(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210900273.6 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 申请人 宁波公牛电器有限公司 (72)发明人 张超　任万滨　何育斌　苏斌　 田赡民　 (74)专利代理 机构 常州市科佑新创专利代理有 限公司 32672 专利代理师 潘志梅 (51)Int.Cl. G01M 13/00(2019.01) G01R 31/327(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种手动开关电寿命实验分析系统及实验 方法 (57)摘要 本发明涉及一种手动开关电寿命实验分析 系统及实验 方法。 实验系统包括基座、 固定板、 两 个致动机构、 两个静片组件夹持机构、 驱动组件 夹持机构、 工业相机动片组件夹持机构， 可以直 接采用手动开关产品中的动片组件、 静片组件和 驱动组件来进行手动开关电性能模拟实验并实 时监测开关动作过程中关键参数变化， 可实现对 手动开关产品中静片组件、 动片组件和驱动组件 的装配关系以及驱动组件所受驱动参数进行精 细调整。 本发明主要用于手动开关中静片组件、 动片组件以及驱动组件的装配关系和用户按压 状态对于产品抗熔焊能力以及电寿命影响的实 验研究， 从而确定影响手动开关产品抗熔焊能力 的关键因素， 并最终提高手动开 关产品的抗熔焊 能力和电寿 命。 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 CN 115235751 A 2022.10.25 CN 115235751 A 1.一种手动开关电寿命实验分析系 统， 其特征在于， 包括基座(1)、 固定板(2)、 两个致 动机构(3 ‑1)和(3‑2)、 两个静片组件夹持机构(4 ‑1)和(4‑2)、 驱动组件夹持机构(5)、 工业 相机动片组件夹持机构(6)， 固定 板(2)安装在基座(1)上。 2.根据权利要求1所述的一种手动 开关电寿命实验分析系统， 其特征在于， 所述致动机 构(3)包括安装在固定板(2)上的手动滑 台(31)以及设于该手动滑台31上方且依次连接的 支架(32)、 电动滑台(33)、 导轨导块(34)和驱动块(36)， 还包括套在驱动块(36)上的导向柱 的配重块(35)， 配重块(35)可沿驱动块(36)上的导向柱轴线方 向滑动； 驱动块(36)采用塑 料材料。 3.根据权利要求1所述的一种手动 开关电寿命实验分析系统， 其特征在于， 所述静片组 件夹持机构(4)包括安装在固定板(2)上的三维滑台(41)以及设于三维滑台(41)上且依次 连接的支架(42)、 手动滑台(43)、 止推挡板(44)， 还包括安装在支架(42)上且依次连接的动 态力传感器(48)、 连接件(47)、 静片组件夹持块(46)以及静片组件(45)； 所述静片组件(45) 包括静银点(451)和连接片(452)， 连接片(452)插装在静片组件夹持块(46)的型腔中， 通过 静片组件夹持块(46)上的引线孔连线与外部控制器相连； 所述连接件(47)采用绝缘材料， 静片组件夹持块(46)采用铜材。 4.根据权利要求1所述的一种手动 开关电寿命实验分析系统， 其特征在于， 所述驱动组 件夹持机构(5)包括安装在固定板(2)上的三维滑台(51)以及设于三维滑台(51)上的支架 (52)， 还包括与支架(52)上端依次连接的力传感器(56)、 连接件(55)、 驱动组件夹持块(54) 和驱动组件(53)； 所述驱动组件(53)包括过渡件(531)、 弹簧(532)和弹子(533)， 过渡件 (531)的转轴安装在驱动组件夹持块(54)的O型 型腔中。 5.根据权利要求1所述的一种手动 开关电寿命实验分析系统， 其特征在于， 所述工业相 机动片夹持机构(6)包括安装在固定板(2)上的三维滑 台(61)以及设于三维滑台(61)上的 支架(62)， 还包括与支架(62)上端依次连接的手动滑台(63)、 支撑架(64)和工业相机(65)， 还包括依次安装在支架(62)上端的连接件(68)、 动片组件夹持块(67)和动片 组件(66)； 所 述动片组件(66)包括两个动银点(661)、 跷板(662)和支撑片(663)， 两个动银点(661)与跷 板(662)形成跷板组件， 跷板组件 搭接在支撑片(663)的支轴上， 支撑片(663)固定在动片组 件夹持块(67)的U 型型腔中， 通过动片组件夹持块(67)上的引线孔连线与外部控制器相连； 所述连接件(68)采用绝 缘材料， 动片组件夹持块(67)采用铜材。 