下至上 分别等距开有走个沉孔，底板11的左端面及底面上均设有螺纹孔；所述垫条12为条状金属 板，共有前后两条，垫条12垂直方向开有螺纹通孔，垫条12的螺纹通孔与底板11上的沉孔 相匹配，内六角螺钉由底板11的沉孔由下至上旋入垫条12的螺纹通孔内，将两条垫条12 分别垂直固定在底板11的上表面上，垫条12的左端面上也设有螺纹孔。所述直线导轨13 为条状金属导轨，也有前后两条，直线导轨13的横截面的形状为工字型，直线导轨13的长 度和宽度与垫条12的长度和宽度相同，且在与垫条12的螺纹通孔相匹配的位置上开有沉 孔，内六角螺钉经直线导轨13的沉孔由上至下旋入垫条12的螺纹通孔中，将直线导轨13 固装在垫条12上；所述导轨滑块14的上端面为方形凸台结构，下部为与直线导轨13相匹 配的中空结构，保证导轨滑块14与直线导轨13咬合在一起，导轨滑块14可W在相应的直 线导轨13上左右移动；导轨滑块14的凸台结构上表面的四角上均开有螺纹孔；立板15 (参 见图4)是一块"n"形金属板，立板15的中屯、开有一个较大通孔，立板15上的较大通孔外 围圆周上均匀开有四个较小螺纹通孔；在立板15上且在较大通孔的下部两侧分别开有= 个横向通孔，由上至下，上面两个横向通孔通过内六角螺钉将立板15与垫条12的左端面的 螺纹孔固定；最下面的横向通孔通过内六角螺钉将立板15与底板11左端面的螺纹孔固定， =个横向通孔的高度与垫条12左端面的螺纹孔的高度和底板11上螺纹孔的高度相匹配， 且保证安装后立板15的底面与底板11的底面相平齐，从而将立板15与底板11和垫条12 固装在一起。
[0060] 驱动单元2的结构如图5-7所示，驱动单元2包括滚珠丝杠21、丝杠螺母22、游动 平台驱动托座23、左丝杠支座24、右丝杠支座25、弹性联轴器26、步进电机安装座27和步 进电机28 ;滚珠丝杠21 -侧带有键槽，一侧不带键槽。丝杠螺母22中间轴向螺纹孔的孔 径和滚珠丝杠21的外径相当，滚珠丝杠21经螺纹孔旋入丝杠螺母22 ;游动平台驱动托座 23(如图11所示）为长方体金属块，上端面两侧开有两个竖向螺纹孔，侧面中间开有大通 孔，大通孔两侧沿轴向开有两个轴向螺纹孔；游动平台驱动托座23套在丝杠螺母22上，内 六角螺钉经丝杠螺母22旋入游动平台驱动托座23的两个轴向螺纹孔中，从而将丝杠螺母 22与游动平台驱动托座23固装在一起；
[0061] 左丝杠支座24(如图12所示）为"凸"形轴承座，内部装有两枚6001轴承，轴承 外侧设有轴承盖，通过轴承盖压紧轴承，防止其脱出。左丝杠支座24下部固装在底板11的 相应位置上；右丝杠支座25的形状及结构与左丝杠支座24的形状及结构一致，与滚珠丝杠 21的另一端相匹配，且下端固装在底板11的相应位置上。滚珠丝杠21的两侧轴头分别插 入左丝杠支座24和右丝杠支座25的轴承中并通过其内的轴承与滚珠丝杠21紧密接合在 一起。所述弹性联轴器26 -端与滚珠丝杠21带有键槽的一端相连，并通过螺钉固定，弹性 联轴器26另一端与步进电机28的电机轴相连，并通过螺钉固定；由此，滚珠丝杠21、步进 电机28与弹性联轴器26固装在一起，使步进电机28与滚珠丝杠21通过弹性联轴器26同 轴连接。步进电机安装座27(如图13所示）是一块呈"L"型的弯折铁板，包括底板部分、 立板部分和加强挡板，底板部分右端与立板部分下端固定，并通过加强挡板进行加强固定， 所述加强挡板为=角形加强挡板，步进电机安装座27的底板11部分的四角上开有四个沉 孔，通过内六角螺钉将步进电机安装座27的底板部分与底板11固定连接；步进电机安装 座27的立板15部分中间开有一个通孔，步进电机28的电机轴穿过"L"型弯折铁板立板部 分的通孔与弹性联轴器26相连，"L"型弯折铁板的立板部分的四个顶角部位开有四个螺纹 孔，通过内六角螺钉将步进电机28固装在步进电机安装座27的立板部分上。左丝杠支座 24和右丝杠支座25的轴承中屯、到底板11的距离与步进电机28的电机轴中屯、到底板11的 距离相等。通过控制单元控制步进电机28进行正、反转或停止等动作。
