CN105738089A - 测力点击器、点击装置及按键产品测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供测力点击器、点击装置及按键产品测试设备。所述测力点击器(220)包括壳体(2209)、主点击杆(222)以及用于测试按键施加给所述主点击杆(222)的反作用力的测力感应器(231)，所述主点击杆(222)竖直安装在所述壳体(2209)上，所述测力感应器(231)固定设置在所述主点击杆(222)的顶部。通过本发明的测力点击器不但可以检测出按键的按键力和反弹力，而且可以量化通过按压按键产生信号时的按压力。
Description
技术领域
本发明涉及用于检测按键手感的测力点击器、点击装置及具有该点击装置的按键产品测试设备。其中，该按键产品测试设备尤其是红外遥控器测试设备、射频遥控器测试设备、显示板测试设备、计算器测试设备。
背景技术
随着社会的进步和技术的发展，附带按键的电子产品(下称按键类产品)越来越多地走进人们的生活，例如遥控器、计算器、手机、键盘、鼠标等。由于在这类按键类产品生产加工过程中，存在按键手感不良的质量隐患，所以出厂前需要对此类产品的按键进行相应地手感测试。目前，对按键的手感测试主要是由人工手动按动按键，根据手指感觉按键的力量反馈，判断产品是否为手感良品。其中，所谓的按键手感，是指按键在按动过程中对手指反作用力的大小，该反作用力过大或过小均会引起按键按动时手指的感觉差异。可知，现有按键的人工手感测试方式主要存在以下缺陷：1、人工判断按键手感，由于检测人员施加的力度不可控，没有统一的衡量标准，测试结果参差不齐；2、测试结果因人而异，受主观因素影响较大，存在质量隐患；3、工作量大、测试效率低、成本高。
中国发明专利申请CN201510124762.7(申请人:蒋海兵；申请日:2015.03.20；公开号:CN104680771A)提供一种红外遥控器测试设备及测试方法，其包括机体、用于模拟按压红外遥控器的按键的点击部、用于对红外遥控器进行定位的测试夹具、用于接收红外遥控器发出的红外信号的红外信号接收部、用于控制所述点击部工作和处理所述红外信号接收部接收的红外信号的中央控制处理单元以及用于显示测试结果的显示装置。中国发明专利申请CN201510126671.7、CN201510125250.2、CN201510127321.2(申请人均为蒋海兵；申请日均为2015.03.20)分别提供一种射频遥控器测试设备、计算器测试设备、显示板测试设备。此外，中国实用新型专利申请CN201520546824.9、CN201520546868.1(申请人均为蒋海兵；申请日均为2015.07.26)分别提供一种砝码点击装置、点击装置。这些专利文献中均未提及按键手感的检测。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种测力点击器，以解决目前上述背景技术中提及的专利文献未能测试按键手感功能的问题。
本发明通过如下技术方案实现：测力点击器，包括壳体、主点击杆以及用于测试按键施加给所述主点击杆的反作用力的测力感应器，所述主点击杆竖直安装在所述壳体上，所述测力感应器固定设置在所述主点击杆的顶部。
作为上述技术方案的进一步改进，所述壳体包括基体和盖体，所述基体固定在所述安装架上，所述盖体封盖在所述基体上。
作为上述技术方案的进一步改进，各测力点击器还包括导杆和导槽块，所述导杆套设在所述主点击杆的下部，所述导槽块设置在所述壳体上，所述导槽块具有与所述导杆适配的导槽。
作为上述技术方案的进一步改进，各测力点击器还包括行程限位块和限位凸缘，所述行程限位块固定在所述主点击杆的中部，所述限位凸缘设置在所述壳体内且位于所述行程限位块的上方。
作为上述技术方案的进一步改进，各测力点击器还包括传力筒、螺旋弹簧及传力杆，所述主点击杆的上部固定在所述传力筒的内部，所述传力杆的下部滑动连接在所述传力筒的内部，所述螺旋弹簧设置在所述传力筒的内部且位于所述传力杆与所述主点击杆之间，所述传力杆的头部设置有缓冲胶头。
根据本发明另一方面，提供一种点击装置，所述点击装置包括安装架以及用于按压按键类产品上的按键的数个上述的测力点击器。
