專利名稱：旋鈕自動檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測裝置，特別是涉及一種用于機(jī)械、電器、儀器及電氣設(shè)備上的旋鈕的自動檢測裝置。
背景技術(shù)：
旋鈕是廣泛使用于機(jī)械、電器、儀器及電氣設(shè)備上的常用元件。其作用主要有兩種，一種是開關(guān)型旋鈕，這類旋鈕分為不同的檔位，每個檔位接通一個開關(guān)。另一種是電位器型旋鈕，這類旋鈕的不同位置代表著不同的電壓輸出。無論是何種旋鈕，旋鈕的固定位置都必須具備正常和穩(wěn)定的開關(guān)狀態(tài)或電壓輸出值。
在旋鈕的制造過程中，必須對旋鈕的質(zhì)量進(jìn)行檢測?，F(xiàn)有的檢測方法是采用人工操作。檢測時，將旋鈕旋到某個固定位置，然后通過一定的測試裝置測量該位置的開關(guān)狀態(tài)和電壓，由人工判斷接通狀態(tài)是否合格。這種方法勞動強(qiáng)度大，測試誤差多且測試效率很低。對于某些需要進(jìn)行壽命測試的開關(guān)測試時，一個開關(guān)就可能需要進(jìn)行數(shù)千次甚至數(shù)十萬次的旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)，此時，用人工的方式不僅費(fèi)時費(fèi)力，且由人工進(jìn)行如此之多次數(shù)的測試，難免出現(xiàn)誤檢或漏檢的情況，因而難以保證檢測質(zhì)量。因此，研制一種高效率的自動檢測設(shè)備就成為一種客觀需求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型旨在解決上述問題，而提供一種檢測過程可自動進(jìn)行，可實(shí)時顯示測試狀態(tài)，自動生成測試報(bào)表，能有效降低勞動強(qiáng)度，大大提高工作效率的旋鈕自動檢測裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種旋鈕自動檢測裝置，該裝置包括一個旋鈕定位機(jī)構(gòu)，它裝在機(jī)架上部；一個旋鈕輸送機(jī)構(gòu)，它裝在旋鈕定位機(jī)構(gòu)下部，并可上下移動；一個旋鈕夾持機(jī)構(gòu)，它裝在旋鈕定位機(jī)構(gòu)的上方；一個旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)，它裝在旋鈕夾持機(jī)構(gòu)的上部，并與支架連接，及一個控制機(jī)構(gòu)，它裝在機(jī)架的一側(cè)，其中，旋鈕定位機(jī)構(gòu)分別與旋鈕輸送機(jī)構(gòu)及控制機(jī)構(gòu)連接；旋鈕輸送機(jī)構(gòu)分別與旋鈕定位機(jī)構(gòu)及控制機(jī)構(gòu)連接；旋鈕夾持機(jī)構(gòu)與旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)則與控制機(jī)構(gòu)連接。
旋鈕定位機(jī)構(gòu)是一個與旋鈕形狀相匹配的定位模座，該模座由彈性材料制成，它固定于直線導(dǎo)軌或直線軸承上部，且其軸心與電機(jī)軸心處于同一軸線上。
旋鈕輸送機(jī)構(gòu)包括氣缸、直線導(dǎo)軌或直線軸承，其中，氣缸固定在氣缸支架下部，氣缸上端與直線導(dǎo)軌或直線軸承連接，直線導(dǎo)軌或直線軸承對稱設(shè)置于氣缸兩側(cè)，并可上下運(yùn)動。
旋鈕夾持機(jī)構(gòu)為氣動手指，其上端與旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，其下端懸空并正對定位模座。
旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)、連軸器、限位擋塊，其中，步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)裝在電機(jī)支架上，電機(jī)軸經(jīng)連軸器與氣動手指的轉(zhuǎn)軸連接，在氣動手指的轉(zhuǎn)軸支撐軸承內(nèi)裝有兩個限位擋塊，限位擋塊外部裝有接近開關(guān)。
控制機(jī)構(gòu)包括控制器、電機(jī)驅(qū)動器及人機(jī)界面，其中，控制器輸入端與操作按鈕及接近開關(guān)連接，其輸出端與氣缸控制用電磁閥連接；電機(jī)驅(qū)動器分別與控制器和步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)連接；人機(jī)界面通過串口或以太網(wǎng)與控制器相連接。
控制器可以是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、單片機(jī)或PLC；電機(jī)驅(qū)動器為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器或伺服電機(jī)驅(qū)動器；人機(jī)界面可以是LCD、LED顯示器、觸摸顯示器、電腦顯示器。
