CN111366811A - 一种电子元器件的集成式自动检验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子元器件的集成式自动检验装置及方法，属于元器件检测技术领域；装置包括SMD器件备检单元和插装器件备检单元，控制器和自动检验仪器；控制器用于识别SMD器件备检单元和插装器件备检单元是否安装备检器件；控制备检单元上安装的备检器件与自动检验仪器连接进行检验；SMD器件备检单元用于安装备检的SMD盘件，在控制器的控制下，依次使SMD盘件中的每个SMD器件连接自动检验仪器；插装器件备检单元用于安装多个备检的插装器件，在控制器的控制下，将多个插装器件并行连接到自动检验仪器。本发明可自动检验SMD电阻、电容，插装二极管、三极管器件等，缩短了检验时间，降低破坏整盘器件造成浪费资源的风险。
Description
技术领域
本发明涉及元器件检测技术领域，尤其是一种电子元器件的集成式自动检验装置及方法。
背景技术
SMD(Surface Mounted Devices，表面贴装)电阻、电容，插装二极管、三极管作为印制电路板、集成电路的重要组成单元，在日常产品的生产加工过程中需求量巨大。检验阶段作为质量控制的最后一道关卡，不但要确保其在集成前的功能性能技术指标满足规格要求，而且检验进度也要考虑后续阶段的使用需求。
针对已识别SMD电阻、电容，插装二极管、三极管的检验内容包括：电阻值、电容值、二极管正向压降、二极管反向稳定电压、三极管放大倍数等。
业内针对SMD电阻、电容，插装二极管、三极管检验大多是手动检验，例如：报检10盘贴片电阻，从每盘中取规定的被测样品，然后使用测试仪器一个一个检验，导致检测效率较低，另一方面，对于贴片式电子器件，手动检验方式存在破坏风险，例如：取样时容易破坏封装，破坏后不可恢复，导致浪费部分资源。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种电子元器件的集成式自动检验装置及方法；改善手动检验的现状，既可以保障SMD电阻、电容，插装二极管、三极管的检验可靠性，确保了技术指标满足规格要求，同时间也提高了检验效率，保障了后期生产的使用需求。
本发明公开了一种电子元器件的集成式自动检验装置，包括：SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元，控制器和自动检验仪器；
所述控制器，用于识别所述SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元是否安装备检器件；控制所述SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元上安装的备检器件与自动检验仪器连接进行检验；
所述SMD器件备检单元，用于安装备检的SMD盘件，在所述控制器的控制下，依次使SMD盘件中的每个SMD器件连接自动检验仪器；
所述插装器件备检单元，用于安装多个备检的插装器件，在所述控制器的控制下，将多个插装器件并行连接到自动检验仪器；所述并行连接插装器件的数量与自动检验仪器的插装器件检验通道数量匹配。
进一步地，所述SMD器件备检单元包括SMD盘件安装器、SMD备检确认开关、步进电机和测试触头；
所述SMD盘件安装器，用于安装固定备检的SMD盘件；
所述SMD备检确认开关，设置在所述SMD盘件安装器的基座上，当SMD盘件安装固定后，所述SMD备检确认开关被下压接通，开关接通信号发送给所述控制器，通知所述控制器SMD盘件安装完毕，等待进行检验；
所述步进电机连接所述SMD盘件安装器，在所述控制器输出信号的控制下，带动SMD盘件旋转一定的角度，依次使SMD盘件中的每个SMD器件连接自动检验仪器；
所述测试触头与自动检验仪器电连接，当检测到备检的SMD器件进入检测区域通道后，所述测试触头下移，接触备检的SMD器件引脚，使自动检验仪器对SMD器件进行检验，当检验结束后，所述测试触头抬起，与SMD器件分离。
进一步地，所述SMD器件备检单元还包括脉冲发生器，所述脉冲发生器连接在所述控制器与步进电机之间，在进行SMD器件检验时，所述控制器向脉冲发生器发送与备检测的SMD器件对应的触点信号，脉冲发生器根据收到触点信号向步进电机发送对应的脉冲信号，驱动步进电机旋转对应的角度，使备检测的SMD器件进入检测区域通道。
