一種組裝按鍵的電性能測試系統及方法
2023-09-19 19:56:50 2
專利名稱：一種組裝按鍵的電性能測試系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種測試系統，尤其涉及一種組裝按鍵的電性能測試系統及方法。
背景技術：
與傳統PCB硬板相比，FPC(柔性印刷線路板)由於具備以下優勢1)可進行撓曲 和立體組裝，能取代很多轉接部件，便於最大使用有效空間，符合體積日益縮小的電子產品 的要求；幻體積小，重量輕，可製造更高密度或更精細節距的產品；幻可採用卷繞的傳送 滾筒加工方法(Roll-to-Roll)，易於自動化、量產化，提高了生產效率。所以FPC下遊應 用極為廣泛通信應用包括手機、無線通信；信息產品應用包括筆記本電腦、個人數字助理 (PDA)；消費電子應用包括照相機，監視器有液晶顯示器(LCD)和等離子顯示器(PDP)等。 其中應用於手機，筆記本電腦和LCD監視器的撓性板市場增長尤為引人注目。例如，作為電子產品的主力代表的手機，其增長速度十分快，手機是目前FPC用量 最大的電子產品，手機使用FPC的部分包括IXD面板、按鍵和語音彈片等，滑蓋手機和翻蓋 手機對FPC的用量則更大，通常可達4-7塊。就手機而言，其中，按鍵部分電路通常就是採 用FPC。手機按鍵主要的原理是通過按鍵將內環和外環道通，向手機主晶片形成觸發信號， 使得按鍵功能得以實現。隨著技術的進步，現在手機，PDA，MP3等電子產品上常常使用一種 被稱為DOME的金屬按鍵，其為一種高強度不鏽鋼金屬彈片按鍵，壽命可以達到100萬次以 上。因此，常規的組裝DOME按鍵類FPC採用了如下的測試方法如圖1所示，其為現有技術中測試組裝按鍵電性能的原理示意圖，其將按鍵的所 有內環接在一起，再將按鍵所有外環接在一起，並外接一個電源和指示燈，由於按鍵的作用 相當於一個開關，當按下DOME按鍵時，內外環導通，則指示燈亮；如果按鍵的線路或者DOME 按鍵存在問題，則按下按鍵後指示燈不亮，由此逐個判斷按鍵是否存在功能不良。然而，這種測試組裝的按鍵整體電性能是否良好的方法的測試效率低，準確度低、 可靠性低。例如，通常一個手機按鍵數量約為20個左右，需要人工逐個將按鍵按下並觀察 指示燈是否發光，這就要求作業員每測試一個產品需要觀察指示燈20次左右，當作業員測 試大量產品時，就不可避免會遺漏忘記按下某個按鍵，該按鍵就沒有進行測試，所以極可能 造成不良品流出，從而存在較大的風險；另外，也有人提出了另外一種測試方法，即按照一 定順序按壓按鍵，每按下一個按鍵，就記錄一下結果。主要雖然不會漏掉測試某些按鍵，但 是其效率低下，測試一個DOME按鍵板的時間長達120秒左右，無法真正用於手機工廠產品 線組裝和大規模產品線測試。因此，當具有多個按鍵的組裝按鍵需要一種能夠自動的高效 的準確的進行電性能測試的方法。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中組裝按鍵電性能測試效率低、準確 率低、可靠性低的缺陷，提供一種可以自動對組裝按鍵中每個按鍵進行測試的且測試效率 高、準確度高、可靠性高的組裝按鍵的電性能測試系統及方法，
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是提供了一種組裝按鍵的電性能測試 系統，其包括電源、用於固定組裝按鍵的測試夾具，還包括輸入模塊，用於輸入所有按鍵的坐標；執行模塊，用於根據輸入的坐標自動按壓坐標對應位置的按鍵；測試結果輸出模塊，用於顯示測試結果；控制模塊，用於根據輸入的按鍵的坐標位置控制所述執行模塊自動的有序的按壓 坐標對應的按鍵、及用於判斷組裝按鍵電性能是否良好並驅動測試結果輸出模塊顯示判斷結果。在上述測試系統中，所述控制模塊包括對整個系統進行控制處理的CPU、與CPU相 電連的比較判斷模塊、存儲器、及驅動模塊；所述存儲器用於存儲輸入的按鍵的坐標及CPU處理的數據；所述驅動模塊用於根據輸入的按鍵的坐標驅動所述執行模塊，並根據測試結果驅 動測試結果輸出模塊；所述比較判斷模塊用於根據CPU讀取到的按鍵的狀態比較判斷按鍵性能是否良好。