CN111736064A - 一种针对pcb板的多种类型信号在线测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种针对PCB板的多种类型信号在线测试系统，包括工业控制计算机和测试治具，工业控制计算机与MES数据库通信连接，所述测试治具包括检测夹具、扫码读头模块、信号源模块、采集卡模块、按键盒和显示模块。本发明还提出一种针对PCB板的多种类型信号在线测试方法。本发明将原本的离线测试纳入流程管控中，形成PCB板从开始投入到完成包装的完整流程的闭环管理，并限定测试时间，通过各点电压判定PCB板是否良品，可靠性高，降低了人员误判率并能够根据每个产品设置测试时间，实现全面管控生产节拍，同时能够防止测试治具用错、其它产品板混入本批次测试，使生产信息做到了真正的明朗化。

Description

一种针对PCB板的多种类型信号在线测试方法和系统

技术领域

本发明属于设备通信和信号处理领域，尤其是一种针对PCB板的多种类型信号在线测试方法和系统。

背景技术

液晶时序驱动控制板（PCB板）作为液晶显示器的一个重要组成部件也随着液晶显示器市场的发展，规模不断扩大。因此，如何控制生产成本，提高生产效率和产品质量成为PCB板生产过程中面临的一个重要问题。然而产品测试成为生产过程中最重要的一个环节，直接影响产品的质量和性能的稳定性。目前，本公司模组、白色家电的项目PCB板测试环节与整个生产过程脱离，测试仍然停留在离线的人工测试阶段。这种测试存在明显的弊端。操作人员在大量重复的工作中会出现漏测的现象，使得未经检测的PCB板流向包装栈位；操作人员为了提高测量的速度从而缩短了测试所需的时间，有问题的板子在极短的时间无法暴露，从而包装入库流入客户手中；当前测试仅仅是单一的画面是否异常的判断，存在画面正常局部电压有误的可能；产品出现问题后，无法做到测试数据的追溯，很难找到问题根源。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种针对PCB板的多种类型信号在线测试方法和系统，实现将PCB板的检测汇入到PCB板从开始投入到完成包装的完整流程之中，并具体限定了测试时间，通过各点电压判定PCB板是否良品，可靠性高。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种针对PCB板的多种类型信号在线测试方法，包括以下步骤：

步骤1：工业控制计算机根据MES数据库的权限允许操作员登陆在线测试系统，同时根据MES数据库的信息在显示模块显示登录人员的工号、姓名和照片，其中，技术员登陆后具备配置测试程序模块与通信配置模块的权限，普通员工登陆后具备操作测试主界面的权限；

步骤2：当有待测PCB板进入扫码读头模块的红外扫描范围内，扫码读头模块读取待测PCB板的SN码信息并传输至工业控制计算机，并在显示模块显示待测PCB板的机种名称、治具名称、上电模式、测试时间和测试参数；

扫码读头模块再读取检测夹具的条码信息并传输至工业控制计算机，工业控制计算机根据检测夹具的条码信息和待测PCB板的SN码信息来验证检测夹具与待测PCB板是否匹配，若匹配则转步骤3进行测试，若不匹配则更换检测夹具后重新进行验证；

步骤3：读取待测PCB板的SN码信息，通过MES数据库检查PCB板的机种及流程是否正确：

步骤3-1：检查机种：

若机种正确，则转步骤3-2；若机种不正确，则选择是否换型转产，若是则转步骤2，若否则对下一个PCB板进行检查；

步骤3-2：检查流程：

若流程正确，则转步骤4；若流程不正确，则将该PCB板返回正确栈位进行操作；

步骤4：根据工业控制计算机显示的上电方式上电：

若自动上电，则在设定时间后上电；若手动上电，则通过按键盒控制上电；

步骤5：记录信号源模块的电压电流值，采集卡模块读取待测PCB板的电压值数据，图像在经过设定测试时间后显示测试完成；

步骤6：判断电压值数据是否在预设的参考值范围内，若在则转步骤7，若不在，则显示NG，信号源模块断电，信息存入MES数据库并转步骤3，当累计NG次数达3次时自动报修；

