CN115932332A - 一种功率放大器的测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种功率放大器的测试装置，装置包括测试工作台、设在测试工作台上的固定及移动模组、用于运输被试的运输模组、设在测试工作台上配置为将被试在运输模组和测试工作台之间移动的机械抓手，配置为按压被试上的按钮按压机械臂、配置为转动被试上的旋钮的转动机械臂以及配置为连接被试与测试终端的测试机械臂，按压机械臂、转动机械臂和测试机械臂沿固定及移动模组的移动方向顺序设置。本申请公开的功率放大器的测试装置，通过将检测动作标准化和单个步骤定制化的方式来实现检测过程的自动化，在提高检测速度的同时能够降低检测成本。

Description

一种功率放大器的测试装置

技术领域

本申请涉及自动化测试技术领域，尤其是涉及一种功率放大器的测试装置。

背景技术

功率放大器是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载（例如扬声器）的放大器。功率放大器的测试项目有电压测试、灵敏度测试、分离度测试、串音测试、频响测试和信噪比测试等多个项目，同时各测试过程中还需要针对不同量程和不同模式进行测试。

根据上述内容可以知道，功率放大器在制造完成后需要进行多种测试项目，用以检测功率放大器的性能是否达到要求。目前的测试过程大多依靠人工检测，人工检测的速度慢，存在部分项目漏检的潜在可能。也有一部分使用流水线检测的方式，但是流水线检测方式的检测成本高，应用范围限制较大。

发明内容

本申请提供一种功率放大器的测试装置，通过将检测动作标准化和单个步骤定制化的方式来实现检测过程的自动化，在提高检测速度的同时能够降低检测成本。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，本申请提供了一种功率放大器的测试装置，包括：

测试工作台；

固定及移动模组，设在测试工作台上，用于固定和移动被试；

运输模组，用于运输被试；

机械抓手，设在测试工作台上，配置为将被试在运输模组和测试工作台之间移动；

按压机械臂，设在测试工作台上，配置为按压被试上的按钮；

转动机械臂，设在测试工作台上，配置为转动被试上的旋钮；以及

测试机械臂，设在测试工作台上，配置为连接被试与测试终端；

其中，按压机械臂、转动机械臂和测试机械臂沿固定及移动模组的移动方向顺序设置。

在第一方面的一种可能的实现方式中，固定及移动模组的数量为多个。

在第一方面的一种可能的实现方式中，机械抓手包括：

横向移动模组，设在测试工作台上；

多轴机械臂，设在横向移动模组上；以及

抓取装置，设在多轴机械臂的末端。

在第一方面的一种可能的实现方式中，按压机械臂包括：

第一线性伸缩模组，设在测试工作台上；

第一基准板，设在第一线性伸缩模组的伸缩端上；以及

多个线性伸缩单元，设在第一基准板上。

在第一方面的一种可能的实现方式中，第一基准板可拆卸固定在第一线性伸缩模组的伸缩端上。

在第一方面的一种可能的实现方式中，转动机械臂包括：

第二线性伸缩模组，设在测试工作台上；

第二基准板，设在第二线性伸缩模组的伸缩端上；

电动转动环，设在第二基准板上；

环形膨胀气囊，设在电动转动环的内壁上；以及

控制阀，设在第二基准板上并与环形膨胀气囊连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，测试机械臂包括：

