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专利名称：电子产品的机械手操作执行装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子产品的机械手操作执行装置，属于电子产品的自动操作技术领域，具体涉及一种可低成本的实现对电子产品的复杂操作，通过对电子产品的按键操作、夕卜插设备的拔插实现拟人的自动操作的电子产品的机械手操作执行装置。
背景技术：
电子产品例如手机、游戏机、MP4/MP5、电脑、遥控器、车载电子设备、家电电器设备等都有大量的按键操作、外插设备的拔插，这些电子产品在开发样机实验室验证阶段或者批量生产出厂前都要经过严格的检验，此类操作不可避免。目前在这些电子产品的测试检验中已有机械手取代人工完成部分检验工作，但是由于这些电子产品有的多个面具有多个按键，有的面具有触摸屏的软件按键，有的面同时具有硬件按键和触摸屏软件按键，有的外插设备较多并且外插设备外形不规则难以夹持， 有的外插设备端口小、插针或引脚多难以精确拔插。由于以上的机械手操作困难，目前的做法主要是两个，一是配备使用四自由度以上高精度灵巧机械手，这样能完成多数并非所有的拟人操作，但是高成本投入也让很多客户难以接受；再一个是采用多个机械手分步完成所有拟人操作，这样就要求要有多个机械手，并且被测的电子产品要传输到不同的检测位， 这样也会增加成本而且效率不高。由以上可见目前的做法成本都很高，不能同时在一个检测位完成所有的检测操作，效率不高。另外在具体的实施过程中，目前的机械手要么进行纯硬件按键检测，要么进行触摸屏检测，不能兼容。这些电子产品的外插设备的拔插目前多数用气缸完成，但是气缸冲击大、精度不高，在检测过程中很容易损害此类电子产品。例如，专利文件ZL200910238998. 8公开了一种手机测试机，可实现对手机的全面测试，但其方案具有设备复杂，成本高的缺点，不易推广应用；专利文件ZL201020516550.6 公开了一种基于三轴按键和图像识别的通用手机测试系统，但其技术方案功能单一，只进行正面按键操作，并且不能缓冲保护。有鉴于此，有必要提供一种电子产品的机械手操作执行装置，可低成本的实现对电子产品的复杂操作，通过对电子产品的按键操作、外插设备的拔插实现拟人的自动操作， 以满足工业应用需要。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足之处，提供了电子产品的机械手操作执行装置，使用该执行装置，一台低成本普通三自由度机械手就能完成电子产品多面多按键的检测，同时兼容硬件按键操作和软件按键操作，还能精确完成外插设备的拔插。本发明所采用的技术方案是一种电子产品的机械手操作执行装置，用于对电子产品的设计功能操作，所述电子产品至少一个面上有多个操作控制按钮，有显示部分，或者还有外插设备；所述机械手至少有一个方向的自由度；
所述电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于
包括一个正面按键操作装置，用于触动或滑动所述电子产品的正面按键，所述正面按键操作装置装有缓冲触碰装置，所述正面按键操作装置还带有一个可伸缩的动力装置，所述正面按键操作装置包括至少一个传感器，用于限位，或检测按压力，或检测位移； 包括一个多头触头，用于所述电子产品的侧面按键的操作；
包括一个拔插装置，用于所述电子产品的外插设备的拔插，所述拔插装置含有一个拔插构件。如上所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，还包括一个本体块，本体块安装固定在所述机械手上，所述本体块用于搭载所述正面按键操作装置、多头触头和拔插构件。如上所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述拔插装置还包括一个或多个外插设备转接头，用于安装固定所述电子产品的外插设备；另外还包括一个或多个限位机构，用于限定所述外插设备转接头的运动轨迹。如上所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述外插设备转接头中部有孔，夹持固定有所述电子产品的外插设备。如上所述电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述拔插装置包括的限位机构和外插设备转接头能相互结合组成滑动连接，用于限定保证所述电子产品的外插设备被拔插的运动轨迹。