CN103344912B - 一种新型硅胶按键导电性能的测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及遥控器测试装置，包括机架、运动机械手、定位治具、硅胶按键一体式点击头S1、阻抗检测电路、信号采集处理软件及用户操作界面，定位治具上放置待测导电硅胶按键片，其上方为运动机械手，运动机械手连接电气控制系统，其末端设置硅胶按键一体式点击头，硅胶按键一体式点击头通过阻值采样及信号处理电路与电脑系统连接；所述的阻值采样电路内包括集成运算放大器U1，集成运算放大器U1的反相输入端分别连接分压电阻R3及可调比较电阻R2，两电阻串联，R3的另一端接地，R2的另一端连接硅胶按键一体式点击头S1，集成运算放大器U1的同相输入端分别连接分压电阻R1及硅胶按键上导电颗粒的等效电阻R0，两电阻串联，R1的另一端接地，集成运算放大器U1输出端通过I/O接口U2连接电脑。本发明结构简单，性能稳定，操作方便。

Description

一种新型硅胶按键导电性能的测试系统及测试方法

技术领域

 本发明涉及遥控器测试装置，特别指一种新型硅胶按键导电性能的测试系统及测试方法。

背景技术

在遥控器、遥控器或其它电子产品的硅胶导电按键的生产和装配线中，会有专用工位来检测硅胶按键底部是否涂有导电碳粒，目前检查硅胶按键有没有涂导电碳粒主要是通过人工眼睛检查及采用工业相机视觉对比（硅胶与导电碳粒色差比对）这两种方法。

人工眼睛检查硅胶按键每个按键的底部是否涂有导电碳粒，眼睛容易疲劳，速度慢，效率低，并且受人为因素影响容易误判。

采用工业相机视觉对比检查硅胶按键每个按键的底部是否涂有导电碳粒，其优点是检测速度快，缺点有以下3点：

相机视觉检测投入成本高(CCD及视觉软件价格昂贵)，另维护人员调机的技能直接会影响设备的使用及产品的质量，一般中小型遥控器厂家无法接受；

来料的差异及设计(如硅胶按键本体与导电碳粒都为黑色或色泽相近)会造成设备的漏判及误判，或根本无法检测；

按键导电碳粒导电阻值差异（导电碳粒的厚薄及油脏污造成其导电阻值偏大或不导电）不可控，只能人为抽检检测。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种

结构简单、性能稳定、操作方便且能为客户起到提高效率和节约成本的新型硅胶按键导电性能的测试系统及测试方法。

本发明的技术方案是构造一种包括机架、运动机械手、定位治具、硅胶按键一体式点击头、阻抗检测电路、信号采集处理软件及用户操作界面，其中：

机架为桌式立体结构，定位治具包括至少两套，分别设置在机架的面板上，定位治具上放置待测导电硅胶按键片，其上方为运动机械手，运动机械手连接电气控制系统，其末端设置硅胶按键一体式点击头，硅胶按键一体式点击头通过阻值采样及信号处理电路与电脑系统连接；

所述的阻值采样电路内包括集成运算放大器U1，集成运算放大器U1的反相输入端分别连接分压电阻R3及可调比较电阻R2，两电阻串联，R3的另一端接地，R2的另一端连接硅胶按键一体式点击头S1，集成运算放大器U1的同相输入端分别连接分压电阻R1及硅胶按键上导电颗粒的等效电阻R0，两电阻串联，R1的另一端接地，集成运算放大器U1输出端通过I/O接口U2连接电脑。

本发明的测试步骤包括：

1）、装载待测产品：本系统的定位治具包括左套治具Y1及右套治具Y2，每套治具上可装载至少两个待测产品，硅胶按键一体式点击头在测试Y1上的产品时，则同时可在另一套治具Y2上进行待测产品的装载；

2）、系统准备：完成待测产品的装载后，开启供电线路，打开电脑及测试软件，进入其运行界面；

3）、开始测试：按下机架面板上的“运行”开关，此时测试软件发送一个轴位移信号给马达驱动器，马达驱动器将该信号转换成马达转动脉冲发送给步进马达或伺服马达，步进马达或伺服马达通过同步轮及皮带控制运动机械手的运动，其初速度、加速度、最高速度、位移坐标及停留时间均可由测试软件设置，从而智能控制运动机械手末端的硅胶按键一体式点击头精准的压住待测按键K1，进行测试；