步骤7：判断图像是否合格，若合格则转步骤8，若不合格，则操作员通过按键盒判断NG，信号源模块断电，信息存入MES数据库并转步骤3，当累计NG次数达3次时自动报修；

步骤8：显示模块显示测试子项和总项结果，同时显示本线体、本班次的一次直通率、良率、累计产出，信号源模块断电，待测PCB板的SN码信息、工作栈点时间、测试项目内容、测试结果、操作员信息保存至MES数据库。

一种基于上述针对PCB板的多种类型信号在线测试方法的在线测试系统，包括：工业控制计算机和测试治具，工业控制计算机与MES数据库通信连接，所述测试治具包括检测夹具、扫码读头模块、信号源模块、采集卡模块、按键盒和显示模块，扫码读头模块通过VISA串口与工业控制计算机连接，采集卡模块、按键盒的输出端均与工业控制计算机相连，信号源模块通过串口线束连接工业控制计算机的信号输出端，并通过LVDS线束连接检测夹具和显示模块；其中：工业控制计算机内置数据库，用于控制测试治具做出指令功能反应并获取其返回数据，进而比对各点电压和检测画面，所述数据库用于存储返回的数据；扫码读头模块，用于读取待测PCB板和测试治具的条码信息并传输给工业控制计算机的在线测试系统；信号源模块，用于根据工业控制计算机的在线测试系统的命令向显示模块输出信号或断开信号；采集卡模块，用于采集待测产品的电压并发送至工业控制计算机的在线测试系统；按键盒，用于由操作员输入其判断信息至工业控制计算机的在线测试系统中；显示模块，用于接收并显示信号源模块的画面信号供操作员识别。

进一步的，本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统，所述扫码读头模块包括读头、读头固定块和L型的支撑块，读头通过螺丝固定在读头固定块上，读头固定块通过螺丝固定在支撑块上，支撑块通过螺丝固定在测试治具上。

进一步的，本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统，所述扫码读头模块中的读头采用Honeywell读头。

进一步的，本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统，所述采集卡模块包括采集卡、分压板和继电器板，采集卡连接分压板，分压板连接继电器板，继电器板与待测PCB板的电压测试点引出的信号线相连。

进一步的，本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统，所述按键盒包括若干个按键、单片机按键板、USB线和串口线，单片机按键板设置在按键盒内部，按键设置在按键盒表面并连接单片机按键板的输入端，单片机按键板的输出端通过USB线和串口线连接工业控制计算机。

进一步的，本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统，还包括报警模块，与工业控制计算机连接。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统能够根据每个产品设置测试时间，实现全面管控生产节拍。

2、本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统采用操作员与机器判定结合的方式，大大降低人员误判率。

3、本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试方法能够防止测试治具用错、其他产品板混入本批次测试，使生产信息做到了真正的明朗化。

4、本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试方法将原本的离线测试纳入流程管控中，形成PCB板从开始投入到完成包装的完整流程的闭环管理。

附图说明

图1是本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试方法的流程图。

图2是本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统的示意图。

图3是本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统的扫码读头模块示意图。

图4是本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统的分压板示意图。

图5是本发明的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统的按键盒示意图。

附图标记含义：1：扫码读头模块，11：支撑块，12：读头固定块，2：信号源模块，3：采集卡模块，4：按键盒，41：按键，42：USB线，43：串口线，5：显示模块，6：高精度电阻。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

一种针对PCB板的多种类型信号在线测试方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1：工业控制计算机根据MES数据库的权限允许操作员登陆在线测试系统，同时根据MES数据库的信息在显示模块5显示登录人员的工号、姓名和照片，其中，技术员登陆后具备配置测试程序模块与通信配置模块的权限，普通员工登陆后具备操作测试主界面的权限。

步骤2：当有待测PCB板进入扫码读头模块1的红外扫描范围内，扫码读头模块1读取待测PCB板的SN码信息并传输至工业控制计算机，并在显示模块5显示待测PCB板的机种名称、治具名称、上电模式、测试时间和测试参数。

