一种接触传感器寿命测试装置及测试方法

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，具体涉及一种接触传感器寿命测试装置。

背景技术

接触传感器的参数测试是接触传感器成品筛选试验中的一个重要环节，目前产品测试过程为人工手动测试，接触传感器接线到测试仪，手持接触传感器做动作测试，并由综合测试仪记录数据用于后续生成报告。

随着年产值的不断提升，现有的试验操作人员和测试设备的工作效率利用率已经基本趋于饱和，在不增加操作人员和与之相应的综合测试仪的情况下，很难再进一步地提升工作效率，从而严重制约公司产能的进一步提高。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种接触传感器寿命测试装置及测试方法。

第一方面，本申请提出一种接触传感器寿命测试装置，包括：

测试台；

多个寿命测试机构，多个所述寿命测试机构设于所述测试台上，所述寿命测试机构包括：

基座本体；

夹持组件，所述夹持组件设于所述基座本体上，所述夹持组件用于固定所述接触传感器，所述接触传感器具有断开状态和闭合状态；

触发组件，所述触发组件设于所述基座本体上，所述触发组件可沿第一方向向靠近或远离所述接触传感器的方向移动；当所述触发组件碰触到所述接触传感器时，所述接触传感器处于所述闭合状态，当所述触发组件脱离所述接触传感器时，所述接触传感器处于所述断开状态；

驱动组件，所述驱动组件设于所述基座本体的一侧，所述驱动组件用于驱动所述触发组件沿所述第一方向移动；

控制组件，所述控制组件与各所述接触传感器电连接，所述控制组件用于监控各所述接触传感器的状态并记录所述接触传感器的动作次数。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述触发组件远离所述接触传感器侧设有压力测试组件，所述压力测试组件用于测量所述触发组件施加至所述接触传感器上的作用力。

根据本申请实施例提供的技术方案，：所述基座本体上设有第一立柱；所述夹持组件包括：

底板，所述底板设于所述第一立柱的顶部；所述底板沿第二方向的两侧设有第一立板，所述第一立板的延伸方向为第三方向，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向垂直；

第一抵接板，所述第一抵接板设于所述第一立板相互靠近侧，两个所述第一抵接板之间形成第一空间，所述第一空间用于放置所述接触传感器；

夹紧组件，所述夹紧组件贯穿所述第一立板与所述第一抵接板抵接，转动所述夹紧组件可驱动所述第一抵接板沿所述第二方向移动。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一立板上设有第一通孔，所述第一通孔的轴线方向为所述第二方向，所述第一抵接板上设有导向柱，所述导向柱可穿过所述第一通孔。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一抵接板为长方形板，所述第一抵接板远离所述第一立柱侧与所述接触传感器抵接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一抵接板相互靠近侧设有第二抵接板，两个所述第二抵接板之间形成第二空间，所述第二空间用于放置所述接触传感器；所述第二抵接板具有第一斜向部和第二斜向部，所述第一斜向部和所述第二斜向部之间形成第一夹角，所述第一夹角的开口方向朝向所述接触传感器侧。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述驱动组件包括：

第二立柱，所述第二立柱设于所述基座本体上，所述第二立柱顶部设有所述触发组件和所述压力测试组件；

丝杆，所述丝杆穿过所述第一立柱，其一端贯穿所述第二立柱，与所述第二立柱螺接；

驱动电机，所述驱动电机设于所述基座本体的一侧，其输出端与所述丝杆远离所述第二立柱端连接；所述驱动电机可驱动第二立柱带动所述触发组件沿所述第一方向移动。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述基座本体上设有导轨，所述导轨的延伸方向为所述第一方向，所述第二立柱底部设有与所述导轨相配的滑块，所述滑块可在所述导轨沿所述第一方向滑动。