[0062] 测试单元3的结构如图8-10所示，测试单元3包括数显式插拔力计31和游动平 台32,所述数显式插拔力计31的正面上带有按钮和显示屏，背面顶端部位带有四个螺纹 孔，数显式插拔力计31的左端中间设有一个圆柱形金属杆，是数显式插拔力计31的测试探 头，金属杆左端带有螺纹。所述游动平台32 (图14所示）为一块长方形金属板，数显式插 拔力计31的背面与游动平台32的中部通过内六角螺钉固定连接，且数显式插拔力计31的 左端面与游动平台32的左端面相平齐，在游动平台32平面上且位于数显式插拔力计31的 前后两侧及数显式插拔力计31的右侧均设有通孔，在游动平台32平面上且位于数显式插 拔力计31的前后两侧的通孔与导轨滑块14的螺纹孔相匹配，通过内六角螺钉将在游动平 台32平面上且位于数显式插拔力计31的前后两侧的通孔与导轨滑块14的螺纹孔相连，从 而将游动平台32固装在两个导轨滑块14上，在游动平台32平面上且位于数显式插拔力计 31的右侧的通孔通过内六角螺钉与游动平台驱动托座23的两个竖向螺纹孔连接，将游动 平台32固装在游动平台驱动托座23上。
[0063]夹持单元4的结构如图15-16所示，夹持单元4包括A夹具41和B夹具42。A夹 具41用于夹持电连接器插针部分，B夹具42用于夹持电连接器插孔部分。A夹具41 (如图 15所示）整体为一个空屯、圆柱形凸台结构，类似=爪卡盘设计，包括圆环部分和小圆柱部 分，圆环部分和小圆柱部分为同轴一体件，空屯、圆柱形凸台结构的内腔用于容纳电连接器 插针部分，在圆环部分的端面上沿圆周方向均匀开有四个通孔，圆环部分端面上的通孔与 立板15上的较大通孔外围圆周上的较小螺纹通孔相匹配，通过内六角螺钉将A夹具41的 圆环部分端面上的通孔与立板15上的较大通孔外围圆周上的较小螺纹通孔相连，从而将A 夹具41固装在立板15上；在A夹具41的小圆柱部分的侧面圆周上均匀开有=个螺纹孔， 该螺纹孔中旋有内六角螺钉，从而实现电连接器的夹紧固定。B夹具42 (如图16所示）为 双侧螺纹套筒结构，包括两个内径不等的空屯 、柱体部分，每一侧都带有凹端紧定螺钉，内径 较大的柱体部分的内径与被测电连接器插孔部分外径相匹配，且在内径较大的一端内壁上 套有非标准细牙螺纹，电连接器旋入B夹具42并通过凹端紧定螺钉锁紧；内径较小的柱体 部分的内径与数显式插拔力计31的测试探头外径相匹配，在内径较小的一端的内壁上也 套有螺纹，B夹具42通过内径较小的一端旋接到数显式插拔力计31的测试探头上，并通过 凹端紧定螺钉锁紧，将B夹具42固装在数显式插拔力计31的测试探头上。立板15的较大 通孔的中屯、到底板11的中屯、距与数显式插拔力计31的测试探头的中屯、到底板11的中屯、 距相等，保证A夹具41和B夹具42进行对屯、安装。
[0064]本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪的运行方法是；在进行电连接器接触 件插拔特性测试时，按照上述连接方式组装好测试仪，通过控制单元设置步进电机步距角 为1. 8°，保持转矩1. 35N?m，其具体运行方法是；
[0065]第一步、安装被测试品电连接器：
