CN102474981A - 家用器具及其测试系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括电子控制单元(4)的家用器具(1)。电子控制单元(4)包括印制电路板(40)和微控制器(41)。印制电路板(40)的一个边缘(43)包括与微控制器(41)操作上连接的至少一个金属化部分(44)。本发明还涉及用于测试或检验家用器具的工作情况的系统和方法。

Description

家用器具及其测试系统和方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的家用器具。
本发明还涉及用于测试家用器具特别是在销售前测试家用器具的系统和方法。
背景技术
现代家用器具装有电子控制单元，这些电子控制单元根据用户的选择(例如，洗涤/干燥机的洗涤或干燥循环)和由适当的传感器检测到的工作状况(例如，在洗涤/干燥机的情况下水的硬度)来控制家用器具的操作。
这些控制单元通常包括容纳能控制家用器具的各种电气和电子组件的操作的微控制器的印制电路板(PCB)。
在大多数情况下，PCB装有连接器，该连接器是可从家用器具外部通过可以用门或塞子关闭的检查口够及的。
这样的连接器允许外部设备(例如计算机)与控制单元的某些组件例如微控制器之间进行通信。
这使得易于访问控制单元，以便进行维护和在将家用器具交付销售前对它们进行测试。
为了使诸如最终测试之类的自动操作更简易和快捷，所述连接器是装有在PCB平面的横断方向凸出的接触簧片的那种类型的。
这些接触簧片允许补偿在待测试的器具与测试设备之间对准中的任何容差。
虽然适合于这种用途，但这样的连接器具有典型的缺点：在它们与PCB之间的焊接中的任何缺陷可能损害它们的正常工作。
此外，它们容易随着时间受到磨损。在进行维护时，它们可能由于技术人员的过失(例如，使接触簧片弯曲)而受到损坏，因此连累对家用器具的测试。
此外，这样的连接器增加了家用器具的成本。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种较为廉价的保证电子控制单元与外部设备的接触更可靠的家用器具，克服现有技术的这些缺点。
本发明的这个目的和其他一些目的是通过一种具有在打算作为本说明的必备部分的所附权利要求书中所提出的特征的家用器具来实现的。
作为本发明的基础的总体思想是，在PCB的至少一个边缘上提供一些金属化部分，并用通信印制线、导线或电路将这些金属化部分连接到微控制器上，从而允许外部设备只要与PCB的金属化边缘接触就可以与微控制器通信。
实际上，这种解决方案允许消除接触簧片连接器，因此降低了家用器具的成本。
此外，这种解决方案还改善了家用器具的可靠性，这是因为金属化部分较不易遭受到以上所说明的连接器所遭受的典型问题。
优选的是，用于最终测试或检验家用器具的状态的设备装有截面比金属化边缘的截面长的接触件。
这种解决方案允许补偿在PCB与测试设备的连接器之间的对准中的任何容差。
于是，优选的是，测试设备的接触件是有弹性的，包括弹簧或者本身就是柔性的，因此补偿了在PCB与测试设备之间的纵向对准中的任何容差。
附图说明
从以下详细说明和作为非限制性的例子提供的附图中可以更显然地看到本发明的另一些目的和优点，在这些附图中：
图1示出了根据本发明的家用器具；
图2示出了图1的详细情况；
图3示出了图1的器具与外部设备的连接器之间的连接的一个例子；
图4示出了图1的器具与外部设备的连接器之间的连接的第二个例子；以及
图5示出了图1的器具与外部设备的连接器之间的连接的第三个例子。
具体实施方式
虽然本发明一般地适用于装有可与外部系统连接以便进行测试和/或维护的控制板的任何类型的家用器具(例如冰箱、烤箱、干燥机、电视机等)，但在以下说明中将参照洗衣机对本发明进行说明。
在图1所示例子中，洗衣机1具有可以用门2关闭的装料口。
用户将待洗的衣物通过装料口放入滚筒(图1中未示出)，然后通过控制面板3选择洗衣程序。