第二方面，本申请提出一种如上述所述的接触传感器寿命测试装置的测试方法，包括如下步骤：

S100、设定初始位置及预设移动距离；

S200、获取驱动信号和电机驱动参数，所述电机驱动参数包括第一速度参数；

S300、响应所述驱动信号；

S400、驱动所述驱动组件带动所述触发组件由所述初始位置以所述第一速度参数沿所述第一方向移动，移动所述预设移动距离时，触碰所述接触传感器；

S500、判断是否接收到所述接触传感器状态切换信号，若已接收到，则寿命次数累增1；若未接收到所述状态切换信号，则故障次数累增1；

S600、驱动所述驱动组件返回至起始位置；

S700、重复执行步骤S400-S600；

S800、设定故障总数；

S900、判断所述故障次数是否等于故障总数，若等于所述故障总数，则获取累计后的所述寿命次数，则为所述接触传感器的寿命值。

根据本申请实施例提供的技术方案，获取的所述第一速度参数包括如下步骤：

设定预设时长，所述预设时长为所述驱动组件驱动所述触发组件往复移动一次的时间；

获取环境温度信息；

构建智能算法，所述智能算法用于表征不同温度下，所述测试装置的材料形变量；

将所述环境温度信息输入至所述智能算法得到机械变形量；

基于所述机械变形量和所述预设时长，得到所述第一速度参数。

综上所述，本申请提出一种接触传感器测试装置，通过在测试台上设置测试机构，测试机构包括基座本体，以及设于基座本体上的用于固定接触传感器的夹持组件、用于触发接触传感器的触发组件以及驱动触发组件向靠近或远离接触传感器方向移动的驱动组件，当驱动组件驱动触发组件触碰到接触传感器时，接触传感器处于闭合状态，当驱动组件驱动触发组件脱离接触传感器时，接触传感器处于断开状态；还包括用于监控接触传感器状态和动作次数的控制组件；使用时，通过驱动组件多次自动触发接触传感器，并通过控制组件获得接触传感器的通断次数，进而得到接触传感器的寿命，与传统的手持接触传感器做动作测试相比，提高了工作效率，避免了由于测试限制公司的产能。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种寿命测试机构的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种寿命测试机构的侧视图；

图3为本申请实施例提供的一种接触传感器寿命测试装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的接触传感器外形为球形时的第一抵接件和第二抵接件的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的接触传感器寿命测试装置的测试方法流程图。

图中所述文字标注表示为：100、基座本体；110、第一立柱；130、光电传感器；131、光电挡板；200、夹持组件；210、底板；220、第一立板；230、第一抵接板；231、导向柱；240、夹紧组件；241、第一螺栓；250、第一调高板；260、定位板；270、第二抵接板；271、第一斜向部；272、第二斜向部；300、接触传感器；301、触头；400、触发组件；410、压力测试组件；500、驱动组件；510、第二立柱；520、第二调高板；530、丝杆；540、驱动电机；550、导轨；600、控制组件；700、触摸屏；800、测试台；900、寿命测试机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

诚如背景技术中提到的，针对现有技术中的问题，本申请提出了一种接触传感器寿命测试装置，如图1-图3所示，包括：

测试台800；可选地，所述测试台800为长方体；

多个寿命测试机构900，多个所述寿命测试机构900设于所述测试台800上，采用多个所述寿命测试机构900做测试，排除了测试结果的非偶然性，多个所述寿命测试机构900沿所述测试台800的长度方向分布排列；所述寿命测试机构900包括：

基座本体100；可选地，所述基座本体100为长方形板；所述基座本体100的长度方向与所述测试台的长度方向垂直；

夹持组件200，所述夹持组件200设于所述基座本体100上，所述夹持组件200用于固定所述接触传感器300，所述接触传感器300具有断开状态和闭合状态；可选地，所述接触传感器300包括行程开关、继电器等，所述继电器还包括普通继电器、磁保持型继电器、极化型继电器等，所述接触传感器300的作用原理与按钮类似，区别在于按钮的通断是靠按的，而接触传感器300的通断是靠“撞”的；在某些特定的场景下，所述接触传感器300为所述行程开关，所述行程开关包括触头301，使用时，当碰撞所述触头301后，所述触头301驱动所述接触传感器300内部常开的接点闭合，或者常闭的接点断开，故，所述接触传感器300具有断开状态和闭合状态；

触发组件400，所述触发组件400设于所述基座本体100上，所述触发组件400可沿第一方向向靠近或远离所述接触传感器300的方向移动；当所述触发组件400碰触到所述接触传感器300时，所述接触传感器300处于所述闭合状态，当所述触发组件400脱离所述接触传感器300时，所述接触传感器300处于所述断开状态；具体地，所述触发组件400外形为球形，其靠近所述接触传感器400端具有第一平面，所述第一平面为所述基座本体100延伸方向垂直，所述第一平面的中心和所述触头301同轴设置；所述触发组件400的结构增大了与所述触头301的接触面积，提高了二者触碰的稳定性；

驱动组件500，所述驱动组件500设于所述基座本体100的一侧，所述驱动组件500用于驱动所述触发组件400沿所述第一方向移动；其中，所述第一方向为水平方向，平行与所述基座本体100长边的方向；

