CN106771976A - 一种智能测试系统和电路板的智能测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测试领域，公开了一种智能测试系统和电路板的智能测试方法，利用测试组为单位对电路板的各模块进行测量，相比以测试仪为单位来设置流水线而言具有更好的适应性，从而可以分配更多的测试仪给需要测试时间更长的模块，以此调和了有限的设备成本和更高测试效率之间的矛盾，更大程度地利用了时间成本，提高了测试系统的测试效率。并且，通过在不良品收集装置上设置与各待测模块一一对应的M层不良品安置区，通过机械臂将不良品从测试仪中取出，放置在当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置区中，从而能够将电路板测试中的不良品按照所对应的未通过测试模块进行分类回收，方便了后续对不良品的检修，省去了二次分类带来的成本。

Description

一种智能测试系统和电路板的智能测试方法

技术领域

本发明涉及测试领域，特别涉及一种智能测试系统和电路板的智能测试方法。

背景技术

随着科技的发展，电子设备已普及化至个人使用者。由于，电路板是电子设备中重要的电子元器件，而电路板的样式多样化，每种电路板上都有不同的电路。因此，在电子设备的生产制造过程中，必须对已经生产出来的电路板进行严格的测试，才能应用到电子设备中，以确保电子设备的功能正常。并且，电路板测试一般在组装电子设备之前进行，以避免电子设备在完成组装后，才发现电路板存在缺陷，所导致的拆卸电子设备来除错所造成的工时浪费。

在现有技术中，工厂需要对电子设备的电路板进行独立的模块测试。由于需要对应电路板上的每一个模块采用独立的测试程序，因此，在现有的测试系统中，通常配备与电路板的待测试模块数量相同的测试仪，并组成流水线。将电路板依次通过这一流水线上的每台测试仪测试，即可完成对电路板的独立模块测试。

然而，在现有技术中，电路板测试中的不合格的电路板会被统一的放置在收集装置中，以进行回收检修。然而，在同一收集装置中，各电路板所对应的不合格的模块很有可能是不相同的，举例来说，有的电路板是蓝牙模块测试不通过，有的电路板是WIFI模块测试不通过。在这种回收方式中，将各个电路板混杂在一起，导致后续还需要将回收处的电路板重新分类，因此不便于后续步骤中对不合格电路板的检修。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能测试系统和电路板的智能测试方法，能够防止电路板在测试过程中发生积压，提高测试效率。并且，能够将电路板测试中的不良品按照所对应的未通过测试模块进行分类回收，方便了后续步骤中对不合格电路板的检修，提高了检修效率。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种智能测试系统，用于测试电路板，电路板包括M个待测模块，智能测试系统包括：机械臂、不良品收集装置以及N个测试仪；其中，N和M均为自然数，并且，N大于1，M小于或等于N；

N个测试仪被分为M组测试组，M组测试组与电路板上的M个待测模块一一对应；测试仪用于测试与本测试仪所在测试组对应的待测模块；

不良品收集装置包括M个不良品安置区，M个不良品安置区与M组测试组一一对应；

机械臂用于抓取电路板，并依次交付给不同测试组的测试仪测试；当电路板的某一待测模块未通过测试时，机械臂将电路板移送至当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置区。

本发明的实施方式还提供了一种电路板的智能测试方法，包括：

预先获取电路板的M个待测模块所需的测试时间，M为自然数；

为每个待测模块分别配置一个测试组，每个测试组包含至少一台测试仪，测试仪用于测试本测试仪所在测试组对应的待测模块；其中，测试组包含的测试仪的数量与对应的待测模块所需的测试时间呈正比；

在需要对电路板进行测试时，将所述电路板依次移送至各测试组内的一台测试仪，供各测试仪分别对所述电路板的M个待测模块进行测试；

每次从测试仪获取到电路板时，判断测试仪对电路板的测试结果是否合格；

如果测试结果为合格，则继续测试电路板的下一个待测模块；

如果测试结果为不合格，则将电路板移送至不良品收集装置中，将电路板放置在当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置区。

相对于现有技术而言，本发明的实施方式利用测试组为单位对电路板的各模块进行测量，相比以测试仪为单位来设置流水线而言具有更好的适应性，从而可以分配更多的测试仪给需要测试时间更长的模块，以此调和了有限的设备成本和更高测试效率之间的矛盾，更大程度地利用了时间成本，提高了测试系统的测试效率。并且，通过在不良品收集装置上设置与各待测模块一一对应的M层不良品安置层区，通过机械臂将不良品从测试仪中取出，放置在当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置区中，从而能够将电路板测试中的不良品按照所对应的未通过测试模块进行分类回收，方便了后续步骤中对不良品的检修，省去了二次分类带来的成本。

