CN115103052B - 可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机及检测方法，其包括控制机构、驱动机构、监测机构、气动吸盘机构、自动翻转机构和测试台，通过监测机构实时监控并传输信号，控制机构控制驱动机构，驱动机构带动气动吸盘机构和自动翻转机构相互配合，实现待测产品周期性翻转。利用各部件之间的相互配合，合理设定定位方式、模拟人手翻转可折叠柔性屏终端产品场景，完全实现从0至180度再返回0度的产品耐久测试，并实时监控和输出产品转轴处的扭矩，且全程自动化精准控制。测试全过程中仅利用气动吸盘完成对可折叠柔性屏终端产品的初步打开，从而有效地避免吸盘高频工作下容易疲劳失效。

Description

可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机及检测方法

技术领域

本发明属于测试装置技术领域，更具体地，涉及一种可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机及检测方法。

背景技术

随着技术的发展，可折叠终端产品在便携性操控体验不变的情况下，手机屏幕更大，拥有更好的触控体验和视觉呈现。与此同时可折叠终端产品也面临着新的挑战，灵活外形下存在着一些关键部位（如：转轴、柔性屏）的应力问题。具体来说，可折叠终端产品的开合需在铰链处往复翻转，转轴本身承载着疲劳应用，部分屏幕随之弯曲也会产生应力，甚至发生蠕变。根据相关数据表明年轻人每天看手机约52次，在测试可折叠终端产品开合耐久时需预设折叠次数10万次以上。随着折叠屏幕开合的次数增多，当承受的应力大于其许可应力时，可折叠终端产品将会被破坏、影响其性能。现有的可折叠终端产品开合耐久测试机大多采用固定边框的形式进行折叠，此约束条件下会意外破坏曲面屏，以及无法实现可折叠终端产品从0至180度再返回0度的完整开合，即闭合时会留有一定的缝隙，不能有效激发和模拟真实使用时反复处于0度闭合状态对产品转轴、柔性屏等关键部位的疲劳损伤。目前，也存在采用部分约束，配合气动吸盘实现可折叠终端产品完整开合的方案，该方案在高频开启-闭合的情况下，完全依赖吸盘机构启动，而橡胶制的气动吸盘很容易疲劳损伤破坏，因此其实用性很差。为贴合可折叠终端产品实际使用情况，有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足，提供一种可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机，并提供了其检测方法，能够模拟人手翻转可折叠柔性屏终端产品完整开合，即从0度至180度再返回0度，且全程自动化精准控制。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机，包括控制机构、驱动机构、监测机构、气动吸盘机构、自动翻转机构和测试台，

所述测试台上设有定位块，用于固定可折叠待测产品；

所述气动吸盘机构和自动翻转机构设于测试台上方，所述气动吸盘机构包括可伸缩的吸盘连杆和其尾部的气动吸盘，所述气动吸盘用于吸附并初步打开可折叠待测产品；所述自动翻转机构包括可伸缩的翻转连杆和与其尾部连接的翻转触手，所述翻转触手用于配合驱动机构推动可折叠待测产品翻转；

所述驱动机构包括电机和气压传动装置，所述电机的转轴上安装固定杆，气动吸盘机构和自动翻转机构安装于固定杆上，由电机驱动固定杆带动气动吸盘机构和自动翻转机构转动；所述气压传动装置分别连接气动吸盘机构和自动翻转机构，用于驱动吸盘连杆和翻转连杆的伸缩，以及气动吸盘的运行；

所述控制机构包括PLC和触屏控制面板，所述触屏控制面板用于设定产品折叠次数及折叠频率发送给PLC；所述PLC用于接收监测机构信号，传递控制信号到驱动机构；

所述监测机构包括内置于固定杆的角度传感器和扭矩传感器，所述角度传感器传递角度信号给PLC，所述扭矩传感器实时监测并传输扭矩信息。

进一步的，所述气压传动装置包括真空发生器，所述吸盘连杆和翻转连杆为空心杆，通过与真空发生器连通产生的气压差挤压其伸缩运动；所述气动吸盘与吸盘连杆连通，其内部形成真空状态实现对可折叠待测产品的吸附。

