一种计算机键盘抗疲劳性能测试设备的制作方法

1.本发明涉及键盘测试技术领域，具体为一种计算机键盘抗疲劳性能测试设备。


背景技术：

2.键盘是计算机的外设硬件，其需要有较高按键使用寿命，在生产前夕，需要对键盘的轴体和轴套进行检测，因此需要模拟按键在实际使用中的按压情况。
3.市面上的按键检测，是通过对按键进行直上直下的往复按压，测试按键的使用寿命，但是键盘在实际使用中，由于键盘的设计，用户的打字和使用习惯等因素，按键在实际使用中并非是直上直下，而是存在一个斜向的按压，斜向的按压会使轴体的外壁对轴套的内壁存在压力，长时间的使用导致两者之间磨损严重，使按键失去限位，导致使用时晃动，影响使用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种计算机键盘抗疲劳性能测试设备，具备能够模拟出真实的按压状态并对键盘按键进行按压检测的优点，解决了背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种计算机键盘抗疲劳性能测试设备，包括底板，所述底板上安装有待检测的按键组件，所述底板的顶部升降调节有安装架，所述安装架的顶部滑动连接有电机座，所述电机座的顶部安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有测试凸轮，所述测试凸轮为盘形凸轮，还包括驱动电机座滑动的调节机构，所述按键组件包括安装在底板顶部的轴套，所述轴套的内部滑动连接有轴体，所述轴体的顶部固定安装有键帽，所述轴体的底部与轴套的内底部之间安装有复位弹簧，还包括检测轴套与轴体之间磨损程度的气压检测机构。
6.优选的，所述气压检测机构包括与轴套内部连通的活塞筒，且所述轴套内底部为密封状态，所述活塞筒的内部滑动连接有活塞板，所述活塞板的外壁连接有活塞杆，所述活塞杆一端穿出活塞筒的外壁，所述活塞筒的外壁开设有泄压孔，当需要检测时，所述活塞板会越过泄压孔，完成对轴套内部的封闭。
7.优选的，所述轴套的外壁密封安装有储水池，所述储水池顶部高于轴套的顶部，所述储水池的内部放置有检测用水溶液，所述轴套的内底部开设有漏水孔，所述漏水孔的内部塞入有橡胶塞。
8.优选的，所述底板的顶部固定安装有竖板，所述竖板的外壁上预设位置处安装有距离传感器，所述距离传感器的底部为激光检测点，所述轴体的外壁安装有标准模板，所述距离传感器可以检测标准模板距其底部之间的距离同时进行记录。
9.优选的，所述调节机构包括开设在安装架两侧内壁上的限位槽，所述电机座的外壁滑动连接在限位槽的内部，所述电机座的底部固定安装有螺纹块，所述螺纹块上开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺杆，所述螺杆转动连接在安装架的内部，所述螺杆转动时可控制电机座滑动。
10.优选的，所述底板的顶部安装有精密气缸，所述精密气缸的输出端与安装架的底部固定连接，所述底板的顶部还安装有四个伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩端与安装架的底部固定连接。
11.优选的，所述测试凸轮与键帽相接触的外壁套设有胶套，所述胶套由硅胶制成。
12.优选的，所述键帽与测试凸轮相接触的外壁设置有斜面设计，所述斜面设计是能够与测试凸轮的曲线轮廓进行斜面传动。
13.优选的，所述伺服电机为单轴伺服电机，还包括控制伺服电机的伺服系统，所述伺服系统可以控制伺服电机的单轴旋转速度。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
15.一、本发明通过调节机构和升降安装架来调节测试凸轮的位置，然后通过测试凸轮的恒速转动来对键帽进行检测，其中，当测试凸轮位于键帽的顶部时，控制安装架和测试凸轮向下压缩键帽，然后控制测试凸轮开始转动输出，此时即可以完成对键帽进行往复的按压，在此中，可通过测试凸轮控制压缩键帽的程度，也能够控制斜向按压的程度，测试凸轮的持续转动，通过逐级的设置转动量级，能够在模拟出的真实环境下测试轴体的连续按压使用寿命，同时也可测试轴体外壁与轴套内壁之间的磨损程度，测试完成后可对轴体和轴套之间的磨损程度进行检测，从而能够得出按键的按压使用寿命，才能够模拟出真实的按压情况，相比较与直上直下的方式，测试后的数据更加真实可靠。
附图说明
16.图1为本发明的三维立体结构示意图；
17.图2为本发明图1的右视图结构示意图；
18.图3为本发明图2中沿a-a处剖视的结构示意图；
19.图4为本发明图3立体视角的结构示意图；
