CN102116842A - 一种组装按键的电性能测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种组装按键的电性能测试系统及方法，该系统包括电源、用于固定组装按键的测试夹具，还包括：输入模块，用于输入所有按键的坐标；执行模块，用于根据输入的坐标自动按压坐标对应位置的按键；测试结果输出模块，用于显示测试结果；控制模块，用于根据输入的按键的坐标位置控制所述执行模块自动的有序的按压坐标对应的按键、及用于判断组装按键电性能是否良好并驱动测试结果输出模块显示判断结果。其通过控制模块依次控制按压按键并对其进行判断，从而实现自动的对多个组装按键进行电性能测试，且测试效率高、准确率高、可靠性高。

Description

一种组装按键的电性能测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种测试系统，尤其涉及一种组装按键的电性能测试系统及方法。

背景技术

与传统PCB硬板相比，FPC(柔性印刷线路板)由于具备以下优势：1)可进行挠曲和立体组装，能取代很多转接部件，便于最大使用有效空间，符合体积日益缩小的电子产品的要求；2)体积小，重量轻，可制造更高密度或更精细节距的产品；3)可采用卷绕的传送滚筒加工方法(Roll-to-Roll)，易于自动化、量产化，提高了生产效率。所以FPC下游应用极为广泛：通信应用包括手机、无线通信；信息产品应用包括笔记本电脑、个人数字助理(PDA)；消费电子应用包括照相机，监视器有液晶显示器(LCD)和等离子显示器(PDP)等。其中应用于手机，笔记本电脑和LCD监视器的挠性板市场增长尤为引人注目。

例如，作为电子产品的主力代表的手机，其增长速度十分快，手机是目前FPC用量最大的电子产品，手机使用FPC的部分包括LCD面板、按键和语音弹片等，滑盖手机和翻盖手机对FPC的用量则更大，通常可达4-7块。就手机而言，其中，按键部分电路通常就是采用FPC。手机按键主要的原理是通过按键将内环和外环道通，向手机主芯片形成触发信号，使得按键功能得以实现。随着技术的进步，现在手机，PDA，MP3等电子产品上常常使用一种被称为DOME的金属按键，其为一种高强度不锈钢金属弹片按键，寿命可以达到100万次以上。因此，常规的组装DOME按键类FPC采用了如下的测试方法：

如图1所示，其为现有技术中测试组装按键电性能的原理示意图，其将按键的所有内环接在一起，再将按键所有外环接在一起，并外接一个电源和指示灯，由于按键的作用相当于一个开关，当按下DOME按键时，内外环导通，则指示灯亮；如果按键的线路或者DOME按键存在问题，则按下按键后指示灯不亮，由此逐个判断按键是否存在功能不良。

然而，这种测试组装的按键整体电性能是否良好的方法的测试效率低，准确度低、可靠性低。例如，通常一个手机按键数量约为20个左右，需要人工逐个将按键按下并观察指示灯是否发光，这就要求作业员每测试一个产品需要观察指示灯20次左右，当作业员测试大量产品时，就不可避免会遗漏忘记按下某个按键，该按键就没有进行测试，所以极可能造成不良品流出，从而存在较大的风险；另外，也有人提出了另外一种测试方法，即按照一定顺序按压按键，每按下一个按键，就记录一下结果。主要虽然不会漏掉测试某些按键，但是其效率低下，测试一个DOME按键板的时间长达120秒左右，无法真正用于手机工厂产品线组装和大规模产品线测试。因此，当具有多个按键的组装按键需要一种能够自动的高效的准确的进行电性能测试的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中组装按键电性能测试效率低、准确率低、可靠性低的缺陷，提供一种可以自动对组装按键中每个按键进行测试的且测试效率高、准确度高、可靠性高的组装按键的电性能测试系统及方法，

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供了一种组装按键的电性能测试系统，其包括电源、用于固定组装按键的测试夹具，还包括：

