本发明专利申请要求申请号为201510124762.7的发明专利申请的优先权。
技术领域
本发明涉及一种机械自动化领域，尤其涉及一种计算器自动测试设备、测试系统及其测试方法。
背景技术：
众所周知，计算器是常用的工具，用于对数据进行快速计算，因而对其准确率要求很高。计算器在生产出来后，需要进行性能检测等操作。目前各项性能操作需要人工完成，传统上，在需要检测计算器时，一般通过人工按压计算器的数个按键，需要大量人工、检测速度慢，很难实现自动化批量测试。并且人工操作的操作人员需要进行重复性的劳动，容易产生疲劳状态，而且计算器的检测质量及效率得不到保证。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提供一种计算器自动测试设备，其可以自动地对计算器进行测试。
本发明的另一个目的在于提供一种计算器自动测试系统，其可以自动地对计算器进行测试，并且能够实现对计算器自动测试设备的自动上、下料，从而实现整个系统的自动化。
本发明的再一个目的是提供一种计算器自动测试系统的测试方法。
本发明通过如下技术方案实现：本发明提供了一种计算器自动测试设备，所述计算器自动测试设备包括机体、安装于机体上的对计算器进行定位的测试夹具、用于按照用户预先设定的计算公式按压各计算器的按键的点击组件、用于通过拍摄获取各计算器的显示屏上显示的计算结果的图像检测部、用于控制所述点击组件、测试夹具工作和将通过所述图像检测部获取的计算结果与参考计算结果进行比对得到测试结果的中央控制处理单元以及用于显示测试结果的显示装置，所述点击组件、测试夹具以及显示装置与中央控制处理单元电连接，其中，所述点击组件可移动地安装在所述机体上，所述测试夹具可移动地安装在所述机体上并与所述点击组件相对设置。
本发明还提供一种计算器自动测试系统，所述测试系统包括如上所述的计算器自动测试设备、以及与所述自动测试设备连接的自动输送设备，所述自动输送设备包括基体、设于基体上的用于输送计算器的输送装置、用于抓取位于输送装置上的计算器并放置于测试夹具上的机械手、以及用于控制所述输送装置、机械手工作的电控设备，所述输送装置、机械手与电控设备电连接。
本发明进一步提供一种计算器自动测试系统的测试方法，其通过如上任意一项所述的测试系统实现，包括以下步骤：
步骤S30、位于安装位的所述测试夹具自动固定计算器，完成安装后移动到测试位，位于测试位的另一个测试夹具测试完成后退到安装位；
步骤S40、通过点击组件按照用户预先设定的计算公式按压计算器的按键，对计算器的按键进行测试，测试过程为通过图像检测部拍摄获取各计算器的显示屏上显示的计算结果；通过中央控制处理单元将通过所述图像检测部获取的计算结果与参考计算结果进行比对得到测试结果；
步骤S50，通过显示装置显示测试结果。
实施本发明的有益效果是：本发明的计算器自动测试设备通过测试夹具实现对计算器的自动定位和固定，通过点击组件按照用户预先设定的计算公式对位于测试位的测试夹具上的计算器的按键进行自动点击，通过图像检测部拍摄获取计算器的显示屏上显示的计算结果，经过中央控制处理单元将通过所述图像检测部获取的计算结果与参考计算结果进行比对得到测试结果，并将测试结果显示在显示装置上，能够实现自动地对计算器进行测试，进一步地，通过设置输送装置实现计算器的自动输送，通过机械手实现从输送装置上抓取计算器并放下测试夹具中，能够实现对计算器自动测试设备的自动上、下料，从而实现了整个系统的自动化，能够有效节约人工和成本，并且测试精度高，极大地提高计算器品质控制的可靠性。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的计算器自动测试系统的立体示意图。
图2是根据本发明的第一实施方式的计算器自动测试设备的示意电气框图；
图3是图1中所示的计算器自动测试设备的立体示意图；
图4是图3的计算器自动测试设备的另一角度的立体示意图；
图5是图3的计算器自动测试设备的机体的立体示意图；
图6是图3的计算器自动测试设备的点击组件的立体示意图；
图7是图3的计算器自动测试设备的点击组件的正面示意图；
图8是图3的计算器自动测试设备的点击组件的侧面示意图；
图9是图3的计算器自动测试设备的测试夹具的俯视示意图；
图10是图3的计算器自动测试设备的测试夹具的正面示意图；
图11是图3的计算器自动测试设备的测试夹具的一部分的另一立体示意图，其移除托板、定位组件和模拟电池组件；
图12是根据本发明的另一实施例的计算器自动测试设备的图像检测部的正面结构示意图；
图13是根据本发明的第一实施方式的计算器测试方法采用的示例性测试顺序、计算公式及参考计算结果。
图14是根据本发明的第一实施例的自动输送设备的立体示意图。
图15是图14的自动输送设备中的基体的立体示意图。
图16是图14的自动输送设备的框体内的部件的立体示意图。
图17是图14的自动输送设备的机械手的立体示意图。
图18是图14所示的机械手未安装抓取件的立体示意图。
图19是图14所示的机械手的抓取件的立体示意图。
