三工位按键寿命试验机测试原理

三工位按键寿命试验机

三工位按键寿命试验机是一种专门用于测试按键开关、薄膜开关、硅胶按键、触摸按键甚至小型按钮等电子元件机械耐久性和可靠性的检测设备。

它的核心特点是‌同时提供三个独立的测试工位‌，即可以同时对‌三个相同的被测按键（或三个按键位置）‌ 进行完quan相同的寿命测试。

设备的主要组成部分和功能

‌测试驱动机构：‌

‌核心：‌ 通常使用精密步进电机或伺服电机驱动。

‌动作：‌ 模拟人手按压动作（按-释放循环）。最常见的是‌垂直按压‌，但也可能有侧向推压或复合动作的设计。

‌驱动头：‌ 末端装有测试压头（探针或仿真指），直接接触按键表面施加压力。

‌工位数量：‌ 三个独立的驱动单元，每个对应一个工位，可以单独控制或同步运行。

‌力/位移控制系统：‌

‌力传感器：‌ 通常安装在每个驱动头上，实时精确测量施加在按键上的按压力（力度）。

‌位移传感器：‌ 测量按键被按压的行程深度（位移）。

‌闭环控制：‌ 系统根据设定值（目标力度、目标位移）和传感器反馈，实时调整电机的动作，确保每次按压的力度和行程都精确可控且一致。这是保证测试结果准确性和可比性的关键。

‌测试工位夹具：‌

三个独立的夹具平台，用于固定被测试的按键样品（如按键本身、装有按键的PCBA、整机面板等）。

夹具设计需要考虑样品的多样性，通常需要根据不同样品形状定制或使用可调节的通用夹具。

‌控制系统（人机界面）：‌

‌HMI触摸屏：‌ 方便用户设置测试参数、启动/停止测试、监视实时数据和状态。这是用户操作设备的主要界面。

‌核心控制器：‌ PLC 接收HMI指令，精确控制电机运动、采集传感器数据、执行测试流程逻辑（如按多少次停下检测一次导通）、记录数据并与PC通讯。

测试头伸缩行程： 20mm 

升降平台行程：60mm 

 机台尺寸：约W500×D420×H480mm 

 机台重量：约60Kg 

电源：AC220V 5A 

夹具活动范围：50X50可调 

‌电气特性检测系统：‌

‌导通检测：‌ 这是按键寿命测试的核心部分。设备通常集成（或可以外接）多路开关量输入/输出卡或专门的导通检测模块。

‌原理：‌ 在按压动作的特定时刻（如在设定的行程点或按到底的位置），设备会向被测按键的电路施加一个检测信号（通常是低电压、小电流），并监测其输出是否导通或状态是否正确。

‌功能：‌ 判断每次按键动作是否有效（即按键是否成功导通电路）。记录导通失败的次数（失效次数）和发生在哪个按压循环次数上。

‌多通道：‌ 三个工位对应三个独立的检测通道。

‌计数与数据记录：‌

‌计数器：‌ 记录每个工位已完成的按压循环总数。

‌数据记录：‌ 记录每个工位每次按压的力、位移数据以及导通状态（成功/失败）。当导通失效发生时，记录失效时的循环次数、对应的力/位移值。

‌存储：‌ 数据存储在控制器或连接的PC中。

‌结构框架：‌

坚固的金属机架，支撑所有组件并提供稳定性，减少振动干扰。

有机玻璃防护罩（可选），保护操作人员安全并防止异物进入。

关键性能参数

‌工位数量：‌ 3工位。

‌测试速度：‌ 通常范围在10-100次/分钟（cpm）或更高可调。速度设置需考虑按键复位时间和测试目的（加速寿命测试可能需要更快速度）。

‌测试力范围：‌  50g - 1000g (或更大范围可调)，精度±1%FS或更高。

‌测试行程范围：‌  0.01mm - 20mm (或更大范围可调)，精度±0.01mm或更高。

检测点设置（可设置按压过程中何时检测导通）

‌测试计数设定：‌ 1 - 99,999,999次或无限循环。

‌失效判定：‌ 可设定连续多少次导通失败判定为完quan失效。

‌数据存储：‌ 存储容量，导出格式（如CSV, Excel）。

主要应用场景

‌电子元件制造商：‌ 按键开关、薄膜开关、硅胶按键等供应商的出厂质量控制和寿命验证。

‌消费电子产品制造商：‌ 手机、遥控器、键盘、游戏手柄、家电控制面板等产品的按键可靠性测试。

‌汽车电子制造商：‌ 测试汽车中控台、方向盘、车门等部位的物理按键和触感反馈元件。

‌工业控制设备制造商：‌ 测试操作面板、仪器仪表上的按键。

‌第三方检测实验室：‌ 进行符合性测试（如依据相关国标、行标、ISO标准或客户自定义标准）。

核心优势

A‌高效率：同时测试三个样品，大大缩短了测试周期，提高了设备利用率和测试效率。

B‌结果可比性：三个工位在相同的严格受控条件下（力、速度、行程、环境）运行，测试结果具有高度可比性。

C‌高精度与可重复性：力/位移闭环控制和精确的导通检测确保了测试数据的准确性和测试过程的可重复性。

D‌自动化与无人值守：设定好参数后，设备可以自动运行，记录数据，在达到设定寿命或检测到失效时自动停止并报警，支持长时间无人值守测试。