CN113640696A - 一种服务器psu自动化插拔测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种服务器PSU自动化插拔测试系统，包括与电源测试点信号连接的示波器，还包括用于安装测试用服务器、待测PSU及电源线的安装平台、设置于安装平台上并可进行空间运动的机械臂、设置于机械臂上并用于实时检测待测PSU、电源线、测试用服务器的电源插槽及测试用服务器的接线连接器的位置信息的视觉感应器，以及设置于机械臂上并与视觉感应器信号连接、用于夹取待测PSU在电源插槽内插拔或夹取电源线在接线连接器内插拔的夹爪机构。如此，本发明相比于现有技术，PSU性能插拔测试的各个测试进程均由机械臂与夹爪机构协同自动完成，几乎无需人工劳动介入，因此能够实现PSU性能测试的自动化作业，提高PSU性能测试作业效率，降低人工劳动负荷。

Description

一种服务器PSU自动化插拔测试系统

技术领域

本发明涉及服务器技术领域，特别涉及一种服务器PSU自动化插拔测试系统。

背景技术

随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。

服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求并进行处理，因此服务器具备承担服务并且保障服务的能力。根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器、WEB服务器等。服务器的主要构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，与通用的计算机架构类似，但在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

在大数据时代，大量的IT设备会集中放置在数据中心的机柜中。这些数据中心包含各类型的服务器、存储、交换机及大量的机柜及其它基础设施。每种IT设备都是由各种硬件板卡组成，如服务器主板、计算模块、存储模块、机箱、风扇模块、供电模块等。其中，供电模块的工作稳定性尤其重要，只有供电模块的参数合格、运行状态长期稳定才能保证其余模块的正常运行。

目前，供电模块通常采用PSU(Power supply unit，电源供应单元)，为保证PSU的质量合格，需要在出厂前对PSU的性能进行插拔测试。PSU的插拔测试是一项重复性且工作量巨大的测试作业，其基本测试方法包括四个连续的测试进程：在电源插槽中插入PSU、将电源线接入接线连接器，将电源线拔出接线连接器，在电源插槽中拔出PSU。在每个动作结束时，均需通过示波器观察电源测试点的信号变化，以此判断当前测试的PSU的性能质量。

然而，由于单次测试过程中电源测试点的信号变化可能比较轻微，单次测试结果不具有参考性，因此往往需要重复进行数十次的插拔操作，现有技术中采用人工完成上述测试操作，如此势必导致人工劳动强度过大，且人工进行测试操作的效率较低，不利于快速进行PSU性能测试。

因此，如何实现PSU性能测试的自动化作业，提高PSU性能测试作业效率，降低人工劳动负荷，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种服务器PSU自动化插拔测试系统，能够实现PSU性能测试的自动化作业，提高PSU性能测试作业效率，降低人工劳动负荷。

为解决上述技术问题，本发明提供一种服务器PSU自动化插拔测试系统，包括与电源测试点信号连接的示波器，还包括用于安装测试用服务器、待测PSU及电源线的安装平台、设置于所述安装平台上并可进行空间运动的机械臂、设置于所述机械臂上并用于实时检测所述待测PSU、所述电源线、所述测试用服务器的电源插槽及所述测试用服务器的接线连接器的位置信息的视觉感应器，以及设置于所述机械臂上并与所述视觉感应器信号连接、用于夹取所述待测PSU在所述电源插槽内插拔或夹取所述电源线在所述接线连接器内插拔的夹爪机构。

优选地，所述视觉感应器与所述夹爪机构集成设置于所述机械臂的末端位置。

优选地，所述视觉感应器为图像传感器，且所述视觉感应器用于实时检测所述待测PSU、所述电源线、所述测试用服务器的电源插槽及所述测试用服务器的接线连接器的相对位置坐标及姿态。

优选地，所述夹爪机构包括连接于所述机械臂末端的夹持盘、设置于所述夹持盘上并用于夹持所述待测PSU的电源夹持器、设置于所述夹持盘上并用于夹持所述电源线的线缆夹持器。

