CN103472384A - 一种定位方法及定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种定位方法，包括：接收用户输入的定位目标，其中，所述定位目标为印制电路板上的测试点；确定所述定位目标的定位坐标；根据所述定位坐标驱动传动机构带动光源运动到所述定位目标的正上方，其中，所述传动机构设置在所述印制电路板的上方；控制所述光源发射光束将光斑投射到所述定位目标上。本发明可以快速定位到所要寻找的印制电路板上的测试点。

Description

一种定位方法及定位装置

技术领域

本发明涉及定位装置领域，具体涉及一种定位方法及定位装置。

背景技术

测试人员对单板进行测试时，需要从印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）上密集的管脚中找到待测试管脚，然后用测试仪器测量该待测试管脚的电压值，波形信号等。寻找待测试管脚会耗费测试人员大量时间，且若测试过程因各种原因中断后，再继续进行测试时测试人员不得不重新寻找待测管脚。

为了减少测试人员寻找待测管脚的时间，目前的解决方法是在PCB板上印刷具有编号的方格，测试人员可以把寻找范围缩小到某一方格内。但此方法仍然需要测试人员花费一定的时间和精力去寻找管脚，且印制板上印刷方格会影响印制板的可读性。

发明内容

本发明实施例提供了一种定位方法及定位装置，可以快速定位到所要寻找的印制电路板上的测试点。

本申请第一方面提供一种定位方法，包括：

接收用户输入的定位目标，其中，所述定位目标为印制电路板上的测试点；

确定所述定位目标的定位坐标；

根据所述定位坐标驱动传动机构带动光源运动到所述定位目标的正上方，其中，所述传动机构设置在所述印制电路板的上方；

控制所述光源发射光束将光斑投射到所述定位目标上。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述的根据所述定位坐标驱动传动机构带动光源运动到所述定位目标的正上方包括：

驱动传动机构的粗调电机转动带动所述传动机构将所述光源移动到所述定位坐标所指示的位置；

判断所述光源所处位置的坐标与所述定位坐标的差值是否小于第一阈值，若判断为否，则重新驱动所述粗调电机带动所述传动机构将所述光源移动到所述定位坐标所指示的位置，直至所述光源所处位置的坐标与所述定位坐标的差值小于所述第一阈值；

驱动所述传动机构的细调电机带动所述传动机构将所述光源移动到所述定位坐标所指示的位置；

判断所述光源所处位置的坐标与所述定位坐标的差值是否小于第二阈值，若判断为否，则重新驱动所述细调电机带动所述传动机构将所述光源移动到所述定位坐标所指示的位置，直至所述光源所处位置的坐标与所述定位坐标的差值小于所述第二阈值，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在所述的接收用户输入的定位目标之前，所述方法还包括：

对所述传动机构进行位置校正。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，，所述光源为激光光源。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述定位坐标为极坐标或直坐标。

本申请第二方面提供一种定位装置，包括控制器、传动机构和光源，其中：

所述控制器用于接收用户输入的定位目标，确定所述定位目标的定位坐标，并根据所述定位坐标输出驱动信号发送到所述传动机构，其中，所述定位目标为印制电路板上的测试点；

所述光源设置在所述传动机构上并且可以相对于所述传动机构运动，所述光源用于接收所述控制器的指令发射光束；

所述传动机构设置在所述印制电路板的上方，所述传动机构根据所述驱动信号运转并带动所述光源运动。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述控制器还用于在接收用户输入的定位目标之前对所述传动机构进行位置校正。

结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述传动机构包括外齿轮、第一内齿轮、第二内齿轮、第一粗调电机、第一细调电机、第二粗调电机、第二细调电机、横梁和移动件，其中，

所述横梁第一端的上平面和下平面分别有一个沿其轴向方向向外延伸且可相对于横梁的轴向方向伸缩的凸起，所述第一内齿轮固定在上平面的凸起上，所述第二内齿轮固定在下平面的凸起上，所述粗调电机和所述细调电机分别连接所述第一内齿轮和所述第二内齿轮，所述第一内齿轮的轮齿大于所述第二内齿轮的轮齿；

