专利名称：键盘检测机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种电脑制造设备技术领域的装置，具体是一种键盘检 测机。
背景技术：
键盘作为一台电脑整机的主要输入设备，对其有较高的稳定性、可靠性的要 求。在电脑出厂前，必须对键盘作功能检测，检测每个按键的好坏，保证产品合 格后才能出厂。关于键盘的检测，目前常将键盘检测工具软件安装到电脑上后用 人工逐个敲击按键，检测效率低同时检测过程的完成不够客观。
因此，提供一种用机器代替人力，用机器来敲击键盘上的每一个按键然后对 其进行检测的键盘检测机器，对降低操作工人的劳动强度，提高工作效率，避免 发生漏检、错检等情况是十分必要的。
经对现有技术的文献检索发现，美国实用新型专利申请号US0035121312111, 中记载了一种键盘检测机器的键击打执行器个数与待检测键盘的按键个数相同 且一一对应，键击打执行器对按键的敲击通过气压传动来实现。键击打执行器安 装在一个平板上，平板的后部的两侧连接有可在基座上下移动的支架，平板可绕 支架转动以调整角度。该机器在检测时，对于不同布局、不同规格的键盘来说调 整键击打执行器的位置是比较费时的，且对于不同厚度的键盘，要手动调整平板 相对于键盘的高度。
又发现，美国实用新型专利申请号US0063141125B1中记载了一种键盘检测 机器，待检测键盘竖直放置，通过两边的L型结构夹紧组件和机器上部的保持装 置固定在机器的前侧板上，键击打执行器在键盘的宽度方向呈直线排列，且只能 在键盘的长度方向左右移动。L型结构夹紧组件通过螺钉固定在滑轨上，取放键 盘时，此种夹紧方式每次都要借助螺丝刀，且该机器外围机架的设计不利于操作 工人对键盘的取放。另外，该机器的检测方式只能是用键击打执行器对键盘进行 逐列按键的检测，对于每一排的按键表面在长度方向为同一高度但对每一列的按 键表面在宽度方向并不在同一高度的不同厚度的键盘来说，键击打执行器要手动逐个调整，降低了检测的效率。由于键盘按键在宽度方向的分布通常是呈斜线的， 因此该机器中的在宽度方向呈直线排列的键击打执行器的设计是不太合理的，这 会从很大程度上增加检测的时间。用气动方式保持键盘和敲击按键也增加了整机 的成本。
还发现，美国实用新型专利申请号US0063041130B1中记载了一种键盘检测 机器,待检测键盘水平放置，通过两边的L型结构支撑臂和底下的夹紧装置固定。 夹紧装置由安装在L型结构支撑臂上的两个传感器触发，对于圆角较大的键盘来 说，传感器不一定能检测到键盘，也就不能触发夹紧装置。检测除功能键外的按 键的键击打执行器在键盘的宽度方向呈直线排列，且键击打执行器只能在键盘的 长度方向左右移动，此种设计的缺点与上述申请号US0063141125 Bl的美国实 用新型专利中的缺点类似。因此，设计一种简单易行的夹持装置和键击打执行器 相对键盘的位置以及高效率的键盘检测方式是键盘检测机器的核心。

实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种键盘检测机，以便更好 的降低操作工人的劳动强度，提高机器的检测效率，避免漏检、错检等情况的发 生。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括X轴平台组件、 Y轴平台组件、Z轴平台组件和键盘击打执行组件，其中X轴平台组件和Y轴 平台组件相互垂直活动连接，X轴平台组件和Z轴平台组件相互垂直活动连接且 Z轴平台组件同时垂直于Y轴平台组件，键盘击打执行组件和Z轴平台组件活 动连接且键盘击打执行组件同时垂直于X轴平台组件和Y轴平台组件，待检测 键盘活动设置于Y轴平台组件上。
