CN110763448A - 一种多功能按钮开关检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能按钮开关检测设备，用于对按钮开关(6)进行检测，所述多功能按钮开关检测设备包括设备框架(1)，所述多功能按钮开关检测设备还包括设置在设备框架(1)内的检测平台(2)、控制模块和为整个设备供电的电源模块，所述检测平台(2)包括运动检测机构(21)、电源插座(24)和夹具组件(27)，所述夹具组件(27)用于夹取按钮开关(6)，所述电源插座(24)用于为夹具组件(27)上的按钮开关(6)供电，所述控制模块分别连接运动检测机构(21)、电源插座(24)和夹具组件(27)。与现有技术相比，本发明具有通用性、操作方便、检测效率高、功能全面等优点。

Description

一种多功能按钮开关检测设备

技术领域

本发明涉及按钮开关检测领域，尤其是涉及一种多功能按钮开关检测设备。

背景技术

随着机电产品的发展，汽车、飞机、轮船以及机电设备上都需要设置带字符显示的按钮开关，其产品质量的检测十分关键。现有的检测设备大多数功能单一或采用人工检测。目前对按钮开关的按压力的大小、通断位置和自锁位置检测，主要是通过人工使用推拉力检测台，靠目测、耳听的方式确定检测数据。对按钮上的字符检测也是通过人工，靠目测来检查字符显示、字符的字体和字符的完整。因此，现有对带字符显示的按钮开关的检测存在检测效率低、精准度低、自动化程度低的问题。

公开号为CN25940961U的实用新型公开了一种汽车按钮开关用导电胶板检测装置，包括底板，设置在底板上的支撑板，固定在支撑板上的安装板；所述安装板上固定安装有驱动源，驱动源连接设置有传动装置，设置在传动装置上的拉压力传感器，拉压力传感器的下方固定连接有检测探头总成，还设置有与驱动源及拉压力传感器电信号连接的微电脑控制器。

该汽车按钮开关用导电胶板检测装置仅能检测按压力的大小，不能满足实际对按钮开关的检测需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的按钮开关检测设备种类稀少、功能不全、效率低下的问题缺陷而提供一种多功能按钮开关检测设备。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多功能按钮开关检测设备，用于对按钮开关进行检测，所述多功能按钮开关检测设备包括设备框架，所述多功能按钮开关检测设备还包括设置在设备框架内的检测平台、控制模块和为整个设备供电的电源模块，所述检测平台包括运动检测机构、电源插座和夹具组件，所述夹具组件用于夹取按钮开关，所述电源插座用于为夹具组件上的按钮开关供电，所述控制模块分别连接运动检测机构、电源插座和夹具组件。

进一步地，所述运动检测机构包括声音传感器，以及依次连接的第一垂直位移驱动单元、拉压力传感器、第一连接件和下压头，所述第一垂直位移驱动单元用于驱动拉压力传感器、第一连接件和下压头的整体上升或下降。声音传感器用于检测按钮开关自锁的声音。所述声音传感器、第一垂直位移驱动单元和拉压力传感器均连接所述控制模块。

进一步地，所述第一连接件包括气爪，该气爪上设有用于夹住按钮开关的气爪指套，所述气爪连接所述控制模块。

进一步地，所述第一垂直位移驱动单元包括依次连接的支撑立板、下底板和电机固定座，所述电机固定座内设有第一伺服电机，该第一伺服电机的输出轴依次连接有联轴器和滚珠丝杆，所述垂直位移驱动单元还包括丝杆螺母、运动板、丝杆支持端和顶板，所述滚珠丝杆穿过所述下底板，依次通过丝杆螺母连接运动板、通过丝杆支持端连接顶板，所述运动板连接所述拉压力传感器，所述第一伺服电机连接所述控制模块。

