CN108458927A - 指纹模组自清污测试机构及自清污测试方法 - Google Patents

指纹模组自清污测试机构及自清污测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种指纹模组自清污测试机构及自清污测试方法。一种指纹模组自清污测试机构，包括：设有横梁的机架，与机架连接的控制器，若干个指纹模组测试装置，横向排列且个数与指纹模组测试装置个数相同的测试基座，设于测试基座一侧的二维电动滑台，设于二维电动滑台上的胶带清污装置；指纹模组测试装置包括：设于横梁上且设有升降杆的升降装置，与升降杆下端连接的横杆，至少一个设于横杆上且下端设有测试压头的精准压力控制装置；测试基座上端设有个数与精准压力控制装置个数相同且与测试压头一一相对的测试座。所述的指纹模组自清污测试机构清污效率较高，且测试压头的按压力的大小能精准控制、测试结果稳定、测试精度较高。

Description

指纹模组自清污测试机构及自清污测试方法
技术领域
本发明涉及指纹模组测试领域，尤其是一种指纹模组自清污测试机构及自清污测试方法。
背景技术
指纹模组测试常通过人指按压指纹模组的指纹识别区域，将指纹信息通过图像以及电流电压信号传递出去；人指按压指纹模组的按压力的大小对指纹信息信号输出十分关键；人手指的按压力大小一般固定在一定范围内；用指纹模组测试装置代替人指按压进行指纹模组测试能提高测试效率；指纹模组测试装置的测试压头在测试过程中沾染污物会降低测试精度；传统的指纹模组测试装置存在需要停机对测试压头进行人工清污，清污效率较低的不足，且存在测试压头的按压力的大小难以精准控制，从而导致测试结果不稳定，测试精度较低的不足；因此，设计一种清污效率较高，且测试压头的按压力的大小能精准控制、测试结果稳定、测试精度较高的指纹模组自清污测试机构及自清污测试方法，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前的指纹模组测试装置存在需要停机对测试压头进行人工清污，清污效率较低的不足，且存在测试压头的按压力的大小难以精准控制，从而导致测试结果不稳定，测试精度较低的不足，提供一种清污效率较高，且测试压头的按压力的大小能精准控制、测试结果稳定、测试精度较高的指纹模组自清污测试机构及自清污测试方法。
本发明的具体技术方案是
一种指纹模组自清污测试机构，包括：设有横梁的机架，与机架连接的控制器；所述的指纹模组自清污测试机构还包括：若干个指纹模组测试装置，横向排列且个数与指纹模组测试装置个数相同的测试基座，设于测试基座一侧的二维电动滑台，设于二维电动滑台上的胶带清污装置；指纹模组测试装置包括：设于横梁上且设有升降杆的升降装置，与升降杆下端连接的横杆，至少一个设于横杆上且下端设有测试压头的精准压力控制装置；测试基座上端设有个数与精准压力控制装置个数相同且与测试压头一一相对的测试座。所述的指纹模组自清污测试机构使用时，升降装置的升降杆带动横杆下降，测试压头压住置于测试座中的指纹模组，精准压力控制装置精准控制测试压头压住指纹模组的按压力进行指纹模组测试；当测试压头沾染污物时，二维电动滑台带动胶带清污装置运动到测试压头下，气缸滑台的连接板经升降杆、横杆推动精准压力控制装置向下运动，测试压头压住胶带清污装置的胶带，胶带粘除测试压头上的污物进行清污；所述的指纹模组自清污测试机构清污效率较高，且测试压头的按压力的大小能精准控制、测试结果稳定、测试精度较高。
作为优选，所述的胶带清污装置包括：设有立板的清污座，两个横向并列设置且分别与立板枢接的导向辊，设于两个导向辊之间且与立板连接的胶带支承板，设于导向辊下侧且与立板连接的清污步进电机和与立板枢接的放卷辊，与清污步进电机的输出轴连接的收卷辊，一端侧围压住与尼阻器收卷辊内侧围且与清污座连接的尼阻器，胶带支承板设有的检测槽，设于检测槽下侧且与与立板连接的胶带检测传感器，与清污座连接的视觉传感器。胶带清污装置通过视觉传感器检测测试压头沾染的污物，通过胶带检测传感器检测胶带防止误动作，通过胶带对测试压头清污，在清污步进电机和两个导向辊的作用下，放卷辊上的清洁胶带运动到胶带支承板上，粘有污物的胶带经卷到收卷辊上，清污效果好且快捷可靠。
