專利名稱：按鍵壽命測試裝置及按鍵壽命測試方法
技術領域：
本發明涉及按鍵壽命測試技術領域，更具體地說，涉及一種按鍵壽命測試裝置及按鍵壽命測試方法。
背景技術：
按鍵壽命測試裝置可對計算機、計算器、鍵盤、開關等的按鍵做壽命測試，其具有速度可調，次數任意設定及同時測試數個產品(每個產品均可多點測試)，到達次數或掉電停機后仍可保存數據的優點。并且，針對每個按鍵可以設定不同壓力及不同高度，因而可滿足不同的測試要求。在按鍵壽命測試裝置中，通常用汽缸帶動壓頭按壓按鍵。在汽缸按鍵壽命測試裝置中，汽缸與按鍵壓頭通過一定的結構連接在一起，通過汽缸的往復運動帶動按鍵壓頭的往復運動，從而實現按壓與回復按鍵，完成對按鍵的測試。如圖1所示，圖1為現有的按鍵壽命測試裝置的工作流程圖，當按鍵壽命測試裝置處于初始狀態時，汽缸處于回收狀態，按鍵壓頭懸置，此時可將待測試的按鍵置于按鍵壓頭的下部，再啟動按鍵壽命測試裝置的啟動開關。啟動后，汽缸的磁性活塞伸出以進行下壓動作，并帶動按鍵壓頭進行下壓。汽缸臂上設置有磁環感應開關，當汽缸的活塞帶動按鍵壓頭下壓按鍵至預設位置(正常狀況下會電性連接下方電路板的位置)時，磁環感應開關感應到汽缸的活塞，據此，磁環感應開關控制按鍵壽命測試裝置上的電磁閥進行切換，汽缸由下壓動作切換為回收動作。延遲0.3s后，汽缸繼續下一次的下壓動作。如此往復，從而完成按鍵的壽命測試工作。然而，在測試過程中，由于按鍵不斷的被按下和回復，導致用來實現按鍵本體回彈的彈性元件會產生一定程度的磨損。由于按鍵壓頭的行程為預設值，導致按鍵壓頭的下壓行程不能補償彈性元件的磨損值，使按鍵出現未被按壓到位，即尚未與下方電路板電性連接的現象，從而發生誤判的情形。

發明內容
有鑒于此，本發明提供了一種按鍵壽命測試裝置及其按鍵壽命測試方法，實現了按鍵壓頭按壓行程的自動調節，確保按鍵在每次測試中均按壓到位。為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案:本發明提供的按鍵壽命測試裝置，用于測試按鍵的按壓壽命，其包括馬達、按壓元件、按鍵感應單元以及控制器。馬達能夠沿相反的第一方向或第二方向轉動。按壓元件連接于馬達并位于按鍵的一側，當馬達沿第一方向轉動時，按壓元件在馬達的驅動下接近按鍵，當馬達沿第二方向轉動時，按壓元件在馬達的驅動下遠離按鍵。按鍵感應單元位于按鍵的另一側，當按壓元件按壓按鍵直至按鍵電性連接按鍵感應單元時，按鍵感應單元產生第一反饋信號，當按壓元件遠離按鍵直至按鍵回彈至與按鍵感應單元電性分離時，按鍵感應單元產生第二反饋信號。控制器連接按鍵感應單元與馬達，當控制器接收到第一反饋信號時，控制器控制馬達沿第二方向轉動，當控制器接收到第二反饋信號時，控制器控制馬達沿第一方向轉動。在本發明的一實施例中，按鍵壽命測試裝置還包括傳動單元，連接馬達與按壓元件。在本發明的一實施例中，傳動單元包括支撐架、第一同步帶輪、第二同步帶輪、同步帶和往復運動件。馬達設置于支撐架上，第一同步帶輪設置于馬達的轉軸上并跟隨轉軸轉動，第二同步帶輪設置于支撐架上，同步帶纏繞于第一同步帶輪與第二同步帶輪，往復運動件設置于同步帶上并連接于按壓元件。在本發明的一實施例中，按鍵壽命測試裝置還包括直線導軌，其設置于支撐架上，往復運動件可滑動地設置于直線導軌上。在本發明的一實施例中，按壓元件螺紋連接于往復運動件。在本發明的一實施例中，按鍵感應單元為電路板，電路板具有對應按鍵設置的電性觸點。