扫码读头模块1再读取检测夹具的条码信息并传输至工业控制计算机，工业控制计算机根据检测夹具的条码信息和待测PCB板的SN码信息来验证检测夹具与待测PCB板是否匹配，若匹配则转步骤3进行测试，若不匹配则更换检测夹具后重新进行验证。

步骤3：读取待测PCB板的SN码信息，通过MES数据库检查PCB板的机种及流程是否正确：

步骤3-1：检查机种：

若机种正确，则转步骤3-2；若机种不正确，则选择是否换型转产，若是则转步骤2，若否则对下一个PCB板进行检查；

步骤3-2：检查流程：

若流程正确，则转步骤4；若流程不正确，则将该PCB板返回正确栈位进行操作。

步骤4：根据工业控制计算机显示的上电方式上电：

若自动上电，则在设定时间后上电；若手动上电，则通过按键盒4控制上电。

步骤5：记录信号源模块2的电压电流值，采集卡模块3读取待测PCB板的电压值数据，图像在经过设定测试时间后显示测试完成。

步骤6：判断电压值数据是否在预设的参考值范围内，若在则转步骤7，若不在，则显示NG，信号源模块2断电，信息存入MES数据库并转步骤3，当累计NG次数达3次时自动报修。

步骤7：判断图像是否合格，若合格则转步骤8，若不合格，则操作员通过按键盒4判断NG，信号源模块2断电，信息存入MES数据库并转步骤3，当累计NG次数达3次时自动报修。

步骤8：显示模块5显示测试子项和总项结果，同时显示本线体、本班次的一次直通率、良率、累计产出，信号源模块2断电，待测PCB板的SN码信息、工作栈点时间、测试项目内容、测试结果、操作员信息保存至MES数据库。

一种基于针对PCB板的多种类型信号在线测试方法的在线测试系统，如图2所示，包括：工业控制计算机和测试治具，工业控制计算机与MES数据库通信连接。所述测试治具包括检测夹具、扫码读头模块1、信号源模块2、采集卡模块3、按键盒4和显示模块5，扫码读头模块1通过VISA串口与工业控制计算机连接，采集卡模块3、按键盒4的输出端均与工业控制计算机相连，信号源模块2通过串口线束连接工业控制计算机的信号输出端，并通过LVDS线束连接检测夹具和显示模块5。

其中：工业控制计算机内置数据库，用于控制测试治具做出指令功能反应并获取其返回数据，进而比对各点电压和检测画面，所述数据库用于存储返回的数据。

扫码读头模块1，用于读取待测PCB板和测试治具的条码信息并传输给工业控制计算机的在线测试系统。如图3所示，所述扫码读头模块1包括读头、读头固定块12和L型的支撑块11，读头通过螺丝固定在读头固定块12上，读头固定块12通过螺丝固定在支撑块11上，支撑块11通过螺丝固定在测试治具上。所述扫码读头模块1中的读头采用Honeywell读头。

信号源模块2，用于根据工业控制计算机的在线测试系统的命令向显示模块5输出信号或断开信号。

采集卡模块3，用于采集待测产品的电压并发送至工业控制计算机的在线测试系统。所述采集卡模块3包括采集卡、分压板和继电器板，如图4所示为分压板的结构，采集卡连接分压板，分压板连接继电器板，继电器板与待测PCB板的电压测试点引出的信号线相连。

按键盒4，用于由操作员输入其判断信息至工业控制计算机的在线测试系统中。如图5所示，所述按键盒4包括若干个按键、单片机按键板、USB线和串口线，单片机按键板设置在按键盒4内部，按键41设置在按键盒4表面并连接单片机按键板的输入端，单片机按键板的输出端通过USB线42和串口线43连接工业控制计算机。