作为优选，不良品收集装置还包括升降机构，升降机构用于带动各不良品安置层沿高度方向运动；升降机构与各测试仪通信连接，当电路板的某一待测模块未通过测试时，升降机构用于将与当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置层移动至机械臂的所在高度相同的高度位置。利用升降机构的带动，实现了不良品收集装置自行的在高度方向上的移动，以便于机械臂能够将不良品准确的放置在不良品收集装置中的对应位置。并且，通过升降机构与测试仪的通信连接，升降机构能够获得较为准确的移动位移信息，从而能够提高升降机构控制不良品收集装置移动的准确度。

其中，作为优选，升降机构包括与各不良品安置层相连接的连接组件，与连接组件传动连接的滚珠丝杆和用于带动滚珠丝杆运动的电机；电机与测试仪通信连接。其中，电机可以选用成本低廉的步进电机，配合丝杆可以精确地控制升降机构在高度方向上的位移，从而实现稳定的步进运动。

其中，作为优选，连接组件包括连接臂和底盘，各不良品安置层通过连接臂相互连接并通过连接臂连接于底盘，从而实现各不良品安置层的同步移动。

作为优选，机械臂为四轴机械臂。相对于六轴机械臂，其设备成本较低。

作为优选，机械臂上设有至少两个抓取机构，且每个抓取机构仅能抓取一块电路板。利用所设置的多个抓取机构，使得机械臂能够抓取多个电路板，使得电路板的测试得到了提高。并且，仅设置两个抓取机构的机械臂可以有更好的可靠性，成本也更低。

其中，在电路板的智能测试方法中，在将电路板依次移送至各测试组内的一台测试仪的步骤中，还包括如下子步骤：机械臂在属于当前测试组的测试仪中抓取电路板时，判断下一个测试组中各测试仪的状态，其中：若判定存在一个或多个测试仪具有放置电路板的空间，机械臂将电路板移送至最近的一个测试仪；若判定存在一个或多个具有已经测试完毕的电路板的测试仪，机械臂移动至最近的一个测试仪，抓取测试仪中已经完成测试的电路板，并向测试仪中放入未经该测试仪测试的电路板；若判定既不存在具有放置电路板的空间的测试仪，也不存在具有已经测试完毕的电路板的测试仪，则机械臂保持电路板，直至下一组测试组中任意一个测试仪中有电路板测试完毕；每当机械臂中不存在电路板时，机械臂从送料装置处抓取电路板，并移送至测试仪。通过这种方式，就近选择测试仪，可以节约机械臂的行程，提高测试效率，且在下一组的测试仪忙碌时，将电路板保持在机械臂上，也避免了反复抓取电路板带来的效率损失，实现了机械臂自动化地抓取新的电路板，提高了测试系统的智能化程度。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式中的一种智能测试系统的立体结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式中的一种智能测试系统的俯视图；

图3是根据本发明第一实施方式中的一种智能测试系统的不良品收集装置的立体结构示意图；

图4是根据本发明第二实施方式中的一种智能测试系统的不良品收集装置的立体结构示意图；

图5是根据本发明第三实施方式中的一种电路板的智能测试方法的流程图；

图6是根据本发明第三实施方式中的一种电路板的智能测试方法中的步骤S3的子步骤流程图。

1、机械臂；抓取机构11；

2、不良品收集装置；不良品安置层21；升降机构22；连接组件221；滚珠丝杆222；电机223；

3、测试仪。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式提供了一种智能测试系统，参见图1至图2所示，用于测试电路板，电路板包括M个待测模块。本实施方式中的智能测试系统包括用于抓取电路板的机械臂1、用于收集未通过测试的电路板的不良品收集装置2，以及N个测试仪3。其中，N和M均为自然数，N大于1，M小于或等于N。

其中，所有测试仪3被分为M组测试组，各测试组分别与电路板的各个待测模块一一对应，测试仪3用于与本测试仪所在测试组对应的待测模块。

具体而言，本实施方式中，智能测试系统还包括工作台，N个测试仪3环绕在机械臂1的四周，机械臂1位于工作台的中央。并且，测试仪3包括测试仓和能够从测试仓中弹出和缩回的测试盘，机械臂1用于将待测试的电路板放于测试盘上，测试盘在获得电路板后缩回测试仓，开始测试。利用测试盘的伸缩动作，可以直观得判断出当前测试系统的测试进程，便于操作人员预警分析。通过这种方式，利用测试组为单位对电路板的各模块进行测量，相比以测试仪3为单位来设置流水线而言具有更好的适应性，从而可以分配更多的测试仪3给需要测试时间更长的模块，以此调和了有限的设备成本和更高测试效率之间的矛盾，更大程度地利用了时间成本，提高了测试系统的测试效率。