进一步地，所述电源插座包括依次连接的水平位移驱动单元和第二垂直位移驱动单元，所述第二垂直位移驱动单元的输出端依次连接有探针座固定板、探针座和弹簧探针，所述弹簧探针与所述按钮开关的电源输入端相配合，所述电源插座还包括导向杆，所述导向杆的一端固定连接在第二垂直位移驱动单元上，另一端滑动连接所述探针座固定板，所述导向杆与探针座固定板的滑动连接处设有石墨衬套，导向杆与石墨衬套用来约束自由度，只能上下运动，所述水平位移驱动单元和第二垂直位移驱动单元均连接所述控制模块。

进一步地，所述夹具组件包括依次连接的第二伺服电机、转盘和夹具，所述第二伺服电机与转盘的连接处设有谐波减速器，所述夹具的数量为一个或多个，所述第二伺服电机和谐波减速器均连接所述控制模块。

进一步地，所述夹具包括夹具外壳、夹具收紧块和钕磁铁，所述夹具外壳固定连接在所述转盘上，所述夹具外壳内设有用于三面固定所述按钮开关的固定槽，所述钕磁铁固定连接在夹具外壳上，所述夹具收紧块通过钕磁铁可拆卸连接所述夹具外壳，用于固定所述按钮开关的第四面，以及夹紧所述按钮开关。

进一步地，所述多功能按钮开关检测设备还包括工业相机和用于固定工业相机的相机支撑组件，所述工业相机正对夹具组件上的按钮开关，所述工业相机连接所述控制模块。

进一步地，所述多功能按钮开关检测设备还包括PLC显示触摸屏，该PLC显示触摸屏连接所述控制模块。

进一步地，所述电源模块包括可编程电源，该可编程电源可人工设置电压、电流大小，用以给按钮开关供电来进行开关通断测试和按钮上信号灯显示测试。。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明多功能按钮开关检测设备检测平台内，设有电源插座，能配合运动检测机构对按钮开关进行检测时，进行按钮开关的通断检测。

(2)本发明多功能按钮开关检测设备运动检测机构中，设有声音传感器，用于检测按钮开关自锁的声音，配合运动检测机构实现按钮开关的按压力行程检测。

(3)本发明多功能按钮开关检测设备运动检测机构中，设有气爪和气爪指套，用于夹取按钮开关，实现按钮开关的拔出力检测。

(4)本发明多功能按钮开关检测设备运动检测机构中，通过第一伺服电机驱动滚珠丝杆，实现下压头的上升和下降，控制精度高，便于进行按钮开关得到按压力行程检测和拔出力检测。

(5)本发明多功能按钮开关检测设备中，设有工业相机，实现了对按钮开关的字符显示检测。

(6)本发明多功能按钮开关检测设备，能自动对按钮开关进行按压力行程检测、拔出力检测、通断检测和字符显示检测，满足现有对按钮开关的检测需求，提高了检测效率，具有很好的应用前景。

(7)本发明多功能按钮开关检测设备电源插座中，能通过控制模块预存储的程序，实现弹簧探针与按钮开关的电源输入端的自动连接，提高了本发明多功能按钮开关检测设备工作效率。

(8)本发明多功能按钮开关检测设备夹具组件中，可设置多个夹具，通过第二伺服电机电动转盘，实现夹具工位的切换，可通过实现对每个夹具上的按钮开关同时进行检测，并形成流水化作业，大大提高了本发明多功能按钮开关检测设备的工作效率。

(9)本发明多功能按钮开关检测设备夹具组件中，通过钕磁铁与夹具收紧块的组合实现对按钮开关的夹紧，方便快捷，夹紧稳固力高，便于电源插座中弹簧探针的接入按钮开关。

(10)本发明多功能按钮开关检测设备中，设有PLC显示触摸屏，可通过该PLC显示触摸屏对控制程序参数进行调整，操作方便，提高了用户友好度。

(11)本发明多功能按钮开关检测设备电源模块中，采用可编程电源，可人工设置电压、电流大小，为电源插座供电时，能适应不同按钮开关对电源的需求，使得本发明多功能按钮开关检测设备具有通用性。