显示模块5，用于接收并显示信号源模块2的画面信号供操作员识别。

报警模块，与工业控制计算机连接。

实施例1

一种针对PCB板的多种类型信号在线测试方法，包括以下步骤：

步骤1：根据MES权限登陆，技术员登陆可配置测试程序模块与通信配置模块，员工登陆只能操作测试主界面。并显示员工工号、姓名、照片。具体形成软件的运行过程如下：

登录：1）labview主程序运行之后，点击登陆按钮，可以调用labview的子vi，弹出登陆界面窗口，同时系统会锁定主程序页面，直到登陆页面关闭。

2）在登录页面中，员工输入工号和密码，点击登录按钮之后，labview会在后台先实例化自定义的fctdll接口对象，然后调用对象的login方法，该方法需要接收num和password两个参数。获取两个参数后，login方法会去MES数据库的userinfo表中取相应字段做对比，对比成功则返回true和权限id，对比失败则返回false和错误信息。

3）登录页面获取到结果后，如果失败则提示用户，并停留在登陆界面允许重新登陆；登陆成功则调用labview的子vi引用的fp.close方法，关闭登陆页，同时将工号和获取到的员工姓名与权限id传给主程序界面，主程序在获取到姓名工号后则会将其显示在程序界面上，同时用此工号去访问位于ftp服务器上的对应工号的员工的照片将其显示出来。labview主程序后台同时也会对权限id进行判断，是否与配置文件中的id对应，本方案中定义了两种权限：测试员工与工程师，测试员工登陆后可以操作fct测试系统进行测试板的测试，工程师权限登陆之后可以进行通信配置和机种配置。

步骤2：治具安装Honeywell读头，该读头与工业控制计算机相连。Honeywell读头读取PCBA板唯一标识SN码（Serial Number）加载程序，通过VS编写与MES交互接口，显示出待检测产品的产品名称、测试程序子项目参数、治具名称；Honeywell读头读取治具REELID码，验证治具正确性后，进行正式检测。每块PCBA板将进行机种及流程判断，正确后执行下一步上电步骤。具体形成软件的运行过程如下：

Honeywell读头通过VISA串口与计算机软件连接，其VISA串口的配置是VISA资源名称为“读头扫码口”、波特率为115200、其余的数据比特、奇偶参数均为默认值。LabVIEW通过创建Bytes at Port属性节点确定读取缓冲区的字节数，利用VISA读取节点将Honeywell读头读取的数据读取出来将其赋值给相应的控件（PCB条码、治具条码、当前待测PCB条码）。在计算机软件打开，进行初步的信息调取时，PCB条码作为传值参数，传递给构造器节点即调用的.NET对象实例，通过对.NET对象实例“fctdll”的调用获取相应的信息，包括机种号、治具名、机种名称、程序名、上电方式、测试时间。在读头设备读取到治具条码信息时，LabVIEW将治具条码作为参数传递给构造器节点即调用的.NET对象实例，通过对.NET对象实例“fctdll”的调用进行判断实际使用的治具与设定的治具是否一致。在读头读取到当前待测的PCB条码时，当前待测PCB条码作为参数，传递给构造器节点即调用的.NET对象实例，通过对.NET对象实例“fctdll”的调用判断其机种以及流程是否正确。LabVIEW对.NET对象实例“fctdll”的调用的数据库逻辑如下：1）通过待测PCB板的Serial Number从MES数据库中的ProcessInfo表中查询出ProductNo（机种号），再根据ProductNo（机种号）在ProductInformation表中获取出ProductName（机种名称）。2）通过ProcessInfo表中ProductNo（机种号）与ProductInformation表中的ProductNo以及FCTProgram表中的ProductNo相互匹配，获取T-CON板的测试信息包括：FCTprogramname（FCT检测程序名称）、PartNo（治具名称）、Electricitymode（上电模式）、Testtime（测试时间）。3）通过PCB板的Serial Number在表ProcessInfo中查询出workNodeID（工作节点ID），再通过workNodeID从表（workNodeInfo）中获取StationID（栈点ID），最后从RouteDetail表中获取nextStationID。将其与本机ID想对比从而得出流程是否正确的结果。

步骤3：信号源与工业控制计算机相连，计算机测试系统根据操作内容发出正确的通信指令给从机信号源，使其进行上电、写入信号读取电压电流、切换画面、断电操作。具体形成软件的运行过程如下：