进一步地，所述插装器件备检单元包括插装器件安装器；所述插装器件安装器包括多个用于安装插装器件的插装单元；每个插装单元具有与多种插装器件匹配的插孔，插孔的底部有金属触头，插装器件插入插孔后与所述金属触头接触；所述金属触头与自动检验仪器连接；
所述每个插装单元包括一个插装接触开关，当插装器件插入插装单元后，插装接触开关接通，开关接通信号发送给所述控制器，通知所述插装单元内有备检的插装器件。
进一步地，所述控制器包括检验类型判断单元、第一控制单元和第二控制单元；
所述检验类型判断单元，用于根据接收的SMD备检确认开关和/或插装接触开关的接通信号，触发所述第一控制单元和/或第二控制单元工作；
所述第一控制单元用于控制所述SMD器件备检单元工作，采用顺序检验的方法，按照所述SMD盘件上的SMD器件排列顺序，依次控制所述SMD器件备检单元转动，使SMD器件逐个进入检测区域通道进行检验；
所述第二控制单元用于控制所述插装器件备检单元工作，采用并行检验方法，根据与插装单元对应的插装接触开关的接通信号，对安装在插装单元的插装件进行并行检验。
进一步地，还包括人机控制单元，用于向控制器发送指令对器件的检验过程进行控制；与自动检验仪器连接，接收、显示并存储自动检验仪器对器件的检验结果。
进一步地，所述人机控制单元包括监视模块、筛选模块、控制模块和存储模块；
所述监视模块，用于显示各个器件检验通道的检验工作状态和检验结果信息；
所述筛选模块，用于根据设定的产品参数范围，从检验结果中筛选出不符合要求的器件；
所述控制模块，用于向控制器发送开关控制量，对检验进行过程控制；
所述存储模块，用于存储对器件的检验结果。
进一步地，所述自动检验仪器包括RCL自动测量仪和多通道半导体图示仪；
所述RCL自动测量仪，用于检验接入测量通道的SMD器件，并将检验结果上传至人机控制单元；
所述多通道半导体图示仪：用于检验接入各测量通道的插装器件，测量包括二极管正向压降、二极管反向稳定电压、三极管放大倍数在内的插装器件参数，将检验结果上传至人机控制单元。
本发明还公开了一种电子元器件的集成式自动检验方法，包括以下步骤：
步骤S1、将备检的SMD盘件和/或插装器件分别安装于SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元；
步骤S2、识别所述SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元是否安装备检器件；
步骤S3、控制所述SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元上安装的备检器件与自动检验仪器连接进行检验；
步骤S4、存储并显示器件的检验结果，筛选出不符合要求的器件。
进一步地，步骤S3中对备检的SMD盘件采用顺序检验的方法，按照所述SMD盘件上的SMD器件排列顺序，依次控制所述SMD器件备检单元转动，使SMD器件逐个进入检测区域通道进行检验；对所述插装器件采用并行检验方法，对安装在插装器件备检单元的多个插装件进行并行检验。
本发明的有益效果如下：
(1)采用自动检验装置对SMD电阻、电容，插装二极管、三极管器件进行检验，应用后可将检验工时从原来的30分钟一批，缩短为10分钟一批。
(2)通过优化抽样环节，可降低破坏整盘器件造成浪费资源的风险。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例中的集成式自动检验装置原理示意图；
图2为本发明实施例中的集成式自动检验方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
本实施例公开了一种电子元器件的集成式自动检验装置，如图1所示，包括SMD器件备检单元、插装器件备检单元，控制器和自动检验仪器；
所述控制器，用于识别所述SMD器件备检单元和插装器件备检单元是否安装备检器件；控制所述SMD器件备检单元和插装器件备检单元上安装的备检器件与自动检验仪器连接进行检验；
所述SMD器件备检单元，用于安装备检的SMD盘件，在所述控制器的控制下，依次使SMD盘件中的每个SMD器件连接自动检验仪器进行检验；
所述插装器件备检单元，用于安装多个备检的插装器件，在所述控制器的控制下，将多个插装器件并行连接到自动检验仪器进行检验；
所述并行连接插装器件的数量与自动检验仪器的插装器件检验通道数量匹配。