控制组件600，所述控制组件600与各所述接触传感器300电连接，所述控制组件600用于监控各所述接触传感器300的状态并记录所述接触传感器300的动作次数；使用时，通过所述驱动组件500多次自动触发所述接触传感器300，并通过所述控制组件600获得所述接触传感器300的通断次数，进而得到所述接触传感器300的寿命，与传统的手持接触传感器做动作测试相比，提高了工作效率，避免了由于测试限制公司的产能。

进一步地，所述触发组件400远离所述接触传感器300侧设有压力测试组件410，所述压力测试组件410用于测量所述触发组件400施加至所述接触传感器300上的作用力；可选地，所述压力测试组件410采用S型拉压力传感器，其型号为DYLY-107，所述触发组件400通过螺接连接于所述压力测试组件410外壁，所述压力测试组件410可检测施加至所述接触传感器300上的作用力的大小，防止了因为作用力过大导致在试验过程中所述接触传感器300的机械损坏；在使用所述压力测试组件410前，需进行压力校准，在某些特定场景下，校准后所述压力测试组件410的精度为：压力范围为2.5Kg～15Kg时，精度为±1.5％；压力范围为1Kg～2.5Kg时，精度为±2％；压力范围为0.5Kg～1Kg时，精度为±5％。

进一步地，如图1、图2所示，所述基座本体100上设有第一立柱110；可选地，所述第一立柱110外形为长方体，所述第一立柱110通过螺接固定于所述基座本体100的左侧端面；

所述夹持组件200包括：

底板210，所述底板210设于所述第一立柱110的顶部；所述底板210沿第二方向的两侧设有第一立板220，所述第一立板220的延伸方向为第三方向，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向垂直；其中，所述第二方向为水平方向，平行于所述基座本体100的短边的方向，所述第三方向为竖直方向；可选地，所述第一立板220为长方形板，两个所述第一立板220螺接与所述底板210的两侧端面；

第一抵接板230，所述第一抵接板230设于所述第一立板220相互靠近侧，两个所述第一抵接板230之间形成第一空间，所述第一空间用于放置所述接触传感器300；其中，所述第一抵接板230并未与所述底板210连接，而是放置在所述第一立板220的内侧，紧贴所述接触传感器300的外壁；

夹紧组件240，所述夹紧组件240贯穿所述第一立板220与所述第一抵接板230抵接，转动所述夹紧组件240可驱动所述第一抵接板230沿所述第二方向移动；可选地，所述第一立板220中部设有第一螺纹孔，第一螺栓241穿过所述第一螺纹孔与所述第一抵接板230远离所述接触传感器300端抵接，其另一端安装有手柄，便于旋转所述第一螺栓241，通过旋转所述第一螺栓241可实现所述第一抵接板230带动所述接触传感器300沿所述第二方向移动；进一步地，所述底板210靠近所述第一立柱110侧设有第一调高板250，所述第一调高板250通过螺接与所述第一立柱110和所述底板210固定连接，通过调节所述第一调高板250的高度和所述第一抵接板230的位置实现所述触头301与所述触发组件400同轴设置，提高了测试的稳定性。

另外，所述第一立柱110上还设有定位板260，所述定位板260延伸方向为竖直方向，其底端固定于所述第一立柱110上，其靠近所述触发组件400侧与所述接触传感器300紧贴，所述定位板260用于防止所述接触传感器300沿所述第一方向向远离所述驱动组件500侧移动。

进一步地，所述第一立板220上设有第一通孔，所述第一通孔的轴线方向为所述第二方向，所述第一抵接板230上设有导向柱231，所述导向柱231可穿过所述第一通孔；可选地，所述导向柱231可螺接亦可焊接于所述第一抵接板230上，所述第一螺纹孔两侧分布有两个所述第一通孔，所述第一抵接板230上设有两个所述导向柱231，所述导向柱231用于限制所述接触传感器300沿所述第二方向移动。

进一步地，所述第一抵接板230为长方形板，所述第一抵接板230远离所述第一立板220侧与所述接触传感器300抵接；其中，在某些特定场景下，所述接触传感器300的外形为长方体，通过两个所述第一抵接板230和所述定位板260即可将上述接触传感器300锁紧。