本實(shí)用新型的積極效果在于，它改變了傳統(tǒng)的旋鈕檢測方式，使得旋鈕檢測可自動、快捷、可靠且高效率地進(jìn)行。與傳統(tǒng)檢測方法相比，本實(shí)用新型具有如下顯著特點(diǎn)一、可以快速地對各類旋鈕進(jìn)行精確的測試；二、可以簡便地進(jìn)行測試參數(shù)和故障判據(jù)的修改；三、可以直觀地在人機(jī)界面上觀察實(shí)時的測試狀態(tài)；四、可以保存測試的歷史數(shù)據(jù)，知道每個旋鈕是在什么位置和第幾次測試出現(xiàn)的故障，歷史數(shù)據(jù)同時提供測試時間、工件的ID號、和測試結(jié)束的時間，便于進(jìn)行質(zhì)量分析和統(tǒng)計(jì)；歷史數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢；五、操作人員可以同時通過機(jī)臺上的指示燈和人機(jī)界面上的仿真圖形來對測試過程進(jìn)行觀察；六、可以自動生成報(bào)表，供測試人員查看；七、減少了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率和測試的準(zhǔn)確度。


圖1是本實(shí)用新型的設(shè)備整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的旋鈕輸送機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是旋鈕輸送機(jī)構(gòu)的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型的旋鈕夾持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型的旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)限位擋塊及接近開關(guān)連接示意圖。
圖6是本實(shí)用新型的旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)限位擋塊及接近開關(guān)的另一連接示意圖。
圖7是本實(shí)用新型的旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)的連軸器連接示意圖。
圖8是本實(shí)用新型的控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)框圖。
圖9是本實(shí)用新型的人機(jī)界面示意圖。
具體實(shí)施方式
參閱圖1，本實(shí)用新型的旋鈕自動檢測裝置包括旋鈕定位機(jī)構(gòu)10、旋鈕輸送機(jī)構(gòu)20、旋鈕夾持機(jī)構(gòu)30、旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)40、控制機(jī)構(gòu)50及機(jī)架60，其中，旋鈕定位機(jī)構(gòu)10用于旋鈕旋轉(zhuǎn)軸心的確定，本例中，旋鈕定位機(jī)構(gòu)是一個與旋鈕形狀相匹配的定位模座，該模座由彈性塑料材料制成，它固定于直線導(dǎo)軌22或直線軸承23上部，且其軸心與電機(jī)41的軸心處于同一軸線上。被測旋鈕裝在定位模座內(nèi)，并由定位銷固定。所述旋鈕輸送機(jī)構(gòu)20用于將被測旋鈕由下至上輸送至夾持機(jī)構(gòu)，它包括氣缸21、直線導(dǎo)軌22或直線軸承23，圖2示出了采用直線導(dǎo)軌的旋鈕輸送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，其中，氣缸21固定在氣缸支架24下部，氣缸上裝有氣缸控制用電磁閥55，電磁閥則與控制機(jī)構(gòu)50連接，氣缸連桿上端與直線導(dǎo)軌22連接，直線導(dǎo)軌22對稱設(shè)置于氣缸21兩側(cè)，并可上下運(yùn)動。該輸送機(jī)構(gòu)通過氣缸21推動定位模座10上升至旋鈕夾持機(jī)構(gòu)30。圖3示出了采用直線軸承23的旋鈕輸送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，其中，用直線軸承23代替了直線導(dǎo)軌22。所述旋鈕夾持機(jī)構(gòu)30用于夾持被測旋鈕，本例中，旋鈕夾持機(jī)構(gòu)采用氣動手指，其結(jié)構(gòu)如圖4所示，氣動手指可選用市售產(chǎn)品，它包括手指氣缸33和與之相連的扇形開口夾32，氣動手指的氣缸上端的轉(zhuǎn)軸與旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)40連接，氣動手指下端懸空并正對定位模座10。氣動手指的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有與旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)的接近開關(guān)45相配合的探頭31(見圖5)。