專利名稱：一種高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于插拔力測試領域，尤其涉及一種高溫環(huán)境下電連接器接觸件(一般指插針、插孔)插拔力的測試裝置。
背景技術：
電連接器作為一種基礎元件，其主要功能是實現(xiàn)各種元件、電路、設備、系統(tǒng)等之間的電路、信號導通和控制，在航空、航天、通信、機電等行業(yè)中應用范圍大、數(shù)量可觀、地位重要。隨著我國新一代武器以及運載技術的發(fā)展，特別是高速、超高速巡航彈、大運載火箭的研制，要求系統(tǒng)能夠在復雜的空間環(huán)境、電磁環(huán)境中正常工作，對安裝在系統(tǒng)級間、發(fā)動機四周的電連接器提出了耐高溫環(huán)境、耐更高力學環(huán)境的要求，對耐高溫電連接器的需求顯得特別迫切。實現(xiàn)電連接器連接功能的是集成在電連接器絕緣體內(nèi)部的多對接觸件，接觸件的接觸電阻是衡量電連接器接觸性能的關鍵性指標，直接影響電連接器信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。接觸件的可靠接觸是由接觸件間的彈性變形提供的接觸正壓力來保證的，而接觸正壓力的測量比較困難，在實際的生產(chǎn)制造過程中，通常采取控制由此壓力產(chǎn)生的接觸件摩擦力來實現(xiàn)對接觸電阻的控制，即需進行接觸件的插拔力測試。因此，準確而及時的測得電連接器內(nèi)部接觸件插拔力的大小，對于發(fā)現(xiàn)接觸件潛在的缺陷、準確評估和提高其可靠性水平是很有意義的。目前，電連接器接觸件插拔力的測量多采用常溫下測量的方法，即測量常溫下的插拔力，或從實驗設備中取出經(jīng)過環(huán)境試驗的接觸件，在實驗室環(huán)境下進行插拔力測試，該測試方法主要有如下缺點I、在常溫下測量插拔力，不能真正的模擬接觸件的實際工作情況，不能充分考慮高溫對插拔力的影響；用常溫下測試結果替代或推測高溫下插拔力大小，不能反映真實情況。2、現(xiàn)有測試方法多采用手動插拔的方式，不能精確的控制分離速度和插入量，且插拔時不能保證接觸件精確對準，人為因素對插拔力的測量結果影響較大。3、電連接器插拔力的大小不僅和溫度相關，而且與插拔次數(shù)(機械壽命)密切相關，現(xiàn)有的試驗裝置不能用于測量插拔力隨溫度的變化情況，也不能實現(xiàn)多次插拔并檢查插拔力的變化情況。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，該裝置不僅能測試不同溫度環(huán)境下的插拔力，而且可以用于測試接觸件的機械壽命和分析機械插拔次數(shù)對插拔力的影響。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的一種高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，所述電連接器接觸件包括插孔和插針，該測試裝置包括用于夾持插孔的帶隔熱功能的左機械夾持裝置、用于夾持插針的帶隔熱功能的右機械夾持裝置、用于測試接觸件插拔力的測力裝置、用于帶動測力裝置往復運動的機械傳動裝置、用于驅動所述機械傳動裝置的驅動裝置、用于調節(jié)接觸件對準精度的調節(jié)裝置、用于模擬工作環(huán)境溫度的電磁感應加熱裝置和試驗臺；所述左機械夾持裝置固定在調節(jié)裝置上，右機械夾持裝置與測力裝置相連，測力裝置固定在機械傳動裝置上，機械傳動裝置和驅動裝置相連，電磁感應加熱裝置、調節(jié)裝置、機械傳動裝置和驅動裝置均固定在試驗臺上。進一步地，所述驅動裝置包括步進電機控制器、步進電機驅動器和步進電機，步進電機控制器與步進電機驅動器相連，步進電機驅動器與步進電機相連，步進電機固定在試驗臺上。進一步地，所述機械傳動裝置包括聯(lián)軸器、滾珠絲杠、滑動導軌和測力計固定臺。滾珠絲杠通過聯(lián)軸器連接步進電機，滾珠絲杠的螺母與測力計固定臺連接，測力計固定臺固定在滑動導軌的運動滑塊上，滑動導軌固定在實驗臺上。