专利名称：模拟按键疲劳测试机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在手机研发过程中对手机物理性能进行疲劳测试的设备，尤其是模拟使用者对手机按键的使用方法，对手机的相关性能进行测试。
背景技术：
手机研发过程中，设计公司水平不一，导致手机上市后存在很多问题。为了在研发过程中解决手机可能存在的潜在问题，需要对手机的相关物理性能进行疲劳测试。目前，手机的疲劳测试大部分还停留在手动测试和纯电动的阶段。手动测试是对人体的折磨，对人的健康是很不利，容易造成很多的职业病。而纯电动的疲劳测试仪器只能做单一的测试，无法进行角度，力量的变化，无法适应目前手机多元化的发展，控制系统也只是使用简单的电路，技术稳定性不够，无法经受上百万千万次的测试。上述情况的存在给手机的疲劳测试造成困难，测试的结果易使测试者对手机相关性能形成错误的判断。
此实用新型采用目前最稳定的部件设计了电、气、机械结合的疲劳测试机，解决目前存在的手机疲劳测试隐患。在手机设计的初期就将其在使用中可能产生的问题提前准确地暴露，使得在手机研发阶段可以寻求避免这些问题的有效途径。
研制此测试设备的目的在于1、在手机设计研发过程中，模拟使用者对手机按键的使用方法，对手机按键的性能进行测试。
2、在手机设计研发过程中，在短期(三天)内完成使用者三年内使用的频率。使所有的缺陷在短期内暴露，设计部门可以根据试验情况进行改进，避免在手机上市后出现相关问题。
此疲劳测试设备的优点在于1、可以在短时间内模拟人使用三年甚至更多时间的效果；2、如使用人来完成此项测试，对人是一种摧残，而且很难按照要求的标准完成既定测试，测试效果不良。
3、每个人使用的方法不同，此设备可以模拟不同的速度来完成各种测试。
4、此设备可以自动设置疲劳次数，打开角度，运动速度等。
5、此设备使用的测试部件模拟人的动作，使测试结果最大限度接近实际使用情况。
发明内容
为了在手机研发阶段对手机按键的性能进行测试，本实用新型提供了一种手机按键疲劳测试机。将使用中可能发生的潜在问题提前暴露，以便寻找解决此类潜在问题的有效途径。
本实用新型具有设计独特、操作简单、性能稳定可靠、噪音低、运动机构免维护等特点。
机身由电气箱和按键机构构成。
按键机构的设计充分考虑到设备的适用性、合理性，以达到可以正确测试各种型号移动电话的目的。固定夹具的位置可以调节，设计独特、合理；装夹方便、可靠、简单；移动电话换型只需更换按键模板(整机测试)，大大提高了夹具的适用性。
控制气路(驱动部分)采用高性能的气动元件，从技术和产品质量上保证设备长时间连续工作。
控制电路采用可编程序控制器控制，设计合理，维修、调试方便，运行稳定。
此实用新型为一种模拟按键疲劳测试机，其特征在于a.由机身、控制气路和控制电路三部分组成，机身由电气箱和按键机构组成；b.主体采用双层板结构，由支撑底板和安装面板构成；c.固定夹具通过调整夹紧手轮固定手机，采用丝杠正反螺纹自动对中，双导柱导向结构，采用U字块结构，实现侧键与键盘的手机固定；d.固定夹具在X、Y向的位置通过十字滑台调整，在Z方向采用同轴结构，实现旋转调整；e.按键手指采用针式气缸驱动，行程为5mm；f.升降滑座采用丝杠传动，双导柱导向结构。
所述的用于驱动按键手指的气缸，可通过更换气缸固定板，实现不同间距的按键；
所述的升降滑座通过电机提供驱动；所述的控制电路采用可编程控制器(PLC)控制；它进一步包括按键手指开关阀，用于按键手指气缸的开关；它进一步包括电磁阀，在PLC的控制下，实现蜂鸣器的工作它进一步包括蜂鸣器，用于上述模拟按键机工作过程中的报警；它进一步包括步进电机驱动器，用于驱动电机正反运转带动气动手指上升下降；它进一步包括触屏，机器运行、停止和参数的写入、手动调整均在触屏上操作；它进一步包括按键计数器，用于设定测试次数。
