自动开关测试设备和方法与流程

1.本发明涉及自动控制技术领域，尤其是涉及自动开关测试设备和方法。


背景技术：

2.目前，工厂的整套测试流程需两人配合完成，一人负责测试屏幕和按键，一人做屏蔽箱测试，如产量加大时就需增加人力和工装，人工测试效率偏低且人力成本较高。
3.具体操作流程为：工人使用简易的工装将开关固定，工装上的探针与开关的触点接触，为开关供电，通电后按下开关上的强电开关，观察屏幕是否显示完整，是否有缺陷；若屏幕无问题，工人依次按动开关上的按键，以旁边的灯泡能否点亮来判断按键是否有效；将前两个工序合格的产品交给另一工人，该工人将产品放入屏蔽箱测试。
4.整套测试流程花费时间较长，造成效率低下，并且无法保证测试环境的一致性。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供自动开关测试设备和方法，确保所有产品能在统一的环境中进行测试，确保结果的一致性，检测效率和准确率高。
6.第一方面，本发明实施例提供了自动开关测试设备，所述设备包括视觉相机、视觉处理器、控制电路、按键检测机构、光敏传感器和指示灯；
7.所述视觉处理器、所述按键检测机构、所述光敏传感器和所述指示灯分别与所述控制电路相连接，所述视觉相机与所述视觉处理器相连接；
8.所述视觉相机，用于当产品背后的触点与探针接触和强电开关开启时，检测屏幕状态，得到屏幕图像；
9.所述视觉处理器，用于将所述屏幕图像通过视觉检测算法，得到检测结果；
10.所述控制电路，用于根据所述检测结果判断测试是否合格，如果合格，则控制所述按键检测机构上的多个下压头下压，触发不同型号开关的开启，从而使每个型号开关对应的灯泡显示对应状态；
11.所述光敏传感器，用于当所述灯泡处于点亮状态时，检测到所述灯泡的光线，生成第一检测信号，以使所述控制电路根据所述第一检测信号使所述产品背后的触点脱离所述探针后，控制所述指示灯显示测试结果。
12.进一步的，所述设备还包括：启动按键和程序控制器；
13.所述启动按键，用于当所述产品设置于治具上时，在用户触动的情况下，生成启动信号，将所述启动信号通过所述程序控制器发送给所述控制电路；
14.所述控制电路，用于根据所述启动信号控制屏蔽箱闭合。
15.进一步的，所述设备还包括微动开关、气缸动作控制阀和第一传感器，所述第一传感器设置在检测位上；
16.所述微动开关，用于在所述屏蔽箱闭合的情况下，生成触动信号，并将所述触动信号发送给所述控制电路；
17.所述控制电路，用于根据所述触动信号生成第一控制指令信号；
18.所述气缸动作控制阀，用于根据所述第一控制指令信号控制搭载所述治具的气动滑台运动至所述检测位，以使所述第一传感器生成第二检测信号。
19.进一步的，所述设备还包括下压机构和强电开关按键机构；
20.所述控制电路，用于根据所述第二检测信号控制所述下压机构将所述治具下压至预设位置，并使所述产品背后的所述触点与所述探针接触；并且控制所述强电开关按键机构的压头下压，使开关上的所述强电开关开启。
21.进一步的，所述视觉处理器，用于将所述屏幕图像进行预处理和过滤，得到过滤后的屏幕图像；将所述过滤后的图像进行图像矫正和图像二值化处理，得到分割后的单个字母和图案；将所述分割后的单个字母和所述图案通过分类器进行识别，得到所述检测结果。
22.进一步的，所述设备还包括第二传感器；
23.所述控制电路，用于当所述产品背后的触点脱离所述探针时，生成第二控制指令信号；
24.气缸动作控制阀，用于根据所述第二控制指令信号控制治具返回初始位置，以使所述第二传感器生成第三检测信号；以使所述控制电路根据所述第三检测信号控制屏蔽箱开启，并控制所述指示灯显示相应颜色。
25.进一步的，所述多个下压头包括第一下压头、第二下压头和第三下压头，所述不同型号开关包括单键开关、双键开关和三键开关；
26.所述控制电路，用于当控制所述第一下压头下压时，触发所述单键开关开启；
27.当控制所述第一下压头和所述第二下压头依次下压时，触发所述双键开关开启；
28.当控制所述第一下压头、所述第二下压头和所述第三下压头依次下压时，触发所述三键开关开启。
29.第二方面，本发明实施例提供了自动开关测试方法，应用于如上所述的自动开关测试设备，所述设备包括视觉相机、视觉处理器、控制电路、按键检测机构、光敏传感器和指示灯；所述方法包括：
30.当产品背后的触点与探针接触和强电开关开启时，所述视觉相机检测屏幕状态，得到屏幕图像；
