CN115683439A - 旋钮测试装置和旋钮扭矩值的测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种旋钮测试装置和旋钮扭矩值的测试方法。旋钮测试装置包括载具、检测组件和驱动组件；载具用于固定带有旋钮的待测产品；检测组件活动设置于载具上方，检测组件包括安装架和分别装配在安装架上的压头、水平压力传感器和垂直压力传感器；驱动组件与安装架连接，驱动组件被配置为能够带动安装架移动，使压头能够抵触并带动旋钮旋转；在压头抵触并带动旋钮旋转的情况下，水平压力传感器能够检测压头在X方向上作用于旋钮的摩擦力值；以及，垂直压力传感器能够检测压头在Z方向上作用于旋钮的压力值。本申请提供的旋钮测试装置能够测试出旋钮扭矩值的具体大小，满足产品的测试需求。

Description

旋钮测试装置和旋钮扭矩值的测试方法

技术领域

本申请涉及产品制造技术领域，更具体地，涉及一种旋钮测试装置和旋钮扭矩值的测试方法。

背景技术

随着智能穿戴技术的发展，手表类产品越来越多地走进我们的生活，为了提高消费者对于手表类产品的使用体验，对手表旋钮的检测也成为一项重要的技术工作。而手表类产品旋钮的扭矩值的测试是一项人体对旋钮手感数值化的测试项目，其数值的大小对于消费者筛选同种手感的产品具有一定导向作用。

目前对于手表类产品的旋钮的扭矩值的检测常用砝码来标定手表旋钮扭矩值的最大值，即通常采用手动或者电机驱动旋钮旋转，将砝码挂在手表的旋钮上，砝码不随旋钮旋转即表示旋钮力小于砝码提供的扭矩值。但这种检测方式无法检测到让手表旋钮旋转的实际数值，不能满足产品的测试需求。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种旋钮测试装置和旋钮扭矩值的测试方法的新技术方案。

根据本申请的第一方面，提供了一种旋钮测试装置，包括：

载具，所述载具用于固定带有旋钮的待测产品；

检测组件，所述检测组件活动设置于所述载具上方，所述检测组件包括安装架和分别装配在所述安装架上的压头、水平压力传感器和垂直压力传感器；

驱动组件，所述驱动组件与所述安装架连接，所述驱动组件被配置为能够带动所述安装架移动，使所述压头能够抵触并带动所述旋钮旋转；

在所述压头抵触并带动所述旋钮旋转的情况下，所述水平压力传感器能够检测所述压头在X方向上作用于所述旋钮的摩擦力值；以及，所述垂直压力传感器能够检测所述压头在Z方向上作用于所述旋钮的压力值。

可选地，旋钮测试装置还包括控制模块，所述驱动组件、所述水平压力传感器和所述垂直压力传感器均与所述控制模块连接；

所述控制模块能够获取所述摩擦力值和所述压力值，并根据所述摩擦力值和所述压力值控制所述驱动组件的移动行程。

可选地，所述驱动组件包括底座和装配在所述底座上的电缸、气缸和电机；

所述电缸被配置为能够驱动所述安装架沿所述X方向移动，所述气缸被配置为能够驱动所述安装架沿Y方向移动，所述电机被配置为能够驱动所述安装架沿所述Z方向移动。

可选地，所述检测组件还包括扭力检测模块，所述水平压力传感器和所述垂直压力传感器均通过所述扭力检测模块与所述控制模块连接。

可选地，所述检测组件还包括连接板，所述驱动组件通过所述连接板与所述安装架连接。

可选地，所述连接板为L型，一端与所述驱动组件连接，另一端与所述安装架连接。

可选地，所述安装架包括依次装配的第一支架、第二支架和第三支架；

所述水平压力传感器的一端安装在所述第二支架上，另一端安装在所述第三支架上；所述垂直压力传感器的一端安装在所述第一支架上，另一端安装在所述第二支架上；所述压头安装在所述第三支架上。

