本发明涉及按键测试技术领域，尤其是涉及一种按键耐久测试装置及方法。
背景技术：
目前，按键作为控制命令或数据输入的部件而被广泛应用于各种电子设备中，例如汽车、计算机、工业控制器等。按键的品质优劣及其是否可以正常操作，直接影响电子设备的工作。为了提高按键的可靠性，提高电子设备的质量，需要对按键的性能进行耐久测试。在按键耐久测试中，根据产品需要部分测试要求对多个按键交替进行耐久动作。传统的测试设备中，是通过多个气缸或电机来实现多个按键交替耐久测试，其中一个气缸或电机控制一个按压头，而每个按压头对应按压一个按键。这种方式一定程度上实现了多个按键交替耐久测试，但当按键数量较多时，需要气缸或电机数量也较多，成本很高。另一方面，当按键较多且不同按键距离较近时，多个气缸或电机在空间上排布不开，使得测试的难度很大。
技术实现要素：
基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种按键耐久测试装置及方法，其在实现单排多按键或多排多按键自动交替耐久测试的基础上，简化了装置的结构，降低了制作成本，同时其可避免发生驱动机构在空间上排布不开的现象，降低了测试难度。
其技术方案如下：
一种按键耐久测试装置，包括试验台面、支撑架、按压件、第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述支撑架设于所述试验台面上，所述支撑架上设有所述第一驱动机构和所述第二驱动机构，所述按压件与所述试验台面相对设置，所述第一驱动机构用于驱动所述按压件沿第一方向往复移动，所述第二驱动机构用于驱动所述第一驱动机构沿第二方向往复移动，所述第三驱动机构设于所述试验台面上且用于驱动所述支撑架沿第三方向往复移动，所述第一方向为所述试验台面和所述按压件的相对布置方向，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两相互垂直。
在其中一个实施例中，所述支撑架包括与所述试验台面相对设置的横梁，所述横梁沿所述第二方向布置，所述第一驱动机构滑动设于所述横梁上，所述第二驱动机构用于驱动所述第一驱动机构滑动。
在其中一个实施例中，所述支撑架还包括与所述横梁连接的立梁，所述立梁沿所述第三方向滑动设于所述试验台面上，所述第三驱动机构用于驱动所述立梁滑动。
在其中一个实施例中，还包括设于所述试验台面上的导向机构，所述导向机构包括前后相对设置的两个支撑板和两端分别与两个所述支撑板连接的导向杆，所述滑槽位于两个所述支撑板之间，所述立梁开设有供所述导向杆穿过的导向孔。
在其中一个实施例中，所述立梁为两根，两根所述立梁分别与所述横梁的两端连接，所述第三驱动机构以及所述导向机构均与所述立梁一一对应。
在其中一个实施例中，所述立梁远离所述横梁的一端设有滑轮，所述试验台面上设有与所述滑轮相配合的滑槽。
在其中一个实施例中，所述第一驱动机构包括滑动设于所述横梁上的滑块和设于所述滑块上的第一直线电机，所述按压件与所述第一直线电机连接，所述第二驱动机构包括设于所述横梁上的第二直线电机和与所述第二直线电机连接的第一驱动杆，所述第一驱动杆与所述滑块连接。
在其中一个实施例中，所述第三驱动机构包括设于所述试验台面上的第三直线电机和与所述第三直线电机连接的第二驱动杆，所述第二驱动杆与所述立梁连接。
在其中一个实施例中，还包括控制器，所述控制器与所述第一驱动机构、所述第二驱动机构以及所述第二驱动机构均电性连接。
本技术方案还提供了一种按键耐久测试方法，第一驱动机构和第二驱动机构均位于支撑架上，按压件与第一驱动机构连接，第一方向、第二方向以及第三方向两两相互垂直，包括以下步骤：
第一驱动机构驱动按压件沿第一方向下压第一按键；
第一驱动机构复位用于释放第一按键；
第二驱动机构驱动所述第一驱动机构沿第二方向移动，使得按压件位于第二按键的正上方；
第一驱动机构驱动按压件沿第一方向下压第二按键；
第一驱动机构复位用于释放第二按键；
第三驱动机构驱动支撑架沿第三方向移动，使得按压件位于第三按键的正上方；
第一驱动机构驱动按压件沿第一方向下压第三按键；
第一驱动机构复位用于释放第三按键。
下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：
本发明所述的按键耐久测试装置及方法，其通过第一驱动机构驱动按压件按压按键，实现按键的耐久性测试；并通过第二驱动机构以及第三驱动机构来移动按压件，改变按压位置，用以实现多个按键之间交替测试。本发明仅通过第一驱动机构、第二驱动机构以及第三驱动机构即可实现任意数量以及任意位置的按键之间的交替测试，本发明结构简单，易于实现，其制作成本较低，并具有较好的通用性；同时其不存在多个按压件以及与每个按压件一一对应的驱动机构引起的空间上排布不开的现象，降低了测试难度和制作难度。
所述支撑架包括横梁，横梁与试验台面相对设置，用于为第一驱动机构提供安装位置，同时用于为第一驱动机构提供滑动导向，实现按压件在第二方向上的往复移动。
