CN106980081A - 自动在线式板卡静态测试系统及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动在线式板卡静态测试系统，包括外壳、机架，机架包括上机架、主机架和下机架，所述上机架安装有控制柜、包括控制模块，控制模块连接触摸屏和操作终端；主机架内有行走机构、上顶机构和下顶机构，所述行走机构包括流道组、挡缸、调宽模块和检测口；上顶机构包括压床、上托板、上顶气缸、上辅机构；下顶机构包括针床、下托板、下顶气缸、下辅机构；下机架具有连接的测试辅件和操作机箱；所述测试辅件连接针床，操作机箱连接操作终端，所有电机、气缸和检测口连接控制模块。本发明动作准确而稳定，上顶机构和下顶机构配合，适用性强，高度自动化、性能强大、简便高效。

Description

自动在线式板卡静态测试系统及其测试方法

技术领域

本发明涉及测试设备领域，尤其涉及自动在线式板卡静态测试系统及其测试方法。

背景技术

通信设备给人们的生产和生活带来了极大的便利，通信设备的质量把关需要硬件和软件方面的各种测试。其中，硬件方面的测试包括外观、材料的测试，还包括各部分电气元件的通断测试等，软件方面的测试则涉及更多更复杂的内容，静态测试则与硬件测试和软件测试都有一定关系。在众多测试项目中，ICT测试和IFT测试是其中极为基础和重要的两种测试。

ICT测试（ In-Circuit Test，环路测试）是通过对在线元器件的电性能及电气连接进行测试来检查生产制造缺陷及元器件不良的一种标准测试手段，其主要就是对板卡上的元件进行通断测试、有效性测试，或者叫静态测试，而不进行功能测试。通常情况下是对每一类相同功能并且相同接口的板卡都制作一套测试工装，用于检测板卡元件有效性，现有技术中的板卡静态测试系统有如下问题：

1、测试自动化程度不高，需要人工操作或人工辅助；

2、在测试工装中需要针对每一类板卡开发相应的硬件环境设备，影响适用范围和成本控制。

因此，一种自动化程度高、一体化、使用方便、测试结果准确可靠的板卡静态测试系统亟待开发。

发明内容

发明目的：为了优化现有板卡静态测试系统的结构和性能，本发明设计一种一体化、功能全面、测试稳定可靠的板卡静态测试系统，以改进现有技术中的不足。

发明内容：自动在线式板卡静态测试系统，包括外壳、机架，外壳覆盖于机架轮廓，机架包括上机架、主机架和下机架，上机架和主机架之间具有上底板，主机架和下机架之间具有下底板，上底板和下底板之间穿接有支杆架，所述上机架安装有控制柜，控制柜包括控制模块，控制模块向外连接操作终端和触摸屏，操作终端外部具有键盘托架和打印设备；

所述主机架内具有行走机构、上顶机构和下顶机构，所述行走机构包括流道组、挡缸、调宽模块、第一检测口、第二检测口，所述流道组由固定支架连接于主机架、包括相互平行的一对滑轨，流道组分为第一流道部和第二流道部，所述第一检测口和第二检测口分别在第一流道部和第二流道部设置若干，第一流道部和第二流道部分别具有一组滑块，第一流道部和第二流道部的滑块分别由第一电机和第二电机驱动而运动，所述挡缸成对分布于第二流道部、两条滑轨外侧，挡缸包括气缸和连接于气缸并正对滑轨内侧的挡块，所述调宽模块包括成对分布于滑轨两端下部的手轮、丝杆、丝杆螺母、同步轮，所述丝杆穿接丝杆螺母，所述手轮和同步轮分别固定于丝杆两端，所述同步轮之间由同步带连接，同步轮一侧的滑轨下部具有活动支架，丝杆螺母固定于活动支架，活动支架可随丝杆螺母沿丝杆方向移动；

所述上顶机构包括压床、上托板、上顶气缸、上辅机构，上托板在上底板下部、穿接于支杆架，所述上顶气缸固定于上底板且其活塞杆向下连接上托板，所述上托板对向两侧连接一对上辅机构，所述上辅机构包括上辅气缸、底块、顶块、上销轴，上辅气缸固定于上托板且其活塞杆向下连接底块，顶块向下连接若干上销轴，上销轴穿接有弹簧并与底块活动连接，所述压床位于顶块与上托板之间的空隙、与顶块配合，压床下部还具有若干顶柱；