[0066]控制单元控制步进电机28反转，游动平台32向右移动，使A夹具41和B夹具42 之间留有大于被测试品电连接器长度的距离后，步进电机28停转。被测试品电连接器按正 常使用状态插合，去除外部金属装甲后，将电连接器插孔部分旋入B夹具42的左端空屯、柱 体部分的开孔中，并通过凹端紧定螺钉锁紧。步进电机28正转，游动平台32缓慢向左移动 直至被测试品电连接器插针部分的外沿抵住A夹具41的小圆柱部分（A夹具41的右端） 的外沿，被测试品电连接器插针部分嵌入A夹具41的空屯、圆柱形凸台结构的内腔内，通过 与调节A夹具41的小圆柱部分的侧面圆周上的螺纹孔对应的=个紧固螺钉，将电连接器插 针部分紧固在A夹具41内，并保证被测试品电连接器为对屯、安装。
[0067]第二步、进行被测试品电连接器的插拔特性测试：
[0068]开始运行W后，步进电机28正转，带动滚珠丝杠21转动，进而带动测试单元3向 左移动，使被测试品电连接器的插针与插孔插合，进行被测试品插入操作，当完全插合后电 机停转并等待2秒；而后步进电机28反转，带动测试单元3向右移动，进行被测试品电连接 器的拔出操作，使被测试品电连接器的插针与插孔分离，当回到初始位置后步进电机28停 转并等待2秒，在此过程中，数显式插拔力计31将测试数据经数据线记录存储于PC机中。 如此进行规定的循环次数W后，试件回到初始位置，电机停止运行。
[0069] 第S步、根据测试数据绘制被测试品电连接器插拔特性曲线：
[0070] 通过数显式插拔力计31连续监测插拔过程中插拔力随插拔时间的变化，并进行 记录与存储，利用存储在PC机中的数据绘制出被测试品电连接器插拔特性曲线。
[0071] 本实用新型电连接器接触件插拔特性测试仪的控制单元的控制流程（如图17所 示）是；开始一计数器清零一设定电机转速一电机正转1200步一电机停顿2s-电机反转 1200步一电机停顿2s-是否完成预定循环次数？ ^结束；豆?返回电机正转1200步。
[0072] 表1所示为25M-3AE圆形S巧电连接器插拔过程中插拔力随时间变化的试验数 据，分别记录了25M-3AE圆形S巧电连接器进行第1次插拔，第300次插拔，第500次插拔 和第800次插拔时插拔力随时间变化数据。图18和图19是按表1中测得的数据绘制的该 电连接器插拔力随时间变化特性曲线。
[0073] 图18和图19中横坐标表示时间、纵坐标表示插拔力值，数显式插拔力计所采集的 数据中插入力显示为负值、分离力显示为正值且将插针与插孔最先接触并产生插入力数值 的时间记为0时刻，在运行过程中按照设定的时间间隔化08s)对插拔力实验数据进行连 续的数据记录，并上传到电脑端进行数据处理。
[0074] 表1 25M-3AE圆形S巧电连接器不同插拔次数时插拔力随时间变化数据（单位： 脚
[00巧]
[0076]
【主权项】
1. 一种电连接器接触件插拔特性测试仪，包括控制单元，控制单元包括步进电机驱动 器和控制器，控制器通过步进电机驱动器向步进电机提供指令，其特征在于该测试仪还包 括安装基座、驱动单元、测试单元和夹持单元；所述驱动单元安装在安装基座上，测试单元 可以在安装基座的直线导轨上滑动，控制单元控制驱动单元动作； 所述安装基座包括底板、垫条、直线导轨、导轨滑块和立板；所述底板的上表面沿长度 方向的两侧分别连接有一个垫条；在每个垫条的上表面固定安装有一个直线导轨，每个直 线导轨上均安装有导轨滑块，导轨滑块可在相应的直线导轨上左右移动，所述直线导轨的 长度和宽度与垫条的长度和宽度相同，所述立板的下端与底板和两个垫条的左端固定连 