一种电缆弯曲疲劳测试设备的制作方法

本发明属于电缆测试设备的设计领域，尤其涉及一种电缆弯曲疲劳测试设备。

背景技术：

消费电子产品通讯电缆普遍应用于手机、平板电脑、笔记本电脑，是目前消费电子产品的主流品种，担负着电子产品充电和信息信号传输功能，是电子产品的重要配套件，其运行疲劳直接关系到电子产品的可靠性和更换周期。电子产品电缆的疲劳研究是电子产品技术和电缆制造业的重要课题。

现有的电缆弯曲疲劳测试装置，一般包括固定被测电缆一端的底座，以及固定被测电缆另一端、并可往复运动的滑块机构，底座与滑块机构之间具有与被测电缆相适配的弯曲空间。通过滑块机构的往复运动，牵拉被测电缆在指定的空间内反复弯曲。

由于该装置的往复型结构，存在电缆线长度较长时检测装置较大、试验设备故障率高，试验设备成本高的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电缆弯曲疲劳测试设备，可适用于各类长度的电缆，具有通用性，且实现了设备的小型化，降低生产成本。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种电缆弯曲疲劳测试设备，包括：

架体；

电控箱，设于所述架体的底部，所述电控箱内置plc控制器；

弯曲测试组件，包括驱动部、圆盘、测试夹具；所述驱动部设于所述架体上，所述驱动部的驱动端与所述圆盘相连，用于驱动所述圆盘旋转；所述测试夹具设于所述圆盘或架体上，用于夹持被测电缆；

电缆回收组件，包括固定件、弹簧绕线器；所述固定件设于所述架体上，并靠近所述圆盘；所述弹簧绕线器设于所述固定件上，用于回收所述圆盘释放的被测电缆；

其中，所述plc控制器与所述驱动部电连接，控制所述驱动部逆时针转动或顺时针转动。

根据本发明一实施例，所述电缆弯曲疲劳测试设备还包括线路切换器、电缆性能测试装置；

所述线路切换器连接所述被测电缆与所述电缆性能测试装置，用于闭合或断开所述被测电缆性能测试回路。

根据本发明一实施例，所述plc控制器接收外部上位机的指令，控制电缆弯曲的测试次数、实时调节所述驱动部的转动速度或控制所述驱动部以预设的加速度/减速度运行。

根据本发明一实施例，所述电缆弯曲疲劳测试设备还包括伸缩拉线器，设于所述架体上，连接所述被测电缆与所述线路切换器，用于抵消所述圆盘旋转对被测电缆的扭力。

根据本发明一实施例，所述电缆性能测试装置包括短路测试电路、断路测试电路、阻抗测试电路；所述线路切换器还用于切换各所述测试电路，实现所述被测电缆的短路测试、断路测试、阻抗测试。

根据本发明一实施例，所述被测电缆的任意一项性能测试未通过时，所述plc控制器接收外部上位机的指令，关闭所述驱动部并报警。

根据本发明一实施例，所述圆盘的圆周上设有一圈凹槽，用于容置所述被测电缆。

根据本发明一实施例，所述圆盘的圆周上设有防护件，用于防止所述被测电缆意外脱离所述圆盘。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

1)本发明一实施例中的电缆弯曲疲劳测试设备，采用测试夹具固定被测电缆的一端，通过驱动部带动圆盘转动，使被测电缆绕在圆盘上，采用靠近圆盘的固定件固定被测电缆的另一端，在测试时，无论被测电缆有多长，都会卷到圆盘上，用于固定被测电缆的两端的部件之间的距离不会变，使该设备适用于各类长度的电缆，具有通用性。

2)本发明一实施例中的电缆弯曲疲劳测试设备，采用plc控制驱动部顺时针旋转，将被测电缆卷绕在圆盘上，达到设定的测试长度后，由plc控制驱动部逆时针旋转，此时由弹簧绕线器来提供动力，将圆盘释放的电缆收回，回到测试原点后开启下一轮测试，如此往复，实现对整个电缆的弯曲疲劳测试。