根据本发明再一方面，提供一种按键产品测试设备，所述按键产品测试设备包括机体、安装于机体上的对按键类产品进行定位的测试夹具、用于模拟按压按键类产品的按键的点击装置，用于控制所述点击装置、测试夹具工作的中央控制处理单元以及用于显示测试结果的显示装置，所述测试夹具安装在所述机体上，所述点击装置采用如上述的点击装置，所述点击装置安装在所述机体上并与所述测试夹具上下相对设置，所述点击装置、测试夹具以及显示装置与中央控制处理单元电连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述中央控制处理单元包括放大滤波模块和数模转换模块，所述测力感应器与放大滤波模块、数模转换模块顺次连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述按键产品测试设备为红外遥控器测试设备、射频遥控器测试设备、显示板测试设备、计算器测试设备。
实施本发明的有益效果是：本发明的测力点击器不但可以检测出按键的按键力和反弹力的具体值，而且可以量化通过按压按键产生信号时的按压力。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的点击装置的立体示意图；
图2是图1的点击装置的另一立体示意图；
图3是图1的点击装置的正面示意图；
图4是图1的点击装置的侧面示意图；
图5是图1的点击装置的背面示意图；
图6是图1的点击装置的仰视示意图；
图7是图1的点击装置的测力点击器的立体示意图；
图8是图7的测力点击器的正面示意图；
图9是图7的测力点击器的分解示意图；
图10是图7的测力点击器的另一分解示意图；
图11是图7的测力点击器的剖面示意图；
图12是通过点击装置得到的按键力变化曲线图；
图13是采用本发明的点击装置的按键产品测试设备的立体示意图；
图14是采用本发明的点击装置的按键产品测试设备的示意电气框图；
图15是按键产品的按键部分的结构示意图；
图中标号含义如下：10-按键；20-导电基；30-按键基底；40-金属弹片；50-印刷电路板；1000-按键产品测试设备；100-机体；200-点击装置；300-测试夹具；211-安装架；213-导柱；220-测力点击器；221-点击胶头；222-主点击杆；223-导杆；224-螺母；225-螺旋弹簧；226-行程限位块；227-传力筒；228-传力杆；229-缓冲胶头；2209-壳体；231-测力感应器；232-线缆；2202-基体；400-中央控制处理单元；2203-限位凸缘；218-辅助气缸；217-辅助固定架；219-辅助点击组件；330-第一Y轴驱动组件；340-第二Y轴驱动组件；520-信号接收部；540-图像检测部；580-放大滤波模块；590-数模转换模块；700-指示输入装置；800-电源装置；900-存储装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
首先，对作为具有带按键手感检测功能的测力点击器和点击装置的按键产品测试设备的实施例的遥控器测试设备进行简要说明。如图13和图14所示，按键产品测试设备1000具体化为遥控器测试设备。按键产品测试设备1000包括机体100、2套点击装置200、2套测试夹具300、第一Y轴驱动组件330、第二Y轴驱动组件340、中央控制处理单元400、2套显示装置600、信号接收部520、图像检测部540、指示输入装置700、电源装置800和存储装置900等。
按键产品测试设备1000用于同时对多个(本实施例中为可以同时测试两组，每组4个共8个)射频或红外遥控器进行测试。所述测试夹具300安装在所述机体100上。点击装置200安装在所述机体100上并与所述测试夹具300上下相对设置。所述点击装置200、测试夹具300以及显示装置600与中央控制处理单元400电连接。
此外，中央控制处理单元400、电源装置800和存储装置900可以设置在机体100上，也可以设置在机体100之外的其他适当的位置。本实施例中，指示输入装置700包括至少一个键盘710和至少一个鼠标720。例如，由此，通过指示输入装置，可以在第一显示装置上操作第一组遥控器的各遥控器的测试过程，同时在第二显示装置上操作第二组遥控器的各遥控器的测试过程。
如图13所示，机体100为台桌式结构，底部设置有支脚和滚轮，便于固定和搬运。机体100包括上框体102、中间平台104和下框体106。上框体102、中间平台104和下框体106在上下方向上依次设置。上框体102通过2个铰链可向上旋转打开地安装在机体100的上方。中间平台104位于机体100的中部。中间平台104是安装2个测试夹具300的平台。中间平台104上设置有2个工作槽。2个测试夹具300可移动地位于2个工作槽内。点击装置200位于中间平台104的上方，且点击装置200位于上框体102内。中间平台104的下方为下框体106。下框体106内容纳有红外遥控器测试设备1000的电气结构等。中间平台104的下部设置有键盘托108。键盘710和鼠标720放置在键盘托108上，方便操作员使用。
