一种电气连接器可靠性检测装置的制作方法

本发明涉及一种电气连接器可靠性检测装置，通过比较保持力来检测电气连接器缩针现象，且对于多种型号的公母插头可靠性的检测具有通用性。

背景技术：

随着中国轨道交通的发展，电气连接器在动车组、高铁、地铁中应用越来越广泛。由于电气连接器插针接触不良、绝缘不良、锁紧机构不良等原因导致的插针缩针现象直接导致机车的通讯不良，甚至威胁乘客的人身安全。

常规的电气连接器可靠性检测方法主要有四种：接触电阻检测、保持力检测、无损检测、瞬断检测。接触电阻检测主要采用接触电阻检测仪，受接触件材料、正压力、表面状态等因素影响；无损检测主要以物理或化学方法为手段，在不损害被检测对象使用性能和内部组织的前提下，借助现代化的技术和设备器材对电气连接器内部进行检测；瞬断检测主要采用瞬断检测仪对接插件接触电阻阻值大小进行判定，同时需要对瞬间断路时间长短进行判定。这三种检测方法成本较高，检测过程也较为复杂。保持力检测目前常见的是单针检测，效率较低，且市面上尚未出现成熟的、检测效率高的电气连接器缩针可靠性检测装置。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种电气连接器可靠性检测装置，通过检测装配车间中的公母插头保持力来判断电气连接器是否存在缩针现象，并且解决不同型号的公母插头缩针可靠性检测需要多个检测装置的问题，避免残次品装车，从根源上保证产品的可靠性。

本发明的技术方案如下：

一种电气连接器可靠性检测装置，包括用于待检插头施加额定的压力的载荷加载装置(1)，用于信号采集和传递的公母检测前端(2)，以及检测底座(3)，其中载荷加载装置(1)和公母检测前端(2)相互连接并安装在检测底座(3)上；

检测前端(2)包括待测插头适配套(21)、检测单元安装套(22)，检测单元(23)、检测单元安装板(24)、检测电路板(25)、通讯电路板(26)，待测插头适配套(21)为矩形框架结构，其内部空腔可以容纳并固定检测单元安装套(22)，检测单元安装套(22)为矩形框架结构，其内部空腔容纳并可拆卸安装、并列固定多个检测单元(23)，检测单元安装套(22)设置有检测单元安装套安装孔(221)、检测单元安装孔(222)、检测单元装配台阶(223)；检测单元安装套安装孔(221)用于将检测单元安装套固定在待测插头适配套(21)，多个检测单元(23)插入检测单元安装套(22)内部空腔后，通过多个检测单元安装板(24)和相应的检测单元安装孔(222)将多个检测单元(23)一一进行单独固定；检测单元装配台阶(223)设置在检测单元安装套(22)内部，多个检测单元(23)插入检测单元安装套(22)内部空腔后，通过检测单元装配台阶223对多个检测单元(23)进行限位固定。

所述的电气连接器可靠性检测装置，检测单元(23)包括检测器插头工装、卡环(232)、传感器(233)、垫块(236)、导向板(237)、橡胶垫(238)、垫板(239)；检测器插头工装包括公针检测器插头工装(231)和母针检测器插头工装(234)两种；公针检测器插头工装(231)包括与待检测公针插针数量位置对应的插孔，插孔中容纳公针检测顶针(240)；母针检测器插头工装(234)包括与待检测母针插孔数量位置对应的母针检测顶针(235)；导向板(237)上设置有与待检测公/母插头插针/孔数量位置对应的插孔。

所述的电气连接器可靠性检测装置，导向板(237)的插孔内设置圆柱状垫块(236)，传感器(233)设置有与待检测公/母插头插针/孔数量位置对应的多个感应区，将该多个感应区正对导向板(237)的插孔，导向板(237)和传感器(233)的感应区之间、传感器(233)的感应区和垫板(239)之间设置橡胶垫(238)进行进行作用力的传递，使载荷能均匀加载到传感器感应区，安装好公针检测器插头工装(231)或母针检测器插头工装(234)以及垫块(236)、橡胶垫(238)、导向板(237)、垫板(239)之后，将卡环(232)插入，卡环(232)的一个平面抵压在垫板(239)上，卡环(232)卡口和公针检测器插头工装(231)上设置的凸起相配合，将公针检测器插头工装(231)、垫块(236)、橡胶垫(238)、导向板(237)、垫板(239)的位置固定。

