一种触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及触控笔和触摸屏压力测试设备技术领域，尤其是涉及一种触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置。

背景技术：

2.触摸屏为人们在使用电子设备时带来了方便，通过触摸屏的操作方式和相应的产品已经融入到了人们的日常生活中，例如智能手表、平板电脑等。人们在用手指对触摸屏进行点击、滑动等基本操作时是非常方便的。但是需要精细或者很小的图形进行操作时会出现点击不上或者错误等情况。
3.触控笔就是为了很好的解决这个问题的，特别是近几年，随着苹果pencil和微软的surface pen的推广，主动电熔比已经开始普及，随着主动电容比的技术进步，其报点率高、感压级别大、支持笔倾角度等特点，越来越多的人开始使用，特别适合有书写或绘画等应用的人。目前，大多数主动电容笔或者电磁笔的压感级别可以达到4096或者以上，在进行书写或者绘画时，笔压感精细度可以反应在线条粗细或者颜深浅等方便，书写时施加在触控笔尖上的压力和输出的压感等级对应关系直接影响使用者的使用体验。
4.触控笔压力压感性能参数直接影响用户的使用体验，所以对其进行有效和准确的测试是非常重要的，并且体现在厂商触控笔产品的研发以及生产过程中。对触控笔压力压感性能进行测试，主要是测试触控笔笔尖施加力和输出的压感级别对应关系。现有已知的相关的测试技术中，如专利cn103018059a公开的一种电磁笔压力压感性能检测的设备及方法，是通过装置和控制实现电磁笔和电磁板凳电磁组件的压力压感曲线特性的自动测试。该方法无法测试触控笔在一定倾角状态下压力压感特性，且测试时无法自动实现多点的自动测试。
5.专利cn215895447u提出了通过多级压力组件来实现测试电磁笔的压力压感值的功能，该电磁笔测试设备和测试方法同样知识针对电磁笔的压力压感值测试，并且是测试固定压力值下对应电磁笔输出的压感值，无法测试连续施加压力下电磁笔的压力压感特性。
6.因此，针对上述问题本实用新型急需提供一种触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置。

技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，通过触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置的结构设计以解决现有技术中存在的测试设备无法同时兼容电磁笔、主动电容笔以及配套触摸屏的压力压感性能测试的问题，无法实现对触摸屏有效区内多点位置进行自动压力压感性能测试的功能，无法实现触控笔倾角状态的压力压感性能测试的技术问题。
8.本实用新型提供的一种触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，包括测试平台，
测试平台上固定有触摸屏夹持工装，触摸屏夹持工装上方设有用于夹持触控笔的触控笔夹持工装，触控笔夹持工装固定于倾角旋转机构上，倾角旋转机构固定于压力传感器上，压力传感器固定于可x轴向、y轴向和z轴向运动的三轴向直线运动模组上，三轴向直线运动模组安装于测试平台上；
9.还包括控制器、运动控制器、压力采集模块，压力传感器与压力采集模块电连接，三轴向直线运动模组和倾角旋转机构均运动控制器电连接，运动控制器和压力采集模块均与控制器电连接。
10.具体地，触控笔夹持工装包括夹持块，夹持块顶部设有纵向贯通夹持块的触控笔插孔，夹持块的侧端设有与触控笔插孔连通的锁紧孔，锁紧孔内穿装有锁紧螺栓。
11.具体地，触控笔插孔为圆形孔、三角形孔或椭圆形孔中任一。
12.具体地，倾角旋转机构包括与压力传感器固接的固定盘，与触控笔夹持工装固接的转动盘，转动盘通过连接轴承与固定盘旋转连接。
13.具体地，三轴向直线运动模组包括分设触控笔夹持工装相对两侧的y轴向直线运动模组，两侧的y轴向直线运动模组上方安装有y轴向移动板，y轴向移动板上方固定有x轴向直线运动模组，x轴向直线运动模组的前端面安装有x轴向移动板，x轴向移动板上固定有z轴向直线运动模组，z轴向直线运动模组上固定有z轴向移动板，压力传感器固定于z轴向移动板上；y轴向直线运动模组、x轴向直线运动模组和z轴向直线运动模组分别与运动控制器电连接。
14.具体地，触摸屏夹持工装包括固定于测试平台上的安装板，安装板的上板面横纵间隔均等布设有多个定位孔，安装板上板面上设有呈直角设置的两限位挡板，还包括与限位挡板配合的多个定位条，各定位条通过可拆卸连接件与对应的定位孔可拆卸连接。
15.具体地，安装板材质为金属。
16.具体地，测试平台上间隔布设有多个安装孔。
17.具体地，夹持块材质为金属。
18.具体地，：夹持块为方形。
19.本实用新型提供的一种触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置与现有技术相比具有以下进步：