3)本发明一实施例中的电缆弯曲疲劳测试设备，采用线路切换器实现短路测试电路、短路测试电路、阻抗测试电路之间的切换，完成被测电缆的多个性能测试。

4)本发明一实施例中的电缆弯曲疲劳测试设备，通过plc控制器接收外部上位机的指令，控制电缆弯曲的测试次数、实时调节所述驱动部的转动速度或控制所述驱动部以预设的加速度/减速度运行，可以更好的模拟电缆在实际使用中人们的随意卷绕、抽取、拉伸等情况。

附图说明

图1为本发明一实施例中的电缆弯曲疲劳测试设备的结构示意图。

附图标记说明：

1：架体；2：电控箱；3：圆盘；4：测试夹具；5：电缆回收组件；6：伸缩拉线器；7：线路切换器；8：电缆性能测试装置；9：pc机；10：被测电缆。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种电缆弯曲疲劳测试设备作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

本发明提供的电缆弯曲疲劳测试设备，包括：架体1，电控箱2，设于架体1的底部，该电控箱2内置plc控制器；弯曲测试组件，包括驱动部、圆盘3、测试夹具4；驱动部设于架体1上，驱动部的驱动端与圆盘3相连，用于驱动圆盘3旋转；测试夹具4设于圆盘3或架体1上，用于夹持被测电缆10；电缆回收组件5，包括固定件、弹簧绕线器；固定件设于架体1上，并靠近圆盘3；弹簧绕线器设于固定件上，用于回收圆盘3释放的被测电缆10；其中，plc控制器与驱动部电连接，控制驱动部逆时针转动或顺时针转动。

具体的，如图1所示。架体1为整个电缆弯曲疲劳测试设备的骨架，起到安装其它部件的作用，其形状为长方体，底部为一平台，平台下配有电控箱2，电控箱2内置plc控制器。架体1的侧面可以采用不锈钢板或其他钢板或其他材质板材，不封闭。

架体1上设有弯曲测试组件和电缆回收组件5。其中，该弯曲测试组件包括驱动部、圆盘3、测试夹具4；驱动部为一电机，电机的驱动端与圆盘3相连，用于驱动圆盘3旋转。具体的，电机的驱动端可与圆盘3的轴心端固连，也可以与圆盘3的圆周边固连。该电机与电控箱2中的plc控制器电连接，受plc控制器控制逆时针转动或顺时针转动。圆盘3的圆周上设有一圈凹槽，用于容置被测电缆10。为了防止被测电缆10在测试中脱离圆盘3，圆盘3的圆周上可设置防护件。而测试夹具4可设于圆盘3或架体1上，用于夹持被测电缆10的一端，被测电缆10的另一端由电缆回收组件5中的固定件固定。该固定件可以是一个带电源端子的夹具，也可以是其他可固定电缆的器件。测试夹具4的设置位置最好能使被测电缆10方便地绕卷到圆盘3上。

电缆回收组件5除了包括固定件外，还包括弹簧绕线器。固定件设于架体1上，并靠近圆盘3；弹簧绕线器设于固定件上，用于回收圆盘3释放的被测电缆10。

该电缆弯曲疲劳测试设备运行前，把被测电缆10的一端固定在固定件上，另一端用测试夹具4固定。按下设备启动按钮，由plc控制器控制电机顺时针旋转，将被测电缆卷绕在圆盘3上圆周凹槽中，达到设定的测试长度后，由plc控制器控制电机逆时针旋转，此时由电缆回收组件5中的弹簧绕线器来提供拉力，将圆盘3释放的被测电缆10收回，回到测试原点后开启下一轮测试，如此往复，实现对被测电缆10的弯曲疲劳测试。

进一步地，该电缆弯曲疲劳测试设备，还包括线路切换器7、电缆性能测试装置8、伸缩拉线器6，实现被测电缆10经过弯曲疲劳测试后的性能测试。该伸缩拉线器6设于架体1或吊装在流水线支架板上，连接被测电缆10与线路切换器7，用于抵消圆盘3旋转对被测电缆10的扭力。线路切换器7包括微处理器及多个继电器。多个继电器分功能不同与被测电缆10的每根芯线连接，由微处理器程序根据功能不同控制接通各继电器的触点，接通线缆到电缆性能测试装置的测试接口。当被测电缆10作弯曲疲劳测试时，该线路切换器7可断开被测电缆10的性能测试回路；当被测电缆10作性能测试时，该线路切换器7可闭合被测电缆10的性能测试回路，并且可在各性能测试电路之间进行切换。

