CN110455514A - 一种力及电阻曲线综合检测方法及测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种力曲线及电阻曲线综合检测方法及测试仪。它包括以下步骤：A、将待测产品放置在待测工位或工装夹具上，将产品引脚接入电阻值检测电路中；B、通过驱动机构驱动测力传感器与产品按钮接触并按压，对其进行力值和电阻值连续采样形成力和电阻曲线；C、当测试完成后，驱动机构驱动测力传感器退回到原始位置；D、测力传感器回到原始位置后再参考力曲线和电阻曲线上的数据判断良品和不良品。优点是：非常直观的观察测试过程中的力值、电阻值、行程值变化过程，可依据力值曲线和电阻值曲线以及两者在行程位置上的对应关系判断产品是否为合格品，使检测精度得到了突破性提高，测试结果十分精确，避免了漏检问题发生，提高了出厂合格率。

Description

一种力及电阻曲线综合检测方法及测试仪

技术领域

本发明涉及一种开关类产品测试用仪器及测试方法，具体地说是一种力及电阻曲线综合检测方法及测试仪。

背景技术

开关类产品生产完成后，需要对多项参数进行测试，比如力参数测试、行程参数测试以及电阻参数测试；现有技术中，对开关类产品的每一项参数的测试均需要不同的测试仪器，更不能将力值曲线和电阻值曲线同时显示在显示屏上，并根据2种曲线之间的相互关系判断产品的特性参数；由此，不但劳动强度大，需要不断更换测试仪器，重复工作量特别大，测试时间长，使得测试效率低，浪费了生产成本，而且诸多测试项目，在不断更换测试仪器过程，容易存在漏检的问题，使得出厂合格率不高，另外，对于各种曲线参数，例如包含力曲线、电阻曲线等不能直观检测整个检测过程中各种参数的变化，直观性差，不易对于检测结果进行有效把握。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够对开关类产品的多项参数进行测试并直观显示检测参数的变化过程，从而提高测试效率及出厂合格率的力及电阻曲线综合检测方法及测试仪。

为了解决上述技术问题，本发明的力及电阻曲线检测方法，包括以下步骤：

A、将待测产品放置在待测工位或工装夹具上，将产品的引脚接入电阻值检测电路中并将测力传感器与待测产品的按钮位置对应；

B、通过驱动机构驱动测力传感器与产品按钮接触并按压，在测力传感器按压按钮过程中对其进行力值和电阻值连续采样形成力曲线和电阻曲线；

C、当测试完成后，通过驱动机构驱动测力传感器退回到原始位置；

D、测力传感器离开产品按钮并回到原始位置后便完成了一次测试，然后再参考曲线上的数据判断良品和不良品。

所述步骤B中，进程力曲线和进程电阻曲线的形成方法为：通过驱动机构驱动测力传感器与产品按钮接触，在测力传感器接触到按钮后每下行0.001-0.01mm时，便启动一次力值和电阻值以及行程值的数据采集，将力值和电阻值显示在显示屏上并形成进程力曲线和进程电阻曲线；所述回程力曲线和回程电阻曲线的形成方法为：当被测产品进程测试完成后，通过驱动机构驱动测力传感器退回，同样的测力传感器每后退0.001-0.01mm时，便采样一次力值、电阻值以及行程值，显示在显示屏上并形成回程力曲线和回程电阻曲线。

判定良品和不良品的方法是针对开关类型产品进行判定的，具体方法为：判断三大类型参数是否符合标准，如果电阻值标准、力值标准、行程值标准三类项目都符合要求便为良品，否则判定为不良品。

所述电阻值标准为：统计电阻曲线上的闭合抖动区间的行程或时间、闪断区间的行程或时间、断开抖动区间的行程或时间，分别与对应的标准比较，三种区间的长度及相应的阻值均满足标准时判定为电阻值良品，否则判定为不良品；

所述力值标准为：判断OF、Bm1(g)、RF、RBK1(g)、CK均满足标准时判定为力值良品，否则判定为不良品；

所述行程值标准为：判断OP、FP、PT、TTP、RP、MD、PK1(mm)、BM1(mm)、RPK1(mm)、RBM1(mm)、RK1(mm)-OP均满足标准时判定为行程值良品，否则判定为不良品；

