CN107367684A - 拼版pcba测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拼版PCBA测试装置及测试方法，其中的装置包括底板、固定在底板上的扎针模组、压合模组以及拍摄模组：其中，压合模组包括沿X轴方向运动的无杆气缸、设置在无杆气缸上并沿Z轴方向运动的滑台气缸、通过气缸连接板与滑台气缸固定连接的加强板以及固定在加强板上的压板；扎针模组包括设置有探针的针板以及位于针板上方的载板，待测试产品限位在载板内；拍摄模组包括固定在底板上的支撑杆和相机；相机用于拍摄并识别待测试产品，压合模组用于控制压板向靠近待测试产品一侧下压，直至将待测试产品下压至与探针相接触导通，探针用于传递测试信息及测试结果。利用上述发明能够对拼版PCBA进行自动测试，拼版PCBA定位准确、测试速度快、效率高。

Description

拼版PCBA测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及PCBA检测技术领域，更为具体地，涉及一种拼版PCBA测试装置及测试方法。

背景技术

目前，穿戴类电子产品深受大众追捧，各大公司不断推出新型穿戴类产品，但是现有对该类电子产品PCBA的测试通常是对单个PCBA逐一进行测试，测试时间长、成本高。部分对拼版PCBA进行测试的装置无法保证每片PCBA单板的引脚均与测试装置的探针对位准确，装置结构不合理、存在产品误测或者无法进行自动测试的弊端。

为此，需要一种针对拼版PCBA进行自动测试的装置，以提高拼版PCBA的测试精度及测试自动化程度。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种拼版PCBA测试装置及测试方法，以解决目前拼版PCBA测试装置无法保证单个PCBA引脚与探针的精确连接、装置结构不合理、存在产品误测、自动化程度低等问题。

本发明提供的拼版PCBA测试装置，包括底板、固定在底板上的扎针模组、压合模组以及拍摄模组：其中，压合模组包括沿X轴方向运动的无杆气缸、设置在无杆气缸上并沿Z轴方向运动的滑台气缸、通过气缸连接板与滑台气缸固定连接的加强板以及固定在加强板上的压板；扎针模组包括设置有探针的针板以及位于针板上方的载板，待测试产品限位在载板内；拍摄模组包括固定在底板上的支撑杆、设置在支撑杆上的调节模组以及固定在调节模组上的相机；相机用于拍摄并识别待测试产品，压合模组用于控制压板向靠近待测试产品一侧下压，直至将待测试产品下压至与探针相接触导通，探针用于传递测试信息及测试结果。

此外，优选的方案是，加强板可相对气缸连接板滑动，通过加强板与气缸连接板调节压板在Y轴方向上的位置。

此外，优选的方案是，在滑台气缸的一侧设置有限位板，在限位板上设置有定位螺钉及液压缓冲器；其中，限位螺钉用于调节滑台气缸在Z轴方向上的位移；液压缓冲器用于对滑台气缸的下压进行缓冲。

此外，优选的方案是，还包括对滑台气缸的下压进行平衡导向的导向机构；导向机构包括固定在无杆气缸上的安装座、对称设置在安装座两侧的侧面板，以及连接侧面板的横撑；在横撑内设置有竖直分布的平衡导柱以及套设在平衡导柱外侧的无油衬套，平衡导柱的端部与气缸连接板固定连接。

此外，优选的方案是，在压板上设置有第一导向柱，在载板上设置有与第一导向柱位置对应的第一导向套；当压板下压至与载板相贴合时，第一导向柱限位在对应的第一导向套内。

此外，优选的方案是，在针板上设置有第二导向柱，在载板上设置有与第二导向柱位置对应的第二导向套；当压板下压至载板与针板相贴合时，第二导向柱限位在对应的第二导向套内。

此外，优选的方案是，在载板上设置有第三导向柱，在针板上设置有与第三导向柱位置对应的直线轴承；第三导向柱限位在直线轴承内运动。

此外，优选的方案是，在针板上设置有内含弹簧的光棒探针，光棒探针用于弹性支撑载板。

此外，优选的方案是，待测试产品包括拼版板框以及设置在拼版板框内的PCBA单板，在PCBA单板上设置有与探针位置对应的引脚；在拼版板框上设置有拼版定位孔，在载板上设置有与拼版定位孔位置对应的定位销，定位销插入对应的定位孔内。

根据本发明的另一方面，提供一种拼版PCBA测试方法，利用上述拼版PCBA测试装置对拼版PCBA进行性能检测；该方法包括：将待测试产品限位在载板上，通过摄像模组拍摄并识别待测试产品；压合模组控制压板下压，压板将载板及位于载板上的待测试产品下压至与扎针模组相贴合；扎针模组中的探针与待测试产品接触导通，通过探针传递测试待测试产品的测试信息及测试结果。