接，立板中心开有一个较大通孔，立板上的较大通孔外围圆周上均匀开有若干个较小螺纹 通孔； 所述驱动单元包括滚珠丝杠、丝杠螺母、游动平台驱动托座、左丝杠支座、右丝杠支座、 弹性联轴器、步进电机安装座和步进电机；所述滚珠丝杠上安装有丝杠螺母，丝杠螺母与游 动平台驱动托座固装在一起，滚珠丝杠通过左丝杠支座和右丝杠支座固装在底板上；所述 弹性联轴器一端与滚珠丝杠的一端相连，另一端与步进电机的电机轴相连；由此，滚珠丝 杠、步进电机与弹性联轴器固装在一起，使步进电机与滚珠丝杠通过弹性联轴器同轴连接； 所述步进电机左端面安装在步进电机安装座上，步进电机与控制单元连接，步进电机安装 座的底部固定在底板上； 所述测试单元包括数显式插拔力计和游动平台，所述数显式插拔力计的背面与游动平 台的中部固定连接，且数显式插拔力计的左端与游动平台的左端相平齐，在游动平台平面 上且位于数显式插拔力计的前后两侧及数显式插拔力计的右侧均设有通孔，在游动平台平 面上且位于数显式插拔力计的前后两侧的通孔与导轨滑块的上表面相连，在游动平台平面 上且位于数显式插拔力计的右侧的通孔与游动平台驱动托座的上表面相连； 所述夹持单元包括A夹具和B夹具，A夹具用于夹持电连接器插针部分，B夹具用于夹 持电连接器插孔部分；所述A夹具为空心圆柱形凸台结构，A夹具的左端外径与立板的较大 通孔相匹配，并通过螺钉固装在立板上，空心圆柱形凸台结构的内腔固定容纳电连接器插 针部分；所述B夹具为双侧螺纹套筒结构，包括两个内径不等的空心柱体部分，且每个柱体 部分内均设有内螺纹，内径较大的柱体部分的内径与被测电连接器插孔部分外径相匹配， 内径较小的柱体部分的内径与数显式插拔力计的测试探头外径相匹配；B夹具的右端旋接 到数显式插拔力计的测试探头上，并固定，A夹具和B夹具对心安装。
2. 根据权利要求1所述的电连接器接触件插拔特性测试仪，其特征在于所述A夹具包 括圆环部分和小圆柱部分，圆环部分和小圆柱部分为同轴一体件，在圆环部分的端面上沿 圆周方向均匀开有若干个通孔，圆环部分端面上的通孔与立板上的较大通孔外围圆周上的 较小螺纹通孔相匹配，圆环部分的左端外径与立板的较大通孔相匹配；在A夹具的小圆柱 部分的侧面圆周上均匀开有三个螺纹孔，该螺纹孔中旋有内六角螺钉，通过该内六角螺钉 对电连接器进行夹紧固定。
3. 根据权利要求1所述的电连接器接触件插拔特性测试仪，其特征在于所述步进电机 安装座为"L"型的弯折铁板，包括底板部分、立板部分和加强挡板，底板部分右端与立板部 分下端固定，并通过加强挡板进行加强固定，所述加强挡板为三角形加强挡板，步进电机安 装座的底板部分与底板固定连接；步进电机安装座的立板部分固装有步进电机。
【专利摘要】本实用新型涉及电连接器接触件插拔特性测试仪，包括控制单元，控制单元包括步进电机驱动器和控制器，控制器通过步进电机驱动器向步进电机提供指令，其特征在于该测试仪还包括安装基座、驱动单元、测试单元和夹持单元；所述驱动单元安装在安装基座上，测试单元可以在安装基座的直线导轨上滑动，控制单元控制驱动单元动作；所述安装基座包括底板、垫条、直线导轨、导轨滑块和立板；所述驱动单元包括滚珠丝杠、丝杠螺母、游动平台驱动托座、左丝杠支座、右丝杠支座、弹性联轴器、步进电机安装座和步进电机；所述测试单元包括数显式插拔力计和游动平台，所述夹持单元包括A夹具和B夹具。
【IPC分类】G01M13-00
【公开号】CN204612913
【申请号】CN201520328497
【发明人】骆燕燕, 杨静宇
【申请人】河北工业大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月20日