实施例2

与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于：进一步地，如图4所示，所述第一抵接板230相互靠近侧设有第二抵接板270，两个所述第二抵接板270之间形成第二空间，所述第二空间用于放置所述接触传感器300；所述第二抵接板270具有第一斜向部271和第二斜向部272，所述第一斜向部271和所述第二斜向部272之间形成第一夹角，所述第一夹角的开口方向朝向所述接触传感器300侧；其中，在某些特定场景下，上述接触传感器300的外形为球形，若通过所述第一抵接板230直接接触所述接触传感器300，当所述触发组件400在所述接触传感器300上施加作用力时，所述接触传感器300存在向上方移动的风险；所述第一斜向部271与所述底板210之间形成第二夹角，所述第二夹角开口方向朝向远离另一个所述第二抵接板270，所述第二斜向部272与所述第一斜向部271远离所述底板210的顶端连接，所述第二斜向部272的延长线与所述底板210之间形成第三夹角，所述第三夹角的开口方向朝向靠近另一个所述第二抵接件270侧，故当所述接触传感器300置于所述第二空间时，所述第二斜向部272可防止所述接触传感器300向上移动，提高了测试的稳定性。

实施例3

在实施例1或实施例2的基础上，如图1和图2所示，进一步地，所述驱动组件500包括：

第二立柱510，所述第二立柱510设于所述基座本体100上，所述第二立柱510顶部设有所述触发组件400和所述压力测试组件410；可选地，所述第二立柱510为长方体，所述第二立柱510的顶部设有第二调高板520，所述第二调高板520与所述第二立柱510螺接，根据不同所述接触传感器300的高度，可调解所述第二调高板520的高度，使得所述触发组件400和所述触头301同轴设置；

丝杆530，所述丝杆530穿过所述第一立柱110，其一端贯穿所述第二立柱510，与所述第二立柱510螺接；具体地，所述第二立柱510中部设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔的轴线方向为水平方向，丝杆530为设有与所述第二螺纹孔相配的外螺纹，所述第二立柱510套设于所述丝杆530外，与所述丝杆530螺接；

驱动电机540，所述驱动电机540设于所述基座本体100的一侧，其输出端与所述丝杆530远离所述第二立柱510端连接；所述驱动电机540可驱动第二立柱510带动所述触发组件400沿所述第一方向移动；其中，所述驱动电机540通过丝杠驱动所述接触传感器300移动，所述驱动电机540转动带动所述丝杆530转动，所述丝杆530转动转换为所述第二立柱510的直线移动，实现了所述第二立柱510带动所述触发组件400沿所述第一方向移动；可选地，所述驱动电机540为伺服电机；测试前需要对所述驱动组件500进行位移校准，本申请的位移准确度土0.05mm。

进一步地，所述基座本体100上设有导轨550，所述导轨550的延伸方向为所述第一方向，所述第二立柱510底部设有与所述导轨550相配的滑块，所述滑块可在所述导轨550沿所述第一方向滑动；所述导轨550和滑块为所述第二立柱510带动所述触发组件400移动提供导向作用。

进一步地，如图3所示，本测试装置包括多个所述寿命测试机构900，多个所述寿命测试机构共用一个所述控制组件600，可选地，如图所示，所述控制组件600为与各所述寿命测试机构900的所述压力测试组件410、所述接触传感器300、所述驱动组件500电连接的控制柜，所述控制柜可控制多个所述寿命测试机构900同步运行，亦可选择任意一个或几个运行，其驱动信号由所述控制柜发出；所述测试装置还包括触摸屏700，所述触摸屏700与所述控制组件600电连接，在所述触摸屏700上可进行参数设定及启停控制，根据所述触摸屏700设定的参数，控制所述驱动电机540进行正转和反转，进而移动所述触发组件400触发所述接触传感器300动作，当所述接触传感器300出现故障，所述控制组件600无法接收到所述接触传感器300的状态转换信号时，则所述控制组件600控制所述寿命测试机构自动停机，并报警提示。

实施例4

在所述实施例3的基础上，本申请还提出一种以上所述的接触传感器寿命测试装置的测试方法，如图5所示，包括如下步骤：

S100、设定初始位置及预设移动距离；其中，所述基座本体100上沿其长度方向设有两个光电传感器130，其光束方向为竖直方向，所述第二立柱上设有光电挡板131；所述光电传感器130与所述控制组件600电连接，当所述光电挡板131遮住所述光电传感器130光束时，所述光电传感器130发出到位信号；其中一个所述光电传感器130设于所述基座本体100远离所述驱动电机540的端部，为所述初始位置，另一个所述光电传感器130设于靠近所述接触传感器300侧，当此光电传感器130发出到位信号时，说明所述第二立柱510带动所述触发组件400到达靠近所述接触传感器300的区域；所述预设移动距离为所述第二立柱510带动所述触发组件400由所述初始位置向所述接触传感器300侧移动的距离，此距离根据所述接触传感器300的所述触头301的长度、所述初始位置以及所述触发组件400的长度等因素计算得到，所述驱动电机540向靠近所述接触传感器300侧移动的距离即为所述预设移动距离；