20.图5为本发明图2中沿b-b处剖视的立体结构示意图；
21.图6为本发明图3中c处放大的结构示意图；
22.图7为本发明图3中d处放大的结构示意图。
23.图中：1、底板；2、电机座；3、伺服电机；4、测试凸轮；5、安装架；6、胶套；7、轴套；8、轴体；9、键帽；10、储水池；11、活塞筒；12、竖板；13、精密气缸；14、伸缩杆；15、距离传感器；16、标准模板；17、活塞板；18、活塞杆；19、泄压孔；20、螺杆；21、螺纹块；22、限位槽；23、复位弹簧；24、橡胶塞。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
25.请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种计算机键盘抗疲劳性能测试设备，包括底板1，底板1上安装有待检测的按键组件，底板1的顶部升降调节有安装架5，安装架5的顶部滑动连接有电机座2，电机座2的顶部安装有伺服电机3，伺服电机3的输出端固定
连接有测试凸轮4，测试凸轮4为盘形凸轮，还包括驱动电机座2滑动的调节机构，按键组件包括安装在底板1顶部的轴套7，轴套7的内部滑动连接有轴体8，轴体8的顶部固定安装有键帽9，轴体8的底部与轴套7的内底部之间安装有复位弹簧23，还包括检测轴套7与轴体8之间磨损程度的气压检测机构。
26.为了防止键盘上的按键在使用时晃动，需要对轴体8进行限位，目前市面上的机械轴体一般均为长方体的结构，其一是为了方便管理轴体8的直上直下，其二是便于将键帽9安装在轴体上。
27.在生产之前，需要将轴套7和轴体8进行检测，为了模拟出斜向按压的情况，通过在待检测的轴体8上安装键帽9，使键帽9成为受力部件，当键帽9受到斜向压力时，由于轴体8和轴套7之间的直上直下的滑动连接关系，使得键帽9会将斜向的力分解为水平方向和竖直方向的力，由于按键的检测方式是检测按键的使用寿命，必将是向下的力，从而既能够模拟出轴体8外壁与轴套7内壁之间的磨损，也能够对按键的回弹状态和使用次数进行测试和模拟。
28.通过调节机构和升降安装架5来调节测试凸轮4的位置，然后通过测试凸轮4的恒速转动来对键帽9进行检测，其中，当测试凸轮4位于键帽9的顶部时，控制安装架5和测试凸轮4向下压缩键帽9，然后控制测试凸轮4开始转动输出，此时即可以完成对键帽9进行往复的按压，在此中，可通过测试凸轮4控制压缩键帽9的程度，也能够控制斜向按压的程度，据需使用，不同的轴体相对应调节。
29.因此，才能够模拟出真实的按压情况，相比较与直上直下的方式，测试后的数据更加真实可靠。
30.其次，测试凸轮4也可位于键帽9的两侧，此时，当测试凸轮4转动时，可以对增加斜向按压的力度，此种情况下的轴体8向下移动时其外壁对轴套7的内壁之间存在较大的压力滑动，才能够检测该轴体8在极限情况下的情况。
31.随着测试凸轮4的持续转动，通过逐级的设置转动量级，能够在模拟出的真实环境下测试轴体8的连续按压使用寿命，同时也可测试轴体8外壁与轴套7内壁之间的磨损程度，测试完成后可对轴体8和轴套7之间的磨损程度进行检测，从而能够得出按键的按压使用寿命，还能够得出在此情况下轴体8与轴套7之间的缝隙，是否会影响到轴体8的限位状态，轴体8是否能够继续直上直下，是否会导致轴体8在使用中会晃动和不稳定。
32.轴套7的材质可根据待检测按键组件情况进行设定，目前有些机械按键的轴套为金属材质，大部分为塑料材质。
33.综上，通过控制测试凸轮4的位置和其自身的转动，即可调节对按键组件的测试，包括不同按压程度下的按键使用寿命的测试，同时能够模拟出按键组件在实际使用情况下的按压。
34.进一步地，气压检测机构包括与轴套7内部连通的活塞筒11，且轴套7内底部为密封状态，活塞筒11的内部滑动连接有活塞板17，活塞板17的外壁连接有活塞杆18，活塞杆18一端穿出活塞筒11的外壁，活塞筒11的外壁开设有泄压孔19，当需要检测时，活塞板17会越过泄压孔19，完成对轴套7内部的封闭。
35.如图3所示，当轴体8向下移动时，会将轴套7内部的空气通过泄压孔19排出，防止内部密封状态干涉轴体8的按压测试状态。
36.当完成对轴体8的按压模拟测试后，此时可以通过推动活塞杆18向轴套7靠近，同时活塞板17越过泄压孔19，此后，轴套7与活塞筒11之间构成的空间为密封空间，继续推动活塞板17向轴套7靠近，会使轴套7和活塞筒11内部的整体压强与外部压强之间出现压差，若是轴套7内壁与轴体8外壁之间的缝隙过大，轴套7内部气压会通过它和轴体8之间的缝隙释放。