进一步的，所述翻转触手上设置有若干个硅胶滚轮，模拟柔软的人手开合可折叠待测产品。

进一步的，所述扭矩传感器设置于固定杆的轴心处，实时监测旋转过程中的转轴扭矩，并传递信号至触屏控制面板或外接电脑设备，输出扭矩数据和图像。如果扭矩值过大可能引起可折叠待测产品损坏即可进行异常预警，根据整个过程的扭矩监测可以得出过程中的扭矩值变化。

进一步的，所述气动吸盘机构和自动翻转机构与固定杆为角度和相对位置均可调的可拆卸连接，具体角度和位置根据可折叠待测产品的实际情况（如屏幕尺寸等）调整，使气动吸盘机构在吸盘连杆的伸缩方向能够吸附在可折叠待测产品的背面并使其初步打开，使自动翻转机构在翻转连杆的伸缩方向能够接触到已打开的可折叠待测产品的内屏，并在电机的驱动下带动可折叠待测产品转动使其翻转。

进一步的，所述定位块安装在测试台上，根据可折叠待测产品的尺寸调整固定位置，对可折叠待测产品的两端及底部三面进行部分固定。

进一步的，所述测试台上规则布置多个定位孔，所述定位块通过垫片和螺母安装在不同的定位孔以调整位置。

进一步的，所述定位块与可折叠待测产品的接触面为有弧度的硅胶面，所述硅胶面的弧度与可折叠待测产品的边缘贴合，模拟柔软的人手手持可折叠待测产品的状态，匹配柔性屏终端产品的独特边框，同时避免测试时夹紧处由于往复运动的摩擦导致的产品二次破坏。定位块可根据待测产品定制，弧度合适的硅胶面可以更好的固定产品。

进一步的，优选所述电机为步进电机，所述PLC对电机和气压传动装置的控制均为点位式控制。

根据可折叠待测产品的不同，本发明所述初步打开的角度范围为30°~45°。

本发明还提供了一种可折叠柔性屏终端产品开合耐久检测方法，基于上述测试机，包括以下步骤：

（a）沿可折叠待测产品边缘将定位块固定在测试台上，在触屏控制面板上输入对应的产品折叠次数和折叠频率；

（b）PLC控制气压传动装置，使吸盘连杆带动气动吸盘吸附在可折叠待测产品背面并将可折叠待测产品初步打开（打开角度为30°~ 45°），角度传感器传递信号给PLC，PLC控制气压传动装置使翻转连杆带动翻转触手从打开的空隙接触到可折叠待测产品内屏，此时气动吸盘停止工作，翻转触手借助电机转动，将可折叠待测产品的屏幕翻转至180度；

（c）PLC接收角度传感器信号，控制气压传动装置和电机，使翻转触手接触到可折叠待测产品背部，电机随之进行回转运动将可折叠待测产品关闭，实现可折叠待测产品从180度再返回0度；

（d）根据步骤（a）中输入的数据进行若干次从（b）到（c）的开合周期运动。

进一步的，所述开合周期内，固定杆内置的扭矩传感器实时监控和输出可折叠待测产品的转轴扭矩，如果扭矩值过大可能引起可折叠待测产品损坏即可进行异常预警；还能够通过外接电脑屏幕输出产品从0至180度再返回0度完整转动过程的扭矩数据和图像。

根据上述过程可以得到整个过程中的扭矩值变化，并得到耐久性的检验，即在设定的折叠次数下产品是否会在过程中损坏，以及完成测试后产品的性能是否受到影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明所述测试机及检测方法，利用各部件之间的相互配合，合理设定定位方式、模拟人手翻转可折叠柔性屏终端产品场景，完全实现从0至180度再返回0度的产品耐久测试，并实时监控和输出产品转轴处的扭矩，且全程自动化精准控制。测试全过程中仅利用气动吸盘完成对可折叠柔性屏终端产品的初步打开，从而有效地避免吸盘高频工作下容易疲劳失效。

