CN107015141A - 机具多功能测试合一的测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种机具多功能测试合一的测试装置，所述工作平台顶部表面铺设有左右延伸的直线导轨，工作平台左侧竖直设置有与控制器信号连接的电机，所述电机驱动连接有连杆滑块机构，所述连杆滑块机构包括可沿直线导轨左右滑动的滑块，所述滑块连接有组件夹具，所述组件夹具夹持有实验操作组件；工作平台右侧设置有测试平台，所述测试平台上设置有被测件夹具；所述实验操作组件包括独立的按键按压组件、接口插拔组件和磁条卡刷卡组件。本发明的有益效果是：本发明将测试按键寿命、插拔寿命及磁条卡刷卡疲劳三种功能于一体，只需要通过更换实验操作组件，即可完成按键寿命、接口插拔组件、磁条卡刷卡多功能测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种机具多功能测试合一的测试装置及方法。
背景技术
在机具生产、使用过程中，经常需要测试一些终端设备的按键寿命、插拔寿命，或特定领域如磁条卡疲劳刷卡。因频繁重复性操作，便需要保证该机具的质量，因而需要对按键寿命、插拔寿命或磁条卡疲劳刷卡进行测试。
采用人工方式存在一下一些问题：（1）大批量按键、插拔及刷卡疲劳测试时，工作强度大、极易疲劳；（2）人工可重复性差，且能带入人为误差；（3）占用大量工作时间，降低工作效率。
按键寿命测试系统及方法 CN1936615 A，采用气压调节器，通过电磁阀给直动气缸供应所需气压来上下运动，以控制按键的上下运动来进行按键寿命的测试。该装置结构复杂，且电磁阀、气缸易损坏漏气，且气缸制动较慢，从下压动作切换至回收动作，有延迟，严重制约按键测试频率，还需要提供气动设备，价格比较昂贵。亦无按键压力反馈单元，不能采集被测按键的压力值等信息。
反馈式按键寿命测试方法及装置 CN101576605 A，通过控制电磁铁导通与关断，来上下移动按键击打元件。虽具有反馈控制能力，但电磁铁频繁的导通关断会对被测机具工作造成严重影响，且电磁铁寿命次数偏低，吸合次数百万次的价格不仅高，对按键寿命测试也是远远不足。且不适应成品机具上的按键。
一种按键寿命检测装置，CN101509956 A。运用电磁阀控制气缸，采用启动原理，通过气缸来模拟手指进行有效的按键按压工作。该发明中，电磁阀、气缸易损坏漏气，且气缸制动较慢，从下压动作切换至回收动作，有延迟，严重制约按键测试频率，还需要提供气动设备，价格比较昂贵。按键被测区域较小，较大机具不适合。
按键寿命测试装置及按键寿命测试方法，CN103207368 A。采用电机转动，以同步带轮为动力传动器件，带动运动件运动。运动件连接同步带，根据键压反馈来控制电机正、反方向运转。该发明需要键压反馈单元，对于成品机具上的按键、虚拟按键无法进行。且电机会根据键压反馈信号频繁正反转，增加电机负荷与磨损，震动大，增加电机负荷。
一种检测手机按键寿命的装置，CN201788130U。按键敲打装置，其设有支座及装在支座内可以来回移动的活动杆，该活动杆的下端为敲击头，该活动杆的上端设有齿牙。通过电机带动齿轮组，通过电机正转、反转，以限位开关确定指定位置，抬起放下敲击头，来实现敲击按键。该发明齿轮组易磨损，电机需要频繁正转反转以达到活动杆抬起落下，增加电机负荷与磨损，震动大，且无按键压力反馈。
按键寿命试验装置，CN 105258941 A。包括用于测试按键的测验组件和用于驱动所述实验操作组件往复升降的驱动件。实验操作组件包括支架和活动设置在所述支架上用于电机测试素数按键的点击杆。该装置按键压力来源于点击杆上的配重块跟随活动落下时的自身重力，调整不便。曲轮与连杆之间、支架与连接杆为单点连接。不够可靠。
一种RJ11、RJ45模块插座插拔寿命试验机，CN102749546 A。包括机台以及设置在机台上的夹具座、夹具、直线连杆与驱动机构。夹具座和夹具设置在机台的前部并用于固定住插座。直连连杆的前端上可拆卸固定有插头，插头与插座的开口方向相对，在直线连杆的后端上与驱动机构连接，驱动机构带动直线连杆左右直线运动从而使插头与插座完成插拔动作。该发明直连连杆穿过连接套进行左右运动，有易磨损问题，且结构设计针对性强，被测物主要为小型插座，如RJ11、RJ45，适应性差。且无法采集插拔时所需的力。