作为优选，所述的二维电动滑台包括：设于测试基座一侧的底板，若干个横向导轨，通过横向导轨与底板滑动连接的横向滑座，与底板连接的横向步进电机，与横向步进电机的输出轴连接的主动同步带轮，与底板枢接的从动同步带轮，一侧边与横向滑座连接且分别与主动同步带轮和从动同步带轮传动连接的同步带，若干个纵向导轨，通过纵向导轨与横向滑座滑动连接的纵向滑座，与横向滑座连接的纵向齿条，与纵向滑座连接的纵向步进电机，与纵向步进电机的输出轴连接且与纵向齿条啮合的纵向齿轮；清污座与纵向滑座连接。二维电动滑台结构简单实用。
作为优选，所述的精准压力控制装置包括：设有竖向导轨且下端与横杆连接的竖向齿条，设有挡块且与竖向导轨的滑块连接的固定板，与固定板连接的升降步进电机，与升降步进电机的输出轴连接且与竖向齿条啮合的升降齿轮，滑块与横杆连接的下压导轨，与下压导轨上端连接的配重座，位于挡块上侧且与配重座连接的挡条，与配重座可拆卸连接的配重块，与下压导轨下端连接的安装块，上端与安装块下端连接的称重传感器，两端分别与安装块和升降步进电机连接的上拉簧，两端分别与横杆和配重座连接的下拉簧；测试压头与称重传感器下端连接。精准压力控制装置处于初始状态时，升降步进电机位于设定的初始高度，测试压头压住指纹模组的初始按压力=测试压头的重力+称重传感器的重力+安装块的重力+下压导轨的重力+配重座的重力+配重块的重力+下拉簧拉力-上拉簧拉力；升降步进电机的输出轴带动升降齿轮转动且沿齿条向上或向下运动，通过精确控制电机的步距精确调整下拉簧拉力和上拉簧拉力，能精准调整测试压头压住指纹模组的按压力；根据压力测试需要，通过调换不同重量的配重块能方便调整测试压头压住指纹模组的初始按压力。
作为优选，所述的精准压力控制装置还包括：分别与竖向齿条和横杆连接的加固条。加固条使竖向齿条与横杆连接更稳固。
作为优选，所述的升降装置包括：贯通横梁上端和下端的通孔，设有电磁通断阀且与横梁上端连接的气缸滑台；升降杆的上端穿过通孔且与气缸滑台的连接板连接。升降装置结构简单实用。
作为优选，所述的指纹模组自清污测试机构还包括：与机架连接的控制器；称重传感器、升降步进电机和电磁通断阀分别与控制器电连接。控制器利于自动快捷地精准调整测试压头压住指纹模组的按压力。
一种指纹模组自清污测试机构的自清污测试方法，所述的指纹模组自清污测试机构具有上述的指纹模组自清污测试机构的限定结构，（1）初始状态时，升降步进电机位于设定的初始高度，测试压头压住指纹模组的初始按压力=测试压头的重力+称重传感器的重力+安装块的重力+下压导轨的重力+配重座的重力+配重块的重力+下拉簧拉力-上拉簧拉力；（2）气缸滑台的连接板经升降杆、横杆推动精准压力控制装置向下运动，测试压头压住置于测试座中的指纹模组，称重传感器将信号传送给控制器，控制器控制电磁通断阀动作断开气路，气缸滑台的连接板停止向下运动，与测试座电连接的测试机接收指纹信息信号进行指纹模组测试；（3）升降步进电机的输出轴带动升降齿轮转动且沿齿条向上或向下运动，通过精确控制电机的步距精确调整下拉簧拉力和上拉簧拉力，从而精准调整测试压头压住指纹模组的按压力，进行指纹模组测试；（4）根据压力测试需要，通过调换不同重量的配重块能方便调整测试压头压住指纹模组的初始按压力；（5）视觉传感器检测到测试压头沾染污物将信号传送给控制器，二维电动滑台带动胶带清污装置运动，使胶带支承板运动到测试压头下，气缸滑台的连接板经升降杆、横杆推动精准压力控制装置向下运动，测试压头压住位于胶带支承板上侧的胶带，胶带粘除污物后测试压头向上运动复位，胶带清污装置运动复位，在清污步进电机和两个导向辊的作用下，放卷辊上的清洁胶带运动到胶带支承板上，粘有污物的胶带经卷到收卷辊上。指纹模组自清污测试机构的自清污测试方法能满足指纹模组自清污测试机构清污效率较高，且测试压头的按压力的大小能精准控制、测试结果稳定、测试精度较高的需要。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述的指纹模组自清污测试机构清污效率较高，且测试压头的按压力的大小能精准控制、测试结果稳定、测试精度较高。胶带清污装置通过视觉传感器检测测试压头沾染的污物，通过胶带检测传感器检测胶带防止误动作，通过胶带对测试压头清污，在清污步进电机和两个导向辊的作用下，放卷辊上的清洁胶带运动到胶带支承板上，粘有污物的胶带经卷到收卷辊上，清污效果好且快捷可靠。