阅读说明：本技术 一种浮动连接器偏转插接时的接触力检测装置 (Contact force detection device for deflection plugging of floating connector ) 是由 谭元英 刘蜜 李惠娟 石锦成 邱涛 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种浮动连接器偏转插接时的接触力检测装置,包括接触力检测机构及外力传递机构,本发明采用在接触力检测机构上设置径向传感器及轴向传感器,将插头安装座设于数个径向传感器之间且与轴向传感器连接；在外力传递机构的拖板上设置插座安装座,并将直线模组经连杆与拖板连接；将插头安装座与插座安装座沿轴线对应设置,并分别安装欲检测插头及欲检测插座,当插座安装座沿轴线与插头安装座对接时,由于位置的偏差,插座将迫使插头连同插头安装座位移,并触发径向传感器及轴向传感器,从而测出插座作用于插头各个方位的接触力。本发明具有检测快捷、准确的优点,为电连接器两对接端位置偏差的允差范围设计提供了可靠的依据。(The invention discloses a contact force detection device for a floating connector during deflection plugging, which comprises a contact force detection mechanism and an external force transmission mechanism, wherein a radial sensor and an axial sensor are arranged on the contact force detection mechanism, and a plug mounting seat is arranged among a plurality of radial sensors and is connected with the axial sensor; a socket mounting seat is arranged on a carriage of the external force transmission mechanism, and the linear module is connected with the carriage through a connecting rod; the plug mounting seat and the socket mounting seat are arranged correspondingly along the axis, and are respectively provided with a plug to be detected and a socket to be detected. The invention has the advantages of rapid and accurate detection and provides reliable basis for the design of tolerance range of the position deviation of the two butt ends of the electric connector.)

一种浮动连接器偏转插接时的接触力检测装置

技术领域

本发明涉及连接器产品检测技术领域，尤其是一种浮动连接器偏转插接时的接触力检测装置。

背景技术

随着计算机技术和机械自动化水平的提高，电传输对接系统中的电连接器越来越多地采用机械方式对接，以实现全过程的自动操作，尤其在深水勘探、宇宙空间、高温辐射、放射性等人工对接相当困难的特殊环境条件下被广泛使用，然而相对于人工操作，机械对接的灵活性和自调整性相对较差，而且由于相对接的电连接器两对接端各自存在着制造及安装误差，导致需对接的电连接器往往存在对接的位置偏差。现有技术欲采用电连接器的对接端浮动连接的方式，以补偿机械对接中的位置偏差，使其配接顺利进行。存在的问题是，位置偏差必将要限定在允差范围之内，由于位置偏差会对电连接器的插头与插座的两对接端产生额外的轴向接触力及径向的接触力，该接触力一旦过大，将直接对电连接器造成损伤，导致连接器的工作可靠性降低，只有有效的控制该接触力，才能精确地设计出电连接器两对接端位置偏差的允差范围，为此，如何对电连接器的插头与插座的两对接端的轴向接触力及径向的接触力的测定，是设计电连接器两对接端位置偏差的允差范围的前提与关键。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种浮动连接器偏转***时的接触力检测装置，本发明采用在接触力检测机构的弯板支架的四周边分别设置径向传感器，在弯板支架的轴向力检测部件上设置轴向传感器，将插头安装座设于数个径向传感器之间且与轴向传感器连接；在外力传递机构的拖板上设置插座安装座，并将直线模组经连杆与拖板连接；将接触力检测机构的插头安装座与外力传递机构的插座安装座沿轴线对应设置。通过在插头安装座上安装欲检测插头，在插座安装座上设置位置偏差并安装欲检测插座，当外力传递机构的插座安装座沿轴线与接触力检测机构的插头安装座对接时，由于位置的偏差，插座将迫使浮动插头按插座中轴线方向扭转变形***，其内部作用力作用于插头安装座上，并触发与插头安装座相连的径向传感器及轴向传感器，从而测出插座作用于插头各个方位的接触力。本发明具有检测快捷、准确的优点，为浮动连接器两对接端位置偏差的允差范围设计提供了可靠的依据。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种浮动连接器偏转插接时的接触力检测装置，其特点包括接触力检测机构及外力传递机构；