可选地，所述安装架还包括水平直线导轨和垂直直线导轨，且所述水平直线导轨和所述垂直直线导轨分别通过滑块装配于所述第二支架上。

可选地，所述压头采用硅胶或聚氨酯材料制成。

根据本申请的第二方面，提供了一种旋钮扭矩值的测试方法，应用于第一方面所述的旋钮测试装置，包括：

控制所述驱动组件带动所述安装架移动，使所述压头抵触并带动所述旋钮旋转一定角度；

通过所述垂直压力传感器获取所述压头在Z方向上作用于所述旋钮的压力值，并通过所述驱动组件控制所述安装架在所述Z方向上的移动行程，使所述压力值在所述旋钮旋转的过程中保持恒定；

通过所述水平压力传感器获取所述压头在X方向上作用于所述旋钮的摩擦力值与旋钮旋转角度之间的对应关系；

根据所述对应关系确定所述压头在X方向上作用于所述旋钮的平均摩擦力值，并通过所述旋钮的半径和所述平均摩擦力值的乘积，计算出所述旋钮的扭矩值。

根据本申请的一个实施例，通过设置检测组件和驱动组件，使得驱动组件能够带动安装架移动，并使压头能够抵触并带动旋钮旋转，为旋钮扭矩值的测定提供了结构基础；另外，通过在安装架上设置水平压力传感器和垂直压力传感器分别获取旋钮旋转时，压头沿X方向作用于旋钮的摩擦力值和沿Z方向作用于旋钮的压力值，以通过稳定作用在旋钮上的压力值确保输出稳定的摩擦力值，进而准确计算出旋钮的扭矩值。

本申请的结构简单，易操作，且适用不同的旋钮产品，能够明显提高旋钮扭矩值的测试精度和测试效率，满足产品测试需求。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请提供的一种旋钮测试装置的结构示意图。

图2是本申请提供的一种扭力测试示意图。

图3是本申请提供的一种检测组件的结构示意图。

图4是图3中的检测组件的另一视角的结构示意图。

图5是本申请提供的一种检测组件的爆炸结构示意图。

附图标记说明：

01、载具；02、待测产品；021、旋钮；03、压头；04、第一支架；05、第二支架；06、第三支架；07、水平压力传感器；08、垂直压力传感器；09、水平直线导轨；10、垂直直线导轨；11、底座；12、连接板；13、电机；14、气缸；15、电缸。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图5所示，根据本申请的第一方面，提供了一种旋钮021测试装置，包括载具01、检测组件和驱动组件；所述载具01用于固定带有旋钮021的待测产品02；所述检测组件活动设置于所述载具01上方，所述检测组件包括安装架和分别装配在所述安装架上的压头03、水平压力传感器07和垂直压力传感器08；所述驱动组件与所述安装架连接，所述驱动组件被配置为能够带动所述安装架移动，使所述压头03能够抵触并带动所述旋钮021旋转；在所述压头03抵触并带动所述旋钮021旋转的情况下，所述水平压力传感器07能够检测所述压头03在X方向上作用于所述旋钮021的摩擦力值；以及，所述垂直压力传感器08能够检测所述压头03在Z方向上作用于所述旋钮021的压力值。

具体地，在本本申请中，提供了一种能够检测旋钮021的扭力值的装置，其具有用于固定待测产品02的载具01，使需要测试扭矩值的旋钮021能够位于合适位置处。而检测组件用于对旋钮021的各类参数进行测试，以计算出旋钮021的扭矩值，驱动组件用于对检测组件提供驱动力，可以采用机械臂或电机13等驱动设备实现。检测组件包括安装架和装配在安装架上的压头03、水平压力传感器07和垂直压力传感器08，其中，安装架在驱动组件的带动下能够自由移动，随之带动装配在安装架下端的压头03抵触并带动旋钮021旋转。

压头03抵触并带动旋钮021旋转时，一方面受到压头03来自于Z方向上的垂直压力f_z，另一方面，受到压头03的来自于X方向上的水平摩擦力f_x，参考图2。其中，X方向和Y方向参考图2和图3所示，在本实施例中，X方向、Y方向和Z方向并不局限于图示的箭头方向，可以是图示箭头的正方向或反方向。在实际应用中，旋钮021扭矩值的大小可根据公式M＝f*r得出，其中，M为扭矩值，f为旋钮021旋转时，与旋钮021边缘相切的方向受到的摩擦力的大小，即f＝f_x，r为旋钮021的半径，即f_x的力臂。

