一种基于激光多点定位的PCBA单板测试系统技术方案

本发明专利技术属于测试设备领域，具体涉及一种基于激光多点定位的PCBA单板测试系统。该系统安装在一个输送机构上，PCBA单板测试系统包括测试机台、前挡停组件、后挡停组件、扫码组件、测试针床机构、激光定位组件以及上位机。其中，前挡停组件安装在测试机台的入口处；后挡停组件安装在测试机台的出口处；扫码组件的扫描位置对应挡停组件中靠近输送机构来向的一侧。测试针床机构安装在测试机台内。测试针床机构包括相对设置的上针床、下针床，以及至少一个顶升气缸。激光定位组件用于检测各个PCBA单板是否到达预定的测试工位处。上位机用于控制测试任务的执行。本发明专利技术解决了定制化PCBA单板功能测试效率低，没有专门的测试设备，测试过程需要依赖人工的问题。依赖人工的问题。依赖人工的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光多点定位的PCBA单板测试系统


[0001]本专利技术属于测试设备领域，具体涉及一种基于激光多点定位的PCBA单板测试系统。

技术介绍

[0002]PCBA(Printed Circuit Board Assembly)即印制电路板装配，即指印制电路板PCB(Printed Circuit Board)经过SMT贴片，再经过DIP插件的整个过程，简称PCBA。由于加工厂家的制程能力参差不齐，加工后的PCBA单板问题较多。考虑到PCBA单板的功能和结构多样性较大，目前市场上还没有专门的PCBA单板的自动化测试设备。
[0003]各个厂家在针对PCBA单板进行FCT(Functional Circuit Test)单板功能测试时，主要还是以人工手动测试为主。这种落后的测试方法的测试速度慢，生产效率低。而且需要将PCBA单板放置在特殊的测试夹具进行检测，长期工作容易对测试人员身体不同部分如颈部、腰部造成损伤。传统测试方法中使用的测试治具仅靠挖出的凹槽定位，长时间使用后，治具容易出现定位不准，进而导致误测，降低了测试结果的可靠性。测试治具的变形还可能会导致待测试的PCBA单板局部受压，造成产品损坏，进而影响了厂商的生产效益。

