CN110501534A - 一种pcba测试系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PCBA测试系统及其控制方法，PCBA测试系统包括系统本体、控制中心、传动子系统、固定子系统、测试子系统，控制中心将PCBA经过传动子系统的动作，传送到固定子系统的第一位置并进行固定，测试子系统对PCBA进行测试，测试完成后，固定子系统解除对PCBA的固定，传动子系统将PCBA移动到第二位置放置，完成对PCBA的测试；控制中心、传动子系统、固定子系统、测试子系统固定在系统本体上。本申请通过设置传输子系统、固定子系统、测试子系统实现对PCBA的全自动化测试，节省了人工，提高了效率及准确性。

Description

一种PCBA测试系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及工业控制技术领域，尤其是涉及一种PCBA测试系统及其控制方法。
背景技术
印刷电路板组件PCBA（= printed circuit board assembly）在生产过程中,需要经过多种测试才能保证质量，主要包括电压、电流、功率、功率因素、频率、占空比、亮度与颜色、字符识别、声音识别、温度测量、压力测量、运动控制、FLASH和EEPROM烧录等测试项目。
目前的测试方法包括手动测试与半自动测试两种方式，其中，手动测试是由操作员将PCBA放在手动治具中，手动压合，由操作员目测判断测试结果，由于人工的不一致性，容易造成产品的误测、漏测等，影响产品的质量，此方式弊端为需要大量作业员，作业效率低下，且操作员长期目测容易疲劳，产生误测；半自动测试是由操作员将产品放在半自动测试装置中，测试后再由操作员取出；此方式要求人员较多，长时间操作设备安全性不高；且都采用一种PCB对应一个功能测试台，对于大量不同的PCBA，其测试台的需求量可想而知，极大的浪费了资源。
随着AI技术的发展进步，PCBA的测试精度与使用要求越来越高，现有国内的测试设备技术已无法满足PCBA测试要求，如何实现对PCBA的自动化测试，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种PCBA测试系统及其控制方法，控制中心通过控制传动子系统，实现PCBA的自动传送，通过固定子系统实现对PCBA的固定，并控制测试子系统实现对PCBA的自动测试。本测试系统实现了对PCBA的完全自动化测试，节省了人工，提高了效率。
本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：
一种PCBA测试系统，包括系统本体、控制中心、传动子系统、固定子系统、测试子系统，控制中心将PCBA经过传动子系统的动作，传送到固定子系统的第一位置并进行固定，测试子系统对PCBA进行测试，测试完成后，固定子系统解除对PCBA的固定，传动子系统将PCBA移动到第二位置放置，完成对PCBA的测试；控制中心、传动子系统、固定子系统、测试子系统固定在系统本体上。
本发明进一步设置为：所述控制中心包括计算中心、显示单元、位置传感器，计算中心用于输出控制信号并保存测试结果，显示单元用于实时显示测试过程与测试结果，位置传感器用于检测PCBA的位置，并传输给计算中心，所述计算中心安装在系统本体的下方，显示单元安装在系统本体的外部。
本发明进一步设置为：所述传动子系统包括传输线，用于带动PCBA进行移动，位置传感器设置在传输线上，所述传输线安装在计算中心的上方。
本发明进一步设置为：位置传感器包括进板传感器、到位传感器、输出传感器，分别沿传输线分布，进板传感器用于检测PCBA板是否进入测试系统，到位传感器用于检测PCBA板是否到达测试位置，输出传感器用于检测PCBA板是否从测试系统中传输出来。
本发明进一步设置为：所述测试子系统包括治具，在治具上设置有数据通讯接口，用于与PCBA进行数据传输，所述治具安装在传输线的上方。
