专利名称：插拔力测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种插拔力测试装置。
背景技术：
众多如手机、电脑、服务器等电子设备配套使用的数据线、电源线等连接线，以及U 盘等各种移动电子设备，在制造过程中都需要进行相应的插头和插座间的插拔力测试，以确保其能符合各连接器的特定要求。随着科技的不断发展，插拔力已由传统的手工、半自动化发展到全自动化。
现有的全自动连接器插拔力测试机由完成测试动作的主机及控制终端两部分构成，该控制终端为另外配置的与主机相连的电脑及其他相关配件，并于电脑内安装专用的测试软件系统。如图I所示，现有的全自动连接器插拔力测试机的主机于机箱I上设置有两根导柱2，活动座3和固定座4分别活动套装和固定套装在两根导柱2上，上夹具5及下夹具6则分别安装于固定座4和活动座3上，活动座3固接于活动导套7，活动导套7与丝杆相螺接并在驱动控制单元的驱动下由丝杆的正反转推动活动导套7沿导柱2上下移动， 进而带动下夹具6相对于上夹具5往复运动，以实现连接器的插拔。
申请人在实施现有的全自动连接器插拔力测试机时，发现至少存在以下缺陷1、使用成本高现有的全自动连接器插拔力测试机的主机本身价格较高，同时还需购置电脑、相关配件以及测试软件系统等，无疑增加插拔力测试机的使用成本；2、对操作人员要求较高使用现有的全自动连接器插拔力测试机，要求操作人员必须具有一定的电脑操作技术以可熟练使用测试软件系统，同时，还要求操作人员能处理测试软件系统及电脑系统在日常使用中出现的各种问题，以保证测试作业的正常进行；3、仪器笨重，稳定性不高，且制造成本高现有的全自动连接器插拔力测试机设置有直径为40mm的粗钢材双导柱及直径为68mm的粗钢材活动导套，仅仪器主体的重量就达到 108. 9KG，而设置于测试机机箱上部的大尺寸钢件及其配套零件大大增加了机箱上部的重量，丝杆在旋转驱动重型钢材制作的活动导套作上下往复运动时，会因活动导套的重量过大而影响丝杆的稳定性，进而降低了机器的整体稳定性；而实际上，国际标准电连接器插拔力设置为122. 5N以下，而现有的测试机可承受高达31000N荷载(由固定和锁紧双导柱的底端部分M24螺纹连接的性能等级可知)，是测试机实际需求的两佰多倍，远超测试机实际需求强度，高荷载的配置不能被充分利用，却增加了测试仪的制造成本。发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种插拔力测试装置，结构简单，操作简便，性能稳定，有效减少使用成本及制造成本低。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种插拔力测试装置，包括立柱、设置于立柱顶端的力传感器、固定安装于力传感器底部的上夹具、固定于一位于上夹具下方的活动座上的下夹具、与活动座相连以驱动活动座及其上的下夹具相对于上夹具往复运动而使分别由上夹具和下夹具夹持的第一连接器和第二连接器实现插拔动作的驱动单元，以及与驱动单元及力传感器相连的控制单元，所述控制单元包括与所述力传感器相连以提取力传感器测试信息的数据提取�？�、用于显示控制界面以供输入控制指令并与数据提取模块相连以实时显示数据提取�？榛竦玫牟馐允莸拇ッ允酒粒约坝胨銮ピ嗔愿菘刂浦噶羁刂魄ピ俗鞯目刂颇？椤�
进一步地，所述驱动单元包括顶端固定于活动座上的丝杆以及螺合于丝杆上的螺母、固设于一固定座上的电机以及在电机输出轴和所述螺母之间传递动力的传动机构，所述螺母可旋转地设置于固定座上并与固定座在丝杆的轴向上相对固定。
