CN110673056A

CN110673056A - Dcdc电源模块测试系统

Info

Publication number: CN110673056A
Application number: CN201911032736.6A
Authority: CN
Inventors: 王振华; 张升杰; 李翔; 秦越
Original assignee: QINGDAO AEROSPACE SEMICONDUCTOR RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Current assignee: QINGDAO AEROSPACE SEMICONDUCTOR RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2020-01-10

Abstract

本发明涉及DCDC电源模块测试系统，其包括用于放置DCDC电源模块的定位工装、设置在定位工装一侧的辅助工装、设置在辅助工装上的上下料机械手、设置在上下料机械手前端且用于更换待测试DCDC电源模块的上下料吸头、设置在定位工装下方且用于吸附或将DCDC电源模块取出的底部吸附头、设置在辅助工装上的检测装置、设置在辅助工装上且位于定位工装前端的前定位机械手、设置在前定位机械手前端的前测量头、以及设置在前测量头前端且用于与DCDC电源模块电接触的测量探头。本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

Description

DCDC电源模块测试系统

技术领域

本发明涉及DCDC电源模块测试系统。

背景技术

目前，对于以往的专用连接器测试DCDC模块电源的输出电压的系统与方法，其就是简单的连接测试，其测试精度低，因为无论连接器的接触电阻多小，在大电流下都会产生电压下降现象，这对于高精度的测试是无法接受的这种误差。本发明方法的意义在于使功率与电压信号分为两路，功率部分依旧使用传统的连接器端子，另加一组弹簧探针专门测试模块输出引脚。由于万用表测试电压产生的实际电流极小，弹簧探针的接触电阻同样极小，所以产生的压降可以忽略不计，有效提高了测试精度。传统方法中由于鳄鱼夹与转换器引脚为点接触，极易因夹子接触不良，造成转换器损坏或内部电路“软击穿”等情况的发生，大大增加了人为失误和产品的报废机率，从而使生产成本急剧增加。虽然，CN201520454637.8 一种全型系列DC-DC转换器专用测试台提供了一套解决方案，但是其检测精度还是不够高，还是无法适合与航天遥控、惯导系统、深海探测等高精尖领域。

另外，现有测试技术严重依赖人工，成本支出高昂，容易误测造成产品损坏，并且对操作人员有一定危险性。由人手持电极进行测试，不仅容易被高压电到，更容易因为误触碰造成模块内部击穿。而使用自动化测试，只需要把模块放到特定的工装夹具上，然后接入测试仪器即可，测试仪自动切换测试点，效率也有所提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种DCDC电源模块测试系统及方法。无论传统连接器的接触电阻多小，在大电流下都会产生电压下降现象，这对于军工高精度的测试是无法接受的误差。本发明测试的意义在于使功率与电压信号分为两路，功率部分依旧使用传统的连接器端子，另加一组弹簧探针专门测试模块输出引脚。由于万用表测试电压产生的实际电流极小，弹簧探针的接触电阻同样极小，所以产生的压降可以忽略不计，有效提高了测试精度。由于采用了符合人体工程学的动作结构，装夹效率也有所提升。本发明采用类似扣动扳机的动作模式，可以有效提高模块的测试效率。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种DCDC电源模块测试系统，包括用于放置DCDC电源模块的定位工装、设置在定位工装一侧的辅助工装、设置在辅助工装上的上下料机械手、设置在上下料机械手前端且用于更换待测试DCDC电源模块的上下料吸头、设置在定位工装下方且用于吸附或将DCDC电源模块取出的底部吸附头、设置在辅助工装上的检测装置、设置在辅助工装上且位于定位工装前端的前定位机械手、设置在前定位机械手前端的前测量头、以及设置在前测量头前端且用于与DCDC电源模块电接触的测量探头。

