一种挤压试验设备及挤压测试方法与流程

1.本发明属于测试装置技术领域，具体地说，是涉及一种用于对产品进行挤压测试的试验设备及挤压测试方法。


背景技术：

2.随着消费者对电子产品操作便捷性要求的不断提高，现阶段，某些电子产品采用感测用户敲击的方式来识别用户的操作指令。例如，目前的某些无线耳机，会在其手柄的内部配置压力传感器，用于感应用户的点击动作，根据点击次数或者点击频率识别出用户的操作指令，进而控制耳机执行相应的功能，实现对用户操作的响应。
3.耳机在出厂前，需要对其内部的压力传感器的性能进行测试。现阶段，针对耳机内部的压力传感器，其性能测试方法主要采用挤压试验方法。即，对耳机手柄上与压力传感器所在位置相对应的部位进行点击操作，通过采集压力传感器的输出值，测试压力传感器的可靠性。
4.目前，现有的耳机挤压试验设备采用伺服电机对待测产品进行挤压测试，试验稳定性差，复测率高，并且体积大，工位数量少，不利于试验效率的提升，浪费时间和人力。
5.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

6.本发明基于气缸设计挤压试验设备，利用一根气管控制两台气缸同步动作，以达到提高挤压测试操作的准确性、降低复测率的目的。
7.为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：在一个方面，本发明提出了一种挤压试验设备，其具有若干个测试工位，每一个测试工位包括测试治具和两个气缸；其中，所述测试治具用于承载待测产品；所述两个气缸分置于所述测试治具的相对两侧，两个气缸的进气管连接至同一根气流管路；所述气流管路用于向两个气缸的进气管同时供气，以控制两个气缸的活塞触头同步推出，挤压所述测试治具上的待测产品。
8.在本技术的一些实施例中，为了使两个气缸的活塞触头在缩回时能够达到同步，优选将所述两个气缸的出气管连接至同一根回气管路，所述回气管路用于向两个气缸的出气管同时供气，以控制两个气缸的活塞触头同步缩回。
9.在本技术的一些实施例中，可以配置所述气流管路和回气管路通过换向阀交替供气，当其中一根管路处于供气状态时，另外一根管路连通大气，处于排气状态，以控制两个气缸的活塞触头可靠伸缩。
10.在本技术的一些实施例中，还可以在所述测试工位中进一步配置电磁阀和调压阀；其中，所述电磁阀可以配置两个，其中一个安装在所述气流管路上，用于对流过所述两个气缸的进气管的气流进行开闭控制；另外一个安装在所述回气管路上，用于对流过所述
两个气缸的出气管的气流进行开闭控制，通过电磁阀可以控制两个气缸是否工作。所述调压阀包括两个，分别安装在所述两个气缸的进气管上，用于调节每一个气缸的气流大小，继而改变每一个气缸的出力强度，使得待测产品上所受到的挤压力可以按照要求自由调节，由此可以满足不同类型待测产品的挤压测试要求。
11.在本技术的一些实施例中，可以在所述测试治具中配置载台和旋转座；其中，所述载台上设置有夹具，所述夹具用于夹持固定待测产品；所述旋转座安装在所述载台的下方，用于驱动所述载台转动，以调节所述载台上的待测产品的挤压位置，以满足某些待测产品需要多方位挤压的测试需求。
12.在本技术的一些实施例中，可以在所述旋转座中配置固定底座和转盘；其中，在所述固定底座上可以设置转角刻度盘和紧固螺钉；所述转盘与所述固定底座同轴转动装配，并可在所述紧固螺钉的紧固作用下实现与所述固定底座的固定装配；将所述载台安装在所述转盘上，利用转角刻度盘可以直观、准确地调整待测产品的挤压方位。
13.在本技术的一些实施例中，为了对气缸进行定位，可以在所述测试工位中配置立柱、支架和弹性卡夹；其中，所述立柱包括两个，分别用于支撑和定位所述两个气缸，在每一个所述立柱上均开设有竖向条形装配孔；所述支架包括两个，每一个支架上安装一个所述气缸；所述弹性卡夹包括两个，分别穿过两个所述立柱上的竖向条形装配孔对应安装在两个所述支架上；所述弹性卡夹在按压状态下可沿所述竖向条形装配孔上下移动，以用于调节所述气缸的上下位置；所述弹性卡夹在松开状态下紧固在所述竖向条形装配孔中，以固定所述气缸的位置。利用弹性卡夹与立柱的配合，可以对气缸的空间位置进行调节，进而改变待测产品的挤压位置。
