Устройство для испытания на износоустойчивость элементов электрического соединения Советский патент 1991 года по МПК G01N3/56 G01N19/00 G01R31/04 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть ис- пользовано для испытаний на износоустойчивость электрического соединения, в частности концевых контактов печатных плат, на контрольно-измерительной аппаратуре.

Известно устройство контроля разъемов для печатных плат, содержащее контактный элемент, выполненный в виде печатной платы с нанесенными на нее изолированными друг от друга проводниками, подключаемый к разъему и источнику калиброванного тока, и контрольный прибор. Причем, каждый проводник имитируемой платы электрически соединен с двумя смежными контактами разъема, образуя замкнутую цепь последовательно соединенных участков: контакт разъема - печатный проводник, контактное падение напряжения которого измеряется контрольными приборами, где подключение источника тока и прибора осуществляется автоматически.

Однако данное устройство непригодно для измерения износоустойчивости концевых контактов печатных плат, так как в нем нет имитирующих. условий работы действительной проверяемой пары; блочный разъем - концевые контакты печатной платы.

Наиболее близким к описываемому устройству является стенд для испытания штепсельных разъемов на износоустойчивость, где во внутренней полости станины стенда расположен электромеханический привод, соединенный посредством муфты с коробкой реверсирования, состоящей из двух валов, на одном из которых смонтирована зубчатая муфта, соединенная рычагом с электромагнитным приводом, а на другом валу установлена шестерня, находящаяся в

зацеплении с двумя ведомыми шестернями, на которых установлены планшайбы с захватами и вильчатыми рычагами, причем захват выполнен в виде кольца с

диаметрально расположенными на нем полуосями, вследствие чего вильчатые рычаги имеют возможность поворота в плоскости, перпендикулярной плоскости планшайбы. Блочная часть штепсельного разъема закреплена на шайбе, соединенной с осью, вмонтированной в тело станины, а ответная часть штепсельного разъема с гайкой вставлена во вкладыш вильчатого рычага.

Навинчивая и вывинчивая захват со

вставленной гайкой на блочную часть штепсельного разъема при опущенной между колонок хвостовой части вильчатого рычага, осуществляются соединения и разъединение частей штепсельного разъема,

Недостатками данной конструкции являются отсутствие устройств, полностью имитирующих рабочее движение соединений и разъединений стыкуемых пар, а также невозможность испытания п количества пар

на износостойкость.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов при испытании концевых контактов печатных плат и разъемов.

Поставленная цель достигается тем, что захват неподвижного элемента - разъема - выполнен в виде П-образной кассеты с фиксирующими элементами на концах, захват подвижного элемента - печатной платы выполнен в виде пластин галетного типа, предназначенных для размещения .между ними платы, и приспособления для зажима платы в пластинах, привод перемещения элементов соединения в прямом и обратном

направлениях выполнен в виде связанного одним концом с захватом подвижного элемента кривошипа, средняя часть которого закреплена на станине при помощи оси, шатуна, связанного одним концом со свободным концом кривошипа, установленного с возможностью вращения кулачка, на котором закреплен другой коней кривошипа, толкателя, расположенного одним концом в фигурном пазу, который выполнен в кулачке, штока, одним концом закрепленного на станине, с другого конца подпружи- ненного относительно нее, а средней частью связанного с другим концом толкателя, захват подвижного элемента установлен с возможности перемецем аоль штока, ось симметрии П-образной кассеты и ось штока параллельны основанию и перпендикулярны оси толкателя, а ось вращения кулачка параллельна основанию и перпендикулярна оси толкателя.

На фиг. 1 изображено устройство, об- щий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид В на фиг. 1; на фиг. 6-вид Г на фиг. 1; на фиг. 7-сечение Д-Д на фиг. 6; на фиг. 8 - вид Е на фиг. 7; на фиг. 9 - устройство для контроля п-го количества плат в условиях серийного и крупносерийного производства, вид сверху.

Устройство (фиг, 1) состоит из основания

1с установленной на нем станиной 2 с эле- ментами электрического соединения, расположенными на ней: неподвижным с П-образным захватом 3 (фиг.5), удерживаемым посредством штырей 4, с фиксирующим элементом 5 и приемными валиками 6, в котором размещен блок 7 разъема, и подвижным элементом электрического соединения с захватом 8 (фиг.6), в котором подвижно установлены пластины 9 галетного типа, предназначенные для зажима плат 10 в пластинах 9. При этом неподвижный и подвижный элементы оборудованы пневмо- цилиндрами 11, каждый из которых соединен с фиксирующим элементом 5 (в первом случае) и 9 (во втором случае).

