CN103048610A

CN103048610A - 无进位等待时间的pcb自动测试系统

Info

Publication number: CN103048610A
Application number: CN2012105681062A
Authority: CN
Inventors: 顾岗; 郑谦; 陈龙; 郭剑锋
Original assignee: SHANGHAI JDT PRECISION MACHINERY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Shanghai Jdt Technology Corp ltd
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2032-12-24
Also published as: CN103048610B

Abstract

本发明公开了一种无进位等待时间的PCB自动测试系统，包括机械臂和测试台，测试台上具有可旋转的工位，工位上具有多个可旋转的子工位。各个子工位上具有一个或多个工作区，子工位的各个工作区上皆设置有用于子工位测试的测试装置，子工位的测试装置与子工位同步旋转。各个子工位上的工作区的个数与各个子工位测试的时间成正比。使用时，通过工位的旋转将PCB板依次送至各个子工位接受各个子工位测试，通过子工位的旋转将PCB板依次送至各个工作区。本发明通过在各个子工位上设置与各个子工位测试的时间成正比的个数的工作区，实现各个子工位间无进位等待时间，从而节省了对PCB板测试的时间，提高了PCB板的测试效率。

Description

无进位等待时间的PCB自动测试系统

技术领域

本发明涉及一种PCB测试系统，尤其涉及一种无进位等待时间的PCB自动测试系统。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)即印制线路板，简称印制板，是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制板。目前，单个的PCB板上往往包括多个单片(单元)，这些单片具有相同的结构和图案，以在完成PCB板的制作和测试后可以分成多个单片使用，从而实现规模化的生产。

在PCB板的生产过程中，为了验证PCB板的质量，需要对PCB板进行各种检测试验，通常需要对PCB板的外观缺陷、开路/短路、IC等元器件的功能等进行测试。其中，对PCB板的外观缺陷的测试通过对PCB板的视觉检测进行，对PCB板的开路/短路、IC等元器件的功能测试通过PCB自动测试系统进行。

PCB自动测试系统如图1所示，包括八个如单片21的单片的PCB板2由PCB电测试系统1的机械臂13抓取放置在PCB电测试系统1的测试台10的工位12上。工位12是一个转盘，其上具有三个子工位121、122和123供PCB板2接受不同的测试。例如，图1中示出子工位121处设置有上、下治具，其中上治具11设置在子工位121的上方，下治具(未图示)设置在子工位121的下方。测试时，机械臂13首先将PCB板2放置在子工位121上接受测试，完成在子工位121上的测试后，工位12转动，将PCB板2送至子工位122接受在子工位122上的测试，然后工位12转动，将PCB板2送至子工位123接受在子工位123上的测试。由于PCB板2在各个子工位处接受的测试所花费的时间不同，因此PCB板2依次在各个子工位处接受测试的过程中必然存在等待时间。例如，如果PCB板2在子工位121处接受的测试时间为4秒，PCB板2在子工位122处接受的测试时间为2秒，PCB板2在子工位123处接受的测试时间为1秒，由于PCB板2在子工位121处接受的测试时间较长，子工位122、123会有较长的时间处于空置的状态，即现有技术的PCB自动测试系统的各个子工位间存在着进位等待时间。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种无进位等待时间的PCB自动测试系统，其可消除各个子工位间的进位等待时间。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种无进位等待时间的PCB自动测试系统，通过设计其中各个子工位，实现各个子工位间无进位等待时间。

为实现上述目的，本发明提供了一种无进位等待时间的PCB自动测试系统，其特征在于，包括机械臂和测试台，所述测试台上具有可旋转的工位，所述工位上具有多个可旋转的子工位，各个所述子工位上具有一个或多个工作区，所述子工位的各个所述工作区上皆设置有用于所述子工位测试的测试装置，所述子工位的所述测试装置与所述子工位同步旋转，各个所述子工位上的所述工作区的个数与各个所述子工位测试的时间成正比，通过所述工位的旋转将PCB板依次送至各个所述子工位接受各个所述子工位测试，通过所述子工位的旋转将所述PCB板依次送至各个所述工作区。