作为上述技术方案的进一步改进：

定位工装包括固定设置的枪把机架、分别设置在枪把机架上的枪把子前托与枪把后座、设置在枪把机架与枪把后座之上的枪把子架体、设置在枪把子架体与枪把子前托之间的水平通道、在水平通道内活动设置的枪扳机、设置在枪把子架体前端且用于放DCDC电源模块的枪栓定位台座、设置在枪栓定位台座上且位于DCDC电源模块下方的工艺竖直通孔、设置在枪扳机下端后侧且用于手动或机动控制的枪扳手、设置在枪栓定位台座下端其位于枪扳机正前方的力度调节器、分布设置在力度调节器上的调节定位槽孔、一端位于调节定位槽孔另一端与枪扳机前端连接的枪复位弹簧、设置在枪把子架体上且枪扳机后侧上部在其中纵向滑动的导向定位槽、位于枪把子架体上方且与枪扳机顶部连接的枪栓体、两个对称且根部分布铰接在枪把子架体后部两侧的连杆臂、倾斜设置在连杆臂上的连杆长槽、设置在枪栓体上且对应端部位于连杆长槽中的驱动横轴、设置在枪把子架体后部且枪栓体在其下部通槽滑动的枪栓导向后盖、并排设置在枪栓体前端且用于放置弹簧探针的安装工艺槽、下端铰接在连杆臂水平弯臂上且为L型的上活动盖板、竖直分布在上活动盖板立板前端面上的前工艺凹槽、设置在上活动盖板下端面且与对应安装工艺槽对应且用于将弹簧探针前推动的推动顶杆、设置在推动顶杆悬臂头且用于导向进入安装工艺槽的导向弧角、以及设置在推动顶杆与上活动盖板之间的牵拉弹簧。

在枪栓定位台座上设置有用于放置DCDC电源模块的工件定位工艺凹台，在工件定位工艺凹台前端纵向设置有用于放置检测装置的前探针的纵向前凹槽，在纵向前凹槽下方设置有用于取出前探针的取件工艺槽。

检测装置包括分别用于对DCDC电源模块电绝缘性测量的探针、以及绝缘测试电路；绝缘测试电路包括三极管Q1、稳压管D1、单片机、若干三极管Q2、以及若干继电器；

外置检测电路检测高压输入通过稳压管D1接地，并通过三极管Q1的基极，三极管Q1发射极接地，三极管Q1集电极接单片机引脚1；单片机引脚40接电源，单片机引脚20接地；单片机输出引脚接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接继电器控制线圈与电源电连接，继电器执行常开触点接于高压与若干测试点测试的测试电路；

通过单片机对若干三极管Q2进行通断，实现对相应测试点测试切换。

测试电路通过对应的探针与DCDC电源模块测量点电连接。

检测装置包括分为用于检测DCDC电源模块功率且与检测连接器端子电连接的前探针、以及用于检测DCDC电源模块电压信号的弹簧探针；弹簧探针通过导线与万用表电连接。本设备主要用于测试DCDC模块电源的输出电压，相比于以往的专用连接器，本发明方法精度明显提高，因为无论连接器的接触电阻多小，在大电流下都会产生电压下降现象，这对于高精度的测试是无法接受的误差。本发明方法的意义在于使功率与电压信号分为两路，功率部分依旧使用传统的连接器端子，另加一组弹簧探针专门测试模块输出引脚。由于万用表测试电压产生的实际电流极小，弹簧探针的接触电阻同样极小，所以产生的压降可以忽略不计，有效提高了测试精度。本发明测试精度高，人机工程学设计更加合理，测试效率高。

本发明测试装置的核心为51单片机，通过外置的检测电路检测高压（高于安全电压，例如500V）输入，一旦检测到电压输入，便开始自动切换继电器工作，直到测试完毕。

使用自动化测试，只需要把模块放到特定的工装夹具上，然后接入测试仪器即可，测试仪自动切换测试点，效率也有所提升。本设备主要用于自动测试电源模块的电气绝缘性能，相比于以往的人工测试，自动化测试安全性能明显提高：由人手持电极进行测试，不仅容易被高压电到，更容易因为误触碰造成模块内部击穿。而使用自动化测试，只需要把模块放到特定的工装夹具上，然后接入测试仪器即可，测试仪自动切换测试点，效率也有所提升。