所述横梁沿其轴向方向的两侧面分别开有一条凹槽，所述移动件为开槽与所述横梁的横截面形状相适应的凹形部件，所述移动件内表面有两个与所述横梁两侧面的凹槽相适应的凸起，所述移动件通过所述凸起卡在所述横梁上，所述第二粗调电机和所述第二细调电机连接到所述移动件，所述移动件底部设置有固定装置固定所述光源；

所述外齿轮的内表面的上部分开有与所述第一内齿轮的轮齿相适应的齿槽，所述外齿轮的内表面的下部分开有与所述第二内齿轮的轮齿相适应的齿槽，所述横梁的第二端固定在所述外齿轮的圆心的位置，所述横梁的第一端通过所述第一内齿轮和所述第二内齿轮与所述外齿轮齿合。

结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述传动机构包括横杆、竖杆、第一粗调电机、第一细调电机、第二粗调电机和第二细调电机，其中：

所述横杆和所述竖杆都沿其轴向方向开有与所述光源形状相适应的槽，所述横杆和所述竖杆垂直设置，所述光源穿过所述横杆的槽和所述竖杆的槽，所述第一粗调电机和所述第一细调电机连接至所述横杆，所述第二粗调电机和所述第二细调电机连接至所述竖杆。

在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述光源为激光光源。

本发明提供的定位方法在控制器中预先存储印制电路板的PCB电路图，当用户需要寻找某个测试点时，用户输入该测试点的名称，控制器在PCB电路图中搜索该测试点，并确定该测试点的坐标，然后控制传动机构带动光源移动到该测试点上方，并发出光束指出该测试点。本发明提供的定位方法和定位装置，能依据PCB原理图坐标，准确地用特定形状光束圈定目标引脚或其附近区域，时间连续性强。能有效地减轻测试人员的负担，提高测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1是本发明实施例提供的一种定位方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种定位装置的结构图；

图3是图2实施例中一种传动机构的结构图；

图4是图3实施例中传动机构的局部结构图；

图5是图2实施例中内齿轮和外齿轮的齿合方式示意图；

图6是图2实施例中另一种传动机构的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1是本发明实施例提供的一种定位方法的流程图，本发明的执行主体可以为电脑，如图1所示本实施例提供的定位方法包括：

101、接收用户输入的定位目标，其中，所述定位目标为印制电路板上的测试点。

其中，定位目标可以为PCB电路图上的某一管脚或信号引出点等。

102、确定所述定位目标的定位坐标。

可选地，所述定位目标的定位坐标可以为极坐标系中的坐标也可以为直坐标系统中的坐标。

103、根据定位坐标驱动传动机构带动光源运动到所述定位目标的正上方，其中，传动机构设置在印制电路板的上方。

104、控制光源发射光束将光斑投射到所述定位目标上。

可选地，本实施例中的光源可以为激光光源。

可选地，上述根据定位坐标驱动传动机构带动光源运动到定位目标的正上方包括：

驱动传动机构的粗调电机转动带动传动机构将光源移动到定位坐标所指示的位置；

判断光源所处位置的坐标与定位坐标的差值是否小于第一阈值，若判断为否，则重新驱动粗调电机带动所述传动机构将光源移动到定位坐标所指示的位置，直至光源所处位置的坐标与定位坐标的差值小于第一阈值。

驱动传动机构的细调电机带动传动机构将光源移动到定位坐标所指示的位置。

判断光源所处位置的坐标与定位坐标的差值是否小于第二阈值，若判断为否，则重新驱动细调电机带动传动机构将光源移动到定位坐标所指示的位置，直至光源所处位置的坐标与所述定位坐标的差值小于第二阈值，其中，第二阈值小于第一阈值。