图20是本发明第一实施例的红外计算器自动测试系统的测试方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的说明。以下结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的说明。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。在图示的本发明的实施例中，采用“左侧”、“右侧”、“前端”、“后端”等方位名词的目的在于使描述更为清楚，可以理解的是，其他实施例中，各部件的位置和方位可以根据需要进行相应的改变和调整，也在本发明的保护范围中。
如图1至图20所示，本发明的计算器自动测试系统，包括：计算器自动测试设备1000和与计算器自动测试设备1000相连接的自动输送设备100，所述计算器自动测试设备1000的一侧为工作位侧，所述自动输送设备100安装于所述计算器自动测试设备1000的工作位侧；其中，所述计算器自动测试设备1000包括机体101、安装于机体101上的对计算器进行定位的测试夹具300、用于模拟按压计算器的按键的点击组件200、用于通过拍摄获取计算器的显示屏上显示的计算结果的图像检测部540，用于控制所述点击组件200、测试夹具300工作和将通过所述图像检测部540获取的计算结果与参考计算结果进行比对得到测试结果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，所述点击组件200安装在所述机体101上，所述测试夹具300安装在所述机体101上并与所述点击组件200相对设置，所述点击组件200、测试夹具300、图像检测部540以及显示装置600与中央控制处理单元400电连接；所述自动输送设备100包括基体10、设于基体10上的用于输送计算器的输送装置30、用于抓取位于输送装置30上的计算器并放置于测试夹具300上的机械手50、以及用于控制所述输送装置30、机械手50工作的电控设备，所述输送装置30、机械手50与电控设备电连接。本发明的发明人通过长期的研究和改进设计了本发明的计算器自动测试系统，为全球第一台能够对计算器进行自动安装和检测的全自动智能系统。通过本发明的计算器自动测试系统的自动输送设备100能够实现将计算器通过输送装置30输送到机械手50处，再通过机械手50将计算器放入到计算器自动测试设备1000的测试夹具300上进行检测，检测过程为点击组件200点击位于测试夹具300上的计算器的按键，所述图像检测部540拍摄计算器的显示屏上显示的待测图像并将待测图像信号发送到中央控制处理单元400，经过与图像检测部540电连接的中央控制处理单元400将通过所述图像检测部540获取的计算结果与参考计算结果进行比对得到测试结果，并将测试结果显示在显示装置600上。然后再通过机械手50将经过计算器自动测试设备1000检测合格和不合格的计算器分别放入相应的位置；整个过程全机械自动化实现，能够有效节约人工和成本。
具体来说，如图2至图5所示，本发明第一实施例的计算器自动测试设备1000包括机体101、点击组件200、测试夹具300、中央控制处理单元400、图像检测部540、显示装置600、指示输入装置700、电源装置800和存储装置900。点击组件200、测试夹具300、图像检测部540、和显示装置600安装在机体101上。中央控制处理单元400、指示输入装置700、电源装置800和存储装置900可以设置在机体101上，也可以设置在机体101之外的其他适当的位置。本发明第一实施例的计算器自动测试设备1000用于同时对多个计算器(本实施例中为可以同时测试两个测试夹具300上安装的计算器，每个测试夹具300上安装有4个或6个计算器)进行自动测试。
参阅图3，中央控制处理单元400负责计算器自动测试设备1000的整体的动作控制。中央控制处理单元400与点击组件200、测试夹具300、图像检测部540、显示装置600、指示输入装置700、电源装置800和存储装置900电连接，进行各部件的协调控制和信号的收发。中央控制处理单元400包括CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、输入输出接口等部分，通过所述CPU实现对各部件的控制，并且通过所述输入输出接口与各部件进行电连接以进行各种信号的接收和发送。可以理解的是，CPU通过预设的软件程序来实现对各部件的协调控制和信号的收发，所述软件程序本申请的申请人已提交软件著作权登记，可以理解的是，现有的CPU和软件控制程序只要能够实现本发明所需的控制功能也可以用于本发明。中央控制处理单元400可以具体化为例如：计算机、定制功能模块、PLC、单片机等。指示输入装置700包括键盘710和鼠标720，指示输入装置700与中央控制处理单元400电连接，用于接收用户的操作指示，而对中央控制处理单元400进行操作。所述电源装置800用于给中央控制处理单元400供电。所述存储装置900可与中央控制处理单元400一体设置，例如：可以为计算机的硬盘，也可以为网络云服务器等存储装置。在本实施例中，存储装置900为计算机硬盘，包括ROM(Read Only Memory只读存储器)、RAM(Random Access Memory随机存储器)。可用于存储用户预先设定的计算公式并作为存取数据的工作区域，所述存储装置已为本领域技术人员所知，存储装置900与中央控制处理单元400电连接或者可以与中央控制处理单元400集成为一个模块，以便于中央控制处理单元400存取存储装置900中保存的数据。