插拔寿命试验机，CN203365122 U。包括机箱，固定在所述机箱一侧的动力源，所述动力源设有主动轮。固定在机箱另一侧的试样装夹平台和升降机构，所述升降机构用于控制所述试样装夹平台的升降；位于所述试样装夹平台和所述动力源之间的连杆滑块机构。该插拔寿命试验机的连杆滑块机构将动力源的旋转运动转化为直线运动，动力源旋转一周，完成一次插拔动作。该发明连杆滑块机构包括直线导轨副、左螺纹调节螺杆、右螺纹调节螺杆和偏心轮，需要主动轮与偏心轮完成动力传输，结构复杂，造价过高，且运动行程半径无法调节。该发明亦无插拔力采集能力。
通用插拔寿命实验机，CN203287035 U。产品升降台，产品置于产品升降台上通过其调整定位，与产品升降台对应位置设有推拉滑块装置，插头夹紧设置在推拉滑块装置的端部并由其带动左右移动与产品上的插座反复插拔，推拉滑台装置通过控制箱内的传动装置带动左右移动，传动装置由控制箱外的马达带动动作，控制箱上另设有一组控制旋钮控制整机动作。该发明采用连杆滑块机构，但由连杆带动摇杆，在由摇杆带动滑台装置左右移动，其半径不易调整，且对插拔力未作采集，不利于数据分析。目前，市面上按键寿命测试装置，且动力多采用气动方式，还需配备气泵以及配套组件等，易损耗。且主要针对按键的原材料测试，对机具成品上的按键测试、虚拟按键测试存在不足。
目前，市面上插拔寿命测试装置，结构复杂，配件易磨损且替换不易，吨位大，且价格昂贵，适用场合窄。市面上按键、插拔寿命测试装置，对按键力、插拔力的采集存在缺失，不能实时反馈测试信息。市面上各种测试装置功能比较单一，只针对按键寿命或只针对插拔寿命进行测试，且针对磁条卡刷卡的测试装置暂无，多功能合一测试装置亦无。在进行多功能测试时，测试装置需一一购置。
发明内容
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种结构简单，便于操作，测试效果好的机具多功能测试合一的测试装置及方法。
本发明是通过以下措施实现的：
本发明的一种机具多功能测试合一的测试装置，包括控制器和工作
平台，所述工作平台顶部表面铺设有左右延伸的直线导轨，工作平台左侧竖直设置有与控制器信号连接的电机，所述电机驱动连接有连杆滑块机构，所述连杆滑块机构包括可沿直线导轨左右滑动的滑块，所述滑块连接有组件夹具，所述组件夹具夹持有实验操作组件；工作平台右侧设置有测试平台，所述测试平台上设置有被测件夹具；所述实验操作组件包括独立的按键按压组件、接口插拔组件和磁条卡刷卡组件。
上述按键按压组件包括直杆，所述直杆上设置有与控制器信号连接的压力应变计，直杆左端设置有与组件夹具相配合的夹紧套圈，直杆右端设置有按键元件。
上述接口插拔组件包括直杆，所述直杆左端设置有与组件夹具相配合的夹紧套圈，直杆上设置有拉力应变计，直杆右端设置有插拔夹具。
上述磁条卡刷卡组件包括直杆，所述左端设置有与组件夹具相配合的夹紧套圈，直杆右端设置有磁条卡挡板。
上述测试平台顶部设置有铁质台面，所述被测件夹具采用开关磁铁。
本发明机具多功能测试合一的测试装置的测试方法，首先控制器根据设定向电机输出周期脉冲信号，然后电机通过传动机构驱动滑块沿直线导轨往复运动，控制器实时接收实验操作组件反馈回来的拉力和压力数据，控制器根据反馈的数据判断实验状态并作出预警。
本发明的有益效果是：1.本发明将测试按键寿命、插拔寿命及磁条卡刷卡疲劳三种功能于一体，只需要通过更换实验操作组件，即可完成按键寿命、插拔、磁条卡刷卡多功能测试，简单有效。2.本发明通过采用电机驱动机械结构连杆滑块，将电机的圆周运动转为直线往复运动。且行程半径可调、转速可调。克服了液压、气动的结构繁琐、易损坏、结构笨重的缺点。3. 本发明中机具固定方式采用多组开关磁铁、铁质台面配合，可适应各种外形的机具固定。4.本发明中夹紧套圈采用中空软材质，在组件夹具夹紧时，通过夹紧套圈变形与咬紧摩擦力的作用，做到更有效的夹紧，防止在测试过程中发生偏移。5.本发明可输入控制参数，测试频率、次数、时间皆可控，只需调好机具位置，即可自动完成测试。本发明结构简单，便于操作，且成本低廉，生活中各种零件即可应用于该装置。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的磁条卡刷卡组件结构示意图；