Привод перемещения элементов соединения в прямом и обратном направлениях выполнен в виде связанного одним концом посредством паза 12 (фиг.б) с захватом подвижного элемента кривошипа 13, на конце которого закреплен подшипник 14, средняя часть кривошипа 13 закреплена на станине

2при помощи оси 15 (фиг. 3 и 4), а свободный конец соединен с шатуном 16, установленным с возможностью вращения кулачка 17, на котором закреплен другой конец шатуна 16, толкателя 18, расположенного одним концом в фигурном пазу 19, исполненном в кулачке 17, посредством оси 20 и подшипника 21, штока 2, одним

концом закрепленного на станине 2, с другого конца подпружиненного пружиной 23 относительно нее, а средней частью связанного с другим концом толкателя 18, причем захват подвижного элемента 8 установлен с возможностью перемещения вдоль штока 22 по имеющемуся в нем отверстию, ось симметрии П-образной кассеты 3 и ось штока 22 параллельны основанию 1 и перпендикулярны оси толкателя 18, а ось вращения кулачка 17, закрепленного на валу 24 электродвигателя 25 со счетчиком 26 оборотов, параллельна основанию 1 и пер- ер он дикутярне олкателя 8.

При испытании и контроле на износоустойчивость элементов электрического соединения, в частности концевых контактов печатных плат, в условиях серийного и крупносерийного производства, устройство оборудовано дополнительно карданом 27, один конец которого жестко соединен с валом более мощного электродвигателя 28 (фиг.9), а второй конец жестко соединен с осью 30, на которой жестко зафиксировано n-е требуемое количество шестерен 31, образующих зубчатые пары с зубчатыми колесами 32, установленными жестко на осях 33, имеющими в средней части подшипник 34, покоящиеся на опорах 35, а на концах имеющие жестко закрепленные кулачки 17, соединенные со звеньями и элементами предлагаемого устройства.

Устройство работает следующим образом.

При крайнем правом положении подвижного элемента, что соответствует положению I шатуна 16 кривошипно-шатунного механизма, к началу вдвигания в неподвижный элемент 3 с П-образным захватом вставляются разъемы 7, а в подвижный элемент 8 - платы 10, зажимаются под действием пневмоцилиндров 11 посредством фиксирующих элементов 5 и зажимных пластин 9 галетного типа, причем пластины 9 в процессе зажима сдвигаются по винтам и пазам подвижного элемента 8, выбирая существующий зазор, до полного контакта с платами 10. Затем включают электродвигатель 25, при этом кривошип 13, соединенный шарнирно с выступающей частью кулачка 17 и с шатуном 16, начнет движение на окружности, а шатун 16, насаженный на ось 15, жестко закрепленную в станине 2, вследствие этого начнет перемещение вправо в точке соединения с кривошипом 13. Подшипник 14, жестко закрепленный на другом конце шатуна 16, размещенный в пазу 12, упираясь в стенку паза подвижного элемента 8 захвата, сообщит ему противоположно направленное движение влево. В

тоже время, толкатель 18, имеющий в своей нижней части ось 20 с подшипником 21, расположенным в продольном пазу кулачка 17, будет совершать по мере поворота вала 24 электродвигателя 25 возвратно-поступательное движение в соответствии с имеющимся профилем паза кулачка 17, а подвижный элемент 8 захвата, двигаясь влево, скользя образующей отверстия по штоку 22, закрепленному шарнирно одним концом с кронштейном станины 2, а вторым концом прижимаемый ПРУЖИНОЙ 23 к станине 2, в месте контакта своей нижней плоскости И с подшипником толкателя 18 будет совершать сложное поступательно- колебательное движение, причем в соответствии с реальной технологией установки платы в разъем траектория ее движения будет в соответствии с профилем паза кулачка 17 вначале прямолинейно-поступательной, затем поступательно-колебательной и в конце установки - вдвигания в разъем 7 - прямолинейно-поступательной. После завершения оборота вала 24 электродвигателя 25 на 180° платы 10 займут крайнее левое положение (положение И, пунктирная линия), что соответствует положению окончания установки платы в разъем, т.е. вдвигания.

При дальнейшем вращении вала 24 электродвигателя 25 начнется обратный процесс выдвигания платы 10, полностью аналогичный процессу вдвигания, только противоположно направленного движения подвижного элемента 8 с платами 10, т.е. вправо.