14.在本技术的一些实施例中，为了防止气缸在工作一段时间后发生偏转，导致其作用到待测产品上的挤压点位置出现偏移，可以在所述支架上设置定位部，所述定位部优选设计成长条板状，竖向安装在所述支架上，并与所述立柱外侧的一个竖直表面相贴合，由此可以阻止支架在水平和竖直方向上发生偏转，进而实现气缸的稳固定位。
15.在本技术的一些实施例中，还可以在所述挤压试验设备中布设操控台和汇流板；所述操控台优选设计成箱体结构，在箱体的顶面上优选布设多个所述测试工位，以同时对多个待测产品进行挤压测试，提高测试效率，节省时间和人力。可以将所述气流管路、回气管路、电磁阀和调压阀内置于箱体中，所述调压阀的操作旋钮优选安装在箱体的外表面上，以方便技术人员调节气流大小。所述汇流板可以设置两块，内置于所述操控台的箱体内，其中一块汇流板连接每一个测试工位的所述气流管路，用于对所有测试工位的气流管路进行集中供气和集中排气控制；另外一块汇流板连接每一个测试工位的所述回气管路，用于对所有测试工位的回气管路进行集中供气和集中排气控制。利用汇流板可以控制每一个测试工位中的气缸的活塞触头可靠伸缩。
16.在本技术的一些实施例中，还可以在所述挤压试验设备中配置信号采集器和主控板；所述信号采集器可以安装在所述操控台上，用于与安装在所述测试治具上的待测产品中的压力传感器电连接，以采集压力传感器输出的检测信号；所述主控板可以内置于所述操控台的箱体内，连接所述信号采集器，根据所述压力传感器输出的检测信号判断压力传感器的性能，自动生成测试结果。
17.在另一个方面，本发明还提出了一种挤压测试方法，包括：
在待测产品的相对两侧分别布设一个气缸；调整两个所述气缸的位置，使两个气缸的活塞触头对准待测产品的挤压位置，所述挤压位置与所述待测产品中布设压力传感器的位置相对应；利用同一根气流管路为所述两个气缸同时供气，以控制两个气缸的活塞触头同步推出，在所述待测产品的挤压位置同时点击，产生挤压力；采集待测产品中压力传感器输出的检测信号，根据所述检测信号生成挤压测试结果。
18.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的挤压试验设备采用气缸代替现有技术中的伺服电机对待测产品进行挤压测试，利用同一根气流管路为布设在待测产品相对两侧的两个气缸同时供气，由此可以控制两个气缸的活塞触头始终保持同步推出，实现对待测产品的相对两端的同步点击，达到理想的挤压效果，从而解决了现有技术中因伺服电机不同步而产生的试验误差和试验稳定性差的问题，降低了复测率，提高了测试效率。
19.结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明所提出的挤压试验设备的一种实施例的整体结构示意图；图2是图1所示的挤压试验设备的一种实施例的后视图；图3是图1中的其中一个测试工位的一种实施例的结构示意图；图4是图3所示的测试工位在另一个视角的结构示意图；图5是图4所示的测试工位的局部分解图；图6是控制两个气缸的活塞触头同步推出时的气体流向示意图；图7是控制两个气缸的活塞触头同步缩回时的气体流向示意图；图8是本发明所提出的挤压测试方法的一种实施例的流程图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
23.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在
本发明中的具体含义。