本发明进一步设置为：所述治具包括上治具、下治具、治具天板、陪测板，所述治具天板、上治具、下治具依次上下排列，数据通讯接口设置在治具天板上，陪测板固定在上治具的上表面，陪测板用于PCBA测试的对比板。
本发明进一步设置为：所述固定子系统包括夹紧单元、压紧单元，夹紧单元用于将PCBA固定在上治具上，压紧单元用于将上治具、下治具、治具天板固定在一起。
本发明的上述发明目的还通过以下技术方案得以实现：
一种PCBA测试系统的控制方法，包括以下步骤：
S1、扫码机扫描PCBA条码，确认PCBA沿传输线进入测试系统；
S2、到位传感器检测PCBA是否到达测试位置，如是，进入下一步，如否，则继续调整，直到PCBA到达测试位置；
S3、将PCBA上升，平整放置在上治具上；
S4、将PCBA固定；
S5、接通电源，对PCBA、陪测板同时施加电源及测试信号进行测试；
S6、将测试结果上传给控制中心，并进行显示；
S7、解除对PCBA的固定；
S8、PCBA下降，回放到传输线上；
S9、检测PCBA传输到输出位置；
S10、结束。
本发明进一步设置为：步骤S4中，将PCBA固定，包括从平行于PCBA板面的方向夹紧PCBA，从垂直于PCBA板面的方向压紧PCBA。
本发明进一步设置为：步骤S5中，对PCBA、陪测板同时施加相同手测试信号，将两个的测试结果进行对比，检测是否存在问题。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：
1.本申请通过设置传输子系统、固定子系统、测试子系统实现对PCBA的全自动化测试，节省了人工，提高了效率及准确性；
2.进一步地，本申请通过设置条码，实现了PCBA的身份信息及测试信息唯一化，防止了漏检；
3.进一步地，本申请通过设置陪测板，使被测试PCBA的测试结果实现随时比对，及时得出测试结论。
附图说明
图1是本发明的一个具体实施例的系统整体结构示意图；
图2是本发明的一个具体实施例的系统内部结构示意图；
图3是本发明的一个具体实施例的压床结构示意图；
图4是本发明的一个具体实施例的测试治具结构示意图；
图5是本发明的一个具体实施例的输送线结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一
本发明的一种PCBA测试系统，如图1、2所示，包括系统本体1、控制中心3、传动子系统2、固定子系统6、测试子系统4，控制中心3将PCBA经过传动子系统2的动作，传送到固定子系统6的第一位置并进行固定，测试子系统4对PCBA进行测试，测试完成后，固定子系统6解除对PCBA的固定，传动子系统2将PCBA移动到第二位置放置，完成对PCBA的测试；控制中心3、传动子系统2、固定子系统6、测试子系统4固定在系统本体1上。
具体地，控制中心包括计算中心、显示单元5、位置传感器，计算中心用于输出控制信号并保存测试结果，显示单元5用于实时显示测试过程与测试结果，位置传感器用于检测PCBA的位置，并传输给计算中心。
在本申请的一个具体实施例中，计算中心安装在系统本体的下方，显示单元安装在系统本体的外部。
计算中心包括工业计算机，用于发出控制信号给传动子系统2、固定子系统6，将PCBA传输到测试位置并进行固定，发出测试信号对PCBA进行测试，并将测试结果记录上传。
计算中心采用PLC实现对传动子系统2、固定子系统6的控制。
传动子系统2包括传输线，用于带动PCBA进行移动，位置传感器设置在传输线上。
具体地，如图5所示，进板传感器18、到位传感器22、输出传感器21，分别沿传输线23分布。在传输线23的入口处，设置进板传感器18，用于检测PCBA板是否进入测试系统内，同时在入口处设置条码扫描器10，用于扫描PCBA上的条码信息，对每个PCBA来说，条码是其唯一的身份证，对应的储存有PCBA的相关参数信息，条码扫描器10把扫描到的条码信息传输给计算中心，计算中心调出此条码对应的PCBA的相关信息。
在测试位置设置到位传感器22，用于检测PCBA板是否到达测试位置，当检测到有PCBA到达测试位置时，计算中心输出控制信号，控制固定子系统6动作，将PCBA固定在测试位置，然后，计算中心输出测试信号，实现对PCBA的测试。