В случае испытания и контроля на износоустойчивость концевых контактов печатных плат в условиях серийного и крупносерийного производства отличие в работе устройства будет следующее. После установки плат 10 в подвижные элементы 8 с захватами и разъемов 7 в неподвижные элементы с П-образным захватом и зажима их в автоматическом режиме включается электродвигатель 28 и посредством кардана 27 (в целях компенсации возможного смещения оси вращения) вращение передается на ось 30, на которой жестко закреплено п-е количество (потребное в соответствии с программой) зубчатых шестерен 31, которые, находясь в зацеплении с зубчатыми колесами 32, жестко посаженными на осях 33, на концах которых жестко закреплены кулачки 17, вращаясь на подшипниках 34 опор 35, передают описанное движение подвижным элементам 8 с платами 10 посредством указанного механизма.

После окончания испытания на износоустойчивость элементов электрического соединения, т.е. после совершения определенного числа оборотов вала электродвигателя, последний останавливают так, чтобы подвижные элементы 8 заняли крайнее правое положение, соответствующее положению I - начало вдвигания, снимают, согласно показаниям электроизмерительных приборов значения величин омического сопротивления в цепи: концевые контакты

0 плат- контактные лепестки разъемов, - определяют бракуемые платы, изменяют направление подачи сжатого воздуха в пнэвмоцилчндрах 11, вследствие чего освобождаются от зажима разъемы 7 и платы 10,

5 вынимают их и процесс испытания новой партии повторяется.

Применение устройства данной конструкции позволит повысить производительность на операции испытаний на

0 износоустойчивость элементов электрического соединения; повысить достоверность испытаний путем обеспечения эксплуатационных траекторий движения контактиру- емых поверхностей элементов электри5 ческого соединений. Кроме того, устройство позволяет определить срок эксплуатации элементов электрического соединения до критического значения омического сопротивления, при котором электронное (элект0 рмческое) устройство начинает давать сбой. Формула изобретения Устройство для испытания на износоустойчивость элементов электрического соединения, содержащее основание,

5 установленную на нем станину, расположенные на ней захваты подвижного и неподвижного элементов электрического соединения и привод перемещения элементов соединения в прямом и обратном на0 правлениях, связанный с захватом подвижного элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов при испытании концевых контактов печатных плат и разъемов, захват

5 неподвижного элемента-разъема выполнен в виде П-образной кассеты с фиксирующими элементами на концах, захват подвижного элемента печатной платы выполнен в виде пластин галетного типа, предназна0 ченных для размещения между ними платы, и приспособления для зажима платы в пластинах, привод перемещения элементов соединения в прямом и обратном направлениях выполнен в виде связанного одним

5 концом с захватом подвижного элемента кривошипа, средняя часть которого шарнирно закреплена на станине,шатуна, связанного одним концом со свободным концом кривошипа, установленного с возможностью вращения кулачка, на котором

закреплен другой конец кривошипа, толкателя, расположенного одним концом в фигурном пазу, который выполнен в кулачке, и штока, одним концом закрепленного на станине, с другого конца подпружиненного относительно нее, а средней частью связанного с другим концом толкателя, захват подвижного элемента установлен с возможностью перемещения вдоль штока, ось симметрии П-образной кассеты и ось штока параллельны основанию и перпендикулярны оси толкателя, а ось вращения кулачка параллельна основанию и перпендикулярна оси толкателя.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для испытаний и контроля на износоустойчивость электрического соединения. Цель изобретения - повышение достоверности результатов при испытании концевых контактов печатных плат и разъемов. Устройство содержит основание 1, установленную на нем станину 2, расположенные на станине захваты подвижного и неподвижного элементов электрического соединения и привод перемещения элементов соединения в прямом и обратном направлениях, связанный с захватом подвижного элемента. При этом захват 3 неподвижного элемента-разъема - выполнен в виде П-об- разной кассеты с фиксирующими элемента

S3

201 - фt4/ -L - 4l t :f- re - -j ifj4ts ™-Ј-ljii l 1

11

/t-S

Jf 22

S3J

ф 4l t :f-.2

Sudd

22

ЈvJB

/

/

f /

H

$

/

/

u.

d Z

0

PJn 11 i j I

Uv

51

Ј tf

L /7 Фиг. 5 -

4

-ШЫ

/7

EJ

Фиг.6

Л-Л

20

7777

X

I

XZ4

-@ч

Редактор Л.ГратиллоТехред М.Моргентал

Заказ 4301ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

/S

&ид Ј

16

Е

15

Г

Фиг.б

72

J1

9и г.9

Корректор Э.Лончакова