所述接触力检测机构由弯板支架、轴向力检测头、插头安装座及数个径向传感器构成，

所述弯板支架的内平面上设有横向滑轨，立面上设有矩形的窗口，在弯板支架的外立面上围绕窗口的四周边分别设有四个径向传感器座；

所述数个径向传感器依次分布于径向传感器座上，且每个径向传感器座上设有二～三个径向传感器；

所述轴向力检测头由滑动座、滑块、轴向传感器及万向接头构成；

所述滑动座的底面设有横向滑道、顶面设有轴向滑轨，滑块设于轴向滑轨上，轴向传感器沿轴向连接在滑块上，万向接头沿轴向连接在轴向传感器上；

所述轴向力检测头经滑动座底面的横向滑道与弯板支架的横向滑轨啮合；

所述插头安装座为矩形块状，其一端设有插头内腔、另一端设有接头连接座；

插头安装座设于弯板支架的数个径向传感器座之间，且插头安装座矩形块的四周边分别与设于弯板支架上的径向传感器触及；

插头安装座上的接头连接座穿过窗口与轴向力检测头的万向接头连接。

所述外力传递机构由移动支架、插座安装座、直线模组及连杆构成；

所述移动支架上沿轴向设有轨道及模组座，轨道上设有沿轴向滑动的拖板；

所述直线模组上设有往复运动的驱动杆；

所述插座安装座为矩形块状，其一端设有插座内腔、另一端设有连接座；

所述插座安装座设于移动支架的拖板上并经连接座与拖板连接，直线模组设于移动支架的模组座上，且直线模组的驱动杆经连杆与拖板连接；

所述接触力检测机构与外力传递机构依次沿轴向设置，且接触力检测机构的插头安装座与外力传递机构的插座安装座沿轴线对应设置。

所述插头安装座上插头内腔形状与位置的定位基准相对于插头安装座的外轮廓基准尺寸固定，插头内腔的基准为固定基准。

所述插座安装座上插座内腔形状与位置的定位基准相对于插座安装座的外轮廓基准尺寸浮动，插座内腔的基准为浮动基准，浮动量

按照浮动连接器对接试验时所设定的偏差进行设计。

本发明采用在接触力检测机构的弯板支架的四周边分别设置径向传感器，在弯板支架的轴向力检测部件上设置轴向传感器，将插头安装座设于数个径向传感器之间且与轴向传感器连接；在外力传递机构的拖板上设置插座安装座，并将直线模组经连杆与拖板连接；将接触力检测机构的插头安装座与外力传递机构的插座安装座沿轴线对应设置。通过在插头安装座上安装欲检测插头，在插座安装座上设置位置偏差并安装欲检测插座，当外力传递机构的插座安装座沿轴线与接触力检测机构的插头安装座对接时，由于位置的偏差，插座将迫使浮动插头按插座中轴线方向扭转变形***，其内部作用力作用于插头安装座上，并触发与插头安装座相连的径向传感器及轴向传感器，从而测出插座作用于插头各个方位的接触力。本发明具有检测快捷、准确的优点，为浮动连接器两对接端位置偏差的允差范围设计提供了可靠的依据。

本发明的有益效果在于：通过在插头安装座上安装欲检测插头，在插座安装座上设置位置偏差并安装欲检测插座，当外力传递机构的插座安装座沿轴线与接触力检测机构的插头安装座对接时，由于位置的偏差，插座将迫使浮动插头按插座中轴线方向扭转变形***，其内部作用力作用于插头安装座上，并触发与插头安装座相连的径向传感器及轴向传感器，即可由传感器检测出插座作用于插头各个方位的接触力。

由于本发明插座安装座上的位置偏差可以在六自由度内任意且可控的设定，通过对插头、插座在位置偏差状态下的模拟对接，使得对插头与插座在已知的位置偏差下所引发的各个方位的接触力进行精准的测定，掌握在位置偏差状态下插头与插座插拔时各方向的接触力，为产品的设计及制定使用规范提供科学的依据。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明接触力检测机构的结构示意图；

图3为本发明外力传递机构的结构示意图；

图4为本发明插头安装座的结构示意图；

图5为本发明插座安装座的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，本发明包括接触力检测机构1及外力传递机构2。

参阅图1、图2，所述接触力检测机构1由弯板支架11、轴向力检测头12、插头安装座14及数个径向传感器15构成，

所述弯板支架11的内平面上设有横向滑轨111，立面上设有矩形的窗口112，在弯板支架11的外立面上围绕窗口112的四周边分别设有四个径向传感器座113；

所述数个径向传感器15依次分布于径向传感器座113上，且每个径向传感器座113上设有二～三个径向传感器15；

所述轴向力检测头12由滑动座121、滑块122、轴向传感器123及万向接头124构成；

所述滑动座121的底面设有横向滑道、顶面设有轴向滑轨1211，滑块122设于轴向滑轨1211上，轴向传感器123沿轴向连接在滑块122上，万向接头124沿轴向连接在轴向传感器123上；

所述轴向力检测头12经滑动座121底面的横向滑道与弯板支架11的横向滑轨111啮合。

参阅图4，所述插头安装座14为矩形块状，其一端设有插头内腔141、另一端设有接头连接座142。

参阅图1、图4，插头安装座14设于弯板支架11的数个径向传感器座113之间，且插头安装座14矩形块的四周边分别与设于弯板支架11上的径向传感器15触及，

插头安装座14上的接头连接座142穿过窗口112与轴向力检测头12的万向接头124连接。

参阅图1、图3，所述外力传递机构2由移动支架21、插座安装座22、直线模组23及连杆24构成，

所述移动支架21上沿轴向设有轨道及模组座212，轨道上设有沿轴向滑动的拖板211；

所述直线模组23上设有往复运动的驱动杆。

参阅图1、图5，所述插座安装座22为矩形块状，其一端设有插座内腔221、另一端设有连接座222；

所述插座安装座22设于移动支架21的拖板211上并经连接座222与拖板211连接，直线模组23设于移动支架21的模组座212上，且直线模组23的驱动杆经连杆24与拖板211连接。

