电连接器接触件插拔特性测试仪及其运行方法

摘要

本发明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。

权利要求

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。

4.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。

5.使用如权利要求1所述的电连接器接触件插拔特性测试仪进行电连接器接触件插拔特性测试时的运行方法，具体的运行方法是：

第一步、安装被测试品电连接器：

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夹具的左端空心柱体部分的开孔中，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夹具的空心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心安装；

第二步、进行被测试品电连接器的插拔特性测试：

开始运行以后，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以后，试件回到初始位置，步进电机停止运行；

第三步、根据测试数据绘制被测试品电连接器插拔特性曲线：

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。

6.根据权利要求5所述的运行方法，其特征在于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。

说明书

电连接器接触件插拔特性测试仪及其运行方法

技术领域

[0001] 本发明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心元件，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心现象，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。

发明内容

[0005] 本发明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] 本发明的技术方案为：

[0007] 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；

[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；

[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。

[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。

[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。

[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夹具的左端空心柱体部分的开孔中，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夹具的空心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心安装；

[0018] 第二步、进行被测试品电连接器的插拔特性测试：

[0019] 开始运行以后，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以后，试件回到初始位置，步进电机停止运行；

[0020] 第三步、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] 本发明的显著进步是，与现有的以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，本发明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；本发明中，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，摒弃了现有设计中通过皮带、齿形带或者凸轮、铰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、铰链等部件老化磨损造成的测试精度下降的问题；其次本发明中夹具可以根据需求调整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夹具采用类三爪卡盘设计，使电连接器插针与插孔能实现快速精准的对心安装。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，可以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，本发明的有益效果为：

[0025] 1.本发明中夹具可以根据需求调整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.本发明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心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心到底板的距离相等，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，上下表面的表面粗糙度不大于RA0.8，保证了夹具的对心安装，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.本发明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，可以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.本发明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.本发明设计的夹持单元包括A夹具和B夹具，这两部分是互相独立，以B夹具作为固定基准安装位置，利用A夹具中三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心安装问题，又降低了电连接器试品安装调节的难度和繁琐程度。

[0030] 6.本发明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是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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；

[0035] 图5是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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的三视图；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是本发明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是本发明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的三视图；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是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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] 本发明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可以在安装基座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中心开有一个较大通孔，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26一端与滚珠丝杠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；

[0055] 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为空心圆柱形凸台结构，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42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进行对心安装。

[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可以在安装基座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七个沉孔，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可以在相应的直线导轨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的中心开有一个较大通孔，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三个横向通孔，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，三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21一侧带有键槽，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26一端与滚珠丝杠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，所述加强挡板为三角形加强挡板，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的轴承中心到底板11的距离与步进电机28的电机轴中心到底板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)整体为一个空心圆柱形凸台结构，类似三爪卡盘设计，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，空心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三个螺纹孔，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心柱体部分，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的较大通孔的中心到底板11的中心距与数显式插拔力计31的测试探头的中心到底板11的中心距相等，保证A夹具41和B夹具42进行对心安装。

[0064] 本发明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的左端空心柱体部分的开孔中，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的空心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三个紧固螺钉，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心安装。

[0067] 第二步、进行被测试品电连接器的插拔特性测试：

[0068] 开始运行以后，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以后，试件回到初始位置，电机停止运行。

[0069] 第三步、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] 本发明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→计数器清零→设定电机转速→电机正转1200步→电机停顿2s→电机反转1200步→电机停顿2s→是否完成预定循环次数？ 结束； 返回电机正转1200步。

[0072] 表1所示为25M-3AE圆形三芯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圆形三芯电连接器进行第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(0.08s)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圆形三芯电连接器不同插拔次数时插拔力随时间变化数据(单位：N)[0075]

[0076]

[0077]

[0078] 表2所示为25M-3AE圆形三芯电连接器在进行插拔磨损试验时的电连接器整体的最大插入力和最大分离力的试验数据。图20为25M-3AE圆形三芯电连接器第1次到第800次的插拔过程中的最大插入力和最大分离力的曲线图。

[0079] 上述图18-20所示的测试结果具有普遍性，适用于能用本发明测试仪进行检测的电连接器，尤其适用于圆形电连接器的插拔测试，在测试过程中插拔速率每小时不大于300次，相当于每12s进行一次插拔。因此，本发明能对单次插拔试验输出插拔特性曲线，完成插拔力测试，并能对该电连接器插拔力特性曲线数据进行读取和存储。

