本发明涉及一种用于测试铆钉型复层电触头结合强度的测试装置及测试方法，属于仪器与电接触领域。
背景技术：
铆钉型复层电触头广泛应用于各类接触器、继电器及开关中，其质量的优劣在很大程度上决定了电器产品的性能与可靠性，其中电触头复层结合强度是影响电触头质量的关键因素之一。目前最为常见的铆钉型复层电触头结合强度的测量方法的是压扁法和热处理法。两种方法都需将压扁或热处理后的铆钉剖开，磨光剖面，用投影仪或读数显微镜测量裂纹长度等参数，然后用公式计算得出相关参数比值作为判断电触头结合强度优劣的参考依据。但这两种方法都只是通过复层位移比值间接反映复层结合强度，不能直接测出复层的实际结合力-位移曲线，故存在一定的局限性。因此，如何设计一种铆钉型复层电触头结合强度的测试装置，操作简单并且能够直接测量复层结合力-位移曲线成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
综上，现有的铆钉型复层电触头结合强度的测量方法不能直接测出复层的实际结合力-位移曲线。
技术实现要素：
本发明为解决现有的铆钉型复层电触头结合强度的测量方法不能直接测出复层的实际结合力-位移曲线的问题，进而提供一种铆钉型复层电触头结合强度测试装置及测试方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明的铆钉型复层电触头结合强度测试装置包括基座1、两个蜗轮2、两根蜗杆3、电机4、减速器5、两个齿轮6、编码器7、推头8、电动升降滑台9、夹具10、力传感器11、支撑座12、第一丝杠支座13、两根双向丝杠14、工业相机15、第二丝杠支座16、四个螺母17和固定座18；电机4和减速器5构成驱动单元，两个齿轮6构成传动单元，电动升降滑台9、两根双向丝杠14和工业相机15构成试验单元，推头8和夹具10构成试件夹具，编码器7和力传感器11构成测试单元，两个齿轮6由主动齿轮和从动齿轮构成；驱动单元、固定座18、第二丝杠支座16、第一丝杠支座13和支撑座12依次设置在基座1的上端面上，电机4的输出端与减速器5的一端相连，减速器5的另一端安装有主动齿轮，两根蜗杆3依次固套在转轴上，所述转轴安装在固定座18的上端面上，从动齿轮安装在所述转轴上的一端上，主动齿轮和从动齿轮相互啮合，两根双向丝杠14平行设置，每根双向丝杠14的一端安装在支撑座12上，每根双向丝杠14的另一端安装在固定座18上，每根双向丝杠14的所述一端上安装有一个蜗轮2，每个蜗轮2与相应的一根蜗杆3啮合，每根双向丝杠14上螺纹连接有两个螺母17，第二丝杠支座16与位于同侧的两个螺母17固接，第一丝杠支座13与位于同侧的另外两个螺母17固接，电动升降滑台9固接在第二丝杠支座16上，推头8固接在电动升降滑台9的上端面上，夹具10位于第一丝杠支座13的上端面上，力传感器11的一端与夹具10相连接，力传感器11的另一端与第一丝杠支座13相连接，工业相机15位于基座1的上端面上且位于第一丝杠支座13和第二丝杠支座16之间，编码器7包括光栅尺和计数头，光栅尺安装在第一丝杠支座13上，计数头安装在第二丝杠支座16上；夹具10包括基座和凸台，凸台位于基座上端面上且二者固接为一体，基座上端面中部加工有盲孔，基座上加工有与盲孔相垂直的紧定螺钉孔。
进一步地，基座1为矩形板基座。
进一步地，推头8位于第二丝杠支座16的中部，夹具10位于第一丝杠支座13的中部。
进一步地，推头8通过螺钉固接在电动升降滑台9的上端面上。
进一步地，推头8的高度完全覆盖电触头试件的工作层高度。
进一步地，凸台的高度为电触点试件钉头高度的1.5～2倍。
一种铆钉型复层电触头结合强度测试方法是按着以下步骤实现的：
步骤一、首先将测试装置的试验单元与测试单元复位，将电触头试件装入夹具10后用螺钉夹紧钉脚；