在上述測試系統中，所述執行模塊包括氣壓調節控制閥、氣缸、用於按壓按鍵的探 頭、及均與所述控制模塊相連的電機驅動器和電磁閥控制電路，所述電機驅動器同時與電 機相連，所述電磁閥控制電路依次連接氣壓調節控制閥、氣缸、及用於按壓按鍵的探頭。在上述測試系統中，所述電機包括X軸步進電機和Y軸步進電機，以準確的驅動探 頭按壓按鍵。在上述測試系統中，所述測試結果輸出模塊包括用於顯示組裝按鍵合格的LED及 用於組裝按鍵不合格進行報警的蜂鳴器。在上述測試系統中，所述控制模塊包括單片機。在上述測試系統中，所述單片機型號為LPC2131。在上述測試系統中，所述輸入模塊為手寫的液晶顯示面板。為就進一步的解決上述技術問題，本發明還提供了一種組裝按鍵的電性能測試方 法，其主要包括以下步驟Si、輸入所有按鍵的坐標；S2、根據輸入的按鍵的坐標自動有序的按壓按鍵；S3、讀取按壓的按鍵所對應的埠的電平狀態；S4、根據讀取的按鍵對應的埠的電平狀態判斷該按鍵電性能是否合格，若是，則 執行步驟S5 ；若否，則驅動顯示報警並退出本流程；S5、判斷是否所有的按鍵的電性能均判斷完，若是，則驅動顯示組裝按鍵電性能合 格，若否，則返回步驟S3。在上述測試方法中，所述步驟S4中根據按鍵對應埠的電平狀態是否發生變化 來判斷該按鍵電性能是否合格。在上述測試方法中，在步驟Sl中還包括存儲所輸入的按鍵的坐標。本發明提供的組裝按鍵的電性能測試系統及方法，其通過控制模塊控制整個系 統，使執行模塊根據輸入模塊輸入的按鍵的坐標及控制模塊的指令依次將每個按鍵按壓，再通過控制模塊判斷按鍵對應埠的狀態以判斷所有按鍵的電性能，並根據最後判斷的結 果驅動測試結果輸出模塊顯示測試結果，該系統能夠自動對每個按鍵進行按壓及電性能測 試，不會遺漏按鍵，且能夠及時判斷每個按鍵的電性能，其能夠準確的、高效率的測試組裝 按鍵的電性能，且測試的可靠性高。
圖1是現有技術檢測按鍵的電路原理圖；圖2是本發明提供的組裝按鍵的電性能測試系統的原理框圖；圖3是本發明提供的測試系統一實施例的結構示意圖；圖4是本發明提供的測試系統一實施例中按鍵部分檢測電氣原理圖；圖5是本發明提供的組裝按鍵的電性能測試方法的流程圖。
具體實施例方式為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合 附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用 以解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明提供的測試系統主要是用於自動將組裝在一起的多個按鍵進行電性能檢 測，參見圖2至圖4所示，圖2是本發明提供的組裝按鍵的電性能測試系統的原理框圖，圖 3是本發明提供的測試系統一實施例的結構示意圖；圖4是本發明提供的測試系統一實施 例中按鍵部分檢測電氣原理圖。本發明提供的測試系統包括給整個系統供電的電源10、用 於固定按鍵的測試夾具50、輸入所有按鍵的坐標的輸入模塊20、用於模擬用戶進行按壓按 鍵的執行模塊40、顯示測試結果的測試結果輸出模塊60、及控制模塊30。由於組裝按鍵上 有多個按鍵，首先以一個按鍵為坐標位置參考點，進而以該按鍵坐標為標準確定其他按鍵 的位置，通過輸入模塊20輸入所有的按鍵的坐標以確定每個按鍵的位置，控制模塊30根據 輸入模塊20輸入的坐標控制執行模塊40自動有序的按壓按鍵，且控制模塊30在按鍵按下 後進行數據處理以判斷按鍵電性能是否良好，進一步的，控制模塊30驅動測試結果輸出模 塊60將測試結果顯示出來。參見圖3及圖4，在該實施例中，控制模塊30包括對整個系統進行控制處理的 CPU、均與CPU相電連的比較判斷模塊、存儲器、及驅動模塊。存儲器存儲輸入的按鍵的坐標 及CPU處理的數據；驅動模塊用於根據CPU判斷的按鍵電性能結果驅動測試結果輸出模塊 60 ；比較判斷模塊根據CPU讀取到的按鍵的狀態比較判斷按鍵性能是否良好。測試結果輸 出模塊60包括LED及蜂鳴器。