所述的电气连接器可靠性检测装置，所述传感器(233)为阵列式传感器，该传感器上阵列着与检测单元包含的插孔或插针相对应的感应区。

所述的电气连接器可靠性检测装置，载荷加载装置(1)包括电动推杆(11)、限位支架(12)、微动开关(13)、同步梁(14)、电子尺(15)、拉杆(16)、施力爪(17)，拉杆(16)一端与同步梁(14)螺栓连接，拉杆(16)中部穿过滑轨(32)后另一端与施力爪(17)通过销轴定位，并用螺栓紧固，电动推杆(11)带动同步梁(14)、拉杆(16)运动，滑轨(32)对左右拉杆(16)起导向作用，同步梁(14)保证左右拉杆(16)同步运动。

所述的电气连接器可靠性检测装置，在同步梁(14)上部安装有电子尺(15)和微动开关(13)，电子尺(15)用来检测同步梁(14)的位移，通过对该位移的控制对载荷大小进行控制，微动开关(13)触碰到限位支架12后，电动推杆(11)停止运动，起到安全保护的作用。

所述的电气连接器可靠性检测装置，施力爪(17)与拉杆(16)为可拆卸式连接，施力爪(17)内部有定位销轴(171)，拉杆(16)一端加工有位置对应的与定位销轴(171)配合的定位销孔(161)，通过定位销轴(171)和定位销孔(161)的配合对施力爪(17)与拉杆(16)进行初步的安装定位；施力爪17上部加工有三个螺栓通孔(172)，拉杆一端上部加工有相应的三个螺栓通孔，拉杆(16)与施力爪(17)通过三个螺栓孔拧紧。

所述的电气连接器可靠性检测装置，针对不同的待检测插头更换相应的施力爪：第一可互换施力爪(173)或第二可互换施力爪(174)，以对不同的待检测插头进行均匀施力。

所述的电气连接器可靠性检测装置，同步梁(14)由上下两块梯形面板和长方形面板焊接而成，在上下梯形面板之间对称焊接两个长方形肋板(145)，上下梯形面板开有销孔(142)与所述电动推杆(11)伸缩杆销轴连接，在长方形面板的外侧对称开有光孔(141)、光孔(143)、光孔(144)，微动开关(13)通过光孔(141)固定在同步梁上梯形面板一侧，电子尺(15)通过光孔(143)固定在同步梁上梯形面板另一侧，光孔(144)用于和拉杆(16)间隙配合。

所述的电气连接器可靠性检测装置，检测底座(3)包括底座(31)、工字支撑架(33)、滑轨(32)、电机支撑架(34)、电路板支撑架(35)、电动推杆伸缩杆支撑架(36)，底座(31)包括水平面板和底座前面板，水平面板和底座前面板通过底座前面板加强肋318加固，底座前面板上设置两个拉杆装配孔314，拉杆16从该两个拉杆装配孔314种穿过；工字支撑架结构33上固定滑轨(32)，滑轨安装孔(331)用于固定滑轨(32)，通过工字梁安装沉孔(332)将其固定在底座31上。

采用上述方案，本发明具有以下有益效果：

1、对电器连接器的公母插头，可以共用一套施力机构和测试机构，仅更换不同的检测前端就可以测试出插针的可靠性；本发明设计的装置可以批量检测多个针是否存在缩针现象，且同一套装置可以实现公母插针缩针现象的检测。