所述下顶机构包括针床、下托板、下顶气缸、下辅机构，下托板在下底板上部、穿接于支杆架，所述下顶气缸固定于下底板且其活塞杆向上连接下托板，所述下托板对向两侧连接一对下辅机构，所述下辅机构包括下辅气缸、配合块，下辅气缸固定于下托板且其活塞杆向上连接配合块，所述针床位于配合块与与下托板之间的空隙、与配合块配合；

所述下机架安装有相互连接的测试辅件和操作机箱，下机架下部安装有行走轮；

所述测试辅件连接针床，操作机箱连接操作终端和打印设备，所述第一电机、第二电机、上顶气缸、下顶气缸、上辅气缸、下辅气缸、第一检测口、第二检测口连接控制模块。

作为优选，所述第一电机、第二电机为伺服电机。皮带的运动应连续可调，以保证滑块在滑轨上的移动速度可调，从而保证被检测板卡进入的速度可调，工艺灵活。

作为优选，所述外壳在主机架沿着流道的两个方向开有进料口和出料口，垂直于流道的两个方向具有视窗。进料口和出料口保证被检测的板卡顺利进出，视窗可用于肉眼实时监控被监测情况，方便快捷。

作为优选，每组所述滑块由位于滑轨内侧的皮带带动，所述皮带连接于皮带轮，皮带轮在第一流道部和第二流道部分别由第一电机和第二电机带动。两段流道部的设置是为了检测步骤的细化，便于控制，两个流道部分别由一台电机带动操作方便，皮带和皮带轮带动滑轨的方式顺畅自如、平滑稳定，当然也可由齿轮和齿轮同步带带动滑轨的方式代替。

作为优选，每个所述上辅机构中，底块和顶块之间的上销轴和弹簧数量为一对且在顶块延伸方向上对称放置。底块和底块用于夹持配合压床，形状接近长条形，为保持各处力矩平衡应令上销轴和弹簧数量为一对并对称放置。

作为优选，所述针床还具有定位销孔，所述下顶气缸的数量为2个。被测试板卡电器元件排布呈矩阵状，具有很多检测节点，针床上的每根针与对应检测节点一一对应才可开展检测工作，定位销孔可确保定位准确、检测顺利；针床较重且大，下顶气缸为两个利于抬升针床的位置稳定性。

作为优选，所述活动支架在丝杆上部还穿接有导向杆，导向杆与丝杆平行。穿接一对平行的导向杆于丝杆上部，可随时对丝杆带动螺母位置的偏离和预应力进行了纠正，保证丝杆螺母移动的平行度/同轴度，防止用久后部件松动或者而导致精确度不足的问题。

一种自动在线式板卡静态测试系统的测试方法，包含以下步骤：

（1）、入料：将被测板卡负载后，手动转动手轮调节滑轨间距至适宜宽度，操作触摸屏启动板卡功能测试系统，机械控制模块启动第一电机，被测板卡随滑块在第一流道部滑动；

（2）、等待：尾端第一检测口检测到料进入，机械控制模块暂停第一电机，被测板卡在第一流道部末端等待；

（3）、入检：待第二流道部的上一个被测板卡检测结束后，再次启动第一电机，被测板卡进入第二流道部，机械控制模块控制气缸启动，挡块拦截被测板卡，气缸附近的中部第二检测口检测到板卡，第二电机暂停；

（4）、针床配合：上顶机构和下顶机构配合，首先将被测板卡由负载的板材通过定位销孔等方式定位，下顶气缸向上顶针床，针床的针恰好能贴合被测板卡的检测点，同时上顶气缸向下顶压床，顶柱压实被测板卡的上表面；为调节板卡与针床或压床之间的作用力，机械控制模块控制上辅气缸或下辅气缸动作以缓冲、微调；

（5）、ICT测试：被测板卡已连接针床，操作终端启动测试，被测板卡的各元件的通断、有效性等测试信息先通过测试辅件再进入操作机箱，操作终端随即可处理这些测试信息；

（6）、测试完毕：被测板卡测试完毕，机械控制模块控制第二电机启动，被测板卡随滑块走出第二流道部。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明结构精巧、定位准确、性能稳定、检测方便。行走机构、上顶机构和下顶机构的放置和其部件的排布节省空间，控制柜、触摸屏、操作终端分工明确，且其位于上部便于操作；两段流道部以及挡缸阻挡来料的动作，流畅而高效；丝杆、丝杆螺母调节滑轨之间的宽度适用于不同规格被检测板卡，提高了适用性，导向杆保证其调宽的方平行度和稳定性；上顶机构的压床的配合方式易于更换，上销轴和弹簧带动压床具有浮动缓冲效应，以防止对被检测板卡的损坏；下顶气缸和下辅气缸使得下顶机构的针床定位准确抬升且易于更换，增强了适用性；测试辅件和操作机箱即能处理批量板卡元件的通断/有效性信息，工作效率高。本发明的自动在线式板卡静态测试系统，轨道和平台的动作准确而稳定，上顶机构和下顶机构相互配合，适用不同情形的被检测板卡，高度自动化、性能强大、简便高效。