在传输线23的入口处，设置输出传感器21，用于检测PCBA板是否从测试系统中传输出来。在测试完成后，计算中心输出控制信号，断开PCBA的电源，松开固定子系统6对PCBA的固定，将PCBA放入到传输线23上，在传输线23的带动下，PCBA被移动到系统本体的外部，输出传感器21检测到PCBA已经传到输出位置。
在本申请的一个具体实施例中，传输线安装在计算中心的上方。传输线由步进电机进行传动控制。
测试子系统，如图4所示，包括治具，在治具上设置有数据通讯接口17，用于与PCBA进行数据传输，治具安装在传输线23的上方。
在本申请的一个具体实施例中，治具包括上治具16、下治具15、治具天板14、陪测板9，治具天板14、上治具16、下治具15依次上下排列，数据通讯接口17设置在治具天板14上，陪测板9固定在上治具16的上表面，陪测板9用于PCBA测试的对比板。
经过传输线23输送到测试位置的PCBA，经过提升到达上治具上16，与陪测板9处于同一平面。
陪测板9与PCBA是同一型号的板子，陪测板9是之前经过测试完全正确的。
设置陪测板9，用于及时发现PCBA9-1测试板是否存在问题。对陪测板9与PCBA9-1同时施加电源及测试信号，对比二者的测试结果，如果PCBA9-1与陪测板9的测试结果相同，则PCBA9-1是正确的；如果PCBA9-1与陪测板9的测试结果不同，则PCBA9-1是存在问题的。此时，测试系统的报警装置就会发出报警，提醒测试人员。
固定子系统，如图3所示，包括夹紧单元、压紧单元，夹紧单元用于将PCBA固定在上治具上，压紧单元用于将上治具、下治具、治具天板固定在一起。
夹紧单元从与PCBA平面平行的方向，对PCBA的侧边进行夹持，以平行固定PCBA，防止PCBA左右或前后移动。
压紧单元从与PCBA平面垂直的方向，对PCBA的上下面进行夹持，防止PCBA发生垂直方向的移动。具体地，因为PCBA9-1与上治具16固定在一起，压紧单元将上治具16、下治具15、治具天板14固定在一起时，就实现了对PCBA的垂直方向的固定。
压紧单元包括上下模板，上模板位于治具天板的上方，在上下模板的四个角上，设置四个导向柱13，压床气缸11控制上模板沿导向柱13向下移动，将上治具16、下治具15、治具天板14固定在一起，实现对PCBA9-1在垂直方向上的固定。
在本申请的一个具体实施例中，夹紧单元、压紧单元分别采用气缸进行控制，实现上治具、下治具、治具天板的移动控制及夹紧部件的移动控制。上治具、下治具、治具天板的移动由导向柱进行控制。
夹紧单元与传输线固定在计算中心上方的下模板上，夹紧单元的移动方向与传输线的传动方向成一定夹角，如正交进行。
夹紧单元包括夹紧气缸19。压紧单元包括压床气缸11、散热风扇12。
在本申请的一个具体实施例中，测试系统还包括数据采集卡8，用于储存测试数据及结果。
数据采集卡8固定在上模板的上表面。
具体实施方式二
本申请的一种PCBA测试系统的控制方法，包括以下步骤：
S1、扫码机扫描PCBA条码，确认PCBA沿传输线进入测试系统；
S2、到位传感器检测PCBA是否到达测试位置，如是，进入下一步，如否，则继续调整，直到PCBA到达测试位置；
S3、将PCBA上升，平整放置在上治具上；
S4、将PCBA固定；
S5、接通电源，对PCBA、陪测板同时施加电源及测试信号进行测试；
S6、将测试结果上传给控制中心，并进行显示；
S7、解除对PCBA的固定；
S8、PCBA下降，回放到传输线上；
S9、检测PCBA传输到输出位置；
S10、结束。
具体地，步骤S1中，PCBA放入到传输线上，沿传输线移动到入口处，扫码机扫描PCBA上的条码，根据条码，调用存储在计算中心的PCBA的相关信息。
步骤S2中，传输线带动PCBA移动，到达测试位，到位传感器进行检测。
步骤S3中，在到达测试位后，将PCBA放置在下治具上，控制下治具上升，平整放置在上治具上；