所述电阻曲线与力曲线通过同一个曲线图进行显示(显示方式1)。

所述电阻曲线与力曲线分别通过各自的曲线图进行显示(显示方式2)。

一种力及电阻曲线综合测试仪，包括驱动机构以及驱动机构上安装的测力传感器，所述测力传感器与驱动机构的电力传输部分均连接到一个控制器上，所述控制器包括主控板、集成在主控板上的力值检测电路、电阻值检测电路和CPU，所述控制器能够控制驱动机构往复移动从而使测力传感器同步上下运动，所述测力传感器能够与待测产品的按钮接触并通过测力控制器的控制对产品进行测试，所述待测产品的引脚与电阻测试电路连接。

所述主控板上还具有与CPU通讯连接的存储器以及与CPU通讯连接的显示单元。

所述驱动机构包括电机以及连接在电机输出轴上的丝杠模组，所述测力传感器安装在丝杠模组的工件上。

所述丝杠模组安置在壳体内并与电机的输出轴连接。

本发明的优点在于：

能连续同步对力值信息、电阻值信息、行程值信息进行测试，并将3种参数信息用曲线显示出来，在显示屏上同时显示力值曲线和电阻值曲线，可非常直观的观察测试过程中的力值、电阻值、行程值的变化过程，且可依据力值曲线和电阻值曲线在产品按钮工作行程的任意位置点上的相互对应关系作为参照判断产品是否为合格品；弥补了传统仪器不能同步测试多项参数以及直观反映各种测试参数变化过程的缺陷，并使检测精度得到了突破性提高，测试结果十分精确，避免了漏检问题的发生，提高了出厂合格率。

附图说明

图1为本发明力及电阻曲线综合测试仪的使用状态示意图；

图2为本发明实施例一中力及电阻综合曲线图；

图3为本发明图2中其中的力曲线图；

图4为本发明图2中其中的NO型产品电阻曲线图；

图5为本发明图2中其中的NC型产品电阻曲线图；

图6为本发明中实施例二NO型产品电阻曲线图；

图7为本发明中实施例二NC型产品电阻曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的力及电阻曲线综合检测方法及测试仪器作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例的力及电阻曲线检测方法，包括以下步骤：

A、将待测产品放置在待测工位或工装夹具上，将产品的引脚接入电阻值检测电路(例如实施例三中的测试仪器)中并将测力传感器与待测产品的按钮(按挚)位置对准；

B、通过驱动机构驱动测力传感器与产品按钮接触并按压其按钮，在测力传感器按压按钮过程中对其进行力值和电阻值连续采样，形成力进程力曲线和进程电阻曲线，采集(采样)过程中测力传感器每下行0.001-0.01mm(具体行程间距可由用户设定)时，便启动一次力值、电阻值以及行程值的数据采集，将力值、电阻值以及行程值显示在显示屏上，最终形成进程力曲线和进程电阻曲线，本实施例中的测试曲线图由力曲线图和电阻曲线图构成(电阻曲线与力曲线通过同一个曲线显示区进行显示，如图2所示)，其中，图2为力及电阻综合曲线图并示出了1#曲线为进程力曲线，2#曲线为回程力曲线，3#曲线为进程电阻曲线和4#为回程电阻值曲线；图3为图2其中的力曲线图，图4为图2其中的NO型产品电阻曲线图和图5为图2其中的NC型产品电阻曲线图为两种不同类型开关的电阻曲线图，由此通过图2可非常直观的观察产品按钮在任意工作行程位置上的力值与电阻值之间的对应关系，便于判断产品是否为良品或不良品的异常现象。

C、当被测产品进程测试完成后，通过驱动机构驱动测力传感器退回，此时，测力传感器在退回过程对其进行力值、电阻值以及行程值连续采样形成回程力曲线和回程电阻曲线；具体采集(采样)过程中，同样的测力传感器每后退0.001-0.01mm时，便采样一次力值、电阻值以及行程值，显示在显示屏上，最终形成回程力曲线和回程电阻曲线，如图2中的2#回程力曲线和4#回程电阻曲线；