31.所述视觉处理器将所述屏幕图像通过视觉检测算法，得到检测结果；
32.所述控制电路根据所述检测结果判断测试是否合格，如果合格，则控制所述按键检测机构上的多个下压头下压，触发不同型号开关的开启，从而使每个型号开关对应的灯泡显示对应状态；
33.当所述灯泡处于点亮状态时，所述光敏传感器检测到所述灯泡的光线，生成第一检测信号，以使所述控制电路根据所述第一检测信号使所述产品背后的触点脱离所述探针后，控制所述指示灯显示测试结果。
34.第三方面，本发明实施例提供了电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。
35.第四方面，本发明实施例提供了具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行如上所述的方法。
36.本发明实施例提供了自动开关测试设备和方法，包括：视觉相机、视觉处理器、控制电路、按键检测机构、光敏传感器和指示灯；视觉处理器、按键检测机构、光敏传感器和指示灯分别与控制电路相连接，视觉相机与视觉处理器相连接；视觉相机用于当产品背后的触点与探针接触和强电开关开启时，检测屏幕状态，得到屏幕图像；视觉处理器用于将屏幕图像通过视觉检测算法，得到检测结果；控制电路用于根据检测结果判断测试是否合格，如果合格，则控制按键检测机构上的多个下压头下压，触发不同型号开关的开启，从而使每个型号开关对应的灯泡显示对应状态；光敏传感器用于当灯泡处于点亮状态时，检测到灯泡的光线，生成第一检测信号，以使控制电路根据第一检测信号使产品背后的触点脱离探针后，控制指示灯显示测试结果；确保所有产品能在统一的环境中进行测试，确保结果的一致性，检测效率和准确率高。
37.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本发明实施例一提供的自动开关测试设备示意图；
41.图2为本发明实施例一提供的另一自动开关测试设备示意图；
42.图3为本发明实施例二提供的自动开关测试方法流程图。
具体实施方式
43.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.该设备通过将屏幕测试、按键测试及屏蔽箱内信号测试整合在一台屏蔽箱内，从而提升测试效率及降低人工成本，检测效率18s，为人工的30％，且只需一人操作。
45.屏蔽箱为专门定制，除用来安装自动测试机构外，还预制了各种电源、气源及通讯接口，实现设备的简洁紧凑及模块化，在屏蔽箱外部启动按钮位置两侧设有两个指示灯(一红一绿)，测试完成后可提示操作人员结果，红灯亮为不合格，绿灯亮为合格。
46.该设备有独立的控制箱，箱内安装有程序控制器、电源控制器、气缸动作控制阀、气源过滤器等零部件，可外接显示器将测试结果直接反馈给操作人员。
47.设备能兼容目前三种型号开关：分别为单键开关、双键开关和三键开关；除了按键不同外，每种型号背后的通电触点数量和位置也不同。在测试前，操作人员在系统中选择要
测试的型号，并手动拨动探针，通过调整探针的位置，对应所测试开关的触点，做到快速切换。本技术可以确保所有产品能在统一的环境中进行测试，确保结果的一致性，检测效率和准确率高；还可对现场生产状态进行实时监控，随时查看检测数量、检测时长、设备状态等；数据在上位机收集，便于产品追溯；除测试功能外，还可用作产品疲劳度测试，判定产品的各零部件是否存在质量缺陷。
48.为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
49.实施例一：
50.图1为本发明实施例一提供的自动开关测试设备示意图。
51.参照图1，该设备包括视觉相机、视觉处理器、控制电路、按键检测机构、光敏传感器和指示灯；
52.视觉处理器、按键检测机构、光敏传感器和指示灯分别与控制电路相连接，视觉相机与视觉处理器相连接；
53.视觉相机，用于当产品背后的触点与探针接触和强电开关开启时，检测屏幕状态，得到屏幕图像；
54.视觉处理器，用于将屏幕图像通过视觉检测算法，得到检测结果；
55.控制电路，用于根据检测结果判断测试是否合格，如果合格，则控制按键检测机构上的多个下压头下压，触发不同型号开关的开启，从而使每个型号开关对应的灯泡显示对应状态；