优选地，所述夹爪机构还包括设置于所述夹持盘上、用于推动所述待测PSU在所述电源插槽内滑动至预设安装深度的电源推进器。

优选地，所述电源推进器的前端设置有与所述待测PSU的外壳抵接的推进杆。

优选地，所述夹爪机构还包括设置于所述夹持盘上、用于将所述待测PSU从所述电源插槽内拉出至槽口外的电源拉拔器。

优选地，所述电源拉拔器的前端设置有与所述待测PSU的外壳上预留的安装孔相连的连接器。

优选地，所述夹爪机构还包括设置于所述电源推进器及所述电源拉拔器的侧壁上、用于率先抵接所述电源插槽的电源卡扣以将其解锁的卡扣按压器。

优选地，所述卡扣按压器的抵接面嵌设有与所述电源推进器或所述电源拉拔器信号连接的压力感应器。

本发明所提供的服务器PSU自动化插拔测试系统，主要包括示波器、安装平台、机械臂、视觉感应器、夹爪机构。其中，示波器与电源测试点保持信号连接，主要用于在PSU的各个测试进程中通过波形图观察电源测试点产生的信号变化。安装平台为本系统的主体结构，主要用于安装测试用服务器、待测PSU及电源线，同时也用于安装和承载其余系统部件。机械臂设置在安装平台上，并可在安装平台上进行三维空间内的任意运动。视觉感应器设置在机械臂上，主要用于通过机器视觉实时检测安装平台上的待测PSU、电源线、测试用服务器的电源插槽、测试用服务器的接线连接器的位置信息。夹爪机构设置在机械臂上，与视觉感应器保持信号连接，可实时接收视觉感应器的检测数据，并据此在机械臂的驱动下移动至待测PSU或电源线位置处，对待测PSU及对应的电源线进行夹取，然后将夹取好的待测PSU在机械臂的驱动下移动至电源插槽处，将待测PSU插入电源插槽内，或从电源插槽中拔除已经安装好的待测PSU；以及将夹取好的电源线在机械臂的驱动下移动至接线连接器处，将电源线插入接线连接器中，或从接线连接器中拔除已经安装好的电源线。如此，本发明所提供的服务器PSU自动化插拔测试系统，通过安装平台实现测试用服务器、待测PSU及电源线的安装，再通过机械臂带动夹爪机构在安装平台上进行三维空间运动，同时通过视觉感应器实时检测待测PSU、电源线、电源插槽、接线连接器的位置信号，使得夹爪机构能够自动、准确地完成对待测PSU、电源线的夹取动作，以及在电源插槽内对待测PSU的插拔动作和在接线连接器中对电源线的插拔动作，从而依次完成PSU性能插拔测试的各个测试进程。相比于现有技术，PSU性能插拔测试的各个测试进程均由机械臂与夹爪机构协同自动完成，几乎无需人工劳动介入，因此能够实现PSU性能测试的自动化作业，提高PSU性能测试作业效率，降低人工劳动负荷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为安装平台的俯视图。

图3为夹爪机构的具体结构示意图。

其中，图1—图3中：

安装平台—1，机械臂—2，视觉感应器—3，夹爪机构—4；

安装板—11，调节螺栓—12，运动基座—13，运动控制器—21，夹持盘—41，电源夹持器—42，线缆夹持器—43，电源推进器—44，电源拉拔器—45，卡扣按压器—46，压力感应器—47；

推进杆—441，连接件—451。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，服务器PSU自动化插拔测试系统主要包括示波器、安装平台1、机械臂2、视觉感应器3、夹爪机构4。