D、当测试完成后，通过驱动机构驱动测力传感器退回到原始位置，测力传感器离开产品按钮便完成了一次测试，然后再参考力曲线和电阻曲线上的数据判断良品和不良品。

其中，判定良品和不良品的方法是针对开关类型产品进行判定的，具体方法为：判断三大类型参数是否符合标准：1)：电阻值标准；2)：力值标准；3)：行程值标准；

(一)电阻值标准为：统计电阻曲线上的闭合抖动区间的行程或时间、闪断区间的行程或时间、断开抖动区间的行程或时间，分别与对应的标准比较，三种区间的长度及相应的阻值均满足标准时判定为电阻值良品，否则判定为不良品。

(二)力值标准为：判断OF、Bm1(g)、RF、RBK1(g)、CK均满足标准时判定为力值良品，否则判定为不良品。

(三)行程值标准为：判断OP、FP、PT、TTP、RP、MD、PK1(mm)、BM1(mm)、RPK1(mm)、RBM1(mm)、RK1(mm)-OP均满足标准时判定为行程值良品，否则判定为不良品。

(四)总判断：如果电阻值标准、力值标准、行程值标准三类项目都符合要求便为良品，否则判定为不良品。

说明：

1、电阻值、力值、行程值这三大项标准中的每个小项都可由用户根据产品特性参数在显示屏上随意设置。

2、力值中的OF、Bm1(g)、RF、RBK1(g)值是通过软件算法在力曲线中自动查找得来，CK是根据公式((OF-RF)/OF)计算所得。

3、OP、FP、PT、TTP、RP、MD、PK1(mm)、BM1(mm)、RPK1(mm)、RBM1(mm)、RK1(mm)-OP值是根据力曲线和电阻曲线在行程位置上的对应关系由软件算法查找而得。

为了清楚说明上述各种字母代表的含义，术语解释如下：

1：OF--(产品按钮进程力值的峰值)

2：Bm1(g)--(产品按钮进程力值的谷值)

3：RF--(产品按钮回程力值的谷值)

4：RBm1(g)--(产品按钮回程力值的峰值)

5：CK--((OF-RF)/OF)由此公式算出)

6：OP--(产品按钮进程闭合的位置)

7：FP--(产品按钮的自由高度)

8：PT--(产品按钮的最大工作行程)

9：TTP--(产品按钮按下的死点位置)

10：RP--(产品按钮退回时断开的位置)

11：MD--(OP-RP)由此公式算出。)

12：PK1(mm)--(OF的行程位置点)

13：BM1(mm)--(Bm1(g)的行程位置点)

14：RPK1(mm)--(RF的行程位置点)

15：RBM1(mm)--(RBm1(g)的行程位置点)

16：RK1(mm)-OP--(NO型产品：RK1(mm)与产品导通位置点的差值；NC型产品：RK1(mm)与产品断开位置点的差值)

针对NO型产品来说，结合附图2和附图4，具体的测试过程参见图2及图4(说明：图4是图2中的3#和4#曲线，只是提取出来单独说明，便于理解)，统计电阻曲线上的闭合抖动区间的行程或时间、闪断区间的行程或时间、断开抖动区间的行程或时间，其中，L1为闭合抖动行程或时间，L2为闪断行程或时间，L3为断开抖动行程或时间，测试过程中，通过CPU对信息处理后，找出L1的位置和它的宽度(包括行程距离或时间)，再找出L2的位置和它的宽度(包括行程距离或时间)，还要找出L3的位置和它的宽度(包括行程距离或时间)，最后分别将L1、L2、L3的值与相应的设定值进行比较，如果在设定值范围为判定为良品，如果不在设定值范围内为不良品；

针对NC型产品来说，结合附图2和附图5，具体的测试过程参见图2及图5(说明：图5是图2中的3#和4#曲线，曲线为NC类型产品的电阻曲线图，只是提取出来单独说明，便于理解)，统计电阻曲线上的闭合抖动区间的行程或时间、闪断区间的行程或时间、断开抖动区间的行程或时间，其中，L1为断开抖动行程或时间，L2为闪断行程或时间，L3为闭合抖动行程或时间，测试过程中，通过CPU对信息处理后，找出L1的位置和它的宽度(包括行程距离或时间)，再找出L2的位置和它的宽度(包括行程距离或时间)，还要找出L3的位置和它的宽度(包括行程距离或时间)，最后分别将L1、L2、L3的值与相应的设定值进行比较，如果在设定值范围为判定为良品，如果不在设定值范围内为不良品。