如图3至图5所示，机体101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101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。中间平台104位于机体101的中部，中间平台104是安装测试夹具300的平台，所述中间平台104上设有安装位和测试位，所述测试夹具300至少为两个，所述至少两个测试夹具300可在测试位和安装位之间往返移动地安装在所述中间平台上，所述测试位设于中间平台104的前侧，所述点击组件200位于测试位的上方，点击组件200点击位于测试位的测试夹具300上的计算器，所述安装位设于中间平台104的后侧，所述机械手50可旋转到安装位，将抓取的计算器放置于位于安装位的测试夹具300上。所述至少两个测试夹具300通过Y轴驱动部的驱动而可沿Y轴方向在测试位和安装位之间往返移动，所述Y轴驱动部的结构详见下文详述。在本实施例中，所述测试夹具300为两个，中间平台104上设置有两个工作槽114，两个测试夹具300分别可移动地位于所述两个工作槽114内。所述点击组件200可移动的安装于上框体102内，并且位于中间平台104的测试位的上方，与位于测试位的测试夹具300相对设置，所述点击组件200通过X轴驱动部、Z轴驱动部的驱动而可沿X轴方向和Z轴方向移动，所述X轴驱动部、Z轴驱动部的结构详见下文详述。所述点击组件200沿Z轴移动以点击位于测试位上的测试夹具300上的计算器，并且所述点击组件200沿X轴在两个测试夹具300之间移动，以实现对安装于所述两个测试夹具300上的计算器的测试。中间平台104的下方为下框体106，中央控制处理单元400设置于下框体106内，下框体106内还可以容纳计算器自动测试设备1000的其它电气设备，例如：电源装置800、存储装置900等，使得整个设备的安装结构更合理，并且方便电路布线。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，所述键盘和鼠标可用于对中央控制处理单元400进行操作，并可以在显示屏上示出。显示装置600安装于上框体102上并露出上框体102的表面，用于显示测试数据和结果，在本实施中，如图5所示，上框体102在机体101的正面形成有腔体112，显示装置600设置在腔体112内，通过将显示装置600设置在腔体112内并露出上框体102的表面，方便操作员观察显示装置600上的信息，并且使得整体结构更合理，有利于节约空间，符合人机工程学。此外，上框体102上固定有屏蔽玻璃罩116，所述屏蔽玻璃罩116覆盖于所述显示装置600的外侧，用于保护显示装置600。上框体102通过两个铰链110可向上旋转打开地设于机体101的上方，通过向上翻转上框体102，可以进入上框体102内部，以便于对点击组件200以及显示装置600进行观察和检修。
如图6至图8所示，点击组件200用于模拟人手按压计算器的按键，实现自动化按压按键。如上所述，所述点击组件200可移动的安装于上框体102内，并且位于中间平台104的测试位的上方，与位于测试位的测试夹具300相对设置，所述点击组件200通过X轴驱动部、Z轴驱动部的驱动而可沿X轴方向和Z轴方向移动，所述点击组件200沿Z轴移动以点击位于测试位上的测试夹具300上的计算器，并且所述点击组件200沿X轴在两个测试夹具300之间移动，以实现对安装于所述两个测试夹具300上的计算器的测试。在图示实施例中，点击组件200包括安装板201、以及安装于所述安装板201上的数个主点击头202和数个辅点击头204。在本实施例中，一个主点击头202和两个辅点击头204构成一组点击头。在图示实施例中，点击组件200包括四组点击头。每组点击头用于点击一台计算器。优选地，主点击头202和辅点击头204的前端由胶体制成，具有接触面软的特点，能够有效保护计算器按键。并且，主点击头202和辅点击头204通过气压或弹簧调节按压力，使得主点击头202和辅点击头204对按键的按压具有缓冲力，力度可调，能够有效地保护计算器按键。另外，所述辅点击头204可移动的安装于所述安装板上，使得辅点击头的位置可以调节。综上所述，通过主点击头202和两个辅点击头204，相较于单点击头，可以实现同时或先后按压三个按键，提高点击效率、进而提高整个计算器自动测试设备1000的工作效率。并且，所述主点击头202和辅点击头204具有力度可调、接触面软、胶头大小易切换的特点，能够有效保护计算器按键。
