專利名稱：按鍵生產在線數控檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉一種生產在線數控檢測裝置，尤其是一種高精度、快速地對生產的按鍵 進行在線數控檢測的裝置。
背景技術：
荷重曲線儀可以對按鍵開關、薄膜按鍵、導電橡膠、簧片等任一點的荷重與位移的 關系進行自動判讀曲線與測試數據，在產品質量控制中起到重要的作用。由于產品質量不 斷提高的要求，特別是電子產品零缺陷的提出對高端按鍵產品每一點要求進行全面的質量 檢測。需要一種以高精度、快速地對生產的全部按鍵產品進行自動判讀曲線與測試數據的 在線數控檢測裝置。
發明內容
本發明是要提供一種按鍵生產在線數控檢測裝置，該裝置能高精度、快速地對生 產的全部按鍵產品進行自動判讀曲線與測試數據。為實現上述目的，本發明的技術方案是一種按鍵生產在線數控檢測裝置，包括檢 測數控機械裝置，壓力傳感器，位移傳感器，運動控制卡，壓力變送器，測頭，檢測數控機械 裝置由x、Y、z軸拖板構成，Χ、Υ、Ζ軸拖板下面分別裝有滑動線性導軌和精密絲桿，精密絲桿 連接步進伺服電機，測頭安裝在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化為電壓信號，把 壓力信號輸入到壓力變送器中，經過信號調理和放大后，通過數據采集卡送入計算機，再經 過標度換算、軟件濾波后續處理后得到壓力和位移量，同時繪制出荷重-位移曲線；運動控 制卡則輸出控制信號給電機驅動器，控制步進伺服電機運行，從而驅動測頭撳壓按鍵運動。數控檢測機械裝置的運動精度< 士0.02mm。壓力傳感器為應變式壓力傳感器，其量程為20N，輸出電壓靈敏度為>1. 5mV/V，精
度 <0. 5%ο本發明的有益效果是；
1.適合大批量產品的在線離線測試，操作人員只需將測試工件放置機床工作臺的工 裝夾具上，并之測試條件輸入、存儲即可對每個工件進行自動作壓縮、引張測試；并自動分 選出不良品；
2.適用Key等產品測試，既可作按鍵等IQC來料檢測，又可作按鍵壽命測試，待測試 完畢自動存儲測試曲線及資料；
3.荷重分辨率達0. Olgf，位移分辨率達0. OOlmm ；
4.荷重N、gf、kgf、Lb可自由轉換；位移mm、cm可自由轉換；
5.測試數據(曲線、數據)存于電腦硬盤(每一筆資料皆可存儲，不限次數)；
6.所有測試條件皆由電腦畫面設定測試荷重、位移、次數、速度、等
7.報表抬頭內容隨時可修改(中英文皆可)，報表自動生成，不需再作輸入，可打印數據報表、曲線報表
8.可輸入壓縮、引張荷重之上、下限規格值，自動判定測試結果Passed或Fail及分析
等
9.壓縮峰值(imax)及對應之位移(iPosition)、谷值
(iBtm)及對應之位移(iBtm Position)、引張峰值(rmax)及對應之位移(rPosition)、 谷值(rBtm)及對應之位移(rBtm Position)、Cick率(Cf/Cr)資料處理
10.如測試完畢發現有幾次測試曲線不對，只需輸入想修復之曲線號，即可對其進行 修復而能提高測試效率，針對眾多硅橡膠按鍵制造商提出之多鍵一表式要求，可實現高低 不同之多個按鍵生成一張報表。
圖1是本發明的原理框圖2是檢測數控機械裝置的主剖視圖； 圖3是圖2的俯視圖。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。如圖1所示，本發明的按鍵生產在線數控檢測裝置，包括檢測數控機械裝置，壓力 傳感器，位移傳感器，運動控制卡，壓力變送器，測頭等。測頭安裝在檢測數控機械裝置的Z軸坐標運動拖板上，壓力傳感器和位移傳感器 與測頭相連，用以測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 移轉化為電壓信號，把壓力信號輸入到壓力變送器中，經過信號調理和放大后，通過數據采 集卡送入計算機，再經過標度換算、軟件濾波等后續處理后得到壓力和位移量，同時繪制出 荷重-位移曲線。運動控制卡則輸出控制信號給驅動器，控制步進伺服電機運行，從而驅動測頭撳 壓按鍵運動。