而不良品收集装置2包括M个不良品安置区，M个不良品安置区与M组测试组一一对应。本实施方式中，M个不良品安置区为沿高度方向间隔设置的M个不良品安置层21，且各不良品安置层21与各待测模块一一对应。通过这种方式，相当于将不良收集装置按照待测模块进行分类，从而使得各不良品可以按照待测模块进行分类回收。当然，在实际操作时，M个不良品安置区也可以沿水平方向间隔设置，本实施方式中，并不对M个不良品安置区的设置方式做任何限制。

在本实施方式中，不良品收集装置2包括升降机构22，升降机构22用于带动各不良品安置层21沿高度方向运动，如图3所示。升降机构22包括与各不良品安置层21相连接的连接组件221，与连接组件221传动连接的滚珠丝杆222和用于带动滚珠丝杆222运动的电机223；电机223与测试仪3通信连接。并且，升降机构22与测试仪3通信连接，电路板的某一待测模块未通过测试时，升降机构22用于将与当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置层21移动至机械臂1的所在高度相同的高度位置。

其中，连接组件221包括连接臂和底盘，各不良品安置层21通过连接臂相互连接并通过连接臂连接于底盘，从而实现升降机构与不良品收集装置同步移动。其中，电机223可以选用成本低廉的步进电机，配合丝杆可以精确地控制升降机构22在高度方向上的位移，从而实现稳定的步进运动。

具体而言，利用升降机构22的带动，实现了不良品收集装置2自行的在高度方向上的移动，以便于机械臂1能够将不良品准确的放置在不良品收集装置2中的对应位置。并且，通过升降机构22与测试仪3的通信连接，升降机构22能够获得较为准确的移动位移信息，从而能够提高升降机构22控制不良品收集装置2移动的准确度。

本实施方式中，机械臂1为四轴机械臂，相对于六轴机械臂，其设备成本较低。机械臂1用于抓取电路板，并依次交付给属于不同测试组的测试仪3测试；电路板的某一待测模块未通过测试时，机械臂1还用于将该电路板移送至对应该待测模块的不良品安置层21。

值得一提的是，本实施方式中，机械臂1上设有至少两个抓取机构11，且每个抓取机构11仅能抓取一块电路板。利用所设置的多个抓取机构11，使得机械臂1能够抓取多个电路板，使得电路板的测试得到了提高。并且，仅设置两个抓取机构11的机械臂1可以有更好的可靠性，成本也更低。

本发明的第二实施方式提供了一种智能测试系统，本发明的第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本发明的第一实施方式中，不良品收集装置2包括升降机构22，机械臂1为四轴机械臂，通过两者的配合，以实现将不良品按照所对应的未通过测试模块进行分类回收。而在本发明的第二实施方式中，机械臂1为六轴机械臂，使得不良品收集装置2在不包括升降机构22的情况下，依然能够实现将不良品按照所对应的未通过测试模块进行分类回收。

具体而言，本实施方式中的不良品收集装置2(如图4所示)，包括在高度方向间隔设置的N层不良品安置层21，且各不良品安置层21与各待测模块一一对应。机械手与测试仪3通信连接，电路板的某一待测模块未通过测试时，机械臂1移动至与该待测模块所对应的不良品安置层21所在高度相同的高度位置，从而实现了将不良品按照所对应的未通过测试模块进行分类回收。

本发明的第三实施方式一种电路板的智能测试方法，本实施方式在第一实施方式中的智能测试系统上进行实施，预先将不良品收集装置2分为M个区域，这些区域与电路板中的M个待测模块一一对应。本实施方式中，预先将智能测试系统中的不良品收集装置2沿高度方向分为M层不良品安置层21，每个不良品安置层21对应为一个区域，从而实现了将不良品按照所对应的未通过测试模块进行分类回收。

本实施方式中的电路板的智能测试方法的具体流程参见图5所示，包含如下步骤：

S1、预先获取电路板的M个待测模块所需的测试时间，M为自然数。

S2、为每个待测模块分别配置一个测试组，每个测试组包含至少一台测试仪3，测试仪3用于测试本测试组对应的待测模块；其中，测试组包含的测试仪3的数量与对应的待测模块所需的测试时间呈正比。