如上所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述拔插构件在构型上与所述外插设备转接头相互结合。如上所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，被操作的所述电子产品的操作控制按钮不仅包括硬件按钮，还包括触摸屏软件按钮，所述执行装置操作按钮后， 所述电子产品显示部分会有相应的显示变化。如上所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述机械手包括但不限于气动方式、电动方式、混合动力方式、直角坐标式、水平关节式。如上所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述正面按键操作装置包括的可伸缩的动力装置为一气动元件或其它可伸缩动力源，伸出的时候操作所述电子产品的正面按键，缩回的时候露出所述多头触头、拔插构件。如上所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述正面按键操作装置的缓冲触碰装置包括一个弹性缓冲机构，用于保护被操作电子产品；还包括安装的至少一个传感器起保护作用。本发明的有益效果是普通三轴机械手与本发明所述执行装置配合使用，可取代六自由度机械人完成对手机的复杂操作，能同时兼容触摸屏和按键手机的操作，此外本发明涉及的拔插装置包括的外插设备转接头以及限位机构位置可根据手机外插设备端口的位置作灵活的调整，可完成手机各部位的各种外插设备的拔插。本发明对手机的操作可保证在一个检测位完成，避免了手机的重复定位，操作检测的精度有保证。本发明提供的执行装置成本低，便于制造安装，既精确高效的完成了手机功能操作，又节约了成本。


图1是本发明电子产品的机械手操作执行装置的整体结构示意图。图2是本发明电子产品的机械手操作执行装置手机固定治具示意图。图3是本发明电子产品的机械手操作执行装置对触摸屏手机、按键手机兼容操作的示意图。图4是本发明电子产品的机械手操作执行装置对手机外插设备拔插操作示意图。
具体实施例方式为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。各图中标号的说明1 一手机、2—机械手、3—正面按键操作装置、4一多头触头、 5—拔插构件、6—外插设备转接头、7—限位机构、8—本体块、23—机械手Z轴、31—气动滑台、32—基板、33—挡压块、34—螺钉、35—对射传感器、36—弹簧、37—挡片、38—滑动轴、 39—电容笔、61—转接头上半部分、62—转接头下半部分、63—外插设备、71—后盖板、72— 预定轨迹构件。本发明的操作对象为电子产品或其它同性质产品，其特点是至少一个面上有多个操作控制按钮，有显示部分，有外插设备。本发明的执行装置适用于具备以上三个特点中的一个或多个的同性质产品的操作，以验证其设计功能，更具体地，本发明实施例的操作对象为手机。如图1所示，本发明实施例提供了一种机械手操作手机的执行装置，通过普通三轴机械手2的搭载，该执行装置能模拟人手完成触动或滑动手机正面按键、侧面按键，拔插手机外插设备的复杂动作，实现手机的各设计功能操作。该执行装置的操作对象为手机1 或其他电子产品，其主要部分由一个三轴机械手2带动，执行装置含有一个正面按键操作装置3，正面按键操作装置3在三轴机械手2的带动下完成手机正面按键的触动或滑动操作，正面按键操作装置3还含有一个动力源；执行装置含有一个多头触头4，多头触头4可完成手机1的侧面按键操作；执行装置含有一个拔插构件5、一个或多个外插设备转接头6、 一个或多个限位机构7，拔插构件5在三轴机械手2的带动下与外插设备转接头6结合，完成手机外插设备的拔插，限位机构7用来对外插设备转接头6进行定位和限位；执行装置还含有一个本体块8用来搭载安装正面按键操作装置3、多头触头4、拔插构件5。本装置与普通三轴机械手相结合，能完成六自由度机械手都难以完成电子产品自动功能操作。以下案例的实施前提是手机能通过治具精确定位，同时露出手机按键操作区域，外插设备端口，图2给出一种固定方式作为参考。图3所示为本发明的一个较佳实施案例，可兼容触摸屏手机、按键手机操作，如图 3所示，本实施案例包括XYZ三轴机械手2，其Z轴滑台上装有一个本体块8。