实施例二：

本实施例的力及电阻曲线综合检测方法，包括以下步骤：

A、将待测产品放置在待测工位或工装夹具上，将产品的引脚接入阻值检测电路中并将测力传感器与待测产品的按钮对应；

B、通过驱动机构驱动测力传感器与产品按钮接触，测力传感器每下行0.001-0.01mm时，便启动一次力值、电阻值以及行程值的数据采集，将力值和电阻值显示在显示屏上，形成进程力曲线和进程电阻曲线；

C、当进程测试完成后，通过驱动机构驱动测力传感器退回，同样的测力传感器每后退0.001-0.01mm时，便采样一次力值、电阻值以及行程值，显示在显示屏上，形成回程力曲线和回程电阻曲线，本实施例中，电阻曲线与力曲线通过各自的曲线显示区进行显示，如图3为力曲线、图6和图7为电阻曲线。

D、测力传感器离开产品按钮便完成了一次测试，然后再参考曲线上的数据判断良品和不良品。

其中，判定良品和不良品的方法同“实施例一”是一样的。不同之处是力值曲线与电阻值曲线分开显示，且电阻曲线图是以时间为依据显示的(也就是对电阻值进行采样时是每1毫秒(时间可由用户设定)采样1次电阻值，将连续采样到的电阻值用曲线显示出来)，该实施例也可非常直观的观察产品按钮在任意工作行程位置上的力值与电阻值之间的对应关系，便于判断产品是否为良品或不良品的异常现象。

而“实施例一”的电阻曲线是以产品按钮的工作行程作为依据显示的，也就是按钮每按下或退回0.001-0.01毫米(行程间距可由用户设定)进行一次电阻值采样，并将采集到的电阻数据用曲线显示出来，因为开关产品按钮的工作方式是：“按下去-退回来”的工作方式，所以电阻曲线就有进程电阻曲线和回程电阻曲线2条。

图6的NO型产品电阻曲线图和图7的NC型产品电阻曲线图为本实施例的曲线图，其表达了力值曲线与电阻值曲线分别显示在不同曲线显示区的方式，而此种方式的电阻曲线是以时间单位为依据进行采样的，所以将图2中的3#和4#2条电阻曲线变成了1条电阻曲线。

实施例三(仪器结构组成及工作原理)：

本发明的力及电阻曲线综合测试仪，包括驱动机构以及驱动机构上安装的测力传感器1，测力传感器1与驱动机构的电力传输部分均连接到一个控制器2上，控制器2包括主控板、集成在主控板上的力值检测电路7、电阻值检测电路6和CPU(型号：STM32F767IGT6或STM32H743IIT6)，控制器能够控制驱动机构往复移动从而使测力传感器同步上下运动，测力传感器能够与待测产品的按钮4接触并通过控制器的控制对产品进行测试，所述待测产品3的引脚5与电阻测试电路6连接，主控板上还具有与CPU通讯连接的存储器12以及与CPU通讯连接的显示单元11，存储器12能够对信息进行存储，显示单元用于对检测信息进行显示。

进一步地，所说的驱动机构包括电机8以及连接在电机输出轴上的丝杠模组9，测力传感器1安装在丝杠模组的端部上，丝杠模组安置在壳体10内并与电机的输出轴连接，所说的显示单元优选为液晶显示屏。

基于本发明的力及电阻曲线综合测试仪的测试原理如下：

驱动丝杆模组向下运行，当传感器接触到产品按钮时，传感器每下行0.001mm或0.01mm时，便启动一次数据采集(力值和电阻值各采样1次)，将力值和电阻值显示在显示屏上，形成力曲线和电阻曲线，当进程测试完成，然后驱动传感器上行退回，同样的每后退0.001mm或0.01mm时便采样1次力值、电阻值显示在显示屏上并保存起来，当传感器离开产品按钮便完成了1次测试，然后再参考曲线上的数据判断良品和不良品。