卡板池，设在测试工作台上，卡板池内放置有多个检测卡板；

检测机械臂，设在测试工作台上；以及

电动固定盘，设在检测机械臂上；

其中，电动固定盘用于抓取检测卡板，检测机械臂配置为将检测卡板与被试连接和将检测卡板与被试脱离接触。

在第一方面的一种可能的实现方式中，电动固定盘上设有CCD图像传感器，CCD图像传感器用于采集检测卡板的二维码。

第二方面，本申请提供了一种功率放大器的测试方法，包括：

将被试放置到固定及移动模组上；

按照既定路线移动被试，使被试经过多个启停位、调整位和测试位，被试在启停位和调整位处被调整至测试模式，被试在测试位进行输出信号采集；

再次移动被试至启停位和调整位，对被试进行复位；以及

将被试从固定及移动模组移出。

附图说明

图1是本申请提供的一种测试装置的俯视图。

图2是基于图1给出的被试的移动路径示意图。

图3是本申请提供的一种固定及移动模组与按压机械臂、转动机械臂、和测试机械臂的相对位置示意图。

图4是一种现有的功率放大器的外形示意图。

图5是本申请提供的一种固定及移动模组的结构示意图。

图6是本申请提供的一种机械抓手的结构示意图。

图7是本申请提供的一种机械抓手抓取被试的原理性示意图。

图8是本申请提供的一种按压机械臂的结构示意图。

图9是本申请提供的一种转动机械臂的结构示意图。

图10是本申请提供的一种电动转动环的结构示意图。

图11是本申请提供的一种测试机械臂的结构示意图。

图12是本申请提供的一种测试机械臂抓取检测卡板时的示意图。

图13是本申请提供的一种电动固定盘固定检测卡板时的示意图。

图14是本申请提供的一种检测卡板放置在卡板池上的示意图。

图中，1、测试工作台，2、固定及移动模组，3、运输模组，4、机械抓手，5、按压机械臂，6、转动机械臂，7、测试机械臂，41、横向移动模组，42、多轴机械臂，43、抓取装置，51、第一线性伸缩模组，52、第一基准板，53、线性伸缩单元，61、第二线性伸缩模组，62、第二基准板，63、电动转动环，64、环形膨胀气囊，65、控制阀，71、卡板池，72、检测机械臂，73、电动固定盘，74、CCD图像传感器，701、检测卡板，731、固定板，732、电机，733、凸轮。

实施方式

请参阅图1和图2，本申请公开的功率放大器的测试装置，用于对功率放大器的全方位检测，带检测的功率放大器（以下统称为被试）由运输模组3运至测试工作台1处，然后由机械抓手4将被试移动到测试工作台1上的固定及移动模组2上。

请参阅图3，固定及移动模组2带动被试在按压机械臂5、转动机械臂6和测试机械臂7之间顺序移动，此处可以认为固定及移动模组2带动被试在三个工位（第一调整位、第二调整位和测试位）之间移动。

请参阅图4：

按压机械臂5位于第一调整位处，作用是按压被试上的按钮，图4中的3区；

转动机械臂6位于第二调整位处，作用是转动被试上的按钮，图4中的1区和2区；

测试机械臂7位于测试位处，作用是向被试输入测试信号并得到被试的输出信号图4中的4区。

以下结合附图，对本申请中的技术方案作进一步详细说明。

请参阅图1和图2，为本申请公开的一种功率放大器的测试装置，测试装置由测试工作台1、固定及移动模组2、运输模组3、机械抓手4、按压机械臂5、转动机械臂6和测试机械臂7等组成，固定及移动模组2安装在测试工作台1上。

在一些可能的实现方式中，固定及移动模组2的数量为一个；

在另一些可能的实现方式中，固定及移动模组2的数量为多个。

请参阅图5，固定及移动模组2的作用是固定和移动被试，具体地说，就是将被试固定并带动被试在第一调整位、第二调整位和测试位之间移动。固定及移动模组2由线性模组21、安装在线性模组21上的移动台22和对称安装在移动台22上的电动推板23组成，两个电动推板23的伸缩端能够同时向靠近和远离移动台22中心处的方向移动。

被试放置在移动台22上时，两个电动推板23的伸缩端同时向靠近被试的方向移动，从两侧向被试施加压力，向被试固定，该过程会同时调整被试的位置。

在一些可能的实现方式中，移动台22上还增加了一个挡板，挡板位于两个电动推板23之间在，作用是限制被试在横向上的移动，横向以图5中的方位为参考基准。

此处需要说明的是，被试的电源需要工作人员进行连接，移动台22上安装有插座面板，工作人员需要将被试的电源插在插座面板上，另外，工作人员还需要对测试过程进行观察，保证测试过程的正常进行。

运输模组3的作用是运输被试，在一些可能的实现方式中，运输模组3的数量为两个，两个运输模组分别位于测试工作台1的两侧，第一个运输模组3负责运输需要进行测试的被试，第二个运输模组3负责运输测试完成的被试。

机械抓手4安装在测试工作台1上，作用是将被试在运输模组3和测试工作台1之间移动，具体而言就是将需要进行测试的被试放置在移动台22上和将测试完成的被试放置在运输模组3上。

请参阅图6和图7，机械抓手4由横向移动模组41、多轴机械臂42和抓取装置43组成，横向移动模组41安装在测试工作台1上，能够带动安装在其上的多轴机械臂42移动，实现对多个固定及移动模组2的覆盖。多轴机械臂42的末端上安装有抓取装置43，抓取装置43的作用是抓取被试。

按压机械臂5、转动机械臂6和测试机械臂7沿固定及移动模组2的移动方向顺序设置在测试工作台1上，按压机械臂5配置为按压被试上的按钮，转动机械臂6配置为转动被试上的旋钮，测试机械臂7配置为连接被试与测试终端。