本发明的计算器自动测试设备1000的主要改进之处之一在于测试夹具300，发明人在前案中公开的测试夹具300只是简单的安装于中间平台上，并将计算器手动放置于测试夹具300上，没有公开测试夹具300的具体结构和移动方式。发明人不断进行研究设计出了本发明的具有独特结构和功能的测试夹具300。如上所述，本发明第一实施例的测试夹具300通过Y轴驱动部的驱动而可沿Y轴方向在测试位和安装位之间往返移动，点击组件200点击位于测试位的测试夹具300上的计算器时，另一个测试夹具300移动到安装位，机械手50在该位于安装位的测试夹具300上装载待测计算器，然后该测试夹具300对待测计算器进行自动固定，通过至少两个测试夹具300往返移动，配合点击组件200和机械手50能够实现计算器的自动安装和测试。如图3及图5所示，在本实施例中，所述机体101的中间平台104上设置有两个工作槽114，两个测试夹具300分别可移动地位于两个工作槽114内，并且工作槽114内设有安装位和测试位，两个测试夹具300通过Y轴驱动部的驱动而可沿Y轴方向在测试位和安装位之间往返移动，使得一个测试夹具300位于测试位由点击组件200点击该测试夹具300上的计算器时，另一个测试夹具300移动到安装位，由机械手50在该测试夹具300上装载待测计算器。
如图9至图11所示，测试夹具300用于同时对多个计算器进行定位和固定，以便于点击组件200进行点击和测试，测试夹具300包括底座360、安装于底座360上的托板302和用于调节托板的托板高度调节机构340、以及安装在托板302上的数个定位组件310。
在本实施例中，所述定位组件310用于同时定位和固定多个计算器，所述图像检测部540的数量与定位组件310的数量对应，以与计算器的数量对应从而方便对计算器进行拍摄。本实施例中，定位组件310为设置在托板302上的定位槽，所述定位槽的尺寸与放置于其上的计算器的尺寸相匹配，以便于定位计算器。优选地，所述定位槽内设有卡块，所述卡块与计算器的凹部相卡接，用于更好地固定计算器，以避免计算器从定位槽中滑出。如图9所示，该测试夹具300上一共设置有6个定位槽并相应地放置计算器。本发明可以根据计算器尺寸等具体情况设置适当数量、适当结构的定位组件。本领域普通技术人员非常清楚，定位组件可以不是定位槽，例如可以采用从周围夹紧计算器的夹持组件。
如图10和图11所示，如前所述，所述测试夹具300还包括安装于底座360上的托板302及用于调节托板302的高度的托板高度调节机构340，托板302可上下移动地安装于底座360上。通过托板高度调节机构340调节托板302的高度，尽量使计算器的按键面为水平状态，以便于点击组件200对待测计算器进行检测。如图11所示，托板高度调节机构340包括调节杆343、设置于调节杆343上的圆柱齿轮344、与圆柱齿轮344啮合的条形齿条346，设置在调节杆343端部的调节旋钮349。所述条形齿条346的上端通过螺钉与托板302固定连接，调节杆343的端部穿出前后调节轨道，调节旋钮349安装于前后调节轨道的外侧并与调节杆343的端部卡接，以将调节杆343固定于前后调节轨道上，通过转动调节旋钮349，以方便地对托板302进行上、下调节，使得计算器处于水平状态，以便于点击组件200点击计算器上的各个按键。在本实施例中，托板高度调节机构340具有三对圆柱齿轮344和条形齿条346，由此可以稳定地调节托板302的高度。
如图1-3所示，本发明第一实施例的计算器自动测试设备1000，在通过测试夹具300对六个计算器进行定位后，中央控制处理单元400控制点击组件200，使点击组件200按照用户预先设定的计算公式按压各计算器的按键；图像检测部540通过拍摄获取各计算器的显示屏上显示的计算结果，中央控制处理单元400将通过所述图像检测部获取的计算结果与参考计算结果进行比对；然后在显示装置600上显示比对的结果。其中，所述用户预先设定的计算公式中可以包括0～9、小数点、加号、减号、乘号、除号、等号、功能按键(例如清除按键、开关机按键)及函数按键等。
如图2所示，所述计算器自动测试设备1000还包括X轴驱动部210、第一Y轴驱动部230、第二Y轴驱动部240和Z轴驱动部220。其中，第一Y轴驱动部230、第二Y轴驱动部240用于分别驱动两个测试组件沿Y轴在测试位和安装位之间往返移动，以使得其中一个测试组件位于测试位时(点击组件200点击位于测试位的计算器的按键)，另一个测试组件位于安装位(机械手50将计算器放置于位于安装位的测试组件上)。X轴驱动部210用于驱动点击组件200沿X轴移动，使得点击组件200在所述的两个测试夹具300之间移动，Z轴驱动部220用于驱动点击组件200沿Z轴移动，能够实现向下点击计算器上的按键，向上远离计算器，从而使点击组件200能够点击位于测试位的测试组件上安装的计算器的按键。
