專利名稱：按鍵生產(chǎn)在線數(shù)控檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉一種生產(chǎn)在線數(shù)控檢測(cè)裝置，尤其是一種高精度、快速地對(duì)生產(chǎn)的按鍵 進(jìn)行在線數(shù)控檢測(cè)的裝置。
背景技術(shù)：
荷重曲線儀可以對(duì)按鍵開關(guān)、薄膜按鍵、導(dǎo)電橡膠、簧片等任一點(diǎn)的荷重與位移的 關(guān)系進(jìn)行自動(dòng)判讀曲線與測(cè)試數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品質(zhì)量控制中起到重要的作用。由于產(chǎn)品質(zhì)量不 斷提高的要求，特別是電子產(chǎn)品零缺陷的提出對(duì)高端按鍵產(chǎn)品每一點(diǎn)要求進(jìn)行全面的質(zhì)量 檢測(cè)。需要一種以高精度、快速地對(duì)生產(chǎn)的全部按鍵產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)判讀曲線與測(cè)試數(shù)據(jù)的 在線數(shù)控檢測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要提供一種按鍵生產(chǎn)在線數(shù)控檢測(cè)裝置，該裝置能高精度、快速地對(duì)生 產(chǎn)的全部按鍵產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)判讀曲線與測(cè)試數(shù)據(jù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種按鍵生產(chǎn)在線數(shù)控檢測(cè)裝置，包括檢 測(cè)數(shù)控機(jī)械裝置，壓力傳感器，位移傳感器，運(yùn)動(dòng)控制卡，壓力變送器，測(cè)頭，檢測(cè)數(shù)控機(jī)械 裝置由x、Y、z軸拖板構(gòu)成，Χ、Υ、Ζ軸拖板下面分別裝有滑動(dòng)線性導(dǎo)軌和精密絲桿，精密絲桿 連接步進(jìn)伺服電機(jī)，測(cè)頭安裝在Z軸拖板上，并與壓力傳感器和位移傳感器相連，用以測(cè)量 下壓按鍵的壓力和位移，壓力傳感器和位移傳感器分別把壓力和位移轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，把 壓力信號(hào)輸入到壓力變送器中，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理和放大后，通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡送入計(jì)算機(jī)，再經(jīng) 過(guò)標(biāo)度換算、軟件濾波后續(xù)處理后得到壓力和位移量，同時(shí)繪制出荷重-位移曲線；運(yùn)動(dòng)控 制卡則輸出控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，控制步進(jìn)伺服電機(jī)運(yùn)行，從而驅(qū)動(dòng)測(cè)頭撳壓按鍵運(yùn)動(dòng)。數(shù)控檢測(cè)機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)精度< 士0.02mm。壓力傳感器為應(yīng)變式壓力傳感器，其量程為20N，輸出電壓靈敏度為>1. 5mV/V，精
度 <0. 5%ο本發(fā)明的有益效果是；
1.適合大批量產(chǎn)品的在線離線測(cè)試，操作人員只需將測(cè)試工件放置機(jī)床工作臺(tái)的工 裝夾具上，并之測(cè)試條件輸入、存儲(chǔ)即可對(duì)每個(gè)工件進(jìn)行自動(dòng)作壓縮、引張測(cè)試；并自動(dòng)分 選出不良品；
2.適用Key等產(chǎn)品測(cè)試，既可作按鍵等IQC來(lái)料檢測(cè)，又可作按鍵壽命測(cè)試，待測(cè)試 完畢自動(dòng)存儲(chǔ)測(cè)試曲線及資料；
3.荷重分辨率達(dá)0. Olgf，位移分辨率達(dá)0. OOlmm ；
4.荷重N、gf、kgf、Lb可自由轉(zhuǎn)換；位移mm、cm可自由轉(zhuǎn)換；
5.測(cè)試數(shù)據(jù)(曲線、數(shù)據(jù))存于電腦硬盤(每一筆資料皆可存儲(chǔ)，不限次數(shù))；
6.所有測(cè)試條件皆由電腦畫面設(shè)定測(cè)試荷重、位移、次數(shù)、速度、等
7.報(bào)表抬頭內(nèi)容隨時(shí)可修改(中英文皆可)，報(bào)表自動(dòng)生成，不需再作輸入，可打印數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線報(bào)表
8.可輸入壓縮、引張荷重之上、下限規(guī)格值，自動(dòng)判定測(cè)試結(jié)果Passed或Fail及分析
等
9.壓縮峰值(imax)及對(duì)應(yīng)之位移(iPosition)、谷值