在本發明的一實施例中，第一反饋信號為5伏特的電壓信號，第二反饋信號為O伏特的電壓信號。在本發明的一實施例中，控制器為可編程邏輯控制器。在本發明的一實施例中，按鍵壽命測試裝置還包括計數器，連接于按鍵感應單元，以對產生的第一反饋信號進行計數。本發明還提供了一種按鍵壽命測試方法，用于測試按鍵的按壓壽命，其包括下述步驟。控制馬達沿第一方向轉動以驅動按壓元件按壓按鍵，直至按鍵電性連接按鍵感應單元；接收第一反饋信號；根據第一反饋信號控制馬達沿第二方向轉動以驅動按壓元件遠離按鍵，直至按鍵回彈至與按鍵感應單元電性分離；接收第二反饋信號；根據第二反饋信號控制馬達沿第一方向轉動。本發明提供的按鍵壽命測試裝置，在按鍵與按鍵感應單元電性連接時，控制器才會控制馬達沿第二方向轉動，使得按壓元件遠離按鍵。因此，可確保按鍵每次均可按壓到位，避免因下方彈性元件磨損而產生誤判的情形，提升了測試裝置的可靠度。


圖1為現有的按鍵壽命測試裝置的工作流程圖；圖2為本發明實施例提供的按鍵壽命測試裝置的主視結構示意圖；圖3為本發明實施例提供的按鍵壽命測試裝置的左視結構示意圖；圖4為本發明實施例提供的按鍵壽命測試裝置的部分功能方塊圖；圖5為本發明實施例提供的按鍵壽命測試方法的流程圖。
具體實施例方式本發明公開了一種按鍵壽命測試裝置及按鍵壽命測試方法，以實現按鍵壓頭按壓行程的自動調節，從而確保了按鍵在每次測試中均按壓到位。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。圖2為本發明實施例提供的按鍵壽命測試裝置的主視結構示意圖；圖3為本發明實施例提供的按鍵壽命測試裝置的左視結構示意圖；圖4為本發明實施例提供的按鍵壽命測試裝置的部分功能方塊圖。請參考圖2、圖3以及圖4。在本實施例中，按鍵壽命測試裝置用于測試按鍵(圖未示)的按壓壽命。在此，按鍵包括按鍵本體與設置于按鍵本體下方的彈性元件，以實現按鍵的回彈。按鍵壽命測試裝置可包括馬達1、傳動單元、直線導軌5、按壓元件8、按鍵感應單元6、計數器10以及控制器
11。傳動單元連接馬達I與按壓元件8。按壓元件8與按鍵感應單元分別位于按鍵的相對兩側。計數器10連接按鍵感應單元6。控制器11連接馬達I與按鍵感應單元6。在本實施例中，馬達I能夠沿相反的第一方向和第二方向轉動，在此，即為順時針與逆時針轉動。在本實施例中，馬達I可為步進馬達。步進馬達是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進馬達按設定的方向轉動一個固定的角度，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的，能夠達到準確定位的目的。在此，當按鍵與按鍵感應單元電性連接時，就需要控制步進馬達進行相反方向的轉動，以防止由于馬達繼續沿一個方向的運動而造成按鍵損壞的風險，達到了迅速反應的目的，能夠實現信號傳輸后即進行馬達I的換向運動。然而，本發明對此不作任何限制。在本實施例中，傳動單元可分別與馬達I的轉軸一端和按壓元件8的連接端相連接。傳動單元可包括支撐架4、第一同步帶輪21、第二同步帶輪22、同步帶3和往復運動件
7。在此，馬達I可設置在支撐架4的頂部，第一同步帶輪21與馬達I的轉軸相連。第二同步帶輪22設置于支撐架4的底部，同步帶3分別纏繞于第一同步帶輪21和第二同步帶輪
