伺服全自動插拔力試驗機

一、 核心工作原理

伺服全自動插拔力試驗機其核心工作原理可以概括為“力-位移-電"的閉環控制與測量。

1. 驅動與運動： 高性能的伺服電機在控制系統指令下，驅動精密滾珠絲杠或同步帶，帶動裝有夾具的橫梁或測試平臺做勻速、精確的直線運動。

2. 力量感應： 在運動過程中，連接器樣品（公端和母端）開始接觸、插入或分離、拔出。這個過程中產生的反作用力（即插拔力）被一個高精度的負荷傳感器實時捕捉。

3. 信號轉換與采集： 負荷傳感器將力信號轉換成電信號，傳輸給控制器和數據采集卡。

4. 數據處理與顯示： 控制器和配套的專業測試軟件對采集到的電信號進行處理、分析和計算，實時在電腦屏幕上繪制出“力-位移曲線圖"，并自動記錄下插入力、最小插入力、平均插拔力、拔出力等關鍵數據。

二、一臺標準的伺服全自動插拔力試驗機通常包含以下幾個核心部分：

1. 機械結構框架： 高剛性的機臺，確保測試過程中的穩定性和精度。

2. 伺服驅動系統： 包括伺服電機、驅動器、精密滾珠絲杠。負責提供平穩、精確、可調速的運動。

3. 測力系統：

• 負荷傳感器： 核心傳感元件，其精度和量程直接決定測試結果的準確性。

• 信號放大器： 對傳感器傳來的微弱信號進行放大。

4. 控制系統：

• 工業級控制器（如PLC或專用運動控制卡）： 接收軟件指令，精確控制伺服電機的運動。

• 電腦與專業測試軟件： 這是機器的“大腦"。用戶通過軟件設置測試參數（速度、行程、次數等），并實時監控測試過程、分析數據和生成報告。

5. 夾具系統： 用于裝夾待測樣品。通常采用模塊化設計，可根據不同形狀和尺寸的連接器快速更換相應的治具（如氣動夾具、手動夾具、定制工裝等）。

6. 安全保護裝置：

• 緊急停止按鈕

• 軟件限位與硬件限位開關

• 過載保護

• 安全光柵（可選）

三、 主要特點與優勢

1. 高精度與高重復性： 伺服電機和負荷傳感器的組合，確保了力值和位移的測量精度高，測試結果可靠、可重復。

2. 全自動化： 可編程設定測試次數（如壽命測試可達數十萬次）、速度、停留時間等，實現無人值守的連續自動化測試，極大提高效率。

3. 數據豐富直觀： 不僅能給出峰值力，更能提供完整的力-位移曲線，幫助工程師分析插拔過程中的力變化細節，發現潛在問題（如卡頓、異響）。

4. 操作簡便： 現代軟件通常具有圖形化界面，易于設置和操作。測試數據和曲線可自動保存，并生成標準化的測試報告（PDF， Excel格式）。

5. 測試功能強大：

• 插拔力測試

• 插拔壽命測試

• 恒定拉壓力測試

• 線材拉扭測試（需配備相應夾具）

6. 寬范圍測試能力： 通過更換不同的負荷傳感器和夾具，可以測試從幾克力（如精密FPC連接器）到數百牛頓（如汽車高壓連接器）的廣泛產品。

   四、 主要應用領域

• 消費電子： USB-C、Lightning、HDMI、板對板連接器、電池連接器、耳機插孔等。

• 汽車工業： 汽車線束、各種車載電子連接器、高壓連接器。

• 醫療設備： 醫療連接器、導管接頭等。

• 航空航天： 高可靠性航空插頭。

• 家電行業： 各種電源接頭、信號接頭。

五、 典型測試流程

1. 樣品與夾具準備： 將公端和母端連接器分別安裝到上下夾具中，并確保對中。

2. 軟件設置：

• 選擇測試模式（如插拔力測試、壽命測試）。

• 設置測試參數：測試速度、測試行程、測試次數、回程速度等。

3. 開始測試： 點擊軟件“開始"按鈕，機器自動運行。

4. 數據采集與分析： 軟件實時繪制曲線并記錄數據。

5. 結果判定與報告： 測試完成后，軟件自動計算并顯示結果。用戶可設定上下限，軟件會自動判定OK/NG。最后，生成并導出測試報告。

六、 選型要點

在選購伺服全自動插拔力試驗機時，需重點關注以下幾點：

1. 力值量程： 根據您測試產品的大預期力值，選擇合適的負荷傳感器（如5N, 50N, 200N, 500N等）。

2. 測試速度范圍： 確保機器的速度范圍能滿足您的測試標準要求。

3. 行程： 機器的大行程應大于您測試所需的大移動距離。

4. 精度等級： 關注力值精度和位移精度，通常力值精度應達到±0.5%以內。

5. 軟件功能： 確認軟件是否易于使用，功能是否滿足您的數據分析和報告需求。

6. 夾具兼容性： 確認供應商能提供或定制您所需產品的專用夾具。

7. 品牌與售后服務： 選擇信譽良好的品牌，并確保其能提供及時的技術支持和校準服務。

總結來說，伺服全自動插拔力試驗機是現代制造業中的質量控制和研發工具。它通過高精度、自動化的方式，將連接器的機械性能量化，為產品的可靠性設計提供了堅實的數據基礎。