一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法

1.本发明涉及针对刺破式压接线束端子的质量检测，具体涉及一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法。


背景技术：

2.汽车线束作为“汽车神经”，是汽车电器中不可或缺的一种部件，其电线连接的可靠性至关重要。线束与连接端子通常采用压接机完成两者的连接，刺破式端子压接机是目前使用比较广泛的设备，其通过对连接端子进行挤压，让连接端子内部的插刺穿破导线绝缘皮而与端子内部的铜丝相连接，从而实现连接端子与线束的连接。但在压接过程中，由于操作不当，会出现连接端子被压裂、电线芯线压断、连接端子与电线保持力不够等质量问题，由此产生的不合格产品需予以剔除，因此，对线束刺破压接质量进行检测十分必要。
3.现有针对线束压接质量检测的方式主要通过x光检查来判断，将待检测产品通过工业x光机透视直观的观察其压接状态是否达标，但此方法检测效率低下，只能对单根导线进行检测，对于汽车线束的大基数来说并不适用。


技术实现要素：

4.本发明公开一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法，通过检测刺破式线束压接后的电阻值来判断其压接质量，对于压接质量好的线束，其电阻值较小，压接质量不合格的产品，其电阻值较大，因此可通过对合格产品电阻值的标定进行判断，利用本发明的电阻值检测系统对压接线束电阻进行测量，以筛选出压接质量不合格产品。
5.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法，包括如下内容：步骤1：利用x光机检查方式，在众多线束刺破压接端子产品中挑选出多个质量合格产品及多个质量不合格产品；步骤2：用万用表测量所挑选出来的合格产品及不合格产品的电阻值，根据合格产品单根导线电阻值的分布，在计算机内设定用于判定待检测产品电阻值的比较阈值；步骤3：准备待检测产品，待检测产品为线束刺破压接端子，线束刺破压接端子包括线束以及线束端子，线束端子内部的导线为多根且同向排布，线束端子上的插口处设有对应于每根导线的连接弹片；步骤4：搭建电阻值检测系统，电阻值检测系统包括金属检测探头、恒压源、数据采集卡、机械臂及计算机，金属检测探头两端连接空心支架，空心支架内部走线，金属检测探头与空心支架内部导线连接，空心支架内部导线另一端连接恒压源、数据采集卡及计算机；步骤5：机械臂包括第一机械臂和第二机械臂，两个机械臂由计算机控制，第一机械臂用于夹持住线束端子，第二机械臂用于夹持住空心支架，计算机控制第二机械臂将金属检测探头插入到线束端子上的插口处，令金属检测探头与对应于每根导线的连接弹片同时接触；
步骤6：完成步骤5后，开启恒压源，通过数据采集卡采集回路的电流值并反馈给计算机，计算机计算出线束端子内部每根导线的电阻值，将计算出的单根导线电阻值与计算机内设定的比较阈值进行比较，电阻值大于比较阈值的则为不合格产品，第二机械臂将不合格产品置于不合格存放区。
6.进一步，所述步骤1中，挑选出来的不合格产品至少包括线束插入不到位以及缺少线束两种缺陷，所述步骤2中，对多个合格产品单根导线的电阻值计算平均电阻值，将该平均电阻值确定为比较阈值；同时，计算两种缺陷对应的多个不合格产品单根导线的电阻值并计算相应平均电阻值，将对应缺陷类型的平均电阻值录入计算机内，用于判断所检测出来的不合格产品的缺陷类型。
7.进一步，所述步骤3中，线束端子上开设导线通孔，导线从导线通孔进入线束端子内并与连接弹片电连接，线束端子内部设置插刺，线束端子外壳上开设端子沟槽，连接弹片下部为矩形框，矩形框下部为插刺，插刺由矩形框及端子沟槽进行固定，插刺正对导线通孔。
8.进一步，所述步骤4中，空心支架采用塑料材质制成。
9.进一步，所述步骤4中，金属检测探头采用铜材质制成。
10.进一步，所述步骤4中，金属检测探头为圆柱体。
11.本发明基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法，通过x光拍摄甄选出各种缺陷以及合格产品的样品，对这些样品的电阻值进行测量，建立起电阻值与缺陷的对应关系，用于计算机在后续产品测试过程中进行判断。本发明利用电阻检测系统可以实现一组线束并联电阻的计算，通过欧姆定律以及电阻串并联关系，可获得待检测产品中单根导线的电阻值，通过与计算机内设定比较阈值进行比较，可快速判断出待检测产品是否合格或者其缺陷类型，通过机械臂将不合格产品转移剔除，相比于现有x光拍摄方式来检测，检测效率有效提升。
附图说明
12.图1为电阻检测过程中，金属检测探头插入线束端子的示意图；图2为线束端子的结构示意图；图3为线束端子另一视角的结构示意图；图4为线束端子内部插刺结构示意图；图5为金属检测探头结构示意图。
13.附图标号说明：1、线束端子；2、金属检测探头；3、端子外壳；4、连接弹片；5、插刺；6、导线通孔；7、端子沟槽；8、矩形框；9、空心支架。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
15.本实施例公开一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法，此处需要检测压接质量的为线束刺破压接端子，首先介绍一下线束刺破压接端子的结构，如图2至图4所示，