图3为本发明中按键按压组件结构示意图；
图4为本发明中接口插拔组件结构示意图；
图中：1、电机驱动器；2、电机；3、圆盘；4、连杆；5、直线导轨；6、滑块；7、组件夹具；8实验操作组件；9、被测机具；10、开关磁铁；11、铁质台面；12、机具按键；13、导轨固定螺丝；14、组件夹具螺丝；15、导线； 16、直杆；17磁条卡挡板；18、夹紧套圈；19、按键元件；20、控制器；21、压力应变计；23、拉力应变计；24、插拔夹具。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：
如图1所示，本发明的一种机具多功能测试合一的测试装置，包括控制器20和工作平台，工作平台顶部表面铺设有左右延伸的直线导轨5，工作平台左侧竖直设置有与控制器20信号连接的电机2，电机2驱动连接有连杆滑块机构，连杆滑块机构包括圆盘3、连杆4和可沿直线导轨5左右滑动的滑块6，滑块6连接有组件夹具，组件夹具夹持有实验操作组件8。工作平台右侧设置有测试平台，测试平台上设置有被测件夹具；实验操作组件8包括独立的按键按压组件、接口插拔组件和磁条卡刷卡组件。
如图2、3、4所示，磁条卡刷卡组件包括直杆16，左端设置有与组件夹具7相配合的夹紧套圈18，直杆16右端设置有磁条卡挡板17。测试平台顶部设置有铁质台面11，被测件夹具采用开关磁铁10。按键按压组件包括类似于直杆的转接件，转接件上设置有与控制器20信号连接的压力应变计21，转接件左端设置有与组件夹具7相配合的夹紧套圈18，转接件右端设置有按键元件19。接口插拔组件包括类似于直杆的转接件，转接件左端设置有与组件夹具7相配合的夹紧套圈18，转接件上设置有拉力应变计23，转接件右端设置有插拔夹具24。转接件可以选配压力或拉力应变计。
本发明机具多功能测试合一的测试装置的测试方法，首先控制器20根据设定向电机2输出周期脉冲信号，然后电机2通过传动机构驱动滑块6沿直线导轨5往复运动，控制器20实时接收实验操作组件8反馈回来的拉力和压力数据，控制器20根据反馈的数据判断实验状态并作出预警。
其中，控制器20包括上位机与微控制器，上位机提供人机交互窗口，输入所需频率等参数后，与微控制器通信后，由微控制器形成相应脉冲发于电机驱动器1。微控制器可通过按键输入所需频率等参数，形成相应脉冲发与电机驱动器1。电信号通过导线15进行通信。电机驱动器1根据接收的脉冲信号控制电机2的转速、方向。电机2带动圆盘3做圆周运动，通过连杆4、直线导轨5（由导轨固定螺丝13固定）、滑块6组成的机械结构，转化为滑块6在直线导轨5上的直线往复运动。由于组件夹具7通过组件夹具螺丝14与滑块6连接固定，则被组件夹具7夹紧固定的实验操作组件8可跟随滑块6做直线往复运动。当被测机具9在开关磁条与铁质台面11的配合下固定，实验操作组件8相对被测机具9做往复运动。
直杆16、磁条卡挡板17构成实验操作组件8，直杆16一端刻有卡槽，长度与磁条卡一致，宽度小于磁条卡，深度略小于磁条卡厚度，当磁条卡放置于卡槽内，磁条卡挡板17上紧在直杆16上。磁条卡挡板17上紧即可卡住磁条卡；按键元件19、压力应变计21构成实验操作组件8，按键元件19便于按键，压力应变计21用于采集按键压力；拉力应变计23、插拔夹具24构成实验操作组件8，拉力应变计23采集插拔力。三种实验操作组件8皆可通过夹紧套圈18与组件夹具7夹紧固定（或直接螺丝固定）。夹紧套圈18采用聚氨酯等软材质。
本发明中按键与插拔测试元件，可选配装有压力传感器，用于采集按键压力与插拔力，适用于需采集的场合，亦可通过采集分析被测按键是否未弹起损坏。按键测试时，压力应变计21可采集当前按键压力并反馈给控制器20；插拔测试时，拉力应变计23采集插拔力并反馈给控制器。控制器有采集超限预警设置，当采集防止损坏被测机具9或电机2，亦可检测按键未弹起、插拔失败的现象。控制器20采用上位机控制，可输入频率、测试次数等参数，亦可通过微控制器的按键输入，且可显示当前装置频率、已完成测试次数。方便测试人员控制，并实时了解测试运行状态。测试装置采用程序自动控制。