二维电动滑台结构简单实用。精准压力控制装置处于初始状态时，升降步进电机位于设定的初始高度，测试压头压住指纹模组的初始按压力=测试压头的重力+称重传感器的重力+安装块的重力+下压导轨的重力+配重座的重力+配重块的重力+下拉簧拉力-上拉簧拉力；升降步进电机的输出轴带动升降齿轮转动且沿齿条向上或向下运动，通过精确控制电机的步距精确调整下拉簧拉力和上拉簧拉力，能精准调整测试压头压住指纹模组的按压力；根据压力测试需要，通过调换不同重量的配重块能方便调整测试压头压住指纹模组的初始按压力。加固条使竖向齿条与横杆连接更稳固。升降装置结构简单实用。控制器利于自动快捷地精准调整测试压头压住指纹模组的按压力。指纹模组自清污测试机构的自清污测试方法能满足指纹模组自清污测试机构清污效率较高，且测试压头的按压力的大小能精准控制、测试结果稳定、测试精度较高的需要。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是精准压力控制装置的结构示意图；
图3是二维电动滑台、胶带清污装置的结构示意图。
图中：横梁1、机架2、指纹模组测试装置3、测试基座4、升降杆5、横杆6、测试压头7、测试座8、竖向导轨9、竖向齿条10、挡块11、升降步进电机12、升降齿轮13、下压导轨14、配重座15、挡条16、配重块17、安装块18、称重传感器19、上拉簧20、下拉簧21、加固条22、通孔23、气缸滑台24、控制器25、固定板26、立板27、清污座28、导向辊29、胶带支承板30、清污步进电机31、放卷辊32、收卷辊33、尼阻器34、检测槽35、胶带检测传感器36、横向导轨37、横向滑座38、横向步进电机39、主动同步带轮40、从动同步带轮41、同步带42、纵向导轨43、纵向滑座44、纵向齿条45、纵向步进电机46、纵向齿轮47、底板48、胶带49。
具体实施方式
下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。
如附图1、附图2、附图3所示：一种指纹模组自清污测试机构，包括：设有横梁1的机架2，与机架螺接的控制器25，四个指纹模组测试装置3，横向排列且个数与指纹模组测试装置3个数相同的测试基座4；指纹模组测试装置3包括：设于横梁1上且设有升降杆5的升降装置，与升降杆5下端螺接的横杆6，两个设于横杆6上且下端设有测试压头7的精准压力控制装置；测试基座4上端设有个数与精准压力控制装置个数相同且与测试压头7一一相对的测试座8。
所述的胶带清污装置包括：设有立板27的清污座28，两个横向并列设置且分别与立板27通过轴承枢接的导向辊29，设于两个导向辊29之间且与立板27螺接的胶带支承板30，设于导向辊29下侧且与立板27螺接的清污步进电机31和与立板27通过轴承枢接的放卷辊32，与清污步进电机31的输出轴键连接的收卷辊33，一端侧围压住尼阻器放卷辊32内侧围且与清污座28连接的尼阻器34，胶带支承板30设有的检测槽35，设于检测槽35下侧且与与立板27螺接的胶带检测传感器36，与清污座28连接的视觉传感器（附图中未画出）；胶带检测传感器36为光电传感器。
所述的二维电动滑台包括：设于测试基座一侧的底板48，一个横向导轨37，通过横向导轨37与底板48滑动连接的横向滑座38，与底板48连接的横向步进电机39，与横向步进电机39的输出轴键连接的主动同步带轮40，与底板48通过轴承枢接的从动同步带轮41，一侧边与横向滑座38螺接且分别与主动同步带轮40和从动同步带轮41传动连接的同步带42，两个纵向导轨43，通过纵向导轨43与横向滑座38滑动连接的纵向滑座44，与横向滑座38螺接的纵向齿条45，与纵向滑座44螺接的纵向步进电机46，与纵向步进电机46的输出轴键连接且与纵向齿条45啮合的纵向齿轮47；清污座28与纵向滑座44螺接。