技术实现思路

[0004]为了解决现有的定制化PCBA单板功能测试效率低，没有专门的测试设备，需要依赖人工测试的问题，本专利技术提供了一种基于激光多点定位的PCBA单板测试系统。
[0005]本专利技术采用以下技术方案实现：
[0006]本专利技术针对的每个待测试的PCBA单板中均包括若干通孔。其中，本专利技术提供的一种基于激光多点定位的PCBA单板测试系统安装在一个输送机构上，输送机构用于输送待测试的PCBA单板，输送机构包括两条同步传送带以及两条侧栏。两条同步传送带沿水平面平行布设，且彼此之间含有间隙。两条侧栏分别安装在两条同步传送带的两侧；两条侧栏之间的间距可调。
[0007]本专利技术提供的基于激光多点定位的PCBA单板测试系统包括测试机台、前挡停组件、后挡停组件、扫码组件、测试针床机构、激光定位组件以及上位机。
[0008]其中，测试机台安装在输送机构的中段，测试机台上设置入口和出口，输送机构沿着入口和出口贯穿测试机台。
[0009]前挡停组件安装在测试机台的入口处；前挡停组件用于阻拦或放行送机构上的PCBA单板进入到测试机台内。
[0010]后挡停组件安装在测试机台的出口处；后挡停组件用于阻拦或放行送机构上的PCBA单板离开测试机台。
[0011]扫码组件位于输送机构上方，且扫码组件的扫描位置对应挡停组件中靠近输送机构来向的一侧。扫码组件用于在每个PCBA单板到达前挡停组件时，读取该PCBA单板的ID信息；扫码组件读取的信息发送给一个上位机。
[0012]测试针床机构安装在测试机台内。测试针床机构包括相对设置的上针床、下针床，以及至少一个顶升气缸；每组测试针床机构中沿输送机构的输送方向上依次分布有多个测试工位，每个测试工位对应一个待测试的PCBA单板。下针床位于输送机构下方。下针床上表面排列有若干弹出式的限位销，限位销与测试工位处待测试的PCBA单板中选作限位孔的部分通孔位置对应。顶升气缸安装在下针床下方，顶升气缸用于将下针床向上顶起。上针床位于输送机构上方，上针床的下表面分布有若干测试探针，测试探针与测试工位处待测试的PCBA单板中测试位点的位置对应；测试探针与上位机通讯连接。
[0013]激光定位组件位于测试机床中，激光定位组件用于以PCBA单板上的某个或某些特定位置的通孔作为定位孔，检测各个PCBA单板是否到达预定的测试工位处。激光定位组件的检测结果发送到上位机。
[0014]上位机运行有一个测试软件，并在测试软件运行过程中依次并循环执行如下过程：
[0015](1)驱动输送机构运行，并驱动后挡停组件工作，执行挡停动作。
[0016](2)获取扫码组件扫描到的各个PCBA单板的ID信息，并依次填充到每个测试工位处；当测试工位填满时，驱动后挡停组件工作，执行挡停动作。
[0017](3)激光定位组件的检测信号，判断测试机台内的每个待测试的PCBA单板是否均处于预设的测试工位处：
[0018]是则驱动限位销弹出，同时驱动顶升气缸抬升下针床。
[0019]否则针对出现位置错误的PCBA单板发出错误警报。
[0020](4)顶升气缸达到预定的顶升高度后，上位机执行测试程序，并在程序执行过程中获取通过测试探针采集的PCBA单板的反馈信号，进而对PCBA单板的性能进行评估。
[0021](5)测试程序执行完毕后，驱动限位销、顶升气缸和后挡停装置复位。将各个PCBA单板送出测试机台。
[0022](6)测试机台内的所有PCBA单板均离开测试机台后，驱动前挡停装置复位，重新接收输送机构输入的PCBA单板。
[0023]作为本专利技术进一步地改进，测试针床机构中，上针床和下针床均为可更换的部件；每组上针床和下针床适用于一类或若干类PCBA单板产品。本专利技术将上针床和下针床设计为可更换的部件，进而可以在针对不同的PCBA单板执行不同任务的测试。
[0024]作为本专利技术进一步地改进，PCBA单板测试过程中，当每轮测试过程的PCBA单板类型改变时，除对上位机中测试程序、激光定位组件和测试针床机构中的上针床和下针床进行调整之外；还调整输送机构中两条侧栏的间距，使该间距符合当前测试的PCBA单板的尺寸。以保证PCBA单板在输送机构上进入到测试机台后，PCBA单板的实际位置与预设的测试工位的水平位置偏差小于
±
0.8mm。
[0025]作为本专利技术进一步地改进，前挡停组件和后挡停组件均为一组顶杆机构，两组顶杆机构均安装在输送机构下方，顶杆机构包括顶杆组和升降气缸；升降气缸驱动顶杆组从两条同步传送带之间的位置竖直升起或降下。