37.因此，在推动活塞杆18和活塞板17向轴套7靠近时，可通过推动的阻力来判断轴套7和轴体8之间是否出现较为严重的磨损，其次，在进行推动时，通过设置预设的推力，在预设推力下活塞板17越过泄压孔19后无法推动继续向轴套7靠近，若是存在磨损，则活塞板17可继续向轴套7靠近，活塞板17的运动速度快慢对应磨损程度的大小。
38.再其次，轴套7与轴体8之间磨损情况严重时，向轴套7内部加压时，轴体8也可能发生晃动，此时亦可判定其磨损程度，影响正常的使用。
39.进一步地，轴套7的外壁密封安装有储水池10，储水池10顶部高于轴套7的顶部，储水池10的内部放置有检测用水溶液，轴套7的内底部开设有漏水孔，漏水孔的内部塞入有橡胶塞24。
40.在进行测试之前，可先检测轴体8的防水功能，通过将储水池10内注入检测水溶液，使水溶液的液面高度高于轴体8的顶部，使轴体8的顶部被浸没在水溶液中，此时，通过向外拉动或者向内推动活塞杆18，均能够达到防水检测的目的，当泄压孔19开放时，若是防水效果不好，水溶液会通过轴体8与轴套7之间的缝隙向下流出，在常压下具有防水效果，若是水溶液并未流通，使活塞板17向轴套7靠近，将轴套7内部的压强增大，此时在加压情况下，所检测磨损程度的结果会被放大，轴套7内部的高压气体会通过轴体8与轴套7之间的缝隙注入至检测水溶液中，使水溶液会鼓泡泡。
41.综上，防水检测可以与气压检测磨损程度之间留有配合，更精准的得到磨损程度的结果。
42.进一步地，底板1的顶部固定安装有竖板12，竖板12的外壁上预设位置处安装有距离传感器15，距离传感器15的底部为激光检测点，轴体8的外壁安装有标准模板16，距离传感器15可以检测标准模板16距其底部之间的距离同时进行记录。
43.在进行模拟的按压测试后，需要得到其使用寿命的次数，因此，在进行按压测试的过程中，需要实时的对键帽9的复位进行监控，当距离传感器15检测到标准模板16距离其的距离逐渐增大，则可认定该按键的回位功能出现误差，复位弹簧23不能正常工作了，该次数即为复位弹簧23的极限压缩次数。
44.实施例一：
45.调节机构包括开设在安装架5两侧内壁上的限位槽22，电机座2的外壁滑动连接在限位槽22的内部，电机座2的底部固定安装有螺纹块21，螺纹块21上开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有螺杆20，螺杆20转动连接在安装架5的内部，螺杆20转动时可控制电机座2滑动。
46.如图5，两个限位槽22会对电机座2的滑动提供限位，为必要条件，当转动安装架5时，由于螺杆20与螺纹块21之间的螺纹连接关系，使得电机座2能够移动，从而在检测时可以据需调节测试凸轮4的水平位置。
47.实施例二：
48.该调节机构还可以由电动滑台和电动滑块控制或者电缸控制。
49.进一步地，底板1的顶部安装有精密气缸13，精密气缸13的输出端与安装架5的底部固定连接，底板1的顶部还安装有四个伸缩杆14，伸缩杆14的伸缩端与安装架5的底部固定连接。
50.通过四个伸缩杆14对安装架5形成限位，使安装架5只能够上下移动，其次，用精密气缸13当做动力源，精密气缸13输出输入来控制安装架5的高度，进而控制测试凸轮4的高度。
51.进一步地，测试凸轮4与键帽9相接触的外壁套设有胶套6，胶套6由硅胶制成，通过设定胶套6，可以减少测试凸轮4与键帽9之间的硬性接触，充分的模拟人手或者柔性机械臂，使测试结果的数据更加真实可靠。
52.进一步地，键帽9与测试凸轮4相接触的外壁设置有斜面设计，斜面设计是能够与测试凸轮4的曲线轮廓进行斜面传动，该斜面设计使模拟目前市面上的大多是人体工学的设计，其次，设置为斜面设计更加有助于测试凸轮4对键帽9的按压。
53.进一步地，伺服电机3为单轴伺服电机，还包括控制伺服电机3的伺服系统，伺服系统可以控制伺服电机的单轴旋转速度。
54.伺服系统包括上位机，通过上位机对伺服驱动器发送脉冲信号，上位机可选择plc控制器，从而通过脉冲信号来控制伺服电机的旋转速度，伺服电机3的输出速度可控，既可以控制测试凸轮4的转速，在实际使用中，需要将测试凸轮4的负载计算在内。
55.综上，本发明能够模拟出真实的按压状态并对键盘按键进行按压检测。
56.本实施例中使用的标准零件可以从市场上直接购买，而根据说明书和附图的记载的非标准结构部件，也可以直根据现有的技术常识毫无疑义的加工得到，同时各个零部件的连接方式采用现有技术中成熟的常规手段，而机械、零件及设备均采用现有技术中常规的型号，故在此不再作出具体叙述。
57.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。