56.具体地，视觉相机检测屏幕状态，采集屏幕图像，屏幕图像包括产品当前状态、蓝牙是否连接成功、时间和温度等图标，通过视觉检测算法判断屏幕是否显示合格，将检测结果发送给控制电路判断是否合格，若合格就继续测试，不合格自动退出测试。
57.如果控制电路判断屏幕测试不合格，控制电路将控制治具返回初始位置，治具就位后，初始位置的第二传感器将第三检测信号发送给控制电路，控制电路控制屏蔽箱开启，并且通过外置的指示灯(红灯)提示操作员此次测试不合格。
58.光敏传感器，用于当灯泡处于点亮状态时，检测到灯泡的光线，生成第一检测信号，以使控制电路根据第一检测信号使产品背后的触点脱离探针后，控制指示灯显示测试结果。
59.具体地，如果控制电路判断屏幕测试合格，控制电路控制按键检测机构上的多个下压头依次动作，控制电路会根据预设的程序针对不同型号开关开启对应的下压头进行下压动作，依次下压按动开关上的按键。例如，按键检测机构上设置有三个下压头，分别对应开关上的三个按键，并且能够兼容三种型号的按键位置。
60.如果按键正常，则设置在灯泡安装罩内的灯泡会被点亮，结果由安装在灯泡旁的光敏传感器判断，光敏传感器的作用是对灯泡发出的光线做出反应，如有光线就证明灯泡能成功点亮，表明所按动的按键能正常工作，此时光敏传感器将第一检测信号发送至控制电路。
61.进一步的，该设备还包括：启动按键和程序控制器；
62.启动按键，用于当产品设置于治具上时，在用户触动的情况下，生成启动信号，将启动信号通过程序控制器发送给控制电路；
63.控制电路，用于根据启动信号控制屏蔽箱闭合。
64.这里，当屏蔽箱开启时，检测治具此时处于上料位置，将此位置设置为初始位置。当产品设置于治具上时，当用户触动启动按键的情况下，生成启动信号，启动信号传给控制箱中程序控制器，控制电路控制屏蔽箱的盖子闭合，此时开始进行测试。
65.进一步的，参照图2，该设备还包括微动开关、气缸动作控制阀和第一传感器，第一传感器设置在检测位上；其中，传感器包括第一传感器和第二传感器；
66.微动开关，用于在屏蔽箱闭合的情况下，生成触动信号，并将触动信号发送给控制电路；
67.控制电路，用于根据触动信号生成第一控制指令信号；
68.气缸动作控制阀，用于根据第一控制指令信号控制搭载治具的气动滑台运动至检测位，以使第一传感器生成第二检测信号。
69.进一步的，该设备还包括下压机构和强电开关按键机构；
70.控制电路，用于根据第二检测信号控制下压机构将治具下压至预设位置，并使产品背后的触点与探针接触；并且控制强电开关按键机构的压头下压，使开关上的强电开关开启。
71.这里，当产品背后的触点与探针接触后，可以为产品供电；同时控制电路控制强电开关按键机构动作，强电开关按键机构的压头下压，将开关上的强电开关开启，只有强电开关开启后才能点亮开关的屏幕。
72.进一步的，视觉处理器，用于将屏幕图像进行预处理和过滤，得到过滤后的屏幕图像；将过滤后的图像进行图像矫正和图像二值化处理，得到分割后的单个字母和图案；将分割后的单个字母和图案通过分类器进行识别，得到检测结果。
73.具体地，在预处理过程中，使用预置参数，初步定位目标文字与图案所在区域，并进行切割，确定目标图像。对目标图像进行过滤，以减少目标图像中噪点对识别的影响；
74.在对过滤后的图像进行图像矫正的过程中，使用旋转和仿射变换等方式，将文字与图案矫正对齐；然后进行图像二值化处理，并进行连通域分析，得到分割后的单个字母和图案；
75.将分割后的单个字母和图案通过分类器进行识别，得到检测结果。
76.进一步的，该设备还包括第二传感器；其中，第二传感器设置在初始位置；
77.控制电路，用于当产品背后的触点脱离探针时，生成第二控制指令信号；
78.气缸动作控制阀，用于根据第二控制指令信号控制治具返回初始位置，以使第二传感器生成第三检测信号；以使控制电路根据第三检测信号控制屏蔽箱开启，并控制指示灯显示相应颜色。
79.这里，当指示灯显示绿色时，表示合格；当指示灯显示红色时，表示不合格。
80.所有测试结果都会通过通讯模块上传至上位机，设备旁的显示器上也会有画面提示操作员，提示此次测试的结果，如果不合格还会显示不合格的原因。
81.进一步的，多个下压头包括第一下压头、第二下压头和第三下压头，不同型号开关包括单键开关、双键开关和三键开关；
82.控制电路，用于当控制第一下压头下压时，触发单键开关开启；
83.当控制第一下压头和第二下压头依次下压时，触发双键开关开启；