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图。

图2是本发明视角一的结构示意图。

图3是本发明视角二的结构示意图。

图4是本发明爆炸的结构示意图。

图5是本发明控制的结构示意图。

其中：1、辅助工装；2、定位工装；3、上下料机械手；4、上下料吸头；5、底部吸附头；6、检测装置；7、前定位机械手；8、前测量头；9、测量探头；10、枪把机架；11、枪把后座；12、枪把子架体；13、枪栓定位台座；14、工艺竖直通孔；15、枪扳机；16、枪扳手；17、力度调节器；18、调节定位槽孔；19、枪复位弹簧；20、导向定位槽；21、连杆臂；22、连杆长槽；23、枪栓导向后盖；24、枪栓体；25、安装工艺槽；26、上活动盖板；27、前工艺凹槽；28、推动顶杆；29、导向弧角；30、牵拉弹簧；31、工件定位工艺凹台；32、纵向前凹槽；33、前探针；34、取件工艺槽。

具体实施方式

如图1-4所示，本实施例的DCDC电源模块测试系统，包括用于放置DCDC电源模块的定位工装2、设置在定位工装2一侧的辅助工装1、设置在辅助工装1上的上下料机械手3、设置在上下料机械手3前端且用于更换待测试DCDC电源模块的上下料吸头4、设置在定位工装2下方且用于吸附或将DCDC电源模块取出的底部吸附头5、设置在辅助工装1上的检测装置6、设置在辅助工装1上且位于定位工装2前端的前定位机械手7、设置在前定位机械手7前端的前测量头8、以及设置在前测量头8前端且用于与DCDC电源模块电接触的测量探头9。

定位工装2包括固定设置的枪把机架10、分别设置在枪把机架10上的枪把子前托与枪把后座11、设置在枪把机架10与枪把后座11之上的枪把子架体12、设置在枪把子架体12与枪把子前托之间的水平通道、在水平通道内活动设置的枪扳机15、设置在枪把子架体12前端且用于放DCDC电源模块的枪栓定位台座13、设置在枪栓定位台座13上且位于DCDC电源模块下方的工艺竖直通孔14、设置在枪扳机15下端后侧且用于手动或机动控制的枪扳手16、设置在枪栓定位台座13下端其位于枪扳机15正前方的力度调节器17、分布设置在力度调节器17上的调节定位槽孔18、一端位于调节定位槽孔18另一端与枪扳机15前端连接的枪复位弹簧19、设置在枪把子架体12上且枪扳机15后侧上部在其中纵向滑动的导向定位槽20、位于枪把子架体12上方且与枪扳机15顶部连接的枪栓体24、两个对称且根部分布铰接在枪把子架体12后部两侧的连杆臂21、倾斜设置在连杆臂21上的连杆长槽22、设置在枪栓体24上且对应端部位于连杆长槽22中的驱动横轴、设置在枪把子架体12后部且枪栓体24在其下部通槽滑动的枪栓导向后盖23、并排设置在枪栓体24前端且用于放置弹簧探针的安装工艺槽25、下端铰接在连杆臂21水平弯臂上且为L型的上活动盖板26、竖直分布在上活动盖板26立板前端面上的前工艺凹槽27、设置在上活动盖板26下端面且与对应安装工艺槽25对应且用于将弹簧探针前推动的推动顶杆28、设置在推动顶杆28悬臂头且用于导向进入安装工艺槽25的导向弧角29、以及设置在推动顶杆28与上活动盖板26之间的牵拉弹簧30。

在枪栓定位台座13上设置有用于放置DCDC电源模块的工件定位工艺凹台31，在工件定位工艺凹台31前端纵向设置有用于放置检测装置6的前探针33的纵向前凹槽32，在纵向前凹槽32下方设置有用于取出前探针33的取件工艺槽34。