22。當馬達I的轉軸轉動時，第一同步帶輪21跟隨其轉動,并在第二同步帶輪22的配合下，帶動同步帶3的一端往下運動，另一端往上運動。往復運動件7設置在同步帶3上。在此，往復運動件7可固定于圖2中同步帶3的前端，以隨同步帶3的運動做直線運動。在本實施例中，按壓元件8與往復運動件7相連接。具體的，按壓元件8可為按鍵壓頭，按鍵壓頭與往復運動件7之間采用螺紋配合，使用者可根據按壓行程的需要自由調節按鍵壓頭在往復運動件7上的鎖附高度。另外，按壓元件8與往復運動件7之間還可以增加緩沖元件。當按壓元件8在工作時，可以設置按壓元件8的最大按壓距離。當超過最大按壓距離時，即使往復運動件7繼續向下運動，按壓元件8也不再隨往復運動件7運動，以實現對設備和按鍵的保護。然而，本發明對此不作任何限制。在其它實施例中，也可不設置傳動單元，而直接將按壓元件8的側面設置成齒條狀，而在馬達I的轉軸上固定齒輪，通過齒輪與齒條的配合實現馬達I直接驅動按壓元件8作上下往復運動。在本實施例中，按壓元件8隨往復運動件7往復運動，以實現按壓元件8對按鍵的下壓和抬起。具體而言，當馬達I沿第一方向轉動時，第一同步帶輪21正轉,通過同步帶3帶動往復運動件7與按壓元件8接近按鍵運動；當馬達I沿第二方向轉動時，第一同步帶輪21反轉，帶動往復運動件7與按壓元件8遠離按鍵運動。在本實施例中，直線導軌5設置于支撐架4上，往復運動件7可滑動地設置于直線導軌5上。具體而言，往復運動件7可包括導向件71與連接架9，連接架9固定于同步帶3并連接按壓元件8,導向件71固定于連接架9。當同步帶3在馬達I的驅動下帶動連接架9往復運動時，連接架9帶動導向件71沿直線導軌5做直線運動，從而限制往復運動件7的運動方向，保證了往復運動件7運動路徑的一致性，不會出現由于外部因素影響導致按鍵下壓或上升工作受到影響的問題。然而，本發明對此不作任何限定。在其它實施例中，也可不設置此直線導軌。在本實施例中，按鍵感應單元6可位于按鍵的下方。當按壓元件8在馬達I的驅動下按壓按鍵，直至按鍵電性連接按鍵感應單元6時，按鍵感應單元6產生第一反饋信號；當按壓元件8在馬達I的驅動下遠離按鍵，直至按鍵回彈至與按鍵感應單元6電性分離時，按鍵感應單元6產生第二反饋信號。具體而言，在本實施例中，按鍵感應單元6可為隨按鍵的下壓或抬起而接通或斷開的電路板，電路板具有對應按鍵設置的電性觸點。當馬達I沿第一方向轉動并帶動按壓元件8向下運動時，按壓元件8逐漸接近按鍵。在接觸到按鍵之后，繼續向下運動，以使得按鍵繼續下行至接觸到其下方的電路板。此時，如傳統鍵盤中按鍵一樣，按鍵會與電路板上的電性觸點電性連接，此時電路板產生第一反饋信號。在此，第一反饋信號可為5V的電壓信號。當按鍵與電路板上的電性觸點電性分離時，電路板產生的第二反饋信號可為OV的電壓信號，即沒有電壓。然而，本發明對此不作任何限制。在其它實施例中，第一反饋信號與第二反饋信號也可為電流信號。在本實施例中，按鍵與電路板的電性連接可通過其具有的彈性元件實現。即，按鍵本體在按壓元件8的作用下下壓彈性元件，在達到某一位置時，彈性元件具有的電性觸點會電性連接電路板上對應的電性觸點。當按壓元件8逐漸遠離按鍵時，彈性元件儲存的彈性勢能會實現按鍵的回彈，到達某一位置時，彈性元件具有的電性觸點與電路板上對應的電性觸點電性分離。然而，本發明對此不作任何限制。在其它實施例中，按鍵本體下方可直接設置電性觸點，以直接與電路板上對應的電性觸點實現電性連接或電性分離，而彈性元件僅用于實現按鍵的回彈。在本實施例中，當控制器11接收到按鍵感應單元6產生的第一反饋信號時，控制器11會控制馬達I沿第二方向轉動；當控制器11接收到第二反饋信號，即偵測到未有電壓產生時，控制器11控制馬達I繼續沿第一方向轉動，以使得按鍵繼續下壓。