所述自动检验仪器包括RCL自动测量仪和多通道半导体图示仪；
所述RCL自动测量仪，用于测量接入测量通道的SMD电阻、电容的参数；能够自动识别元件类别，自动切换量程，测量精度达到±5％。
所述多通道半导体图示仪，用于测量接入各通道的二极管、三极管的参数；包括二极管正向压降、二极管反向稳定电压、三极管放大倍数等。
具体的，所述SMD器件备检单元包括SMD盘件安装器、SMD备检确认开关、脉冲发生器、步进电机和测试触头；
所述SMD盘件安装器为可旋转的卡盘安装器，用于安装固定备检的SMD盘件；可将整盘的备检SMD电阻、电容安装固定，等备检验；
所述SMD备检确认开关，设置在所述SMD盘件安装器的基座上，当SMD盘件安装固定后，所述SMD备检确认开关被下压接通，开关接通信号发送给所述控制器，通知所述控制器备检验的SMD盘件安装完毕，可以开始检验；
所述步进电机连接所述SMD盘件安装器，在所述控制器输出信号的控制下，带动SMD盘件旋转一定的角度，使SMD盘件上的某一个SMD器件进入检测区域通道；
所述脉冲发生器，连接在所述控制器与步进电机之间连接，在进行SMD器件检验时，所述控制器向脉冲发生器发送与备检的SMD器件对应的触点信号，脉冲发生器根据收到触点信号向步进电机发送对应的脉冲信号，驱动步进电机旋转对应的角度，使备检的SMD器件进入检测区域通道。
优选的，还包括位置传感器，用于检测SMD器件进入检测区域通道的待检位置，当SMD器件位移至待检位置时，位置传感器工作，发出信号反馈给控制器，控制器控制步进电器停止动作。
所述测试触头与自动检验仪器电连接，当检测到备检的SMD器件进入检测区域通道后，所述测试触头下移，接触备检的SMD器件引脚，使自动检验仪器对SMD器件进行检验，当检验结束后，所述测试触头抬起，与SMD器件分离，等待下一个备检的SMD器件进入检测区域通道后再次下移。
优选的，所述测试触头处包含有微型传感器，用于微调测试触头位置，使测试触头准确对接SMD器件的引脚。
本实施例的SMD器件备检单元，由于采用了整盘安装、步进检验，改变了以往人工裁剪取样的情况，可有效规避样品破坏、浪费的风险。
具体的，所述插装器件备检单元包括插装器件安装器；所述插装器件安装器包括多个用于安装插装器件的插装单元；每个插装单元具有与包括二极管、三极管在内的插装器件匹配的插孔，插孔的底部有金属触头，插装器件插入插孔后与所述金属触头接触；所述金属触头与自动检验仪器连接；
所述每个插装单元包括一个插装接触开关，当插装器件插入插装单元后，插装接触开关接通，开关接通信号发送给所述控制器，通知所述插装单元内有备检的插装器件。
更具体的，插装器件安装器一共设计了10组插装单元，每一组插装单元都可以放置一个二极管或三极管，当插装器件安装器插下时，将插装接触开关压下接通，开关接通信号发送给所述控制器，通知所述插装单元内有备检的插装器件。
本实施例的插装器件备检单元采用并行方式测量，可同时对多个插装器件进行测量，提高的检验的效率。
具体的，所述控制器包括检验类型判断单元、第一控制单元和第二控制单元；
所述检验类型判断单元，用于根据接收的SMD备检确认开关和/或插装接触开关的接通信号，触发所述第一控制单元和/或第二控制单元工作；
所述第一控制单元用于控制所述SMD器件备检单元工作，采用顺序检验的方法，按照所述SMD盘件上的SMD器件排列顺序，通过控制步进电机的步进量，控制所述SMD器件备检单元的转动量，依次使SMD器件逐个进入检测区域通道进行检验；
所述第二控制单元用于控制所述插装器件备检单元工作，采用并行检验方法，根据与插装单元对应的插装接触开关的接通信号，对安装在插装单元的插装件进行并行检验。
优选的，所述控制器可采用包括PLC在内的可编程逻辑控制器实现，也可以使用单片机或其他控制器实现。
优选的，本实施例还包括有人机控制单元，用于向控制器发送指令对器件的检验过程进行控制；接收、显示并存储自动检验仪器对器件的检验结果。
所述人机控制单元可基于LabView开发的系统程序进行开发，具体包括监视模块、控制模块、筛选模块和存储模块；
所述监视模块，用于在监控界面上显示各个器件检验通道的检验工作状态和检验结果信息；
所述控制器通过与人机控制单元连接的串行通信接口；将各个器件检验通道的检验工作状态发送的所述监视模块进行显示，方便操作员监控，并可以通过监视界面的设置的触控按键控制测试装置工作状态；