附图说明

图1是本发明实施例的外部结构示意图，图2是本发明实施例的总框架结构示意图，图3是本发明实施例的内部结构示意图，图4是本发明的行走机构结构示意图，图5是本发明上顶机构结构示意图，图6是本发明下顶机构结构示意图。

1-外壳，11-进料口，12-出料口，13-视窗，2-机架，20-主机架，200-支杆架，21-上机架，210-上底板，22-下机架，220-下底板，221-测试辅件，222-操作机箱，223-行走轮，3-行走机构，30-流道组，3001-第一流道部，3002-第二流道部，301-滑轨，302-滑块，303-皮带，304-皮带轮，305-第一电机，306-第二电机，31-挡缸，311-气缸，312-挡块，32-调宽模块，321-手轮，322-丝杆，323-丝杆螺母，324-同步轮，325-同步带，326-导向杆，33-第一检测口，34-第二检测口，35-固定支架，36-活动支架，4-上顶机构，41-上辅机构，411-上辅气缸，412-底块，413-顶块，414-上销轴，42-上顶气缸，43-上托板，44-压床，441-顶柱，5-下顶机构，51-下辅机构，511-下辅气缸，512-配合块，52-下顶气缸，53-下托板，54-针床，541-定位销孔，6-控制柜，60-控制模块，61-操作终端，62-触摸屏，63-键盘托架，64-打印设备。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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。

下面结合图1~6和具体实施例，进一步阐明本发明。

如图1~6，自动在线式板卡静态测试系统，包括外壳1、机架2，外壳1覆盖于机架轮廓，机架2包括上机架21、主机架20和下机架22，上机架21和主机架20之间具有上底板210，主机架20和下机架22之间具有下底板220，上底板210和下底板220之间穿接有支杆架200，所述上机架21安装有控制柜6，控制柜6包括控制模块60，控制模块60具体可为PLC控制系统等，控制模块60向外连接操作终端61和触摸屏62，操作终端61外部具有键盘托架63和打印设备64，所述外壳1在主机架2沿着流道组30的两个方向开有进料口11和出料口12，垂直于流道组30的两个方向具有视窗13；

所述主机架20内具有行走机构3、上顶机构4和下顶机构5，所述行走机构包括流道组30、挡缸31、调宽模块32、第一检测口33、第二检测口34，所述流道组30由固定支架35连接于主机架20、包括相互平行的一对滑轨301，流道组30分为第一流道部3001和第二流道部3002，所述第一检测口33在第一流道部3001的首尾位置分别设置一个，第二检测口34在第二流道部3002的中部和尾部分别设置一个，以能适应被检测板卡的检测操作为准（中部第二检测口34靠近挡缸31前部），第一流道部3001和第二流道部3002分别具有一组滑块302，每组所述滑块302由位于滑轨301内侧的皮带303带动，所述皮带303连接于皮带轮304，皮带轮304在第一流道部3001和第二流道部3002分别由第一电机305和第二电机306带动，所述挡缸31成对分布于第二流道部3002上的第二检测口34后部、两条滑轨301外侧，挡缸31包括气缸311和连接于气缸311并正对滑轨301内侧的挡块312，所述调宽模块32包括成对分布于滑轨两端下部的手轮321、丝杆322、丝杆螺母323、同步轮324，所述丝杆322穿接丝杆螺母323，所述手轮321和同步轮324分别固定于丝杆322两端，所述同步轮324之间由同步带325连接，同步轮324一侧的滑轨301下部具有活动支架36，丝杆螺母323固定于活动支架36，活动支架36可随丝杆螺母323沿丝杆322方向移动，所述活动支架36在丝杆322上部还穿接有导向杆326，导向杆326与丝杆322平行；