測試夾具50包括機臺基座及設置在其上的電測夾具，電測 夾具與控制電路相連，以便控制電路對電測夾具上的按鍵進行電性能測試。執行模塊40包括氣壓調節控制閥、氣缸、用於按壓按鍵的探頭、及電機驅動器和 電磁閥控制電路，其中，電機驅動器及電磁閥控制電路均與控制模塊30相連，電機驅動器 同時與電機相電連以驅動電機，電磁閥控制電路依次連接氣壓調節控制閥、氣缸、及用於按 壓按鍵的探頭，優選地，電機包括X軸步進電機和Y軸步進電機，探頭為筆形探頭，這樣可以 更準確的驅動探頭移動到對應的按鍵以進行按壓。本發明的工作原理結合圖3所示實施例進行詳細說明，其中以手機按鍵作為組裝按鍵的例子將可裝拆測試治具與電源10相連，電測夾具安裝在機臺基座上，並接好相應 的電源線和單片機通信線；通過輸入模塊20輸入各個按鍵的相關坐標，輸入模塊20通常 是採用人機互動液晶顯示面板，例如，可以輸入設定手機按鍵的最左上角的按鍵為原點(0， 0)；則可以根據其它按鍵與該基準按鍵的相對位置確定其餘各按鍵所對應的坐標，如其中 一個按鍵的點坐標為(χ = 12. 5mm ；y = 12. 5mm)，以此類推，將所有按鍵的坐標全部順次輸 入，控制模塊中的存儲器將輸入的坐標保存，控制模塊30再根據輸入的坐標控制執行模塊 40依次按壓按鍵。若控制模塊30中已經存儲有該組裝按鍵的坐標，則可以不用輸入坐標， 直接由執行模塊40按照上次存儲的坐標按序按壓按鍵。由於執行模塊40由X軸，Y軸步 進電機，氣缸及筆形探頭，電磁控制閥等組成，調節液晶顯示面板可以手動調節坐標，控制 模塊中單片機再通過步進電機驅動器控制電機轉動，從而實現氣缸使探頭依次調節到預定 的位置以準確的按壓按鍵，通過設定的程序，控制模塊30中的ARM單片機自動進行邏輯判 斷來判斷結果(詳細過程如下段所詳細論述)。最後的測試結果由測試結果輸出模塊60顯 示出來，即以良品指示燈亮和不良品蜂鳴器報警兩種情況判斷。 優選地，所述控制模塊30包括型號為LPC2131的單片機，優選地，所述輸入模塊20 為可以手寫的液晶顯示面板。參見圖4及圖5，圖5為本發明提供的組裝按鍵的電性能測試方法的流程圖。其執 行方法為S1、輸入所有按鍵的坐標，即通過輸入模塊輸入組裝按鍵的坐標；S2、根據輸入 按鍵的坐標自動按順序的按壓按鍵執行模塊根據控制模塊的指令有序的自動按壓按鍵； S3、讀取當前按壓的按鍵所對應的埠的電平狀態；S4、根據當前讀取的按鍵的埠的電平 狀態判斷該按鍵電性能是否合格，若是，則執行步驟S5 ；若否，則表明該組裝按鍵存在不合 格的按鍵，即驅動顯示報警並結束整個檢測；S5、判斷是否所有的按鍵的電性能均判斷完， 若是，則驅動顯示組裝按鍵電性能合格，若否，則返回步驟S3。本發明提供的測試方法結合一實施例描述如下先輸入所有按鍵的坐標，並存儲 該輸入的按鍵坐標；控制模塊30根據輸入的坐標發出指令使執行模塊40依次按壓按鍵， 當控制模塊30中存儲器存儲有該組裝按鍵的坐標時，不用輸入坐標，控制模塊30根據其內 存儲器存儲的坐標即可控制執行模塊40根據按鍵的坐標依次按壓按鍵；控制模塊30中的 CPU讀取當前按壓下的按鍵所對應的埠的狀態，控制模塊中的比較判讀模塊根據讀取的 按鍵的狀態判斷按鍵對應埠的電平是否改變，即可對應判斷該按鍵電性能是否合格。如 圖4所示，將按鍵的內環接地，而將外環分別接入單片機的I/O腳(如P0. 16-P0. 40，共M 個腳，代表M個按鍵)，初始狀態下，由於按鍵沒有被按下，即為斷開狀態，I/O腳被單片機 讀取檢測到為高電平，當按鍵按下時，I/O腳檢測到低電平，即檢測到該按鍵對應埠的狀 態發生變化。對每一個按鍵定義一個變量來判斷按鍵電性能是否合格，當單片機的I/O腳 檢測到電壓由高電平變為低電平(如由3. Ov變為Ov)時，則比較判斷模塊判斷該按鍵電性 能合格，則存儲器存儲該按鍵的狀態為合格，例如將測試程序中對應的變量自增一，若電平 不改變，即為該按鍵不合格，則控制模塊中的驅動模塊驅動測試結果輸出模塊，例如驅動蜂 鳴器進行不合格的報警。