25.本实施例针对现有技术采用两台伺服电机对待测产品进行挤压测试时，因两台伺服电机在长时间独立运行后，动作很难保持同步，进而导致被测产品两端的点击频率出现差异，产生试验误差，继而影响测试结果的问题，提出了一种利用气缸替换伺服电机对待测产品进行点击操作，以达到挤压目的的测试方法。
26.具体而言，如图8所示，包括以下过程：s101、在待测产品的相对两侧分别布设一个气缸；s102、调整两个气缸的位置，使两个气缸的活塞触头对准待测产品的挤压位置；对于内置有压力传感器的待测产品而言，所述挤压位置应与待测产品中布设压力传感器的位置相对应，即，在压力传感器上进行点击操作，以实现对压力传感器性能的测试；s103、利用同一根气流管路为两个气缸同时供气，以控制两个气缸的活塞触头同步推出，在待测产品的挤压位置同时点击，产生挤压力；由于两个气缸的供气管路是同一根，因而可以保证两个气缸的活塞触头的伸出动作一致，利用两个气缸的活塞触头同时点击被测产品的相对两端，即可产生挤压效果，满足挤压测试要求。
27.对于内置有压力传感器的待测产品而言，为了达到对待测产品的内置压力传感器进行性能检测的目的，还可以增加以下步骤：s104、采集待测产品中压力传感器输出的检测信号，根据所述检测信号生成挤压测试结果；由于两个气缸的活塞触头的出力大小可以预先测得，因此在待测产品上产生的挤压力便可在先获知。采集待测产品中压力传感器检测输出的压力值，将所述压力值与预先获知的挤压力进行比较，即可判断出压力传感器的性能是否优良。
28.为了将上述挤压测试方法投入到实际应用中，本实施例设计了一种挤压试验设备，如图1所示，包括操控台100，在操控台100的顶面配置有一个或者多个测试工位200，每一个测试工位200用于对一个待测产品进行挤压测试。当操控台100的顶面配置有多个测试工位200时，每一个测试工位200均可以独立运行。开启多个测试工位200，即可对多个待测产品同时进行挤压测试，由此便可以提高测试效率，节省人力和时间。
29.在本实施例中，所述操控台100可以设计成箱体式结构，优选将箱体的顶面设计成平面，以便于将多个测试工位200以阵列的形式排布在箱体的顶面。图1示出了在箱体的顶面排布两排四列共八个测试工位200的情况，采用图1所示的挤压试验设备，可以同时对八个待测产品同步进行挤压测试。
30.在每一个测试工位200中均配置有一个测试治具210和两个气缸220、230，如图3所示。其中，测试治具210用于承载待测产品；两个气缸220、230分置于测试治具210的相对两侧，用于对放置在测试治具210上的待测产品的相对两端进行同步点击，以达到挤压目的。
31.在本实施例中，所述测试治具210可以包括载台211和旋转座212等主要组成部分。其中，载台211用于承载被测产品。为了保证被测产品可以在载台211上稳固装配，避免待测产品在经过多次点击操作后出现松动，进而导致测试结果的误差率较高的情况发生，本实施例优选在载台211上设置夹具，所述夹具的形状和尺寸应视待测产品的外轮廓形状进行
适配性设计，本实施例对此不进行具体限制。利用夹具夹持待测产品，由此便可将被测产品稳定地固定在载台211上。
32.将载台211安装在旋转座212上，利用旋转座212驱动载台211旋转，由此可以调整载台211上的待测产品与气缸220、230之间的相对位置，达到改变撞击点位置的目的。对待测产品进行多方位挤压测试，综合生成测试结果，有助于提高测试结果的准确性，同时，还可以满足某些待测产品需要多方位挤压的测试需求。
33.在某些实施例中，所述旋转座212可以采用固定底座214和转盘213装配而成，结合图1、图5所示。其中，固定底座214可以固定安装在操控台100的顶面，转盘213位于固定底座214的上方，与固定底座213同轴装配，并可相对固定底座214在水平方向转动。将载台211固定安装在转盘213上，跟随转盘213同步转动。