所述的X轴平台组件包括X轴电机座、单轴驱动器、X轴步进电机、X轴 小同步带轮、X轴同步带、X轴大同步带轮、X轴平台连接块、X轴零位传感器 和X轴限位传感器，其中X轴电机座固定设置于单轴驱动器上，X轴步进电 机与X轴电机座固定连接，X轴步进电机的输出轴依次通过X轴小同步带轮、 X轴同步带、X轴大同步带轮与单轴驱动器的输入轴相连接，X轴平台连接块的 底面与单轴驱动器活动连接，X轴零位传感器和X轴限位传感器分别固定设置 于单轴驱动器上。
所述的Y轴平台组件包括宽型机架、Y轴底座、窄型机架、水平机架、Y轴传动组件、键盘托板、机械限位档片、前定位装置组件、右定位装置组件、Y 轴零位传感器、Y轴限位传感器和Y轴感应螺钉，其中宽型机架和Y轴传动 组件分别固定设置于Y轴底座上，窄型机架固定设置于Y轴底座两侧，水平机
架的两端分别与宽型机架和窄型机架固定连接且水平机架、宽型机架和窄型机架
之间相互垂直，键盘托板与Y轴传动组件固定连接且键盘托板与水平机架滑动 接触，机械限位挡片与水平机架活动连接，前定位装置组件和右定位装置组件分 别与键盘托板卡接，Y轴零位传感器和Y轴限位传感器分别安装在水平机架的 两端，Y轴感应螺固定设置于键盘托板上。
所述的键盘托板的平面尺寸要比键盘稍大，其左右两侧及后侧有侧板， 所述的机械限位挡片为H型结构，该机械限位挡片的中间部分上下两侧设 有翻边。
所述Y轴传动组件包括Y轴电机座、Y轴步进电机、Y轴前同步带轮、Y 轴同步带、Y轴后同步带轮、带座轴承、短轴和紧固夹片组件，其中Y轴电机 座与Y轴底座固定连接，Y轴步进电机与Y轴电机座固定连接，Y轴步进电机 的输出轴依次通过Y轴前同步带轮、Y轴同步带、Y轴后同步带轮和带座轴承 与短轴连接，带座轴承固定设置于Y轴底座的中后部，短轴的两端分别连接带 座轴承和Y轴后同步带轮，紧固夹片组件将Y轴同步带夹紧，紧固夹片组件固 定连接Y轴同步带和键盘托板。
所述的Y轴电机座为L型结构。
所述的紧固夹片组件包括紧固上夹片和紧固下夹片，其中紧固上夹片、 Y轴同步带和紧固下夹片并列紧固设置，紧固上夹片与键盘托板的后部固接。 所述的紧固上夹片呈凹字型，所述的紧固下夹片为一薄平板。
所述前定位装置组件包括上片、下片和旋钮，其中上片与下片通过上片 的底面和下片的方形凸台卡在键盘托板的滑槽中，上片与下片通过螺钉连接。
所述的上片为L型，所述的下片的凸台为方形，上片与下片的中部均设有螺 纹通孔，旋钮与上片、下片通过螺纹连接，旋钮松开90度时，下片的上表面与
键盘托板的底面的间隙约为旋钮的螺纹导程的四分之一。 所述的右定位装置组件的组成与前定位装置组件结构完全相同。
所述Z轴平台组件包括Z轴零位传感器、Z轴平台连接板、Z轴限位传感器、 直线导轨组件、Z轴电机座、滚珠丝杠组件、Z轴步进电机、Z轴小同步带轮、Z轴同步带、Z轴大同步带轮和Z轴滑块组件，其中Z轴零位传感器和Z轴限
位传感器分别以两端固定的形式固定设置于z轴平台连接板的上下相对侧，z轴 平台连接板上依次设置直线导轨组件、z轴电机座和滚珠丝杠组件，z轴步进电 机z轴电机座固定连接，z轴步迸电机的输出轴依次通过z轴小同步带轮、z轴 同步带、z轴大同步带轮与滚珠丝杠组件的输入轴连接。
所述的Z轴滑块组件包括Z轴板、左垫块和右垫块，其中Z轴板的两端
