CN110727261A - 汽车空调控制器按键的测试系统及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车空调控制器按键的测试系统，包括电源控制器、按压机器人、压力传感器、压力校准仪、数据采集卡和PC机，电源控制器，控制测试系统的电源；按压机器人，对汽车空调控制器按键进行按压和释放动作；压力传感器，用于获取按键的压力值电压信号；压力校准仪，用于在测试前对压力传感器进行线性校准；PC机上装载有LabVIEW软件控制按压机器人的按压动作，显示被测按键的按压曲线和释放曲线。本发明还提供了一种汽车空调控制器按键的测试方法。本发明能够直接对生产线上的汽车空调控制器上的按键进行按压测试，检测该按键是否卡滞、干涉，能够完成产品的在线测试，不会出现测试误差，测试效率高，测试结果准确。

Description

汽车空调控制器按键的测试系统及其测试方法

技术领域

本发明涉及汽车空调控制器按键测试领域，具体地，涉及一种汽车空调控制器按键的测试系统及其测试方法。

背景技术

目前，随着汽车车内电子产品的发展，客户对汽车电子产品的感观体验的要求越来越高。汽车的触控部件，如汽车空调控制器，汽车空调控制器上的按键设计要求灵敏、不干涉，有助于提高用户的体验。

现有的汽车空调控制器按键经常出现卡滞、干涉，不符合设计要求。但是现有的汽车空调控制器的生产线，由于生产量大、流水快，人工对每个产品进行检测和测试，工作量大，工作效率低，而且容易出现测试误差。

申请号为201811221845.8的中国发明专利公开了一种汽车空调控制器的测试系统，包括机台和工控系统，所述机台上设有多个工站，所述工站包括：上料工站(100)、第一旋钮检测工站(200)、第二旋钮检测工站(300)、按键检测工站(400)、旋钮按键灯检测工站(500)、电性能检测工站(600)，所述检测工站可与所述工控系统电连接。该发明还公开了一种汽车空调控制器的测试方法，包括步骤：将产品安装到切换机构，采集产品信息；切换机构将产品送到各检测工站，各检测工站检测产品；产品被检测完成回到上料工站。但该发明无法自动测试汽车空调控制器按键的按键力，也不能能够测试其是否能够满足产品设计要求。

因此，有必要设计一种能够自动测试汽车空调控制器按键的按键力、能够测试其是否能够满足产品设计要求、工作效率高、测试结果准确的汽车空调控制器按键的测试系统及其测试方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种汽车空调控制器按键的测试系统及其测试方法。

根据本发明提供的一种汽车空调控制器按键的测试系统，包括电源控制器、按压机器人、压力传感器、压力校准仪、数据采集卡和PC机，所述电源控制器、按压机器人、压力校准仪、数据采集卡和PC机电连接，压力传感器与压力校准仪和数据采集卡连接；

所述电源控制器，用于控制测试系统的电源；

所述按压机器人，用于对所述汽车空调控制器按键进行按压动作和释放动作；

所述压力传感器，用于获取所述汽车空调控制器按键的压力值电压信号；

所述压力校准仪，用于在测试前对所述压力传感器进行线性校准；

所述数据采集卡，用于采集所述压力传感器和所述压力校准仪的数据，并将采集的数据传输给PC机；

所述PC机上装载有LabVIEW软件，用于根据采集的数据控制所述按压机器人的按压动作，显示被测汽车空调控制器按键的按压曲线和释放曲线。

进一步地，所述测试系统安装在所述汽车空调控制器按键的生产线上，对生产线上的汽车空调控制器按键进行按压测试。

进一步地，所述测试系统还包括扫描枪、夹具和输入输出板，所述扫描枪与所述PC机连接，所述输入输出板与所述按压机器人相连接，所述夹具与所述输入输出板相连接，

所述扫描枪，用于扫描生产线上的汽车空调控制器按键上的条形码；

所述夹具，用于生产线上的夹持所述汽车空调控制器；

所述输入输出板，用于控制夹具的对生产线上的汽车空调控制器的夹持动作。

进一步地，所述数据采集卡为NI-PCI6221数据采集卡，所述PC机带有PCI插槽，所述NI-PCI6221数据采集卡插设在所述PCI插槽上。

进一步地，所述压力传感器的输出电压为0-10V，所述压力传感器的压力转换范围为0-10N。

相应地，本发明还提供了一种汽车空调控制器按键的测试方法，包括如下步骤：

步骤1：测试前，压力校准仪对所述压力传感器进行线性校准；

步骤2：启动LabVIEW软件，准备进行按键力测试；

步骤3：按压机器人对所述汽车空调控制器按键进行按压动作和释放动作；

步骤4：压力传感器获取所述汽车空调控制器按键的按压和释放的电压数据，并发送给所述数据采集卡；

步骤5：数据采集卡获取电压数据并转换为对应的压力信号，发送给PC机；

步骤6：LabVIEW软件根据压力信号控制所述按压机器人的按压动作和释放动作，显示被测汽车空调控制器按键的按压曲线和释放曲线。

进一步地，步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：调用按压机器人的位置点，将其移动至汽车空调控制器按键的上方，设置按压机器人的当前按压力为0，按压速度为3mm/s，开始向下按压动作；