4）、测试结果的采集和处理：硅胶按键一体式点击头压住待测按键K1后，K1表面的导电颗粒与硅胶按键一体式点击头接触，将硅胶按键一体式点击头的正负极导通，阻值采样电路开始工作，若导电颗粒的等效电阻R0的阻值小于可调比较电阻R2的阻值时，集成运算放大器U1输出高电平，并通过I/O接口U2输入电脑，电脑显示器上相应的按键位置显示红色方框，反之则输出低电平，显示绿色方框，此时完成一组按键的测试，如此循环直至测试完所有按键。

本发明具有以下优点和有益效果：

1.设备检测结构简单实用,成本低,易于维护；

2.导电碳粒的导电系数可自行设置,通过电脑数据库管理利于品质管控及分析；

3.不受外界环境及来料不良影响；

4.本发明结构简单，性能稳定，操作方便，且能为客户起到提高效率和节约成本的作用；

5.一套系统装置可同时测试4只遥控器硅胶按键，并且左右两边双工位交互测试,提高了工作效率,之前需4人测试,现在只需要1个人做，节省3人；

6.本测试方法和系统装置是通过硅胶按键一体式点击头(点击头上一个正极与负极相互绝缘嵌入设计，可有效保证导电胶粒从Ф1以上均可有效检测)接触按键导电颗粒进行阻值采样检测，采样阻值通过其模数转换电路与电脑软件通讯显示,且可通过用户自定义设置相应的导电系数来控制其按键的导电性能。

附图说明

    图1是本发明的结构示意图。

    图2是本发明的运动机械手的结构示意图。

    图3是本发明的定位治具的结构示意图。

    图4是本发明的硅胶按键一体式点击头的结构示意图。

    图5是图4中硅胶按键一体式点击头底部结构示意图。

    图6是本发明的阻值采样电路的电路图。

    图7是本发明的测试模板设计模式方框图。

    图8是本发明的生产测试模式方框图。

具体实施方式

    由图1至图8可知，本发明包括机架1、运动机械手2、定位治具3和硅胶按键一体式点击头S1，其中：

机架1为桌式立体结构，定位治具3包括至少两套，分别设置在机架1的面板上，定位治具3上放置待测遥控器，其上方为运动机械手2，运动机械手2连接电气控制系统，其末端设置硅胶按键一体式点击头S1，硅胶按键一体式点击头S1通过阻值采样电路与电脑系统连接；

所述的阻值采样电路内包括集成运算放大器U1，集成运算放大器U1的反相输入端分别连接分压电阻R3及可调比较电阻R2，两电阻串联，R3的另一端接地，R2的另一端连接硅胶按键一体式点击头S1，集成运算放大器U1的同相输入端分别连接分压电阻R1及导电颗粒的等效电阻R0，两电阻串联，R1的另一端接地，集成运算放大器U1输出端通过I/O接口U2连接电脑。

所述的硅胶按键一体式点击头S1的前端部分为铜芯（14），该铜芯的中间隔有绝缘曲片（15），绝缘曲片（15）将该铜芯（14）分为两半，分别为铜芯正极和铜芯负极，两者通过绝缘曲片相互嵌入式绝缘隔离，且分别通过导线接入阻值采样电路，硅胶按键一体式点击头S1的上端设有缓冲气缸（13）。

所述的定位治具3的左套治具Y1及右套治具Y2均设有至少两个待测产品固定框，该固定框包括定位挡边（11）及带磁性的可移动挡边（12），其宽度和长度可调，宽度范围在30-70mm之间，长度在小于300mm的范围内。

所述的运动机械手2包括运动X轴、运动Y1轴、运动Y2轴、运动Z轴及运动控制卡。

本发明的测试步骤包括：

1）、系统准备：开启供电线路，打开电脑及测试软件，进入其运行界面；

2）、装载待测产品：本系统的定位治具3包括左套治具Y1及右套治具Y2，每套治具上可装载至少两个待测产品，硅胶按键一体式点击头S1在测试Y1上的产品时，则同时可在另一套治具Y2上进行待测产品的装载；