显然，在测试时间需要得越长时，增加的测试仪3的数量可以显著地降低电路板在需要长时间测试时产生的积压。在本实施方式中，提供了一种理想状态下的测试仪3的配比方式：在为每个待测模块分别配置一个测试组的步骤中，配置的各测试组包含的测试仪3数量之比，等于各测试组对应的待测模块所需的测试时间之比。当然，在实际使用时，由于测试时间难免会有零头，难以进行通分，因此测试组的数量可以不完全遵循该比例，并在近似原则的前提下取整即可。

S3、在需要对电路板进行测试时，将电路板依次移送至各测试组内的一台测试仪3，供各测试仪3分别对该电路板的M个待测模块进行测试。

在本实施方式的步骤S3中，可以利用机械臂1将电路板移送至环绕机械臂1的各测试组内的一台测试仪3中。

考虑到机械臂1的成本和可靠性，在本实施方式中，机械臂1上设有至少两个抓取机构11，且每个抓取机构11仅能抓取一块电路板。

基于机械臂1的前提下，在步骤S3中，参见图6所示，还可以包括如下子步骤：

S31、机械臂1从送料区域抓取电路板，其中，送料区域指的是放置待测试电路板的区域。

接下来，可以判断下一个测试组中各测试仪3的状态，具体来说，有：

S32、判断下一个测试组中是否有空闲的测试仪3。

若判定存在一个或多个测试仪3具有放置电路板的空间，则执行步骤S321：机械臂1将电路板移送至最近的一个测试仪3。测试仪3开始测试该电路板。机械臂1可以重复步骤S31，直至该测试组的所有测试仪3都被占满。

若判定不存在，则可以有：

S33、判断下一个测试组中是否存在已经测试完毕的电路板测试仪3。

若判定存在一个或多个具有已经测试完毕的电路板的测试仪3，则执行步骤S331：机械臂1移动至最近的一个测试仪3，抓取测试仪3中已经完成测试的电路板，并向测试仪3中放入未经该测试仪3测试的电路板。测试仪3开始测试新放入的电路板。

此时，机械臂1上重新获得了一块电路板，重复步骤S32，即可将这些电路板的各模块在各个测试组中依次测试完毕。

而若判定不存在，也就是说此时既不存在具有放置电路板的空间的测试仪3，也不存在具有已经测试完毕的电路板的测试仪3，则执行步骤S332：机械臂1保持电路板，直至下一组测试组中任意一个测试仪3中有电路板测试完毕。

显然，也可以先进行步骤S33的判断，若判定不存在具有已经测试完毕的电路板的测试仪3，再进行步骤S32的判断，这并不影响本发明基本技术目标的实现。

通过就近选择测试仪3，可以节约机械臂1的行程，提高测试效率。并且，在下一组的测试仪3忙碌时，将电路板保持在机械臂1上，也避免了反复抓取电路板带来的效率损失。此外，在每当机械臂1中不存在电路板时，机械臂1从送料装置2处抓取电路板，并移送至测试仪3。通过机械臂1自动化地抓取新的电路板，提高了本实施方式测试系统的智能化程度。

S34，每次从测试仪3获取到电路板时，判断该测试仪3对该待测模块的测试结果是否合格。

如果测试结果为合格，则将该电路板交付下一组测试组，继续测试电路板的下一个待测模块；如果测试结果为不合格，则执行步骤S341：将电路板移送至不良品收集装置2。

通过在测试的过程中将测出的不良品直接排除，相对于把电路板的所有模块全部测试一遍之后再排除而言，有效地提高了测试的效率，避免在无谓的测试步骤中浪费过多的时间。并且，在本实施方式中，在判定测试结果为不合格的步骤之后，在将电路板移送至不良品收集装置2的对应区域的步骤中，具体括如下子步骤：将与当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置层移动至与机械臂等高；机械臂朝向不良品收集装置水平移动预设距离，以便于机械臂较为准确的将不良品放置到对应的分类区域。