安装在洗衣机内部的控制单元4(因此用虚线示出)与控制面板3连接，并接收用户的命令。
控制单元4包括装有微控制器41的印制电路板(PCB)40。
控制面板3通过电缆31与该控制单元的连接器42连接。
通过一条或多条线421，该微控制器接收用户的命令，选择要执行的程序，并将适当的控制信号发送给洗衣机的各个设备；例如，该微控制器控制供水阀、滚筒转速、等等。
作为线421的替换物，可以设想采用应付微控制器41与控制面板3之间的通信的接口电路或接口板。
如图2中清楚地示出的那样，PCB 40在一个边缘43上具有一些金属化部分44，这些金属化部分通过线(例如印制线)431与微控制器41连接。这些通常由铜制成的金属化部分44也可以用不同的方式，例如通过包括其他器件的电路，与该微控制器连接。
因此，一般地，为了实施本发明，重要的是，金属化部分与微控制器操作上连接，即在金属化部分接收的信号于是可以(可能经再处理后)传送给微控制器。
金属化部分44充当对于外部设备的连接器的接触件，该外部设备例如是用于测试洗衣机或用于在维护操作期间控制洗衣机的设备。
为了促进接触和防止金属化部分之间的任何意外短路，这些金属化部分是在朝PCB的边缘敞开的半圆筒形表面内形成的。
因此，所述边缘呈现为在电子术语中通常称为″堞形″的形状。
有益的是，所述金属化的半圆筒形表面是通过在PCB中形成一些通孔并用V形切割技术制备PCB的边缘而得到的，V形切割技术本身对于本领域技术人员来说是已知的。
优选的是，这些孔的直径小于或等于4.7mm且大于1mm。
利用V形切割技术，在板中通孔处形成V形切口。在随后通过剪切操作分离该V形切口的两个边缘时，在板上留下一个边缘，这个边缘在圆筒形表面部分上有金属化部分(44)，该圆筒形表面部分的基础是圆周的一段弧，该弧的长度优选的是原始孔的周长的1/3到2/3，更优选的是该周长的1/2，因此所述部分是半圆筒形的。
有益的是，剪切操作在PCB的与容纳从金属化部分44出发的印制线例如印制线431的表面相反的那个表面上执行，使得PCB剪切操作不会损坏印制线本身或压印在PCB上与孔的金属化部分电连贯的铜环。
为了进一步改善在板边缘的接触，在一个优选实施例中，金属化的半圆筒还被(至少部分)涂敷导电材料，特别是锡或焊料合金，这提供了比金属化的PCB更软的接触面。
在一个优选实施例中，在将组件焊接到PCB的过程中特别是在波焊过程中淀积所述材料。
在波焊过程中，焊料合金沿着金属化部分44向上爬行，从而形成一个更软的接触面。
向上爬行并淀积到孔侧壁上的焊料合金量取决于在铜环已围绕孔放置的PCB上布置的焊料掩膜：在所述环被完全覆盖的极限情况下，不会有焊料合金向上爬行；铜环剩下没有被覆盖的表面越大，焊料合金向上爬行并淀积到孔壁上的量就越大。
PCB安装在洗衣机内部，使得PCB的金属化边缘朝向检查口5，在图1所示例子中检查口5位于洗衣机的一个侧面上。
优选的是，检查口5可以用门或塞子(例如搭锁型的)关闭，使得控制单元不暴露于外部环境中。
为了增大接触面，金属化部分44遍及边缘的整个高度，即它们从PCB的上表面延伸到下表面。
在测试或维护家用器具时，将装有一个或多个接触件的连接器插入检查口，该接触件适合于形成与边缘43处的金属化部分44的接触。
优选的是，外部设备的需要与控制单元通信的连接器具有接触件45，接触件45具有比边缘43的高度长的接触面46。
因此，在家用器具与外部设备之间的对准中的任何容差得到补偿，这在将控制单元4连接到外部设备的过程被自动化时是有益的。
在图3所示例子中，外部设备的连接器的端部有一个T形头，然而，也可以采用不同的形状，如图4所示。
在图4所示例子中，连接器45具有用柔性的L形金属簧片得到的弹簧型接触面，这提供了对高度对准误差(由于连接器的主侧面的长度)和深度误差(由于连接器的柔性)两者的补偿。
在图5所示例子中，连接器45装有使它有弹性的弹簧47，并且可以补偿在外部设备与家用器具之间的对准中的任何纵向容差。