本体块8上装有正面按键操作装置3，正面按键操作装置3包括有气动滑台31、基板32、挡压块33、螺钉 34、对射传感器35、弹簧36、挡片37、滑动轴38、电容笔39，气动滑台31安装固定在本体块 8上，气动滑台31上装有基板32，气动滑台31带动基板32可进行Z向的滑移，气动滑台31 上装有磁性开关传感器进行滑移行程的限位；基板32上面有两处突出的部分，下部突出的部分中间开有圆孔，上部突出的部分中间开有非圆孔，此设计的目的是不让贯穿其中的滑动轴38产生旋转；滑动轴38中部有一圆台阶，圆台阶上装有挡片37，挡片37通过螺钉锁死在滑动轴38中部圆台阶上，滑动轴38上装有弹簧36，滑动轴38顶部攻有螺纹孔，螺钉34 穿过挡压块33固定到滑动轴38顶部；对射传感器35固定在基板32上部突出的部分上，受力后弹簧被压缩，挡片37随滑动轴38 —起向上移动，当挡片37运动到对射传感器35中间时，控制系统得到信号，停止机械手的向下运动，保护被测手机，此种对射传感器限位保护的实施方式是低成本、最常用的方式，更佳实施方式是选用位移传感器或压力传感器，对按压力可进行更精确的控制；电容笔39紧密插入滑动轴38下部孔内，电容笔39要与机械手 2呈静电导通状态。当气动滑台31伸出时，电容笔39及其它件随之向下伸出长过拔插构件5，在机械手2的带动下正面按键操作装置3及其部件电容笔39运动，完成手机正面按键操作。当气动滑台31缩回时，露出本体块8的下部以及本体块8下部装有的多头触头4、 拔插构件5，在机械手2的带动下多头触头4可运动到手机4个侧面的按键处进行手机侧面按键操作；在机械手2的带动下，拔插构件5与外插设备转接头6结合，机械手2带动拔插构件5、外插设备转接头6进行直线运动，完成手机外插设备的拔插。图4所示为外插设备拔插操作示意图，外插设备转接头6包括转接头上半部分61、 转接头下半部分62以及中间的外插设备63，外插设备63被夹在转接头上半部分61、转接头下半部分62的中间，转接头上半部分61、转接头下半部分62通过螺钉联接固定，这样中间的外插设备63被压紧。由于手机的外插设备大小、构型各异，6自由度灵巧对其抓取定位都存在一定的困难，通过外插设备转接头6就为这些外插设备统一了标准的大小、构型，为拔插构件5完成拔插提供了便利。同时为了保证拔插的准确和可靠，本发明还装有限位机构7，限位机构7包括中空的预定轨迹构件72、后盖板71，外插设备转接头6被拔插构件5 拨动时，可在预定轨迹构件72中滑动。图4所示拔插构件5不限于图片所示叉状构件，也可以做成圆柱状构件，同时外插设备转接头6上开与之相应的圆孔，拔插构件5插入外插设备转接头6也可进行外插设备的拔插。本发明所使用的机械手2包括但不限于气动方式、电动方式、混合动力方式、直角坐标式、水平关节式，所述机械手至少有一个方向的自由度，更具体地，所述机械手为XYZ 三轴机械手时能达到最佳的实施效果。本发明所述正面按键操作装置3，其正面是指所述电子产品主要操作检测面或多数按键集中面；所述侧面，更具体地指所述电子产品的四周。本发明所述正面按键操作装置3包括的可伸缩的动力装置，更具体地为一气缸或一气动滑台，安装固定在所述本体块8上。本发明所述正面按键操作装置3包括有缓冲触碰装置，更具体地，所述缓冲触碰装置装有一只电容笔，笔头为耐磨弹性导电材料，可操作触摸屏也可以操作硬件按键；所述缓冲触碰装置装有弹簧36，对手机进行按压操作时，弹簧36有一定的伸缩可以起到缓冲保护作用；所述缓冲触碰装置包括的传感器，可以是一个光电限位开关，可以是压力传感器， 或者是位移传感器，用于判断控制弹簧的压缩量，来保护被测手机。本发明所述多头触头4中间开有螺纹孔，所述拔插构件5带有螺杆，所述本体块8 开有螺纹孔，拔插构件5的螺杆穿过多头触头4与本体块8联接，或者三者可以通过焊接组合到一起。本发明所述外插设备转接头6，更具体地，分为上下两个部分，中间为手机外插设备63，如耳机接头、USB接头、充电接头等，上下两个部分夹住中间的外插设备63，上下两个部分通过螺钉联接压紧。所述外插设备转接头6开有小孔，可引出外插设备的尾线。本发明所述限位机构7包括的预定轨迹构件72为中空构件，与所述外插设备转接头6形成滑动连接，本发明所述限位机构7还包括一个后盖板71，后盖板71安装在预定轨迹构件72的后端，使预定轨迹构件后端封闭。本发明所述拔插构件5，更具体地，为叉形或圆柱形。本发明所述本体块8具有安装孔位，安装在机械手Z轴23搭载的滑台上，其搭载有的正面按键操作装置3、多头触头4、拔插构件5可分别完成对手机的正面按键操作、侧面按键操作、外插设备的拔插。