CN105258825A

CN105258825A - 一种按键测力曲线机

Info

Publication number: CN105258825A
Application number: CN201510756984.0A
Authority: CN
Inventors: 罗光亮
Original assignee: Suzhou Singleton Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Singleton Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本发明公开了一种按键测力曲线机，其特征在于：包括机架、数据采集系统柜、电气控制柜和按键测试机构；所述数据采集系统柜安装在机架上方；所述电气控制柜安装在机架下方；所述按键测试机构设置在数据采集系统柜与电气控制柜之间；所述电气控制柜控制按键测试机构运作；所述按键测试机构所测试的数据通过数据采集系统柜显示反映；本发明方案通过数据采集系统柜、电气控制柜和按键测试机构，将传统按键的舒适性进行量化，将按键触发的整个过程采用按压行程和反弹力以曲线坐标的方式有效的反映出来，检测出按键按压过程中的最大反弹力，最小反弹力，以及各特征点的下压位移等指标，从而更方便生产过程的品质管控。

Description

一种按键测力曲线机

技术领域

本发明涉及一种按键测力曲线机，属于计算机,汽车电子，消费电子领域的按键检测。

背景技术

计算机键盘按键作为计算机的重要组成部分，首先要保证使用者针对按键输入操作的有效性和准确性，同时也要保证使用者敲击按键的舒适性（由敲击按键过程中按键的回弹阻力决定）。按照行业内键盘按键检测的发展演变，目前大体可以分为两代，第一代按键检测为人工检测，即由众多作业员通过手工逐个按压按键，根据作业员感觉到的手感来人工判断按键是否合格。第二代按键检测，为砝码检测，通过标准重量的砝码自动下压，能够触发的按键即为合格按键，按键阻力过大无法被触发的判为不良。而上述两种方法都有不足：第一代人工检测:，速度慢，按键的舒适性凭作业员手感无法量化，容易造成错判或不良品漏判；第二代砝码检测，只能对单一砝码重量的压力进行检测，按键阻力大于该重量的被判为不良，但缺点在于，按键阻力过小的按键无法被检出，而且下压过程中的位移无法检测，因此该方案仍不能全面反应用户在按键过程中的触感舒适度。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种将传统按键的舒适性进行量化，更方便生产过程的品质管控的按键测力曲线机。

本发明的技术解决方案是这样实现的：一种按键测力曲线机，包括机架、数据采集系统柜、电气控制柜和按键测试机构；所述数据采集系统柜安装在机架上方；所述电气控制柜安装在机架下方；所述按键测试机构设置在数据采集系统柜与电气控制柜之间；所述电气控制柜控制按键测试机构运作；所述按键测试机构所测试的数据通过数据采集系统柜显示反映。

优选的，所述数据采集系统柜上设有测试显示屏和控制系统触摸屏，用来显示测试结果。

优选的，所述按键测试机构包括底座台、下压机构龙门架、XY轴平面移动机构、产品载具和升降检测模组；所述下压机构龙门架和XY轴平面移动机构均安装在底座台上；所述XY轴平面移动机构设置在下压机构龙门架下方；所述产品载具安装在XY轴平面移动机构上，且通过前推电机和横移电机能够前后左右移动；所述产品载具上方设有升降检测模组；

优选的，所述XY轴平面移动机构包括X轴向移动块和Y轴向移动块；所述X轴向移动块由横移电机控制左右移动；所述Y轴向移动块由前推电机控制前后移动；

优选的，所述升降检测模组包括下压伺服电机、固定支座、移动支板和力传感器；所述下压伺服电机设置在固定支座上，并控制移动支板的升降；所述固定支座安装固定在下压机构龙门架上；所述移动支板下方设有力传感器。

优选的，所述机架上按键测试机构前端还设有安全光幕。

优选的，所述升降检测模组一共设有四组。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的一种按键测力曲线机，通过数据采集系统柜、电气控制柜和按键测试机构，将待检测产品放置在产品载具上，下压机构龙门架、XY轴平面移动机构通过前推电机和横移电机实现移动，升降检测模组下方设有的力传感器作用在待检测产品上，将传统按键的舒适性进行量化，将按键触发的整个过程采用按压行程和反弹力以曲线坐标的方式有效的反映出来，检测出按键按压过程中的最大反弹力，最小反弹力，以及各特征点的下压位移等指标，从而更方便生产过程的品质管控。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明的一种按键测力曲线机的结构示意图；