本实用新型的有益效果是1、完全可以模拟人使用手机时按键的效果。
2、完全可以实现在短期(3天)内，模拟人使用手机3年的效果，以达到在手机设计阶段就可以解决所有长期使用导致的缺陷。
3、可以验证包括按键弹性，壳体配合，按键开关疲劳性，按键表面使用磨损等部件的可靠性。
4、设计独特、操作简单、性能稳定可靠、噪音低、运动机构免维护。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为电路原理图(1)24V稳压电源 (2)PLC (3)触屏 (4)步进电机驱动器图2为PLC程序控制器输入、输出接线图(1)PLC输入 (2)PLC输出 (3)压缩空气压力检测 (4)步进电机脉冲信号 (5)步进电机方向信号 (6)按键换向阀1 (7)按键换向阀2(8)按键换向阀3 (9)蜂鸣器图3为配电板安装示意图(1)空气压力检测传感器 (2)电磁换向阀 (3)蜂鸣器 (4)步进电机驱动器 (5)PLC (6)直流稳压电源图4为总体结构图(1)针式气缸 (2)按键手指 (3)夹具 (4)夹紧手轮 (5)旋转调节底座 (6)十字滑台 (7)固定螺钉 (8)按键手指开关阀 (9)丝杠 (10)导柱 (11)升降滑座 (12)调节手轮 (13)安装面板 (14)升降驱动电机 (15)支撑底板图5为气动部分原理图(1)按键手指气缸1 (2)按键手指气缸2 (3)按键手指气缸3 (4)按键手指气缸4 (5)按键手指气缸5 (6)按键手指气缸6 (7)按键手指气缸7 (8)按键手指气缸8具体实施方式
1.工作原理(1)内部工作原理本模拟按键疲劳测试机是检测移动电话键盘耐用程度的设备，主要由机身、控制气路(驱动部分)、控制电路三部分构成。
电器部分1)电路原理说明(图1)1.1输入电源AC220V，L、N为电源输入，K1为过流漏电保护器，K2为面板电源开关。
1.2接通电源，闭合K1、K2开关，DC24V开关电源输出24V直流电源为PLC、触屏、步进电机驱动器、电磁阀、蜂鸣器提供电源。
2)PLC程序控制器输入、输出接线说明(图2)2.1PLC输入X0是空气压力检测开关的检测信号，当空气压力低于要求的压力时，压力检测开关向PLC发送信号，PLC将停止正常工作并使蜂鸣器发出滴-滴-的报警声。
2.2PLC输出Y0、Y2控制步进电机驱动器，步进驱动器，驱动电机正反运转带动气动手指上升下降。
2.3PLC输出Y4、Y5、Y6控制电磁阀1、2、3动作，实现气缸动作。
2.4PLC输出Y7驱动蜂鸣器，当按键计数器到达设定值或上述的空气压力低于要求的压力值时，蜂鸣器在程序控制下发出滴-滴-的报警声。
2.5机器运行、停止和参数的写入、手动调整均在触屏上操作。
3)配电板安装示意(图3)结构部分说明(图4)
1)主体采用双层板结构，由支撑底板和安装面板构成。
2)固定夹具通过调整夹紧手轮固定手机，采用丝杠正反螺纹自动对中，双导柱导向结构。采用U字块结构，实现侧键与键盘的手机固定。
3)固定夹具在X、Y向的位置通过十字滑台调整；在Z方向采用同轴结构，实现旋转调整。
4)按键手指采用针式气缸驱动，行程为5mm；通过更换气缸固定板，实现不同间距的按键。
5)升降滑座采用丝杠传动，双导柱导向结构；通过电机提供驱动。
气动部分原理说明(图5)1)气路共设有8个按键手指气缸。
2)进气路首先通过滤减压阀至电磁阀板；共有3组二位三通电磁阀，气缸分配为3、3、2。
3)每个按键手指气缸分别设有开关控制阀。