计算机软件调用信号源的实现是通过VISA串口通信，VISA资源为信号源指令发送串口经由VISA清空I/O缓冲区，清空指定的缓冲区数据。在软件通过对FCTDLL的调用给出机种检查和流程检查的结果后，软件通过判断其是否全部正确，如若正确则调用VISA写入，使写入缓冲区的开启信号源指令写入指定的信号源。运用同样的方法可以对信号源进行切换图片、关闭信号源的功能。其理论依据如下：

其通信协议为：波特率115200、起始位1位、数据位8位、无校验位以及停止位1位。

在通讯中主机发送的指令内容定义：

类型

引导字符

设备地址

子地址

命令字符

数据长度

数据内容

累加和

长度

1

1

1

1

1

n

1

内容

0xAA

XX

X

X

X

X

X

从机回复的指令内容定义：

类型

引导字符

设备地址

子地址

标示符

数据长度

数据内容

累加和

长度

1

1

1

1

1

n

1

内容

0x55

XX

X

X

X

X

X

从机返回的应答标志符定义：

标示符

0x00

0x5F

0x6F

0x7F

0xBF

0xFF

含义

操作成功

操作失败

参数错误

命令错误

通讯失败

设备忙

由以上标准定义，作为从机的信号源，其设备地址为“0x19”；子地址由于仅支持1个设备同时与上位机通信，因此其固定值为“0x00”；命令字符的运用的有开关、切换、读取；数据长度即为：数据的长度，不包括累加和的长度，有可能是0。当数据长度是0时，“数据内容”部分不存在；数据内容表示：当数据长度不为0时为所发送的数据，不能大于255字节；累加和则为以简单的累加和作为校验。只针对数据部分进行累加，如果数据长度为1，累加和就等于数据内容，如果数据长度为0，不仅数据部分内容为空，累加和部分也为空。

计算机测试系统发出十六进制通信指令给从机信号源，指令包括打开信号源指令（AA19 0012 0101 01）、信号源电源状态读取指令（AA19 0020 00）、切换画面指令（AA190014 0101 01）、关闭信号源指令（AA19 0012 0100 00）。其中信号源电源状态读取指令的从机返回的十六进制（5519 00ZZ XXXX XXXX）。返回数据内容定义：

字节1：LVDS_VCC电压值高8bit；

字节2：LVDS_VCC电压值低8bit；

字节3：LVDS_VCC电流值高8bit；

字节4：LVDS_VCC电流值低8bit；

电压的计算公式为：电压 = (字节1*256 + 字节2)/2000.0（单位V）

电流的计算公式为：电流 = (字节3*256 + 字节4)*4/25000.0（单位mA）

步骤4：测试治具、信号采集、工业控制计算机相连，通过测试程序读取采集卡内容，进行与测试程序规定每个子项目的规格中心值比对，显示结果。

具体形成软件的运行过程如下：

在信号源接收到计算机软件给出信号源打开指令后，采集到的PCB板的各项测试数据包括各个点位的电压、电流信息。计算机软件在接受到这些信息后会将其与事先上传的各个测试项的合理范围值进行对比，最后会将采集到的实际测试值以及相应的对比结果实时存入到MES数据库中。其中，上传的测试项数据读取方式是LabVIEW通过Excel进行读取，对比以及结果的记录是通过对数组的应用解决。其详细方法步骤是，在子程序界面编写好以当前生产产品所需的各个测试项以及测试项的具体数据，将其以产品名称为标题的Excel的格式保存至本地，计算机软件进入测试状态下时，软件的主界面调用相关的Excel._application句柄，完成对生成的Excel文件读取。在完成对Excel的读取后，我们对数据的处理方式为：将获取的测量值放入对应的一维数组中，并与获取的Excel数组中的设定测量值范围进行对比，将对比结果放入相应的一维数组中，最终将这两个一维数组插入到Excel生成二维数组。

步骤5：按键板卡、测试治具、工业控制计算机相连。按键板卡发出信号指令，测试软件接收命令，主界面显示测试子项与总项结果。运用VS编写与MES接口，对测试结果与子项结果上传入MES和过栈处理。测试结果三次NG自动报修，未测试PCBA板将无法进行包箱操作。具体形成软件的运行过程如下：