所述支撑架还包括立梁，立梁用于支撑安装横梁；同时通过在第三方向上滑动立梁即可改变按压件在第三方向的往复移动。本发明通过设计所述支撑架并在整体上布局第一驱动机构、第二驱动机构以及第三驱动机构实现了按压件三维方向的移动，本发明结构简单，设计合理有效，制作成本较低。
本发明还包括导向机构，导向机构用于对立梁的滑动进行限位支撑，用以保证立梁滑动时的稳定性和精确性。
所述立梁为两根，用以保证横梁受力均衡，保证第一驱动机构滑动时的稳定性和精确性。
所述立梁的底端设有滑轮，通过滑轮与滑槽的配合用以减少立梁滑动阻力。
本发明还包括控制器，控制器可以通过编程控制第一驱动机构、第二驱动机构以及第三驱动机构分别在第一方向、第二方向以及第三方向的依次运动，实现完整循环的运行控制，进而实现单排多按键或多排多按键自动交替耐久测试，提高测试效率。
附图说明
图1为本发明实施例所述的按键耐久测试装置的结构示意图。
附图标记说明：
100、试验箱体，110、试验台面，111、滑槽，120、控制器200、支撑架，210、横梁，211、滑轨，220、立梁，221、滑轮，222、导向孔，300、按压件，400、第一驱动机构，410、第一直线电机，420、滑块，500、第二驱动机构，510、第二直线电机，520、第一驱动杆，600、第三驱动机构，610、第三直线电机，620、第二驱动杆，700、导向机构，710、支撑板，720、导向杆。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“设于”或“固定于”另一个元件时，它可以直接设于或固定于另一个元件上或者也可以通过居中的元件设于或固定于另一个元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者也可以是通过居中的元件而连接于另一个元件。
需要说明的是，除非特别指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”及“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
如图1所示，本发明所述的按键耐久测试装置，包括试验箱体100、支撑架200、按压件300、第一驱动机构400、第二驱动机构500和第三驱动机构600。所述试验箱体100设有用于放置按键样品的试验台面110。所述支撑架200安装于所述试验台面110上。所述支撑架200上安装有所述第一驱动机构400和所述第二驱动机构500。所述第一驱动机构400的输出端连接有所述按压件300，所述按压件300与所述试验台面110相对设置用于按压按键样品。所述第一驱动机构400用于驱动所述按压件300沿第一方向往复移动；所述第二驱动机构500用于驱动所述第一驱动机构400沿第二方向往复移动；所述第三驱动机构600设于所述试验台面110上且用于驱动所述支撑架200沿第三方向往复移动。所述第一方向为所述试验台面110和所述按压件300的布置方向，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两相互垂直，即第一方向与第二方向相互垂直，第三方向垂直于第一方向和第二方向所在平面。本实施例附图1所示第一方向为Z轴方向，第二方向为X轴方向，第三方向为Y轴方向(参照图中所示三维坐标系)，但是需要说明的是，本发明所述第一方向、第二方向以及第三方向不限于此，可根据实际需要进行设定。
由上述结构可知，本发明通过第一驱动机构400驱动按压件300按压按键，实现按键的耐久性测试，并配合第二驱动机构500以及第三驱动机构600来移动按压件300，改变按压位置，用以实现多个按键之间交替测试。本发明仅通过第一驱动机构400、第二驱动机构500以及第三驱动机构600即可实现任意数量以及任意位置的按键之间的交替测试，其具有较大的通用性和实用性。本发明结构简单，易于实现，其制作成本较低；同时其不存在多个按压件300以及与每个按压件300一一对应的驱动机构引起的空间上排布不开的现象，降低了测试难度和制作难度。
具体地，所述支撑架200包括与所述试验台面110相对设置的横梁210，所述横梁210沿所述第二方向(X轴方向)布置。所述第一驱动机构400滑动设于所述横梁210上，所述第二驱动机构500用于驱动所述第一驱动机构400滑动。更具体地，所述第一驱动机构400包括滑块420和固定安装于所述滑块420上的第一直线电机410。所述滑轨420与所述横梁210上滑轨211滑动配合，所述按压件300与所述第一直线电机410连接。所述按压件300可为一按压杆件，也可为一按压杆件外加一按压头。所述第二驱动机构500包括固定安装于所述横梁210端头的第二直线电机510和与所述第二直线电机510连接的第一驱动杆520，所述第一驱动杆520与所述滑块420固定连接。本发明所述横梁210一方面用于为第一驱动机构400提供安装位置，另一方面用于为第一驱动机构400提供滑动导向，实现按压件300在第二方向(X轴方向)上的往复移动。