此处应理解，被试（功率放大器）的操作面板上有开关、旋钮和连接插口，开关负责实现通断电、选择和模式调整等内容，旋钮负责参数调整，连接插口负责连接输入和输出。

针对于开关、旋钮和连接插口的操作方式，本申请使用了按压机械臂5、转动机械臂6和测试机械臂7来分别实现自动化操作。

请参阅图8，按压机械臂5由第一线性伸缩模组51、第一基准板52和线性伸缩单元53等组成，第一线性伸缩模组51安装在测试工作台1上，第一基准板52安装在第一线性伸缩模组51的伸缩端上，能够在第一线性伸缩模组51的驱动下向靠近和远离被试的方向移动。第一基准板52上安装有若干个线性伸缩单元53，线性伸缩单元53的活塞能够伸出和缩回，用来按压被试上的开关。

第一线性伸缩模组51的作用是调整第一基准板52与被试时间的距离，因为不同的被试具有不同的尺寸，这会导致出现线性伸缩单元53的活塞伸出后无法与被试上的开关接触的情况，因此需要使用第一线性伸缩模组51来进行距离调整。

此处需要说明的是，第一基准板52与第一线性伸缩模组51的连接方式为可拆卸连接，例如螺栓连接。这样可以使第一基准板52根据被试以及被试上的开关位置进行定制，不同第一基准板52上的线性伸缩单元53的位置和数量不尽相同。

当检测不同的被试时，直接更换对应的第一基准板52。

请参阅图9和图10，转动机械臂6由第二线性伸缩模组61、第二基准板62、电动转动环63、环形膨胀气囊64和控制阀65等组成，第二线性伸缩模组61和第二基准板62的作用与第一线性伸缩模组51和第一基准板52的作用相同，此处不再赘述。

电动转动环63安装在第二基准板62上，其内壁上安装有一个环形膨胀气囊64，环形膨胀气囊64与安装在第二基准板62上的控制阀65连接，控制阀65与外部气源连接。

需要转动被试上的旋钮时，电动转动环63首先套在旋钮上，接着环形膨胀气囊64的体积增加，与旋钮的外壁接触，最后电动转动环63转动，带动环形膨胀气囊64和旋钮转动到指定位置。旋钮转动到指定位置后，环形膨胀气囊64进行放气操作同时与旋钮脱离接触。

此处需要说明的是第二基准板62同样也采用了可拆卸连接的固定方式，例如螺栓连接。这样可以使第二基准板62根据被试以及被试上的旋钮位置进行定制，不同第二基准板62上的电动转动环63的位置和数量不尽相同。

当检测不同的被试时，直接更换对应的第二基准板62。

请参阅图11和图12，测试机械臂7由卡板池71、检测机械臂72和电动固定盘73组成，卡板池71设置在测试工作台1上，作用是放置检测卡板701，检测卡板701由检测板和安装在检测板上的探针两部分组成，探针的数量和位置根据被试上插孔的位置和检测工序确定，例如检测工序的数量为五个，涉及到三组插孔（位置不同），那么就需要使用三张检测卡板701完成测试。

应理解，检测卡板701上探针的长度固定，因此一张检测卡板701仅能够支持一道检测工序使用，检测工序的数量增加时，需要使用多张检测卡板701来配合完成测试内容。

检测机械臂72安装在测试工作台1上，有第一线性移动模组71、安装在第一线性移动模组71上的电动转台72和安装在电动转台72上的第二线性移动模组73三部分组成。

电动固定盘73安装在检测机械臂72上，具体地说是安装在第二线性移动模组73上。检测机械臂72能够带动电动固定盘73在水平方向移动，竖直方向移动和竖直方向上转动。

电动固定盘73用于抓取检测卡板701，检测机械臂72配置为将检测卡板701与被试连接和将检测卡板701与被试脱离接触。具体而言，电动固定盘73由固定板731、对称安装在固定板731两侧的电机732和安装在电机732的转轴上的凸轮733组成，当固定板731压在检测卡板701上时，电机732能够带动凸轮733转动180度，凸轮733转动180度后，一部分会卡入到检测卡板701两侧的卡槽内，从而实现固定板731与检测卡板701的连接，如图13所示。

检测卡板701的放置如图14所示，卡板池71上设置有多个仓室，仓室的顶端为开放端。检测卡板701上开设有凹槽，凹槽能够卡到仓室的顶面上，检测卡板701上的探针位于仓室内。

在一些可能的实现方式中，电动固定盘73上设有CCD图像传感器74，CCD图像传感器74用于采集检测卡板701的二维码。检测卡板701上不同的二维码表示适用于哪一道检测工序，通过CCD图像传感器74配合二维码，能够实现对检测卡板701的快速选择。