进一步地，所述工位是圆盘形的。

进一步地，所述工位围绕其中心轴旋转。

进一步地，各个所述子工位是圆盘形的。

进一步地，各个所述子工位的直径小于所述工位的直径。

进一步地，各个所述子工位围绕其各自的中心轴旋转。

进一步地，所述子工位上的各个所述工作区等分所述子工位。

进一步地，所述子工位上的各个所述工作区关于所述子工位的所述中心轴对称。

进一步地，所述测试装置包括上治具，所述上治具设置在所述工作区的上方。

进一步地，所述测试装置包括下治具，所述下治具设置在所述工作区的下方。

在本发明的一个较佳实施方式中，提供了一种无进位等待时间的PCB自动测试系统，包括机械臂和测试台。测试台上具有可旋转的圆盘形的工位，工位上具有三个可旋转的圆盘形的子工位，工位及各个子工位皆围绕其各自的中心轴旋转。其中，第一子工位处的测试时间为4秒，第二子工位处的测试时间为2秒，第三子工位处的测试时间为1秒。由此，第一子工位上具有4个工作区，第二子工位上具有2个工作区，第三子工位上具有1个工作区。每个子工位的各个工作区上皆设置有用于该子工位测试的测试装置，测试装置包括上治具和下治具，上治具设置在工作区的上方，下治具设置在工作区的下方。在使用本发明的无进位等待时间的PCB自动测试系统时，控制机械臂将PCB板放置在测试台上的第一子工位。通过工位的旋转将PCB板依次送至第一、二、三子工位，通过子工位的旋转将PCB板依次送至该子工位的各个工作区。

在本发明的另一个较佳实施方式中，提供了一种无进位等待时间的PCB自动测试系统，包括机械臂、测试台、CCD镜头和分析控制模块。CCD镜头是高清CCD相机镜头，其通过数据线连接到分析控制模块。分析控制模块包括CPU和存储器，其与机械臂相连以向机械臂发送控制信号，存储器中存储PCB板的标准样品的图像(即标准图像)。测试台上具有可旋转的圆盘形的工位，工位上具有三个可旋转的圆盘形的子工位，工位及各个子工位皆围绕其各自的中心轴旋转。其中，第一子工位处的测试时间为4秒，第二子工位处的测试时间为2秒，第三子工位处的测试时间为1秒。由此，第一子工位上具有4个工作区，第二子工位上具有2个工作区，第三子工位上具有1个工作区。每个子工位的各个工作区上皆设置有用于该子工位测试的测试装置，测试装置包括上治具和下治具，上治具设置在工作区的上方，下治具设置在工作区的下方。在使用本发明的无进位等待时间的多功能PCB自动测试系统时，CCD镜头获取PCB板的数字图像并将数字图像传送到分析控制模块；分析控制模块接收该数字图像后，将其与标准图像进行比较以获取PCB板的视觉检测结果，并且分析控制模块将数字图像与标准图像进行比较以获取PBC板上各个单片的位置信息；分析控制模块根据所获得的位置信息控制机械臂将PCB板放置在测试台上的第一子工位。通过工位的旋转将PCB板依次送至第一、二、三子工位，通过子工位的旋转将PCB板依次送至该子工位的各个工作区。

由此可见，本发明无进位等待时间的PCB自动测试系统，通过在其测试台上采用可旋转的圆盘式工位以及子工位，并在各个子工位上设置与各个子工位测试的时间成正比的个数的工作区，消除了各个子工位因为等待PCB板而耗费的空置时间，由此实现了各个子工位间无进位等待时间，从而节省了对PCB板测试的时间，提高了PCB板的测试效率。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有技术的PCB自动测试系统的结构示意图。

图2是第一个实施例中，本发明的无进位等待时间的PCB自动测试系统的结构示意图。

图3是图2中的无进位等待时间的PCB自动测试系统中的工位的示意图。

图4是第二个实施例中，本发明的无进位等待时间的PCB自动测试系统的结构示意图。

图5是图4中的无进位等待时间的PCB自动测试系统中的工位的示意图。

具体实施方式

在第一个实施例中，本发明的无进位等待时间的PCB自动测试系统101如图1所示，包括测试台140和机械臂113，测试台140上具有工位22。八个如单片21的单片的PCB板2由本发明的无进位等待时间的PCB自动测试系统101的机械臂113抓取放置在测试台110的工位22上，以接受不同的测试。