进一步地,所述传动机构包括与电机输出轴同轴心固定连接成一体的主动轮、与螺母同轴固定连接成一体的从动轮和绕设于主动轮和从动轮上的传动带。
进一步地，所述立柱固定于一操作台板上，所述活动座位于操作台板上方，而驱动单元位于操作台板下方且其丝杆顶部穿过操作台板与活动座固定连接。
进一步地，所述插拔力测试装置还包括机箱，所述操作台板固定于机箱的顶端，而所述驱动单元设置于机箱内部。
进一步地，所述活动座的靠所述立柱一侧设置有与所述立柱外轮廓相适配的活动槽。
进一步地，所述插拔力测试装置还包括设置于操作台板上用于引导所述活动座往复运动的导向单元。
进一步地，所述导向单元包括固设于所述操作台板上的直线轴承以及平行于立柱地穿设于直线轴承中且顶端与活动座固定连接的导柱。
进一步地，所述插拔力测试装置还包括有用以限定所述活动座行程的限位机构， 所述限位机构包括与所述活动座同侧设置且垂直于所述操作台板的限位柱、两个相距预定距离地设于所述限位柱上的限位块、套于限位柱上并介于两限位块之间的滑动套以及设置于所述限位柱上并与控制单元相连以感应活动座位移位置的位置传感器，所述活动座的相应侧缘与滑动套固定连接。
进一步地，所述两个限位块中的至少一个限位块的中部设有用于与限位柱配合套接的通孔，且该限位块的侧向还设有若干个与通孔相贯通以供螺栓锁入紧抵限位柱而固定于限位块的侧向螺孔。
本发明实施例的有益效果是通过直接于插拔力测试装置上设置分别与驱动单元及力传感器相连的控制�？榧笆萏崛∧？椋约巴庇肟刂颇？榧笆萏崛∧？橄嗔怨┦淙肟刂浦噶畈⑾允静馐允菪畔⒌拇ッ允酒粒蟠蠹趸灏瘟Σ馐宰爸玫恼褰峁梗档褪褂贸杀荆僮骷虻ィ阌谖ぃ恢苯永盟扛说纳舷峦丛硕疃舷乱贫⒉捎眯⌒偷贾胫毕咧岢邢嗯浜系牡枷虻ピ曰疃男薪较蚪械枷颍行Ъ跚岵灏瘟Σ馐宰爸玫恼逯亓浚繁Ｆ涔ぷ魑榷ㄐ裕⑶以谔岣咂涫褂檬倜耐贝蟠蠼灯涞椭圃斐杀�。
图I是现有的全自动连接器插拔力测试机的结构示意图。
图2是本发明实施例的插拔力测试装置的主视图。
图3是本发明实施例的插拔力测试装置的立体图。
图4是本发明实施例的插拔力测试装置的去除机座后的结构示意图。
图5是本发明实施例的插拔力测试装置的去除机箱后的结构示意图。
图6是图3中的A部放大图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图疒图6所示，本发明实施例提供一种插拔力测试装置，包括立柱11、力传感器 20、上夹具30、下夹具40、驱动单元50以及控制单元。
所述力传感器20固设于所述立柱11的顶端，用以提取相配对的第一连接器及第二连接器完成插拔动作时的插拔力数据。
所述上夹具30与下夹具40相对设置，用以分别夹持第一连接器和第二连接器以共同配合完成第一连接器和第二连接器的插拔作业。所述上夹具30固设于所述力传感器 20的底部，其下方设置有一活动座41，所述下夹具40通过所述活动座41活动设置于所述上夹具30的下方。
如图4所示，由于所述活动座41的靠所述立柱11的一端与所述立柱11部分重合， 为使所述活动座41可与所述立柱11匹配设置并实现相对运动，所述活动座41的靠所述立柱11的一端设置有与所述立柱11外轮廓相适配以容置所述立柱11的活动槽411。本发明实施例中，由于所述活动座41的靠所述立柱11的一端与所述立柱11仅部分重合，故所述活动槽411设置为圆弧形凹槽。可以理解的，当所述活动座41的靠所述立柱11的一端与所述立柱11具有完全重合部位时，所述活动槽411即设置为纵向贯通所述活动座41的圆形通槽并穿设于所述立柱11，而当所述活动槽411设置为圆形通槽时，所述立柱11同时还可作为所述活动座41的导向装置。此外，当所述活动座41的靠所述立柱11的一端与所述立柱11之间具有一定距离时，所述活动座41上则可不必设置所述活动槽411。