其中，示波器与电源测试点保持信号连接，主要用于在PSU的各个测试进程中通过波形图观察电源测试点产生的信号变化。

安装平台1为本系统的主体结构，主要用于安装测试用服务器、待测PSU及电源线，同时也用于安装和承载其余系统部件。

机械臂2设置在安装平台1上，并可在安装平台1上进行三维空间内的任意运动。

视觉感应器3设置在机械臂2上，主要用于通过机器视觉实时检测安装平台1上的待测PSU、电源线、测试用服务器的电源插槽、测试用服务器的接线连接器的位置信息。

夹爪机构4设置在机械臂2上，与视觉感应器3保持信号连接，可实时接收视觉感应器3的检测数据，并据此在机械臂2的驱动下移动至待测PSU或电源线位置处，对待测PSU及对应的电源线进行夹取，然后将夹取好的待测PSU在机械臂2的驱动下移动至电源插槽处，将待测PSU插入电源插槽内，或从电源插槽中拔除已经安装好的待测PSU；以及将夹取好的电源线在机械臂2的驱动下移动至接线连接器处，将电源线插入接线连接器中，或从接线连接器中拔除已经安装好的电源线。

如此，本实施例所提供的服务器PSU自动化插拔测试系统，通过安装平台1实现测试用服务器、待测PSU及电源线的安装，再通过机械臂2带动夹爪机构4在安装平台1上进行三维空间运动，同时通过视觉感应器3实时检测待测PSU、电源线、电源插槽、接线连接器的位置信号，使得夹爪机构4能够自动、准确地完成对待测PSU、电源线的夹取动作，以及在电源插槽内对待测PSU的插拔动作和在接线连接器中对电源线的插拔动作，从而依次完成PSU性能插拔测试的各个测试进程。

相比于现有技术，PSU性能插拔测试的各个测试进程均由机械臂2与夹爪机构4协同自动完成，几乎无需人工劳动介入，因此能够实现PSU性能测试的自动化作业，提高PSU性能测试作业效率，降低人工劳动负荷。

同时，在夹爪机构4夹取待测PSU插进电源插槽时、夹爪机构4夹取电源线插进接线连接器时、夹爪机构4夹取电源线拔出接线连接器时、夹爪机构4夹取待测PSU拔出电源插槽时，示波器分别记录电源测试点产生的信号变化。

如图2所示，图2为安装平台1的俯视图。

在关于安装平台1的一种优选实施例中，为便于测试用服务器的安装固定，本实施例在安装平台1的表面设置有安装板11。同时，考虑到不同的服务器的尺寸不同，服务器上的电源插槽、接线连接器的位置可能各不相同，而机械臂2的空间运动范围是固定的，因此，为保证机械臂2的运动范围能够覆盖测试用服务器，本实施例还在安装板11的一侧设置有调节螺栓12，以通过旋拧调节螺栓12的方式调节安装板11在安装平台1表面的具体位置。

进一步的，为便于机械臂2在安装平台1上的安装与运动，本实施例在安装平台1的表面一侧设置有运动基座13，以通过运动基座13安装机械臂2，方便机械臂2进行空间运动。

此外，机械臂2的空间运动由运动控制器21驱动，该运动控制器21一般设置于安装平台1底部，并与视觉感应器3保持信号连接，可根据其反馈数据调节机械臂2的具体运行状态。

在关于视觉感应器3的一种优选实施例中，该视觉感应器3具体为图像传感器，以通过图像处理技术对待测PSU、电源线、电源插槽及接线连接器进行位置信息获取。考虑到夹爪机构4夹取待测PSU、电源线时，为与电源插槽及接线连接器形成接插配合，夹爪机构4对待测PSU、电源线的具体夹取姿态也需要具体判定，为此，视觉感应器3不仅可以通过图像处理技术获得待测PSU、电源线、电源插槽及接线连接器的相对位置坐标(基准可以选择安装平台1表面或机械臂2)，还可以通过图像处理技术获得待测PSU、电源线的夹取姿态，以及电源插槽及接线连接器的朝向姿态等信息，保证夹爪机构4夹取了待测PSU、电源线后，能够稳定地插设进电源插槽、接线连接器内，防止对接出现偏差造成碰撞损坏。当然，视觉感应器3还可以为红外扫描仪等。