進一步地，所述調節(jié)裝置包括調節(jié)平臺和調節(jié)平臺支架，調節(jié)平臺通過調節(jié)平臺 支架固定在試驗臺上。進一步地，所述測力裝置為推拉測力計，其安裝在所述測力計固定臺上。進一步地，所述右機械夾持裝置包括陶瓷棒固定套、第一隔熱陶瓷棒和插針夾具；其中，第一隔熱陶瓷棒的一端通過陶瓷棒固定套與測力裝置連接，另一端連接插針夾具的一端，插針夾具的另一端夾緊插針末端。為適應不同插針末端直徑，采用不同內(nèi)徑的對分半圓柱墊片來實現(xiàn)二級夾持。進一步地，所述左機械夾持裝置包括插孔夾具、第二隔熱陶瓷棒和陶瓷棒固定板；其中，陶瓷棒固定板與調節(jié)平臺固定連接，第二隔熱陶瓷棒的一端與陶瓷棒固定板連接，另一端與插孔夾具的一端連接，插孔夾具的另一端夾緊插孔末端。為適應不同插孔末端直徑，采用不同內(nèi)徑的對分半圓柱墊片來實現(xiàn)二級夾持。進一步地，所述電磁感應加熱裝置包括溫度傳感器、電磁加熱線圈、金屬圓筒和電磁加熱控制板；溫度傳感器置于金屬圓筒內(nèi)，金屬圓筒置于電磁加熱線圈內(nèi)，溫度傳感器和電磁加熱線圈均與電磁加熱控制板相連，左機械夾持裝置和右機械夾持裝置均置于金屬圓筒內(nèi)，電磁加熱線圈通過電磁線圈固定架固定在實驗臺上。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，有益效果為I、可以測量接觸件在高溫環(huán)境下的插拔力，不需要將接觸件從高溫環(huán)境中取出，能真正的模擬接觸件的實際工作情況；可以控制不同的試驗溫度、操作方便，測試結果更加精確可靠。2、可以通過調節(jié)平臺來調節(jié)插孔的相對位置，實現(xiàn)接觸件的精確對準，減少由于接觸件不對準對試驗結果產(chǎn)生的影響。3、可以實現(xiàn)多次插拔，并測量機械插拔后的插拔力，反映插拔力隨插拔次數(shù)(機械壽命)的變化。通過控制器，可實現(xiàn)自動插拔。4、可以精確控制插入量和插拔速度。5、可在千克、牛、磅等計量單位之間自由切換，無需人工換算。6、通過改變對分半圓柱墊片內(nèi)徑尺寸，用于對不同尺寸的接觸件進行測試。
圖I為本實用新型機械結構示意圖；圖中步進電機控制器I、步進電機驅動器2、步進電機3、聯(lián)軸器4、滾珠絲杠5、滑動導軌6、測力計固定臺7、測力裝置8、陶瓷棒固定套9、第一隔熱陶瓷棒10、插針夾具11、對分半圓柱墊片12、插孔夾具13、第二隔熱陶瓷棒14、陶瓷棒固定板15、調節(jié)平臺16、調節(jié)平臺支架17、電磁感應加熱裝置18、電磁線圈固定架19、試驗臺20、插孔21、插針22。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。 如圖所示，本實用新型提供一種高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，所述電連接器接觸件包括包括插孔21和插針22，該測試裝置包括用于夾持插孔21的帶隔熱功能的左機械夾持裝置、用于夾持插針22的帶隔熱功能的右機械夾持裝置、用于測試接觸件插拔力的測力裝置8、用于帶動測力裝置8往復運動的機械傳動裝置、用于驅動所述機械傳動裝置的驅動裝置、用于調節(jié)接觸件對準精度的調節(jié)裝置、用于模擬工作環(huán)境溫度的電磁感應加熱裝置18和試驗臺20。左機械夾持裝置固定在調節(jié)裝置上，右機械夾持裝置與測力裝置8相連，測力裝置8固定在機械傳動裝置上，機械傳動裝置和驅動裝置相連，電磁感應加熱裝置18、調節(jié)裝置、機械傳動裝置和驅動裝置均固定在試驗臺20上。驅動裝置包括步進電機控制器I、步進電機驅動器2和步進電機3，步進電機控制器I與步進電機驅動器2相連，步進電機驅動器2與步進電機3相連，步進電機3固定在試驗臺20上。步進電機控制器I向步進電機驅動器2輸出脈沖信號，信號經(jīng)過步進電機驅動器2放大，驅動步進電機3運動，步進電機3的轉速和轉向可由步進電機控制器I控制。機械傳動裝置包括聯(lián)軸器4、滾珠絲杠5、滑動導軌6和測力計固定臺7。