所述驱动单元50与所述活动座41相连，以驱动所述活动座41作上下直线往复运动，进而带动所述活动座41上的下夹具40相对于所述上夹具30上下移动而与所述上夹具 30靠拢或分离，以使分别由所述上夹具30和下夹具40夹持的第一连接器和第二连接器完成插拔动作。
请参考图5，所述驱动单元50包括丝杆51、螺母52、电机53以及传动机构54。
所述丝杆51的顶端固定于所述活动座41的底部，在具体设置时，需使所述丝杆 51、下夹具40及上夹具30同心设置，以保证其相互作用力位于同一铅垂线上。
所述螺母52与所述丝杆51匹配设置并螺合于所述丝杆51上，所述螺母52可旋转地设置于一固定座55上并与所述固定座55在所述丝杆51的轴向上相对固定。
所述电机53用于驱动所述螺母52转动进而带动所述丝杆51完成上下往复运动。 本发明实施例中，所述电机53固设于所述固定座55上,所述电机53的输出轴与所述螺母 52之间通过所述传动机构54传递动力。
所述传动机构54包括与所述电机53的输出轴同轴心固定连接成一体的主动轮 541、与所述螺母52同轴固定连接成一体的从动轮542，以及绕设于所述主动轮541和从动轮542上的传动带543。本发明实施例中，所述传动机构54优选设置为传动精确平稳且传动效率高的同步带轮传动机构，即所述主动轮541和从动轮542分别设置为主动带轮及从动带轮，而所述传动带543则为同步带。作为一种实施方式，所述传动机构54还可设置为皮带轮传动机构，即所述主动轮541和从动轮542分别为主动皮带轮及从动皮带轮，而所述传动带543则为传动皮带；又或者还可设置为链轮传动机构。当然，所述电机53的输出轴与所述螺母52之间还可以联轴器对接或者以齿轮传动副传动连接。
请参考图4，所述立柱11固定于一操作台板12上，所述活动座41位于所述操作台板12的上方，而所述驱动单元50则位于所述操作台板12的下方，所述丝杆51的顶部穿过所述操作台板12与所述活动座41固定连接。进一步地，请参考图2、图3，所述插拔力测试装置还包括机箱13，所述操作台板12固定于所述机箱13的顶端，而所述驱动单元50设置于所述机箱13的内部。
请参考图4、图5，所述插拔力测试装置还包括至少一个设置于所述操作台板12上用于引导所述活动座41往复运动的导向单元60。本发明实施例中，所述导向单元60的具体设置数量为两个，其对称分布于所述丝杆51的两则，包括固设于所述操作台板12上的直线轴承61以及平行于所述立柱11地穿设于所述直线轴承61中的导柱62，所述导柱62的顶端与所述活动座41固定连接。工作时，所述导柱62在所述活动座41的带动下沿所述直线轴承61内壁上下移动，进而对所述活动座41的行进方向进行导向，以有效避免所述活动座41在长期重复的力的冲击作用下发生偏移，进而保证所述第一连接器及第二连接器的插拔作业的精确性。
如图2、图3所示，为使所述活动座41可根据所述第一连接器及第二连接器的特征于预定行程范围内升降，所述插拔力测试装置还设置有用以限定所述活动座41行程的限位机构70。
所述限位机构70包括与所述活动座41同侧设置且垂直于所述操作台板12的限位柱71、两个相距预定距离地设于所述限位柱71上的限位块72、套于所述限位柱71上并介于两限位块72之间的滑动套73以及设置于所述限位柱71上并与控制单元相连以感应所述活动座41位移位置的位置传感器(图中未求出)。