20.1、本实用新型通过测试平台上固定有触摸屏夹持工装，触摸屏夹持工装上方设有用于夹持触控笔的触控笔夹持工装，触控笔夹持工装固定于倾角旋转机构上，倾角旋转机构固定于压力传感器上，压力传感器固定于可x轴向、y轴向和z轴向运动的三轴向直线运动模组上，三轴向直线运动模组安装于测试平台上；还包括控制器、运动控制器、压力采集模块，压力传感器与压力采集模块电连接，三轴向直线运动模组和倾角旋转机构均运动控制器电连接，运动控制器和压力采集模块均与控制器电连接的设计，触控笔夹持工装可兼容对电磁笔、主动电容笔以及配套触摸屏的压力压感性能测试，通过轴向直线运动模组和倾角旋转机构配合实现触控笔倾角状态以及对触摸屏有效区内多点位置进行自动压力压感性能测试，结构设计简单，测试准确度高，应用灵活度高，，压力传感器与压力采集模块电连接，三轴向直线运动模组和倾角旋转机构均运动控制器电连接，运动控制器和压力采集模块均与控制器电连接，可以实现自动化控制，控制精准，提高工作效率。
21.2、本实用新型提供的触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，通过触控笔夹持工
装包括夹持块，夹持块顶部设有纵向贯通夹持块的触控笔插孔，夹持块的侧端设有与触控笔插孔连通的锁紧孔，锁紧孔内穿装有锁紧螺栓的设计，通过旋转锁紧螺栓，可以对插入到触控笔插孔内的触控笔进行固定，不受触控笔粗细的限制，应用灵活度高。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型中所述触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置的结构示意图(立体图)；
24.图2为本实用新型中所述触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置的结构示意图的结构示意图(局部图)；
25.图3为本实用新型中所述触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置的结构示意图的结构示意图(局部图)；
26.图4为本实用新型中所述本实用新型中所述触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置的结构示意图的结构示意图(局部图)；
27.图5为本实用新型中所述本实用新型中所述触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置的器件连接关系图。
28.附图标记说明：
29.1、测试平台；2、触摸屏夹持工装；21、安装板；22、定位孔；23、限位挡板；24、定位条；3、触控笔夹持工装；31、夹持块；32、触控笔插孔；33、锁紧孔；34、锁紧螺栓；4、倾角旋转机构；41、固定盘；42、转动盘；5、压力传感器；6、三轴向直线运动模组；61、y轴向直线运动模组；62、x轴向直线运动模组；63、z轴向直线运动模组；64、y轴向移动板；65、x轴向移动板；66、z轴向移动板；7、压力采集模块；101、安装孔。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例提供的一种触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，包括测试平台1，测试平台1上固定有触摸屏夹持工装2，触摸屏夹持工装2上方设有用于夹持触控笔的触控笔夹持工装3，触控笔夹持工装3固定于倾角旋转机构4上，倾角旋转机构4固定于压力传感器5上，压力传感器5固定于可x轴向、y轴向和z轴向运动的三轴向直线运动模组6上，三轴向直线运动模组6安装于测试平台1上；还包括控制器、运动控制器、压力采集模块，压力传感器与压力采集模块电连接，三轴向直线运动模组6和倾角旋转机构4均运动控制器电连接，运动控制器和压力采集模块均与控制器电连接。
34.本实用新型通过测试平台1上固定有触摸屏夹持工装2，触摸屏夹持工装2上方设有用于夹持触控笔的触控笔夹持工装3，触控笔夹持工装3固定于倾角旋转机构4上，倾角旋转机构4固定于压力传感器5上，压力传感器5固定于可x轴向、y轴向和z轴向运动的三轴向直线运动模组6上，三轴向直线运动模组6安装于测试平台1上；还包括控制器、运动控制器、压力采集模块，压力传感器与压力采集模块电连接，三轴向直线运动模组6和倾角旋转机构4均运动控制器电连接，运动控制器和压力采集模块均与控制器电连接的设计，触控笔夹持工装3可兼容对电磁笔、主动电容笔以及配套触摸屏的压力压感性能测试，通过轴向直线运动模组6和倾角旋转机构4配合实现触控笔倾角状态以及对触摸屏有效区内多点位置进行自动压力压感性能测试，结构设计简单，测试准确度高，应用灵活度高，，压力传感器与压力采集模块电连接，三轴向直线运动模组6和倾角旋转机构4均运动控制器电连接，运动控制器和压力采集模块均与控制器电连接，可以实现自动化控制，控制精准，提高工作效率。