34.为了准确控制待测产品的转动角度，优选在固定底座214上设置转角刻度盘217和紧固螺钉215，如图5所示。其中，转角刻度盘217最好形成在固定底座214的侧面的顶部，且围绕固定底座214形成一周。在转盘213的侧面可以设置手柄216，并在转盘213侧面的底部标注基准线。在初始时，技术人员可以操作手柄216转动转盘213，使基准线与转角刻度盘217上的0
°
刻度线对齐。然后，操作手柄216转动转盘213，直到载台211上的被测产品正对气缸222、230的位置为所要求的挤压点位置。此时，拧紧紧固螺钉215，将转盘213与固定底座214紧固在一起。待挤压测试结束后，松开紧固螺钉215，顺时针或者逆时针转动转盘213，即可改变被测产品的挤压点位置，继而达到从不同方位对待测产品进行挤压测试的目的。借助转角刻度盘217，技术人员可以直观、准确地调整待测产品到达任意所需的挤压方位，方便实用。
35.在测试治具210的相对两侧分别布设一个气缸220、230，如图3所示。将两个气缸220、230的进气管222、232连接至同一根气流管路241，结合图6所示。利用同一根气流管路241向两个气缸220、230的进气管222、232同时供气，由此可以控制两个气缸220、230的活塞触头221、231同步推出（伸出），同时点击被测产品的相对两端，产生挤压效果。
36.为了控制两个气缸220、230的活塞触头221、231同步缩回，可以将两个气缸220、230的出气管223、233连接至同一根回气管路242，结合图3、图6所示。利用气泵向气流管路241充气，使高压气体通过气流管路241同时流向两个气缸220、230的进气管222、232，进而推动两个气缸220、230的活塞触头221、231同步伸出。在此期间，两个气缸220、230的出气管223、233通过回气管路242连通大气，处于排气状态。反之，利用气泵向回气管路242充气，使高压气体通过回气管路242同时流向两个气缸220、230的出气管223、233，进而推动两个气缸220、230的活塞触头221、231同步缩回。在此期间，两个气缸220、230的进气管222、232通过气流管路241连通大气，处于排气状态。
37.为了切换气流管路241和回气管路242的进气/排气状态，对于仅在操控台100上配置有一个测试工位200的情况，可以在气泵与所述气流管路241和回气管路242之间增设换向阀240，如图6、图7所示，气泵连接换向阀240的进气口243，通过换向阀240向气流管路241和回气管路242交替供气。
38.参考图6，当气流管路241连通换向阀240的进气口243时，回气管路242连通换向阀240连通大气，处于排气状态。反之，参考图7，当换向阀240将其进气口243切换至与回气管路242连通时，气流管路241连通换向阀240连通大气，处于排气状态。
39.对于在操控台100上配置有多个测试工位200的情况，为了对所有测试工位200的供排气状态实现集中控制，以优化气路的布局设计，可以在操控台100的箱体内部配置汇流板，代替换向阀240，以实现集中供气和集中排气。
40.在某些实施例中，所述汇流板可以设置两块，其中一块汇流板连接每一个测试工位200的气流管路241，用于对所有测试工位200的气流管路241进行集中供气和集中排气控制。另外一块汇流板连接每一个测试工位200的回气管路242，用于对所有测试工位200的回气管路242进行集中供气和集中排气控制。
41.考虑到在实际使用过程中，同一时刻不是所有的测试工位200都需要对待测产品进行挤压测试，因而，需要对操控台100上的每一个测试工位200进行独立控制。
42.为了达到上述设计目的，本实施例优选在每一个测试工位200的气流管路241和回气管路242上分别安装一个电磁阀，即，针对八个测试工位200需要安装16个电磁阀。其中，安装在气流管路241上的电磁阀，用于对流过两个气缸220、230的进气管222、232的气流进行开通和关闭控制；安装在回气管路242上的电磁阀，用于对流过两个气缸220、230的出气管223、233的气流进行开通和关闭控制。在某一个测试工位200不需要进入测试状态时，可以采用关闭该测试工位200所对应的两个电磁阀的方式，控制该测试工位200的两个气缸220、230停止运行。反之，当某一个测试工位200上有待测产品，需要对待测产品进行挤压测试时，只需打开该测试工位200所对应的两个电磁阀，即可控制该测试工位200的两个气缸220、230进入工作状态。