在电压信息正常，肉眼判断画面异常情况下。通过按键板按键向程序发入指令。在fct测试程序中，labview通过调用c#接口，先实例化fctdll对象，然后调用对象的testresult方法，将SN，测试程序名称，操作员工号，测试结果(OK/NG)和测试内容（每一个测试子项的详细内容)上传是服务器。存储的mes数据库的TestRecord表以及TestRecordDetail表中，TestRecord表用于存放总测试结果， TestRecordDetail表中存储每个SN的每次测试的每一项的详细结果。接口设计，测试内容是打包成一个DataTable传给接口。当时由于labview对于DataTable数据类型支持不稳定，解决方式新添加ResuleToTable函数，接受测试内容组成的二维数组， ResuleToTable函数通过foreach循环把二维数组分割成若干个一维数组，在对每个一维数组进行foreach循环，将整个二维数组中的每一个元素复制给新建的DataTable然后再传给原接口，接口在处理完程序传给它的数据之后会返回处理结果，上传成功返回true，上传失败返回false和错误详情。在实际生产过程中遇到过网络波动的情况，会导致接口返回结果过于缓慢，解决方式在接口设计中使用TaskFactory类中的StartNew方法，新建一个线程执行调用接口方法，并给他一个5S的超时延时，如果时间之内执行成功就正常返回结果，超过时间之后会返回false和失败的详情。接口每次收到测试结果会进行判断，如果此块测试板的SN在TestRecord表中已经存在两条NG的记录，则第三次NG则会直接自动保修，并在数据库把此测试板的站点(Station)改为维修台。

步骤6：在测试主界面做到测试数量可视化，显示出本线体、本班次的一次直通率、良率、累计产出。

通过产量反应企业生产能力，直通率反应企业质量控制能力，都是反应企业所拥有的加工能力的一个技术参数。具体形成软件的运行过程如下：

运用VS与SQL定义一个接口函数kanban，测试程序扫码SN步骤后调用此接口，将绑定的SN传给接口函数kanban，接口函数kanban在接收到SN后，访问mes数据库，在ProcessInfo表中通过SN查到WorkOrderID，与配置文件定义好的WorkNodeID去StationProcInfo表中查询当前工单当前站点当前班次的所有测试结果，包括PassQuantity(一次通过的数量)，FailQuantity(第一次失败的数量)， RepassQuantity(第二次测试通过的数量)，RefailQuantity(第二次测试失败的数量).获取系统时间来确定当前班次，白班早8:00到当前时间，夜班20:00到当前时间 。产量为这四个字段的总数量； 一次直通率计算公式为PassQuantity/ FailQuantity/100 %；良率计算公式为PassQuantity+ PassQuantity/PassQuantity，最后将3个我们需要的数据组成一个数组，接口将这个数组返回给labview，然后labview中通过程序中的索引数组取出结果。

实施例2

对于原本的检测治具来讲，其是一个单独的个体，不能够与测试软件完美适应，为了能够将二者形成一个良好的测试循环，本方案提出一种基于针对PCB板的多种类型信号在线测试方法的在线测试系统，对检测治具做出改良。

1）读头模块，该模块是外部与测试软件通信的重要模块，读头将读取的条码信息传输给测试软件，软件进行记录保存。读头模块设计包括读头固定块、支撑块，读头固定块可旋转，便于读头扫码。支撑块通过螺丝固定在测试治具上，读头固定块通过螺丝固定在支撑块上，读头通过螺丝固定在读头固定块上。

2）信号源模块，通过上位机向信号源发送命令来控制信号源的开关，从而达到向屏幕输出信号和断开信号的功能。信号源模块通过LVDS线束与测试治具连接，信号源模块通过串口线束与工业控制计算机连接。计算机软件调用信号源的实现是通过VISA串口通信，VISA资源为信号源指令发送串口经由VISA清空I/O缓冲区，清空指定的缓冲区数据。

3）采集卡模块，包括采集卡、分压板、继电器板，首先由分压板通过高精度电阻6进行分压，将产品上的电压按比例缩小至采集卡量程内，再由采集卡采集到电压数据返回给测试软件，经比例还原为产品电压并与标准对比，判断产品是否为不良。继电器板通过控制采集通道开闭实现采集卡扩容，提高采集卡通用性。