第一阈值和第二阈值根据允许的误差范围确定。

可选地，本实施例提供的定位方法还包括在开始定位之前对传动机构进行位置校正。其中位置校正的一种具体的实现方式可以为：选取PCB板的某纵横边与正对装置自带的x、y轴线，该纵横边相应交点作为PCB板的原点，正对装置坐标系统的原点。这样通过控制器自带算法，可以确定坐标映射公式。这种实现方式操作简单，可以应用于器件都不超过PCB的轮廓的长方形的PCB板。位置校正的另一种具体的实现方式可以为：在原理图中任选三个以上特征点（如管脚、空孔等），通过手动控制（例如通过遥控器控制），使光源正对PCB相应物理点，从而提供必要的数据让控制器完成两种坐标的映射公式。这种实现方式可以应用于任意形状的PCB板。

本实施例提供的定位方法在控制器中预先存储印制电路板的PCB电路图，当用户需要寻找某个测试点时，用户输入该测试点的名称，控制器在PCB电路图中搜索该测试点，并确定该测试点的坐标，然后控制传动机构带动光源移动到该测试点上方，并发出光束指出该测试点。本发明提供的定位方法和定位装置，能依据PCB原理图坐标，准确地用特定形状光束圈定目标引脚或其附近区域，时间连续性强。能有效地减轻测试人员的负担，提高测试效率。

请参考图2，图2是本发明实施例提供的一种定位装置的结构图，包括控制器201、传动机构202和光源203，其中：

控制器201用于接收用户输入的定位目标，确定定位目标的定位坐标，并根据定位坐标输出驱动信号发送到传动机构202，其中，定位目标为印制电路板上的测试点；

光源203设置在传动机构上并且可以相对于传动机构202运动，光源203用于接收控制器201的指令发射光束；

传动机构202设置在印制电路板204的上方，传动机构203根据驱动信号运转并带动光源203运动。

可选地，控制器201还用于在接收用户输入的定位目标之前对所述传动机构进行位置校正。

其中，控制器和传动机构之间可以通过串行数据线或无线方式进行通信。

可选地，光源可以为激光光源。

可选地，传动机构202的一种实施方式可以：包括外齿轮、第一内齿轮、第二内齿轮、第一粗调电机、第一细调电机、第二粗调电机、第二细调电机、横梁和移动件，其中，

横梁第一端的上平面和下平面分别有一个沿其轴向方向向外延伸且可相对于横梁的轴向方向伸缩的凸起，第一内齿轮固定在上平面的凸起上，第二内齿轮固定在下平面的凸起上，粗调电机和细调电机分别连接第一内齿轮和第二内齿轮，第一内齿轮的轮齿大于第二内齿轮的轮齿；

横梁沿其轴向方向的两侧面分别开有一条凹槽，移动件为开槽与横梁的横截面形状相适应的凹形部件，移动件内表面有两个与横梁两侧面的凹槽相适应的凸起，移动件通过凸起卡在横梁上，第二粗调电机和第二细调电机连接到移动件，移动件底部设置有固定装置固定光源；

外齿轮的内表面的上部分开有与第一内齿轮的轮齿相适应的齿槽，外齿轮的内表面的下部分开有与所述第二内齿轮的轮齿相适应的齿槽，横梁的第二端固定在外齿轮的圆心的位置，横梁的第一端通过第一内齿轮和第二内齿轮与外齿轮齿合。

其中，横梁上用于固定内齿轮的凸起可相对于横梁的轴向方向伸缩是为了给内外齿轮啮合提供预紧力。具体实现方式可以为横梁第一端边沿的上平面和下平面分别开有沿横梁轴向方向的槽，横梁上下平面的凸起分别有一部分被限制在槽内，剩余部分伸出槽外为凸起部分。槽的底部分别装有弹性元件，可以为内外齿轮啮合提供预紧力。另外当凸起不需要相对于横梁的轴向方向伸缩时可通过螺丝与横梁固定。