如图13所示，上框体102在机体100的正面形成有两个腔体。2个显示装置600分别设置在两个腔体内。此外，上框体102上可以设置屏蔽玻璃罩，用于保护2个显示装置600。通过向上翻转上框体102，可以进入上框体102内部，进行维修等操作。而且，通过将2个显示装置600设置在腔体112内，方便操作员观察2个显示装置600上的信息，符合人机工程学。
中央控制处理单元400由CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)以及与相互电连接的各部件进行各种信号的收发的输入输出接口等构成。中央控制处理单元400与点击装置200、测试夹具300、信号接收部520、显示装置600、指示输入装置700、电源装置800和存储装置900等电连接，进行各部件的控制和信号的收发。中央控制处理单元400负责遥控器测试设备1000的整体的动作控制。存储装置900例如包括ROM(ReadOnlyMemory只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory随机存储器)。其中，ROM存储遥控器图片、遥控器的标准波形信号、遥控器的标准图像、遥控器测试设备1000的基本工作的工作程序等。RAM用作遥控器测试设备1000的工作区域等。中央控制处理单元400可以具体化为由计算机、定制功能模块、PLC、单片机、专用集成电路等构成。
其中，如图14所示，所述中央控制处理单元400包括放大滤波模块580和数模转换模块590，后述的测力感应器231与放大滤波模块580、数模转换模块590顺次连接。放大滤波模块580、数模转换模块590用于对测力感应器231测量的反映手感的反作用力的数据进行分析加工。
虽然这里以遥控器测试设备作为的按键产品测试设备的实施例，但是本发明不限于此，例如，按键产品测试设备可以为红外遥控器测试设备、射频遥控器测试设备、显示板测试设备、计算器测试设备、键盘测试设备、手机测试设备、鼠标测试设备等，这些实施例的结构可以参照上述背景技术中提及的专利文献、本领域普通技术人员知道的文献，这些专利文献通过引用的方式全文结合于此。
接着，结合附图介绍点击装置的具体结构。
如图1至图6所示，本实施例中，点击装置200包括安装架211以及用于按压按键类产品上的按键的4个测力点击器(相对于后述辅助点击组件，测力点击器为主点击组件)220。所述4个测力点击器220固定于所述安装架211上。点击装置200还包括X轴驱动组件240和Z轴驱动组件260。X轴驱动组件240和Z轴驱动组件260的结构和工作原理可以参照中国实用新型专利申请CN201520546868.1和中国实用新型专利申请CN201520546824.9，在此省略描述。
如图7至图11所示，本实施例中，各测力点击器220包括壳体2209、主点击杆222以及用于测试按键施加给所述主点击杆222的反作用力(即测试给手指的反作用力)的测力感应器231。所述主点击杆222竖直安装在所述壳体2209上。所述测力感应器231固定设置在所述主点击杆222的顶部。
测力感应器231通过线缆232与放大滤波模块580、数模转换模块590顺次连接。测力感应器231测量得到的按键力模拟信号，通过放大滤波模块580进行滤波和放大，再通过数模转换模块590转变为数字信号，传输给中央处理单元400，采用滤波算法对数字信号进行第二次的数字滤波，再对数字信号进行分析，计算出按键金属弹片向下弯曲变形的受力零界点和金属弹片反弹力并在显示装置600上进行显示，实时在显示装置600上绘制出整个按键过程的力度变化曲线。
如图7至图11所示，在本实施例中，所述壳体2209包括基体2202和盖体，所述基体2202固定在所述安装架211上，所述盖体封盖在所述基体2202上。
如图7至图11所示，在本实施例中，各测力点击器220还包括导杆223和导槽块2204，所述导杆223套设在所述主点击杆222的下部，所述导槽块2204通过螺钉固定设置在所述壳体2209上，所述导槽块2204具有与所述导杆223适配的导槽2206。由此，可以限定主点击杆222的位置，结构更加可靠。