(iBtm)及對(duì)應(yīng)之位移(iBtm Position)、引張峰值(rmax)及對(duì)應(yīng)之位移(rPosition)、 谷值(rBtm)及對(duì)應(yīng)之位移(rBtm Position)、Cick率(Cf/Cr)資料處理
10.如測(cè)試完畢發(fā)現(xiàn)有幾次測(cè)試曲線不對(duì)，只需輸入想修復(fù)之曲線號(hào)，即可對(duì)其進(jìn)行 修復(fù)而能提高測(cè)試效率，針對(duì)眾多硅橡膠按鍵制造商提出之多鍵一表式要求，可實(shí)現(xiàn)高低 不同之多個(gè)按鍵生成一張報(bào)表。


圖1是本發(fā)明的原理框圖2是檢測(cè)數(shù)控機(jī)械裝置的主剖視圖； 圖3是圖2的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的按鍵生產(chǎn)在線數(shù)控檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)數(shù)控機(jī)械裝置，壓力 傳感器，位移傳感器，運(yùn)動(dòng)控制卡，壓力變送器，測(cè)頭等。測(cè)頭安裝在檢測(cè)數(shù)控機(jī)械裝置的Z軸坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)拖板上，壓力傳感器和位移傳感器 與測(cè)頭相連，用以測(cè)量下壓按鍵的壓力和位移，壓力傳感器和位移傳感器分別把壓力和位 移轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，把壓力信號(hào)輸入到壓力變送器中，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理和放大后，通過(guò)數(shù)據(jù)采 集卡送入計(jì)算機(jī)，再經(jīng)過(guò)標(biāo)度換算、軟件濾波等后續(xù)處理后得到壓力和位移量，同時(shí)繪制出 荷重-位移曲線。運(yùn)動(dòng)控制卡則輸出控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，控制步進(jìn)伺服電機(jī)運(yùn)行，從而驅(qū)動(dòng)測(cè)頭撳 壓按鍵運(yùn)動(dòng)。測(cè)試完成后，系統(tǒng)軟件就可以按照預(yù)先設(shè)定的計(jì)算項(xiàng)目，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)測(cè)試 結(jié)果數(shù)據(jù)得出各個(gè)特征值，從而判斷按鍵合格與否。如圖2，3所示，數(shù)控檢測(cè)機(jī)械裝置包括Z軸步進(jìn)伺服電機(jī)1，X軸滑動(dòng)線性導(dǎo)軌2， X軸精密絲桿3，工作臺(tái)4，Y軸拖板5，Z軸滑動(dòng)線性導(dǎo)軌6，X軸步進(jìn)伺服電機(jī)7，Y軸立拄 8，Y軸滑動(dòng)線性導(dǎo)軌9，Y軸精密絲桿10，Z軸精密絲桿11，Y軸步進(jìn)伺服電機(jī)12，壓力傳感 器13，Z軸拖板14，X軸拖板15。Y軸拖板5上面固定連接工作臺(tái)4，Y軸拖板5兩側(cè)上面安裝Y軸立拄8，Y軸拖板 5下面兩側(cè)設(shè)有Y軸滑動(dòng)線性導(dǎo)軌9，中間傳動(dòng)連接Y軸精密絲桿10，Y軸精密絲桿10連接 Y軸步進(jìn)伺服電機(jī)12。兩個(gè)Y軸立拄8之間上、下安裝X軸滑動(dòng)線性導(dǎo)軌2，中間安裝X軸精密絲桿3，X 軸精密絲桿3連接X軸步進(jìn)伺服電機(jī)7，X軸導(dǎo)軌2上面滑動(dòng)連接X軸拖板15，且X軸拖板 15與X軸精密絲桿3傳動(dòng)連接。X軸拖板15上面通過(guò)Z軸滑動(dòng)線性導(dǎo)軌6滑動(dòng)連接Z軸拖板14，Z軸拖板14與Z
4軸精密絲桿11傳動(dòng)連接，Z軸精密絲桿11連接Z軸步進(jìn)伺服電機(jī)1。Z軸拖板14上面安 裝壓力傳感器13。 數(shù)控檢測(cè)機(jī)械裝置的工作臺(tái)4采用650 X 500鑄鐵件構(gòu)成，傳感器等檢測(cè)系統(tǒng)安裝 在Z軸拖板上。X、Y、Z軸運(yùn)動(dòng)使用高精度的滑動(dòng)線性導(dǎo)軌和精密絲桿，配置步進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng) 和電機(jī)組成。數(shù)控檢測(cè)機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)精度可達(dá)< 士0. 02mm，保證了檢測(cè)裝置的機(jī)械精度。 機(jī)械本體主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)頭的運(yùn)動(dòng)控制。本發(fā)明采用應(yīng)變式壓力傳感器來(lái)測(cè)量按鍵的的 荷重值，其工作原理傳感器的彈性膜片上貼有應(yīng)變片并組成電橋，在壓力作用下，彈性膜 片產(chǎn)生應(yīng)變，使應(yīng)變片的電阻發(fā)生變化。