所述的精准压力控制装置包括：设有竖向导轨9且下端与横杆6螺接的竖向齿条10，设有挡块11且与竖向导轨9的滑块螺接的固定板26，与固定板26螺接的升降步进电机12，与升降步进电机12的输出轴键连接且与竖向齿条10啮合的升降齿轮13，滑块与横杆6螺接的下压导轨14，与下压导轨14上端螺接的配重座15，位于挡块11上侧且与配重座15螺接的挡条16，与配重座15螺接的配重块17，与下压导轨14下端螺接的安装块18，上端与安装块18下端螺接的称重传感器19，两端分别与安装块18和升降步进电机12连接的上拉簧20，两端分别与横杆6和配重座15连接的下拉簧21；测试压头7与称重传感器19下端螺接。
所述的精准压力控制装置还包括：分别与竖向齿条10和横杆6螺接的加固条22。
所述的升降装置包括：贯通横梁1上端和下端的通孔23，设有电磁通断阀（附图中未画出）且与横梁1上端螺接的气缸滑台24；升降杆5的上端穿过通孔23且与气缸滑台24的连接板螺接；通孔23的横截面形状为矩形。
所述的称重传感器19、升降步进电机12、电磁通断阀、清污步进电机31、胶带检测传感器36、视觉传感器、横向步进电机39和纵向步进电机46、分别与控制器25电连接。
一种指纹模组自清污测试机构的自清污测试方法，所述的指纹模组自清污测试机构具有上述的指纹模组自清污测试机构的限定结构，（1）初始状态时，升降步进电机12位于设定的初始高度，测试压头7压住指纹模组的初始按压力=测试压头7的重力+称重传感器19的重力+安装块18的重力+下压导轨14的重力+配重座15的重力+配重块17的重力+下拉簧21拉力-上拉簧20拉力；（2）气缸滑台24的连接板经升降杆5、横杆6推动精准压力控制装置向下运动，测试压头7压住置于测试座8中的指纹模组，称重传感器19将信号传送给控制器25，控制器25控制电磁通断阀动作断开气路，气缸滑台24的连接板停止向下运动，与测试座8电连接的测试机接收指纹信息信号进行指纹模组测试；（3）升降步进电机12的输出轴带动升降齿轮13转动且沿齿条向上或向下运动，通过精确控制电机的步距精确调整下拉簧21拉力和上拉簧20拉力，从而精准调整测试压头7压住指纹模组的按压力，进行指纹模组测试；（4）根据压力测试需要，通过调换不同重量的配重块17能方便调整测试压头7压住指纹模组的初始按压力；（5）视觉传感器检测到测试压头沾染污物将信号传送给控制器，二维电动滑台带动胶带清污装置运动，使胶带支承板30运动到测试压头下，气缸滑台的连接板经升降杆、横杆推动精准压力控制装置向下运动，测试压头压住位于胶带支承板30上侧的胶带49，胶带粘除污物后测试压头向上运动复位，胶带清污装置运动复位，在清污步进电机31和两个导向辊29的作用下，放卷辊32上的清洁胶带运动到胶带支承板30上，粘有污物的胶带经卷到放卷辊32上。
本发明的有益效果是：所述的指纹模组自清污测试机构清污效率较高，且测试压头的按压力的大小能精准控制、测试结果稳定、测试精度较高。胶带清污装置通过视觉传感器检测测试压头沾染的污物，通过胶带检测传感器检测胶带防止误动作，通过胶带对测试压头清污，在清污步进电机和两个导向辊的作用下，放卷辊上的清洁胶带运动到胶带支承板上，粘有污物的胶带经卷到收卷辊上，清污效果好且快捷可靠。二维电动滑台结构简单实用。精准压力控制装置处于初始状态时，升降步进电机位于设定的初始高度，测试压头压住指纹模组的初始按压力=测试压头的重力+称重传感器的重力+安装块的重力+下压导轨的重力+配重座的重力+配重块的重力+下拉簧拉力-上拉簧拉力；升降步进电机的输出轴带动升降齿轮转动且沿齿条向上或向下运动，通过精确控制电机的步距精确调整下拉簧拉力和上拉簧拉力，能精准调整测试压头压住指纹模组的按压力；根据压力测试需要，通过调换不同重量的配重块能方便调整测试压头压住指纹模组的初始按压力。加固条使竖向齿条与横杆连接更稳固。升降装置结构简单实用。控制器利于自动快捷地精准调整测试压头压住指纹模组的按压力。指纹模组自清污测试机构的自清污测试方法能满足指纹模组自清污测试机构清污效率较高，且测试压头的按压力的大小能精准控制、测试结果稳定、测试精度较高的需要。
本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的改变，将包括在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种指纹模组自清污测试机构，包括：设有横梁的机架，与机架连接的控制器；其特征是，所述的指纹模组自清污测试机构还包括：若干个指纹模组测试装置，横向排列且个数与指纹模组测试装置个数相同的测试基座，设于测试基座一侧的二维电动滑台，设于二维电动滑台上的胶带清污装置；指纹模组测试装置包括：设于横梁上且设有升降杆的升降装置，与升降杆下端连接的横杆，至少一个设于横杆上且下端设有测试压头的精准压力控制装置；测试基座上端设有个数与精准压力控制装置个数相同且与测试压头一一相对的测试座。