在本實施例中，控制器11可為可編程邏輯控制器(PLC)。使用可編程邏輯控制器能夠設置內部存儲程序，以實現順序控制、定時指令，并通過數字信號輸入/輸出控制馬達I進行沿第一方向或第二方向的轉動。另外，通過控制器11可設置按鍵上升或下降的延時指令，使按鍵上升時達到預定的位置后繼續重復下壓和上升的過程，使每次按鍵下壓或上升之間留有一定的暫停過程。然而，本發明對此不作任何限制。在本實施例中，計數器10可用于對按鍵壽命測試裝置中按鍵的按壓過程進行計數。具體的，計數器10可對按鍵感應單元6產生的第一反饋信號進行計數，通過第一反饋信號的數量即可得到按鍵被有效按壓的總次數。當達到預設值時，可提醒使用者，或者直接控制馬達I停止轉動。然而，本發明對此不作任何限制。圖5為本發明實施例提供的按鍵壽命測試方法的流程圖。請參考圖2、圖4以及圖
5。在本實施例中，初始狀態時，馬達I處于停轉狀態。在啟動設備開關后，如步驟S51所示，控制馬達I沿第一方向轉動以驅動按壓元件8按壓按鍵，直至按鍵電性連接按鍵感應單元
6。具體而言，控制器11會控制馬達I沿第一方向轉動，并驅動按壓元件8逐漸接近按鍵。在按壓元件8接觸到按鍵后，其繼續向下按壓按鍵，直至按鍵與按鍵感應單元6電性連接。此時，按鍵感應單元6會對應產生第一反饋信號。在本實施例中，如步驟S52所示，接收第一反饋信號。具體而言，控制器11會接收到按鍵感應單元6產生的第一反饋信號。此時，如步驟S53所示，根據第一反饋信號控制馬達I沿第二方向轉動以驅動按壓元件8遠離按鍵，直至按鍵回彈至與按鍵感應單元6電性分離。具體而言，控制器11會根據接收到的第一反饋信號對應控制馬達I沿第二方向轉動。此時，按壓元件8會逐漸向上運動，使得按鍵在其彈性元件的帶動下逐漸抬起，慢慢遠離按鍵感應單元。當按鍵與按鍵感應單元6電性分離時，按鍵感應單元6即產生第二反饋信號。在本實施例中，如步驟S54所示，接收第二反饋信號。具體而言，控制器11會接收到按鍵感應單元6產生的第二反饋信號。此時，如步驟S55所示，根據第二反饋信號控制馬達I沿第一方向轉動。具體而言，當按鍵與按鍵感應單元6電性分離時，控制器11會根據接收到的第二反饋信號對應控制馬達I重新沿第一方向轉動，以使得按壓元件8再次向下按壓按鍵。如此反復，達到測量按鍵壽命的目的。綜上所述，本發明較佳實施例提供的按鍵壽命測試裝置中，按鍵與按鍵感應單元電性連接或電性分離時分別產生第一反饋信號或第二反饋信號，通過控制器接收不同的反饋信號從而控制馬達對應沿第一方向或第二方向轉動。當由于按鍵的往復運動導致其具有的彈性元件發生磨損，從而需要更長的按壓行程時，由于控制器在原行程處未接收到第一反饋信號，因此，控制器會控制按壓元件繼續下壓，直至按鍵與按鍵感應單元電性連接，從而達到按壓元件自動加大行程的目的，實現了按壓元件按壓行程的自動調節，從而確保了按鍵在每次測試中均按壓到位。