电缆性能测试装置8包括短路测试电路、断路测试电路、阻抗测试电路及与被测电缆10中的每根导线相连的插头和插座、产生导通测试电流电源。具体的，该电缆性能测试装置8可以采用安捷伦的万用表。

电控箱2中的plc控制器接收外部上位机(pc机9)的指令，控制电缆弯曲的测试次数、实时调节电机的转动速度或控制电机以预设的加速度/减速度运行；当被测电缆10的任意一项性能测试未通过时，plc控制器接收外部上位机(pc机9)的指令，关闭电机并报警。

plc控制器与pc机9之间的通讯，可以采用基于tcp/ip的网络通讯，也可以使用串口通讯，实现通讯后，可以将plc控制器的各参数传递给pc机9中的测试软件，其中包括测试次数、电机速度、加速度、设备报警等，也可是在pc机9中的测试软件中设置plc控制器中各类设置的工艺参数，其中包括设定的各阶段测试次数设置、每圈中分段速度和加速度、设备启动、报警复位等。

pc机9与线路切换器7之间的通讯，采用串口通讯，实现通讯后，pc机9中的测试软件可以根据测试功能的不同，对线路切换器7中的微处理器发送不同的控制命令，由微处理器对各继电器进行控制，从而实现每根芯线的各个性能测试。

pc机9与万用表之间的通讯，采用了基于tcp/ip的网络通讯，实现通讯后，pc机9中的测试软件可以根据测试功能的不同，对万用表发送不同的控制命令，叠加微处理器控制的继电器线路配合，可以实现每根芯线的各个性能测试。

在一个被测电缆10的弯曲疲劳次数等级达成后，经线路切换器7切换模式后，设备自动对被测电缆10中各个芯线之间进行短路测试、断路测试、阻抗测试，如果有任何一项未通过，则通过测试软件输出至plc控制器使驱动电机停止并报警，同时测试软件记录各类测试数据；各类测试通过并记录数据后，再通过测试软件输出至plc控制器将设备切换到测试状态，如此反复，直至完成所有阶段设定的弯曲疲劳测试次数。

下面简要介绍一下本发明电缆弯曲疲劳测试设备的工作过程，具体如下：

取被测电缆10，将被测电缆10的一端安装在电缆回收组件5中的固定件上，然后将电缆芯线与固定件上的电源端子相连，完成之后将电缆回收组件5中的弹簧绕线器释放，被测电缆10被弹簧绕线器收缩至只留一段线头在外。再将被测电缆10的另一端安装在圆盘3上的测试夹具4上，并将测试夹具4上的被测电缆10的端口与伸缩拉线器6吊着的测试电缆插头对接。

按下pc机9上的测试软件的启动按钮使设备进入弯曲疲劳测试状态，电机开始顺时针转动，使被测电缆10的以行程为1200mm和每分钟5次的往复频率为作高速往复运动；若被测电缆10中的线芯出现断路，则plc控制器输出信号至pc机9上的测试软件，使驱动电机停止并报警，并记录数据。被测电缆10每进行1万次高速往复运动，进行一次短路、断路、阻抗等各项测试，电源加载在被测电缆10上，通过线路切换器7的调整，输出至万用表，各测试结果与弯曲次数一同记录，并传送至检测pc机9上的测试软件；如果电缆线芯存在测试未达标，则通过测试软件输出至plc控制器使驱动电机停止并报警，同时记录击穿数据。各测试通过后，再将线路切换器7上的继电器线路切换为断路状态，如此反复，直至完成设定的弯曲疲劳测试次数。一般而言，弯曲疲劳测试进行了300万次后无需再继续试验。当用于电缆破坏性疲劳试验研究时，不受试验次数限制。

综上所述，本发明电缆弯曲疲劳测试设备，无论被测电缆10有多长，都会卷到圆盘3上，用于固定被测电缆的两端的部件之间的距离不会变，使该设备适用于各类长度的电缆，具有通用性；且实现了设备的小型化，降低生产成本，解决现有技术中设备u型往复测试导致设备机构较大的问题。另外，本发明可实现对被测电缆10进行短路、断路、阻抗等多个性能参数的测试，解决了现有技术中只能进行单一性能参数测试的问题。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。