附图说明

图1为本发明多功能按钮开关检测设备的整体结构示意图；

图2为本发明检测平台的结构示意图；

图3为本发明运动检测机构的结构示意图；

图4为本发明电源插座的结构示意图；

图5为本发明夹具组件的结构示意图；

图中，1、设备框架，2、检测平台，3、可编程电源，4、PLC显示触摸屏，21、运动检测机构，22、声音传感器，23、支撑板，24、电源插座，25、平台基板，26、工业相机，27、夹具组件，28、按钮面板，301、上顶板，302、滚珠丝杆，303、石墨衬套，304、运动板，305、12mm光杆，306、丝杆固定端，307、下底板，308、联轴器，309、支撑立板，310、丝杆支持端，311、丝杆螺母，312、拉压力传感器，313、气爪，314、气爪指套，315、下压头，316、电机固定座，317、第一伺服电机，401、弹簧探针，402、探针座，403、石墨衬套，404、探针座固定板，405、移位超薄气缸，406、气缸固定块，407、8mm光杆，408、行程限位块，409、移位滑台，410、导轨，411、滑块，412、上顶超薄气缸，501、夹具盖板，502、夹具外壳，503、夹具收紧块，504、谐波减速器，505、第二伺服电机，506、钕磁铁，507、转盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例为一种多功能按钮开关检测设备，包括设备框架1、检测平台2、可编程电源3及PLC显示触摸屏4。

下面对各部件进行详细描述：

1、设备框架1

设备框架1为整个设备的外框架，是由4040型材搭建构成。设备框架1底部安装有脚轮，方便设备拖动；设备框架顶端安装有指示灯，当设备正常运行时，亮绿色，当设备运行错误时，红灯警告；设备框架分为三层，从下数第一层用于放置控制模块，该控制模块包括中央处理器和电机驱动器，中间用于固定检测平台2，检测平台2两侧为门，顶层内放置可编程电源3和PLC显示触碰屏4。

2、检测平台2

如图2所示，检测平台包括运动检测机构21、支撑板23、电源插座204、平台基板205、工业相机26、夹具组件27和按钮面板28。检测平台2通过螺钉连接在在设备框架1内部。

支撑板23通过四根6060铝型材支撑在平台基板25上，采用6060铝型材螺钉连接支撑板23和四根6060铝型材；平台基板通过螺钉固定在设备框架1内；运动检测机构21和夹具组件27分别通过螺钉连接固定在支撑板23上；电源插座24通过螺钉连接安装在平台基板25上；工业相机26通过支撑架和螺钉固定在支撑板23上；夹具组件27设有多个夹取按钮开关的工位，电源插座24正对一工位的下方，运动检测机构21和工业相机26分别正对一工位的上方；按钮面板28通过螺钉连接安装在支撑板23上；运动检测机构21、电源插座204、工业相机26、夹具组件27和按钮面板28均连接控制模块。

下面对检测平台2内部分部件进行详细描述：

2.1、运动检测机构201

如图3所示，运动检测机构201由声音传感器202、上顶板301、滚珠丝杆302、石墨衬套303、运动板304、12mm光杆305、丝杆固定端306、下底板307、联轴器308、支撑立板309、丝杆支持端310、丝杆螺母311、拉压力传感器312、气爪313、气爪指套314、下压头315、电机固定座316和第一伺服电机317组成。

声音传感器202通过螺纹连接安装在支撑板203上，使用锁紧螺母锁紧，用于检测按钮开关6自锁的声音；下底板307固定连接支撑立板309，受支撑立板309的支撑，支撑立板309螺钉连接安装在支撑板203上；电机固定座316通过螺钉安装在下底板307的下端；第一伺服电机317通过螺钉安装在电机固定座316的下端。第一伺服电机的输出端通过联轴器308紧固连接滚珠丝杆302，滚珠丝杠302分别由丝杆固定端306和丝杆支撑端310安装在上顶板301与下底板307之间；丝杆固定端306通过螺钉连接安装在下底板307上；丝杆支持端310通过螺钉连接安装在上顶板301上；丝杆螺母311通过螺纹配合安装在滚珠丝杆302上；运动板304通过螺钉固定在丝杆螺母3011上；石墨衬套303通过螺钉连接安装在运动板304上，中间穿插12mm光杆305；12mm光杆305底端通过螺钉固定在下底板307上，顶端通过螺钉连接上顶板301；拉压力传感器312通过螺钉连接安装在运动板304上；气爪313通过螺钉连接安装在拉压力传感器312下端；气爪指套314通过螺钉连接安装在气爪313的手指上；下压头315通过螺钉安装在气爪313的螺纹孔上。