當(dāng)被測旋鈕上升到位后，由氣動手指將其夾持后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)測試。所述旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)40用于驅(qū)動旋鈕夾持機(jī)構(gòu)30運(yùn)轉(zhuǎn)，它包括步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)41、連軸器42、限位擋塊43，其中，步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)41裝在電機(jī)支架44上，電機(jī)支架則固定在夾持機(jī)構(gòu)支架46頂部，如圖7所示，電機(jī)軸經(jīng)連軸器42與氣動手指30的轉(zhuǎn)軸連接，連軸器用于消除不同旋鈕測試時的位置誤差所造成的軸心的變化。在氣動手指的轉(zhuǎn)軸支撐軸承內(nèi)裝有兩個限位擋塊43，以防止機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時，夾持機(jī)構(gòu)超出旋鈕的旋轉(zhuǎn)范圍而造成旋鈕的損壞。在限位擋塊外部裝有接近開關(guān)45，它可為控制機(jī)構(gòu)提供旋鈕夾持機(jī)構(gòu)的探頭31的到位信號。如圖5，接近開關(guān)45可裝在兩限位擋塊43之間，也可裝在如圖6所示的兩限位擋塊的其中之一外側(cè)。所述控制機(jī)構(gòu)50結(jié)構(gòu)如圖8所示，它用于進(jìn)行檢測設(shè)備的自動控制，它包括控制器51、電機(jī)驅(qū)動器52及人機(jī)界面53，在機(jī)架60的外側(cè)還設(shè)有一個啟動或停止檢測設(shè)備用的操作按鈕54。其中，控制器51可以是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、單片機(jī)或PLC，其輸入端與操作按鈕54及接近開關(guān)45連接，其輸出端與氣缸控制用電磁閥55連接，控制器主要是根據(jù)機(jī)臺上的操作按鈕指令、傳感器狀態(tài)以及上位機(jī)的指令進(jìn)行運(yùn)算，并通過運(yùn)動控制模塊驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動器、氣缸電磁閥或指示燈56進(jìn)行相關(guān)動作?？刂破鞯墓δ苋缦?1)、可以根據(jù)人機(jī)界面?zhèn)鱽淼闹噶顚y試的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行修改；(2)、可以對傳感器和按鈕的數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；(3)、能夠探測機(jī)臺上按鈕的狀態(tài)進(jìn)行測試過程的啟動，也能夠接收從人機(jī)界面?zhèn)鱽淼膯有盘栠M(jìn)行測試過程的啟動；(4)、能夠按設(shè)定的時序控制電磁閥的動作，來控制氣缸的動作；(5)、能夠按設(shè)定的時序控制電機(jī)驅(qū)動器，來對電機(jī)的動作和停止進(jìn)行控制；(6)、能夠在旋鈕的測試位置對旋鈕的狀態(tài)進(jìn)行測試，并作出正常或故障的判斷；(7)、能根據(jù)對旋鈕狀態(tài)的測試狀態(tài)來控制指示燈的輸出；如果被測旋鈕在某一個測試循環(huán)的某個位置上的狀況不符合要求，操作機(jī)臺上的異常指示燈將亮起，表示該循環(huán)出現(xiàn)故障。如果正常，則正常指示燈亮起；(8)、能夠自動判斷測試過程的結(jié)束而終止測試過程，也能夠根據(jù)機(jī)臺上停止按鈕的狀態(tài)、或根據(jù)上位機(jī)的狀態(tài)終止測試過程；(9)、如果判斷某旋鈕測試失敗，機(jī)器將自動退出測試，并且將所有的故障出現(xiàn)的位置、出現(xiàn)在第幾次循環(huán)和故障的現(xiàn)象通過控制器發(fā)往上位機(jī)進(jìn)行保存。
所述電機(jī)驅(qū)動器52為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器或伺服電機(jī)驅(qū)動器，它分別與控制器51和步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)41連接，主要根據(jù)控制器傳來的指令對電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。
電機(jī)驅(qū)動器具有如下功能(1)、根據(jù)控制的命令控制電機(jī)運(yùn)動或停止；(2)、能夠?qū)﹄姍C(jī)的過流過載進(jìn)行保護(hù)；(3)、能夠按控制器的指令使電機(jī)按預(yù)定的速度和位置進(jìn)行運(yùn)動。