如果該按鍵合格，則可以通過程序，例如將該按鍵對應的變量自增 一，並存儲該按鍵為合格的狀態，進而比較判斷模塊判斷是否所有的按鍵均判斷完，例如通 過判斷是否所有的變量均自增一，若是，則表明所有的按鍵均合格，則控制模塊30中驅動 模塊驅動測試結果輸出模塊60顯示組裝按鍵性能良好的結果，測試結果輸出模塊60中LED指示燈亮，代表產品測試結果為良品；如果結果為否，則表明按鍵還沒檢測完，程序返回繼 續讀取下一個按鍵的狀態並進行後序的判斷檢測。例如，某款手機按鍵FPC共有M個按鍵開關，其中包含25pcs單個按鍵無功能(即 一個產品上有一個按鍵不導通，隨機分布)，現採用傳統測試方法和本發明的測試方法對這 些產品進行測試，結果如下傳統方法測試結果
權利要求
1.一種組裝按鍵的電性能測試系統，包括電源、用於固定組裝按鍵的測試夾具，其特徵 在於，還包括輸入模塊，用於輸入所有按鍵的坐標；執行模塊，用於根據輸入的坐標自動按壓坐標對應位置的按鍵； 測試結果輸出模塊，用於顯示測試結果；控制模塊，用於根據輸入的按鍵的坐標位置控制所述執行模塊自動的有序的按壓坐 標對應的按鍵、及用於判斷組裝按鍵電性能是否良好並驅動測試結果輸出模塊顯示判斷結果。
2.如權利要求1所述的測試系統，其特徵在於，所述控制模塊包括對整個系統進行控 制處理的CPU、均與CPU相電連的比較判斷模塊、存儲器、及驅動模塊；所述存儲器用於存儲輸入的按鍵的坐標及CPU處理的數據；所述驅動模塊用於根據輸入的按鍵的坐標驅動所述執行模塊，並根據測試結果驅動測 試結果輸出模塊；所述比較判斷模塊用於根據CPU讀取到的按鍵的狀態比較判斷按鍵性能是否良好及 判斷是否所有按鍵的電性能均判斷完。
3.如權利要求1所述的測試系統，其特徵在於，所述執行模塊包括氣壓調節控制閥、氣 缸、用於按壓按鍵的探頭、及均與所述控制模塊相連的電機驅動器和電磁閥控制電路，所述 電機驅動器同時與電機相連，所述電磁閥控制電路依次連接氣壓調節控制閥、氣缸、及用於 按壓按鍵的探頭。
4.如權利要求3所述的測試系統，其特徵在於，所述電機包括X軸步進電機和Y軸步進 電機，以準確的驅動探頭按壓按鍵。
5.如權利要求1所述的測試系統，其特徵在於，所述測試結果輸出模塊包括用於顯示 組裝按鍵合格的LED及用於組裝按鍵不合格進行報警的蜂鳴器。
6.如權利要求1所述的測試系統，其特徵在於，所述輸入模塊為手寫的液晶顯示面板。
7.如權利要求1至6中任一項所述的測試系統，其特徵在於，所述控制模塊包括單片機。
8.如權利要求7所述的測試系統，其特徵在於，所述單片機型號為LPC2131。
9.一種組裝按鍵的電性能測試方法，其特徵在於，包括以下步驟51、輸入所有按鍵的坐標；52、根據輸入的按鍵的坐標自動有序的按壓按鍵；53、讀取按壓的按鍵所對應的埠的電平狀態；54、根據讀取的按鍵對應的埠的電平狀態判斷該按鍵電性能是否合格，若是，則執行 步驟S5 ；若否，則驅動顯示報警並退出本流程；55、判斷是否所有的按鍵的電性能均判斷完，若是，則驅動顯示組裝按鍵電性能合格， 若否，則返回步驟S3。
10.根據權利要求9所述的測試方法，其特徵在於，所述步驟S4中根據按鍵對應埠的 電平狀態是否發生變化來判斷該按鍵電性能是否合格。
11.根據權利要求9所述的測試方法，其特徵在於，在步驟Sl中還包括存儲所輸入的按 鍵的坐標。
全文摘要
本發明提供了一種組裝按鍵的電性能測試系統及方法，該系統包括電源、用於固定組裝按鍵的測試夾具，還包括輸入模塊，用於輸入所有按鍵的坐標；執行模塊，用於根據輸入的坐標自動按壓坐標對應位置的按鍵；測試結果輸出模塊，用於顯示測試結果；控制模塊，用於根據輸入的按鍵的坐標位置控制所述執行模塊自動的有序的按壓坐標對應的按鍵、及用於判斷組裝按鍵電性能是否良好並驅動測試結果輸出模塊顯示判斷結果。其通過控制模塊依次控制按壓按鍵並對其進行判斷，從而實現自動的對多個組裝按鍵進行電性能測試，且測試效率高、準確率高、可靠性高。
文檔編號G01R31/327GK102116842SQ200910238948
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者華江 申請人:比亞迪股份有限公司