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Interruttore/contatto e test del touch screen 101

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L'approccio SMAC

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Se vi ritrovate a intraprendere una direttiva per testare qualche tipo di interruttore elettrico; rilascio di un nuovo prodotto, prova di concetto, test funzionale durante/dopo l'assemblaggio, ciclo di vita accelerato, o qualcosa di molto, molto peggio come guasti sul campo, smistamento, richiamo, azione correttiva, FMEA, 8D, o qualunque sia il più recente acronimo di qualità che ha colpito le strade? Da dove si potrebbe cominciare? Beh, sarebbe una buona idea rifarsi a qualcuno (aka il cliente/le sue specifiche) così come a qualche documentazione generale su "come testare gli interruttori" e mentre ASTM sarebbe una scelta solida come qualsiasi altra, ma parliamo di capovolgere l'imbuto. Se fate una ricerca su, diciamo, "test di interruttori a membrana", ASTM ha 526 risultati solo sotto standard e pubblicazioni! Ecco i principali per quanto riguarda i test meccanici delle membrane per mettervi sulla buona strada in caso di necessità:

F2112 Terminologia di un interruttore a membrana

F2114 Guida ai metodi di prova standard ASTM, alle pratiche standard e ai valori tipici di un interruttore a membrana

F1578 Pratica per il ciclo di chiusura del contatto di un interruttore a membrana

F1597 Test Method for Determining the Actuation Force and Contact Force of a Membrane Switch

F1661 Metodo di prova per la determinazione del tempo di rimbalzo del contatto di un interruttore a membrana

F1682 Metodo di prova per la determinazione della corsa di un interruttore a membrana

F1997 Metodo di prova per la determinazione della sensibilità (Teasing) di un interruttore a membrana tattile

F2592 Metodo di prova standard per la misurazione della forza-spostamento di un interruttore a membrana

Quando iniziate a mettere insieme il vostro piano per i requisiti di prova degli interruttori, inevitabilmente il cuore di questo sistema sarà la meccanica che impiegherete per produrre questi test e ciò che richiederete in termini di dati/risultati degli interruttori. A seconda della complessità, laboratorio di R&S/qualità/ingegneria o linea di assemblaggio/produzione, potreste essere in grado di mettere insieme qualcosa tra voi e i vostri collaboratori interni di talento (oserei dire amici) o potreste aver bisogno dell'assistenza di un integratore professionale di terze parti per aiutarvi a progettare e far diventare la vostra creazione una realtà. Indipendentemente da ciò, ecco alcune idee e pensieri su come puoi supportare meccanicamente gli aspetti del tuo progetto insieme a come puoi raccogliere questi dati usando varie tecnologie insieme ai loro benefici e potenziali difetti.

Pneumatica - Facilmente il più basso costo di ingresso e il metodo semplice per impiegare una soluzione bang-bang per ottenere cicli su un interruttore per il test. Basta impostare il cilindro d'aria in modo che la massima estensione sia dove l'interruttore si aziona, aggiungere il regolatore di pressione, la disposizione della valvola, l'alimentazione d'aria e un circuito di timer e iniziare a mettere su cicli (max 1.200 cicli al minuto). Se avete bisogno di cicli apprezzabili o se siete alla ricerca di dati aggiuntivi, forza di attuazione/contatto, tempo di rimbalzo, corsa totale, ecc... dovrete passare su questa semplice soluzione... le vostre orecchie e il compressore potrebbero anche ringraziarvi.

Attuatori elettrici a vite a sfera o a cinghia con servomotore/controlli - comunemente usati nell'automazione dove la pneumatica non ha abbastanza controllo per svolgere il compito a portata di mano; il movimento (velocità, posizione, forza in una certa misura) qui può essere programmato molto più precisamente, +/-.001" vite a sfera e +/-.005" ripetibilità della cinghia sono tipici qui. Se state cercando di ottenere dati reali, entrambe le opzioni dovranno essere accoppiate con altre tecnologie (vedi LVDT/Cella di carico qui sotto) per darvi un po' di posizione e un po' di feedback di forza. Allo stesso tempo entrambe le unità sono grandi e ingombranti, hanno molta massa in movimento, inerzia e attrito interno, e potrebbero non essere ideali per la sensibilità di cui potreste aver bisogno per ottenere risultati accurati. Le unità a vite a sfera saranno tipicamente troppo lente per mettere davvero in moto i cicli e la piccola corsa (chiamata movimento di dithering) non si presta a permettere alle sfere interne del dado di ricircolare e rilubrificarsi causando in alcuni casi un fallimento precoce. C'è anche sempre un po 'intrinseco back lash nel design, a meno che non si macina la vite = $$$ o precaricare il dado (che aumenta solo l'attrito interno che potrebbe influenzare negativamente la posizione o il feedback di forza).

Motori lineari a magnete mobile - Se si prende un servomotore e si apre la tecnologia e la si stende, si hanno le basi di un motore lineare che si può immaginare sia capace di velocità/accelerazioni estreme, forze forti e precisione lineare. Mentre questo può certamente aiutare a mettere su i cicli di vita, queste unità hanno una massa in movimento molto alta, con conseguente scarso feedback sulla forza e molta potenza assorbita per muoversi a queste velocità ideali. Possono anche avere costi proibitivi.