本发明实施例中，所述限位柱71穿设于所述操作台板12上，其位于所述机箱13 内部的一端套设于一弹簧上。具体的，所述弹簧的上端固定于所述操作台板12的下表面， 其下端与所述限位柱71的下端相固接，进而将所述限位柱71与所述操作台板12垂直固定。通过所述弹簧将所述限位柱71固定于所述操作台板12上，使所述限位柱71在受到垂直于所述操作台板12的外力作用时可实现一定范围内的上下位移，在对所述滑动套73 的上下往复运动起到一定缓冲作用的同时，便于所述位置传感器精确感应到所述滑动套73 的实际滑动位置。作为一种实施方式，所述限位柱71也可不采用所述弹簧而直接通过螺钉等紧固件固定于所述操作台板12上，或者也可借助于其他构件如横梁固定于所述立柱11 上。
所述活动座41的相应侧缘与所述滑动套73固定连接。作为一种实施方式，也可直接于所述活动座41的上开设与所述限位柱71外轮廓相适配的滑槽，以使所述活动座41 通过该滑槽直接穿设于所述限位柱71上，而无需另外设置所述滑动套73。
请参考图6，为实现对所述两个限位块72之间的相距距离的调节，所述两个限位块72中的至少一个限位块72的中部设有用于与所述限位柱71配合套接的通孔721，且该限位块72的侧向还设有若干个与所述通孔721相贯通以供螺栓锁入紧抵所述限位柱71而固定于所述限位块72的侧向螺孔722。
当所述驱动单元50驱动所述活动座41作上下直线往复运动时，与所述活动座41 相连的滑动套73会随之于所述限位柱71上上下运动；当所述滑动套73运动到预定位置时会与所述限位块72相抵接并在惯性作用下推动所述限位块72进而带动所述限位柱71于一定垂直距离内的位移；设置于所述限位柱71上的位置传感器感应到所述活动座41的运动位置并将该位置信息传递给所述控制单元，由所述控制单元发出控制指令控制所述驱动单元50反向运作或停止运作，进而使所述活动座41在所述驱动单元50的驱动下于预定的行程距离内作周而复始的往复运动，实现所述第一连接器与第二连接器的自动插拔动作。
所述控制单元同时与所述驱动单元50及力传感器20相连，用于控制所述插拔力测试装置按预定控制指令工作，并同时提取显示所述力传感器20测试到的测试数据。本发明实施例中，所述控制单元包括数据提取�？�、触摸显示屏81及控制模块。
所述数据提取模块与所述力传感器20相连以提取所述力传感器20测试信息。
所述触摸显示屏81与所述数据提取模块相连以实时显示所述数据提取�？榛竦玫牟馐允荩⒂糜谙允究刂平缑嬉怨┦淙肟刂浦噶�。
所述控制�？榉直鹩胨龃ッ允酒�81及驱动单元50相连以根据所述触摸显示屏81输入的控制指令控制所述驱动单元50运作。
本发明实施例中，所述数据提取�？�、触摸显示屏81及控制�？榭杉捎谝惶澹� 即将所述数据提取模块及控制�？榧捎谒龃ッ允酒�81上，也可将所述数据提取�？榧翱刂颇？榉稚栌诙懒⒌目刂频缏钒迳�。
如图2、图3所示，本发明实施例中，所述触摸显示屏81可直接固设于所述机箱13 上，或者也可将所述触摸显示屏81、数据提取�？榧翱刂颇？楣躺栌谝豢刂坪心诓⒔每刂坪猩柚糜谒隽⒅�11、操作台板12等任意合适位置，或者将所述数据提取�？榧翱刂颇？樯柚糜诙懒⒌目刂频缏钒迳喜⒎胖糜谒龌�13内部，而将所述触摸显示屏81设置于所述机箱13外部的任意位置。
本发明实施例的插拔力测试装置通过直接设置包括触摸显示屏81的控制系统， 以直接通过所述触摸显示屏81、数据提取模块及控制�？槭迪侄运霾灏瘟Σ馐宰爸玫牟倏丶安馐允莸牟杉允荆扌枇硗馀渲米诺牡缒�、软件系统及其他相关配件，有效减化其整体结构，外形简洁，使用方便，更显智能化，并大大减少了使用成本。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
权利要求
