CN102004484A

CN102004484A - 按键生产在线数控检测装置

Info

Publication number: CN102004484A
Application number: CN2010106019766A
Authority: CN
Inventors: 郑是超
Original assignee: Shanghai Institute of Process Automation Instrumentation
Current assignee: Shanghai Institute of Process Automation Instrumentation
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2011-04-06

Abstract

本发明涉及一种按键生产在线数控检测装置，检测数控机械装置由X、Y、Z轴拖板构成，X、Y、Z轴拖板下面分别装有滑动线性导轨和精密丝杆，精密丝杆连接步进伺服电机，测头安装在Z轴拖板上，并与压力传感器和位移传感器相连，用以测量下压按键的压力和位移，压力传感器和位移传感器分别把压力和位移转化为电压信号，把压力信号输入到压力变送器中，经过信号调理和放大后，通过数据采集卡送入计算机，再经过标度换算、软件滤波后续处理后得到压力和位移量，同时绘制出荷重-位移曲线；运动控制卡则输出控制信号给电机驱动器，控制步进伺服电机运行，从而驱动测头揿压按键运动。它能高精度、快速地对生产的全部按键进行自动判读曲线与测试数据。

Description

按键生产在线数控检测装置

技术领域

本发明涉一种生产在线数控检测装置，尤其是一种高精度、快速地对生产的按键进行在线数控检测的装置。

背景技术

荷重曲线仪可以对按键开关、薄膜按键、导电橡胶、簧片等任一点的荷重与位移的关系进行自动判读曲线与测试数据，在产品质量控制中起到重要的作用。由于产品质量不断提高的要求，特别是电子产品零缺陷的提出对高端按键产品每一点要求进行全面的质量检测。需要一种以高精度、快速地对生产的全部按键产品进行自动判读曲线与测试数据的在线数控检测装置。

发明内容

本发明是要提供一种按键生产在线数控检测装置，该装置能高精度、快速地对生产的全部按键产品进行自动判读曲线与测试数据。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种按键生产在线数控检测装置，包括检测数控机械装置，压力传感器，位移传感器，运动控制卡，压力变送器，测头，检测数控机械装置由X、Y、Z轴拖板构成，X、Y、Z轴拖板下面分别装有滑动线性导轨和精密丝杆，精密丝杆连接步进伺服电机，测头安装在Z轴拖板上，并与压力传感器和位移传感器相连，用以测量下压按键的压力和位移，压力传感器和位移传感器分别把压力和位移转化为电压信号，把压力信号输入到压力变送器中，经过信号调理和放大后，通过数据采集卡送入计算机，再经过标度换算、软件滤波后续处理后得到压力和位移量，同时绘制出荷重-位移曲线；运动控制卡则输出控制信号给电机驱动器，控制步进伺服电机运行，从而驱动测头揿压按键运动。

数控检测机械装置的运动精度≤±0.02mm。

压力传感器为应变式压力传感器，其量程为20N，输出电压灵敏度为>1.5mV/V，精度<0.5%。

本发明的有益效果是；

1．适合大批量产品的在线离线测试，操作人员只需将测试工件放置机床工作台的工装夹具上，并之测试条件输入、存储即可对每个工件进行自动作压缩、引张测试；并自动分选出不良品；

2．适用Key等产品测试，既可作按键等IQC来料检测，又可作按键寿命测试，待测试完毕自动存储测试曲线及资料；

3．荷重分辨率达：0.01gf，位移分辨率达：0.001mm；

4．荷重：N、gf、kgf、Lb可自由转换；位移：mm、cm可自由转换；

5．测试数据（曲线、数据）存于电脑硬盘（每一笔资料皆可存储，不限次数）；

6．所有测试条件皆由电脑画面设定：测试荷重、位移、次数、速度、等：

7．报表抬头内容随时可修改（中英文皆可），报表自动生成，不需再作输入，可打印数据报表、曲线报表

8．可输入压缩、引张荷重之上、下限规格值，自动判定测试结果Passed 或Fail及分析等

9．压缩峰值（imax）及对应之位移（iPosition）、谷值

（iBtm）及对应之位移（iBtm Position）、引张峰值（rmax）及对应之位移（rPosition）、谷值（rBtm）及对应之位移（rBtm Position）、Cick率（Cf/Cr）资料处理

10．如测试完毕发现有几次测试曲线不对，只需输入想修复之曲线号，即可对其进行修复而能提高测试效率，针对众多硅橡胶按键制造商提出之多键一表式要求，可实现高低不同之多个按键生成一张报表。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是检测数控机械装置的主剖视图；