相对于现有技术而言，本实施方式利用测试组为单位对电路板的各模块进行测量，相比以测试仪3为单位来设置流水线而言具有更好的适应性。本实施方式在调整了各测试组中测试仪3的数量后，可以分配更多的测试仪3给需要测试时间更长的模块，以此调和了有限的设备成本和更高测试效率之间的矛盾，更大程度地利用了时间成本，提高了测试系统的测试效率。并且，通过机械臂将不良品从测试仪中取出，放置在未通过测试模块所对应的不良品安置层21中，从而能够将电路板测试中的不良品按照所对应的未通过测试模块进行分类回收，方便了后续步骤中检修人员对不良品的检修，提高了检修人员的工作效率。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能测试系统，用于测试电路板，所述电路板包括M个待测模块，其特征在于，包括：机械臂、不良品收集装置以及N个测试仪；其中，所述N和所述M均为自然数，并且，所述N大于1，所述M小于或等于所述N；

N个所述测试仪被分为M组测试组，所述M组测试组与所述电路板上的M个待测模块一一对应；所述测试仪用于测试与本测试仪所在测试组对应的待测模块；

所述不良品收集装置包括M个不良品安置区，所述M个不良品安置区与所述M组测试组一一对应；

所述机械臂用于抓取所述电路板，并依次交付给不同测试组的测试仪测试；当所述电路板的某一待测模块未通过测试时，所述机械臂将所述电路板移送至当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置区。

2.根据权利要求1所述的智能测试系统，其特征在于，所述M个不良品安置区为沿高度方向间隔设置的M个不良品安置层。

3.根据权利要求2所述的智能测试系统，其特征在于，所述不良品收集装置还包括升降机构，所述升降机构用于带动各不良品安置层沿高度方向运动；

所述升降机构与各测试仪通信连接；当所述电路板的某一待测模块未通过测试时，所述升降机构将与当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置层移动至与所述机械臂等高。

4.根据权利要求3所述的智能测试系统，其特征在于，所述升降机构包括：与各不良品安置层相连接的连接组件、与所述连接组件传动连接的滚珠丝杆以及用于带动所述滚珠丝杆运动的电机；

所述电机与所述测试仪通信连接。

5.根据权利要求4所述的智能测试系统，其特征在于，所述连接组件包括连接臂以及底盘；

各不良品安置层通过所述连接臂相互连接，并通过所述连接臂连接于所述底盘。

6.根据权利要求1所述的智能测试系统，其特征在于，所述机械臂为四轴机械臂。

7.根据权利要求1所述的智能测试系统，其特征在于，所述机械臂上设有至少两个抓取机构，且每个抓取机构仅能抓取一块电路板。

8.一种电路板的智能测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的智能测试系统，包括：

预先获取电路板的M个待测模块所需的测试时间，所述M为自然数；

为每个所述待测模块分别配置一个测试组，每个测试组包含至少一台测试仪，所述测试仪用于测试本测试仪所在测试组对应的待测模块；其中，所述测试组包含的测试仪的数量与所述对应的待测模块所需的测试时间呈正比；

在需要对电路板进行测试时，将所述电路板依次移送至各测试组内的一台测试仪，供各测试仪分别对所述电路板的M个待测模块进行测试；

每次从测试仪获取到所述电路板时，判断测试仪对所述电路板的测试结果是否合格；

如果所述测试结果为合格，则继续测试所述电路板的下一个待测模块；

如果所述测试结果为不合格，则将所述电路板移送至不良品收集装置中，将所述电路板放置在当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置区。

9.根据权利要求8所述的电路板的智能测试方法，其特征在于，所述不良品收集装置包括M个不良品安置区，所述M个不良品安置区为沿高度方向间隔设置的M个不良品安置层；

所述将电路板放置在当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置区中，具体包括：

将与当前测试仪所在的测试组对应的不良品安置层移动至与所述机械臂等高；

所述机械臂朝向所述不良品收集装置水平移动预设距离。

10.根据权利要求8所述的电路板的智能测试方法，其特征在于：在将电路板依次移送至各测试组内的一台测试仪的步骤中，还包括如下子步骤：

所述机械臂在属于当前测试组的测试仪中抓取所述电路板时，判断下一个测试组中各测试仪的状态，其中：

若判定存在一个或多个测试仪具有放置电路板的空间，所述机械臂将所述电路板移送至最近的一个测试仪；

若判定存在一个或多个具有已经测试完毕的电路板的测试仪，所述机械臂移动至最近的一个测试仪，抓取所述测试仪中已经完成测试的电路板，并向所述测试仪中放入未经该测试仪测试的电路板；

若判定既不存在具有放置电路板的空间的测试仪，也不存在具有已经测试完毕的电路板的测试仪，则所述机械臂保持所述电路板，直至下一组测试组中任意一个测试仪中有电路板测试完毕；

每当所述机械臂中不存在电路板时，所述机械臂从所述送料装置处抓取电路板，并移送至测试仪。