所述上顶机构4包括压床44、上托板43、上顶气缸42、上辅机构41，上托板43在上底板210下部、穿接于支杆架200，所述上顶气缸42固定于上底板210且其活塞杆向下连接上托板43，所述上托板43对向两侧连接一对上辅机构41，所述上辅机构41包括上辅气缸411、底块412、顶块413、上销轴414，上辅气缸411固定于上托板43且其活塞杆向下连接底块412，顶块413向下连接若干上销轴414，上销轴414穿接有弹簧并与底块412活动连接，所述压床44位于顶块413与上托板43之间的空隙、与顶块413配合，每个所述上辅机构41中，底块412和顶块413之间的上销轴414和弹簧数量为一对且在顶块413延伸方向上对称放置，压床44下部还具有若干顶柱441；

所述下顶机构5包括针床54、下托板53、下顶气缸52、下辅机构51，下托板53在下底板220上部、穿接于支杆架200，所述下顶气缸52成对固定于下底板220且其活塞杆向上连接下托板53，所述下托板53对向两侧连接一对下辅机构51，所述下辅机构51包括下辅气缸511、配合块512，下辅气缸51固定于下托板53且其活塞杆向上连接配合块512，所述针床54位于配合块512与与下托板53之间的空隙、与配合块512配合；

所述下机架22安装有相互连接的测试辅件221和操作机箱222，下机架22下部安装有行走轮223；

所述测试辅件221连接针床54，操作机箱222连接操作终端61和打印设备64，所述第一电机305、第二电机306、上顶气缸42、下顶气缸52、上辅气缸411、下辅气缸511、第一检测口33、第二检测口34连接控制模块60。

作为优选，所述针床54还具有定位销孔541。被测试板卡电器元件排布呈矩阵状，具有很多检测节点，针床54上的每根针与对应检测节点一一对应才可开展检测工作，定位销孔541可确保定位准确、检测顺利。

操作流程：首先将需要检测的板卡负载于检测辅助用具上，如负载板材、定位治具等；用任意一个手轮321调节丝杆螺母323转动，从而带动活动支架34和活动支架端的滑轨301相对另一端滑轨301的平行间距变化，调节到适宜的宽窄；手动操作触摸屏62，当始端第一检测口33检测到被测板卡时，令控制模块60控制皮带电机305带动皮带轮304转动从而令皮带303移动，固定于皮带的滑块302则相对滑轨301滑动，到尾端第一检测口33检测到被测板卡时，暂停第一电机305，被测板卡等待，待系统结束上一块被测板卡的检测并加以短时间缓冲；随即被测板卡进入第二流道部3002，控制模块60控制气缸311启动，挡块312拦截被测板卡，其附近的第二检测口34检测到，令第二电机306暂停；被测板卡相对流道组30静止后，开始ICT测试；被测板卡测试完毕后，其通断/有效性信息进入测试辅件221，进行缓存、预处理等步骤后，就进入操作机箱222，此时测试信息可用操作终端61操作打印设备64直接打印，也可由操作终端61再处理；一组测试完毕，控制模块60控制第二电机306启动，被测板卡走出测试系统。

ICT测试方法：上顶机构4和下顶机构5配合，首先将被测板卡由负载的板材通过定位销孔541等方式定位，保证被测板卡的每个被检测点正对针床54上的对应的针；下顶气缸52向上顶针床54，针床54的针恰好能贴合被测板卡的检测点，下辅机构51起缓冲作用，同时上顶气缸42向下顶压床44，顶柱441压被测板卡的上表面，上辅机构起缓冲作用，此时被测点与针已紧密连接；事先连接针床54（与针床内部针接通）的测试辅件221收到针床测试信号，被测板卡的各元件通断/有效性信息进入操作机箱222，操作终端61随即可得操作、删除、拷贝、打印信息等，键盘托架63可放置键盘。

以上实施例仅用以说明本发明的优选技术方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，所做出的若干改进或等同替换，均视为本发明的保护范围，仍应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.自动在线式板卡静态测试系统，其特征在于，包括外壳、机架，外壳覆盖于机架轮廓，机架包括上机架、主机架和下机架，上机架和主机架之间具有上底板，主机架和下机架之间具有下底板，上底板和下底板之间穿接有支杆架，所述上机架安装有控制柜，控制柜包括控制模块，控制模块向外连接操作终端和触摸屏，操作终端外部具有键盘托架和打印设备；