分别穿过左垫块和右垫块与直线导轨组件和滚珠丝杠组件滑动连接。
所述的键盘击打执行组件包括若干个电磁铁和电磁铁安装板，其中若干 块电磁铁并行排列且与电磁铁安装板相连接，电磁铁安装板固定设置于Z轴板 上。
所述的若干块电磁铁的击打头均设置于相同高度。
本实用新型的工作过程为机器在开始工作前处于复位状态，X轴平台、Y 轴平台和Z轴平台均在零位位置，将键盘放到键盘托板，用定位装置组件将键盘 定位，使得键盘击打执行组件上的电磁铁与键盘的每一行按键平行。开始工作后，
X轴平台、Y轴平台和Z轴平台开始运动，使得键盘击打执行组件的最左边一个
电磁铁对准键盘第一行按键最左边的一个键，且电磁铁的击打头靠近按键表面。
接着，机器开始检测键盘。Z轴平台不运动，X轴平台和Y轴平台之间配合运动， 使键盘击打执行组件相对待检测键盘从第一行按键的左边到最后一行按键走出 几条类似Z字形的检测路线。在检测时，键盘击打执行组件在一个位置上可检测 多个按键，对于每一个按键，被电磁铁按下检测出好坏结果后再启动相邻的一个 电磁铁开始对下一个按键进行检测，以此类推。当键盘击打执行组件在一个位置 上将多个按键检测完毕时，X轴平台和Y轴平台配合运动，将键盘击打执行组件 对准键盘上在预设路线中的下一个待检区域，重复上述过程进行检测。
当待检测键盘上的按键被全部检测完毕后，X轴平台、Y轴平台及Z轴平台 朝各自的零位运动，到达零位位置后机器进入复位状态，等待下一个键盘的检测。
本实用新型对键盘的定位方式简单易行，将键盘左侧面和后侧面靠在键盘托 板的左侧面和后侧面上，将前定位装置组件的上片贴到键盘前侧面并拧紧旋钮， 将右定位装置组件的上片贴到键盘右侧面并拧紧旋钮，便能将键盘牢靠地定位在 键盘托板上。取下键盘时，只要将前定位装置组件和右定位装置组件的旋钮拧松 并将前定位装置组件和右定位装置组件稍移离键盘就能将键盘取出。


图l本实用新型结构示意图； 图2本实用新型结构顶试图； 图3本实用新型X轴平台组件结构示意图； 图4本实用新型Y轴平台组件结构示意图； 图5本实用新型Y轴传动组件结构示意图； 图6本实用新型定位装置组件结构示意图； 图7本实用新型Z轴平台组件结构示意图。
具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的 保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，本实施例包括X轴平台组件1、 Y轴平台组件2、 Z 轴平台组件3和键盘击打执行组件4，其中X轴平台组件1架在Y轴平台组件 2底座后部两侧机架的顶上且相互垂直，Z轴平台组件3与X轴平台组件1的滑 块相互垂直固连且同时垂直于Y轴平台组件2， Z轴平台组件3可随X轴平台组 件1的滑块左右移动，键盘击打执行组件4与Z轴平台组件3的滑块固连且同时 垂直于X轴平台组件和Y轴平台组件，键盘击打执行组件4可随Z轴平台组件 3的滑块上下移动，Y轴平台组件2可使放置在其上的待检测键盘前后移动。
如图3所示，所述的X轴平台组件1包括X轴电机座5、单轴驱动器6、 X轴电机座7、 X轴小同步带轮8、 X轴同步带9、 X轴大同步带轮IO、与平台 连接块ll、 X轴零位传感器12和X轴限位传感器13，其中X轴电机座5为L 型结构，用螺钉固定在单轴驱动器6底座的右边后部，X轴电机座7用螺钉与X 轴电机座5固定，X轴电机座7的输出轴通过X轴小同步带轮8、X轴同步带9、 X轴大同步带轮10与单轴驱动器6的输入轴连接。与平台连接块11的底面用螺 钉与单轴驱动器6的滑块固接。X轴零位传感器12安装在单轴驱动器6底座的 左侧前部，X轴限位传感器13安装在单轴驱动器6底座的右侧前部。X轴平台 组件1通过单轴驱动器6的底座固定在Y轴平台组件2后部两侧的机架顶上。