主要包括一组线束以及线束端子1，附图中省略了线束。线束端子包括端子外壳3，端子外壳3其中一面开设有导线通孔6，端子外壳3的另一面上开设插口，插口处设置金属连接弹片4，端子外壳3内部设置用于刺破导线外部绝缘层的插刺5。插刺5如图4所示，插刺5具有分叉结构，分叉中间的镂空处用于供导线穿过，相对的分叉侧壁对称设置凸起，插刺5正好位于导线通孔6所在处，当导线从导线通孔6中插入线束端子1内部后，导线被插刺5分叉上的凸起挤压会导致绝缘皮被刺破，从而实现压接要求。插刺5通过金属矩形框8与连接弹片4相连，插刺5的固定由矩形框8及端子沟槽7进行配合，达到固定插刺5的要求。
16.对于汽车线束压接端子中导线数量很多，本实施例以及附图中仅以每个线束端子中设置3根导线为例进行展示说明，并且3根导线均为同向排布，方便进行检测，后续在测试线束电阻值时，可以一次性检测多根导线的电阻值，检测效率得以提升。
17.结合图1和图5所示，对基于上述给出结构的线束刺破压接端子的压接质量检测方法说明如下：步骤1：首先确定线束刺破压接端子合格产品和不合格产品中各自导线的电阻值分布情况，以便于确定比较阈值。
18.具体地，为准确获得精确的电阻值，本实施例中对于合格产品以及各类缺陷的不合格产品挑选数量为各10个，数量越多计算的数据越准确。同时为检测过程中能确定不合格产品的缺陷类型，在挑选不合格产品时，本实施例分为两种缺陷类型，即缺陷类型一为线束插入不到位，缺陷类型二为缺少线束。在挑选上述样品时，利用工业x光机在大基数产品中进行拍摄挑选，将符合各自要求的样品挑选出来。
19.步骤2：用万用表测量所挑选出来的上述样品导线的电阻值，建立起线束端子电阻与缺陷的数值关系，根据合格产品单根导线电阻值确定用于判定待检测产品电阻值的比较阈值。
20.具体地，每种类型每个样品通过万用表测量获得其电阻值，对每种类型的单根导线电阻求取平均值，获得更加准确的测试结果。例如：对合格产品的10根导线进行测试获得其电阻r1、r2…r10
，计算出合格产品的平均电阻值为r
s1
，同理，分别对缺陷类型一和缺陷类型二的10根导线进行测试，并分别计算出缺陷类型一的平均电阻值r
s2
以及缺陷类型二的平均电阻值r
s3
。可将上述平均电阻值作为后续检测时用来判断的比较阈值，如对于检测出来的电阻值小于r
s1
的产品，可认定为压接质量合格，对于电阻值介于r
s1
～r
s2
之间的产品，可认定为缺陷类型一的不合格产品，对于电阻值大于r
s3
的产品，可认定为缺陷类型二的不合格产品。将上述确定的各类平均电阻值范围输入计算机系统，用于后续检测过程中作为比较值来判断所检测产品的质量。
21.步骤3：搭建电阻值检测系统。电阻值检测系统包括如图5所示的金属检测探头2、恒压源、电流表、数据采集卡、机械臂及计算机。计算机作为控制机构发出检测指令以及控制机械臂的移动，数据采集卡用于采集测试回路中的电流值并反馈给计算机用于计算电阻值。
22.具体地，本实施例中的金属检测探头2为铜制圆柱体形状，铜导电率高，圆柱体形状表面平滑，当将金属检测探头2插入到线束端子1的插口处与连接弹片4接触时，平滑的弧形接触面不会破坏线束端子内部的刺破式弹片，实现无损失接触测试。在金属检测探头2的两端设置空心支架9对金属检测探头2进行固定，本实施例中的空心支架9为塑料材质，可以
有效预防电流串扰，空心支架9内部中空用于导线的走线。金属检测探头2与空心支架9内部的导线连接，空心支架9内部导线的另一端连接恒压源、数据采集卡及计算机。
23.步骤4：启动电阻值检测系统对待检测的产品进行电阻值测试。
24.即：机械臂分为第一机械臂和第二机械臂，计算机控制第一机械臂夹持住待检测的线束端子1，计算机控制第二机械臂夹持住空心支架9，第二机械臂将金属检测探头2插入到线束端子1上的插口处，令金属检测探头2与线束端子1上所有导线相对应的连接弹片4同时接触到，插入的金属检测探头2挤压连接弹片4，连接弹片4被挤压微微扩张保障与金属检测探头2接触良好。金属检测探头2插入到位后，开启恒压源对回路电流进行采样，根据欧姆定律可计算出多根导线的并联电阻值，再结合并联电阻计算公式，可计算出每根导线的电阻值。上述测试方式，每一次测试可完成多根导线压接质量的检测，远比传统x光检测方式效率要高很多。
25.步骤5：判断待检测产品的质量。
26.执行完步骤4后，计算获得的每根导线的电阻值与计算机内设定的比较阈值进行比较，判断该电阻值落入哪一个质量分类范围内，对于电阻值小于r
s1
的产品，可认定为压接质量合格产品，由第二机械臂将合格产品放入合格品区；对于电阻值介于r
s1
～r
s2
之间的产品，可认定为缺陷类型一的不合格产品，由第二机械臂将该缺陷类型产品放入对应类型的不合格品区；对于电阻值大于r
s3
的产品，可认定为缺陷类型二的不合格产品，由第二机械臂将该缺陷类型产品放入对应类型的不合格品区。通过上述操作方式，不仅能高效且快速的判断出待检测产品的压接质量，还能通过机械臂完成测试产品的分类，计算机内记录所有产品的测试结果可供技术人员查看分析，为改善产品压接质量提供数据分析来源。
27.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物限定。