Claims (10)

1.一种力值曲线及电阻曲线综合检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将待测产品放置在待测工位或工装夹具上，将产品的引脚接入电阻值检测电路中并将测力传感器与待测产品的按钮位置对应；

B、通过驱动机构驱动测力传感器与产品按钮接触并按压，在测力传感器按压按钮过程中对其进行力值和电阻值连续采样形成力曲线和电阻曲线；

C、当测试完成后，通过驱动机构驱动测力传感器退回到原始位置；

D、测力传感器离开产品按钮并回到原始位置后便完成了一次测试，然后再参考曲线上的数据判断良品和不良品。

2.按照权利要求1所述的力及电阻曲线综合检测方法，其特征在于：所述步骤B中，进程力曲线和进程电阻曲线的形成方法为：通过驱动机构驱动测力传感器与产品按钮接触，在测力传感器接触到按钮后每下行0.001-0.01mm时，便启动一次力值和电阻值以及行程值的数据采集，将力值和电阻值以及行程值显示在显示屏上并形成进程力曲线和进程电阻曲线；所述回程力曲线和回程电阻曲线的形成方法为：当被测产品进程测试完成后，通过驱动机构驱动测力传感器退回，同样的测力传感器每后退0.001-0.01mm时，便采样一次力值、电阻值以及行程值，显示在显示屏上并形成回程力曲线和回程电阻曲线。

3.按照权利要求1或2所述的力及电阻曲线综合检测方法，其特征在于：所述步骤D中，判定良品和不良品的方法是针对开关类型产品进行判定的，具体方法为：判断电阻值、力值以及行程值三大类型参数是否符合标准，如果电阻值标准、力值标准、行程值标准三类项目都符合要求便为良品，否则判定为不良品。

4.按照权利要求3所述的力及电阻曲线综合检测方法，其特征在于：

所述电阻值标准为：统计电阻曲线上的闭合抖动区间的行程或时间、闪断区间的行程或时间、断开抖动区间的行程或时间，分别与对应的标准比较，三种区间的长度及相应的阻值均满足标准时判定为电阻值良品，否则判定为不良品；

所述力值标准为：判断OF、Bm1(g)、RF、RBK1(g)、CK均满足标准时判定为力值良品，否则判定为不良品；

所述行程值标准为：判断OP、FP、PT、TTP、RP、MD、PK1(mm)、BM1(mm)、RPK1(mm)、RBM1(mm)、RK1(mm)-OP均满足标准时判定为行程值良品，否则判定为不良品。

5.按照权利要求1、2或4所述的力及电阻曲线综合检测方法，其特征在于：所述电阻曲线与力曲线通过同一个曲线图进行显示。

6.按照权利要求1、2或4所述的力及电阻曲线综合检测方法，其特征在于：所述电阻曲线与力曲线分别通过各自的曲线图进行显示。

7.一种力及电阻曲线综合测试仪，其特征在于：包括驱动机构以及驱动机构上安装的测力传感器(1)，所述测力传感器(1)与驱动机构的电力传输部分均连接到一个控制器(2)上，所述控制器(2)包括主控板、集成在主控板上的力值检测电路(7)、电阻值检测电路(6)和CPU，所述控制器能够控制驱动机构往复移动从而使测力传感器同步上下运动，所述测力传感器能够与待测产品的按钮(4)接触并通过控制器的控制对产品进行测试，所述待测产品(3)的引脚(5)与电阻测试电路(6)连接。

8.按照权利要求7所述的力及电阻曲线综合测试仪，其特征在于：所述主控板上还具有与CPU通讯连接的存储器(12)以及与CPU通讯连接的显示单元(11)。

9.按照权利要求7或8所述的力及电阻曲线综合测试仪，其特征在于：所述驱动机构包括电机(8)以及连接在电机输出轴上的丝杠模组(9)，所述测力传感器(1)安装在丝杠模组上。

10.按照权利要求9所述的力及电阻曲线综合测试仪，其特征在于：所述丝杠模组安置在壳体(10)内并与电机的输出轴连接。