图3示出了图2中所示的工位22。工位22是一个旋转的圆盘形的工位，其围绕其中心轴旋转。工位22上具有三个可旋转的圆盘形的子工位，分别为第一子工位221、第二子工位222和第三子工位223，各个子工位皆围绕其各自的中心轴旋转。其中，第一子工位221测试为弯折工序，第一子工位221测试的时间为4秒；第二子工位222测试为开路/短路测试，第二子工位222测试的时间为2秒；第三子工位223测试为功能测试，第三子工位223测试的时间为1秒。在各个子工位上设置工作区，各个子工位上的工作区的个数与各个子工位测试的时间成正比。由此，在第一子工位221上设置4个工作区，分别为第一子工位的第一工作区2211、第一子工位的第二工作区2212、第一子工位的第三工作区2213和第一子工位的第四工作区2214；在第二子工位222上设置2个工作区，分别为第二子工位的第一工作区2221、第二子工位的第二工作区2222和第二子工位的第三工作区2213；在第三子工位223上设置1个工作区，即第三子工位的第一工作区2231。各个子工位的各个工作区上皆设置有用于该子工位测试的测试装置，该测试装置与该子工位同步旋转，测试装置包括上治具和下治具，上治具设置在工作区的上方，下治具设置在工作区的下方。

在使用本发明的无进位等待时间的PCB自动测试系统时，控制机械臂依次将多个如PCB板2的PCB板放置在测试台上的第一子工位221上，通过工位的旋转将各个PCB板依次送至第一、二、三子工位，通过子工位的旋转将各个PCB板依次送至该子工位的各个工作区，具体过程如下：

第1秒，第一个PCB板进入第一子工位221的第一工作区2211，第一子工位221旋转90度；

第2秒，第二个PCB板进入第一子工位221的第二工作区2212，第一子工位221旋转90度；

第3秒，第三个PCB板进入第一子工位221的第三工作区2213，第一子工位221旋转90度；

第4秒，第四个PCB板进入第一子工位221的第四工作区2214，第一子工位221旋转90度；

第5秒，第一个PCB板完成第一子工位221测试，离开第一子工位221，进入第二子工位222的第一工作区2221；同时，第五个PCB板进入第一子工位221的第一工作区2211，第一子工位221旋转90度，第二子工位222旋转180度；

第6秒，第二个PCB板完成第一子工位221测试，离开第一子工位221，进入第二子工位222的第二工作区2222；同时，第六个PCB板进入第一子工位221的第二工作区2212，第一子工位221旋转90度，第二子工位222旋转180度；

第7秒，第一个PCB板完成第二子工位222测试，离开第二子工位222，进入第三子工位223的第一工作区2231；同时，第三个PCB板完成第一子工位221测试，离开第一子工位221，进入第二子工位222的第一工作区2221；同时，第七个PCB板进入第一子工位221的第三工作区2213，第一子工位221旋转90度，第二子工位222旋转180度；

第8秒，第一个PCB板完成第三子工位223测试，离开第三子工位223；同时，第二个PCB板完成第二子工位222测试，离开第二子工位222，进入第三子工位223的第一工作区2231；同时，第四个PCB板完成第一子工位221测试，离开第一子工位221，进入第二子工位222的第二工作区2222；同时，第八个PCB板进入第一子工位221的第四工作区2214，第一子工位221旋转90度，第二子工位222旋转180度；

依此类推。

在第二个实施例中，本发明的无进位等待时间的PCB自动测试系统201如图4所示，包括测试台240、机械臂213、CCD镜头214和分析控制模块215。CCD镜头214是高清CCD相机镜头，其通过数据线连接到分析控制模块215。分析控制模块215包括CPU和存储器，其与机械臂213相连以向机械臂213发送控制信号，存储器中存储PCB板2的标准样品的图像(即标准图像)。测试台140上具有工位22。使用时，八个如单片21的单片的PCB板2由本发明的无进位等待时间的PCB自动测试系统101的机械臂113抓取放置在测试台240的工位32上，以接受不同的测试。

图5示出了图4中所示的工位32。工位32是一个旋转的圆盘形的工位，其围绕其中心轴旋转。工位32上具有三个可旋转的圆盘形的子工位，分别为第一子工位321、第二子工位322和第三子工位323，各个子工位皆围绕其各自的中心轴旋转。其中，第一子工位321测试为弯折工序，第一子工位321测试的时间为4秒；第二子工位322测试为开路/短路测试，第二子工位322测试的时间为2秒；第三子工位323测试为功能测试，第三子工位323测试的时间为1秒。在各个子工位上设置工作区，各个子工位上的工作区的个数与各个子工位测试的时间成正比。由此，在第一子工位321上设置4个工作区，分别为第一子工位的第一工作区3211、第一子工位的第二工作区3212、第一子工位的第三工作区3213和第一子工位的第四工作区3214；在第二子工位322上设置2个工作区，分别为第二子工位的第一工作区3221和第二子工位的第二工作区3222；在第三子工位323上设置1个工作区，即第三子工位的第一工作区3231。各个子工位的各个工作区上皆设置有用于该子工位测试的测试装置，该测试装置与该子工位同步旋转，测试装置包括上治具和下治具，上治具设置在工作区的上方，下治具设置在工作区的下方。