所述RCL自动测量仪和多通道半导体图示仪均通过与人机控制单元连接的串行通信接口，将测试数据通过串口通讯上传至所述监视模块进行检验结果显示；
所述控制模块，用于根据监视界面的触控按键状态向控制器发送开关控制量，对检验进行过程控制；
例如，在人机控制单元的监控界面上，设置SMD检验按钮、停止检验按钮，插装器件检验按钮、停止检验按钮等控制按钮；
当所述控制器检测到SMD备检确认开关接通信号后，通过串行通信接口将“SMD检验准备好”消息发送到监视模块进行显示，操作员从监视模块的画面中看到该消息后，按压SMD检验按钮，所述控制模块将SMD检验控制开关量发送到所述控制器，所述控制器执行SMD器件的检验，在检验过程中，操作员可以通过按压停止检验按钮，向所述控制器发送停止检验控制开关量，使所述控制器停止执行SMD器件检验。
通过类似的方法可以实现对插装器件的检验和停止检验进行控制。
所述筛选模块，用于根据设定的产品参数范围，从检验结果中筛选出不符合要求的器件；通过数据编辑，将各个产品的参数判准准则输入模块中，测试时，通过分析获取的检验数据，与设定值进行比较，根据测试记录筛选出被测试器件中不符合要求的器件。
所述存储模块，用于存储对器件的检验结果，实现测试数据的可追溯性，历史数据可进行存储，用于数据调用时查看，储存时间可自定义。
本实施例还公开一种电子元器件的集成式自动检验方法，如图2所示，包括以下步骤：
步骤S1、将备检的SMD盘件和/或插装器件分别安装于SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元；
步骤S2、识别所述SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元是否安装备检器件；
具体的，根据SMD器件备检单元是否向所述控制器发送SMD备检确认开关的接通信号判断所述SMD器件备检单元是否安装SMD盘件；根据插装器件备检单元的某个插装单元是否向所述控制器发送插装接触开关的接通信号判断所述插装单元是否安装插装器件。
步骤S3、控制所述SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元上安装的备检器件与自动检验仪器连接进行检验；
具体的，步骤S3中对备检的SMD盘件采用顺序检验的方法，按照所述SMD盘件上的SMD器件排列顺序，依次控制所述SMD器件备检单元转动，使SMD器件逐个进入检测区域通道进行检验；对所述插装器件采用并行检验方法，对安装在插装器件备检单元的多个插装件进行并行检验。
步骤S4、存储并显示器件的检验结果，筛选出不符合要求的器件。
综上所述，本发明公开的电子元器件的集成式自动检验装置及方法，采用自动检验装置对SMD电阻、电容，插装二极管、三极管器件进行检验，应用后可将检验工时从原来的30分钟一批，缩短为10分钟一批；通过优化抽样环节，可降低破坏整盘器件造成浪费资源的风险。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电子元器件的集成式自动检验装置，其特征在于，包括：SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元，控制器和自动检验仪器；
所述控制器，用于识别所述SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元是否安装备检器件；控制所述SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元上安装的备检器件与自动检验仪器连接进行检验；
所述SMD器件备检单元，用于安装备检的SMD盘件，在所述控制器的控制下，依次使SMD盘件中的每个SMD器件连接自动检验仪器；
所述插装器件备检单元，用于安装多个备检的插装器件，在所述控制器的控制下，将多个插装器件并行连接到自动检验仪器；所述并行连接插装器件的数量与自动检验仪器的插装器件检验通道数量匹配。
2.根据权利要求1所述的集成式自动检验装置，其特征在于，所述SMD器件备检单元包括SMD盘件安装器、SMD备检确认开关、步进电机和测试触头；
所述SMD盘件安装器，用于安装固定备检的SMD盘件；
所述SMD备检确认开关，设置在所述SMD盘件安装器的基座上，当SMD盘件安装固定后，所述SMD备检确认开关被下压接通，开关接通信号发送给所述控制器，通知所述控制器SMD盘件安装完毕，等待进行检验；