測試完成后，系統軟件就可以按照預先設定的計算項目，進行數據處理，根據測試 結果數據得出各個特征值，從而判斷按鍵合格與否。如圖2，3所示，數控檢測機械裝置包括Z軸步進伺服電機1，X軸滑動線性導軌2， X軸精密絲桿3，工作臺4，Y軸拖板5，Z軸滑動線性導軌6，X軸步進伺服電機7，Y軸立拄 8，Y軸滑動線性導軌9，Y軸精密絲桿10，Z軸精密絲桿11，Y軸步進伺服電機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4，Y軸拖板5兩側上面安裝Y軸立拄8，Y軸拖板 5下面兩側設有Y軸滑動線性導軌9，中間傳動連接Y軸精密絲桿10，Y軸精密絲桿10連接 Y軸步進伺服電機12。兩個Y軸立拄8之間上、下安裝X軸滑動線性導軌2，中間安裝X軸精密絲桿3，X 軸精密絲桿3連接X軸步進伺服電機7，X軸導軌2上面滑動連接X軸拖板15，且X軸拖板 15與X軸精密絲桿3傳動連接。X軸拖板15上面通過Z軸滑動線性導軌6滑動連接Z軸拖板14，Z軸拖板14與Z
4軸精密絲桿11傳動連接，Z軸精密絲桿11連接Z軸步進伺服電機1。Z軸拖板14上面安 裝壓力傳感器13。 數控檢測機械裝置的工作臺4采用650 X 500鑄鐵件構成，傳感器等檢測系統安裝 在Z軸拖板上。X、Y、Z軸運動使用高精度的滑動線性導軌和精密絲桿，配置步進伺服驅動 和電機組成。數控檢測機械裝置的運動精度可達< 士0. 02mm，保證了檢測裝置的機械精度。 機械本體主要用來實現對測頭的運動控制。本發明采用應變式壓力傳感器來測量按鍵的的 荷重值，其工作原理傳感器的彈性膜片上貼有應變片并組成電橋，在壓力作用下，彈性膜 片產生應變，使應變片的電阻發生變化。給應變片組成的電橋加額定電壓，則可得到與壓力 成線性關系的電壓變化，用于靜態、準靜態和動態壓力測量。其量程為20N，輸出電壓靈敏度 為>1. 5mV/V，精度<0. 5%，這個精度能滿足測試系統的精度要求。該應變式力傳感器具有結 構簡單、性能穩定、靈敏度高、適用于動態測量等特點，比較適用于工業測控系統，能夠滿足 較高精度的測量要求。
權利要求
1.一種按鍵生產在線數控檢測裝置，包括檢測數控機械裝置，壓力傳感器，位移傳感 器，運動控制卡，壓力變送器，測頭，其特征在于所述檢測數控機械裝置由X、Y、Z軸拖板構 成，X、Y、Z軸拖板下面分別裝有滑動線性導軌和精密絲桿，精密絲桿連接步進伺服電機，測 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化為電壓信號，把壓力信號輸入到壓力 變送器中，經過信號調理和放大后，通過數據采集卡送入計算機，再經過標度換算、軟件濾 波后續處理后得到壓力和位移量，同時繪制出荷重-位移曲線；運動控制卡則輸出控制信 號給電機驅動器，控制步進伺服電機運行，從而驅動測頭撳壓按鍵運動。
2.根據權利要求1所述的按鍵生產在線數控檢測裝置，其特征在于所述數控檢測機 械裝置的運動精度< 士0. 02mm。
3.根據權利要求1所述的按鍵生產在線數控檢測裝置，其特征在于所述壓力傳感器 為應變式壓力傳感器，其量程為20N，輸出電壓靈敏度為>1. 5mV/V，精度<0. 5%。
全文摘要
本發明涉及一種按鍵生產在線數控檢測裝置，檢測數控機械裝置由X、Y、Z軸拖板構成，X、Y、Z軸拖板下面分別裝有滑動線性導軌和精密絲桿，精密絲桿連接步進伺服電機，測頭安裝在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化為電壓信號，把壓力信號輸入到壓力變送器中，經過信號調理和放大后，通過數據采集卡送入計算機，再經過標度換算、軟件濾波后續處理后得到壓力和位移量，同時繪制出荷重-位移曲線；運動控制卡則輸出控制信號給電機驅動器，控制步進伺服電機運行，從而驅動測頭撳壓按鍵運動。它能高精度、快速地對生產的全部按鍵進行自動判讀曲線與測試數據。
文檔編號G05B19/418GK102004484SQ20101060197
公開日2011年4月6日 申請日期2010年12月23日 優先權日2010年12月23日
發明者鄭是超 申請人:上海工業自動化儀表研究院