进一步的，为便于安装，在本实施例中，视觉感应器3和夹爪机构4集成设置在机械臂2的末端位置。当然，视觉感应器3和夹爪机构4也可以分别设置在机械臂2上的其余位置处。

如图3所示，图3为夹爪机构4的具体结构示意图。

在关于夹爪机构4的一种优选实施例中，该夹爪机构4主要包括夹持盘41、电源夹持器42和线缆夹持器43。

其中，夹持盘41为夹爪机构4的主体结构，一般连接在机械臂2的末端，主要用于安装和适配其余零部件。一般的，该夹持盘41的中心开设有通孔，以与机械臂2的末端相连，并且夹持盘41可呈三角形、矩形或多边形，以便在不同的区域安装不同的配件。

电源夹持器42设置在夹持盘41上，主要用于夹持待测PSU。线缆夹持器43设置在夹持盘41上，主要用于夹持电源线。具体的，考虑到待测PSU一般呈矩形状，因此，电源夹持器42可呈具有一定间距且间距可调的矩形双夹状，以便在夹取待测PSU时，通过两侧的双夹同时夹紧待测PSU的侧壁。同理，考虑到电源线的端头一般呈矩形状，为便于夹持，在线缆夹持器43的前端设置有矩形状夹持槽，以同时夹紧电源线的端头的两侧侧壁。

进一步的，考虑到待测PSU在与电源插槽进行安装时，为确保安装稳定，一般需要将待测PSU整个推入到电源插槽内一定深度处，针对此，本实施例还在夹爪机构4中增设了电源推进器44。具体的，该电源推进器44设置在夹持盘41上，主要用于在电源夹持器42将待测PSU夹持到电源插槽内时，通过沿电源插槽的接插方向推动待测PSU的方式，使得待测PSU逐渐滑动至电源插槽内的预设安装深度位置，形成稳定安装。

为便于电源推进器44推动待测PSU进行滑动，本实施例还在电源推进器44的前端设置有推进杆441。具体的，该推进杆441具有一定长度，其前端主要用于与待测PSU的外壳形成抵接，以便在机械臂2的带动下推动待测PSU进行滑动。

同理，考虑到待测PSU在与电源插槽进行拔除时，由于待测PSU安装在电源插槽内的深度位置，为便于电源夹持器42进行夹取，需要首先将待测PSU从电源插槽中拉出，针对此，本实施例还在夹爪机构4中增设了电源拉拔器45。具体的，该电源拉拔器45设置在夹持盘41上，主要用于对待测PSU沿电源插槽的接插方向反向施力，将待测PSU从电源插槽中拉出至槽口外，从而便于电源夹持器42进行夹取。

为便于电源拉拔器45拉动待测PSU在电源插槽内向外滑动，本实施例还在电源拉拔器45的前端设置有连接件451。具体的，该连接件451主要用于与待测PSU的外壳上预留的安装孔形成临时连接，然后在机械臂2的带动下拉动待测PSU向外进行滑动。一般的，该连接件451可为螺钉、工字钉等紧固件，以与待测PSU的外壳上的安装孔形成螺纹连接或卡接。

进一步的，考虑到在电源插槽上一般还设置有电源卡扣，用于保证电源的安装稳定性，防止电源产生晃动，为便于在电源插槽内插拔PSU，本实施例还在夹爪机构4中增设了卡扣按压器46。具体的，该卡扣按压器46设置在电源推进器44及电源拉拔器45的侧壁上，主要用于抵接电源卡扣，以将其解锁，从而便于后续的待测PSU在电源插槽内的插设与拔除操作。一般的，电源推进器44及电源拉拔器45可在夹持盘41上集成安装，而卡扣按压器46具体可安装在两者的两侧壁上。

此外，为便于判断卡扣按压器46对电源卡扣的解锁结果，本实施例还在卡扣按压器46的底面上嵌设有压力感应器47，以通过该压力感应器47实时检测卡扣按压器46受到的压力，以通过该压力值判断电源卡扣是否被正常解锁。同时，压力感应器47与电源推进器44或电源拉拔器45信号连接，以便触发电源推进器44或电源拉拔器45进行对应推拉操作，

另外，本系统还采用上位机控制中心对上述硬件部件进行控制，以实现定时、定量电源插拔测试，并且在完成测试后自动导入数据，并根据波形图片生成测试报告。具体的，该上位机控制中心主要包括设备控制模块、定位系统模块、管理系统模块以及人机交互模块。