附图2为本发明的一种按键测力曲线机的侧视图；

附图3为本发明的一种按键测力曲线机的按键测试机构示意图；

其中：1、机架；2、数据采集系统柜；3、电气控制柜；4、按键测试机构；5、测试显示屏；6、控制系统触摸屏；7、底座台；8、下压机构龙门架；9、XY轴平面移动机构；10、产品载具；11、升降检测模组；12、前推电机；13、横移电机；14、X轴向移动块；15、Y轴向移动块；16、下压伺服电机；17、固定支座；18、移动支板；19力传感器；20、安全光幕。

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明。

附图1-3为本发明所述的一种按键测力曲线机，包括机架1、数据采集系统柜2、电气控制柜3和按键测试机构4；所述数据采集系统柜2安装在机架1上方；所述电气控制柜3安装在机架1下方；所述按键测试机构4设置在数据采集系统柜2与电气控制柜3之间；所述电气控制柜3通过PLC控制系统来控制按键测试机构4运作；所述按键测试机构4所测试的数据通过数据采集系统柜2上的测试显示屏5和控制系统触摸屏6来显示反映测试结果；所述按键测试机构4包括底座台7、下压机构龙门架8、XY轴平面移动机构9、产品载具10和升降检测模组11；所述下压机构龙门架8和XY轴平面移动机构9均安装在底座台7上；所述XY轴平面移动机构9设置在下压机构龙门架8下方；所述产品载具10安装在XY轴平面移动机构9上，且通过前推电机12和横移电机13能够前后左右移动；所述产品载具10上方设有升降检测模组11；所述XY轴平面移动机构9包括X轴向移动块14和Y轴向移动块15；所述X轴向移动块14由横移电机13控制左右移动；所述Y轴向移动块15由前推电机12控制前后移动；所述升降检测模组11包括下压伺服电机16、固定支座17、移动支板18和力传感器19；所述下压伺服电机16设置在固定支座17上，并控制移动支板18的升降；所述固定支座17安装固定在下压机构龙门架8上；所述移动支板18下方设有力传感器19；所述升降检测模组11一共设有四组，每组均可以独立工作；所述机架1上按键测试机构4前端还设有安全光幕20，用来防止安全事故，提高生产安全。

按键测力曲线机工作时，待加工产品放置在产品载具10上，启动电气控制柜3，前推电机12和横移电机13分别控制产品载具10的前后和左右移动，升降检测模组11中的力传感器19在下压伺服电机16的带动下对产品进行检测，通过下压伺服电机16带动力传感器19的升降，力传感器19末端按压在按键上时，会反馈出按键的压力信号，压力信号传输至数据采集系统柜2中，在此过程中，升降检测模组11在下压伺服电机16控制下做匀速运动，速度为脉冲信号的频率，当力的信号出现某一特征时，根据采集卡的采样频率可以计算出经过的时间，再根据时间可以计算出该力的特征点所在位置的位移，其中数据采集系统柜2通过按键触感的量化方法来进行数据的采集、记录、分析及处理，方法如下：数据采集，待检测键盘与力传感器19相接触，力传感器19感受到的按键反弹力，以及下压过程中按键相对于起始接触点行程，形成按压过程的压力-位移曲线(以下称F-D曲线)；并根据F-D曲线中的特征值和间接运算特征值，表达出按键按压过程中的各种触感数据；其中，Fp1为按键下压过程的峰值压力；