技术特征：
1.一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法，其特征在于，包括如下内容：步骤1：利用x光机检查方式，在众多线束刺破压接端子产品中挑选出多个质量合格产品及多个质量不合格产品；步骤2：用万用表测量所挑选出来的合格产品及不合格产品的电阻值，根据合格产品单根导线电阻值的分布，在计算机内设定用于判定待检测产品电阻值的比较阈值；步骤3：准备待检测产品，待检测产品为线束刺破压接端子，线束刺破压接端子包括线束以及线束端子，线束端子内部的导线为多根且同向排布，线束端子上的插口处设有对应于每根导线的连接弹片；步骤4：搭建电阻值检测系统，电阻值检测系统包括金属检测探头、恒压源、数据采集卡、机械臂及计算机，金属检测探头两端连接空心支架，空心支架内部走线，金属检测探头与空心支架内部导线连接，空心支架内部导线另一端连接恒压源、数据采集卡及计算机；步骤5：机械臂包括第一机械臂和第二机械臂，两个机械臂由计算机控制，第一机械臂用于夹持住线束端子，第二机械臂用于夹持住空心支架，计算机控制第二机械臂将金属检测探头插入到线束端子上的插口处，令金属检测探头与对应于每根导线的连接弹片同时接触；步骤6：完成步骤5后，开启恒压源，通过数据采集卡采集回路的电流值并反馈给计算机，计算机计算出线束端子内部每根导线的电阻值，将计算出的单根导线电阻值与计算机内设定的比较阈值进行比较，电阻值大于比较阈值的则为不合格产品，第二机械臂将不合格产品置于不合格存放区。2.根据权利要求1所述的一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法，其特征在于：所述步骤1中，挑选出来的不合格产品至少包括线束插入不到位以及缺少线束两种缺陷，所述步骤2中，对多个合格产品单根导线的电阻值计算平均电阻值，将该平均电阻值确定为比较阈值；同时，计算两种缺陷对应的多个不合格产品单根导线的电阻值并计算相应平均电阻值，将对应缺陷类型的平均电阻值录入计算机内，用于判断所检测出来的不合格产品的缺陷类型。3.根据权利要求1所述的一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法，其特征在于：所述步骤3中，线束端子上开设导线通孔，导线从导线通孔进入线束端子内并与连接弹片电连接，线束端子内部设置插刺，线束端子外壳上开设端子沟槽，连接弹片下部为矩形框，矩形框下部为插刺，插刺由矩形框及端子沟槽进行固定，插刺正对导线通孔。4.根据权利要求1所述的一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法，其特征在于：所述步骤4中，空心支架采用塑料材质制成。5.根据权利要求1所述的一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法，其特征在于：所述步骤4中，金属检测探头采用铜材质制成。6.根据权利要求1或5所述的一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法，其特征在于：所述步骤4中，金属检测探头为圆柱体。

技术总结
本发明涉及一种基于电阻测量的线束刺破压接质量检测方法，首先通过X光拍摄甄选出各种缺陷以及合格产品的样品，对这些样品的电阻值进行测量，建立起电阻值与缺陷的对应关系，用于计算机在后续产品测试过程中进行判断；然后利用电阻检测系统对一组线束的电阻进行测试，获得多根导线并联电阻值，通过欧姆定律以及电阻串并联关系，可获得待检测产品中单根导线的电阻值，再与计算机内设定的比较阈值进行比较，可快速判断出待检测产品是否合格或者其缺陷类型，通过机械臂将不合格产品转移剔除，相比于现有X光拍摄方式来检测，检测效率有效提升。提升。提升。


技术研发人员：程晓颖 滕达 吴震宇
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/9/12