所述步进电机连接所述SMD盘件安装器，在所述控制器输出信号的控制下，带动SMD盘件旋转一定的角度，依次使SMD盘件中的每个SMD器件连接自动检验仪器；
所述测试触头与自动检验仪器电连接，当检测到备检的SMD器件进入检测区域通道后，所述测试触头下移，接触备检的SMD器件引脚，使自动检验仪器对SMD器件进行检验，当检验结束后，所述测试触头抬起，与SMD器件分离。
3.根据权利要求2所述的集成式自动检验装置，其特征在于，所述SMD器件备检单元还包括脉冲发生器，所述脉冲发生器连接在所述控制器与步进电机之间，在进行SMD器件检验时，所述控制器向脉冲发生器发送与备检测的SMD器件对应的触点信号，脉冲发生器根据收到触点信号向步进电机发送对应的脉冲信号，驱动步进电机旋转对应的角度，使备检测的SMD器件进入检测区域通道。
4.根据权利要求1所述的集成式自动检验装置，其特征在于，所述插装器件备检单元包括插装器件安装器；所述插装器件安装器包括多个用于安装插装器件的插装单元；每个插装单元具有与多种插装器件匹配的插孔，插孔的底部有金属触头，插装器件插入插孔后与所述金属触头接触；所述金属触头与自动检验仪器连接；
所述每个插装单元包括一个插装接触开关，当插装器件插入插装单元后，插装接触开关接通，开关接通信号发送给所述控制器，通知所述插装单元内有备检的插装器件。
5.根据权利要求3所述的集成式自动检验装置，其特征在于，所述控制器包括检验类型判断单元、第一控制单元和第二控制单元；
所述检验类型判断单元，用于根据接收的SMD备检确认开关和/或插装接触开关的接通信号，触发所述第一控制单元和/或第二控制单元工作；
所述第一控制单元用于控制所述SMD器件备检单元工作，采用顺序检验的方法，按照所述SMD盘件上的SMD器件排列顺序，依次控制所述SMD器件备检单元转动，使SMD器件逐个进入检测区域通道进行检验；
所述第二控制单元用于控制所述插装器件备检单元工作，采用并行检验方法，根据与插装单元对应的插装接触开关的接通信号，对安装在插装单元的插装件进行并行检验。
6.根据权利要求5所述的集成式自动检验装置，其特征在于，还包括人机控制单元，用于向控制器发送指令对器件的检验过程进行控制；与自动检验仪器连接，接收、显示并存储自动检验仪器对器件的检验结果。
7.根据权利要求6所述的集成式自动检验装置，其特征在于，所述人机控制单元包括监视模块、筛选模块、控制模块和存储模块；
所述监视模块，用于显示各个器件检验通道的检验工作状态和检验结果信息；
所述筛选模块，用于根据设定的产品参数范围，从检验结果中筛选出不符合要求的器件；
所述控制模块，用于向控制器发送开关控制量，对检验进行过程控制；
所述存储模块，用于存储对器件的检验结果。
8.根据权利要求1-7任一所述的集成式自动检验装置，其特征在于，所述自动检验仪器包括RCL自动测量仪和多通道半导体图示仪；
所述RCL自动测量仪，用于检验接入测量通道的SMD器件，并将检验结果上传至人机控制单元；
所述多通道半导体图示仪：用于检验接入各测量通道的插装器件，测量包括二极管正向压降、二极管反向稳定电压、三极管放大倍数在内的插装器件参数，将检验结果上传至人机控制单元。
9.一种电子元器件的集成式自动检验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、将备检的SMD盘件和/或插装器件分别安装于SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元；
步骤S2、识别所述SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元是否安装备检器件；
步骤S3、控制所述SMD器件备检单元和/或插装器件备检单元上安装的备检器件与自动检验仪器连接进行检验；
步骤S4、存储并显示器件的检验结果，筛选出不符合要求的器件。
10.根据权利要求9所述的集成式自动检验方法，其特征在于，步骤S3中对备检的SMD盘件采用顺序检验的方法，按照所述SMD盘件上的SMD器件排列顺序，依次控制所述SMD器件备检单元转动，使SMD器件逐个进入检测区域通道进行检验；对所述插装器件采用并行检验方法，对安装在插装器件备检单元的多个插装件进行并行检验。
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