滾珠絲杠5通過聯(lián)軸器4連接步進電機3，滾珠絲杠5的螺母與測力計固定臺7連接，測力計固定臺7固定在滑動導軌6的運動滑塊上，滑動導軌6固定在實驗臺上。聯(lián)軸器4將步進電機3的旋轉運動傳遞到滾珠絲杠5，滾珠絲杠5的旋轉運動轉化為測力計固定臺7的直線運動。調節(jié)裝置包括調節(jié)平臺16和調節(jié)平臺支架17，調節(jié)平臺16通過調節(jié)平臺支架17固定在試驗臺20上。調節(jié)平臺16為XY軸滑動平臺，可以實現(xiàn)沿兩個相互垂直軸的移動，其滑動平面與左機械夾持裝置的陶瓷棒固定板15通過螺栓連接，其固定平面與調節(jié)平臺支架17固定在一起。測力裝置8為推拉測力計，其安裝在所述測力計固定臺7上，隨著測力計固定臺7作直線運動。測力裝置8通過數(shù)據(jù)線與計算機連接，將測試數(shù)據(jù)傳遞到計算機上進行處理和分析。測力裝置8可以選擇不同的量程和單位，以滿足不同的測試要求。右機械夾持裝置包括陶瓷棒固定套9、第一隔熱陶瓷棒10和插針夾具11 ;其中，第一隔熱陶瓷棒10的一端通過陶瓷棒固定套9與測力裝置8連接，另一端連接插針夾具11的一端，插針夾具11的另一端夾緊插針22末端。為適應不同插針末端直徑，采用不同內(nèi)徑的對分半圓柱墊片12來實現(xiàn)二級夾持。左機械夾持裝置包括插孔夾具13、第二隔熱陶瓷棒14和陶瓷棒固定板15 ;其中，陶瓷棒固定板15與調節(jié)平臺16固定連接，第二隔熱陶瓷棒14的一端與陶瓷棒固定板15連接，另一端與插孔夾具13的一端連接，插孔夾具13的另一端夾緊插孔21末端。為適應不同插孔末端直徑，采用不同內(nèi)徑的對分半圓柱墊片來實現(xiàn)二級夾持。所述電磁感應加熱裝置18包括溫度傳感器、電磁加熱線圈、金屬圓筒和電磁加熱控制板，溫度傳感器置于金屬圓筒內(nèi)，金屬圓筒置于電磁加熱線圈內(nèi)，溫度傳感器和電磁加熱線圈均與電磁加熱控制板相連，左機械夾持裝置和右機械夾持裝置均置于金屬圓筒內(nèi)，電磁加熱線圈通過電磁線圈固定架19固定在實驗臺上。金屬圓筒作為發(fā)熱體，根據(jù)電磁感應作用產(chǎn)熱，對接觸件進行加熱。電磁加熱線圈的接線端與電磁加熱控制板輸出端連接，溫度傳感器輸出端與電磁加熱控制板的繼電器連接，以控制和顯示試驗過程中的工作溫度。本實用新型所述的插拔力測試裝置的具體工作流程為將夾持著接觸件的左機械夾持裝置和右機械夾持裝置放置在金屬圓筒內(nèi)部，并通過調節(jié)平臺16調節(jié)插孔21的相對位置，將插針22和插孔21軸向對準；根據(jù)試驗要求，設定電磁加熱控制板上的加熱溫度，控制電磁加熱線圈將接觸件加熱到指定溫度；通過步進電機控制器I和步進電機驅動器2控制步進電機3運轉，并帶動機械傳動裝置上的測力裝置8和右機械夾持裝置做往復直線 運動，實現(xiàn)接觸件試樣進行插合和分離，隨之產(chǎn)生插拔摩擦力，摩擦力通過插針夾具11和第一隔熱陶瓷棒10傳遞到測力裝置8 ;測力裝置8采集的測試數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)接嬎銠C，在計算機上進行計算處理。第一隔熱陶瓷棒10和第二隔熱陶瓷棒14分別實現(xiàn)了右機械夾持裝置和左機械夾持裝置的隔熱功能。以上所述具體實施方式
，對本實用新型作了進一步詳細的說明。所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，所述電連接器接觸件包括包括插孔(21)和插針(22)，其特征在于，該測試裝置包括用于夾持插孔(21)的左機械夾持裝置、用于夾持插針(22)的右機械夾持裝置、測力裝置(8)、機械傳動裝置、驅動裝置、調節(jié)裝置、電磁感應加熱裝置(18)和試驗臺(20);其中，所述左機械夾持裝置固定在調節(jié)裝置上，右機械夾持裝置與測力裝置(8)相連，測力裝置(8)固定在機械傳動裝置上，機械傳動裝置和驅動裝置相連，電磁感應加熱裝置(18)、調節(jié)裝置、機械傳動裝置和驅動裝置均固定在試驗臺(20)上。