步骤3.2：连续读取按压机器人的位置值，连续读取压力传感器获得压力值，形成按压曲线；

在按压曲线具有第一波峰值时，获得第一波峰压力值；设置当前按键最大测试压力值为第一波峰值的2倍；

在按压曲线具有第一波峰值时，从0.2N处到第一波峰值处的Z轴距离为第一波峰按键行程，设置Z轴继续移动的最大按键行程为第一波峰按键行程的1.5倍；

步骤3.3：在按压曲线具有最大测试压力值时或Z轴继续移动的按键行程达到最大按键行程时，按压机器人向上抬升，连续读取按压机器人的位置值，连续读取压力传感器获得压力值，形成释放曲线；按压机器人向上抬升的终点为步骤2中汽车空调控制器按键的上方。

进一步地，步骤3.2中的按压曲线不具有第一波峰值时，重复步骤3.1。

进一步地，步骤3.3中的按压曲线不具有最大测试压力值时或Z轴继续移动的按键行程未达到最大按键行程时，重复步骤3.2。

进一步地，步骤5包括如下步骤：

步骤5.1：导出按压曲线和释放曲线，将按压曲线和释放曲线合并成按键力波形图；波形图合并涉及二者间不同的采样点数，采用以低采样波形在高采样波形是抽样的方式实现二者起始点与终点的合并；

步骤5.2：根据汽车空调控制器按键的按键力测试要求，计算得到相应的按压及释放时的波峰压力值、波谷压力值、按键行程，判断是否满足设计要求。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明的汽车空调控制器按键的测试系统，安装在汽车空调控制器的生产线上，直接对生产线上的汽车空调控制器上的按键进行按压测试，检测该按键是否卡滞、干涉，是否符合设计要求，能够完成产品的在线测试，不会出现测试误差，测试效率高，测试结果准确，提高生产效率，降低生产成本；

(2)本发明的汽车空调控制器按键的测试方法，能够实现自动对空调控制器按键的按压测试，无需进行人工测试，节省人力成本，并且测试过程相对于人工测试非常简单，提高了测试效率；

(3)本发明的汽车空调控制器按键的测试方法，能够保证测试过程的实时性，准确率极、可靠性高；在计算机测试系统保存按压输出波形，计算所得的波峰、波谷及相应的行程数据，以便追溯；

(4)本发明的汽车空调控制器按键的测试方法，计算机通过网络指令控制机器人动作，读取机器人状态，所有控制指令及反馈信息在计算机显示屏实时显示，利于设备状态监控，易维护。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明汽车空调控制器按键的测试系统的结构示意图；

图2为本发明汽车空调控制器按键的测试方法的流程图；

图3为本发明汽车空调控制器的按压曲线和释放曲线图；

图4为本发明汽车空调控制器按键的按压曲线放大图；

图5为本发明汽车空调控制器按键的释放曲线放大图；

图6为本发明汽车空调控制器按键的按压曲线和释放曲线合并后的曲线图；

图7为本发明汽车空调控制器按键的标准曲线示意图及计算方法。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

请参阅图1。如图1所示，本发明实施例提供了一种汽车空调控制器按键的测试系统，包括电源控制器、按压机器人、压力传感器、压力校准仪、数据采集卡和PC机，所述电源控制器、按压机器人、压力校准仪、数据采集卡和PC机电连接，压力传感器与压力校准仪和数据采集卡连接；