步骤二、启动测试装置的驱动单元，使第二丝杠支座16和第一丝杠支座13做匀速相向运动，从而带动推头8和夹具10分别从测试装置的两端保持对中地做匀速相向运动；
步骤三、在推头8和夹具10分别从测试装置的两端缓缓向中间运动的过程中，微调工业相机，获得计算机的清晰动态图像；
步骤四、启动电动升降滑台9来微调推头8竖直方向的位置，使推头8的下边界位置对准铆钉型复层电触头工作层的下边界位置，推头8推动铆钉型复层电触头的工作层，通过测试装置的测试单元测得工作层在整个推动过程中受到的推力和推头位移数据，通过控制器传输数据到计算机显示器上进行推力-位移曲线的显示和记录，通过曲线得到的最大推力记为试件复层的结合强度，并获得发生最大推力时推头的实时位置。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的铆钉型复层电触头结合强度测试装置采用单边推头结合单边顶阻方式测试铆钉型复层电触头结合强度，可实现在完全消除夹具因素影响的条件下铆钉型复层电触头在最大尺寸范围内的结合强度的测量，可提高本装置对铆钉型复层电触头的结合强度测试的精确性和全面性；
本发明的铆钉型复层电触头结合强度测试装置可以实时精确测量铆钉型复层电触头复层被推动过程中受到的推力与位移，电动升降滑台可沿竖直方向升降，并结合工业相机使用，本发明实现了对不同镀层位置或焊件厚度的精细调整，同时实现了记录动态图像、分辨材料微观组织变化状态的功能；
本发明的铆钉型复层电触头结合强度测试装置的第一丝杠支座和第二丝杠支座相向运动或背向运动，由编码器测得并记录实时位移；试件载荷力通过力传感器施加，同时由力传感器测得并记录实时力，实现了高分辨率的测量能力以及力-位移的实时动态监测，提高本发明测试装置的精度和精密性；
本发明的铆钉型复层电触头结合强度测试方法具有原理可信，结构简单、紧凑，操作简易的优点；本发明具有良好的科研应用价值，而且对电接触领域的测试技术及装置的发展有着重要意义。
附图说明
图1是本发明的铆钉型复层电触头结合强度测试装置及测试方法的整体结构俯视图；
图2是本发明中具体实施方式一中铆钉型复层电触头的剖视图；
图3是本发明中具体实施方式一中推头8推动铆钉型复层电触头的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1～3所示，本实施方式的铆钉型复层电触头结合强度测试装置包括基座1、两个蜗轮2、两根蜗杆3、电机4、减速器5、两个齿轮6、编码器7、推头8、电动升降滑台9、夹具10、力传感器11、支撑座12、第一丝杠支座13、两根双向丝杠14、工业相机15、第二丝杠支座16、四个螺母17和固定座18；电机4和减速器5构成驱动单元，两个齿轮6构成传动单元，电动升降滑台9、两根双向丝杠14和工业相机15构成试验单元，推头8和夹具10构成试件夹具，编码器7和力传感器11构成测试单元，两个齿轮6由主动齿轮和从动齿轮构成；驱动单元、固定座18、第二丝杠支座16、第一丝杠支座13和支撑座12依次设置在基座1的上端面上，电机4的输出端与减速器5的一端相连，减速器5的另一端安装有主动齿轮，两根蜗杆3依次固套在转轴上，所述转轴安装在固定座18的上端面上，从动齿轮安装在所述转轴上的一端上，主动齿轮和从动齿轮相互啮合，两根双向丝杠14平行设置，每根双向丝杠14的一端安装在支撑座12上，每根双向丝杠14的另一端安装在固定座18上，每根双向丝杠14的所述一端上安装有一个蜗轮2，每个蜗轮2与相应的一根蜗杆3啮合，每根双向丝杠14上螺纹连接有两个螺母17，第二丝杠支座16与位于同侧的两个螺母17固接，第一丝杠支座13与位于同侧的另外两个螺母17固接，电动升降滑台9固接在第二丝杠支座16上，推头8固接在电动升降滑台9的上端面上，夹具10位于第一丝杠支座13的上端面上，力传感器11的一端与夹具10相连接，力传感器11的另一端与第一丝杠支座13相连接，工业相机15位于基座1的上端面上且位于第一丝杠支座13和第二丝杠支座16之间，编码器7包括光栅尺和计数头，光栅尺安装在第一丝杠支座13上，计数头安装在第二丝杠支座16上；夹具10包括基座和凸台，凸台位于基座上端面上且二者固接为一体，基座上端面中部加工有盲孔，基座上加工有与盲孔相垂直的紧定螺钉孔。