此外，所述支撑架200还包括与所述横梁210连接的立梁220，所述立梁220沿所述第三方向(Y轴方向)滑动设于所述试验台面110上。所述第三驱动机构600用于驱动所述立梁220滑动。具体地，所述第三驱动机构600包括固定于所述试验台面110上的第三直线电机610和与所述第三直线电机610连接的第二驱动杆620，所述第二驱动杆620与所述立梁220固定连接。需要说明的是，本发明所述第一直线电机410、所述第二直线电机510以及所述第三直线电机610也均可采用气缸或液压油缸等进行替换。本发明所述立梁220一方面用于支撑安装横梁210；另一方面通过在第三方向(Y轴方向)上滑动即可实现按压件300在第三方向(Y轴方向)的往复移动。本发明通过设计所述支撑架200并在整体上布局第一驱动机构400、第二驱动机构500以及第三驱动机构600实现了按压件300在三维方向的移动。本发明结构简单，设计合理有效，制作成本较低。
优选地，所述立梁220远离所述横梁210的一端设有滑轮221，所述试验台面110上设有与所述滑轮221相配合的滑槽111。通过滑轮221与滑槽111之间的配合用以实现立梁220的滑动，减少立梁220移动时阻力。本发明可根据实际情况将滑槽111和滑轮221的位置进行调换，也可根据实际情况采用其他的滑动配合组件用以实现立梁220与试验台面110之间滑动配合。
在本实施例中，本发明还包括设于所述试验台面110上的导向机构700，所述导向机构700包括前后相对设置的两个支撑板710和两端分别与两个所述支撑板710连接的导向杆720。所述立梁220位于两个所述支撑板710之间，且所述立梁220开设有供所述导向杆720穿过的导向孔。通过该导向机构700可对立梁220的滑动进行限位支撑，用以保证立梁220滑动时的稳定性和精确性。
优选地，所述立梁220为两根，两根所述立梁220分别与所述横梁210的两端连接，用以保证横梁210受力均衡，保证第一驱动机构400滑动时的稳定性和精确性。所述滑槽111、所述第三驱动机构600以及所述导向机构700均与所述立梁220(每根所述立梁220上均设有滑轮221)一一对应。需要说明的是，在实现按压件300在第三方向(Y轴方向)移动时，需同时启动两个第三直线电机610。
在一个优选的实施例中，本发明还包括控制器120，所述控制器120设于所述试验箱体100内。所述控制器120与所述第一驱动机构400、所述第二驱动机构500以及所述第二驱动机构500均电性连接(电性连接可为有线连接或无线连接)。控制器120可以通过编程控制第一直线电机410、第二直线电机510以及第三直线电机610分别在第一方向(Z轴方向)、第二方向(X轴方向)以及第三方向(Y轴方向)的依次运动，实现完整循环的运行控制，进而实现单排多按键或多排多按键自动交替耐久测试，提高测试效率。
例如通过控制器120设置第一直线电机410、第二直线电机510以及第三直线电机610按照如下步骤依次运行，运行N个循环，就可实现位于2排的3个按键自动交替耐久测试N次。本发明所述按键耐久测试方法，具体如下：
步骤一，第一直线电机410驱动按压件300向下按压：第一按键被按下；
步骤二，第一直线电机410复位：第一按键被释放弹起；
步骤三，第二直线电机510驱动第一直线电机410直线运行Xmm；
步骤四，第一直线电机410驱动按压件300向下按压：第二按键被按下；
步骤五，第一直线电机410复位：第二按键被释放弹起；
步骤六，两个第三直线电机610驱动支撑架200直线运行Ymm；
步骤七，第一直线电机410驱动按压件300向下按压：第三按键被按下；
步骤八，第一直线电机410复位：第三按键被释放弹起；
步骤九，两个第三直线电机610驱动支撑架200直线运行-Ymm；
步骤十，第二直线电机510驱动第一直线电机410：直线运行-Xmm。
需要说明的是，上述举例仅用于解释说明本技术方案，不可成为本技术方案的限制。本发明对上述步骤一至步骤十的先后顺序以及待测试按键样品的数量均不做限定，例如，也可先执行步骤六后按压第三按键，再执行步骤三后按压第二按键，本领域技术人员可根据实际需要设定相应的程序，即可实现测试目标。
综上所述，本发明实现了通过一个第一直线电机410控制一个按压件300来进行多个按键的自动交替耐久测试，包括单排多按键、多排多按键自动交替耐久测试。本发明解决了使用多个气缸或电机来实现多个按键进行交替耐久测试所引起的空间上排布不开的问题；同时当按键数量很多时，相比一个气缸或电机对应控制一个按键耐久测试的方法，本发明节省了气缸或电机数量，降低了试验成本。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。