检测装置6包括分别用于对DCDC电源模块电绝缘性测量的探针、以及绝缘测试电路；绝缘测试电路包括三极管Q1、稳压管D1、单片机、若干三极管Q2、以及若干继电器；

作为具体方式，如图5外置检测电路检测高压输入通过稳压管D1接地，并通过三极管Q1的基极，三极管Q1发射极接地，三极管Q1集电极接单片机引脚1；单片机引脚40接电源，单片机引脚20接地；单片机输出引脚接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接继电器控制线圈与电源电连接，继电器执行常开触点接于高压与若干测试点测试的测试电路；

测试电路通过对应的探针与DCDC电源模块测量点电连接。

检测装置6包括分为用于检测DCDC电源模块功率且与检测连接器端子电连接的前探针33、以及用于检测DCDC电源模块电压信号的弹簧探针；弹簧探针通过导线与万用表电连接。

本实施例的直流电源性能参数测试方法，包括以下步骤，首先，通过机械手上料；然后，通过工装进行定位夹持；其次，通过探针分别对直流电源的绝缘参数、功率参数、以及电压信号进行测量；再次，测量完毕后，通过机械手将直流电源取出。

对于上料步骤，上下料机械手3操控上下料吸头4吸附/手爪夹持直流电源到工件定位工艺凹台31上；

对于工装进行定位夹持步骤，首先，牵拉枪扳手16，枪扳机15克服枪复位弹簧19拉力在水平通道与导向定位槽20中纵向滑动，同时，牵动枪栓体24沿着枪栓导向后盖23回退；然后，牵动枪栓体24通过驱动横轴沿着连杆长槽22活动，从而实现上活动盖板26向后摆动；其次，将弹簧探针放置到安装工艺槽25中；再次，松开枪扳手16，在枪复位弹簧19回复力与上活动盖板26重力作用下，上活动盖板26向前摆动，导向弧角29进入安装工艺槽25后部，使得推动顶杆28顶住弹簧探针前行；紧接着，前工艺凹槽27顶着直流电源前行并定位；再后来，利用与前工艺凹槽27距离差，弹簧探针与直流电源测试点接触；再往后，前定位机械手7通过前测量头8驱动测量探头9与直流电源测试点接触。

对于通过探针分别对直流电源的绝缘参数的步骤，首先，启动单片机；然后，当单片机检测到有外部高压输入的时候，按预设编程顺序，控制继电器通断，实现检测装置6的探针对各个绝缘测试点进行测试。

对于通过探针分别对直流电源的功率参数以及电压信号进行测量步骤，弹簧探针通过万用表进行电压信号测量，连接器端子通过前探针33进行功率参数测量。

辅助工装1实现测量装置安装，定位工装2实现DCDC直流电源模块的定位，上下料机械手3实现自动上下料，上下料吸头4实现检测的时候，吸附定位，当取料的时候，反向吹风，底部吸附头5或机械手实现电源无损运输，检测装置6为常用检测装置，前定位机械手7，前测量头8，测量探头9实现通用功率的测量，枪把机架10，枪把后座11，枪把子架体12实现支撑，枪栓定位台座13工艺竖直通孔14方便下部吸嘴升降，枪扳机15实现导向联动驱动，枪扳手16实现驱动输入，力度调节器17根据工件情况实现速度的调节，调节定位槽孔1实现枪复位弹簧19的长度调节，实现力度调节，导向定位槽20实现导向，连杆臂21，连杆长槽22实现联动，枪栓导向后盖23实现导向，枪栓体24实现联动，安装工艺槽25实现导向驱动，上活动盖板26实现下压对弹簧探针的导向，同时通过摆动实现摆动摆动，同时利用自重与弹簧力实现下摆动，前工艺凹槽27实现对电源侧推定位可以增设缓冲垫减少冲力损失电源，推动顶杆28实现探针的后续推动，导向弧角29便于推动顶杆进入槽中，牵拉弹簧30控制顶杆避免因为重力下摆动，工件定位工艺凹台31方便定位，纵向前凹槽32方便前探针33导向，取件工艺槽34方便手工或机械手取出。