如图7和图8所示，在本实施例中，X轴驱动部210包括第一移动板211，安装于第一移动板211上的X轴驱动马达212、X轴驱动皮带214、X轴导轨216。其中，X轴驱动马达212为一个或者两个，连接于X轴驱动皮带214的一端或者两端用于驱动X轴驱动皮带214移动，点击组件200和Z轴驱动部220整体安装于X轴导轨216上，并且与X轴驱动皮带214连接。在X轴驱动马达212的驱动下，点击组件200和Z轴驱动部220由X轴驱动皮带214带动，沿X轴导轨216滑动。如图7和图8所示，Z轴驱动部220包括第二移动板221，安装于第二移动板221上的Z轴驱动马达222、Z轴驱动皮带224、Z轴导轨226。其中，Z轴驱动马达222为一个或者两个，连接于Z轴驱动皮带224的一端或者两端用于驱动Z轴驱动皮带224移动，点击组件200安装于Z轴驱动部220上，并且与Z轴驱动皮带224连接。在Z轴驱动马达222的驱动下，点击组件200由Z轴驱动皮带224带动，沿Z轴导轨226滑动。另外，X轴驱动部的X轴驱动马达、Z轴驱动部的Z轴驱动马达与中央控制处理单元400电连接，通过中央控制处理单元400控制X轴驱动马达、Z轴驱动马达运转或停止运转。通过上述结构能够实现点击组件件沿X轴、Z轴运动，并且点击组件件能够根据预先的程序设置，点击位于测试位的测试夹具300上安装的计算器的所有按键。
如图2及图3所示，第一Y轴驱动部230、第二Y轴驱动部240分别安装在两个测试夹具300的基板360下方，所述第一Y轴驱动部230用于驱动两个测试夹具300中的一个测试夹具300沿Y轴移动，所述第二Y轴驱动部240用于驱动两个测试夹具300中的另一个测试夹具300沿Y轴移动。通过使两个测试夹具300沿Y轴移动，使得两个测试夹具300能够往返于安装位和测试位，点击组件200在点击位于测试位的一个测试夹具300上的计算器时，另一个测试夹具300移动到安装位，机械手50在该测试夹具300上装载待测计算器，然后该测试夹具300对待测计算器进行自动固定，通过两个测试夹具300沿Y轴往返移动，与机械手50和点击组件200相配合，能够实现待测计算器的自动装载和测试。第一Y轴驱动部230、第二Y轴驱动部240也分别包括驱动马达、驱动皮带及导轨，类似于上述的X轴驱动部210、Z轴驱动部220的结构，本领域的技术人员结合本发明的原理、以及根据上述的X轴驱动部210、Z轴驱动部220能够实现第一Y轴驱动部230、第二Y轴驱动部240的具体功能。
虽然在图示实施例中，第一Y轴驱动部230、第二Y轴驱动部240用于驱动两个测试夹具300在Y轴移动，但本发明不限于此，第一Y轴驱动部230、第二Y轴驱动部240也可以驱动点击组件200沿Y轴移动。只要在满足本发明的精神的情况下，改变点击组件200与测试夹具300的相对位置，快速按压定位在测试夹具300上的计算器的不同按键即可。优选地，第一Y轴驱动部230、第二Y轴驱动部240用于驱动两个测试夹具300沿Y轴移动，以便于通过机械手50向测试夹具300上安装计算器，实现测试系统的全自动化。
此外，如图12所示，所述图像检测部540用于通过拍摄获取各计算器上显示的计算结果和计算器的按键上的印刷内容、计算器的外观，并将获取的图像发送给所述中央控制处理单元400。在本实施例中，图像检测部540设置在测试夹具300的上方，用于拍摄测试夹具300上安装的计算器的显示屏上显示的计算结果，中央控制处理单元400将获取的计算结果与参考计算结果进行比对，判断计算器的显示屏上的显示信息是否正确、显示屏上的多笔划、缺笔划、暗划、漏光等缺陷。参阅图12，图像检测部540安装在支撑板542上。支撑板542安装在上框体102内，且支撑板542安装在测试夹具300的上方。本实施例中，支撑板542上固定安装有4个图像检测部540。然而，本发明不限于此，例如，可以安装1个、2个、3个以及4个以上的图像检测部540，并且图像检测部540可以以来回移动的方式安装在支撑板542上。图像检测部540采用工业相机，像素优选为500万像素以上的工业相机。图像检测部540例如可以是CCD摄像头。
本发明还提供一种计算器的测试方法，其包括以下步骤：
S41，通过点击组件按照用户预先设定的计算公式按压计算器上的按键；
S42，通过图像检测部拍摄获取计算器的显示屏上显示的计算结果；
S43，通过中央控制处理单元将通过所述图像检测部获取的计算结果与参考计算结果进行比对；
S44，通过显示装置显示比对的结果，例如显示是否存在缺笔划、多笔划、暗笔划等。
此外，还可以通过图像检测部拍摄获取计算器的按键上的印刷内容、和计算器的外观，并将拍摄的图像发送给中央控制处理单元。由此，可以通过中央控制处理单元比对得出计算器上是否存在污渍、丝印内容错误、杂物等。
在上述计算器测试方法中，通常会按压多个不同的计算公式，因而还包括步骤S45。在步骤S45中，如果判断不需要按压更多的计算公式，则测试结束。如果需要继续按压更多的公式，则重复步骤S41至步骤S44。如图15所示，通过重复按压11个不同的计算公式，能够可靠地对计算器的各个按键及功能进行测试。