4）按键板模块，控制程序运行的关键节点，通过按键将人判断的信息传递给软件判断软件是否进行下一步操作。

5）显示模块，显示信号源发出的画面信息，由操作员识别画面信息通过按键传递给测试软件。

首先，本方案的方法和系统形成软件后可直接通过工业控制计算机对硬件组装设计的测试治具、读头、信号源、采集卡、以及按键板进行信息交互读取与存储，由计算机软件发送指令，相应的硬件做出指令功能反应并返回数据，软件将数据存储于数据库。根据采集比对各点电压，自动检测画面（毫秒级），采用操作员与机器判定结合的方式，大大降低人员误判率。根据每个产品设置的测试时间，做到了生产节拍的管控。

其次，就传统的夹具测试独立存在的问题，舍弃了原本的由测试程序下载数据、辅助上传程序结合实现数据交互方法，优化为接口方式实现数据的对比与上传的方法。本测试系统通过接口与现有的MES数据库系统建立了关联，软件通过DLL文件与MES系统交互调取出当前生产批次的产品信息，包括机种号、机种名称、程序名称、治具名称，增加了以往治具用错、其它产品板混入本批次测试的防错功能，使生产信息做到了真正的明朗化。软件将原本离线的测试纳入流程管控中，PCBA从开始投入到完成包装的完整流程的闭环管理。测试站设置为产品完整流程的必经站点，只有符合该站点设定好的前一站点的待测板才可以经过检测站，同样，PCB板完成本站检测任务的结果传入MES后，才可以进入接下来的包装流程。此方案做到了生产制造执行系统所包含的人、机、产品、测试程可追溯，生产流程中的错、漏现象可管控。同时在实时生产的过程中，软件可视化的展示了一次直通率、良率、累计产出的生产实时信息，以便管理人员分析生产情况。

最后，本测试系统兼容性强，改动测试内容即可推广至汽车电子、白色家电项目。系统灵活性高、开发周期短、客户需求快速响应。

综上，本方案的软硬结合的在线测试方法和系统可以解决当前的离线人工测试暴露的问题。首先，在线测试系统与现有的MES数据库系统建立了关联，将PCB板的检测模块汇入到PCB板从开始投入到完成包装的完整流程之中。其次，在线测试系统从根本上规定了符合正常生产节拍的测试时间，规定了员工必须的测试时间，大大的改善了操作人员只追求速度的问题。并且，本测试系统通过采集判定各点电压来多方面判定产品是否为良品，可靠性高。同时将测试数据都上传到MES里，后续出现问题追溯十分便捷。最后，本测试系统是一个开放性的技术平台，兼容性强。系统现试用于本公司TCON和小天鹅产品，通过改动测试内容即可推广至汽车电子、白色家电项目，灵活性高、开发周期短、客户需求快速响应。本测试系统解决了当下测试工作的缺陷，可以有效地提高生产效率，降低漏检率，节约劳动成本，提高生产力，满足了客户对品质的要求，把握了当前的市场方向，提升了竞争力。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种针对PCB板的多种类型信号在线测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：工业控制计算机根据MES数据库的权限允许操作员登陆在线测试系统，同时根据MES数据库的信息在显示模块（5）显示登录人员的工号、姓名和照片，其中，技术员登陆后具备配置测试程序模块与通信配置模块的权限，普通员工登陆后具备操作测试主界面的权限；

步骤2：当有待测PCB板进入扫码读头模块（1）的红外扫描范围内，扫码读头模块（1）读取待测PCB板的SN码信息并传输至工业控制计算机，并在显示模块（5）显示待测PCB板的机种名称、治具名称、上电模式、测试时间和测试参数；

扫码读头模块（1）再读取检测夹具的条码信息并传输至工业控制计算机，工业控制计算机根据检测夹具的条码信息和待测PCB板的SN码信息来验证检测夹具与待测PCB板是否匹配，若匹配则转步骤3进行测试，若不匹配则更换检测夹具后重新进行验证；