LVDT - I trasduttori di posizione o spostamento variabile lineare sono utilizzati nella misurazione; robusti, intrinsecamente privi di attrito, possono avere una durata di vita virtualmente infinita se usati correttamente. Gli LVDT hanno una bassa isteresi e un'eccellente ripetibilità. Sono tipicamente accoppiati con altre meccaniche; pneumatica, vite a sfera, attuatori a cinghia, poiché non sono in grado di fornire il proprio movimento (tranne che per una molla interna). L'LVDT converte una posizione o uno spostamento lineare in un segnale elettrico proporzionale contenente informazioni di fase (per la direzione) e di ampiezza (per la distanza). Sposare gli LVDT con le tecnologie di attuazione può mettere a dura prova gli LVDT e si ha ancora il compito di come controllare abbastanza il movimento con queste tecnologie per ottenere buoni risultati, pur mettendo su cicli di vita. Qualsiasi feedback di forza è anche fuori dal tavolo a meno che non si aggiunga una cella di carico sotto.

Cella di carico -è un tipo di trasduttore, in particolare un trasduttore di forza. Converte una forza, in questo caso di prova switch compressione, in un segnale elettrico che può essere misurato e standardizzato. Richiede di essere accoppiato con una o più delle soluzioni di attuazione di cui sopra in quanto non può fornire il proprio movimento o qualsiasi feedback posizionale. Le sfide per proteggere questo dispositivo di misurazione di precisione dai danni possono essere un problema, come per l'LVDT, se si muove durante un apprezzabile ciclo poco controllato.

Attuatori a bobina vocale SMAC - Uno speciale design invertito del motore lineare è l'attuatore a bobina vocale, dove invece di muovere i magneti, questi sono tenuti fissi e le bobine si muovono. Questo si traduce in una completa programmabilità del movimento e con la più bassa massa mobile e attrito, rendendo così la corrente applicata direttamente proporzionale alla forza. La capacità di passare da un'operazione all'altra - modalità di forza, posizione e velocità - in qualsiasi momento, rende possibile catturare attributi di forza, distanza e tempo come può essere richiesto per i vostri test. Questa tecnologia ha una caratteristica brevettata Soft-land che permette di "sentire" il punto di contatto del contatto iniziale così come l'abbassamento dell'interruttore. La velocità di ciclo può avvicinarsi a 1.000.000 di cicli in 9 ore, il che può davvero accelerare i risultati dei test di vita. Mentre è più che probabile che sia un sottocomponente del vostro sistema di prova, questi dispositivi combinano le caratteristiche di un LVDT, di una cella di carico e di un sistema di posizionamento a gioco zero in una singola unità industriale solida. Ciò li rende ideali per la segnalazione della forza rispetto alla posizione o della posizione rispetto al tempo, nonché per le prove di durata ad alta velocità in tempo reale. Se i vostri requisiti di risoluzione della forza dovessero scendere al livello di sub-grammo, l'attuatore SMAC può essere sposato con una cella di carico (sopra) e fornire il movimento non solo per mettere su cicli ma proteggere la cella di carico da qualsiasi impatto

SMAC può aggiungere un secondo asse di movimento rotativo in grado di catturare gli stessi dati, compresa la coppia. Questo espande le capacità dello SMAC di impiegare in prove di commutazione ancora più complesse:

Fornitori automobilistici e produttori di elettrodomestici... pannelli di controllo dell'autoradio e manopole di controllo del volume, pulsanti del clacson, maniglie delle porte dell'auto, specchietti retrovisori, vani portaoggetti, fibbie delle cinture di sicurezza e chiusure del bagagliaio, tastiere di telefoni cellulari, valvole, sensori e relè, tastiere di PC e tastiere ATM.... opportunità infinite per aiutare nella vostra applicazione.

La soluzione unica fornita da SMAC è diventata la soluzione standard per il test degli interruttori meccanici. Ciò è dovuto alla capacità di fornire un sistema a basso costo off the shelf che può essere facilmente utilizzato per:

- Fornire un feedback di forza e posizione in una singola unità integrata

- La capacità di catturare e tracciare i dati per consentire una misurazione precisa della forza rispetto alla posizione

- Essere in grado di verificare l'isteresi e il differenziale dell'interruttore

- Fornire una singola unità/soluzione che esegua contemporaneamente test di durata e test qualitativi

- Quantificare e replicare la sensazione e il tocco delle dita umane in modo più accurato e preciso degli stessi esseri umani

- Fornire il 100% dei dati per SPC e sistemi di ispezione della qualità per conformarsi agli standard ISO / TS16949

Fino all'introduzione della soluzione SMAC Electric Actuator, i fornitori utilizzavano una varietà di dispositivi pneumatici standard insieme a viti a sfera e celle di carico inaffidabili, come descritto sopra, che si sono rivelati difficili e costosi da costruire e mantenere. La soluzione SMAC per la prova degli interruttori è fornita in una singola unità dal design compatto per una facile installazione e manutenzione

SMAC Inc è il leader mondiale degli attuatori elettrici basati sulla tecnologia delle bobine mobili e dei sistemi di controllo associati. Ha sede a Carlsbad, California USA, con filiali in Europa, Asia e Giappone.

SMAC fornisce soluzioni di alta tecnologia all'industria con attuatori lineari e rotativi, stadi di posizionamento e soluzioni di controllo elettronico.