以下继续对计算器自动测试系统的自动输送设备100进行详述，如图1及图14至图19所示，本发明第一实施例的自动输送设备100包括基体10、设于基体10上的用于输送计算器的输送装置30、用于多方向多角度旋转以抓取或放下计算器的机械手50、以及用于控制所述输送装置30、机械手50工作的电控设备(未图示)，所述输送装置30、机械手50与电控设备电连接。本发明的自动输送设备100能够实现将计算器通过输送装置30输送到机械手50处，再通过机械手50将计算器放入到计算器自动测试设备1000的位于安装位的测试夹具300上，再将经过计算器自动测试设备1000检测合格和不合格的计算器分别放入相应的位置；整个过程全机械自动化实现，能够有效节约人工和成本。
具体来说，如图14至图16所示，所述基体10包括基板11、安装于基板11上的框体12，以及安装于基板11上并且位于所述框体12中部的柜体13；基板11上安装有数个滚轮14，以方便移动自动输送设备100和计算器自动测试设备1000(计算器自动测试设备1000也放置于基板11上)。框体12上设有数个开口15，所述开口15处可安装玻璃门或玻璃窗，一方面有利于保持内部设备的清洁和无尘化，另一方面方便在外部观察，或者通过玻璃门进入基体10内检查或者维修部件。并且，框体12上安装有用于显示计算器信息的液晶显示屏16(所述液晶显示屏16显示的计算器信息可与计算器自动测试设备1000的显示装置600显示的计算器信息一致)，所述框体12的左侧设有次品出料口17，所述框体12的右侧连接计算器自动测试设备1000，并且所述框体12的右侧设有合格品出料口18。所述机械手50、输送装置30安装于所述柜体13上，所述电控设备收容于所述柜体13内。
如图16所示，通过输送装置30将计算器从输送带33的前端(进料端)输送到后端(取料端)，所述输送装置30可采用本领域常见的输送装置30对计算器进行输送，优选地采用本发明的发明人经过改进的输送装置30，所述改进的输送装置30可参阅本申请人名称为“一种自动输送系统及其测试方法”的另一申请。
如图16至图19所示，本发明的另一主要改进之处在于机械手的结构，所述的机械手50安装于所述柜体13的中部，并且与输送装置30的取料端对应设置。所述机械手50包括依次连接的基座51、第一旋转组件60、第二旋转组件70、第三旋转组件80以及用于抓取或放下计算器的抓取组件90，所述第一旋转组件60、第二旋转组件70、第三旋转组件80分别绕X轴、Y轴、Z轴中的一个坐标轴旋转。参阅图1和图16，通过所述第一旋转组件60、第二旋转组件70、第三旋转组件80的设置，使得机械手50可以向左旋转至次品出料口17、向下旋转抓取输送装置30上的计算器、向右旋转至合格品出料口18和计算器自动测试设备1000的中间平台104的安装位，并可将计算器相应放置于位于安装位的测试夹具300上。
具体来说，如图16至图19所示，所述基座51固定于柜体13上，所述第一旋转组件60为旋转柱，所述旋转柱60可绕Z轴旋转地安装于基座51上，使得机械手50可绕Z轴在XY平面上向左旋转至次品出料口17，向右旋转至合格品出料口18和计算器自动测试设备1000的中间平台104的安装位。在优选实施例中，所述旋转柱60可绕Z轴做0°到360°旋转地安装于基座51上，使得机械手50绕Z轴的旋转自由度更大。可以理解的是，只要能够实现绕Z轴做0°到360°旋转的其他结构形式的第一旋转组件60也可以包含在本申请的构造中。
所述第二旋转组件70可绕Y轴旋转地安装于第一旋转组件60上，所述第二旋转组件70可绕Y轴做0°到90°旋转。使得机械手50可以绕Y轴向下旋转到抓取位于输送装置30上的计算器或者将计算器相应地放置于位于安装位的测试夹具300上，或者绕Y轴向上离开输送装置30或计算器自动测试设备1000。具体来说，在本实施例中，所述第二旋转组件70包括依次连接的第一连接臂71、第一旋转件72；其中，所述第一连接臂71固定于第一旋转组件60，即旋转柱60上，所述第一连接臂71包括两个连接块、转轴，所述两个连接块分别固定于第一旋转组件60的两侧，所述转轴连接于两个连接块之间并且位于两个连接块远离第一旋转组件60的一端；所述第一旋转件72安装于所述第一连接臂71的转轴上并可绕转轴转动。可以理解的是，所述第二旋转组件70通过设置第一连接臂71和第一旋转件72，通过第一旋转件72绕第一连接臂71旋转，可实现第二旋转组件70绕Y轴旋转。但是，为了使得第二旋转组件70的旋转自由度更佳，并且机械手50的结构稳定性更好。优选地，所述第二旋转组件70还包括依次连接的第二连接臂73和第二旋转件74，所述第二连接臂73固定于第一旋转件72上，所述第二连接臂73的结构与第一连接臂71相似，包括两个连接块、转轴，所述两个连接块分别固定于第一旋转件的两侧，所述转轴连接于两个连接块之间并且位于两个连接块远离第一旋转件72的一端；所述第二旋转件74安装于所述第二连接臂73的转轴上并可绕转轴转动。在本实施例中，所述第一旋转件72的前端形成有U型凹槽，所述第二旋转件74的后端收容于所述第一旋转件72前端的U型凹槽中，使得整个第二旋转件74的结构更合理，旋转效果更佳。