参阅图1，所述接触力检测机构1与外力传递机构2依次沿轴向设置，且接触力检测机构1的插头安装座14与外力传递机构2的插座安装座22沿轴线对应设置。

参阅图4，所述插头安装座14上插头内腔141形状与位置的定位基准相对于插头安装座14的外轮廓基准尺寸固定，插头内腔141的基准为固定基准。

参阅图5，所述插座安装座22上插座内腔221形状与位置的定位基准相对于插座安装座22的外轮廓基准尺寸浮动，插座内腔221的基准为浮动基准，浮动量按照浮动连接器对接试验时所设定的偏差进行设计。

本发明是这样工作的：

参阅图1、图2，将接触力检测机构1与外力传递机构2依次沿轴向设置，且使接触力检测机构1的插头安装座14与外力传递机构2的插座安装座22沿轴线对应设置并校准。

参阅图1、图2，其设置并校准过程如下：由于轴向力检测头12由滑动座121、滑块122、轴向传感器123及万向接头124构成，且轴向力检测头12经滑动座121底面的横向滑道与弯板支架11的横向滑轨111啮合。调整轴向力检测头12连同滑动座121在横向滑轨111的位移，即可调节万向接头124与轴向传感器123的横向位移；通过调整滑块122在滑动座121顶面轴向滑轨1211上的位移，即可调节万向接头124与轴向传感器123的轴向位移。

参阅图1、图4、图5，在插头安装座14的插头内腔141上安装欲检测插头。

在插座安装座22的插座内腔221上设置有位置偏差，并在插座安装座22的插座内腔221上安装欲检测插座。

参阅图1，启动外力传递机构2的直线模组23，直线模组23的驱动杆经连杆24驱动拖板211沿轨道移动，拖板211带动插座安装座22移动，插座内腔221的欲检测插座与插头内腔141的欲检测插头对接时，插座安装座22所受到的轴向力由万向接头124触发轴向传感器123，通过阅读轴向传感器123上的信息值，即可获得插头与插座插接时的轴向接触力；

此外，由于插座内腔221上设置有位置偏差，欲检测插座的偏差将迫使欲检测插头连同插头安装座14产生径向位移，导致插头安装座14矩形块的一边或两边触发设于弯板支架11上对应边的径向传感器15，通过阅读径向传感器15上的信息值，即可获得插头与插座插接时该对应面的径向接触力。本发明可由径向传感器15及轴向传感器123检测出插座作用于插头各个方位的接触力。

通过本发明对不同位置偏差所产生的接触力的检测，即可为电连接器两对接端位置偏差的允差范围提供可靠的设计依据。

本发明针对不同位置偏差所产生的接触力进行检测，本发明通过对插座安装座22上插座内腔221设置不同的位置偏差，该位置偏差包括坐标平动产生的偏差、坐标转动产生的偏差或由坐标的平动与转动产生的复合偏差。

本发明解决了连接器在极限偏转状态下进行插拔时的各个方位的接触力检测，为验证产品设计的可靠性及产品的使用寿命提供了依据。

参阅图1，为保证插头安装座14径向位移的灵敏度，本发明将插头安装座14设于弯板支架11的数个径向传感器座113之间，且插头安装座14矩形块的四周边分别与设于弯板支架11上四周边的径向传感器15触及。此外，插头安装座14上的接头连接座142穿过窗口112与轴向力检测头12的万向接头124连接，并通过万向接头124与轴向传感器123连接。由于万向接头124的设置，保证插头安装座14与轴向传感器123之间只传递轴向力，而万向接头124不约束插头安装座14的径向位移。

本发明采用插座安装座22上插座内腔221形状与位置的定位基准相对于插座安装座22的外轮廓基准尺寸浮动，插座内腔221的基准为浮动基准，浮动量按照浮动连接器对接试验时所设定的偏差进行设计。对于浮动连接器而言，浮动是由各自由度方向的波簧来实现的，插头与插座在相对偏转状态***时，不仅有轴线方向的***力与拔出力，还具有与轴线方向相互垂直的纵向及横向的作用力，为检验各自由度方向上波簧设计的可靠性，不仅需要检测插头与插座插拔的轴向力，还需要检测纵向与横向的作用力。为方便检测，本发明可将插座设置在相对于插头平移或旋转的六个自由度的任一方位，对插座与插头的偏转状态进行分别检测，满足对产品的极限偏转位置的测试要求。