給應(yīng)變片組成的電橋加額定電壓，則可得到與壓力 成線性關(guān)系的電壓變化，用于靜態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量。其量程為20N，輸出電壓靈敏度 為>1. 5mV/V，精度<0. 5%，這個(gè)精度能滿足測(cè)試系統(tǒng)的精度要求。該應(yīng)變式力傳感器具有結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、靈敏度高、適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量等特點(diǎn)，比較適用于工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)，能夠滿足 較高精度的測(cè)量要求。
權(quán)利要求
1.一種按鍵生產(chǎn)在線數(shù)控檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)數(shù)控機(jī)械裝置，壓力傳感器，位移傳感 器，運(yùn)動(dòng)控制卡，壓力變送器，測(cè)頭，其特征在于所述檢測(cè)數(shù)控機(jī)械裝置由X、Y、Z軸拖板構(gòu) 成，X、Y、Z軸拖板下面分別裝有滑動(dòng)線性導(dǎo)軌和精密絲桿，精密絲桿連接步進(jìn)伺服電機(jī)，測(cè) 頭安裝在Z軸拖板上，并與壓力傳感器和位移傳感器相連，用以測(cè)量下壓按鍵的壓力和位 移，壓力傳感器和位移傳感器分別把壓力和位移轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，把壓力信號(hào)輸入到壓力 變送器中，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理和放大后，通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡送入計(jì)算機(jī)，再經(jīng)過(guò)標(biāo)度換算、軟件濾 波后續(xù)處理后得到壓力和位移量，同時(shí)繪制出荷重-位移曲線；運(yùn)動(dòng)控制卡則輸出控制信 號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，控制步進(jìn)伺服電機(jī)運(yùn)行，從而驅(qū)動(dòng)測(cè)頭撳壓按鍵運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵生產(chǎn)在線數(shù)控檢測(cè)裝置，其特征在于所述數(shù)控檢測(cè)機(jī) 械裝置的運(yùn)動(dòng)精度< 士0. 02mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵生產(chǎn)在線數(shù)控檢測(cè)裝置，其特征在于所述壓力傳感器 為應(yīng)變式壓力傳感器，其量程為20N，輸出電壓靈敏度為>1. 5mV/V，精度<0. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種按鍵生產(chǎn)在線數(shù)控檢測(cè)裝置，檢測(cè)數(shù)控機(jī)械裝置由X、Y、Z軸拖板構(gòu)成，X、Y、Z軸拖板下面分別裝有滑動(dòng)線性導(dǎo)軌和精密絲桿，精密絲桿連接步進(jìn)伺服電機(jī)，測(cè)頭安裝在Z軸拖板上，并與壓力傳感器和位移傳感器相連，用以測(cè)量下壓按鍵的壓力和位移，壓力傳感器和位移傳感器分別把壓力和位移轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，把壓力信號(hào)輸入到壓力變送器中，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理和放大后，通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡送入計(jì)算機(jī)，再經(jīng)過(guò)標(biāo)度換算、軟件濾波后續(xù)處理后得到壓力和位移量，同時(shí)繪制出荷重-位移曲線；運(yùn)動(dòng)控制卡則輸出控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，控制步進(jìn)伺服電機(jī)運(yùn)行，從而驅(qū)動(dòng)測(cè)頭撳壓按鍵運(yùn)動(dòng)。它能高精度、快速地對(duì)生產(chǎn)的全部按鍵進(jìn)行自動(dòng)判讀曲線與測(cè)試數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102004484SQ20101060197
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者鄭是超 申請(qǐng)人:上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院