输入模块，用于输入所有按键的坐标；

执行模块，用于根据输入的坐标自动按压坐标对应位置的按键；

测试结果输出模块，用于显示测试结果；

控制模块，用于根据输入的按键的坐标位置控制所述执行模块自动的有序的按压坐标对应的按键、及用于判断组装按键电性能是否良好并驱动测试结果输出模块显示判断结果。

在上述测试系统中，所述控制模块包括对整个系统进行控制处理的CPU、与CPU相电连的比较判断模块、存储器、及驱动模块；

所述存储器用于存储输入的按键的坐标及CPU处理的数据；

所述驱动模块用于根据输入的按键的坐标驱动所述执行模块，并根据测试结果驱动测试结果输出模块；

所述比较判断模块用于根据CPU读取到的按键的状态比较判断按键性能是否良好。

在上述测试系统中，所述执行模块包括气压调节控制阀、气缸、用于按压按键的探头、及均与所述控制模块相连的电机驱动器和电磁阀控制电路，所述电机驱动器同时与电机相连，所述电磁阀控制电路依次连接气压调节控制阀、气缸、及用于按压按键的探头。

在上述测试系统中，所述电机包括X轴步进电机和Y轴步进电机，以准确的驱动探头按压按键。

在上述测试系统中，所述测试结果输出模块包括用于显示组装按键合格的LED及用于组装按键不合格进行报警的蜂鸣器。

在上述测试系统中，所述控制模块包括单片机。

在上述测试系统中，所述单片机型号为LPC2131。

在上述测试系统中，所述输入模块为手写的液晶显示面板。

为就进一步的解决上述技术问题，本发明还提供了一种组装按键的电性能测试方法，其主要包括以下步骤：

S1、输入所有按键的坐标；

S2、根据输入的按键的坐标自动有序的按压按键；

S3、读取按压的按键所对应的端口的电平状态；

S4、根据读取的按键对应的端口的电平状态判断该按键电性能是否合格，若是，则执行步骤S5；若否，则驱动显示报警并退出本流程；

S5、判断是否所有的按键的电性能均判断完，若是，则驱动显示组装按键电性能合格，若否，则返回步骤S3。

在上述测试方法中，所述步骤S4中根据按键对应端口的电平状态是否发生变化来判断该按键电性能是否合格。

在上述测试方法中，在步骤S1中还包括存储所输入的按键的坐标。

本发明提供的组装按键的电性能测试系统及方法，其通过控制模块控制整个系统，使执行模块根据输入模块输入的按键的坐标及控制模块的指令依次将每个按键按压，再通过控制模块判断按键对应端口的状态以判断所有按键的电性能，并根据最后判断的结果驱动测试结果输出模块显示测试结果，该系统能够自动对每个按键进行按压及电性能测试，不会遗漏按键，且能够及时判断每个按键的电性能，其能够准确的、高效率的测试组装按键的电性能，且测试的可靠性高。

附图说明

图1是现有技术检测按键的电路原理图；

图2是本发明提供的组装按键的电性能测试系统的原理框图；

图3是本发明提供的测试系统一实施例的结构示意图；

图4是本发明提供的测试系统一实施例中按键部分检测电气原理图；

图5是本发明提供的组装按键的电性能测试方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的测试系统主要是用于自动将组装在一起的多个按键进行电性能检测，参见图2至图4所示，图2是本发明提供的组装按键的电性能测试系统的原理框图，图3是本发明提供的测试系统一实施例的结构示意图；图4是本发明提供的测试系统一实施例中按键部分检测电气原理图。本发明提供的测试系统包括给整个系统供电的电源10、用于固定按键的测试夹具50、输入所有按键的坐标的输入模块20、用于模拟用户进行按压按键的执行模块40、显示测试结果的测试结果输出模块60、及控制模块30。由于组装按键上有多个按键，首先以一个按键为坐标位置参考点，进而以该按键坐标为标准确定其他按键的位置，通过输入模块20输入所有的按键的坐标以确定每个按键的位置，控制模块30根据输入模块20输入的坐标控制执行模块40自动有序的按压按键，且控制模块30在按键按下后进行数据处理以判断按键电性能是否良好，进一步的，控制模块30驱动测试结果输出模块60将测试结果显示出来。

参见图3及图4，在该实施例中，控制模块30包括对整个系统进行控制处理的CPU、均与CPU相电连的比较判断模块、存储器、及驱动模块。存储器存储输入的按键的坐标及CPU处理的数据；驱动模块用于根据CPU判断的按键电性能结果驱动测试结果输出模块60；比较判断模块根据CPU读取到的按键的状态比较判断按键性能是否良好。测试结果输出模块60包括LED及蜂鸣器。测试夹具50包括机台基座及设置在其上的电测夹具，电测夹具与控制电路相连，以便控制电路对电测夹具上的按键进行电性能测试。