本申请设置的水平压力传感器07能够检测出压头03抵触并带动旋钮021旋转时，旋钮021受到压头03的来自于X方向上的水平摩擦力f_x。即可以计算出让旋钮021旋转时的扭矩值。另外，本申请还设置了垂直压力传感器08，能够检测出垂直压力f_z的压力值，根据压力值的大小可调节驱动装置在Z方向上的行程，即如果压力值过大，可调整驱动装置沿Z方向向上移动，如果压力值过小，可调整驱动装置沿Z方向向下移动，以保证压头03在Z方向上施加在旋钮021上的压力值大小合适，并能够保持恒定，以使旋钮021在旋转时，X方向的摩擦力f_x能够保持恒定，以提高扭矩值的测试精度。

本申请通过设置检测组件和驱动组件，使得驱动组件能够带动安装架移动，并使压头03能够抵触并带动旋钮021旋转，为旋钮021扭矩值的测定提供了结构基础；另外，通过在安装架上设置水平压力传感器07和垂直压力传感器08分别获取旋钮021旋转时，压头03沿X方向作用于旋钮021的摩擦力值和沿Z方向作用于旋钮021的压力值，以通过稳定作用在旋钮021上的压力值确保输出稳定的摩擦力值，进而准确计算出旋钮021的扭矩值。本申请的结构简单，易操作，且适用不同的旋钮021产品，能够明显提高旋钮021扭矩值的测试精度和测试效率，满足产品测试需求，帮助用户筛选手感相同的产品。

可选地，旋钮021测试装置还包括控制模块，所述驱动组件、所述水平压力传感器07和所述垂直压力传感器08均与所述控制模块连接；所述控制模块能够获取所述摩擦力值和所述压力值，并根据所述摩擦力值和所述压力值控制所述驱动组件的移动行程。

具体地，在本实施例中，采用控制模块控制驱动组件的移动，并根据水平压力传感器07检测到的摩擦力值和垂直压力传感器08检测到的压力值控制驱动组件的移动行程。一方面，电控方式能够使驱动组件的移动更加平稳，即在驱动组件带动安装架移动至靠近旋钮021的位置时，能够避免检测组件碰伤或擦伤待测产品02等问题。另一方面，控制模块控制驱动组件的移动行程，能够使压头03在Z方向和X方向对旋钮021施加合适大小的压力和摩擦力，避免旋钮021被压坏或摩擦力过小等问题，既能提高待测产品02的良率，又能提高对于旋钮021扭矩值测试的精确度。

可选地，所述驱动组件包括底座11和装配在所述底座11上的电缸15、气缸14和电机13；所述电缸15被配置为能够驱动所述安装架沿所述X方向移动，所述气缸14被配置为能够驱动所述安装架沿Y方向移动，所述电机13被配置为能够驱动所述安装架沿所述Z方向移动。

具体地，在本实施例中，驱动组件主要采用电缸15实现安装架沿X方向的移动，采用气缸14实现安装架沿Y方向的移动，以及采用电机13实现安装架沿Z方向的移动，以使安装架下端的压头03移动至旋钮021的附近，进一步地实现压头03能够抵触并带动旋钮021旋转的目的。

在实际应用中，如图1和3所示，气缸14带动安装架沿Y方向的移动，即使压头03在Y方向上移动至旋钮021的侧边处，电机13带动安装架沿Z方向靠近旋钮021的侧边直至抵触旋钮021，对旋钮021施加沿Z方向的垂直压力，而电缸15则在旋钮021抵触到旋钮021时，提供沿X方向带动旋钮021旋转的摩擦力，最终实现使压头03抵触并带动旋钮021旋转的目的。其中，安装架沿Y方向的移动位置可以较为粗略，对于最终测试结果影响较小，则选择气缸14进行驱动，其造价成本较低，并且性能可靠。沿Z方向对旋钮021施加的竖直压力需要保持恒定，而电机13即可以提供稳定、精确的移动行程，能够提高测试结果的精准度。另外，沿X方向对旋钮021施加的摩擦力同样需要保持恒定，而电缸15能够带动旋钮021平稳地移动，进一步提高了测试结果。其中，电机13可以选择音圈电机13等。