本发明所述定位块仅对可折叠柔性屏终端产品的三面进行部分约束，且内部设有硅胶块，防止过度约束造成二次伤害及减少曲面屏额外受力。

本发明所述定位块的夹紧距离以及气动吸盘机构和自动翻转机构的相对位置均可调节，此外定位块也可以根据待测产品进行定制，使得该测试机适用于各种尺寸的可折叠柔性屏终端产品。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机的结构示意图；

图2为实施例所述的可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机的侧视结构示意图；

图3为实施例所述的可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机的俯视结构示意图；

图4为实施例所述的测试台俯视示意图。

图中：1-固定杆，2-翻转连杆，3-翻转触手，4-吸盘连杆，5-气动吸盘，6-定位块，7-开关，8-触屏控制面板，9-电机，10-硅胶，11-气动管道接口，12-定位孔，13-垫片，14-螺母，15-测试台。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例更详细地描述本发明的优选实施方式。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1至图3所示的一种可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机，包括控制机构、驱动机构、监测机构、气动吸盘机构、自动翻转机构和测试台15，所述控制机构包括开关7、PLC和触屏控制面板8，驱动机构包括电机9和气压传动装置，所述电机9的转轴上安装固定杆1，所述监测机构包括内置于固定杆1的角度传感器和扭矩传感器，所述气动吸盘机构和自动翻转机构安装于固定杆1上，设于测试台15上方，所述气动吸盘机构包括可伸缩的吸盘连杆4和其尾部的气动吸盘5，所述自动翻转机构包括可伸缩的翻转连杆2和与其尾部连接的翻转触手3，所述测试台15上设有定位块6，用于固定可折叠待测产品。

本实施例所述控制机构，在紧急情况下，开关7可直接人为制止可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机的运行。开关7边上布置触屏控制面板8，测试人员根据测试要求在触屏控制面板8设定所需的折叠次数及折叠频率，触屏控制面板8传递信号给PLC，所述PLC还用于接收监测机构信号，并传递控制信号到驱动机构。

本实施例所述监测机构中，角度传感器内置于固定杆1内，随着电机9工作感知可折叠待测产品翻转的角度，并传递信号给PLC，扭矩传感器设置于固定杆1的轴心处，实时监测旋转过程中的可折叠待测产品转轴扭矩，并传递信号至触屏控制面板8或外接电脑设备，输出扭矩数据和图像。如果扭矩值过大可能引起可折叠待测产品损坏即可进行异常预警，根据整个过程的扭矩监测可以得出过程中的扭矩值变化。

本实施例所述电机9为步进电机，安装于开关7和触屏控制面板8所在的基台内，接收PLC控制信号驱动固定杆1带动气动吸盘机构和自动翻转机构转动；所述气压传动装置包括真空发生装置，通过真空管道分别连接气动吸盘机构和自动翻转机构，用于驱动吸盘连杆4和翻转连杆2的伸缩，以及气动吸盘5的运行。所述PLC对电机9和气压传动装置的控制均为点位式控制。

本实施例所述气动吸盘机构包括可伸缩的吸盘连杆4和其尾部的气动吸盘5，所述吸盘连杆4为空心杆，吸盘连杆4顶部设有气动管道接口11，通过气动管道接口11连接真空管道与真空发生器连通产生的气压差挤压其伸缩运动；所述气动吸盘5与吸盘连杆4连通，其内部形成真空状态实现对可折叠待测产品的吸附，并通过吸盘连杆4的伸缩带动可折叠待测产品的初步打开约30度；所述自动翻转机构包括可伸缩的翻转连杆2和与其尾部连接的翻转触手3，所述翻转连杆2为空心杆，翻转连杆2顶部设有气动管道接口11，通过气动管道接口11连接真空管道与真空发生器连通产生的气压差挤压其伸缩运动；所述翻转触手3上设置有3个硅胶滚轮，模拟柔软的人手，翻转触手3通过驱动机构带动的固定杆1转动和翻转连杆2伸缩调节位置，并推动可折叠待测产品翻转。