Fv1为按键下压过程的谷值压力；

Fon为按键下压过程中触点接通时的压力；

Dp1为按键下压过程的峰值压力出现时的位移；

Dv1为按键下压过程的谷值压力出现时的位移；

Don为按键下压过程中触点接通时的位移；

Fp2为按键上升过程中的峰值压力；

Fv2为按键上升过程的谷值压力；

Foff为按键上升过程中触点接通时的压力；

Dp2为按键上升过程的峰值压力出现时的位移；

Dv2为按键上升过程的谷值压力出现时的位移；

Doff为按键上升过程中触点接通时的位移；

基于以上直接测量出来的数据，延伸出以下衡量按键触感的一系列间接数据：

Fp-v1=Fp1-Fv1为下压过程中压力峰谷值之差（反映出按键受压后回缩程度的绝对量）；

Fp-v/p1=(Fp1-Fv1)/Fp1*100%为下压过程中压力峰谷值之差与峰值之比值（反映按键受压后回缩比例）；

Fp-v2=Fp2–Fv2为上升过程中压力峰谷值之差（反映出按键释放过程中回缩程度的绝对量）；

Fp-v/p2=(Fp1-Fv1)/Fp1*100%为上升过程中压力峰谷值之差与峰值之比值（反映按键释放过程中回缩比例）；

Sp1=Fp1/Dp1为下压过程中峰值力与峰值位移的比值（反映出按键达到压力峰值过程的快慢）；

Spv1=(Fp1-Fv1)/(Dv1-Dp1)为下压过程中峰谷值差值与峰谷值位移之差的比值（反映按键回缩过程的快慢）；

Sp2=Fp1/Dp1为下压过程中峰值力与峰值位移的比值（反映出按键达到压力峰值过程的快慢）；

Spv2=(Fp2-Fv2)/(Dp2-Dv2)为上升过程中峰谷值差值与峰谷值位移之差的比值（反映释放时按键回缩过程的快慢）;

数据记录与分析，通过主机内的数据采集卡将步骤2中检测出的数据采集，并输入电脑中进行记录与分析；

数据处理，使用虚拟仪器软件进行数据分析处理，并通过电脑屏幕输出结果；

结果判断，根据电脑输出结果进行产品的合格判断；

最终这些数据通过测试显示屏5显示，完成对产品的检测。

本发明方案通过上述一系列的操作及运转后，将传统按键的舒适性进行量化，将按键触发的整个过程采用按压行程和反弹力以曲线坐标的方式有效的反映出来，检测出按键按压过程中的最大反弹力，最小反弹力，以及各特征点的下压位移等指标，从而更方便生产过程的品质管控。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种按键测力曲线机，其特征在于：包括机架、数据采集系统柜、电气控制柜和按键测试机构；所述数据采集系统柜安装在机架上方；所述电气控制柜安装在机架下方；所述按键测试机构设置在数据采集系统柜与电气控制柜之间；所述电气控制柜控制按键测试机构运作；所述按键测试机构所测试的数据通过数据采集系统柜显示反映。

2.如权利要求1所述的一种按键测力曲线机，其特征在于：所述数据采集系统柜上设有测试显示屏和控制系统触摸屏，用来显示测试结果。

3.如权利要求1所述的一种按键测力曲线机，其特征在于：所述按键测试机构包括底座台、下压机构龙门架、XY轴平面移动机构、产品载具和升降检测模组；所述下压机构龙门架和XY轴平面移动机构均安装在底座台上；所述XY轴平面移动机构设置在下压机构龙门架下方；所述产品载具安装在XY轴平面移动机构上，且通过前推电机和横移电机能够前后左右移动；所述产品载具上方设有升降检测模组。

4.如权利要求3所述的一种按键测力曲线机，其特征在于：所述XY轴平面移动机构包括X轴向移动块和Y轴向移动块；所述X轴向移动块由横移电机控制左右移动；所述Y轴向移动块由前推电机控制前后移动。

5.如权利要求3所述的一种按键测力曲线机，其特征在于：所述升降检测模组包括下压伺服电机、固定支座、移动支板和力传感器；所述下压伺服电机设置在固定支座上，并控制移动支板的升降；所述固定支座安装固定在下压机构龙门架上；所述移动支板下方设有力传感器。

6.如权利要求1所述的一种按键测力曲线机，其特征在于：所述机架上按键测试机构前端还设有安全光幕。

7.如权利要求3所述的一种按键测力曲线机，其特征在于：所述升降检测模组一共设有四组。