执行模块40包括气压调节控制阀、气缸、用于按压按键的探头、及电机驱动器和电磁阀控制电路，其中，电机驱动器及电磁阀控制电路均与控制模块30相连，电机驱动器同时与电机相电连以驱动电机，电磁阀控制电路依次连接气压调节控制阀、气缸、及用于按压按键的探头，优选地，电机包括X轴步进电机和Y轴步进电机，探头为笔形探头，这样可以更准确的驱动探头移动到对应的按键以进行按压。

本发明的工作原理结合图3所示实施例进行详细说明，其中以手机按键作为组装按键的例子：将可装拆测试治具与电源10相连，电测夹具安装在机台基座上，并接好相应的电源线和单片机通信线；通过输入模块20输入各个按键的相关坐标，输入模块20通常是采用人机交互液晶显示面板，例如，可以输入设定手机按键的最左上角的按键为原点(0，0)；则可以根据其它按键与该基准按键的相对位置确定其余各按键所对应的坐标，如其中一个按键的点坐标为(x＝12.5mm；y＝12.5mm)，以此类推，将所有按键的坐标全部顺次输入，控制模块中的存储器将输入的坐标保存，控制模块30再根据输入的坐标控制执行模块40依次按压按键。若控制模块30中已经存储有该组装按键的坐标，则可以不用输入坐标，直接由执行模块40按照上次存储的坐标按序按压按键。由于执行模块40由X轴，Y轴步进电机，气缸及笔形探头，电磁控制阀等组成，调节液晶显示面板可以手动调节坐标，控制模块中单片机再通过步进电机驱动器控制电机转动，从而实现气缸使探头依次调节到预定的位置以准确的按压按键，通过设定的程序，控制模块30中的ARM单片机自动进行逻辑判断来判断结果(详细过程如下段所详细论述)。最后的测试结果由测试结果输出模块60显示出来，即以良品指示灯亮和不良品蜂鸣器报警两种情况判断。

优选地，所述控制模块30包括型号为LPC2131的单片机，优选地，所述输入模块20为可以手写的液晶显示面板。

参见图4及图5，图5为本发明提供的组装按键的电性能测试方法的流程图。其执行方法为：S1、输入所有按键的坐标，即通过输入模块输入组装按键的坐标；S2、根据输入按键的坐标自动按顺序的按压按键：执行模块根据控制模块的指令有序的自动按压按键；S3、读取当前按压的按键所对应的端口的电平状态；S4、根据当前读取的按键的端口的电平状态判断该按键电性能是否合格，若是，则执行步骤S5；若否，则表明该组装按键存在不合格的按键，即驱动显示报警并结束整个检测；S5、判断是否所有的按键的电性能均判断完，若是，则驱动显示组装按键电性能合格，若否，则返回步骤S3。

本发明提供的测试方法结合一实施例描述如下：先输入所有按键的坐标，并存储该输入的按键坐标；控制模块30根据输入的坐标发出指令使执行模块40依次按压按键，当控制模块30中存储器存储有该组装按键的坐标时，不用输入坐标，控制模块30根据其内存储器存储的坐标即可控制执行模块40根据按键的坐标依次按压按键；控制模块30中的CPU读取当前按压下的按键所对应的端口的状态，控制模块中的比较判读模块根据读取的按键的状态判断按键对应端口的电平是否改变，即可对应判断该按键电性能是否合格。如图4所示，将按键的内环接地，而将外环分别接入单片机的I/O脚(如P0.16-P0.40，共24个脚，代表24个按键)，初始状态下，由于按键没有被按下，即为断开状态，I/O脚被单片机读取检测到为高电平，当按键按下时，I/O脚检测到低电平，即检测到该按键对应端口的状态发生变化。对每一个按键定义一个变量来判断按键电性能是否合格，当单片机的I/O脚检测到电压由高电平变为低电平(如由3.0v变为0v)时，则比较判断模块判断该按键电性能合格，则存储器存储该按键的状态为合格，例如将测试程序中对应的变量自增一，若电平不改变，即为该按键不合格，则控制模块中的驱动模块驱动测试结果输出模块，例如驱动蜂鸣器进行不合格的报警。如果该按键合格，则可以通过程序，例如将该按键对应的变量自增一，并存储该按键为合格的状态，进而比较判断模块判断是否所有的按键均判断完，例如通过判断是否所有的变量均自增一，若是，则表明所有的按键均合格，则控制模块30中驱动模块驱动测试结果输出模块60显示组装按键性能良好的结果，测试结果输出模块60中LED指示灯亮，代表产品测试结果为良品；如果结果为否，则表明按键还没检测完，程序返回继续读取下一个按键的状态并进行后序的判断检测。