如图l、图2和图4所示，所述的Y轴平台组件2包括宽型机架14、底座 15、窄型机架16、水平机架17、 Y轴传动组件18、键盘托板19、机械限位档片20、前定位装置组件21、右定位装置组件22、 Y轴零位传感器23、 Y轴限位传 感器24和Y轴感应螺钉25，其中宽型机架14固定在底座15后部的两侧，窄 型机架16固定在底座15前部的两侧，水平机架17的后端面与宽型机架14的侧 面固接，水平机架17的前端与窄型机架16的顶面固接，水平机架17与宽型机 架14、窄型机架16连接后形成丁字型结构字逆时针旋转了 90度。Y轴传动组 件18通过螺钉固定在底座15的中部靠后，Y轴传动组件18的输出构件通过螺 钉与键盘托板19连接。键盘托板的平面尺寸要比键盘稍大，其左右两侧及后侧 有侧板，键盘托板19通过其两侧板的部分翻边架在两侧水平机架17的凹槽中， 可前后滑动。机械限位挡片20为H型结构，中间的上下两侧有向后翻边，用螺 钉与水平机架17前端面固接并卡在水平机架17的上下凹槽中。前定位装置组件 21卡在键盘托板19的前后滑槽中，在松开状态下可在滑槽中前后滑动，右定位 装置组件22卡在键盘托板19的左右滑槽中，在松开状态下可在滑槽中左右滑动。 Y轴零位传感器23安装在水平机架17的前部，Y轴限位传感器24安装在水平 机架17的后部。Y轴感应螺钉25拧在键盘托板19的左侧面中部的下方。
如图5所示，所述的Y轴传动组件18包括Y轴电机座26、 Y轴步进电机 27、 Y轴前同步带轮28、 Y轴同步带29、 Y轴后同步带轮30、带座轴承31、短 轴32和紧固夹片组件33，其中Y轴电机座26为L型结构，通过螺钉固定在 底座15中部，Y轴步进电机27用螺钉与Y轴电机座26固定，Y轴步进电机27 的输出轴通过Y轴前同步带轮28、 Y轴同步带29、 Y轴后同步带轮30、带座轴 承31与短轴32连接。带座轴承31用螺钉固定在底座15的中后部，短轴32的 一端与带座轴承31连接，另一端与Y轴后同步带轮30连接。紧固夹片组件33 通过螺钉将Y轴同步带29夹紧，紧固夹片组件33作为Y轴传动组件18的输出 构件通过螺钉将Y轴同步带29与键盘托板19固接起来。
如图5所示，所述的紧固夹片组件33包括:紧固上夹片34和紧固下夹片35， 其中紧固上夹片34为凹字形结构，紧固下夹片35为一薄平板，紧固上夹片 34与紧固下夹片35通过螺钉将Y轴同步带29夹紧在紧固上夹片34的凹槽中。 紧固上夹片34通过螺钉与键盘托板19的后部固接。
如图6所示，所述的前定位装置组件21包括上片36、下片37和旋钮38， 其中上片36为L型结构，下片37的凸台为方形，上片36与下片37通过上片 36的底面和下片37的方形凸台卡在键盘托板19的滑槽中，上片36与下片37通过螺钉连接。上片36与下片37的中部有螺纹通孔，旋钮38与上片36、下片 37通过螺纹连接，旋钮38从拧紧状态松开90度时，下片37的上表面与键盘托 板19的底面的间隙约为旋钮38的螺纹导程的四分之一。右定位装置组件22的 组成与前定位装置组件21完全相同。