本发明所述气动吸盘机构和自动翻转机构与固定杆1为角度和相对位置均可调的可拆卸连接，具体角度和位置根据可折叠待测产品的实际情况（如屏幕尺寸等）调整，在本实施例中，固定杆1水平放置，吸盘连杆4与固定杆1在竖直方向呈微小角度，使气动吸盘5在吸盘连杆4的伸缩方向能够吸附在可折叠待测产品的背面并使其初步打开，翻转连杆2与固定杆1平时，使翻转触手3在翻转连杆2的伸缩方向能够接触到已打开的可折叠待测产品的内屏，并在电机9的驱动下带动可折叠待测产品转动使其翻转。

如图4所示，所述测试台15上规则布置多个定位孔12，所述定位块6通过垫片13和螺母14安装在不同的定位孔12，以根据可折叠待测产品的尺寸调整其安装在测试台15上的位置，对可折叠待测产品的两端及底部三面进行部分固定。所述定位块6与可折叠待测产品的接触面为有弧度的硅胶10，所述硅胶10的弧度与可折叠待测产品的边缘贴合，模拟柔软的人手手持可折叠待测产品的状态，匹配柔性屏终端产品的独特边框，同时避免测试时夹紧处由于往复运动的摩擦导致的产品二次破坏。定位块6可根据待测产品定制，弧度合适的硅胶可以更好的固定产品。

实施例2

一种可折叠柔性屏终端产品开合耐久检测方法，基于实施例1所述的测试机，包括以下步骤：

（a）根据可折叠待测产品的尺寸，将定位块6固定在测试台15合适的位置，可折叠待测产品固定在定位块6之间，在触屏控制面板8上输入对应的产品折叠次数和折叠频率；

（b）PLC控制气压传动装置，使吸盘连杆4伸展带动气动吸盘5吸附在可折叠待测产品背面，吸盘连杆4回缩带动气动吸盘5吸附的可折叠待测产品打开约30度，角度传感器传递信号给PLC，PLC控制气压传动装置使翻转连杆2展开带动翻转触手3从打开的空隙接触到可折叠待测产品内屏，此时气动吸盘5停止工作，松开可折叠待测产品， PLC控制电机9转动，翻转触手3在电机9驱动的固定杆1的带动下，将可折叠待测产品的屏幕翻转至180度；

（c）PLC接收角度传感器信号，控制气压传动装置和电机9，通过翻转连杆2的伸缩和固定杆1的转动调节翻转触手3的位置，使翻转触手3接触到可折叠待测产品背部，电机9随之带动固定杆1进行回转运动，使翻转触手3将可折叠待测产品关闭，实现可折叠待测产品从180度再返回0度；

（d）以上从（b）到（c）为可折叠待测产品完整开合的一个周期，完整测试时所有部件按步骤（a）中在触屏控制面板8上输入的数据进行对应的周期运动；

（e）同时，整个开合周期内，固定杆1内置的扭矩传感器可以实时监控和输出可折叠待测产品的转轴扭矩，如果扭矩值过大可能引起可折叠待测产品损坏即可进行异常预警，也可以通过外接电脑屏幕输出产品从0至180度再返回0度完整转动过程的扭矩数据和图像。

根据上述过程可以得到整个过程中的扭矩值变化，并得到耐久性的检验，即在设定的折叠次数下产品是否会在过程中损坏，以及完成测试后产品的性能是否受到影响。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和技术原理的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，这些修改和变更也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机，其特征在于，包括控制机构、驱动机构、监测机构、气动吸盘机构、自动翻转机构和测试台，

所述测试台上设有定位块，用于固定可折叠待测产品；

所述气动吸盘机构和自动翻转机构设于测试台上方，所述气动吸盘机构包括可伸缩的吸盘连杆和其尾部的气动吸盘，所述气动吸盘用于吸附并初步打开可折叠待测产品；所述自动翻转机构包括可伸缩的翻转连杆和与其尾部连接的翻转触手，所述翻转触手用于配合驱动机构推动可折叠待测产品翻转；