1.一种插拔力测试装置，包括立柱、设置于立柱顶端的力传感器、固定安装于力传感器底部的上夹具、固定于一位于上夹具下方的活动座上的下夹具、与活动座相连以驱动活动座及其上的下夹具相对于上夹具往复运动而使分别由上夹具和下夹具夹持的第一连接器和第二连接器实现插拔动作的驱动单元，以及与驱动单元及力传感器相连的控制单元， 其特征在于，所述控制单元包括与所述力传感器相连以提取力传感器测试信息的数据提取�？�、用于显示控制界面以供输入控制指令并与数据提取模块相连以实时显示数据提取�？榛竦玫牟馐允莸拇ッ允酒粒约坝胨銮ピ嗔愿菘刂浦噶羁刂魄ピ俗鞯目刂颇？�。
2.如权利要求I所述的插拔力测试装置，其特征在于，所述驱动单元包括顶端固定于活动座上的丝杆以及螺合于丝杆上的螺母、固设于一固定座上的电机以及在电机输出轴和所述螺母之间传递动力的传动机构，所述螺母可旋转地设置于固定座上并与固定座在丝杆的轴向上相对固定。
3.如权利要求2所述的插拔力测试装置，其特征在于，所述传动机构包括与电机输出轴同轴心固定连接成一体的主动轮、与螺母同轴固定连接成一体的从动轮和绕设于主动轮和从动轮上的传动带。
4.如权利要求2所述的插拔力测试装置，其特征在于，所述立柱固定于一操作台板上，所述活动座位于操作台板上方，而驱动单元位于操作台板下方且其丝杆顶部穿过操作台板与活动座固定连接。
5.如权利要求4所述的插拔力测试装置，其特征在于，所述插拔力测试装置还包括机箱，所述操作台板固定于机箱的顶端，而所述驱动单元设置于机箱内部。
6.如权利要求I所述的插拔力测试装置，其特征在于，所述活动座的靠所述立柱一侧设置有与所述立柱外轮廓相适配的活动槽。
7.如权利要求4所述的插拔力测试装置，其特征在于，所述插拔力测试装置还包括设置于操作台板上用于引导所述活动座往复运动的导向单元。
8.如权利要求7所述的插拔力测试装置，其特征在于，所述导向单元包括固设于所述操作台板上的直线轴承以及平行于立柱地穿设于直线轴承中且顶端与活动座固定连接的导柱。
9.如权利要求4所述的插拔力测试装置，其特征在于，所述插拔力测试装置还包括有用以限定所述活动座行程的限位机构，所述限位机构包括与所述活动座同侧设置且垂直于所述操作台板的限位柱、两个相距预定距离地设于所述限位柱上的限位块、套于限位柱上并介于两限位块之间的滑动套以及设置于所述限位柱上并与控制单元相连以感应活动座位移位置的位置传感器，所述活动座的相应侧缘与滑动套固定连接。
10.如权利要求9所述的插拔力测试装置，其特征在于，所述两个限位块中的至少一个限位块的中部设有用于与限位柱配合套接的通孔，且该限位块的侧向还设有若干个与通孔相贯通以供螺栓锁入紧抵限位柱而固定于限位块的侧向螺孔。
全文摘要
本发明实施例公开了一种插拔力测试装置，包括立柱、力传感器、上夹具、下夹具、驱动单元以及控制单元，所述控制单元包括与所述力传感器相连以提取力传感器测试信息的数据提取�？�、用于显示控制界面以供输入控制指令并与数据提取�？橄嗔允凳毕允臼萏崛∧？榛竦玫牟馐允莸拇ッ允酒粒约坝胨銮ピ嗔愿菘刂浦噶羁刂魄ピ俗鞯目刂颇？�。本发明实施例的插拔力测试装置结构简单，操作简便，稳定性高，使用成本及制造成本低。
文档编号G01L5/00GK102980704SQ20121052805
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者徐水元, 李小站, 刘雄波 申请人:深圳市宏之都科技有限公司
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20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