其中，传动机构的结构图如图3所示，其中，301为外齿轮，302、303为第一内齿轮和第二内齿轮，其中图3为传动机构的顶视图，从顶视图看第一内齿轮和第二内齿轮重叠。304为横梁，横梁第二端固定在外齿轮的圆心处，305为光源。横梁具体结构如图4所示，3041、3042分别为横梁第一端的上平面和下平面沿其轴向方向向外延伸的凸起，第一内齿轮302固定在上平面的凸起3041边沿，第二内齿轮303固定在下平面的凸起3042边沿，固定方式可以为凸起边沿开孔，齿轮轴穿过该孔固定到凸起上，粗调电机302和细调电机303分别连接第一内齿轮和第二内齿轮。3043、3044分别为横梁两侧面开的槽，移动件305通过突起3051、3052卡在横梁上并可相对于横梁滑动。光源306固定在移动件305的底部。

其中，外齿轮和内齿轮的齿合方式如图5所示。

第二粗调电机和第二细调电机连接到移动件，具体实施例中第二粗调电机和第二细调电机可以安装在横梁上，并通过齿条传动控制移动件沿横梁滑动。

在图3、图4实施例中，定位目标的坐标用极坐标（θ，r）确定。

在图3、图4实施例中，控制器在接收用户选中待测管脚（定位目标）后，内置程序首先把PCB电路图上的管脚坐标转化成测试平台可以直接使用的极坐标。根据转换的结果，分别对横梁的转角、横梁上的光源进行先粗调、后细调，以使光源最终正好落在待测管脚的正上方。在进行横梁、光源的位置驱动时，为了增强驱动的精度、可靠性，可以引入不同的速度、位移控制办法，如比例积分微分（Proportion Integration Differentiation，PID）算法、鲁棒控制算法等。当受驱动的横梁、光源到达目标位置时，光源发出的光便可持续照在待测管脚上。这样，实现了寻找、定位的自动化、持续化，有效降低测试人员的工作量。

可选地，传动机构202的另一种实施方式可以为：包括横杆、竖杆、第一粗调电机、第一细调电机、第二粗调电机和第二细调电机，其中：

横杆和竖杆都沿其轴向方向开有与光源形状相适应的槽，横杆和竖杆垂直设置，光源穿过横杆的槽和竖杆的槽，第一粗调电机和第一细调电机连接至横杆，第二粗调电机和第二细调电机连接至竖杆。

其中，传动机构的结构如图6所示，401为横杆，横杆上开有槽4011，402为竖杆，竖杆上开有槽4021，横杆和竖杆垂直设置，光源穿过横杆的槽和竖杆的槽将横杆和竖杆结合在一起。第一粗调电机和第一细调电机连接至横杆，第二粗调电机和第二细调电机连接至竖杆。其中，第一粗调电机和第一细调电机可以通过齿条传动的方式驱动横杆上下移动，第二粗调电机和第二细调电机可以通过齿条传动的方式驱动竖杆左右移动。

在图6的传动机构中，光源401被限制在横杆和竖杆的槽内滑动，定位目标的坐标用直坐标（x，y）确定。

控制器在接收用户选中待测管脚（定位目标）后，内置程序首先把PCB电路图上的管脚坐标转化成测试平台可以直接使用的直坐标。根据转换的结果，分别对横杆的位置、竖杆位置进行先粗调、后细调，以使光源最终正好落在待测管脚的正上方。在进行横杆、竖杆的位置驱动时，为了增强驱动的精度、可靠性，可以引入不同的速度、位移控制办法，如PID算法、鲁棒控制算法等。当受驱动的横杆、光源到达目标位置时，光源发出的光便可持续照在待测管脚上。这样，实现了寻找、定位的自动化、持续化，有效降低测试人员的工作量。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种定位方法，其特征在于，包括：