2.2、电源插座204

如图4所示，电源插座204包括弹簧探针401、探针座402、石墨衬套403、探针座固定板404、移位超薄气缸405、气缸固定块406、8mm光杆(导向杆407)、行程限位块408、移位滑台409、导轨410、滑块411以及上顶超薄气缸412。

电源插座204包括依次连接的水平位移驱动单元和第二垂直位移驱动单元，所述第二垂直位移驱动单元的输出端依次连接有探针座固定板404、探针座402和弹簧探针401，所述弹簧探针401与所述按钮开关6的电源输入端相配合，所述电源插座204还包括导向杆407，所述导向杆407的一端固定连接在第二垂直位移驱动单元上，另一端滑动连接所述探针座固定板404，所述导向杆407与探针座固定板404的滑动连接处设有石墨衬套403。

移位超薄气缸405、气缸固定块406、行程限位块408、移位滑台409、导轨410和滑块411，构成了水平位移驱动单元。气缸固定块406通过螺钉安装在平台基板205上；移位超薄气缸405靠螺钉固定在气缸固定块406上，移位超薄气缸405活塞杆顶端螺纹连接在移位滑台409端面；行程限位块408通过螺钉固定在平台基板205上；移位滑台409通过螺钉安装在滑块411上；导轨410通过螺钉固定在平台基板205上；滑块411安装在导轨410上。

上顶超薄气缸412构成了第二垂直位移驱动单元，上顶超薄气缸412底部通过螺钉安装在移位滑台上，上顶超薄气缸412活塞杆顶端螺纹连接固定在探针座固定板404上。

弹簧探针401按插在探针座402的圆孔里；探针座402通过螺钉安装在探针座固定板404上；石墨衬套403通过螺钉安装在探针座固定板404上；探针座固定板404靠上顶超薄气缸412承载，靠石墨衬套403和8mm光杆(导向杆407)来约束自由度，只能上下运动；8mm光杆(导向杆407)底板通过螺钉安装在移位滑台409上。

2.3、夹具组件207

如图5所示，夹具组件207由夹具盖板501、夹具外壳502、夹具收紧块503、谐波减速器504、第二伺服电机505、钕磁铁506、转盘组成507。

夹具盖板501用螺钉固定在夹具外壳502上；夹具外壳502用螺钉固定在转盘507上；夹具收紧块503放置于夹具外壳502中；谐波减速器504用螺钉固定在支撑板203上；第二伺服电机505用螺钉固定在支撑板203下方，第二伺服电机505输出轴与谐波减速器504输入端键配合；钕磁铁506用胶水固定在夹具外壳502后侧的孔中；转盘507用螺钉固定在谐波减速器504的输出端。

3、可编程电源3

可编程电源3可人工设置电压、电流大小，用以给按钮开关6供电来进行开关通断检测和按钮上信号灯显示检测。

4、PLC显示触摸屏4

PLC显示触摸屏4为本实施例的人机交互界面，在PLC显示触摸屏上可选择检测的产品型号和检测过程中各种各样的参数。PLC显示触摸屏支持RS-232/422/485通讯，支持SDHC卡，支持网络，支持音效播放，支持USB接口。

具体实施方式

本实施例一种多功能按钮开关检测设备，能实现对按钮开关6的按压力行程检测、拔出力检测、功能检测。按压行程检测是对开关的按键按压行程和按压时的弹力进行检测；拔出力检测是检测将按键从按钮外壳中拔出的力；功能检测是检测按钮开关上的字符和按压后的通断检测。