2、施力爪可拆卸式连接设计，针对不同的待检测插头可以更换相应的施力爪，以对不同的待检测插头进行均匀施力。

3、检测单元安装套为矩形框架结构，其内部空腔容纳并可拆卸安装、并列固定多个检测单元，这种结构可以对单个检测单元进行拆卸，有利于装置的维修与保养。

4、待检测公头/母头插入公针/母针检测器插头工装的插孔后，检测顶针在导向板的导向作用下将作用力传递到传感器感应区，传感器感应区受力均匀。

附图说明

图1检测装置立体结构示意图

图2载荷加载装置装配图

图3施力爪装配图

图4可互换卡爪1结构图

图5可互换卡爪2结构图

图6检测前端结构装配图

图7公针检测器检测前端端面结构示意图

图8母针检测器检测前端端面结构示意图

图9检测单元安装套零件图

图10公针检测单元结构示意图

图11母针检测单元结构示意图

图12检测底座装配图

图13工字支撑架零件图

图14底座零件图

图15梯形同步梁零件图

图16公针检测单元装配图

图17阵列式传感器结构图；

1、载荷加载装置；

11、电动推杆；

12、限位支架；

13、微动开关；

14、同步梁；141、微动开关装配孔；142、销孔；143、电子尺装配孔；144、同步梁与拉杆安装孔；145、同步梁加强肋；

15、电子尺；

16、拉杆；161、定位销孔；162、拉杆螺栓通孔；163、调节螺纹；

17、施力爪；171、定位销轴；172、施力爪螺栓通孔；173、第一可互换施力爪；174、第二可互换施力爪；

18、调节螺柱；

19、电子尺固定端支架；

110、电子尺安装板；

2、检测前端；

21、待测插头适配套；

22、检测单元安装套；221、检测单元安装套安装孔；222、检测单元安装孔；223、检测单元装配台阶；

23、检测单元；231、公针检测器插头工装；232、卡环；233、传感器；234、母针检测器插头工装；235、母针检测顶针；236、垫块；237、导向板；238、橡胶垫；239、垫板；240公针检测顶针；

24、检测单元安装板；

25、检测电路板；

26、通讯电路板；

3、检测底座；

31、底座；311、底座装配孔；312、工字支撑架安装孔；313、检测器装配孔；314、拉杆装配孔；315、电动推杆支撑架安装孔；316、电动推杆后装配销孔；317、电动推杆安装加强肋；318、底座前面板加强肋；319、底座加强筋；

32、滑轨；

33、工字支撑架；331、滑轨安装孔；332、工字梁安装沉孔；

34、电机支撑架；

35、电路板支撑架；

36、电动推杆伸缩杆支撑架。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

如图1所示，电气连接器可靠性检测装置，包括载荷加载装置1、检测前端2和检测底座3,本发明根据保持力检测原理提出一种电动施力装置，对待检插头施加额定的压力，通过压阻传感器和单片机进行信号传递，并通过上位机显示检测结果。所述施力装置集成度高、能耗低，可以实现同一型号公母插头缩针现象的检测。

载荷加载装置1装配图如图2所示，其包括电动推杆11、限位支架12、微动开关13、同步梁14、电子尺15、拉杆16、施力爪17，拉杆16一端与同步梁14螺栓连接，拉杆16中部穿过滑轨32后另一端与施力爪17通过销轴定位，并用螺栓紧固，电动推杆11带动同步梁14、拉杆16运动，滑轨32对左右拉杆16起导向作用，同步梁14保证左右拉杆16同步运动；

在同步梁14上部安装有电子尺15和微动开关13，电子尺15用来检测同步梁14的位移，通过对该位移的控制对载荷大小进行控制，微动开关13触碰到限位支架12后，电动推杆11停止运动，起到安全保护的作用；

施力爪17与拉杆16为可拆卸式连接，其装配顺序如图3所示，施力爪17内部有定位销轴171，拉杆16一端加工有位置对应的与定位销轴171配合的定位销孔161，通过定位销轴171和定位销孔161的配合对施力爪17与拉杆16进行初步的安装定位；施力爪17上部加工有三个螺栓通孔172，拉杆一端上部加工有相应的三个螺栓通孔，拉杆16与施力爪17通过三个螺栓孔拧紧，通过该可拆卸式连接设计，针对不同的待检测插头可以更换相应的施力爪，例如第一可互换施力爪173和第二可互换施力爪174，以对不同的待检测插头进行均匀施力。