在使用本发明的无进位等待时间的PCB自动测试系统时，CCD镜头214依次获取包括PCB板2的多个PCB板的数字图像并将数字图像传送到分析控制模块215；分析控制模块215依次接收这些数字图像后，将其与这些PCB板的标准图像依次进行比较以获取各个PBC板的视觉检测结果；同时将其与这些PCB板的标准图像依次进行比较以获取各个PBC板上各个单片的位置信息。分析控制模块215根据所获得的位置信息控制控制机械臂213依次将各个PCB板放置在测试台上的第一子工位321上，通过工位的旋转将PCB板依次送至第一、二、三子工位，通过子工位的旋转将各个PCB板依次送至该子工位的各个工作区，具体过程如下：

第1秒，第一个PCB板进入第一子工位321的第一工作区3211，第一子工位321旋转90度；

第2秒，第二个PCB板进入第一子工位321的第二工作区3212，第一子工位321旋转90度；

第3秒，第三个PCB板进入第一子工位321的第三工作区3213，第一子工位321旋转90度；

第4秒，第四个PCB板进入第一子工位321的第四工作区2214，第一子工位321旋转90度；

第5秒，第一个PCB板完成第一子工位321测试，离开第一子工位321，进入第二子工位322的第一工作区3221；同时，第五个PCB板进入第一子工位321的第一工作区3211，第一子工位321旋转90度，第二子工位322旋转180度；

第6秒，第二个PCB板完成第一子工位321测试，离开第一子工位321，进入第二子工位322的第二工作区3222；同时，第六个PCB板进入第一子工位321的第二工作区3212，第一子工位321旋转90度，第二子工位322旋转180度；

第7秒，第一个PCB板完成第二子工位322测试，离开第二子工位322，进入第三子工位323的第一工作区3231；同时，第三个PCB板完成第一子工位321测试，离开第一子工位321，进入第二子工位322的第一工作区3221；同时，第七个PCB板进入第一子工位321的第三工作区3213，第一子工位321旋转90度，第二子工位322旋转180度；

第8秒，第一个PCB板完成第三子工位323测试，离开第三子工位323；同时，第二个PCB板完成第二子工位322测试，离开第二子工位322，进入第三子工位323的第一工作区3231；同时，第四个PCB板完成第一子工位321测试，离开第一子工位321，进入第二子工位322的第二工作区3222；同时，第八个PCB板进入第一子工位321的第四工作区3214，第一子工位321旋转90度，第二子工位322旋转180度；

依此类推。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域的技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种无进位等待时间的PCB自动测试系统，其特征在于，包括机械臂和测试台，所述测试台上具有可旋转的工位，所述工位上具有多个可旋转的子工位，各个所述子工位上具有一个或多个工作区，所述子工位的各个所述工作区上皆设置有用于所述子工位测试的测试装置，所述子工位的所述测试装置与所述子工位同步旋转，各个所述子工位上的所述工作区的个数与各个所述子工位测试的时间成正比，通过所述工位的旋转将PCB板依次送至各个所述子工位接受各个所述子工位测试，通过所述子工位的旋转将所述PCB板依次送至各个所述工作区。

2.如权利要求1所述的无进位等待时间的PCB自动测试系统，其中所述工位是圆盘形的。

3.如权利要求2所述的无进位等待时间的PCB自动测试系统，其中所述工位围绕其中心轴旋转。

4.如权利要求2或3所述的无进位等待时间的PCB自动测试系统，其中各个所述子工位是圆盘形的。

5.如权利要求4所述的无进位等待时间的PCB自动测试系统，其中各个所述子工位的直径小于所述工位的直径。

6.如权利要求5所述的无进位等待时间的PCB自动测试系统，其中各个所述子工位围绕其各自的中心轴旋转。

7.如权利要求6所述的无进位等待时间的PCB自动测试系统，其中所述子工位上的各个所述工作区等分所述子工位。

8.如权利要求7所述的无进位等待时间的PCB自动测试系统，其中所述子工位上的各个所述工作区关于所述子工位的所述中心轴对称。

9.如权利要求1或8所述的无进位等待时间的PCB自动测试系统，其中所述测试装置包括上治具，所述上治具设置在所述工作区的上方。

10.如权利要求9所述的无进位等待时间的PCB自动测试系统，其中所述测试装置包括下治具，所述下治具设置在所述工作区的下方。