下面对上述检测流程进行具体描述：

本实施例待检测产品是自锁式按钮开关，即按钮开关原始状态为断开状态，人工按下按钮后变为导通，且按钮保持按压状态不回弹，人工再次按下按钮，才回到原始位断开。

本实施例多功能按钮开关检测设备使用时，首先由工作人员在PLC显示触摸屏上4上选择好待检测产品型号和检测要求参数，在可编程电源3上调节待检测开关的电压和电流，在PLC显示触摸屏4上点击确认后，电源插座204的移位超薄气缸405工作，将待检测产品对应的接口座移至检测工位的正下方，至此检测准备工作完毕。

人工将夹具收紧块503从夹具外壳502中抽出，将按钮开关6放置于夹具收紧块503内的槽中，再将夹具收紧块503推进夹具外壳502内，推进后钕磁铁506会将夹具收紧块503吸附住，将按钮开关固定在夹具内。人工按钮下按钮面板208上的启动按钮，第二伺服电机505工作，转速通过谐波减速器505降低，带动转盘507逆时针旋转90度，将新的空夹具移至工作人员目前，工作人员重复上述装夹流程。第二伺服电机505再次工作，将按钮开关移至拉压运动机构201的下压头315正下方，开始进行对按钮开关6的按压力行程检测。

拉压运动机构201下方的电源插座204的上顶超薄气缸412工作，将探针座固定板404、探针座402、弹簧探针401上台，弹簧探针401头部与按钮开关6接线端充分接触，探针401的末端引线穿过探针座402，受到可编程电源4的供电。气爪313处于张开状态，第一伺服电机317工作带动滚珠丝杆302，联轴器308作为传动中间件，丝杆螺母311带动运动板304向下运动，至到下压头315与开关的按钮6接触，拉压力传感器312检测到压力值的变动，将该位置设定为行程起始位。第一伺服电机317继续工作，下压头315将按键缓缓下压，到达按钮开关6的接通位置，由通过弹簧探针401接入的可编程电源3判断按钮开关是否接通。当按钮开关6正常接通时，中央处理器记录下此刻的压力和行程，压力由拉压力传感器采集、行程由第一伺服电机获取；若开关一直未接通，则认为此产品不合格，设备将此产品号标记为不合格，此时完成开关通断检测。

第一伺服电机317继续工作将按钮继续下压，伴随着“咯嗒”锁紧声，开关自锁，声音传感器202检测到声音，记录此实的压力和行程，此时完成按压力行程检测。

开关自锁后，第一伺服电机317工作将下压头上提，脱离于按钮的紧密接触，然后再次下压，让开关从自锁导通状态回到断开状态。下面要检测按钮开关的按钮拔出力，下压头315回到行程起始位上处的一段距离的夹取位，气爪313闭合，气爪指套314抓取按钮，第一伺服电机317工作将按钮从开关内拔出，记录整个过程中的拉压力传感器312检测到的最大值，此时完成拔出力检测。

下一步是按钮开关的字符检测。第二伺服电机505工作使转盘逆时针旋转90度，经过上述检测的产品移至字符检测工位。工业相机206下方的电源插座204中的上顶超薄气缸412活塞杆伸出，弹簧探针401与开关接线端充分接触，为按钮开关上的信号灯供电，信号灯亮后按钮上的字符显现。工业相机206对字符拍照后进行图像处理，检测出字符的字体对不对，是否有笔画缺失，并将检测结果记录。在进行字符检测的同时，后装入夹具组件207的待检测产品位于拉压运动机构下方，进行着按压力行程检测和拔出力检测。字符检测后，第二伺服电机505工作将产品转至上下料工位，由工作人员将产品从夹具组件207中取出，至此按钮开关的产品质量检测结束，所有过程中的检测数据都保存在设备中，可由工作人员将检测数据导出。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多功能按钮开关检测设备，用于对按钮开关(6)进行检测，所述多功能按钮开关检测设备包括设备框架(1)，其特征在于，所述多功能按钮开关检测设备还包括设置在设备框架(1)内的检测平台(2)、控制模块和为整个设备供电的电源模块，所述检测平台(2)包括运动检测机构(21)、电源插座(24)和夹具组件(27)，所述夹具组件(27)用于夹取按钮开关(6)，所述电源插座(24)用于为夹具组件(27)上的按钮开关(6)供电，所述控制模块分别连接运动检测机构(21)、电源插座(24)和夹具组件(27)。