(2)外部工作原理把移动电话放入固定夹具并夹紧→调节按键模板下降到位(点击头到按键表面约3～4mm)→调整固定夹具使被测试按键到正确位置→点击头按压键盘→完成设定数值后按键模板自动复位。
(3)操作指导1)接通电源和气源，打开电源开关，指示灯亮。
2)根据按键测试的不同要求，可更换不同的按键模板并对固定夹具进行调整。
3)把移动电话(注意翻盖部分必须打开)放入固定夹具并夹紧。使被测键的中心与点击头在一直线上。
4)预设按键次数，如不需此项功能，应预设为最大值。
用手指按压触摸屏上的预设数值按键(二行)，然后按压数字键盘，写入数值即可(同上)。
5)按下 或 按钮，调节点击头的位置(具体高度在工作原理已说明)。
6)按下 按钮，设备开始运转。
7)当按键计数值达到预设值，步进电机自动带动按键模板复位，设备自动停机，蜂鸣器报警；如需停机按下 按钮即可。
2、主要技术参数A按键周期(运动节拍)1秒。
B点击头直径4mm；点击头表面硬度75Shores；点击力8～10N。无人造手指的参数C外形尺寸450mm×450mm×600mm。
D整机重量30kg。
E电压220V；功率50W。
F工作介质必须达到标准质量空气分类(DIN ISO8573-1)3～5类标准；工作气压0.4～0.6Mpa。
权利要求1.一种模拟按键疲劳测试机，其特征在于a.由机身、控制气路和控制电路三部分组成，机身由电气箱和按键机构组成；b.主体采用双层板结构，由支撑底板和安装面板构成；c.固定夹具通过调整夹紧手轮固定手机，采用丝杠正反螺纹自动对中，双导柱导向结构，采用U字块结构，实现侧键与键盘的手机固定；d.固定夹具在X、Y向的位置通过十字滑台调调整，在Z方向采用同轴结构，实现旋转调整；e.按键手指采用针式气缸驱动，行程为5mm；f.升降滑座采用丝杠传动，双导柱导向结构。
2.如权利1所述的模拟按键疲劳测试机，其特征在于所述的用于驱动按键手指的气缸，可通过更换气缸固定板，实现不同间距的按键；
3.如权利1所述的模拟按键疲劳测试机，其特征在于所述的升降滑座通过电机提供驱动；
4.如权利1所述的模拟按键疲劳测试机，其特征在于所述的控制电路采用可编程控制器(PLC)控制；
5.如权利1所述的模拟按键疲劳测试机，其特征在于它进一步包括按键手指开关阀，用于按键手指气缸的开关；
6.如权利1所述的模拟按键疲劳测试机，其特征在于它进一步包括电磁阀，在PLC的控制下，实现蜂鸣器的工作；
7.如权利1所述的模拟按键疲劳测试机，其特征在于它进一步包括蜂鸣器，用于上述模拟按键疲劳测试机工作过程中的报警；
8.如权利1所述的模拟按键疲劳测试机，其特征在于它进一步包括步进电机驱动器，用于驱动电机正反运转带动气动手指上升下降；
9.如权利1所述的模拟按键疲劳测试机，其特征在于它进一步包括触屏，机器运行、停止和参数的写入、手动调整均在触屏上操作；
10.如权利1所述的模拟按键疲劳测试机，其特征在于它进一步包括按键计数器，用于设定测试次数。
专利摘要一种手机研发过程中对手机按键物理性能进行疲劳测试的设备。在手机设计研发过程中，在短期(三天)内完成使用者三年内使用的频率。使所有的缺陷在短期内暴露，设计部门可以根据试验情况进行改进，避免在手机上市后出现相关问题。此设备由机身、控制气路和控制电路三部分组成，机身由电气箱和按键机构组成，可以验证包括按键弹性，壳体配合，按键开关疲劳性，按键表面使用磨损等部件的可靠性。此实用新型具有设计独特、操作简单、性能稳定可靠、噪音低、运动机构免维护等特点。
文档编号G01M5/00GK2893691SQ200520145058
公开日2007年4月25日 申请日期2005年12月23日 优先权日2005年12月23日
发明者贺昌科 申请人:德信润通通讯科技(北京)有限公司