如图7所示，所述的Z轴平台组件3包括Z轴零位传感器39、 Z轴平台连 接板40、 Z轴限位传感器41、直线导轨组件42、 Z轴电机座43、滚珠丝杠组件 44、 Z轴步进电机45、 Z轴小同步带轮46、 Z轴同步带47、 Z轴大同步带轮48 和Z轴滑块组件49，其中Z轴零位传感器39用一前一后的两个薄螺母安装在 Z轴平台连接板40左边沿的上方，Z轴限位传感器41用一前一后的两个薄螺母 安装在Z轴平台连接板40左边沿的下方。在Z轴零位传感器39、 Z轴限位传感 器41的右侧，Z轴平台连接板40通过螺钉从左到右依次安装直线导轨组件42、 Z轴电机座43、滚珠丝杠组件44。 Z轴步进电机45通过螺钉与Z轴电机座43 固接，Z轴步进电机45的输出轴通过Z轴小同步带轮46、 Z轴同步带47、 Z轴 大同步带轮48与滚珠丝杠组件44的输入轴连接。Z轴滑块组件49包括Z轴板 50、左垫块51、右垫块52。 Z轴板50左侧通过螺钉穿过左垫块51与直线导轨 组件42的滑块固接，Z轴板50右侧通过螺钉穿过右垫块52与滚珠丝杠组件44 的滑块固接。Z轴平台连接板40通过螺钉与平台连接块11固接。
如图7所示，所述的键盘击打执行组件4包括8个电磁铁53和电磁铁安装 板54,其中8个电磁铁53在左右方向呈直线排列通过螺纹与电磁铁安装板54 连接，8个电磁铁的击打头在同一高度，电磁铁安装板54通过螺钉固定在Z轴 板50下端的前方。
本实施例由于键盘击打执行组件上的电磁铁与键盘的每一行按键平行，对于 每一行按键在宽度方向，即列方向的高度不同且按键在宽度方向呈斜线排列的不 同厚度的键盘来说，根据不同的键盘规格，在X轴平台、Y轴平台和Z轴平台运 动的配合下可自动调整键击打执行器距每一行按键表面到一个合适的距离并将 键击打执行器对准要敲击的按键，然后按上述的Z字形路线将按键检测完毕。此 种检测方式克服了现有技术中的键击打执行器在键盘宽度方向呈直线排列对于 检测在宽度方向按键高度不同和按键在宽度方向呈斜线排列的键盘时遇到的要 手动调整键击打执行器相对按键的位置的困难，提高了机器检测按键的效率和准 确性。本实施例的机架的设计简单可靠，方便了操作工人对键盘的取放。
10
权利要求1、一种键盘检测机，其特征在于，包括X轴平台组件、Y轴平台组件、Z轴平台组件和键盘击打执行组件，其中X轴平台组件和Y轴平台组件相互垂直活动连接，X轴平台组件和Z轴平台组件相互垂直活动连接且Z轴平台组件同时垂直于Y轴平台组件，键盘击打执行组件和Z轴平台组件活动连接且键盘击打执行组件同时垂直于X轴平台组件和Y轴平台组件，待检测键盘活动设置于Y轴平台组件上。
2、 根据权利要求1所述的键盘检测机，其特征是，所述的X轴平台组件包 括X轴电机座、单轴驱动器、X轴步进电机、X轴小同步带轮、X轴同步带、 X轴大同步带轮、X轴平台连接块、X轴零位传感器和X轴限位传感器，其中 X轴电机座固定设置于单轴驱动器上，X轴步进电机与X轴电机座固定连接，X 轴步进电机的输出轴依次通过X轴小同步带轮、X轴同步带、X轴大同步带轮 与单轴驱动器的输入轴相连接，X轴平台连接块的底面与单轴驱动器活动连接， X轴零位传感器和X轴限位传感器分别固定设置于单轴驱动器上。
3、 根据权利要求1所述的键盘检测机，其特征是，所述的Y轴平台组件包 括宽型机架、Y轴底座、窄型机架、水平机架、Y轴传动组件、键盘托板、机 械限位档片、前定位装置组件、右定位装置组件、Y轴零位传感器、Y轴限位传 感器和Y轴感应螺钉，其中宽型机架和Y轴传动组件分别固定设置于Y轴底 座上，窄型机架固定设置于Y轴底座两侧，水平机架的两端分别与宽型机架和 窄型机架固定连接且水平机架、宽型机架和窄型机架之间相互垂直，键盘托板与 Y轴传动组件固定连接且键盘托板与水平机架滑动接触，机械限位挡片与水平机 架活动连接，前定位装置组件和右定位装置组件分别与键盘托板卡接，Y轴零位 传感器和Y轴限位传感器分别安装在水平机架的两端，Y轴感应螺固定设置于 键盘托板上。