2.根据权利要求1所述的一种多功能按钮开关检测设备，其特征在于，所述运动检测机构(21)包括声音传感器(22)，以及依次连接的第一垂直位移驱动单元、拉压力传感器(312)、第一连接件和下压头(315)，所述第一垂直位移驱动单元用于驱动拉压力传感器(312)、第一连接件和下压头(315)的整体上升或下降，所述声音传感器(22)、第一垂直位移驱动单元和拉压力传感器(312)均连接所述控制模块。

3.根据权利要求2所述的一种多功能按钮开关检测设备，其特征在于，所述第一连接件包括气爪(313)，该气爪(313)上设有用于夹住按钮开关(6)的气爪指套(314)，所述气爪(313)连接所述控制模块。

4.根据权利要求2所述的一种多功能按钮开关检测设备，其特征在于，所述第一垂直位移驱动单元包括依次连接的支撑立板(309)、下底板(307)和电机固定座(316)，所述电机固定座(316)内设有第一伺服电机(317)，该第一伺服电机(317)的输出轴依次连接有联轴器(308)和滚珠丝杆(302)，所述垂直位移驱动单元还包括丝杆螺母(311)、运动板(304)、丝杆支持端(310)和顶板(301)，所述滚珠丝杆(302)穿过所述下底板(307)，依次通过丝杆螺母(311)连接运动板(304)、通过丝杆支持端(310)连接顶板(301)，所述运动板(304)连接所述拉压力传感器(312)，所述第一伺服电机(317)连接所述控制模块。

5.根据权利要求1所述的一种多功能按钮开关检测设备，其特征在于，所述电源插座(24)包括依次连接的水平位移驱动单元和第二垂直位移驱动单元，所述第二垂直位移驱动单元的输出端依次连接有探针座固定板(404)、探针座(402)和弹簧探针(401)，所述弹簧探针(401)与所述按钮开关(6)的电源输入端相配合，所述水平位移驱动单元和第二垂直位移驱动单元均连接所述控制模块。

6.根据权利要求1所述的一种多功能按钮开关检测设备，其特征在于，所述夹具组件(27)包括依次连接的第二伺服电机(505)、转盘(507)和夹具，所述夹具的数量为一个或多个，所述第二伺服电机(505)连接所述控制模块。

7.根据权利要求6所述的一种多功能按钮开关检测设备，其特征在于，所述夹具包括夹具外壳(502)、夹具收紧块(503)和钕磁铁(506)，所述夹具外壳(502)固定连接在所述转盘(507)上，所述夹具外壳(502)内设有用于三面固定所述按钮开关(6)的固定槽，所述钕磁铁(506)固定连接在夹具外壳(502)上，所述夹具收紧块(503)通过钕磁铁(506)可拆卸连接所述夹具外壳(502)，用于固定所述按钮开关(6)的第四面，以及夹紧所述按钮开关(6)。

8.根据权利要求1至7任一所述的一种多功能按钮开关检测设备，其特征在于，所述多功能按钮开关检测设备还包括工业相机(26)和用于固定工业相机(26)的相机支撑组件，所述工业相机(26)正对夹具组件(27)上的按钮开关(6)，所述工业相机(26)连接所述控制模块。

9.根据权利要求1至7任一所述的一种多功能按钮开关检测设备，其特征在于，所述多功能按钮开关检测设备还包括PLC显示触摸屏(4)，该PLC显示触摸屏(4)连接所述控制模块。

10.根据权利要求1至7任一所述的一种多功能按钮开关检测设备，其特征在于，所述电源模块包括可编程电源(3)。

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