[0080] 表2 25M-3AE圆形三芯电连接器最大插入力和最大分离力实验数据(单位：N)[0081]

[0082] 本发明的安装基座1、驱动单元2、测试单元3的设计满足电连接器的工作特点和插拔特性测试要求的，其结构简单，组装方便，操作便捷，可减少因安装等人工操作造成的测量误差。其中，安装基座1由底板11、垫条12、直线导轨13、导轨滑块14、立板15组成，这几部分紧密固装在一起，底板11选择长方形铸铁板，保证了测试过程中对设备刚度及强度的要求，保证测试仪整体的稳定安装；立板15的厚度与底板11相当，厚度大保证了材料刚性，降低了插拔过程中立板15的形变，且通过相应位置的螺钉与底板11和垫条12固定连接，每个垫条12上下端面加工精度高，平行度要达到0.02mm，上下大面的表面粗糙度要求达到RA0.8，两垫条12高度相同，保证了固装在其上的直线导轨13与底板11平行，从而保证安装在其上的测试单元3能在导轨上平行滑动而不会上下倾斜；在测试单元3的高度设计时要保证A夹具41和B夹具42的中心上下对齐，左右对正。尤其可通过调节A夹具41中凸起部分的三个螺钉，灵活适应B夹具夹持的电连接器插孔部件的夹持位置的微小差异，最终完成对心安装。

[0083] 本发明的驱动单元2由步进电机28通过弹性联轴器26与滚珠丝杠21同轴安装，其中步进电机28通过步进电机安装座27固装在底板11上，滚珠丝杠21通过左丝杠支座24、右丝杠支座25固装在底板11上，构成传动机构，结构简单，精度高。

[0084] 本发明中的数显式插拔力计31采用水平安装方式，提高了数显式插拔力计31的安装、调节与拆卸操作的便捷性，同时保证了在被测试品电连接器的安装、调节及拆卸过程中，安装位置的微小差异不会影响测试的精度，降低了劳动强度和繁琐性，提高了工作效率。采用数显式插拔力计31可以直接读取实验数据和直接输出并存储数据，很好地解决了现有插拔力特性测试时电连接器测试精度低，难以读取插拔力的问题；同时利用该方法，减少了测试仪的复杂性，使测试操作更简便，效率更高。

[0085] 本发明的A夹具41的通孔内径比圆形电连接器的直径要大，不同尺寸的圆形电连接器均能伸入其中，被测试品电连接器伸入A夹具41中并通过三个螺钉固定时，不用因夹持物直径不同而频繁更换A夹具41，通用型强，调节工作简便快捷。另外，A夹具41和B夹具42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，可以换用相应配套夹具组，而且拆装方便。

[0086] 本发明所用螺钉全部为内六角螺钉，便于紧固、拆卸、不容易滑角，内六角螺钉用内六角螺钉专用扳手进行上紧，相比于外六角螺钉用扳手上紧，更有利于在狭窄空间内进行操作，使装置的整体安装和电连接器被测件的安装和固定过程省力、便捷、高效。但本发明中的内六角螺钉固定也可以采用本领域其他常用技术手段，以保证测试仪整体的紧密固定为前提。

[0087] 本发明中所涉及的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方位词，是以图1的等轴测结构图为基准，是一个相对概念，即立板15所在方向为左，步进电机28所在方向为右。

[0088] 实施例2

[0089] 本实施例中采用实施例1所述的连接及位置关系，所述滚珠丝杆21选用TBI1605单螺母滚珠丝杆副(标准件)，直线导轨13选用HCR20型直线导轨(标准件)；导轨滑块14为高组装四方形滑块；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，本实施例选用76mm的57步进电机提供动力，步距角为1.8°，保持转矩1.35N·m，步进电机驱动器采用2M542-N等角度恒力矩驱动器，控制器采用中正CW01型步进电机控制器。立板15为长方体金属板，被测试品电连接器为18M-3AE圆形三芯电连接器，该被测试品电连接器通过本实施例的测试仪可以完成插拔力测试，并能对该电连接器插拔力特性曲线数据进行读取和存储。

[0090] 本发明未述及之处适用于现有技术。