35.如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的触控笔夹持工装3包括夹持块311，夹持块311顶部设有纵向贯通夹持块31的触控笔插孔32，夹持块311的侧端设有与触控笔插孔32连通的锁紧孔33，锁紧孔33内穿装有锁紧螺栓34。
36.本实用新型通过触控笔夹持工装3包括夹持块311，夹持块311顶部设有纵向贯通夹持块31的触控笔插孔32，夹持块311的侧端设有与触控笔插孔32连通的锁紧孔33，锁紧孔33内穿装有锁紧螺栓34的设计，通过旋转锁紧螺栓34，可以对插入到触控笔插孔32内的触控笔进行固定，不受触控笔粗细的限制，应用灵活度高。
37.本实用新型的触控笔插孔32为圆形孔、三角形孔或椭圆形孔中任一。可以为圆形孔、三角形孔或者椭圆形孔，根据实际要求相应的加工触控笔插孔32的形状。
38.如图1、图2、图3、图4所示，本实施例的倾角旋转机构4包括与压力传感器固接的固定盘41，与触控笔夹持工装固接的转动盘42，转动盘42通过连接轴承与固定盘41旋转连接。
39.本实用新型通过倾角旋转机构4包括与压力传感器固接的固定盘41，与触控笔夹持工装固接的转动盘42，转动盘42通过连接轴承与固定盘41旋转连接的设计，通过旋转转动盘42，可以改变固定于转动盘42上的触控笔夹持工装的角度，从而改变触控笔的角度，实现触控笔倾角状态的压力压感性能测试。
40.如图1、图2、图3、图4所示，本实施例的三轴向直线运动模组6包括分设触控笔夹持工装相对两侧的y轴向直线运动模组61，两侧的y轴向直线运动模组61上方安装有y轴向移动板64，y轴向移动板64上方固定有x轴向直线运动模组62，x轴向直线运动模组62的前端面安装有x轴向移动板65，x轴向移动板65上固定有z轴向直线运动模组63，z轴向直线运动模
组63上固定有z轴向移动板66，压力传感器固定于z轴向移动板66上；y轴向直线运动模组61、x轴向直线运动模组62和z轴向直线运动模组63分别与运动控制器电连接。
41.本实施例的三轴向直线运动模组6采用雷子科技(佛山)有限公司定制的三轴龙门运动台。其中，y轴向直线运动模组61、x轴向直线运动模组62和z轴向直线运动模组63均可采用丝杠直线模组，三轴向直线运动模组6为公知常识，此处不再赘述。
42.如图1、图2、图3、图4所述，本实施例的触摸屏夹持工装2包括固定于测试平台1上的安装板21，安装板21的上板面横纵间隔均等布设有多个定位孔22，安装板21上板面上设有呈直角设置的两限位挡板23，还包括与限位挡板配合的多个定位条24，各定位条24通过可拆卸连接件与对应的定位孔22可拆卸连接。
43.本实施例通过触摸屏夹持工装2包括固定于测试平台1上的安装板21，安装板21的上板面横纵间隔均等布设有多个定位孔22，安装板21上板面上设有呈直角设置的两限位挡板23，还包括与限位挡板配合的多个定位条24，各定位条24通过可拆卸连接件与对应的定位孔22可拆卸连接的结构设计，可以实现对触摸屏的固定，保证对触摸屏的压力压感特性测试。
44.具体地，将触摸屏放置于安装板21上，同时触摸屏两相邻边抵靠在两限位挡板23上，触摸屏剩下两侧通过定位条24夹紧，可拆卸连接件可以为固定螺栓。
45.本实用新型的安装板21材质为金属。
46.本实用新型的测试平台1上间隔布设有多个安装孔101。
47.本实用新型夹持块311材质为金属。
48.本实用新型夹持块311为方形。
49.触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置工作过程：
50.运动控制器控制三轴向直线运动模组6移动到设定的位置上，通过控制三轴向直线运动模组6的z轴向直线运动模组63运动，使得触控笔夹持工装3在z轴向上(即纵向上)按照设定的速度向下运动，压力采集模块实时采集压力传感器探测的触控笔夹持工装3夹持的触控笔笔尖触碰触摸屏的压力，并将采集的信息发送至控制器在下压压力达到设定的压力阈值后，控制器向运动控制器发送指令，运控控制器控制三轴向直线运动模组6的z轴向直线运动模组63停止运动，进而停止触控笔夹持工装3的在z轴向运动，这样就完成了触控笔下压动作过程的测试。
51.然后进入抬笔过程，运动控制器控制三轴向直线运动模组6的z轴向直线运动模组63运动，改变触控笔夹持工装3的运动方向，使得触控笔夹持工装3向上运动，实时采集检笔尖压力，当笔尖压力恢复到0g以后，控制器向运动控制器发送指令，运动控制器控制z轴向直线运动模组63带动触控笔夹持工装3继续向上运动，使得触控笔离开触摸屏，完成了抬笔的动作流程。可以设定触控笔夹持工装3上下移动的速度，速度越慢，整个有效测试过程参数的数据就会也多，测试的就会也精细，更好的测试触控笔静态点击的压力压感特性。