43.在本实施例中，所述气流管路241、回气管路242和电磁阀优选布设于操控台100的箱体内部，以保证挤压试验设备的外观简洁、美观。供气所需要的气泵可以内置于操控台100的箱体中，也可以外置，本实施例对此不进行具体限制。
44.考虑到不同的测试产品所需要的挤压力可能不同，为了使本实施例的挤压试验设备具有通用性，以满足不同类型测试产品的挤压测试要求，本实施例在每一个测试工位200的两个气缸220、230的进气管222、232上分别安装有调压阀，用于调节流入两个气缸220、230的气流大小。改变气流大小，即可改变两个气缸220、230的活塞触头221、231的出力大小，进而对待测产品产生不同的挤压力。
45.作为一种优选实施例，所述调压阀可以内置于操控台100的箱体内，调压阀的操作旋钮101可以安装在操控台100的箱体的外表面，例如安装在箱体的背面，如图2所示，以方便技术人员操作。
46.为了对气缸220、230进行定位，本实施例针对每一个测试工位200分别配置有两个立柱240、250和两个支架241、251，结合图3-图5所示。其中，两个立柱240、250可以固定安装在操控台100的箱体顶面，并分置于测试治具210的相对两侧，即，两个气缸220、230所在的相对两侧。在每一个立柱240/250上分别安装一个支架241/251，将气缸220/230安装在支架241/251上，以实现对气缸220、230的定位。
47.在本实施例中，所述支架241、251优选设计成l型，将气缸220/230安装在支架241/251的其中一个侧板上，支架241/251的另一个侧板可以通过弹性卡夹242/252活动装配在立柱240/250上，以实现对气缸220/230上下位置的自由调节。
48.在某些实施例中，可以在立柱240、250上开设竖向的条形孔243、253，如图4、图5所示。将弹性卡夹242、252穿过立柱240、250的条形孔243、253连接至支架241、251。在需要调
节气缸220、230的位置时，按压弹性卡夹242、252，使其松开立柱240、250，沿条形孔243、253上下移动弹性卡夹242、252，即可改变气缸220、230的上下位置。待气缸220、230到达合适位置后，松开弹性卡夹242、252，使其卡装在立柱240、250上，进而将气缸220、230定位在所要求的位置。
49.为了防止气缸220、230的振动引起支架241、251在水平方向和竖直方向上发生偏转，本实施例在所述支架241、251上还设置有定位部244、254，如图5所示。在某些实施例中，所述定位部244、254可以设计成长条板状，竖直安装在支架241、251朝向立柱240、250的一侧。在将支架241、251安装到立柱240、250上时，将所述长条板状的定位部244、254与立柱240、250的其中一个竖直外侧面相贴合，例如与两个立柱240、250相邻正对的两个竖直表面完全贴合，如图4所示。利用定位部244、254与弹性卡夹242、252的配合，可以阻止支架241、251在水平和竖直方向上发生偏转，进而提高气缸220、230定位的稳固性。
50.当待测产品为具有压力传感器的电子产品时，例如无线耳机等，可以在利用气缸220、230对待测产品进行挤压测试的同时，采集待测产品中压力传感器输出的检测信号，根据所述检测信号即可判断出压力传感器的性能。