接收用户输入的定位目标，其中，所述定位目标为印制电路板上的测试点；

确定所述定位目标的定位坐标；

根据所述定位坐标驱动传动机构带动光源运动到所述定位目标的正上方，其中，所述传动机构设置在所述印制电路板的上方；

控制所述光源发射光束将光斑投射到所述定位目标上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据所述定位坐标驱动传动机构带动光源运动到所述定位目标的正上方包括：

驱动传动机构的粗调电机转动带动所述传动机构将所述光源移动到所述定位坐标所指示的位置；

判断所述光源所处位置的坐标与所述定位坐标的差值是否小于第一阈值，若判断为否，则重新驱动所述粗调电机带动所述传动机构将所述光源移动到所述定位坐标所指示的位置，直至所述光源所处位置的坐标与所述定位坐标的差值小于所述第一阈值；

驱动所述传动机构的细调电机带动所述传动机构将所述光源移动到所述定位坐标所指示的位置；

判断所述光源所处位置的坐标与所述定位坐标的差值是否小于第二阈值，若判断为否，则重新驱动所述细调电机带动所述传动机构将所述光源移动到所述定位坐标所指示的位置，直至所述光源所处位置的坐标与所述定位坐标的差值小于所述第二阈值，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述的接收用户输入的定位目标之前，所述方法还包括：

对所述传动机构进行位置校正。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述光源为激光光源。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述定位坐标为极坐标或直坐标。

6.一种定位装置，其特征在于，包括控制器、传动机构和光源，其中：

所述控制器用于接收用户输入的定位目标，确定所述定位目标的定位坐标，并根据所述定位坐标输出驱动信号发送到所述传动机构，其中，所述定位目标为印制电路板上的测试点；

所述光源设置在所述传动机构上并且可以相对于所述传动机构运动，所述光源用于接收所述控制器的指令发射光束；

所述传动机构设置在所述印制电路板的上方，所述传动机构根据所述驱动信号运转并带动所述光源运动。

7.根据要求要求6所述的定位装置，其特征在于，所述控制器还用于在接收用户输入的定位目标之前对所述传动机构进行位置校正。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述传动机构包括外齿轮、第一内齿轮、第二内齿轮、第一粗调电机、第一细调电机、第二粗调电机、第二细调电机、横梁和移动件，其中，

所述横梁第一端的上平面和下平面分别有一个沿其轴向方向向外延伸且可相对于横梁的轴向方向伸缩的凸起，所述第一内齿轮固定在上平面的凸起上，所述第二内齿轮固定在下平面的凸起上，所述粗调电机和所述细调电机分别连接所述第一内齿轮和所述第二内齿轮，所述第一内齿轮的轮齿大于所述第二内齿轮的轮齿；

所述横梁沿其轴向方向的两侧面分别开有一条凹槽，所述移动件为开槽与所述横梁的横截面形状相适应的凹形部件，所述移动件内表面有两个与所述横梁两侧面的凹槽相适应的凸起，所述移动件通过所述凸起卡在所述横梁上，所述第二粗调电机和所述第二细调电机连接到所述移动件，所述移动件底部设置有固定装置固定所述光源；

所述外齿轮的内表面的上部分开有与所述第一内齿轮的轮齿相适应的齿槽，所述外齿轮的内表面的下部分开有与所述第二内齿轮的轮齿相适应的齿槽，所述横梁的第二端固定在所述外齿轮的圆心的位置，所述横梁的第一端通过所述第一内齿轮和所述第二内齿轮与所述外齿轮齿合。

9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述传动机构包括横杆、竖杆、第一粗调电机、第一细调电机、第二粗调电机和第二细调电机，其中：

所述横杆和所述竖杆都沿其轴向方向开有与所述光源形状相适应的槽，所述横杆和所述竖杆垂直设置，所述光源穿过所述横杆的槽和所述竖杆的槽，所述第一粗调电机和所述第一细调电机连接至所述横杆，所述第二粗调电机和所述第二细调电机连接至所述竖杆。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光源为激光光源。

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