步骤3：读取待测PCB板的SN码信息，通过MES数据库检查PCB板的机种及流程是否正确：

步骤3-1：检查机种：

若机种正确，则转步骤3-2；若机种不正确，则选择是否换型转产，若是则转步骤2，若否则对下一个PCB板进行检查；

步骤3-2：检查流程：

若流程正确，则转步骤4；若流程不正确，则将该PCB板返回正确栈位进行操作；

步骤4：根据工业控制计算机显示的上电方式上电：

若自动上电，则在设定时间后上电；若手动上电，则通过按键盒（4）控制上电；

步骤5：记录信号源模块（2）的电压电流值，采集卡模块（3）读取待测PCB板的电压值数据，图像在经过设定测试时间后显示测试完成；

步骤6：判断电压值数据是否在预设的参考值范围内，若在则转步骤7，若不在，则显示NG，信号源模块（2）断电，信息存入MES数据库并转步骤3，当累计NG次数达3次时自动报修；

步骤7：判断图像是否合格，若合格则转步骤8，若不合格，则操作员通过按键盒（4）判断NG，信号源模块（2）断电，信息存入MES数据库并转步骤3，当累计NG次数达3次时自动报修；

步骤8：显示模块（5）显示测试子项和总项结果，同时显示本线体、本班次的一次直通率、良率、累计产出，信号源模块（2）断电，待测PCB板的SN码信息、工作栈点时间、测试项目内容、测试结果、操作员信息保存至MES数据库。

2.一种基于权利要求1所述的针对PCB板的多种类型信号在线测试方法的在线测试系统，其特征在于，包括：工业控制计算机和测试治具，工业控制计算机与MES数据库通信连接，所述测试治具包括检测夹具、扫码读头模块（1）、信号源模块（2）、采集卡模块（3）、按键盒（4）和显示模块（5），扫码读头模块（1）通过VISA串口与工业控制计算机连接，采集卡模块（3）、按键盒（4）的输出端均与工业控制计算机相连，信号源模块（2）通过串口线束连接工业控制计算机的信号输出端，并通过LVDS线束连接检测夹具和显示模块（5）；其中：

工业控制计算机内置数据库，用于控制测试治具做出指令功能反应并获取其返回数据，进而比对各点电压和检测画面，所述数据库用于存储返回的数据；

扫码读头模块（1），用于读取待测PCB板和测试治具的条码信息并传输给工业控制计算机的在线测试系统；

信号源模块（2），用于根据工业控制计算机的在线测试系统的命令向显示模块（5）输出信号或断开信号；

采集卡模块（3），用于采集待测产品的电压并发送至工业控制计算机的在线测试系统；

按键盒（4），用于由操作员输入其判断信息至工业控制计算机的在线测试系统中；

显示模块（5），用于接收并显示信号源模块（2）的画面信号供操作员识别。

3.根据权利要求2所述的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统，其特征在于，所述扫码读头模块（1）包括读头、读头固定块（12）和L型的支撑块（11），读头通过螺丝固定在读头固定块（12）上，读头固定块（12）通过螺丝固定在支撑块（11）上，支撑块（11）通过螺丝固定在测试治具上。

4.根据权利要求2或3所述的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统，其特征在于，所述扫码读头模块（1）中的读头采用Honeywell读头。

5.根据权利要求2所述的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统，其特征在于，所述采集卡模块（3）包括采集卡、分压板和继电器板，采集卡连接分压板，分压板连接继电器板，继电器板与待测PCB板的电压测试点引出的信号线相连。

6.根据权利要求2所述的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统，其特征在于，所述按键盒（4）包括若干个按键（41）、单片机按键板、USB线（42）和串口线（43），单片机按键板设置在按键盒（4）内部，按键（41）设置在按键盒（4）表面并连接单片机按键板的输入端，单片机按键板的输出端通过USB线（42）和串口线（43）连接工业控制计算机。

7.根据权利要求2所述的针对PCB板的多种类型信号在线测试系统，其特征在于，还包括报警模块，与工业控制计算机连接。

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