例如，某款手机按键FPC共有24个按键开关，其中包含25pcs单个按键无功能(即一个产品上有一个按键不导通，随机分布)，现采用传统测试方法和本发明的测试方法对这些产品进行测试，结果如下：

传统方法测试结果

总数量	测试按键电性能不合格的个数	实际不良数量	按键无功能检出率
				1000	17	25	68％

本发明提供的测试方法的测试结果

总数量	测试按键无功能	实际不良数量	按键无功能检出率
				1000	25	25	100％

通过实际对比测试我们发现，传统方法对于按键无功能的检出率仅为68％，而新方法的检出率为100％。

综上所述，本发明提供的组装按键电性能测试系统可以自动对多个按键进行电性能检测，且根据按键对应的坐标进行检测，当切换一个产品料号时，不需要重新编写程序，如果按照在面板上输入坐标的方法则可以根据不同的产品，输入相关坐标即可，无需重新编写程序，料号切换容易，(编写程序需要更换新的CPU，重新烧录程序，十分麻烦)。所以，本发明提供的组装按键的电性能测试系统及方法可以大大提高测试的准确度及测试效率，可靠性有了质的提高，从而有效地保证了产品的品质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种组装按键的电性能测试系统，包括电源、用于固定组装按键的测试夹具，其特征在于，还包括：

输入模块，用于输入所有按键的坐标；

执行模块，用于根据输入的坐标自动按压坐标对应位置的按键；

测试结果输出模块，用于显示测试结果；

控制模块，用于根据输入的按键的坐标位置控制所述执行模块自动的有序的按压坐标对应的按键、及用于判断组装按键电性能是否良好并驱动测试结果输出模块显示判断结果。

2.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述控制模块包括对整个系统进行控制处理的CPU、均与CPU相电连的比较判断模块、存储器、及驱动模块；

所述存储器用于存储输入的按键的坐标及CPU处理的数据；

所述驱动模块用于根据输入的按键的坐标驱动所述执行模块，并根据测试结果驱动测试结果输出模块；

所述比较判断模块用于根据CPU读取到的按键的状态比较判断按键性能是否良好及判断是否所有按键的电性能均判断完。

3.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述执行模块包括气压调节控制阀、气缸、用于按压按键的探头、及均与所述控制模块相连的电机驱动器和电磁阀控制电路，所述电机驱动器同时与电机相连，所述电磁阀控制电路依次连接气压调节控制阀、气缸、及用于按压按键的探头。

4.如权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述电机包括X轴步进电机和Y轴步进电机，以准确的驱动探头按压按键。

5.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试结果输出模块包括用于显示组装按键合格的LED及用于组装按键不合格进行报警的蜂鸣器。

6.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述输入模块为手写的液晶显示面板。

7.如权利要求1至6中任一项所述的测试系统，其特征在于，所述控制模块包括单片机。

8.如权利要求7所述的测试系统，其特征在于，所述单片机型号为LPC2131。

9.一种组装按键的电性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、输入所有按键的坐标；

S2、根据输入的按键的坐标自动有序的按压按键；

S3、读取按压的按键所对应的端口的电平状态；

S4、根据读取的按键对应的端口的电平状态判断该按键电性能是否合格，若是，则执行步骤S5；若否，则驱动显示报警并退出本流程；

S5、判断是否所有的按键的电性能均判断完，若是，则驱动显示组装按键电性能合格，若否，则返回步骤S3。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述步骤S4中根据按键对应端口的电平状态是否发生变化来判断该按键电性能是否合格。

11.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，在步骤S1中还包括存储所输入的按键的坐标。

Images