(4)、在測試中途，測試人員可以暫停或退出測試。按暫停鍵，機(jī)器將暫停測試，但本次測試前面的測試循環(huán)的所有的數(shù)據(jù)將被保存，當(dāng)恢復(fù)測試時，測試將繼續(xù)，與沒有暫停過一樣。
(5)、如果因故需要停止測試，則可以按停止鍵推出測試，測試退出時，本次的測試數(shù)據(jù)將不做保存，但前面出現(xiàn)的故障數(shù)據(jù)將進(jìn)行保存。
(6)、控制器與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通過串行通訊口或以太網(wǎng)進(jìn)行通訊，可以保證數(shù)據(jù)的高速和可靠的傳輸?？刂破骺稍谂c上位機(jī)通訊中斷的情況下繼續(xù)工作，并在上位機(jī)恢復(fù)通訊后，將數(shù)據(jù)上傳。
所述人機(jī)界面53如圖9所示，它可以是LCD、LED顯示器、觸摸顯示器、電腦顯示器，它通過串口或以太網(wǎng)與控制器51相連接。人機(jī)界面軟件可以運(yùn)行在計(jì)算機(jī)、工控機(jī)或嵌入式PC上，主要是供輸入被測工件的ID號輸入(通過條碼讀寫器或鍵盤輸入)、顯示被測旋鈕的狀態(tài)、顯示被測數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的查閱、報(bào)表的生成和查看等，并具有如下功能(1)、能夠接受被測工件的ID號輸入，無論是通過鍵盤還是通過條碼閱讀器；(2)、對每個工位的測試參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，如輸入被測元件的ID號，測試次數(shù)，判斷為元件不良的連續(xù)故障次數(shù)，每項(xiàng)功能檢測的動作次數(shù)和時序可以設(shè)定；(3)、能夠設(shè)定每個旋鈕的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)時間、停留時間和旋轉(zhuǎn)的檔位；(4)、能夠設(shè)定每個旋鈕的測試次數(shù)、故障判據(jù)；(5)、可顯示測試裝置的工作狀態(tài)，可以對整個設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行概覽，也可以顯示設(shè)備的詳細(xì)工況，如當(dāng)前的開關(guān)的位置、該位置的開關(guān)通斷情況、當(dāng)前循環(huán)的好壞狀況、當(dāng)前的測試循環(huán)數(shù)、當(dāng)前的故障循環(huán)次數(shù)、機(jī)臺操作按鈕的按下狀況等；(6)、可以對每個工位上的每個工件的故障情況進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)記錄，記錄內(nèi)容包括故障發(fā)生時的測試循環(huán)次數(shù)、工件的ID號、發(fā)生故障的開關(guān)位置、故障現(xiàn)象、開始測試的時間，測試結(jié)束的時間，總的設(shè)定次數(shù)，實(shí)際測試的次數(shù)，出現(xiàn)故障的時間和次數(shù)等；(7)、能夠?qū)y試結(jié)果以報(bào)表的形式打印出來，報(bào)表的打印可以是全部的歷史數(shù)據(jù)，也可以是其中一部分；(8)、在人機(jī)界面上，可以修改工件失敗的條件，如減少或增加連續(xù)故障的次數(shù)作為元件失敗的判據(jù)。
(9)、人機(jī)界面與控制器的通訊可以采用串行通訊口或以太網(wǎng)的方式。
權(quán)利要求1.一種旋鈕自動檢測裝置，其特征在于，該裝置包括一個旋鈕定位機(jī)構(gòu)(10)，它裝在機(jī)架(60)上部；一個旋鈕輸送機(jī)構(gòu)(20)，它裝在旋鈕定位機(jī)構(gòu)下部，并可上下移動；一個旋鈕夾持機(jī)構(gòu)(30)，它裝在旋鈕定位機(jī)構(gòu)的上方；一個旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)(40)，它裝在旋鈕夾持機(jī)構(gòu)(30)的上部，并與支架(61)連接，及一個控制機(jī)構(gòu)(50)，它裝在機(jī)架(60)的一側(cè)，其中，旋鈕定位機(jī)構(gòu)(10)分別與旋鈕輸送機(jī)構(gòu)(20)及控制機(jī)構(gòu)(50)連接；旋鈕輸送機(jī)構(gòu)(20)分別與旋鈕定位機(jī)構(gòu)(10)及控制機(jī)構(gòu)(50)連接；旋鈕夾持機(jī)構(gòu)(30)與旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)(40)連接，旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)則與控制機(jī)構(gòu)(50)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋鈕自動檢測裝置，其特征在于，所述旋鈕定位機(jī)構(gòu)(10)是一個與旋鈕形狀相匹配的定位模座，該模座由彈性材料制成，它固定于直線導(dǎo)軌(22)或直線軸承(23)上部，且其軸心與電機(jī)(41)軸心處于同一軸線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋鈕自動檢測裝置，其特征在于，所述旋鈕輸送機(jī)構(gòu)(20)包括氣缸(21)、直線導(dǎo)軌(22)或直線軸承(23)，其中，氣缸(21)固定在氣缸支架(24)下部，氣缸上端與直線導(dǎo)軌(22)或直線軸承(23)連接，直線導(dǎo)軌(22)或直線軸承(23)對稱設(shè)置于氣缸(21)兩側(cè)，并可上下運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋鈕自動檢測裝置，其特征在于，所述旋鈕夾持機(jī)構(gòu)(30)為氣動手指，其上端與旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)(40)連接，其下端懸空并正對定位模座(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋鈕自動檢測裝置，其特征在于，所述旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)(40)包括步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)(41)、連軸器(42)、限位擋塊(43)，其中，步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)(41)裝在電機(jī)支架(44)上，電機(jī)軸經(jīng)連軸器(42)與氣動手指的轉(zhuǎn)軸連接，在氣動手指的轉(zhuǎn)軸支撐軸承內(nèi)裝有兩個限位擋塊(43)，限位擋塊外部裝有接近開關(guān)(45)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋鈕自動檢測裝置，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)(50)包括控制器(51)、電機(jī)驅(qū)動器(52)及人機(jī)界面(53)，其中，控制器(51)輸入端與操作按鈕(54)及接近開關(guān)(45)連接，其輸出端與氣缸控制用電磁閥(55)連接；電機(jī)驅(qū)動器(52)分別與控制器(51)和步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)(41)連接；人機(jī)界面(53)通過串口或以太網(wǎng)與控制器(51)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋鈕自動檢測裝置，其特征在于，控制器(51)可以是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、單片機(jī)或PLC；電機(jī)驅(qū)動器(52)為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器或伺服電機(jī)驅(qū)動器；人機(jī)界面(53)可以是LCD、LED顯示器、觸摸顯示器、電腦顯示器。
專利摘要一種旋鈕自動檢測裝置，該裝置包括一個旋鈕定位機(jī)構(gòu)，它裝在機(jī)架上部；一個旋鈕輸送機(jī)構(gòu)，它裝在旋鈕定位機(jī)構(gòu)下部，并可上下移動；一個旋鈕夾持機(jī)構(gòu)，它裝在旋鈕定位機(jī)構(gòu)的上方；一個旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)，它裝在旋鈕夾持機(jī)構(gòu)的上部，并與支架連接，及一個控制機(jī)構(gòu)，它裝在機(jī)架的一側(cè)，所述旋鈕定位機(jī)構(gòu)分別與旋鈕輸送機(jī)構(gòu)及控制機(jī)構(gòu)連接；旋鈕輸送機(jī)構(gòu)分別與旋鈕定位機(jī)構(gòu)及控制機(jī)構(gòu)連接；旋鈕夾持機(jī)構(gòu)與旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，旋鈕驅(qū)動機(jī)構(gòu)則與控制機(jī)構(gòu)連接。本實(shí)用新型使旋鈕檢測過程可自動進(jìn)行，可實(shí)時顯示測試狀態(tài)，自動生成測試報(bào)表，能有效降低勞動強(qiáng)度，大大提高工作效率。
文檔編號H01L21/66GK2766249SQ20052005385
公開日2006年3月22日 申請日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月14日
發(fā)明者史珺, 史傳東, 戴俊民, 付盛, 關(guān)鑫, 陳壁群 申請人:合控電氣(深圳)有限公司