3）、开始测试：按下机架1面板上的“运行”开关，此时测试软件发送一个轴位移信号给马达驱动器，马达驱动器将该信号转换成马达转动脉冲发送给步进马达或伺服马达，步进马达或伺服马达通过同步轮及皮带控制运动机械手的运动，其初速度、加速度、最高速度、位移坐标及停留时间均可由测试软件设置，从而智能控制运动机械手末端的硅胶按键一体式点击头S1精准的压住待测按键K1，进行测试；

4）、测试结果的采集和处理：硅胶按键一体式点击头S1压住待测按键K1后，K1表面的导电颗粒与S1接触，将S1的正负极导通，阻值采样电路开始工作，若导电颗粒的等效电阻R0的阻值小于可调比较电阻R2的阻值时，集成运算放大器U1输出高电平，并通过I/O接口U2输入电脑，电脑显示器上相应的按键位置显示红色方框，反之则输出低电平，显示绿色方框，此时完成一组按键的测试，如此循环直至测试完所有按键。

本发明的结构原理：

由图1可知，本发明机架包括显示面板、控制台、机械手控制室、电箱等几个部分，在此平台下，可使整个装置形成为一台完整的设备。

机体9，加厚加重设计，高质量喷粉，专业外观设计；

硅胶按键一体式点击头S1，运动机械手的末端均匀间隔的设有4个或多个硅胶按键一体式点击头，能够同时对4组或多组硅胶按键测试，每个点击头上有相互绝缘式嵌入的正负极，可测试最小直径1MM以上所有的碳粒；

复位按钮4，设置在机架面板上，长按此按键可关闭系统，短按可对测试中的系统自动复位；

紧急停止6按钮，设置在机架面板上，此按钮可对机器中断工作；

运行7按钮，设置在机架面板上，此按钮可启动运行测试；

空气过滤器5，调节整机气源大小，将压缩空气中的油水过滤；

系统显示屏10，人机友好界面；

定位治具2，治具分左右两边，标准治具宽度可调范围为10－70mm,长度可调范围为10－300mm；每个治具可放置多片待测试导电硅胶片，或放置单张多联片待测试导电硅胶片。

电脑主机8设置在机架面板下部。

由图2可知，本发明的机械手结构由点击头，运动X轴，运动Y1轴，运动Y2轴及运动Z轴构成，分左右两边在Y1及Y2两个工作平台分时工作，每一轴位移信号由电脑传递给马达驱动器，再由马达驱动器向步进马达或伺服马达发送马达转动脉冲，马达的转动通过同步轮及皮带的传，带动点击头完成在X轴与Z轴方向的位移，或遥控器硅胶按键治具在Y1（左）及Y2（右）轴方向的位移，其初速度、加速度，最高速度，位移坐标及停留时间均可由用户软件设置，因此，本发明实施例的装置中运动机械手可以按照电脑及伺服系统的指令完成全套按键动作。

由图3可知，本发明定位治具包括两套相同治具，分左、右安装在Y1与Y2运动平台，一套治具上固定四个相同的遥控器硅胶按键，其适用性已经相当广泛，基本适用绝大多数现有遥控器硅胶按键产品：

宽度：从30-70mm， 单张多连片宽度可至350mm或更宽。

长度：最长可至300mm。

由图4可知，本发明的硅胶按键一体式点击头，一套装置安装4套通用型点击头，整体带有弹性缓冲功能，头部正负极相互嵌入式绝缘隔离，能很好的与硅胶按键导电碳粒接触，把导电性能反馈给控制板，并通过电脑显示导电碳粒是否OK。

本发明操作时，首先打开软件至运行界面,操作员在Y1轴治具上摆放好4个待测遥控器硅胶按键，按压”运行”按钮,点击头下压点击硅胶碳粒,依次开始按设置好的顺序测试，如导电碳粒是良品，显示器上相应的按键地方会显示绿色方框，如导电碳粒不良，显示器上相应的按键地方会显示红色叉，左边测试的时候，操作员可放置硅胶按键片于右边Y2轴治具上固定，当点击头测试完左边硅胶按键片之后，整个Z轴立刻移动到右边开始测试右边硅胶按键片，同时操作员把左边测试好的产品拿下来，然后装上同样的待测产品。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种新型硅胶按键导电性能的测试系统，其特征在于包括机架(1)、运动机械手(2)、定位治具(3)、硅胶按键一体式点击头S1、阻抗采样电路、信号采集处理软件及用户操作界面，其中：