以上所述机械手、手机以及其它构件、装置包括但不限于图片所示型号、类型、夕卜形，以上案例为本发明较佳实施案例，并不用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.一种电子产品的机械手操作执行装置，用于对电子产品的设计功能操作，所述电子产品至少一个面上有多个操作控制按钮，有显示部分，或者还有外插设备；所述机械手至少有一个方向的自由度；所述电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于包括一个正面按键操作装置，用于触动或滑动所述电子产品的正面按键，所述正面按键操作装置装有缓冲触碰装置，所述正面按键操作装置还带有一个可伸缩的动力装置，所述正面按键操作装置包括至少一个传感器，用于限位，或检测按压力，或检测位移；包括一个多头触头，用于所述电子产品的侧面按键的操作；包括一个拔插装置，用于所述电子产品的外插设备的拔插，所述拔插装置含有一个拔插构件。
2.根据权利要求1所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，还包括一个本体块，本体块安装固定在所述机械手上，所述本体块用于搭载所述正面按键操作装置、多头触头和拔插构件。
3.根据权利要求1所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述拔插装置还包括一个或多个外插设备转接头，用于安装固定所述电子产品的外插设备；另外还包括一个或多个限位机构，用于限定所述外插设备转接头的运动轨迹。
4.根据权利要求3所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述外插设备转接头中部有孔，夹持固定有所述电子产品的外插设备。
5.根据权利要求3所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述拔插装置包括的限位机构和外插设备转接头能相互结合组成滑动连接，用于限定保证所述电子产品的外插设备被拔插的运动轨迹。
6.根据权利要求3所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述拔插构件在构型上与所述外插设备转接头相互结合。
7.根据权利要求1所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，被操作的所述电子产品的操作控制按钮不仅包括硬件按钮，还包括触摸屏软件按钮，所述执行装置操作按钮后，所述电子产品显示部分会有相应的显示变化。
8.根据权利要求1所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述机械手包括但不限于气动方式、电动方式、混合动力方式、直角坐标式、水平关节式。
9.根据权利要求1所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述正面按键操作装置包括的可伸缩的动力装置为一气动元件或其它可伸缩动力源，伸出的时候操作所述电子产品的正面按键，缩回的时候露出所述多头触头、拔插构件。
10.根据权利要求1所述的电子产品的机械手操作执行装置，其特征在于，所述正面按键操作装置的缓冲触碰装置包括一个弹性缓冲机构，用于保护被操作电子产品；还包括安装的至少一个传感器起保护作用。
全文摘要
本发明提供一种电子产品的机械手操作执行装置，该执行装置的操作对象为手机或其他电子产品，其主要部分由一个三轴机械手带动，执行装置含有一个正面按键操作装置、一个多头触头、一个拔插构件、一个或多个外插设备转接头、一个或多个限位机构；执行装置还含有一个本体块用来搭载安装正面按键操作装置、多头触头、拔插构件。本装置与普通三轴机械手相结合，能完成六自由度机械手都难以完成电子产品自动功能操作，能同时兼容触摸屏和按键手机的操作。本发明提供的执行装置成本低，便于制造安装，既可精确高效的完成手机功能操作，又节约成本。
文档编号G01R31/00GK102513989SQ20111038882
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者侯浪, 周棣, 洪鹏, 郭启军, 陈军, 龚伦齐 申请人:湖北众友科技实业股份有限公司