如图7至图11所示，在本实施例中，各测力点击器220还包括行程限位块226和限位凸缘2203，所述行程限位块226固定在所述主点击杆222的中部，所述限位凸缘2203设置在所述壳体2209内且位于所述行程限位块226的上方。由此，可以限定主点击杆222的垂直位移，避免测力感应器231过载。
如图7至图11所示，在本实施例中，各测力点击器220还包括传力筒227、螺旋弹簧225及传力杆228，所述主点击杆222的上部固定在所述传力筒227的内部，所述传力杆228的下部滑动连接在所述传力筒227的内部，所述螺旋弹簧225设置在所述传力筒227的内部且位于所述传力杆228与所述主点击杆222之间，所述传力杆228的头部设置有缓冲胶头229。由此，结构更加可靠。
如图7至图11所示，在本实施例中，所述点击装置200还包括辅助气缸218、与辅助气缸218连接的辅助固定架217、以及安装于辅助固定架217上的数组辅助点击组件219，每组辅助点击组件219相应于一个测力点击器220设置。通过辅助点击组件219可以实现模拟多个手指同时双击、多击按键的动作。
在本实施例中，测力感应器231采用拉压力传感器，两端有螺纹固定安装，使用方便，可以同时测量拉压力，受力对称，信号稳定，密封处理，可在恶劣环境下使用。测力感应器231的量程约为0～1kg，精度：0.15％。测力感应器231的顶部通过螺纹固定在基体2202的顶壁处。当然，测力感应器231也可以采用市面上其他适当的传感器。
辅助气缸218、辅助固定架217、数组辅助点击组件219的结构、测试夹具300、信号接收部520、图像检测部540、显示装置600、指示输入装置700、X轴驱动组件240、第一Y轴驱动组件330、第二Y轴驱动组件340、Z轴驱动组件260及其它结构可以参照中国实用新型专利申请CN201520546868.1(申请日为2015-07-26；申请人为深圳市海铭德科技有限公司)、中国实用新型专利申请CN201520546824.9(申请日为2015-07-26；申请人为深圳市海铭德科技有限公司)，该两篇专利文献通过引用的方式全文结合于此。与该两篇专利文献不同的是，本发明的各实施例具有按键手感检测功能，能够测量出弹片类型按键的按键力和反弹力的具体值，而且可以量化通过按压硅胶类按键产生信号时的按压力。
虽然本实施例中，测力点击器用于测试遥控器的按键的手感，但本发明不限于此，测力点击器可以用于测试其他按键产品的按键的手感。
接着介绍带按键手感检测功能的点击装置200实现弹片类型按键手感检测功能的工作原理。
如图15所示，作为按键产品的实施例的遥控器具有按键10、导电基20、按键基底30、金属弹片40和印刷电路板50。其中，金属弹片40固定在印刷电路板50上，导电基20与金属弹片40相连，按键基底30的一侧与按键10通过胶粘等结合在一起，按键基底30的另一侧与导电基20结合在一起。
图12显示出主点击杆222按压按键10时的按键力变化曲线。如图12所示，从按键力变化曲线中可以看到，在按键被按下和按键被松开两段曲线中均有一个明显的力度变化奇点。在按键10被按下时，力度变化奇点为点(T1，F1)。按键被松开时，力度变化奇点为点(T2，F2)。它们分别可以表征按键金属弹片向下弯曲变形的受力过程和恢复原形的卸力过程。按键的金属弹片的受力过程和卸力过程是金属弹片按键手感检测的重要检测指标。如果没有这两个过程，那么按键的“手感”就不好。
对于硅胶类按键，上述的2个力度变化奇点可能不太明显。但是，对于硅胶类按键，测力感应器231至少可以测量出在按键被按下时按键产生信号时的按压力的具体值。该按压力的具体值即反映出手感。
在本实施例中，如上所述，测力感应器231通过线缆232与放大滤波模块580、数模转换模块590顺次连接。测力感应器231测量的按键力模拟信号，通过放大滤波模块580进行滤波和放大，再通过数模转换模块590转变为数字信号，传输给中央处理单元400，采用滤波算法对数字信号进行第二次的数字滤波，再对数字信号进行分析，计算出按键的金属弹片受力零界点和金属弹片反弹力并显示，同时绘制出整个按键过程的力度变化曲线。图12中，附图标记UP代表按键金属弹片受力临界点，附图标记DN代表按键金属弹片反弹力采集点。
在本发明的描述中，按键力是指将按键从最高位置处按压至最低位置处所需的力，反弹力是指按键从最低位置处反弹至最高位置处所释放的力。