步骤S4中，将PCBA固定，包括从平行于PCBA板面的方向夹紧PCBA，从垂直于PCBA板面的方向压紧PCBA。
具体地，夹紧单元从PCBA的侧边实现对PCBA的固定，压紧单元的上模板从PCBA板面的上方沿导向柱向下移动，实现对PCBA的固定。
步骤S5中，对PCBA、陪测板同时施加相同手测试信号，将两个的测试结果进行对比，检测是否存在问题。
数据采集卡采集PCBA的相关测试信息，计算中心对测试信息进行分析，确定PCBA的合格与否。
步骤S7、S8中，测试完成后，控制中心输出控制信号，解除对PCBA的固定，夹紧单元、压紧单元退回到初始位置，将PCBA放回到传输线上。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PCBA测试系统，其特征在于：包括系统本体、控制中心、传动子系统、固定子系统、测试子系统，控制中心将PCBA经过传动子系统的动作，传送到固定子系统的第一位置并进行固定，测试子系统对PCBA进行测试，测试完成后，固定子系统解除对PCBA的固定，传动子系统将PCBA移动到第二位置放置，完成对PCBA的测试；控制中心、传动子系统、固定子系统、测试子系统固定在系统本体上。
2.根据权利要求1所述的PCBA测试系统，其特征在于：所述控制中心包括计算中心、显示单元、位置传感器，计算中心用于输出控制信号并保存测试结果，显示单元用于实时显示测试过程与测试结果，位置传感器用于检测PCBA的位置，并传输给计算中心，所述计算中心安装在系统本体的下方，显示单元安装在系统本体的外部。
3.根据权利要求1所述的PCBA测试系统，其特征在于：所述传动子系统包括传输线，用于带动PCBA进行移动，位置传感器设置在传输线上，所述传输线安装在计算中心的上方。
4.根据权利要求3所述的PCBA测试系统，其特征在于：位置传感器包括进板传感器、到位传感器、输出传感器，分别沿传输线分布，进板传感器用于检测PCBA板是否进入测试系统，到位传感器用于检测PCBA板是否到达测试位置，输出传感器用于检测PCBA板是否从测试系统中传输出来。
5.根据权利要求1所述的PCBA测试系统，其特征在于：所述测试子系统包括治具，在治具上设置有数据通讯接口，用于与PCBA进行数据传输，所述治具安装在传输线的上方。
6.根据权利要求5所述的PCBA测试系统，其特征在于：所述治具包括上治具、下治具、治具天板、陪测板，所述治具天板、上治具、下治具依次上下排列，数据通讯接口设置在治具天板上，陪测板固定在上治具的上表面，陪测板用于PCBA测试的对比板。
7.根据权利要求1所述的PCBA测试系统，其特征在于：所述固定子系统包括夹紧单元、压紧单元，夹紧单元用于将PCBA固定在上治具上，压紧单元用于将上治具、下治具、治具天板固定在一起。
8.一种PCBA测试系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、扫码机扫描PCBA条码，确认PCBA沿传输线进入测试系统；
S2、到位传感器检测PCBA是否到达测试位置，如是，进入下一步，如否，则继续调整，直到PCBA到达测试位置；
S3、将PCBA上升，平整放置在上治具上；
S4、将PCBA固定；
S5、接通电源，对PCBA、陪测板同时施加电源及测试信号进行测试；
S6、将测试结果上传给控制中心，并进行显示；
S7、解除对PCBA的固定；
S8、PCBA下降，回放到传输线上；
S9、检测PCBA传输到输出位置；
S10、结束。
9.根据权利要求8所述的PCBA测试系统的控制方法，其特征在于：步骤S4中，将PCBA固定，包括从平行于PCBA板面的方向夹紧PCBA，从垂直于PCBA板面的方向压紧PCBA。
10.根据权利要求8所述的PCBA测试系统的控制方法，其特征在于：步骤S5中，对PCBA、陪测板同时施加相同手测试信号，将两个的测试结果进行对比，检测是否存在问题。
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Application publication date: 20191126