利用上述拼版PCBA测试装置及测试方法，通过相机拍摄并识别待测试产品，并采用压合模组控制压板对识别后的待测试产品进行下压，直至将待测试产品下压至与探针相接触导通，进而通过探针实现测试信息及测试结果的传递，能够实现对拼版PCBA的自动测试，产品定位精度高、测试速度快。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的拼版PCBA测试装置的整体结构示意图；

图2-1为根据本发明实施例的压合模组结构示意图一；

图2-2为根据本发明实施例的压合模组结构示意图二；

图2-3为根据本发明实施例的压合模组结构示意图三；

图3-1为根据本发明实施例的扎针模组结构示意图一；

图3-2为根据本发明实施例的扎针模组结构示意图二；

图4为根据本发明实施例的拼版PVBA结构示意图；

图5为根据本发明实施例的拼版PCBA的测试方法流程图。

其中的附图标记包括：相机1、调节模组2、压合模组3、待测试产品4、扎针模组5、横撑6、侧面板7、气缸撑板8、安装座9、无杆气缸10、平衡导柱11、气缸连接板12、加强板13、滑台气缸14、压板15、限位板16、无油衬套17、液压缓冲器18、定位螺钉和螺母19、底板20、第一导向柱21、第二导向套22、第一导向套23、载板24、第三导向柱25、直线轴承26、光棒探针27、针板28、支撑柱29、第二导向柱30、玻璃板31、探针32、定位销33、PCBA单板41、引脚411、拼版板框42、定位孔421。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为详细描述本发明的拼版PCBA(Printed Circuit Board Assembly，PCB空板经过SMT上件，再经过DIP插件的整个制程)测试装置及测试方法，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本发明实施例的拼版PCBA测试装置的整体结构。

如图1所示，本发明实施例的拼版PCBA测试装置，包括底板、固定在底板上的扎针模组5、压合模组3以及拍摄模组：其中，压合模组3包括固定在底板上并沿X轴方向运动的无杆气缸、设置在无杆气缸上并沿Z轴方向运动的滑台气缸、通过气缸连接板与滑台气缸固定连接的加强板以及固定在加强板上的压板；扎针模组5包括设置有探针的针板以及位于针板上方并与针板限位连接的载板，待测试产品4限位在载板内；拍摄模组包括固定在底板上的支撑杆、设置在支撑杆上的调节模组2以及固定在调节模组2上的相机1；相机1用于拍摄并识别待测试产品4，压合模组3用于控制压板向靠近待测试产品4一侧下压，直至将待测试产品4下压至与探针相接触导通，与待测试产品4导通后的探针用于传递待测试产品4的测试信息及测试结果。

其中，通过调节模组2能够调节相机1在支撑杆上的高度以及相机1的角度，从而选择相机1对待测试产品4的最佳拍摄角度，通过相机1拍摄并识别待测试产品4上的信息，例如，二维码信息、条形码信息等。然后，通过外部控制系统或测试系统获取该待测试产品的对应信息，进而对待测产品进行相关功能的测试或烧录。

具体地，图2-1至图2-3分别从不同角度示出了根据本发明实施例的压合模组的结构。

结合图1至图2-3共同所示，本发明实施例的压合模组3，包括设置在底板20上并沿X轴方向运动的无杆气缸10、设置在无杆气缸10上并沿Z轴方向运动的滑台气缸14、通过气缸连接板12与滑台气缸14固定连接的加强板13以及固定在加强板13上的压板15。其中，加强板13可相对气缸连接板12在Y轴方向上滑动，即通过加强板13与气缸连接板12之间的位置调整，实现压板15在Y轴方向上的位置变动，待压板15的Y轴坐标调整完毕后，将气缸连接板12与加强板13进行锁紧定位。

具体地，在滑台气缸14的一侧还设置有限位板16，在限位板16上设置有定位螺钉及液压缓冲器18；其中，限位螺钉用于调节滑台气缸14在Z轴方向上的位移；液压缓冲器18用于对滑台气缸14的下压进行缓冲；换言之，再滑台气缸14控制压板15逐渐下压的过程中，在液压缓冲器18的作用下，压板15逐步地与载板24缓冲接触，并在定位螺钉和螺母19的配合下，实现对压板15行程的硬定位，防止压板15损坏载板24上的待测试产品4。