所述主机架内具有行走机构、上顶机构和下顶机构，所述行走机构包括流道组、挡缸、调宽模块、第一检测口、第二检测口，所述流道组由固定支架连接于主机架、包括相互平行的一对滑轨，流道组分为第一流道部和第二流道部，所述第一检测口和第二检测口分别在第一流道部和第二流道部设置若干，第一流道部和第二流道部分别具有一组滑块，第一流道部和第二流道部的滑块分别由第一电机和第二电机驱动而运动，所述挡缸成对分布于第二流道部、两条滑轨外侧，挡缸包括气缸和连接于气缸并正对滑轨内侧的挡块，所述调宽模块包括成对分布于滑轨两端下部的手轮、丝杆、丝杆螺母、同步轮，所述丝杆穿接丝杆螺母，所述手轮和同步轮分别固定于丝杆两端，所述同步轮之间由同步带连接，同步轮一侧的滑轨下部具有活动支架，丝杆螺母固定于活动支架，活动支架可随丝杆螺母沿丝杆方向移动；

所述上顶机构包括压床、上托板、上顶气缸、上辅机构，上托板在上底板下部、穿接于支杆架，所述上顶气缸固定于上底板且其活塞杆向下连接上托板，所述上托板对向两侧连接一对上辅机构，所述上辅机构包括上辅气缸、底块、顶块、上销轴，上辅气缸固定于上托板且其活塞杆向下连接底块，顶块向下连接若干上销轴，上销轴穿接有弹簧并与底块活动连接，所述压床位于顶块与上托板之间的空隙、与顶块配合，压床下部还具有若干顶柱；

所述下顶机构包括针床、下托板、下顶气缸、下辅机构，下托板在下底板上部、穿接于支杆架，所述下顶气缸固定于下底板且其活塞杆向上连接下托板，所述下托板对向两侧连接一对下辅机构，所述下辅机构包括下辅气缸、配合块，下辅气缸固定于下托板且其活塞杆向上连接配合块，所述针床位于配合块与与下托板之间的空隙、与配合块配合；

所述下机架安装有相互连接的测试辅件和操作机箱，下机架下部安装有行走轮；

所述测试辅件连接针床，操作机箱连接操作终端和打印设备，所述第一电机、第二电机、上顶气缸、下顶气缸、上辅气缸、下辅气缸、第一检测口、第二检测口连接控制模块。

2.根据权利要求1所述的自动在线式板卡静态测试系统，其特征在于，所述第一电机、第二电机为伺服电机。

3.根据权利要求1所述的自动在线式板卡静态测试系统，其特征在于，所述外壳在主机架沿着流道的两个方向开有进料口和出料口，垂直于流道的两个方向具有视窗。

4.根据权利要求1所述的自动在线式板卡静态测试系统，其特征在于，每组所述滑块由位于滑轨内侧的皮带带动，所述皮带连接于皮带轮，皮带轮在第一流道部和第二流道部分别由第一电机和第二电机带动。

5.根据权利要求1所述的自动在线式板卡静态测试系统，其特征在于，每个所述上辅机构中，底块和顶块之间的上销轴和弹簧数量为一对且在顶块延伸方向上对称放置。

6.根据权利要求1所述的自动在线式板卡静态测试系统，其特征在于，所述针床还具有定位销孔，所述下顶气缸的数量为2个。

7.根据权利要求1所述的自动在线式板卡静态测试系统，其特征在于，所述活动支架在丝杆一侧还穿接有导向杆，导向杆与丝杆平行。

8.根据权利要求1~7任一项所述的自动在线式板卡静态测试系统的测试方法，其特征在于，包含以下步骤：

（1）、入料：将被测板卡负载后，手动转动手轮调节滑轨间距至适宜宽度，操作触摸屏启动板卡功能测试系统，机械控制模块启动第一电机，被测板卡随滑块在第一流道部滑动；

（2）、等待：尾端第一检测口检测到料进入，机械控制模块暂停第一电机，被测板卡在第一流道部末端等待；

（3）、入检：待第二流道部的上一个被测板卡检测结束后，再次启动第一电机，被测板卡进入第二流道部，机械控制模块控制气缸启动，挡块拦截被测板卡，气缸附近的中部第二检测口检测到板卡，第二电机暂停；

（4）、针床配合：上顶机构和下顶机构配合，首先将被测板卡由负载的板材通过定位销孔等方式定位，下顶气缸向上顶针床，针床的针恰好能贴合被测板卡的检测点，同时上顶气缸向下顶压床，顶柱压实被测板卡的上表面；为调节板卡与针床或压床之间的作用力，机械控制模块控制上辅气缸或下辅气缸动作以缓冲、微调；

（5）、ICT测试：被测板卡已连接针床，操作终端启动测试，被测板卡的各元件的通断、有效性等测试信息先通过测试辅件再进入操作机箱，操作终端随即可处理这些测试信息；

（6）、测试完毕：被测板卡测试完毕，机械控制模块控制第二电机启动，被测板卡随滑块走出第二流道部。