所述气动吸盘机构和自动翻转机构与固定杆为角度和相对位置均可调的可拆卸连接，使气动吸盘机构在吸盘连杆的伸缩方向能够吸附在可折叠待测产品的背面并使其初步打开，使自动翻转机构在翻转连杆的伸缩方向能够接触到已打开的可折叠待测产品的内屏，并在电机的驱动下带动可折叠待测产品转动使其翻转；

所述驱动机构包括电机和气压传动装置，所述电机的转轴上安装固定杆，气动吸盘机构和自动翻转机构安装于固定杆上，由电机驱动固定杆带动气动吸盘机构和自动翻转机构转动；所述气压传动装置分别连接气动吸盘机构和自动翻转机构，用于驱动吸盘连杆和翻转连杆的伸缩，以及气动吸盘的运行；所述气压传动装置包括真空发生器，所述吸盘连杆和翻转连杆为空心杆，通过与真空发生器连通产生的气压差挤压其伸缩运动；所述气动吸盘与吸盘连杆连通，其内部形成真空状态实现对可折叠待测产品的吸附；

所述控制机构包括PLC和触屏控制面板，所述触屏控制面板用于设定产品折叠次数及折叠频率发送给PLC；所述PLC用于接收监测机构信号，传递控制信号到驱动机构；

所述监测机构包括内置于固定杆的角度传感器和扭矩传感器，所述角度传感器传递角度信号给PLC，所述扭矩传感器实时监测并传输扭矩信息。

2.根据权利要求1所述的可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机，其特征在于，所述翻转触手上设置有若干个硅胶滚轮。

3.根据权利要求1所述的可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机，其特征在于，所述扭矩传感器设置于固定杆的轴心处，实时监测旋转过程中的转轴扭矩，并传递信号至触屏控制面板或外接电脑设备，输出扭矩数据和图像。

4.根据权利要求1所述的可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机，其特征在于，所述定位块安装在测试台上，根据可折叠待测产品的尺寸调整固定位置，对可折叠待测产品的两端及底部三面进行部分固定。

5.根据权利要求4所述的可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机，其特征在于，所述测试台上规则布置多个定位孔，所述定位块通过垫片和螺母安装在不同的定位孔以调整位置。

6.根据权利要求4所述的可折叠柔性屏终端产品开合耐久测试机，其特征在于，所述定位块与可折叠待测产品的接触面为有弧度的硅胶面，所述硅胶面的弧度与可折叠待测产品的边缘贴合。

7.一种可折叠柔性屏终端产品开合耐久检测方法，基于权利要求1-6中任意一项所述的测试机，其特征在于，包括以下步骤：

(a)沿可折叠待测产品边缘将定位块固定在测试台上，在触屏控制面板上输入对应的产品折叠次数和折叠频率；

(b)PLC控制气压传动装置，使吸盘连杆带动气动吸盘吸附在可折叠待测产品背面并将可折叠待测产品初步打开，角度传感器传递信号给PLC，PLC控制气压传动装置使翻转连杆带动翻转触手从打开的空隙接触到可折叠待测产品内屏，此时气动吸盘停止工作，翻转触手借助电机转动，将可折叠待测产品的屏幕翻转至180度；

(c)PLC接收角度传感器信号，控制气压传动装置和电机，使翻转触手接触到可折叠待测产品背部，电机随之进行回转运动将可折叠待测产品关闭，实现可折叠待测产品从180度再返回0度；

(d)根据步骤(a)中输入的数据进行若干次从(b)到(c)的开合周期运动。

8.根据权利要求7所述的可折叠柔性屏终端产品开合耐久检测方法，其特征在于，所述开合周期内，固定杆内置的扭矩传感器实时监控和输出可折叠待测产品的转轴扭矩，还能够通过外接电脑屏幕输出产品从0至180度再返回0度完整转动过程的扭矩数据和图像。

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