如图6-9所示，检测前端2包括待测插头适配套21、检测单元安装套22，检测单元23、检测单元安装板24、检测电路板25、通讯电路板26，待测插头适配套21为矩形框架结构，其内部空腔可以容纳并固定检测单元安装套22，检测单元安装套22为矩形框架结构，其内部空腔容纳并可拆卸安装、并列固定多个检测单元23，检测单元安装套22设置有检测单元安装套安装孔221、检测单元安装孔222、检测单元装配台阶223；检测单元安装套安装孔221用于将检测单元安装套固定在待测插头适配套21，多个检测单元23插入检测单元安装套22内部空腔后，通过多个检测单元安装板24和相应的检测单元安装孔222将多个检测单元23一一进行单独固定；检测单元装配台阶223设置在检测单元安装套22内部，多个检测单元23插入检测单元安装套22内部空腔后，通过检测单元装配台阶223对多个检测单元23进行限位固定，这种结构可以对单个检测单元进行拆卸，有利于装置的维修与保养。检测单元23通过检测单元安装板24与检测单元安装套22连接，可进行拆卸。如图7、8、10、11、16、17所示，检测单元23包括检测器插头工装、卡环232、传感器233、垫块236、导向板237、橡胶垫238、垫板239；检测器插头工装包括公针检测器插头工装231和母针检测器插头工装234两种；

公针检测器插头工装231前端结构图如图10所示，其包括与待检测公针插针数量位置对应的插孔，插孔中容纳公针检测顶针240，导向板237上设置有与待检测公针插针数量位置对应的插孔；如图16所示的公针检测单元装配图，导向板237的插孔内设置圆柱状垫块236，传感器233设置有与待检测公针插针数量位置对应的多个感应区，将该多个感应区正对导向板237的插孔，导向板237和传感器233的感应区之间、传感器233的感应区和垫板239之间设置橡胶垫238，使载荷能均匀加载到传感器感应区，安装好公针检测器插头工装231、垫块236、橡胶垫238、导向板237、垫板239之后，将卡环232插入，卡环232的一个平面抵压在垫板239上，卡环232的卡口和公针检测器插头工装231上设置的凸起相配合，将公针检测器插头工装231、垫块236、橡胶垫238、导向板237、垫板239的位置固定。待检测公头插针插入公针检测顶针240中后，公针检测顶针240在载荷作用下运动并抵触在垫块236上，垫块236在导向板237和橡胶垫238的共同作用下将作用力传递到传感器感应区，传感器感应区受力均匀；

母针检测器插头工装234前端结构图如图11所示，与上述公针检测器插头工装231不同的是，其包括与待检测母针插孔数量位置对应的母针检测顶针235(一共12个)；待检测母头中插入母针检测顶针235后，母针检测顶针235在载荷作用下运动并抵触在垫块236上，垫块236在导向板237和橡胶垫238的共同作用下将作用力均匀传递到传感器感应区。

如图17所示，传感器233为阵列式传感器，该传感器上阵列着与检测单元包含的(12个)插孔或插针相对应的(12个)感应区(图17中a-a部分中的圆形即为感应区)。图中b-b部分为传感器的引出线部分，采用标准fpc接口形式作为信号引出线接头，以方便将传感器数据传输至检测电路上。

检测底座(3)装配图如图12-14所示，其包括底座31、工字支撑架33、滑轨32、电机支撑架34、电路板支撑架35、电动推杆伸缩杆支撑架36，底座31包括水平面板和底座前面板，水平面板和底座前面板通过底座前面板加强肋318加固，底座前面板上设置两个拉杆装配孔314，拉杆16从该两个拉杆装配孔314中穿过。

工字支撑架结构33上固定滑轨32，滑轨安装孔331用于固定滑轨32，通过工字梁安装沉孔332将其固定在底座31上；

同步梁(14)零件图如图15所示，其由上下两块梯形面板和长方形面板焊接而成，在上下梯形面板之间对称焊接两个长方形肋板145，上下梯形面板开有销孔142与所述电动推杆(11)伸缩杆销轴连接，在长方形面板的外侧对称开有光孔141、光孔143、光孔144，微动开关13通过光孔141固定在同步梁上梯形面板一侧，电子尺15通过光孔143固定在同步梁上梯形面板另一侧，光孔144用于和拉杆16间隙配合。

电动推杆11驱动同步梁14运动，同步梁推动拉杆16和施力爪17伸出；放置待检测电器连接器，并与检测前端配合。然后，电动推杆11反向驱动同步梁14，并回缩拉杆16和施力爪17，对待检测电器连接器施加载荷，载荷大小由电子尺控制。检测结果由检测电路通过串行接口传输给上位机并显示，根据需要更换不同的检测前端以及施力爪17，即可满足对不同型号不同外型的待检测电气连接器的检测，通过检测装配车间中的公母插头保持力来判断电气连接器是否存在缩针现象。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。