52.在一些实施例中，在触控笔夹持工装3下降前，运动控制器可以调整倾角旋转机构4的转动多角度，在完成上述向下或向上的移动过程，实现触控笔倾角状态的压力压感性能测试。
53.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当
理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，其特征在于：包括测试平台(1)，测试平台(1)上固定有触摸屏夹持工装(2)，触摸屏夹持工装(2)上方设有用于夹持触控笔的触控笔夹持工装(3)，触控笔夹持工装(3)固定于倾角旋转机构(4)上，倾角旋转机构(4)固定于压力传感器(5)上，压力传感器(5)固定于可x轴向、y轴向和z轴向运动的三轴向直线运动模组(6)上，三轴向直线运动模组(6)安装于测试平台(1)上；还包括控制器、运动控制器、压力采集模块，压力传感器与压力采集模块电连接，三轴向直线运动模组(6)和倾角旋转机构(4)均运动控制器电连接，运动控制器和压力采集模块均与控制器电连接。2.根据权利要求1所述的触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，其特征在于：触控笔夹持工装(3)包括夹持块(31)，夹持块(31)顶部设有纵向贯通夹持块(31)的触控笔插孔(32)，夹持块(31)的侧端设有与触控笔插孔(32)连通的锁紧孔(33)，锁紧孔(33)内穿装有锁紧螺栓(34)。3.根据权利要求1所述的触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，其特征在于：触控笔插孔(32)为圆形孔、三角形孔或椭圆形孔中任一。4.根据权利要求1所述的触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，其特征在于：倾角旋转机构(4)包括与压力传感器固接的固定盘(41)，与触控笔夹持工装固接的转动盘(42)，转动盘(42)通过连接轴承与固定盘(41)旋转连接。5.根据权利要求1所述的触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，其特征在于：三轴向直线运动模组(6)包括分设触控笔夹持工装相对两侧的y轴向直线运动模组(61)，两侧的y轴向直线运动模组(61)上方安装有y轴向移动板(64)，y轴向移动板(64)上方固定有x轴向直线运动模组(62)，x轴向直线运动模组(62)的前端面安装有x轴向移动板(65)，x轴向移动板(65)上固定有z轴向直线运动模组(63)，z轴向直线运动模组(63)上固定有z轴向移动板(66)，压力传感器固定于z轴向移动板(66)上；y轴向直线运动模组(61)、x轴向直线运动模组(62)和z轴向直线运动模组(63)分别与运动控制器电连接。6.根据权利要求1所述的触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，其特征在于：触摸屏夹持工装(2)包括固定于测试平台(1)上的安装板(21)，安装板(21)的上板面横纵间隔均等布设有多个定位孔(22)，安装板(21)上板面上设有呈直角设置的两限位挡板(23)，还包括与限位挡板配合的多个定位条(24)，各定位条(24)通过可拆卸连接件与对应的定位孔(22)可拆卸连接。7.根据权利要求6所述的触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，其特征在于：安装板(21)材质为金属。8.根据权利要求1所述的触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，其特征在于：测试平台(1)上间隔布设有多个安装孔(101)。9.根据权利要求1所述的触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，其特征在于：夹持块(31)材质为金属。10.根据权利要求1所述的触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置，其特征在于：夹持块(31)为方形。

技术总结

本实用新型涉及一种触控笔和触摸屏压力压感特性测试装置；包括测试平台，测试平台上固定有触摸屏夹持工装，触摸屏夹持工装上方设有触控笔夹持工装，触控笔夹持工装固定于倾角旋转机构上，倾角旋转机构固定于压力传感器上，压力传感器固定于可X轴向、Y轴向和Z轴向运动的三轴向直线运动模组上，三轴向直线运动模组安装于测试平台上；压力传感器与压力采集模块电连接，三轴向直线运动模组和倾角旋转机构均运动控制器电连接，运动控制器和压力采集模块均与控制器电连接；通过上述结构设计可以实现兼容触控笔与触摸屏的压力压感性能测试，对触摸屏有效区内多点位置和触控笔倾角状态的压力压感性能测试的技术问题。压力压感性能测试的技术问题。压力压感性能测试的技术问题。