其中，设备控制模块主要用于对示波器进行操作，在测试过程中需要不断抓取波形，从而可以通过参数管理，对示波器进行设置。示波器与设备控制模块之间使用GPIB通信，测试数据及波形通过打包存储到本地。

定位系统模块与视觉感应器3信号连接，主要用于测试用服务器及其中的电源插槽、接线连接器的图像资料投放至人机交互模块中，从而可以对用户标记各个电源插槽、接线连接器的位置坐标，并编辑当前作业对象。

管理系统模块主要对上位机控制中心本身与外界的通信进行控制，比如I/O状态监测等，可以检测上述硬件部件上的通信端口是否空闲、监测各个硬件部件的运行状态、检测突发情况并发生警报等。

人机交互模块主要为测试人员提供UI操作界面，并利用UI操作界面对待测PSU的插拔测试次数进行设置、对待测PSU的插拔测试时间进行设置、对插拔测试中的各个测试进程的过渡时间进行设置等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种服务器PSU自动化插拔测试系统，包括与电源测试点信号连接的示波器，其特征在于，还包括用于安装测试用服务器、待测PSU及电源线的安装平台(1)、设置于所述安装平台(1)上并可进行空间运动的机械臂(2)、设置于所述机械臂(2)上并用于实时检测所述待测PSU、所述电源线、所述测试用服务器的电源插槽及所述测试用服务器的接线连接器的位置信息的视觉感应器(3)，以及设置于所述机械臂(2)上并与所述视觉感应器(3)信号连接、用于夹取所述待测PSU在所述电源插槽内插拔或夹取所述电源线在所述接线连接器内插拔的夹爪机构(4)。

2.根据权利要求1所述的服务器PSU自动化插拔测试系统，其特征在于，所述视觉感应器(3)与所述夹爪机构(4)集成设置于所述机械臂(2)的末端位置。

3.根据权利要求2所述的服务器PSU自动化插拔测试系统，其特征在于，所述视觉感应器(3)为图像传感器，且所述视觉感应器(3)用于实时检测所述待测PSU、所述电源线、所述测试用服务器的电源插槽及所述测试用服务器的接线连接器的相对位置坐标及姿态。

4.根据权利要求1所述的服务器PSU自动化插拔测试系统，其特征在于，所述夹爪机构(4)包括连接于所述机械臂(2)末端的夹持盘(41)、设置于所述夹持盘(41)上并用于夹持所述待测PSU的电源夹持器(42)、设置于所述夹持盘(41)上并用于夹持所述电源线的线缆夹持器(43)。

5.根据权利要求4所述的服务器PSU自动化插拔测试系统，其特征在于，所述夹爪机构(4)还包括设置于所述夹持盘(41)上、用于推动所述待测PSU在所述电源插槽内滑动至预设安装深度的电源推进器(44)。

6.根据权利要求5所述的服务器PSU自动化插拔测试系统，其特征在于，所述电源推进器(44)的前端设置有与所述待测PSU的外壳抵接的推进杆(441)。

7.根据权利要求5所述的服务器PSU自动化插拔测试系统，其特征在于，所述夹爪机构(4)还包括设置于所述夹持盘(41)上、用于将所述待测PSU从所述电源插槽内拉出至槽口外的电源拉拔器(45)。

8.根据权利要求7所述的服务器PSU自动化插拔测试系统，其特征在于，所述电源拉拔器(45)的前端设置有与所述待测PSU的外壳上预留的安装孔相连的连接件(451)。

9.根据权利要求7所述的服务器PSU自动化插拔测试系统，其特征在于，所述夹爪机构(4)还包括设置于所述电源推进器(44)及所述电源拉拔器(45)的侧壁上、用于率先抵接所述电源插槽的电源卡扣以将其解锁的卡扣按压器(46)。

10.根据权利要求9所述的服务器PSU自动化插拔测试系统，其特征在于，所述卡扣按压器(46)的抵接面嵌设有与所述电源推进器(44)或所述电源拉拔器(45)信号连接的压力感应器(47)。

Images