84.当控制第一下压头、第二下压头和第三下压头依次下压时，触发三键开关开启。
85.另外，机构中所有气缸上都配有两组传感器，当机构动作到位后，传感器将信号发送至系统，系统控制机构停止动作。所有会与产品接触的部件，如下压头，按压头等都选用硅胶材质，避免损伤产品。
86.本机构的关键设计在于按键检测机构，由于使用机械部件的动作比较直接，无法完全模拟人手的按压，会造成按键时受力不均，影响测试结果，经反复试验后，确定了目前这种缓冲层结构，使用3d打印加工的缓冲层固定台，配合可更换的缓冲层，可在测试时有效缓解下压头的冲击力，模拟人手的按压触感，缓冲层的材质也经过反复测试后确定，兼顾了成本与寿命。
87.本发明实施例提供了自动开关测试设备，包括：视觉相机、视觉处理器、控制电路、按键检测机构、光敏传感器和指示灯；视觉处理器、按键检测机构、光敏传感器和指示灯分别与控制电路相连接，视觉相机与视觉处理器相连接；视觉相机用于当产品背后的触点与探针接触和强电开关开启时，检测屏幕状态，得到屏幕图像；视觉处理器用于将屏幕图像通过视觉检测算法，得到检测结果；控制电路用于根据检测结果判断测试是否合格，如果合格，则控制按键检测机构上的多个下压头下压，触发不同型号开关的开启，从而使每个型号开关对应的灯泡显示对应状态；光敏传感器用于当灯泡处于点亮状态时，检测到灯泡的光线，生成第一检测信号，以使控制电路根据第一检测信号使产品背后的触点脱离探针后，控制指示灯显示测试结果；确保所有产品能在统一的环境中进行测试，确保结果的一致性，检测效率和准确率高。
88.实施例二：
89.图3为本发明实施例二提供的自动开关测试方法流程图。
90.参照图3，应用于如上所述的自动开关测试设备，该设备包括视觉相机、视觉处理器、控制电路、按键检测机构、光敏传感器和指示灯；该方法包括以下步骤：
91.步骤s101，当产品背后的触点与探针接触和强电开关开启时，视觉相机检测屏幕状态，得到屏幕图像；
92.步骤s102，视觉处理器将屏幕图像通过视觉检测算法，得到检测结果；
93.步骤s103，控制电路根据检测结果判断测试是否合格，如果合格，则控制按键检测机构上的多个下压头下压，触发不同型号开关的开启，从而使每个型号开关对应的灯泡显示对应状态；
94.步骤s104，当灯泡处于点亮状态时，光敏传感器检测到灯泡的光线，生成第一检测信号，以使控制电路根据第一检测信号使产品背后的触点脱离探针后，控制指示灯显示测试结果。
95.本发明实施例提供了自动开关测试方法，包括：当产品背后的触点与探针接触和强电开关开启时，视觉相机检测屏幕状态，得到屏幕图像；视觉处理器将屏幕图像通过视觉检测算法，得到检测结果；控制电路根据检测结果判断测试是否合格，如果合格，则控制按键检测机构上的多个下压头下压，触发不同型号开关的开启，从而使每个型号开关对应的灯泡显示对应状态；当灯泡处于点亮状态时，光敏传感器检测到灯泡的光线，生成第一检测信号，以使控制电路根据第一检测信号使产品背后的触点脱离探针后，控制指示灯显示测试结果；确保所有产品能在统一的环境中进行测试，确保结果的一致性，检测效率和准确率高。
96.本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的自动开关测试方法的步骤。
97.本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，计算机可读介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的自动开关测试方法的步骤。
98.本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
99.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
100.另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
101.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
102.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
103.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。