[0026]作为本专利技术进一步地改进，激光定位组件包括位置对应的多个激光发射器和激光接收器，激光发射器和激光接收器分别安装在上针床和下针床上；且激光发射器和激光接收器的安装位置与各个测试位置处的PCBA单板中选作定位孔的通孔的位置相对应。
[0027]作为本专利技术进一步地改进，各个测试工位处对应的各组激光定位组件的感应信号还用于统计进入到测试机台内的PCBA单板的数量值，以该数量值作为是否驱动前挡停组件执行挡停动作的判据。
[0028]作为本专利技术进一步地改进，每个PCBA单板中选定的定位孔的数量不少于两个，每个定位孔处对应一组激光发射器和激光接收器。且PCBA单板中的任意通孔不同时作为定位孔和限位孔。
[0029]作为本专利技术进一步地改进，下针床底部设置支撑架，顶升气缸位于支撑架下方。顶升气缸通过支撑架驱动下针床的各部分同步顶升或下降，下针床顶升过程中，限位销对各个PCBA单板的定位误差小于
±
0.3mm。
[0030]作为本专利技术进一步地改进，PCBA单板测试系统还包括或连接有一个显示器；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光多点定位的PCBA单板测试系统，每个待测试的PCBA单板中均包括若干通孔，其特征在于：所述PCBA单板测试系统安装在一个输送机构上，所述输送机构用于输送待测试的PCBA单板，所述输送机构包括两条同步传送带以及两条侧栏；两条所述同步传送带沿水平面平行布设，且彼此之间含有间隙；两条侧栏分别安装在两条同步传送带的两侧；两条所述侧栏之间的间距可调；所述PCBA单板测试系统包括：测试机台，其安装在所述输送机构的中段，所述测试机台上设置入口和出口，所述输送机构沿着所述入口和出口贯穿所述测试机台；前挡停组件，其安装在所述测试机台的入口处；所述前挡停组件用于阻拦或放行所述输送机构上的PCBA单板进入到测试机台内；后挡停组件，其安装在所述测试机台的出口处；所述后挡停组件用于阻拦或放行所述输送机构上的PCBA单板离开所述测试机台；扫码组件，其位于所述输送机构上方，且扫码组件的扫描位置对应挡停组件中靠近输送机构来向的一侧；所述扫码组件用于在每个PCBA单板到达前挡停组件时，读取该PCBA单板的ID信息；所述扫码组件读取的信息发送给一个上位机；测试针床机构，其安装在所述测试机台内；所述测试针床机构包括相对设置的上针床、下针床，以及至少一个顶升气缸；每组所述测试针床机构中沿输送机构的输送方向依次分布有多个测试工位，每个测试工位对应一个待测试的PCBA单板；所述下针床位于所述输送机构下方；所述下针床上表面排列有若干弹出式的限位销，所述限位销与测试工位处待测试的PCBA单板中选作限位孔的部分通孔位置对应；所述顶升气缸安装在所述下针床下方，所述顶升气缸用于将所述下针床向上顶起；所述上针床位于所述输送机构上方，所述上针床的下表面分布有若干测试探针，所述测试探针与测试工位处待测试的PCB单板中测试位点的位置对应；所述测试探针与所述上位机通讯连接；激光定位组件，其位于所述测试机床中，所述激光定位组件用于通过PCBA单板上的某个或某些特定位置的通孔作为定位孔，检测所述PCBA单板是否到达预定的测试工位处；所述激光定位组件的检测结果发送到所述上位机；以及上位机，其运行有一个测试软件，并在所述测试软件运行过程中依次并循环执行如下过程：(1)驱动所述输送机构运行，并驱动所述后挡停组件工作，执行挡停动作；(2)获取扫码组件扫描到的各个PCBA单板的ID信息，并依次填充到每个测试工位处；当测试工位填满时，驱动所述后挡停组件工作，执行挡停动作；(3)获取激光定位组件的检测信号，判断测试机台内的每个待测试的PCBA单板是否均处于预设的测试工位处：是则驱动所述限位销弹出，同时驱动所述顶升气缸抬升所述下针床；否则针对出现位置错误的PCBA单板发出错误警报；(4)顶升气缸达到预定顶升高度后，上位机执行测试程序，并在程序执行过程中获取通过测试探针采集的PCBA单板的反馈信号，进而对PCBA单板的性能进行评估；(5)测试程序执行完毕后，驱动所述限位销、顶升气缸和后挡停装置复位；将各个PCBA单板送出所述测试机台；(6)测试机台内的所有PCBA单板均离开所述测试机台后，驱动所述前挡停装置复位，重新接收输送机构输入的PCBA单板。2.如权利要求1所述的基于激光多点定位的PCBA单...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠培林，汪文莉，孟建峰，周健，项勇，胡嘉晨，
申请(专利权)人：安徽南瑞中天电力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：