图3是图2的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的按键生产在线数控检测装置，包括检测数控机械装置，压力传感器，位移传感器，运动控制卡，压力变送器，测头等。

测头安装在检测数控机械装置的Z轴坐标运动拖板上，压力传感器和位移传感器与测头相连，用以测量下压按键的压力和位移，压力传感器和位移传感器分别把压力和位移转化为电压信号，把压力信号输入到压力变送器中，经过信号调理和放大后，通过数据采集卡送入计算机，再经过标度换算、软件滤波等后续处理后得到压力和位移量，同时绘制出荷重-位移曲线。

运动控制卡则输出控制信号给驱动器，控制步进伺服电机运行，从而驱动测头揿压按键运动。

测试完成后，系统软件就可以按照预先设定的计算项目，进行数据处理，根据测试结果数据得出各个特征值，从而判断按键合格与否。

如图2，3所示，数控检测机械装置包括Z轴步进伺服电机1，X轴滑动线性导轨2， X轴精密丝杆3，工作台4，Y轴拖板5，Z轴滑动线性导轨6，X轴步进伺服电机7，Y轴立拄8，Y轴滑动线性导轨9，Y轴精密丝杆10，Z轴精密丝杆11，Y轴步进伺服电机12，压力传感器13 ，Z轴拖板14，X轴拖板15。

Y轴拖板5上面固定连接工作台4，Y轴拖板5两侧上面安装Y轴立拄8，Y轴拖板5下面两侧设有Y轴滑动线性导轨9，中间传动连接Y轴精密丝杆10，Y轴精密丝杆10连接Y轴步进伺服电机12。

两个Y轴立拄8之间上、下安装X轴滑动线性导轨2，中间安装X轴精密丝杆3，X轴精密丝杆3连接X轴步进伺服电机7，X轴导轨2上面滑动连接X轴拖板15，且X轴拖板15与X轴精密丝杆3传动连接。

X轴拖板15上面通过Z轴滑动线性导轨6滑动连接Z轴拖板14，Z轴拖板14与Z轴精密丝杆11传动连接，Z轴精密丝杆11连接Z轴步进伺服电机1。Z轴拖板14上面安装压力传感器13。

数控检测机械装置的工作台4采用650×500铸铁件构成，传感器等检测系统安装在Z轴拖板上。X、Y、Z轴运动使用高精度的滑动线性导轨和精密丝杆，配置步进伺服驱动和电机组成。数控检测机械装置的运动精度可达≤±0.02mm，保证了检测装置的机械精度。机械本体主要用来实现对测头的运动控制。本发明采用应变式压力传感器来测量按键的的荷重值，其工作原理：传感器的弹性膜片上贴有应变片并组成电桥，在压力作用下，弹性膜片产生应变，使应变片的电阻发生变化。给应变片组成的电桥加额定电压，则可得到与压力成线性关系的电压变化，用于静态、准静态和动态压力测量。其量程为20N，输出电压灵敏度为>1.5mV/V，精度<0.5%，这个精度能满足测试系统的精度要求。该应变式力传感器具有结构简单、性能稳定、灵敏度高、适用于动态测量等特点，比较适用于工业测控系统，能够满足较高精度的测量要求。

Claims

1.一种按键生产在线数控检测装置，包括检测数控机械装置，压力传感器，位移传感器，运动控制卡，压力变送器，测头，其特征在于：所述检测数控机械装置由X、Y、Z轴拖板构成，X、Y、Z轴拖板下面分别装有滑动线性导轨和精密丝杆，精密丝杆连接步进伺服电机，测头安装在Z轴拖板上，并与压力传感器和位移传感器相连，用以测量下压按键的压力和位移，压力传感器和位移传感器分别把压力和位移转化为电压信号，把压力信号输入到压力变送器中，经过信号调理和放大后，通过数据采集卡送入计算机，再经过标度换算、软件滤波后续处理后得到压力和位移量，同时绘制出荷重-位移曲线；运动控制卡则输出控制信号给电机驱动器，控制步进伺服电机运行，从而驱动测头揿压按键运动。

2.根据权利要求1所述的按键生产在线数控检测装置，其特征在于：所述数控检测机械装置的运动精度≤±0.02mm。

3.根据权利要求1所述的按键生产在线数控检测装置，其特征在于：所述压力传感器为应变式压力传感器，其量程为20N，输出电压灵敏度为>1.5mV/V，精度<0.5%。