可选地，所述检测组件还包括扭力检测模块，所述水平压力传感器07和所述垂直压力传感器08均通过所述扭力检测模块与所述控制模块连接。

具体地，在本实施例中，扭力检测模块能够储存水平压力传感器07和垂直压力传感器08分别检测到的压力值和摩擦力值，控制模块通过扭力检测模块便可获取上述测试值，以进一步根据测试值调整驱动组件的工作状态，提高旋钮021测试装置的测试精准度。

可选地，参考图1、图3至图5所示，所述检测组件还包括连接板12，所述驱动组件通过所述连接板12与所述安装架连接。

具体地，在本实施例中，连接板12用于连接安装架和驱动组件，使驱动组件能够通过连接架将驱动力传递至安装架上，以带动压头03移动至设定位置处。其中，所述连接板12可以设置为L型，一端与所述驱动组件连接，另一端与所述安装架连接，以实现检测组件与驱动组件的避让，避免相互干扰，合理化了旋钮021测试装置的空间布局。

可选地，参考图3至图5，所述安装架包括依次装配的第一支架04、第二支架05和第三支架06；所述水平压力传感器07的一端安装在所述第二支架05上，另一端安装在所述第三支架06上；所述垂直压力传感器08的一端安装在第一支架04上，另一端安装在第二支架05上；所述压头03安装在所述第三支架06上。

具体地，在本实施例中，为匹配水平压力传感器07和垂直压力传感器08的工作需求，设置了第一支架04、第二支架05和第三支架06。其中，第三支架06位于最下端，用于装配压头03和水平压力传感器07，第一支架04位于最上端，用于连接驱动组件和垂直压力传感器08，第二支架05位于第一支架04和第三支架06之间，同时连接水平压力传感器07和垂直压力传感器08。安装架的结构简单，易装配，在实际应用中易于拆卸维护。

可选地，参考图3至图5，所述安装架还包括水平直线导轨09和垂直直线导轨10，且所述水平直线导轨09和所述垂直直线导轨10分别通过滑块装配于所述第二支架05上。

具体地，在本实施例中，水平直线导轨09和垂直直线导轨10上均装配有滑块，并通过滑块分别安装在第二支架05上，使得压头03在接触到旋钮021后，驱动装置驱动安装架继续在Z方向移动，以及在X方向移动时，其移动轨迹不会偏移，提高了压头03的移动精度，进一步提高了旋钮021测试装置最终的测试结果。

可选地，所述压头03采用硅胶或聚氨酯材料制成。

具体地，在本实施例中，硅胶材料或聚氨酯材料制成的压头03存在稳定的摩擦系数，能够让待测产品02的旋钮021能保持稳定的摩擦力，以及确保旋钮021表面不被磨损，提高了测试的安全性。

根据本申请的第二方面，提供了一种旋钮021扭矩值的测试方法，应用于第一方面所述的旋钮021测试装置，参考图1值图5所示，包括：

控制所述驱动组件带动所述安装架移动，使所述压头03抵触并带动所述旋钮021旋转一定角度。其中，驱动组件可通过电控方式控制，也可以通过手动方式实现，旋钮021的旋转方向也可以根据实际需求选择逆时针或顺时针方向，旋钮021旋转的角度可以为360°或180°等，本申请对此均不做限制。

通过所述垂直压力传感器08获取所述压头03在Z方向上作用于所述旋钮021的压力值，并通过所述驱动组件控制所述安装架在所述Z方向上的移动行程，使所述压力值在所述旋钮021旋转的过程中保持恒定。恒定的压力值能够使输出的摩擦力值也更加稳定，以提高最终的测试精度。

通过所述水平压力传感器07获取所述压头03在X方向上作用于所述旋钮021的摩擦力值与旋钮021旋转角度之间的对应关系。其对应关系可以通过控制系统，例如计算机等进行计算。