51.为了实现压力传感器性能的自动评测，可以在操控台100上设置信号采集器，用于与安装在测试治具210上的待测产品中的压力传感器电连接，以采集压力传感器输出的检测信号，并传输至主控板。所述主控板可以内置于操控台100的箱体内，用于根据压力传感器输出的检测信号判断出压力传感器性能的优劣。
52.在操控台100上还可以设置触控面板102，如图1所示，接收技术人员输入的配置参数，并传输至主控板。所述主控板可以根据接收到的配置参数控制各测试工位200的气缸220、230运行，并将压力传感器检测到的压力值显示在触控面板102上。
53.在操控台100上还可以设置冷却风扇103和电源插座104，通过电源插座104接入外部供电，为操控台100中的各用电负载供电。在挤压试验设备运行的过程中，可以开启冷却风扇103，降低操控台100中的各用电负载的工作温度，以保证设备运行的可靠性。
54.下面以无线耳机作为待测产品为例，对本实施例的挤压试验设备的工作原理进行详细阐述。
55.在对无线耳机进行挤压测试前，首先利用力值传感器对气缸220、230的出力大小进行调节，使其达到所要求的点击力度。
56.具体而言，可以将力值传感器放置到测试治具210上，调节两个气缸220、230的活塞触头的位置，使其正对力值传感器中心位置。通过同一根气流管路241向两个气缸220、230的进气管222、232同时供气，以控制两个气缸220、230的活塞触头221、231同步伸出，同时点击力值传感器的相对两侧，以产生挤压力。利用信号采集器采集力值传感器检测输出的压力值，根据所述压力值调节调压阀的操作旋钮101，以改变流向两个气缸220、230的气流大小，进而改变两个气缸220、230的出力大小，使其满足无线耳机的挤压测试要求。
57.调节完毕后，从测试治具210上取下力值传感器，开始对无线耳机进行挤压测试。具体包括以下过程：step1、在触控面板102上设置试验参数。
58.在本实施例中，所述试验参数可以包括但不限于：挤压力、测试动作要求、动作循环次数n等。其中，挤压力可以根据力值传感器检测输出的压力值确定。测试动作要求可以
按照实际需要确定，例如：先执行23次0.2秒保压+0.3秒卸压；然后，再执行7次2秒保压+0.5秒卸压。按照此测试动作要求循环执行n次。
59.step2、将利用测试治具210上的夹具将无线耳机夹持固定在载台210上。
60.接着，调整测试治具210两侧的气缸220、230位置，使两个气缸220、230的活塞触头221、231对准无线耳机的手柄位置，并与耳机手柄内布设压力传感器的位置正对。
61.step3、旋转转盘213，使基准线与固定底座214上的转角刻度盘217的0
°
刻度线（或者其他合适的刻度）对齐。
62.step4、启动气泵，按照设定的测试动作要求和动作循环次数n，控制两个气缸220、230对无线耳机进行挤压测试，并通过信号采集器采集无线耳机中的压力传感器输出的检测信号，生成压力值，传输至主控板。
63.step5、待设定的循环次数n到达后，顺时针或者逆时针旋转转盘213一定角度，例如旋转90
°
，以改变无线耳机的挤压受力面，重复执行step4。
64.step6、主控板根据接收到的压力值可以生成[力-时间]曲线，以用于压力传感器性能的判断。当然，也可以采用现有的其他判断方法判断压力传感器的性能，本实施例并不仅限于以上举例。
[0065]
在挤压试验设备运行过程中，可以将压力传感器检测到的压力值以及主控板生成的测试结果显示在触控面板102，以方便技术人员观察和记录。
[0066]
本实施例的挤压测试设备利用一根气管控制两台气缸同时运行，由此可以避免两台气缸出现动作不同步的问题，保证了挤压力的有效产生，提高了测试操作的准确性，降低了复测率。
[0067]
同时，通过在一个操控台上提供多个测试工位，可以对多个待测产品同步进行挤压测试，试验效率高，测试时间短，大大节省了人力和时间成本。
[0068]
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。