所述第三旋转组件80为旋转体，所述旋转体80可绕X轴旋转地安装于第二旋转件74上；在本实施例中，所述旋转体80可绕X轴做0°到360°旋转地安装于第二旋转件74上，使得机械手50的旋转自由度更大，所述机械手50通过第三旋转组件80配合第二旋转组件70，能够使机械手50在输送装置30或者计算器自动测试设备1000的不同位置处实现计算器的抓取或者放下。可以理解的是，只要能够实现绕X轴做0°到360°旋转的其他结构形式的第三旋转组件80也可以包含在本申请的构造中。
所述抓取组件90作为机械手50抓取计算器的重要部分，其安装于第三旋转组件80上，并可绕X轴、Y轴旋转，从而使得机械手50的灵活度更佳，在第一旋转组件60、第二旋转组件70、第三旋转组件80分别绕X轴、Y轴、Z轴中的一个坐标轴旋转的基础上，抓取组件90绕X轴、Y轴旋转适用于对机械手50位置的精确、微细调整，使得机械手50抓取或放下计算器的精确性更佳。具体来说，第三旋转组件80，即旋转体80的前端设有转轴，抓取组件90可绕Y转旋转地安装于所述转轴上，在本实施例中，参阅图17和图18，抓取组件90可绕Y轴做0°到300°旋转地安装于所述旋转体80的转轴上，旋转的幅度大于第二旋转件74的旋转幅度，更有利于调节抓取组件90的位置。具体来说，抓取组件90包括依次连接的第一旋转块91、第二旋转块92、用于抓取计算器的抓取件93，所述第一旋转块91可绕Y轴旋转地安装于所述旋转体80的转轴上，即所述抓取组件90通过第一旋转块91可绕Y轴做0°到300°旋转地安装于所述旋转体80的转轴上。所述第一旋转块91上设有转轴，第二旋转块92可绕Z轴旋转地安装于第一旋转块91的转轴上，在本实施例中，第二旋转块92可绕Z轴做0°到360°旋转，从而可以调节第二旋转块92上连接的抓取件93的抓取方位。第二旋转块92的前端设有连接轴，所述抓取件93固定于所述连接轴上，所述抓取件93包括固定板94以及设于固定板94上的用于抓取计算器的数组吸盘95，每一组吸盘95对应抓取一个计算器。所述吸盘95可通过机械力、电磁力或者吸附力抓起位于输送装置30上的计算器，可以理解的是，能够用于抓取计算器的其他形式的抓取件93也可用于本发明，可以通过不同的机械方式、电子方式等实现对计算器的抓取或放下。
本发明的机械手50通过第一旋转组件60可绕Z轴在XY平面上向左旋转至次品出料口17，向右旋转至输送装置30，再向向右旋转至合格品出料口18和计算器自动测试设备1000的中间平台104的安装位；通过第二旋转组件70，使得机械手50可以绕Y轴向下旋转到抓取位于输送装置30上的计算器或者将计算器相应地放置于位于安装位的测试夹具300上。或者绕Y轴向上离开输送装置30或计算器自动测试设备1000；再通过第三旋转组件80绕X轴旋转，配合第二旋转组件70，能够在输送装置30或者计算器自动测试设备1000的不同位置处实现计算器的抓取或者放下。进一步地，所述抓取组件90安装于第三旋转组件80上，并可绕X轴、Y轴旋转，适用于对机械手50位置的精确、微细调整，使得机械手50抓取或放下计算器的精确性更佳。总之，所述机械手50能够实现对计算器的自动抓取或放下，并且能够实现在输送装置30与计算器自动测试设备1000的中间平台104的安装位之间旋转，将从输送装置上抓取的计算器放置于位于安装位的测试夹具上，旋转自由度好，定位精度高。
本发明的电控设备收容于所述柜体13内，其与机械手50、输送装置30电连接，用于控制所述输送装置30、机械手50工作。举例来说，电控装置与驱动输送装置30的主动辊40、两个辅助辊41旋转的电机电连接，用于控制主动辊40、两个辅助辊41的旋转；电控装置与位置感应器301、以及用于连接汽缸36的电磁阀电连接，用于使位置感应器301工作，并使电磁阀开启和关闭。电控装置与机械手50相连接，用于控制机械手50绕X轴、Y轴、Z轴旋转。总之，能够实现对输送装置30、机械手50进行电路控制的电控设备均可用于本发明，本领域技术人员可以通过现有的控制方法实现，在此不做赘述。
如图20所示，本发明还公开上述计算器自动测试系统的测试方法，其通过上述自动输送设备100和计算器自动测试设备1000实现。所述计算器自动测试系统的测试方法包括以下步骤：
步骤S10、将计算器放入所述自动输送设备的输送装置中进行输送；
步骤S20、通过机械手抓取输送装置上的计算器并放入计算器自动测试设备的位于安装位的一个测试夹具上。在本步骤中，更具体地，包括下述步骤：步骤S21，机械手50旋转到输送装置30的后端，抓取定位于输送装置30上的计算器。在步骤S21中，机械手50通过第一旋转组件60旋转到输送装置30处，通过第二旋转组件70向下旋转，抓取组件90相应地抓取计算器，在这个过程中，还可以通过第三旋转组件80和抓取组件90本身的旋转使机械手50精确定位以抓取计算器，机械手50通过抓取组件90上的吸盘95抓取计算器，可以同时抓取数个计算器，在本实施例中，每次抓取两个计算器。步骤S22，机械手50抓取计算器后旋转至计算器自动测试设备1000然后将计算器放置于位于安装位的测试夹具300上。