对于硅胶等软胶按键或其他类型的按键，本发明的带按键手感检测功能的点击装置至少可以量化通过按压按键产生信号时的按压力，并实时绘制出按键在按动过程中对手指反作用力的大小的力度变化曲线。
需要理解的是，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。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“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“数个”的含义是一个或一个以上。“按键”应作广义理解，包含实现按压点击功能的所有按压式信号输入部。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.测力点击器，用于检测按键的手感，其特征在于，所述测力点击器(220)包括壳体(2209)、主点击杆(222)以及用于测试按键施加给所述主点击杆(222)的反作用力的测力感应器(231)，所述主点击杆(222)竖直安装在所述壳体(2209)上，所述测力感应器(231)固定设置在所述主点击杆(222)的顶部。
2.根据权利要求1所述的测力点击器，其特征在于，所述壳体(2209)包括基体(2202)和盖体(2201)，所述基体(2202)固定在所述安装架(211)上，所述盖体(2201)封盖在所述基体(2202)上。
3.根据权利要求1所述的测力点击器，其特征在于，各测力点击器(220)还包括导杆(223)和导槽块(2204)，所述导杆(223)套设在所述主点击杆(222)的下部，所述导槽块(2204)设置在所述壳体(2209)上，所述导槽块(2204)具有与所述导杆(223)适配的导槽(2206)。
4.根据权利要求1所述的测力点击器，其特征在于，各测力点击器(220)还包括行程限位块(226)和限位凸缘(2203)，所述行程限位块(226)固定在所述主点击杆(222)的中部，所述限位凸缘(2203)设置在所述壳体(2209)内且位于所述行程限位块(226)的上方。
5.根据权利要求1所述的测力点击器，其特征在于，各测力点击器(220)还包括传力筒(227)、螺旋弹簧(225)及传力杆(228)，所述主点击杆(222)的上部固定在所述传力筒(227)的内部，所述传力杆(228)的下部滑动连接在所述传力筒(227)的内部，所述螺旋弹簧(225)设置在所述传力筒(227)的内部且位于所述传力杆(228)与所述主点击杆(222)之间，所述传力杆(228)的头部设置有缓冲胶头(229)。
6.点击装置，其特征在于，所述点击装置(200)包括安装架(211)、用于按压按键类产品上的按键的数个测力点击器(220)、安装于所述安装架(211)的辅助气缸(218)、与辅助气缸(218)连接的辅助固定架(217)、以及安装于辅助固定架(217)上的数组辅助点击组件(219)，每组辅助点击组件(219)相应于一个测力点击器(220)设置，数个测力点击器(220)的各测力点击器(220)为权利要求1至5任一项所述的测力点击器(220)。
7.按键产品测试设备，其特征在于，所述按键产品测试设备(1000)包括机体(100)、安装于机体(100)上的对按键类产品进行定位的测试夹具(300)、用于模拟按压按键类产品的按键的点击装置(200)，用于控制所述点击装置(200)、测试夹具(300)工作的中央控制处理单元(400)以及用于显示测试结果的显示装置(600)，所述测试夹具(300)安装在所述机体(100)上，所述点击装置(200)采用如权利要求1至6任意一项所述的点击装置，所述点击装置(200)安装在所述机体(100)上并与所述测试夹具(300)上下相对设置，所述点击装置(200)、测试夹具(300)以及显示装置(600)与中央控制处理单元(400)电连接。
8.根据权利要求7所述的按键产品测试设备，其特征在于，所述中央控制处理单元(400)包括放大滤波模块(580)和数模转换模块(590)，所述测力感应器(231)与放大滤波模块(580)、数模转换模块(590)顺次连接。
9.根据权利要求7所述的按键产品测试设备，其特征在于，所述按键产品测试设备(1000)为红外遥控器测试设备、射频遥控器测试设备、显示板测试设备、计算器测试设备。
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