根据所述对应关系确定所述压头03在X方向上作用于所述旋钮021的平均摩擦力值，并通过所述旋钮021的半径和所述平均摩擦力值的乘积，计算出所述旋钮021的扭矩值。

通过上述方式测试的旋钮021的扭矩值能够准确表示待测产品02的旋钮021的旋转手感等，用户能够根据测试的扭矩值对于筛选良品或相同手感的产品，提高了旋钮021类产品的用户体验。且测试方法简单、易操作、成本低，适用于工业化生产中。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种旋钮测试装置，其特征在于，包括：

载具，所述载具用于固定带有旋钮的待测产品；

检测组件，所述检测组件活动设置于所述载具上方，所述检测组件包括安装架和分别装配在所述安装架上的压头、水平压力传感器和垂直压力传感器；

驱动组件，所述驱动组件与所述安装架连接，所述驱动组件被配置为能够带动所述安装架移动，使所述压头能够抵触并带动所述旋钮旋转；

在所述压头抵触并带动所述旋钮旋转的情况下，所述水平压力传感器能够检测所述压头在X方向上作用于所述旋钮的摩擦力值；以及，所述垂直压力传感器能够检测所述压头在Z方向上作用于所述旋钮的压力值。

2.根据权利要求1所述的旋钮测试装置，其特征在于，还包括控制模块，所述驱动组件、所述水平压力传感器和所述垂直压力传感器均与所述控制模块连接；

所述控制模块能够获取所述摩擦力值和所述压力值，并根据所述摩擦力值和所述压力值控制所述驱动组件的移动行程。

3.根据权利要求2所述的旋钮测试装置，其特征在于，所述驱动组件包括底座和装配在所述底座上的电缸、气缸和电机；

所述电缸被配置为能够驱动所述安装架沿所述X方向移动，所述气缸被配置为能够驱动所述安装架沿Y方向移动，所述电机被配置为能够驱动所述安装架沿所述Z方向移动。

4.根据权利要求2所述的旋钮测试装置，其特征在于，所述检测组件还包括扭力检测模块，所述水平压力传感器和所述垂直压力传感器均通过所述扭力检测模块与所述控制模块连接。

5.根据权利要求4所述的旋钮测试装置，其特征在于，所述检测组件还包括连接板，所述驱动组件通过所述连接板与所述安装架连接。

6.根据权利要求5所述的旋钮测试装置，其特征在于，所述连接板为L型，一端与所述驱动组件连接，另一端与所述安装架连接。

7.根据权利要求1所述的旋钮测试装置，其特征在于，所述安装架包括依次装配的第一支架、第二支架和第三支架；

所述水平压力传感器的一端安装在所述第二支架上，另一端安装在所述第三支架上；所述垂直压力传感器的一端安装在所述第一支架上，另一端安装在所述第二支架上；所述压头安装在所述第三支架上。

8.根据权利要求7所述的旋钮测试装置，其特征在于，所述安装架还包括水平直线导轨和垂直直线导轨，且所述水平直线导轨和所述垂直直线导轨分别通过滑块装配于所述第二支架上。

9.根据权利要求1所述的旋钮测试装置，其特征在于，所述压头采用硅胶或聚氨酯材料制成。

10.一种旋钮扭矩值的测试方法，应用于权利要求1-9任意一项所述的旋钮测试装置，其特征在于，包括：

控制所述驱动组件带动所述安装架移动，使所述压头抵触并带动所述旋钮旋转一定角度；

通过所述垂直压力传感器获取所述压头在Z方向上作用于所述旋钮的压力值，并通过所述驱动组件控制所述安装架在所述Z方向上的移动行程，使所述压力值在所述旋钮旋转的过程中保持恒定；

通过所述水平压力传感器获取所述压头在X方向上作用于所述旋钮的摩擦力值与旋钮旋转角度之间的对应关系；

根据所述对应关系确定所述压头在X方向上作用于所述旋钮的平均摩擦力值，并通过所述旋钮的半径和所述平均摩擦力值的乘积，计算出所述旋钮的扭矩值。

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