所述电源控制器，用于控制测试系统的电源；

所述按压机器人，用于对所述汽车空调控制器按键进行按压动作和释放动作；

使用按压机器人，其运行速度快，工作效率高，直接使用PC机控制按压机器人，控制方便，能够满足测试速度和测试精度的要求；

所述压力传感器，用于获取所述汽车空调控制器按键的压力值电压信号；

所述压力校准仪，用于在测试前对所述压力传感器进行线性校准；

所述数据采集卡，用于采集所述压力传感器和所述压力校准仪的数据，并将采集的数据传输给PC机；

所述PC机上装载有LabVIEW软件，用于根据采集的数据控制所述按压机器人的按压动作，显示被测汽车空调控制器按键的按压曲线和释放曲线。

所述测试系统安装在所述汽车空调控制器按键的生产线上，对生产线上的汽车空调控制器按键进行按压测试。

所述测试系统还包括扫描枪、夹具和输入输出板，所述扫描枪与所述PC机连接，所述输入输出板与所述按压机器人相连接，所述夹具与所述输入输出板相连接，

所述扫描枪，用于扫描生产线上的汽车空调控制器按键上的条形码；该条形码能够保存生产线上的当前测试的汽车空调控制器按键的测试数据；

所述夹具，用于生产线上的夹持所述汽车空调控制器；

所述输入输出板，用于控制所述夹具的对生产线上的汽车空调控制器的夹持动作。

所述数据采集卡为NI-PCI6221数据采集卡，所述PC机带有PCI插槽，所述NI-PCI6221数据采集卡插设在所述PCI插槽上。

该数据采集卡的采样率最大为250k点每秒，若按键过程为1-5mm/S，按键下压1mm最快速度为0.2秒，测试点数为50kS，压力变化为2.5N，转电压值为2.5V，每点代表压力值为0.05mN，其采样速率及精度满足测试需求。

所述压力传感器的输出电压为0-10V，所述压力传感器的压力转换范围为0-10N。

实施例2

请参阅图2-7。如图2-7所示，在实施例1的基础上，本发明实施例提供了一种汽车空调控制器按键的测试方法，包括如下步骤：

步骤1：测试前，压力校准仪对所述压力传感器进行线性校准；

步骤2：启动LabVIEW软件，准备进行按键力测试；

步骤3：按压机器人对所述汽车空调控制器按键进行按压动作和释放动作；

更为具体地，步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：调用按压机器人的位置点，将其移动至汽车空调控制器按键的上方，设置按压机器人的当前按压力为0，按压速度为3mm/s，开始向下按压动作；

步骤3.2：连续读取按压机器人的位置值，连续读取压力传感器获得压力值，形成按压曲线；

在按压曲线具有第一波峰值时，获得第一波峰压力值；设置当前按键最大测试压力值为第一波峰值的2倍；

在按压曲线具有第一波峰值时，从0.2N处到第一波峰值处的Z轴距离为第一波峰按键行程，设置Z轴继续移动的最大按键行程为第一波峰按键行程的1.5倍；

步骤3.3：在按压曲线具有最大测试压力值时或Z轴继续移动的按键行程达到最大按键行程时，按压机器人向上抬升，连续读取按压机器人的位置值，连续读取压力传感器获得压力值，形成释放曲线；按压机器人向上抬升的终点为步骤2中汽车空调控制器按键的上方。

步骤3.2中的按压曲线不具有第一波峰值时，重复步骤3.1。

步骤3.3中的按压曲线不具有最大测试压力值时或Z轴继续移动的按键行程未达到最大按键行程时，重复步骤3.2。

步骤4：压力传感器获取所述汽车空调控制器按键的按压和释放的电压数据，并发送给所述数据采集卡；

步骤5：数据采集卡获取电压数据并转换为对应的压力信号，发送给PC机；

更新一步地，步骤5包括如下步骤：

步骤5.1：导出按压曲线和释放曲线，将按压曲线和释放曲线合并成按键力波形图；波形图合并涉及二者间不同的采样点数，采用以低采样波形在高采样波形是抽样的方式实现二者起始点与终点的合并；

按键力波形图的合并涉及二者间不同的采样点数，采用以低采样波形在高采样波形是抽样的方式实现二者起始点与终点的合并。

步骤5.2：根据汽车空调控制器按键的按键力测试要求，计算得到相应的按压及释放时的波峰压力值、波谷压力值、按键行程，判断是否满足设计要求，波形图由安装于计算机内的NI-PCI6221数据采集卡获得，通过Labview数据分析模块得到波峰及波谷位置，并计算出相应的压力值。按键行程由机器人实时通过网络传送给计算机，计算机能实时判断波峰、波谷时机器人所处的位置，如图3，Y轴对应机器人行程红色线单位为毫米，Y轴蓝色线对应按键压力单位为牛。

步骤6：LabVIEW软件根据压力信号控制所述按压机器人的按压动作和释放动作，显示被测汽车空调控制器按键的按压曲线和释放曲线。

(1)本发明的汽车空调控制器按键的测试系统，安装在汽车空调控制器的生产线上，直接对生产线上的汽车空调控制器上的按键进行按压测试，检测该按键是否卡滞、干涉，是否符合设计要求，能够完成产品的在线测试，不会出现测试误差，测试效率高，测试结果准确，提高生产效率，降低生产成本；能够实现自动对空调控制器按键的按压测试，无需进行人工测试，节省人力成本，并且测试过程相对于人工测试非常简单，提高了测试效率；能够保证测试过程的实时性，准确率极、可靠性高；在计算机测试系统保存按压输出波形，计算所得的波峰、波谷及相应的行程数据，以便追溯；计算机通过网络指令控制机器人动作，读取机器人状态，所有控制指令及反馈信息在计算机显示屏实时显示，利于设备状态监控，易维护。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种汽车空调控制器按键的测试系统，其特征在于，包括电源控制器、按压机器人、压力传感器、压力校准仪、数据采集卡和PC机，所述电源控制器、按压机器人、压力校准仪、数据采集卡和PC机电连接，压力传感器与压力校准仪和数据采集卡连接；