为此，将弹簧47插入金属圆筒45a，金属圆筒45a与在端部承载接触件46的第二圆筒45b套叠地联接。
在圆筒45a内部有滑动接触件48，滑动接触件48提供与这个可动件的连接，从而使电信号可以从PCB传送给外部设备49。
然而显然地，本领域技术人员在不背离如在所附权利要求书中所述的本发明的保护范围的情况下可以对本发明作出许多改动。
实际上，控制单元可以包括相互连接的一个或多个PCB，并且可以包括专用于不同功能的一个或多个微控制器。
在这种情况下，可以设想，根据在这些PCB和要与外部设备接触的部件之间建立的电连接，在一个或多个PCB上提供金属化表面。
或者，也可以设想，只是在单个PCB上提供金属化表面，再用导线将这样的金属化表面与其他PCB连接。
检查口5在图1所示例子中设置在洗衣机的一个侧面上，但也可以设置在其他位置，或者根本不设置检查口。
例如，可以将控制单元安装在家用器具的一个例如用螺钉可容易卸下的壁(特别是面板)之下。
在这种情况下，在所述壁还没有安装到家用器具上时执行测试操作，在测试过程结束时安装所述壁。
在这种情况下，优选的仍然是将金属化部分朝向卸下所述壁后得到的开口。
此外，一般地，以上关于最终测试操作所述的也适用于在不同状况下例如在进行维护时检验家用器具的工作情况。
在这种情况下，将家用器具连接到用于检验它的工作是否正常的设备，例如专用测试设备或电子接口设备(例如笔记本式计算机)，该设备在连接到家用器具上时通过与家用器具交换信息来检验家用器具的工作情况。

Claims (10)

1.一种包括电子控制单元(4)的家用器具(1)，所述电子控制单元(4)包括印制电路板(40)和微控制器(41)，其特征在于，所述印制电路板(40)的一个边缘(43)包括与所述微控制器(41)操作上连接的至少一个金属化部分(44)。
2.根据权利要求1所述的器具，其中，所述至少一个金属化部分(44)遍及所述边缘(43)的整个高度。
3.根据权利要求1或2所述的器具，其中，所述印制电路板(40)被安装在所述家用器具(1)内，使得所述至少一个金属化部分(44)朝向所述家用器具(1)的可卸下的壁。
4.根据权利要求1或2所述的器具，其中，所述印制电路板(40)被安装在所述家用器具(1)内，使得所述至少一个金属化部分(44)朝向在所述家用器具(1)的壁上形成的检查口(5)。
5.根据以上权利要求中任一项所述的器具，其中，所述至少一个金属化部分(44)被设置在朝所述边缘(43)敞开的圆筒形表面优选的是半圆筒形表面的一部分上。
6.根据以上权利要求中任一项所述的器具，其中，所述至少一个金属化部分(44)被涂敷导电材料，优选的是焊料合金。
7.一种用于测试包括电子控制单元(4)的家用器具(1)的系统，其中测试设备适合于连接到所述家用器具(1)的电子控制单元(4)，其特征在于，所述家用器具(1)是根据权利要求1至6中任一项设计的，以及所述测试设备包括装有至少一个弹性接触件(46)的连接器(45)，该弹性接触件(46)优选的是比包括所述至少一个金属化部分的所述边缘(43)的高度长。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述连接器(45)具有带T形头的接触件(46)。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述连接器(45)具有带L形头的接触件(46)。
10.一种测试装有电子控制单元(4)的家用器具(1)的方法，包括下列步骤：
将所述家用器具连接到测试设备上；以及
通过在所述测试设备与所述电子控制单元之间交换信息来测试所述家用器具，
其特征在于，将家用器具(1)连接到测试设备上的所述步骤包括以下步骤：将所述测试设备的连接器(45)放置成与在所述电子控制单元(4)的印制电路板(40)的一个边缘(43)上设置的至少一个金属化部分(44)接触。
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