步骤S30、位于安装位的所述测试夹具300自动固定计算器，完成安装后移动到测试位，位于测试位的另一个测试夹具300测试完成后退到安装位。在本步骤中，两个测试夹具300通过Y轴驱动部的驱动而可沿Y轴方向在测试位和安装位之间往返移动，机械手50向位于安装位的测试夹具300中放入计算器时，另一个测试夹具300位于测试位，点击组件200点击位于测试位的测试夹具300上的计算器的按键，当位于安装位的测试夹具300安装完成后移动到测试位进行检测，这时已完成测试的另一个测试夹具300则退到安装位进行计算器的安装和固定，通过两个测试夹具300在安装位和测试位之间的往返移动，这样能够使系统的运行更合理、更能节省时间和成本。
步骤S40、通过点击组件200点击位于测试位的计算器上的按键，对计算器的按键进行测试，测试过程为通过点击组件按照用户预先设定的计算公式按压计算器上的按键；通过图像检测部540拍摄获取计算器的显示屏上显示的计算结果；通过中央控制处理单元将通过所述图像检测部获取的计算结果与参考计算结果进行比对得到测试结果。在本步骤中，所述点击组件200沿Z轴移动以点击位于测试位上的测试夹具300上的计算器，并且所述点击组件200沿X轴在两个测试夹具300之间移动，以实现对安装于所述两个测试夹具300上的计算器的测试。在本步骤中，通常会按压不同的按键，重复多次步骤S40。在每次按压按键的过程中，有可能是按压一个按键，也可能同时按压两个或多个按键。在本步骤中，如果判断不需要按压更多的键，则测试结束。
步骤S50，通过显示装置600显示测试结果。在本步骤中，通过显示装置600例如显示是否存在缺笔划、多笔划、暗笔划等。
步骤S60，通过机械手50将测试合格和不合格的计算器分别放入合格品出料口和不合格品出料口，完成一次自动输送和测试工作。在本步骤中，机械手50旋转至合格品出料口18，将测试合格的计算器放入合格品出料口18，或者机械手50旋转至次品出料口17，将测试不合格的计算器放入次品出料口17。在本步骤中，对测试合格的计算器和测试不合格的计算器进行区分，通过机械手50分别将合格品和不合格品放入合格品出料口18或次品出料口17，进行后续的处理。
综上所述，实施本发明优选实施例的计算器自动测试系统，至少具有以下有益效果：1、本发明的计算器自动测试设备通过测试夹具实现对计算器的自动定位和固定，通过点击组件按照用户预先设定的计算公式对位于测试位的测试夹具上的计算器的按键进行自动点击，通过图像检测部540拍摄获取计算器的显示屏上显示的计算结果，经过中央控制处理单元将通过所述图像检测部540获取的计算结果与参考计算结果进行比对得到测试结果，并将测试结果显示在显示装置上，能够实现全自动地测试四只或更多只计算器，极大地提高了生产效率，有效地节省了人工；并且测试精度高，极大地提高计算器品质控制的可靠性。另外，应用本发明所研发的计算器自动测试设备，可以极大地促进计算器生产中自动化测试的推广与普及，产生明显的社会效益。进一步地，本发明的计算器自动测试系统通过设置输送装置实现计算器的自动输送，通过机械手实现从输送装置上抓取计算器并放下测试夹具中，能够实现对计算器自动测试设备的自动上、下料，从而实现了整个系统的自动化，能够有效节约人工和成本(相对手工方式，可节省4至8名生产员工)。
2、本发明的测试夹具通过Y轴驱动部的驱动而可沿Y轴方向在测试位和安装位之间往返移动，点击组件点击位于测试位的测试夹具上的计算器时，另一个测试夹具移动到安装位，机械手在该测试夹具上装载待测计算器，然后该测试夹具对待测计算器进行自动固定，通过至少两个测试夹具往返移动，配合点击组件和机械手能够实现计算器的自动安装和测试；并且通过托板以及调节机构，能够使计算器得到有效地定位，并且保证计算器处于水平位置。
3、本发明的点击组件通过设置数个主点击头和两个辅点击头，相较于单点击头，可以实现同时或先后按压三个按键，提高点击效率、进而提高整个计算器自动测试设备的工作效率。
4、本发明的机械手，通过第一旋转组件可绕Z轴在XY平面上向左旋转至次品出料口，向右旋转至输送装置，再向右旋转至合格品出料口和测试装置的工作位；通过第二旋转组件，使得机械手可以绕Y轴向下旋转到抓取位于输送装置上的计算器或者将计算器相应地放置于位于安装位的计算器自动测试设备上，或者绕Y轴向上离开输送装置或计算器自动测试设备；再通过第三旋转组件绕X轴旋转，配合第二旋转组件，能够在输送装置或者计算器自动测试设备的不同位置处实现计算器的抓取或者放下。进一步地，所述抓取组件安装于第三旋转组件上，并可绕X轴、Y轴旋转，适用于对机械手位置的精确、微细调整，使得机械手抓取或放下计算器的精确性更佳。总之，所述机械手能够实现对计算器的自动抓取或放下，并且能够实现在不同工位之间的旋转，旋转自由度好，并且定位精度高。
在本发明的描述中，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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。