此外，本实施例中的压合模组3还包括对滑台气缸14的下压进行平衡导向的导向机构；导向机构进一步包括固定在无杆气缸10上的安装座9、对称设置在安装座9两侧的侧面板7，以及连接侧面板7远离安装座9一端的横撑6，在安装座9、横板和侧面板7之间设置有气缸撑板8，滑台气缸14固定在气缸撑板8上；在横撑6内设置有通孔、穿过通孔并竖直分布的平衡导柱11以及套设在平衡导柱11外侧的无油衬套17，平衡导柱11的端部与气缸连接板12固定连接。通过平衡导柱11和无油衬套17的配合对压板15的下压进行导向，确保压合模组3在下压过程中，前端受到扎针模组5的弹力不会局部翘起，从而保证压板15对待测试产品4的全面接触及水平压合。

需要说明的是，上述X轴方向、Y轴方向和Z轴方向均指拼版PCBA测试装置的坐标方向，具体如图2-2中坐标系所示，此外，图2-2中还示出了压板15在各坐标方向上的位置调整及锁紧结构，包括X(轴)方向到位调节锁紧、Y(轴)方向位置调节锁紧以及Z方向压合行程调节锁紧。在对不同结构或者尺寸的待测试产品进行性能检测时，可以通过调整及锁紧结构对应调节压板的坐标位置及下压幅度。

图3-1和图3-2分别从不同角度示出了根据本发明实施例的扎针模组的整体结构及局部分解结构。

结合图1至图3-2共同所示，本发明实施例的扎针模组5，包括设置有探针32的针板28以及位于针板28上方并与针板28限位连接的载板24，待测试产品4限位在载板24内，在载板24与压板15上分别设置有与待测试产品4显示配的下凹结构，待测试产品4的元器件避让在对应的下凹结构中。其中，针板28通过四根支撑柱29设置在底板20上，在各支撑柱29之间设置有玻璃板31，该玻璃板31可采用有机玻璃，通过玻璃板31将针板28下方的探针32与外界空气进行隔离，放置其遭到污染而影响产品的测试精度。

具体地，在压板15上设置有第一导向柱21，在载板24上设置有与第一导向柱21位置对应的第一导向套23；当压板15下压至与载板24相贴合时，第一导向柱21限位在对应的第一导向套23内，通过第一导向柱21和第一导向套23的配合，确保压板15在下压过程中运行滑畅、无卡顿。

同时，在针板28上设置有第二导向柱30，在载板24上设置有与第二导向柱30位置对应的第二导向套22；当压板15下压至载板24与针板28相贴合时，第二导向柱30限位在对应的第二导向套22内，通过第二导向柱30与第二导向套22的配合，确保针板28与载板24的相对位置准确，达到探针32与待测试产品4的引脚精准对位的效果。

此外，在载板24上还设置有第三导向柱25，在针板28上设置有与第三导向柱25位置对应的直线轴承26；第三导向柱25限位在直线轴承26内运动，通过第三导向柱25与直线轴承26的配合，保证载板24的下压运动平顺，确保载板24与针板28始终保持相对平行的状态。

需要说明的是，上述第一导向柱21、第二导向柱30及第三导向柱25的设置位置及个数均可以根据待检测产品的结构及尺寸进行调整，并不限于附图中所示的具体结构。

在本发明的一个具体实施方式中，在针板28靠近载板24的一侧还设置有内含弹簧的光棒探针27，当载板24没有受到压板15压合力的作用时，光棒探针27用于弹性载板24；测试进行时，压板15下压通过光棒探针27保证载板24与待测试产品4之间、待测试产品4与压板15之间保持贴合状态；当测试结束后，滑台气缸14带动压板15上升，光棒探针27在其内部弹簧的作用下弹起复位。

在本发明的另一具体实施方式中，待测试产品4为拼版PCBA，包括拼版板框42以及设置在拼版板框42内的若干个规则分布的PCBA单板41，在各PCBA单板41上均设置有与探针32位置对应的引脚411；在拼版板框42上设置有拼版定位孔421，在载板24上设置有与拼版定位孔421位置对应的定位销33，定位销33插入对应的定位孔421内，通过定位销33和定位孔421的配合对待测试产品4进行定位。

与上述拼版PCBA测试装置相对应，本发明还提供一种拼版PCBA测试方法，利用上述拼版PCBA测试装置对待测试产品进行相关性能测试。

图5示出了根据本发明实施例的拼版PCBA测试方法的流程。

如图5所示，本发明实施例的拼版PCBA测试方法，主要包括以下步骤：

S510：待测试产品限位在载板上，通过摄像模组拍摄并识别待测试产品。

其中，通过调节模组能够调节相机在支撑杆上的高度以及相机的角度，从而选择相机对待测试产品的最佳拍摄角度，通过相机拍摄并识别待测试产品上的信息，例如，二维码信息、条形码信息等。然后，通过控制系统获取该待测试产品的信息，进而对待测产品进行相关功能的测试或烧录。