电机4输出扭矩经减速器5后依次驱动主动齿轮旋转，主动齿轮旋转带动从动齿轮旋转，从动齿轮旋转带动两根蜗杆3同步旋转，从而带动两个涡轮2同步旋转，两个涡轮2带动两根双向丝杠14驱动第一丝杠支座13和第二丝杠支座16做匀速相向运动或背向运动，从而驱动推头8和夹具10做匀速相向运动或背向运动，进而将载荷施加到试件上；不仅可实现以非常低的速度做相向(压缩)或背向(拉伸)的双向运动，还可保证在相向或背向运动过程中试件的对中性，同时还使本发明具有工作力大、外形结构紧凑的特点，本发明提高了在微型系统中应用的适应性，例如放置在扫描电子显微镜的型腔中。
具体实施方式二：如图1所示，本实施方式基座1为矩形板基座。如此设计，便于加工制作。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图1所示，本实施方式推头8位于第二丝杠支座16的中部，夹具10位于第一丝杠支座13的中部。如此设计，可保证测试装置在相向或背向运动过程中试件的对中性，同时还使本发明具有工作力大、外形结构紧凑的特点。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：如图3所示，本实施方式推头8通过螺钉固接在电动升降滑台9的上端面上。如此设计，拆卸方便。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：如图3所示，本实施方式推头8的高度完全覆盖电触头试件的工作层高度。如此设计，基于工业相机15完成推头8与夹具10上装夹的铆钉型复层电触头的工作层位置找准，再通过电动升降滑台9来调整推头8的位置，当启动测试装置后推头8推动铆钉型复层电触头的工作层，使铆钉型复层电触头的工作层与基层发生相对位移，且相对位移可控可调。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。
具体实施方式六：如图3所示，本实施方式凸台的高度为电触点试件钉头高度的1.5～2倍。如此设计，可实现在完全消除夹具因素影响的条件下铆钉型复层电触头在最大尺寸范围内的结合强度的测量，可提高本装置对铆钉型复层电触头的结合强度测试的精确性和全面性。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：如图1和图3所示，一种铆钉型复层电触头结合强度测试方法步骤如下：
步骤一、首先将测试装置的试验单元与测试单元复位，将电触头试件装入夹具10后用螺钉夹紧钉脚；
步骤二、启动测试装置的驱动单元，使第二丝杠支座16和第一丝杠支座13做匀速相向运动，从而带动推头8和夹具10分别从测试装置的两端保持对中地做匀速相向运动；
步骤三、在推头8和夹具10分别从测试装置的两端缓缓向中间运动的过程中，微调工业相机，获得计算机的清晰动态图像；
步骤四、启动电动升降滑台9来微调推头8竖直方向的位置，使推头8的下边界位置对准铆钉型复层电触头工作层的下边界位置，采用单边推头结合单边顶阻方式测试铆钉型复层电触头结合强度，推头8推动铆钉型复层电触头的工作层，通过测试装置的测试单元测得工作层在整个推动过程中受到的推力和推头位移数据，通过控制器传输数据到计算机显示器上进行推力-位移曲线的显示和记录，通过曲线得到的最大推力记为试件复层的结合强度，并获得发生最大推力时推头的实时位置。