6.一种利用权利要求1～5任意一项所述的手动开关电寿命实验分析系统进行的实验 方法， 其特 征在于， 所述手动开关电性能模拟的实验方法是按着以下步骤实现的： 步骤一、 将待测手动开关产品上的两个静片组件(45)和动片组件(66)安装在相应的夹 持块上； 步骤二、 通过旋动三维滑台(41)、 三维滑台(61)的三个方向上的调节旋钮， 分别移动静 片组件(45)、 动片 组件(66)的位置， 以设置静银点(451)和动 银点(661)的触点间隙以及跷 板(662)的转动角度等装配参数； 通过旋动三维滑 台(51)的三个方向上的调节旋钮移动驱 动组件(53)的位置， 以设置过渡件(531)的旋转中心位置以及 弹子(533)对跷板(662)的正 压力和作用点位置即支点位置； 通过手动滑台(43)调整止推挡板(44)的位置， 以设置驱动 组件(53)的运动终点以及过渡件(531)的转动角度； 通过手动滑台(31)调整驱动块(36)的 位置， 以设置驱动块(36)对过渡件(531)的作用位置即用户在按压开关时的按压力的作用权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115235751 A 2位置； 调整配重块(35)的重量， 以设置过渡件(531)在开关动作过程中所 受到的推力也就是 用户在按压开关时的按压力大小； 步骤三、 通过手动滑台(6 3)调整工业相机(6 5)的位置， 获得计算机的清晰动态图像； 步骤四、 重复步骤二， 在基于工业相机(65)下， 对静银点(451)和动银点(661)的位置参 数进行精细设置， 对弹子(5 33)挤压跷板(6 62)的作用点 位置进行精细设置； 步骤五、 设置两个电动滑台(33)的速度、 行程、 频率， 以设置致动机构(3)与驱动组件 (53)间的碰撞速度； 然后设置 两个电动滑台(3 3)的动作时序， 保证开关有序动作； 步骤六、 启动 两个电动滑台(33)做往复运动， 电动滑台(33 ‑1)先开始向下运动， 当该电 动滑台(33 ‑1)向下运动时， 驱动块(36)在配重块(35)的重力作用下按压过渡件(531)， 带动 弹子(533)按压跷板(662)， 使得过渡件(531)的A端即按压端的动银点(661)与静银点(451) 由断开变为接通， 过渡件(531)的B端即非按压端的动银点(661)与静银点(451)由接通变为 断开， 至此完成一次手动开关的动作； 此时电动滑台(33 ‑1)转为向上运动， 电动滑台(33 ‑2) 再开始向下运动， 使 得过渡件(531)的A端即非按压端的动银点(661)与静银点(451)由接通 变为断开， 过渡件(531)的B端即按压端的动 银点(661)与 静银点(451)由断开变为接通， 至 此完成一次手动开关的动作， 此时电动滑台(33 ‑2)转为向上运动， 电动滑台(33 ‑1)再开始 向下运动； 如此实现模拟手动开关的开关过程； 步骤七、 通过动态力传感器(48)测得动银点(661)与静银点(451)的接触压力即触点压 力， 通过动态力传感器(56)测得驱动组件(53)对动片组件(66)的正压力； 通过控制器获得 每次开关过程中动银点(661)与静银点(451)的触点压力、 触点电压、 触点电流的实时监测 数据以及获得动作次数与触点压力、 触点电压和触点电流的曲线， 根据上述检测的信号可 计算手动开关每次动作过程中断开侧的熔焊力、 碰撞力、 电涌宽度t、 I2t、 峰值电流IPEAK、 接 触电阻、 回跳能量、 燃弧能量、 回跳次数、 回跳时间等， 同时利用工业相机(65)辅助观察手动 开关产品的动作过程； 步骤八、 重复步骤四至步骤七， 即可获得手动开关产品的静片组件、 动片组件和驱动组 件在不同装配关系下以及驱动组件受到不同的驱动参数下的电性能模拟实验及相 应的实 验数据， 实验数据将用于手动开关中静片组件、 动片组件以及驱动组件的装配关系及用户 按压状态对于产品抗熔焊能力以及电寿命影响的实验研究， 从而确定影响手动开关产品抗 熔焊能力的关键因素， 并最终提高手动开关产品的抗熔焊能力和电寿命。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115235751 A 3