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種按鍵壽命測試裝置，用于測試按鍵的按壓壽命，其特征在于，包括: 馬達，能夠沿相反的第一方向和第二方向轉動； 按壓元件，連接于所述馬達并位于所述按鍵的一側，當所述馬達沿所述第一方向轉動時，所述按壓元件在所述馬達的驅動下接近所述按鍵，當所述馬達沿所述第二方向轉動時，所述按壓元件在所述馬達的驅動下遠離所述按鍵； 按鍵感應單元，位于所述按鍵的另一側，當所述按壓元件按壓所述按鍵直至所述按鍵電性連接所述按鍵感應單元時，所述按鍵感應單元產生第一反饋信號，當所述按壓元件遠離所述按鍵直至所述按鍵回彈至與所述按鍵感應單元電性分離時，所述按鍵感應單元產生第二反饋信號；以及 控制器，連接所述按鍵感應單元與所述馬達，當所述控制器接收到所述第一反饋信號時，所述控制器控制所述馬達沿所述第二方向轉動，當所述控制器接收到所述第二反饋信號時，所述控制器控制所述馬達沿所述第一方向轉動。
2.根據權利要求1所述的按鍵壽命測試裝置，其特征在于，所述按鍵壽命測試裝置還包括傳動單元，連接所述馬達與所述按壓元件。
3.根據權利要求2所述的按鍵壽命測試裝置，其特征在于，所述傳動單元包括支撐架、第一同步帶輪、第二同步帶輪、同步帶和往復運動件，所述馬達設置于所述支撐架上，所述第一同步帶輪設置于所述馬達的轉軸上并跟隨所述轉軸轉動，所述第二同步帶輪設置于所述支撐架上，所述同步帶纏繞于所述第一同步帶輪與所述第二同步帶輪，所述往復運動件設置于所述同步帶上并連接于所述按壓元件。
4.根據權利要求3所述的按鍵壽命測試裝置，其特征在于，所述按鍵壽命測試裝置還包括直線導軌，其設置于所述支撐架上，所述往復運動件可滑動地設置于所述直線導軌上。
5.根據權利要求3所述的按鍵壽命測試裝置，其特征在于，所述按壓元件螺紋連接于所述往復運動件。
6.根據權利要求1所述的按鍵壽命測試裝置，其特征在于，所述按鍵感應單元為電路板，所述電路板具有對應所述按鍵設置的電性觸點。
7.根據權利要求6所述的按鍵壽命測試裝置，其特征在于，所述第一反饋信號為5伏特的電壓信號，所述第二反饋信號為O伏特的電壓信號。
8.根據權利要求1所述的按鍵壽命測試裝置，其特征在于，所述控制器為可編程邏輯控制器。
9.根據權利要求1所述的按鍵壽命測試裝置，其特征在于，所述按鍵壽命測試裝置還包括計數器，連接于所述按鍵感應單元，以對產生的所述第一反饋信號進行計數。
10.一種按鍵壽命測試方法，用于測試按鍵的按壓壽命，其特征在于，包括下述步驟: 控制馬達沿第一方向轉動以驅動按壓元件按壓所述按鍵，直至所述按鍵電性連接按鍵感應單元； 接收第一反饋信號； 根據所述第一反饋信號控制所述馬達沿第二方向轉動以驅動所述按壓元件遠離所述按鍵，直至所述按鍵回彈至與所述按鍵感應單元電性分離； 接收第二反饋信號；以及 根據所述第二反饋信號控制所述馬達沿所述第一方向轉動。
全文摘要
本發明提供了一種按鍵壽命測試裝置，用于測試按鍵的按壓壽命，包括馬達、按壓元件、按鍵感應單元以及控制器。馬達能夠沿相反的第一方向或第二方向轉動。按壓元件在馬達的驅動下接近或遠離按鍵。當按壓元件按壓按鍵直至按鍵電性連接按鍵感應單元時，按鍵感應單元產生第一反饋信號，當按壓元件遠離按鍵直至按鍵回彈至與按鍵感應單元電性分離時，按鍵感應單元產生第二反饋信號。當控制器接收到第一反饋信號時，控制器控制馬達沿第二方向轉動，當控制器接收到第二反饋信號時，控制器控制馬達沿第一方向轉動。本發明的按鍵壽命測試裝置實現了按鍵壓頭按壓行程的自動調節，確保按鍵在每次測試中均按壓到位。本發明還提供了一種按鍵壽命測試方法。
文檔編號G01M99/00GK103207368SQ20121000896
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者周通, 王軍, 李豐榮 申請人:名碩電腦(蘇州)有限公司, 永碩聯合國際股份有限公司