S200、获取驱动信号和电机驱动参数，所述电机驱动参数包括第一速度参数；其中，在所述触摸屏700上设定所述驱动参数，所述驱动参数包括所述预设移动距离、所述驱动电机540的速度等参数，参数设定后，通过所述触摸屏700向所述控制组件600发送启动信号，即所述驱动信号；

S300、响应所述驱动信号；

S400、驱动所述驱动组件500带动所述触发组件400由所述初始位置以所述第一速度参数沿所述第一方向移动，移动所述预设移动距离时，触碰所述接触传感器300；所述预设移动距离根据能触发所述接触传感器300切换状态而设定，故当所述触发组件400移动所述预设移动距离后，所述接触传感器300将切换后的状态信号发送至所述控制组件600，例如：所述接触传感器300为常开式行程开关，其初始状态时，在所述控制组件600内的状态信号为0，当所述触发组件400触碰到所述行程开关后，所述行程开关转换为闭合状态，所述在控制组件600内的状态信号转换为1；

S500、判断是否接收到所述接触传感器300状态切换信号，若已接收到，则寿命次数累增1；若未接收到所述状态切换信号，则故障次数累增1；若所述控制组件600内所述接触传感器300的状态信号由1转换为0，或由0转换为1时，则所述寿命次数累增1，否则，所述故障次数累增1；

S600、驱动所述驱动组件500返回至起始位置；当所述驱动组件500移动所述预设移动距离后，则返回至所述起始位置；

S700、重复执行步骤S400-S600；

S800、设定故障总数；

S900、判断所述故障次数是否等于故障总数，若等于所述故障总数，则获取累计后的所述寿命次数，则为所述接触传感器300的寿命值；其中，若所述接触传感器300在所述触发组件触碰后未发生状态切换，并不能说明所述接触传感器300已损坏，为了排除多因素的偶然性，设定所述故障总数，当所述故障次数达到所述故障总数时，则代表所述接触传感器300已损坏，则此时累积所述的所述寿命次数则为所述接触传感器300的寿命值。

进一步地，获取的所述第一速度参数包括如下步骤：

设定预设时长，所述预设时长为所述驱动组件500驱动所述触发组件400往复移动一次的时间；即保证相同频率下对触发所述接触传感器300；

获取环境温度信息；由于不同环境温度下，所述寿命测试装置的整机材料会产生热胀冷缩的机械变形，此机械变形会改变所述触发组件400的移动距离，故要考虑温度变化对测试的影响；测试现场设有温度传感器，所述温度传感器与所述控制组件600电连接；所述控制组件600会实时读取所述驱动电机540在运行过程中扭矩的大小，当扭矩出现稍微大点的数值，说明所述机械变形量变大，丝杠部分产生了较大的阻力，为了保证相同频率的运行环境，此时所述驱动电机540会增大扭矩输出，若超出了极限数值，所述驱动电机540会停止工作，所述控制组件600提示报警；若读取的所述驱动电机540的扭矩出现稍微小点的数值，说明所述机械变形量变小，为了保证相同频率的运行环境，此时所述驱动电机540会减小扭矩输出，同样，如果出现非常小的数值，所述驱动电机540内的联轴器与轴的配合可能出现了问题，此时所述驱动电机540停机，所述控制组件600提示报警；

构建智能算法，所述智能算法用于表征不同温度下，所述测试装置的材料形变量；所述控制组件600的CPU内设有所述智能算法，智能算法会根据环境温度的不同对电机做不同的速度信号输出；

将所述环境温度信息输入至所述智能算法得到机械变形量；

基于所述机械变形量和所述预设时长，得到所述第一速度参数；所述智能算法可根据环境温度得到机械变形量，所述控制组件600实时获取所述机械变形量和所述驱动电机540的输出扭矩、转速等参数，根据所述机械变形量和要求的运行频率来调整所述驱动电机540的速度，调整后的速度为所述第一速度；故本申请考虑到测试温度对测试结果的影响，提高了测试结果的准确性。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。