S520：压合模组控制压板下压，压板将载板及位于载板上的待测试产品下压至与扎针模组相贴合。

S530：扎针模组中的探针与待测试产品接触导通，通过探针传递测试待测试产品的测试信息及测试结果。

需要说明的是，关于拼版PCBA测试方法的实施例，可参考对应的拼版PCBA测试装置实施例中的描述，此处不再一一赘述。

通过上述实施方式可知，本发明提供的拼版PCBA测试装置及测试方法，能够确保拼版PCBA中的引脚均与针板上的探针一一正对，保证拼版PCBA各单板均具有良好的通讯效果；此外，压合模组与扎针模组相互配合调节，保证产品测试时，待测试产品压合平顺、定位精确，产品测试效率高、速度快、自动化程度高。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的拼版PCBA测试装置及测试方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的拼版PCBA测试装置及测试方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种拼版PCBA测试装置，其特征在于，包括底板、固定在所述底板上的扎针模组、压合模组以及拍摄模组：其中，

所述压合模组包括沿X轴方向运动的无杆气缸、设置在所述无杆气缸上并沿Z轴方向运动的滑台气缸、通过气缸连接板与所述滑台气缸固定连接的加强板以及固定在所述加强板上的压板；

所述扎针模组包括设置有探针的针板以及位于所述针板上方的载板，待测试产品限位在所述载板内；

所述拍摄模组包括固定在所述底板上的支撑杆、设置在所述支撑杆上的调节模组以及固定在所述调节模组上的相机；

所述相机用于拍摄并识别所述待测试产品，所述压合模组用于控制所述压板向靠近所述待测试产品一侧下压，直至将所述待测试产品下压至与所述探针相接触导通，所述探针用于传递测试信息及测试结果。

2.如权利要求1所述的拼版PCBA测试装置，其特征在于，

所述加强板可相对所述气缸连接板滑动，通过所述加强板与所述气缸连接板调节所述压板在Y轴方向上的位置。

3.如权利要求1所述的拼版PCBA测试装置，其特征在于，

在所述滑台气缸的一侧设置有限位板，在所述限位板上设置有定位螺钉及液压缓冲器；其中，

所述限位螺钉用于调节所述滑台气缸在Z轴方向上的位移；

所述液压缓冲器用于对所述滑台气缸的下压进行缓冲。

4.如权利要求1所述的拼版PCBA测试装置，其特征在于，还包括对所述滑台气缸的下压进行平衡导向的导向机构；其中，

所述导向机构包括固定在所述无杆气缸上的安装座、对称设置在所述安装座两侧的侧面板，以及连接所述侧面板的横撑；

在所述横撑内设置有竖直分布的平衡导柱以及套设在所述平衡导柱外侧的无油衬套，所述平衡导柱的端部与所述气缸连接板固定连接。

5.如权利要求1所述的拼版PCBA测试装置，其特征在于，

在所述压板上设置有第一导向柱，在所述载板上设置有与所述第一导向柱位置对应的第一导向套；

当所述压板下压至与所述载板相贴合时，所述第一导向柱限位在对应的第一导向套内。

6.如权利要求1所述的拼版PCBA测试装置，其特征在于，

在所述针板上设置有第二导向柱，在所述载板上设置有与所述第二导向柱位置对应的第二导向套；

当所述压板下压至所述载板与所述针板相贴合时，所述第二导向柱限位在对应的第二导向套内。

7.如权利要求1所述的拼版PCBA测试装置，其特征在于，

在所述载板上设置有第三导向柱，在所述针板上设置有与所述第三导向柱位置对应的直线轴承；

所述第三导向柱限位在所述直线轴承内运动。

8.如权利要求1所述的拼版PCBA测试装置，其特征在于，

在所述针板上设置有内含弹簧的光棒探针，所述光棒探针用于弹性支撑所述载板。

9.如权利要求1所述的拼版PCBA测试装置，其特征在于，

所述待测试产品包括拼版板框以及设置在所述拼版板框内的PCBA单板，在所述PCBA单板上设置有与所述探针位置对应的引脚；

在所述拼版板框上设置有拼版定位孔，在所述载板上设置有与所述拼版定位孔位置对应的定位销，所述定位销插入对应的定位孔内。

10.一种拼版PCBA测试方法，利用如权利要求1至9任一项所述的拼版PCBA测试装置对拼版PCBA进行性能检测；其中，所述方法包括：

将待测试产品限位在载板上，通过摄像模组拍摄并识别所述待测试产品；

压合模组控制压板下压，所述压板将所述载板及位于所述载板上的待测试产品下压至与扎针模组相贴合；

所述扎针模组中的探针与所述待测试产品接触导通，通过探针传递测试所述待测试产品的测试信息及测试结果。