机架(1)为桌式立体结构，定位治具(3)包括至少两套，分别设置在机架(1)的面板上，定位治具(3)上放置待测遥控器，所述定位治具(3)上方为运动机械手(2)，运动机械手(2)连接电气控制系统，其末端设置硅胶按键一体式点击头S1，硅胶按键一体式点击头S1通过阻抗采样电路与电脑系统连接；

所述的阻抗采样电路包括放大器U1，放大器U1的反相输入端分别连接分压电阻R3与可调比较电阻R2，两电阻串联，分压电阻R3的另一端接地，可调比较电阻R2连接系统5V电源及硅胶按键一体式点击头S1的正极，放大器U1的同相输入端分别连接分压电阻R1及等效电阻R0，两电阻串联，分压电阻R1的另一端接地，等效电阻R0连接硅胶按键一体式点击头S1的负极，放大器U1的输出端通过I/O接口芯片U2连接电脑系统。

2.一种根据权利要求1所述的新型硅胶按键导电性能的测试系统的测试方法，测试步骤包括：

1)、系统准备：开启供电线路，打开信号采集处理软件，进入其用户操作界面；

2)、装载待测产品：定位治具(3)包括左套治具Y1及右套治具Y2，每套治具上可装载至少两个待测产品，硅胶按键一体式点击头S1在测试Y1上的产品时，则同时可在另一套治具Y2上进行待测产品的装载；

3)、开始测试：按下设置在机架(1)面板上的“运行”开关，此时测试软件发送一个轴位移信号给马达驱动器，马达驱动器将该信号转换成马达转动脉冲发送给步进马达或伺服马达，步进马达或伺服马达通过同步轮及皮带控制运动机械手(2)的运动，其初速度、加速度、最高速度、位移坐标及停留时间均可由测试软件设置，从而智能控制运动机械手(2)末端的硅胶按键一体式点击头S1精准的压住放置在所述左套治具Y1、右套治具Y2上的遥控器的待测按键K1，进行测试；

4)、测试结果的采集和处理：硅胶按键一体式点击头S1压住待测按键K1后，待测按键K1表面的导电颗粒与硅胶按键一体式点击头S1接触，将硅胶按键一体式点击头S1的正负极导通，阻抗采样电路开始工作，若硅胶按键上的导电粒子的等效电阻R0的阻值小于可调比较电阻R2的阻值时，放大器U1输出高电平，并通过I/O接口芯片U2输入电脑，电脑显示器上相应的按键位置显示红色叉，反之则输出低电平，显示绿色方框，此时完成一组按键的测试，如此循环直至测试完所有按键。

3.根据权利要求1所述的一种新型硅胶按键导电性能的测试系统，其特征在于所述硅胶按键一体式点击头S1的前端部分为铜芯(14)，该铜芯的中间隔有绝缘曲片(15)，绝缘曲片(15)将该铜芯分为两半，分别为铜芯正极和铜芯负极，两者通过绝缘曲片相互嵌入式绝缘隔离，且分别通过导线接入阻抗采样电路，硅胶按键一体式点击头S1的上端设有缓冲气缸(13)。

4.根据权利要求1所述的一种新型硅胶按键导电性能的测试系统，其特征在于所述定位治具(3)的左套治具Y1及右套治具Y2均设有至少两个待测产品固定框，该固定框包括定位挡边(11)及带磁性的可移动挡边(12)，其宽度和长度可调，宽度范围在30～70mm之间，长度在小于300mm的范围内。

5.根据权利要求1所述的一种新型硅胶按键导电性能的测试系统，其特征在于所述运动机械手(2)包括运动X轴、运动Y1轴、运动Y2轴、运动Z轴及运动控制卡。

6.根据权利要求1所述的一种新型硅胶按键导电性能的测试系统，其特征在于所述等效电阻R0为硅胶按键上导电粒子的等效电阻。

7.根据权利要求1所述的一种新型硅胶按键导电性能的测试系统，其特征在于所述信号采集处理软件及用户操作界面包括信号I/O接口芯片U2、信号连接线、电脑套件、电脑控制软件及用户界面。