2.根據(jù)權利要求I所述高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，其特征在于，所述驅動裝置包括步進電機控制器(I)、步進電機驅動器(2)和步進電機(3)，所述步進電機控制器(I)與步進電機驅動器(2)相連，步進電機驅動器(2)與步進電機(3)相連，步進電機(3)固定在試驗臺(20)上。
3.根據(jù)權利要求I所述高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，其特征在于，所述機械傳動裝置包括聯(lián)軸器(4)、滾珠絲杠(5)、滑動導軌(6)和測力計固定臺(7);所述滾珠絲杠(5)通過聯(lián)軸器(4)連接步進電機(3)，滾珠絲杠(5)的螺母與測力計固定臺(7)連接，測力計固定臺(7)固定在滑動導軌(6)的運動滑塊上，滑動導軌(6)固定在實驗臺上。
4.根據(jù)權利要求I所述高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，其特征在于，所述調節(jié)裝置包括調節(jié)平臺(16)和調節(jié)平臺支架(17)，調節(jié)平臺(16)通過調節(jié)平臺支架(17)固定在試驗臺(20)上。
5.根據(jù)權利要求I所述高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，其特征在于，所述測力裝置(8)為推拉測力計，其安裝在所述測力計固定臺(7)上。
6.根據(jù)權利要求I所述高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，其特征在于，所述右機械夾持裝置包括陶瓷棒固定套(9)、第一隔熱陶瓷棒(10)和插針夾具(11);其中，所述第一隔熱陶瓷棒(10)的一端通過陶瓷棒固定套(9)與測力裝置(8)連接，另一端連接插針夾具(11)的一端，插針夾具(11)的另一端夾緊插針(22)末端。
7.根據(jù)權利要求I所述高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，其特征在于，所述左機械夾持裝置包括插孔夾具(13)、第二隔熱陶瓷棒(14)和陶瓷棒固定板(15);其中，所述陶瓷棒固定板(15)與調節(jié)平臺(16)固定連接，第二隔熱陶瓷棒(14)的一端與陶瓷棒固定板(15)連接，另一端與插孔夾具(13)的一端連接，插孔夾具(13)的另一端夾緊插孔(21)末端。
8.根據(jù)權利要求I所述高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，其特征在于，所述電磁感應加熱裝置(18)包括溫度傳感器、電磁加熱線圈、金屬圓筒和電磁加熱控制板；所述溫度傳感器置于金屬圓筒內(nèi)，金屬圓筒置于電磁加熱線圈內(nèi)，溫度傳感器和電磁加熱線圈均與電磁加熱控制板相連，左機械夾持裝置和右機械夾持裝置均置于金屬圓筒內(nèi)，電磁加熱線圈通過電磁線圈固定架(19)固定在實驗臺上。
專利摘要本實用新型公開了一種高溫環(huán)境下電連接器接觸件插拔力測試裝置，它包括用于夾持插孔的帶隔熱功能的左機械夾持裝置和夾持插針的帶隔熱功能的右機械夾持裝置、用于測試接觸件插拔力的測力裝置、用于帶動測力裝置往復運動的機械傳動裝置、用于驅動機械傳動裝置的驅動裝置、用于調節(jié)接觸件對準精度的調節(jié)平臺和用于模擬工作環(huán)境溫度的電磁感應加熱裝置。利用電磁感應加熱裝置將接觸件加熱到指定溫度；驅動裝置通過機械傳動裝置帶動右機械夾持裝置運動，實現(xiàn)接觸件的插拔運動；測力裝置隨之采集數(shù)據(jù)。該裝置采用直接在高溫環(huán)境下進行接觸件插拔力測量的方法，能夠真實的反應接觸件在高溫下的工作情況，適用于各電連接器廠和研究機構，保證了測量數(shù)據(jù)的準確性。
文檔編號G01M13/00GK202582812SQ201220214578
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權日2012年5月14日
發(fā)明者潘駿, 靳方建, 陳文華, 賀青川, 楊帆, 許銳敏, 劉東旭, 朱旭洋, 王孟 申請人:浙江理工大學