电机驱动器1可设置电机2脉冲步数、电流大小，可保证测试装置正常运转的情况下，降低功耗。直线导轨5为工型滑槽，滑块6通过两测钢珠在直线滑轨上滚动滑行，稳定、摩擦力小，损耗低，且方便拆卸、更换及润滑。在夹紧套圈18的辅助下，组件夹具7可夹紧不同实验操作组件8。多个开关磁铁10与铁质台面11配合下固定被测机具9。根据被测机具9的外形调整固定位置，并配合实验操作组件8，调整机具角度、空间位置，即适应各种形状的机具，便于测试。
磁条卡刷卡测试时，组件夹具7夹紧磁条卡刷卡组件。磁条卡放入直杆16一端卡槽内，磁条卡挡板17与直杆16上紧后夹固磁条卡。机具摆好位置后，磁条卡平放入机具卡槽，贴紧槽底。在夹紧套圈18的辅助下，固定在组件夹具7内，在滑块6往复运动的带动下，磁条卡在机具卡槽内往复运动，完成刷卡动作。
按键寿命测试时，组件夹具7夹紧按键按压组件。通过调整被测机具9固定位置与角度，使按键元件19，在往复运动一次中，可有效点击一次机具按键12。按压产生的力作用于压力应变计21，采集后反馈给控制器20。
插拔测试时，组件夹具7夹紧接口插拔组件。通过调整被测机具9固定位置与角度，插拔夹具24所夹固的插头在运动组件带动的往复运动下插入、拔出被测机具9的座内，重复进行。拉力应变计23采集插拔力并反馈给控制器。
本发明中，通过控制器20输入接口根据需求调节测试频率、次数、时间等，且使用电机2及机械传动结构，结构简单，且测试全程自动控制，只需调整好被测机具9的测试位置之后，即可进行，无需人工看守。本发明中，连杆4一端通过万向节固定在圆盘3上，各个半径处皆有固定的位置，方便调节圆周运动半径，进而方便调节滑块6的直线往复运动轨迹行程，增加测试适用场景。本发明中磁条卡挡板17，一端刻有卡槽的直板与挡板配合螺丝上紧，该卡槽长度与磁条卡一致，宽度小于磁条卡，深度略小于磁条卡厚度即可固定磁条卡，简单便捷。本发明滑块6在直线导轨5上运动时，采用内侧钢珠滚动方式，降低了摩擦与损耗。
以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种机具多功能测试合一的测试装置，其特征在于：包括控制器和工作
平台， 所述工作平台顶部表面铺设有左右延伸的直线导轨，工作平台左侧竖直设置有与控制器信号连接的电机，所述电机驱动连接有连杆滑块机构，所述连杆滑块机构包括可沿直线导轨左右滑动的滑块，所述滑块连接有组件夹具，所述组件夹具夹持有实验操作组件；工作平台右侧设置有测试平台，所述测试平台上设置有被测件夹具；所述实验操作组件包括独立的按键按压组件、接口插拔组件和磁条卡刷卡组件。
2.根据权利要求1所述机具多功能测试合一的测试装置，其特征在于：所
述按键按压组件包括直杆，所述直杆上设置有与控制器连接的压力应变计，直杆左端设置有与组件夹具相配合的夹紧套圈，直杆右端设置有按键元件。
3.根据权利要求1所述机具多功能测试合一的测试装置，其特征在于：所
述接口插拔组件包括直杆，所述直杆左端设置有与组件夹具相配合的夹紧套圈，直杆上设置有拉力应变计，直杆右端设置有插拔夹具。
4.根据权利要求1所述机具多功能测试合一的测试装置，其特征在于：所
述磁条卡刷卡组件包括直杆，所述左端设置有与组件夹具相配合的夹紧套圈，直杆右端设置有磁条卡挡板。
5.根据权利要求1所述机具多功能测试合一的测试装置，其特征在于：所
述测试平台顶部设置有铁质台面，所述被测件夹具采用开关磁铁。
6.一种如权利要求1所述机具多功能测试合一的测试装置的测试方法，其特征在于：首先控制器根据设定向电机输出周期脉冲信号，然后电机通过传动机构驱动滑块沿直线导轨往复运动，控制器实时接收实验操作组件反馈回来的拉力和压力数据，控制器根据反馈的数据判断实验状态并作出预警。
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