所述电源控制器，用于控制测试系统的电源；

所述按压机器人，用于对所述汽车空调控制器按键进行按压动作和释放动作；

所述压力传感器，用于获取所述汽车空调控制器按键的压力值电压信号；

所述压力校准仪，用于在测试前对所述压力传感器进行线性校准；

所述数据采集卡，用于采集所述压力传感器和所述压力校准仪的数据，并将采集的数据传输给PC机；

所述PC机上装载有LabVIEW软件，用于根据采集的数据控制所述按压机器人的按压动作，显示被测汽车空调控制器按键的按压曲线和释放曲线。

2.根据权利要求1所述的汽车空调控制器按键的测试系统，其特征在于，所述测试系统安装在所述汽车空调控制器按键的生产线上，对生产线上的汽车空调控制器按键进行按压测试。

3.根据权利要求2所述的汽车空调控制器按键的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括扫描枪、夹具和输入输出板，所述扫描枪与所述PC机连接，所述输入输出板与所述按压机器人相连接，所述夹具与所述输入输出板相连接，

所述扫描枪，用于扫描生产线上的汽车空调控制器按键上的条形码；

所述夹具，用于生产线上的夹持所述汽车空调控制器；

所述输入输出板，用于控制所述夹具的对生产线上的汽车空调控制器的夹持动作。

4.根据权利要求1所述的汽车空调控制器按键的测试系统，其特征在于，所述数据采集卡为NI-PCI6221数据采集卡，所述PC机带有PCI插槽，所述NI-PCI6221数据采集卡插设在所述PCI插槽上。

5.根据权利要求1所述的汽车空调控制器按键的测试系统，其特征在于，所述压力传感器的输出电压为0-10V，所述压力传感器的压力转换范围为0-10N。

6.一种汽车空调控制器按键的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：测试前，压力校准仪对所述压力传感器进行线性校准；

步骤2：启动LabVIEW软件，准备进行按键力测试；

步骤3：按压机器人对所述汽车空调控制器按键进行按压动作和释放动作；

步骤4：压力传感器获取所述汽车空调控制器按键的按压和释放的电压数据，并发送给所述数据采集卡；

步骤5：数据采集卡获取电压数据并转换为对应的压力信号，发送给PC机；

步骤6：LabVIEW软件根据压力信号控制所述按压机器人的按压动作和释放动作，显示被测汽车空调控制器按键的按压曲线和释放曲线。

7.根据权利要求6所述的汽车空调控制器按键的测试方法，其特征在于，步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：调用按压机器人的位置点，将其移动至汽车空调控制器按键的上方，设置按压机器人的当前按压力为0，按压速度为3mm/s，开始向下按压动作；

步骤3.2：连续读取按压机器人的位置值，连续读取压力传感器获得压力值，形成按压曲线；

在按压曲线具有第一波峰值时，获得第一波峰压力值；设置当前按键最大测试压力值为第一波峰值的2倍；

在按压曲线具有第一波峰值时，从0.2N处到第一波峰值处的Z轴距离为第一波峰按键行程，设置Z轴继续移动的最大按键行程为第一波峰按键行程的1.5倍；

步骤3.3：在按压曲线具有最大测试压力值时或Z轴继续移动的按键行程达到最大按键行程时，按压机器人向上抬升，连续读取按压机器人的位置值，连续读取压力传感器获得压力值，形成释放曲线；按压机器人向上抬升的终点为步骤2中汽车空调控制器按键的上方。

8.根据权利要求7所述的汽车空调控制器按键的测试方法，其特征在于，步骤3.2中的按压曲线不具有第一波峰值时，重复步骤3.1。

9.根据权利要求7所述的汽车空调控制器按键的测试方法，其特征在于，步骤3.3中的按压曲线不具有最大测试压力值时或Z轴继续移动的按键行程未达到最大按键行程时，重复步骤3.2。

10.根据权利要求6所述的汽车空调控制器按键的测试方法，其特征在于，步骤5包括如下步骤：

步骤5.1：导出按压曲线和释放曲线，将按压曲线和释放曲线合并成按键力波形图；波形图合并涉及二者间不同的采样点数，采用以低采样波形在高采样波形是抽样的方式实现二者起始点与终点的合并；

步骤5.2：根据汽车空调控制器按键的按键力测试要求，计算得到相应的按压及释放时的波峰压力值、波谷压力值、按键行程，判断是否满足设计要求。

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