本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种DCDC电源模块测试系统，其特征在于：包括用于放置DCDC电源模块的定位工装（2）、设置在定位工装（2）一侧的辅助工装（1）、设置在辅助工装（1）上的上下料机械手（3）、设置在上下料机械手（3）前端且用于更换待测试DCDC电源模块的上下料吸头（4）、设置在定位工装（2）下方且用于吸附或将DCDC电源模块取出的底部吸附头（5）、设置在辅助工装（1）上的检测装置（6）、设置在辅助工装（1）上且位于定位工装（2）前端的前定位机械手（7）、设置在前定位机械手（7）前端的前测量头（8）、以及设置在前测量头（8）前端且用于与DCDC电源模块电接触的测量探头（9）。

2.根据权利要求1所述的DCDC电源模块测试系统，其特征在于: 定位工装（2）包括固定设置的枪把机架（10）、分别设置在枪把机架（10）上的枪把子前托与枪把后座（11）、设置在枪把机架（10）与枪把后座（11）之上的枪把子架体（12）、设置在枪把子架体（12）与枪把子前托之间的水平通道、在水平通道内活动设置的枪扳机（15）、设置在枪把子架体（12）前端且用于放DCDC电源模块的枪栓定位台座（13）、设置在枪栓定位台座（13）上且位于DCDC电源模块下方的工艺竖直通孔（14）、设置在枪扳机（15）下端后侧且用于手动或机动控制的枪扳手（16）、设置在枪栓定位台座（13）下端其位于枪扳机（15）正前方的力度调节器（17）、分布设置在力度调节器（17）上的调节定位槽孔（18）、一端位于调节定位槽孔（18）另一端与枪扳机（15）前端连接的枪复位弹簧（19）、设置在枪把子架体（12）上且枪扳机（15）后侧上部在其中纵向滑动的导向定位槽（20）、位于枪把子架体（12）上方且与枪扳机（15）顶部连接的枪栓体（24）、两个对称且根部分布铰接在枪把子架体（12）后部两侧的连杆臂（21）、倾斜设置在连杆臂（21）上的连杆长槽（22）、设置在枪栓体（24）上且对应端部位于连杆长槽（22）中的驱动横轴、设置在枪把子架体（12）后部且枪栓体（24）在其下部通槽滑动的枪栓导向后盖（23）、并排设置在枪栓体（24）前端且用于放置弹簧探针的安装工艺槽（25）、下端铰接在连杆臂（21）水平弯臂上且为L型的上活动盖板（26）、竖直分布在上活动盖板（26）立板前端面上的前工艺凹槽（27）、设置在上活动盖板（26）下端面且与对应安装工艺槽（25）对应且用于将弹簧探针前推动的推动顶杆（28）、设置在推动顶杆（28）悬臂头且用于导向进入安装工艺槽（25）的导向弧角（29）、以及设置在推动顶杆（28）与上活动盖板（26）之间的牵拉弹簧（30）。

3.根据权利要求2所述的DCDC电源模块测试系统，其特征在于:在枪栓定位台座（13）上设置有用于放置DCDC电源模块的工件定位工艺凹台（31），在工件定位工艺凹台（31）前端纵向设置有用于放置检测装置（6）的前探针（33）的纵向前凹槽（32）,在纵向前凹槽（32）下方设置有用于取出前探针（33）的取件工艺槽（34）。

4.根据权利要求3所述的DCDC电源模块测试系统，其特征在于: 检测装置（6）包括分别用于对DCDC电源模块电绝缘性测量的探针、以及绝缘测试电路；绝缘测试电路包括三极管Q1、稳压管D1、单片机、若干三极管Q2、以及若干继电器；

5. 根据权利要求4所述的DCDC电源模块测试系统，其特征在于: 测试电路通过对应的探针与DCDC电源模块测量点电连接。

6. 根据权利要求3所述的DCDC电源模块测试系统，其特征在于: 检测装置（6）包括分为用于检测DCDC电源模块功率且与检测连接器端子电连接的前探针（33）、以及用于检测DCDC电源模块电压信号的弹簧探针；弹簧探针通过导线与万用表电连接。