2.根据权利要求1所述的指纹模组自清污测试机构，其特征是，所述的胶带清污装置包括：设有立板的清污座，两个横向并列设置且分别与立板枢接的导向辊，设于两个导向辊之间且与立板连接的胶带支承板，设于导向辊下侧且与立板连接的清污步进电机和与立板枢接的放卷辊，与清污步进电机的输出轴连接的收卷辊，一端侧围压住与尼阻器收卷辊内侧围且与清污座连接的尼阻器，胶带支承板设有的检测槽，设于检测槽下侧且与与立板连接的胶带检测传感器，与清污座连接的视觉传感器。
3.根据权利要求2所述的指纹模组自清污测试机构，其特征是，所述的二维电动滑台包括：设于测试基座一侧的底板，若干个横向导轨，通过横向导轨与底板滑动连接的横向滑座，与底板连接的横向步进电机，与横向步进电机的输出轴连接的主动同步带轮，与底板枢接的从动同步带轮，一侧边与横向滑座连接且分别与主动同步带轮和从动同步带轮传动连接的同步带，若干个纵向导轨，通过纵向导轨与横向滑座滑动连接的纵向滑座，与横向滑座连接的纵向齿条，与纵向滑座连接的纵向步进电机，与纵向步进电机的输出轴连接且与纵向齿条啮合的纵向齿轮；清污座与纵向滑座连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的指纹模组自清污测试机构，其特征是，所述的精准压力控制装置包括：设有竖向导轨且下端与横杆连接的竖向齿条，设有挡块且与竖向导轨的滑块连接的固定板，与固定板连接的升降步进电机，与升降步进电机的输出轴连接且与竖向齿条啮合的升降齿轮，滑块与横杆连接的下压导轨，与下压导轨上端连接的配重座，位于挡块上侧且与配重座连接的挡条，与配重座可拆卸连接的配重块，与下压导轨下端连接的安装块，上端与安装块下端连接的称重传感器，两端分别与安装块和升降步进电机连接的上拉簧，两端分别与横杆和配重座连接的下拉簧；测试压头与称重传感器下端连接。
5.根据权利要求4所述的指纹模组自清污测试机构，其特征是，所述的精准压力控制装置还包括：分别与竖向齿条和横杆连接的加固条。
6.根据权利要求4所述的指纹模组自清污测试机构，其特征是，所述的升降装置包括：贯通横梁上端和下端的通孔，设有电磁通断阀且与横梁上端连接的气缸滑台；升降杆的上端穿过通孔且与气缸滑台的连接板连接。
7.一种指纹模组自清污测试机构的自清污测试方法，所述的指纹模组自清污测试机构具有权利要求1至权利要求6任一所述的指纹模组自清污测试机构的限定结构，其特征是，（1）初始状态时，升降步进电机位于设定的初始高度，测试压头压住指纹模组的初始按压力=测试压头的重力+称重传感器的重力+安装块的重力+下压导轨的重力+配重座的重力+配重块的重力+下拉簧拉力-上拉簧拉力；（2）气缸滑台的连接板经升降杆、横杆推动精准压力控制装置向下运动，测试压头压住置于测试座中的指纹模组，称重传感器将信号传送给控制器，控制器控制电磁通断阀动作断开气路，气缸滑台的连接板停止向下运动，与测试座电连接的测试机接收指纹信息信号进行指纹模组测试；（3）升降步进电机的输出轴带动升降齿轮转动且沿齿条向上或向下运动，通过精确控制电机的步距精确调整下拉簧拉力和上拉簧拉力，从而精准调整测试压头压住指纹模组的按压力，进行指纹模组测试；（4）根据压力测试需要，通过调换不同重量的配重块能方便调整测试压头压住指纹模组的初始按压力；（5）视觉传感器检测到测试压头沾染污物将信号传送给控制器，二维电动滑台带动胶带清污装置运动，使胶带支承板运动到测试压头下，气缸滑台的连接板经升降杆、横杆推动精准压力控制装置向下运动，测试压头压住位于胶带支承板上侧的胶带，胶带粘除污物后测试压头向上运动复位，胶带清污装置运动复位，在清污步进电机和两个导向辊的作用下，放卷辊上的清洁胶带运动到胶带支承板上，粘有污物的胶带经卷到收卷辊上。
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