4、 根据权利要求1所述的键盘检测机，其特征是，所述Y轴传动组件包括 Y轴电机座、Y轴步进电机、Y轴前同步带轮、Y轴同步带、Y轴后同步带轮、 带座轴承、短轴和紧固夹片组件，其中Y轴电机座与Y轴底座固定连接，Y 轴步进电机与Y轴电机座固定连接，Y轴步进电机的输出轴依次通过Y轴前同步带轮、Y轴同步带、Y轴后同步带轮和带座轴承与短轴连接，带座轴承固定设 置于Y轴底座的中后部，短轴的两端分别连接带座轴承和Y轴后同步带轮，紧 固夹片组件将Y轴同步带夹紧，紧固夹片组件固定连接Y轴同步带和键盘托板。
5、 根据权利要求1所述的键盘检测机，其特征是，所述的紧固夹片组件包括紧固上夹片和紧固下夹片，其中紧固上夹片、Y轴同步带和紧固下夹片并列紧固设置，紧固上夹片与键盘托板的后部固接。
6、 根据权利要求1所述的键盘检测机，其特征是，所述前定位装置组件包括上片、下片和旋钮，其中上片与下片通过上片的底面和下片的方形凸台卡 在键盘托板的滑槽中，上片与下片通过螺钉连接。
7、 根据权利要求1所述的键盘检测机，其特征是，所述的上片为L型，所述的下片的凸台为方形，上片与下片的中部均设有螺纹通孔，旋钮与上片、下片通过螺纹连接，旋钮松开90度时，下片的上表面与键盘托板的底面的间隙约为 旋钮的螺纹导程的四分之一。
8、 根据权利要求1所述的键盘检测机，其特征是，所述Z轴平台组件包括 Z轴零位传感器、Z轴平台连接板、Z轴限位传感器、直线导轨组件、Z轴电机 座、滚珠丝杠组件、Z轴步进电机、Z轴小同步带轮、Z轴同步带、Z轴大同步 带轮和Z轴滑块组件，其中Z轴零位传感器和Z轴限位传感器分别以两端固定 的形式固定设置于Z轴平台连接板的上下相对侧，Z轴平台连接板上依次设置直 线导轨组件、Z轴电机座和滚珠丝杠组件，Z轴步进电机Z轴电机座固定连接， Z轴步进电机的输出轴依次通过Z轴小同步带轮、Z轴同步带、Z轴大同步带轮 与滚珠丝杠组件的输入轴连接。
9、 根据权利要求1所述的键盘检测机，其特征是，所述的Z轴滑块组件包括Z轴板、左垫块和右垫块，其中Z轴板的两端分别穿过左垫块和右垫块与直线导轨组件和滚珠丝杠组件滑动连接。
10、 根据权利要求1所述的键盘检测机，其特征是，所述的键盘击打执行组件包括若干个电磁铁和电磁铁安装板，其中若干块电磁铁并行排列且与电磁 铁安装板相连接，电磁铁安装板固定设置于Z轴板上。
专利摘要一种电脑设备制造技术领域的键盘检测机，包括X轴平台组件、Y轴平台组件、Z轴平台组件和键盘击打执行组件，其中X轴平台组件和Y轴平台组件相互垂直活动连接，X轴平台组件和Z轴平台组件相互垂直活动连接且Z轴平台组件同时垂直于Y轴平台组件，键盘击打执行组件和Z轴平台组件活动连接且键盘击打执行组件同时垂直于X轴平台组件和Y轴平台组件，待检测键盘活动设置于Y轴平台组件上。本实用新型能够有效降低操作工人的劳动强度，提高机器的检测效率，避免漏检、错检等情况的发生。
文档编号G01M99/00GK201378105SQ20092006979
公开日2010年1月6日 申请日期2009年4月2日 优先权日2009年4月2日
发明者斌 张, 李俊伟, 梁庆华, 范进秋, 莫锦秋 申请人:上海交通大学