按压机械臂5、转动机械臂6和测试机械臂7分别负责一个测试过程中的一部分，按压机械臂5和转动机械臂6负责将被试调整到指定的测试模式，测试机械臂7负责向被试输入测试信号并得到被试输出的信号。

被试在按压机械臂5、转动机械臂6和测试机械臂7之间流转，就能够完成全部的测试内容，整个测试过程不需要人工介入，整个测试过程自动化完成。测试项目根据内置的程序设定完成，也不会出现测试项目遗漏的情况。

按压机械臂5、转动机械臂6和测试机械臂7可以实现测试动作的标准化，也就是在整个测试过程中，按压机械臂5、转动机械臂6和测试机械臂7通过完成简单动作（前进、后退、转动）就能够完成测试过程，单个测试步骤的定制化（第一基准板52、第二基准板62、检测卡板701）在提升测试过程速度的同时也能够提升测试过程的准确性。

和高自由度的机械手臂对比，这种机械手臂需要设定坐标，同时配合视觉传感器、距离检测传感器等进行测试，过程中还需要进行拿取和放下等复杂操作，当测试对象（被试）发生变化时，全部程序都需要进行更改。

但是在本申请中，仅需要更换第一基准板52、第二基准板62和检测卡板701就能够适应被试变化和测试内容变化。

以上内容涉及到的控制，统一接入到测试终端的控制器上进行控制，测试终端的控制器使用可编程逻辑控制器（PLC或者DCS）。测试终端的控制器对本申请公开的测试装置进行控制，同时向被试下发测试信号，获取被试处理过的信号并对被试处理过的信号进行分析，给出结果。

本申请还公开了一种功率放大器的测试方法，包括以下步骤：

S101，将被试放置到固定及移动模组上；

S102，按照既定路线移动被试，使被试经过多个启停位、调整位和测试位，被试在启停位和调整位处被调整至测试模式，被试在测试位进行输出信号采集；

S103，再次移动被试至启停位和调整位，对被试进行复位；以及

S104，将被试从固定及移动模组移出。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种功率放大器的测试装置，其特征在于，包括：

测试工作台（1）；

固定及移动模组（2），设在测试工作台（1）上，用于固定和移动被试；

运输模组（3），用于运输被试；

机械抓手（4），设在测试工作台（1）上，配置为将被试在运输模组（3）和测试工作台（1）之间移动；

按压机械臂（5），设在测试工作台（1）上，配置为按压被试上的按钮；

转动机械臂（6），设在测试工作台（1）上，配置为转动被试上的旋钮；以及

测试机械臂（7），设在测试工作台（1）上，配置为连接被试与测试终端；

其中，按压机械臂（5）、转动机械臂（6）和测试机械臂（7）沿固定及移动模组（2）的移动方向顺序设置。

2.根据权利要求1所述的功率放大器的测试装置，其特征在于，固定及移动模组（2）的数量为多个。

3.根据权利要求2所述的功率放大器的测试装置，其特征在于，机械抓手（4）包括：

横向移动模组（41），设在测试工作台（1）上；

多轴机械臂（42），设在横向移动模组（41）上；以及

抓取装置（43），设在多轴机械臂（42）的末端。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的功率放大器的测试装置，其特征在于，按压机械臂（5）包括：

第一线性伸缩模组（51），设在测试工作台（1）上；

第一基准板（52），设在第一线性伸缩模组（51）的伸缩端上；以及

多个线性伸缩单元（53），设在第一基准板（52）上。

5.根据权利要求4所述的功率放大器的测试装置，其特征在于，第一基准板（52）可拆卸固定在第一线性伸缩模组（51）的伸缩端上。

6.根据权利要求4所述的功率放大器的测试装置，其特征在于，转动机械臂（6）包括：

第二线性伸缩模组（61），设在测试工作台（1）上；

第二基准板（62），设在第二线性伸缩模组（61）的伸缩端上；

电动转动环（63），设在第二基准板（62）上；

环形膨胀气囊（64），设在电动转动环（63）的内壁上；以及

控制阀（65），设在第二基准板（62）上并与环形膨胀气囊（64）连接。

7.根据权利要求4所述的功率放大器的测试装置，其特征在于，测试机械臂（7）包括：

卡板池（71），设在测试工作台（1）上，卡板池（71）内放置有多个检测卡板；

检测机械臂（72），设在测试工作台（1）上；以及

电动固定盘（73），设在检测机械臂（72）上；

其中，电动固定盘（73）用于抓取检测卡板，检测机械臂（72）配置为将检测卡板与被试连接和将检测卡板与被试脱离接触。

8.根据权利要求7所述的功率放大器的测试装置，其特征在于，电动固定盘（73）上设有CCD图像传感器（74），CCD图像传感器（74）用于采集检测卡板的二维码。

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