CN116930726A - 一种核心板质量检测设备及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种核心板质量检测设备以及检测方法，检测设备部分包括传输机构、识别机构、控制平台以及检测机构；通过识别机构对核心板的具体特征进行识别，这样这个检测机构可以直接对接多条不同类型的核心板的生产流水线，使核心板抽检流水效率和核心板生产效率可以达到动态平衡，同时通过固定，动态检测的方式，可以使得整个核心板检测电路更加具备可拓展性，同时检测任务可以根据不同核心板的需求进行生成，更加简单便利。
Description
技术领域
本发明涉及核心板质检技术，更具体地说，涉及一种核心板质量检测设备及检测方法。
背景技术
计算机模块也称之为核心板、计算机模组、COM（Computer on module）, 由处理器或者是微控制器、内存、存储、电源管理和电路板构成，以及操作系统，如Linux , WINCE,QNX等，构成了一个最小化的计算机系统。而核心板的优势在于集成功能较为丰富可拓展性较强，这样也就带来了一个问题，由于不同型号类型的核心板设计目的不同，所以就也产生了不同的拓扑关系，而这样一来，核心板的质量检测就尤为关键，而公告号为CN110673023A的中国专利公开了一种检测核心板稳定性的测试装置及检测方法，通过对核心板启动的电流和电压进行多次检测并统计后，生成不合格率，利用不合格率直观反映核心板的质量情况，筛选存在质量问题的核心板。而核心板的质量检测其实不仅仅涉及启动电流、电压检测，还包括有输出电压、输出电流、各个模块的执行电压、执行电流、交互反馈检测等等，而后续的检测内容由于以下几个方面的原因，一般都由人工进行检测或者直接不进行检测，1、不同的核心板的检测点不同，难以直接通过检测设备进行质量检测；2、流水线可能服务于多种不同类型的核心板的生产，所以无法针对不同核心板设置对应的检测方式；3、由于不同模块的内部逻辑存在一定的涉密可能，所以一般不会向生产商公开其内部原理，所以这也就造成了生产商无法通过内部原理确定质量检测的检测要因，导致无法有效地制定检测内容。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种核心板质量检测设备及检测系统。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种核心板质量检测设备，包括传输机构、识别机构、控制平台以及检测机构；
所述传输机构用于传输待检测的核心板，所述传输机构上设置有定位部件，所述定位部件用于固定所述核心板于所述传输机构；
识别机构设置于传输机构的上方，所述识别机构包括图像识别单元，所述图像识别单元用于获取待检测的核心板的图像信息，并根据图像信息识别对应的器件特征，通过器件特征与预先构建的类型数据库的类型信息比对以确定待检测的核心板的类型编码；
所述控制平台配置有指令数据库，所述指令数据库预先配置有检测任务，每一检测任务包括若干检测指令，每一检测指令对应有基准信号，所述控制平台根据类型编码调取对应的检测任务；
所述检测机构包括若干检测部件，所述检测部件连接有检测电路，所述检测机构接收检测任务时根据检测任务对应的检测指令控制对应的检测部件动作至待检测的核心板，并通过检测电路接收反馈信号；
所述控制平台比对每一检测指令对应的反馈信号和基准信号以根据反馈信号与基准信号的偏差输出检测结果。
进一步的，所述控制平台还包括根据类型编码从预先建立的定位数据库获取对应的尺寸特征，并根据尺寸特征生成定位指令，所述定位部件接收定位指令工作。
进一步的，所述定位部件包括夹持部以及伸缩部，所述夹持部响应于定位指令以使夹持部的夹块夹持待检测的所述核心板，所述伸缩部用于和所述核心板预留的板孔配合以固定所述核心板。
进一步的，所述识别机构配置有图像识别策略，所述图像识别策略包括
步骤A1、从图像信息中通过轮廓确定芯片模块的位置区域；
步骤A2、从图像信息中确定每一芯片模块的引脚数量、引脚类型以及焊接方式以生成引脚特征；
步骤A3、从图像信息中识别电元件的类型；
步骤A4、根据电元件的同类类型的数量生成类型数量特征并根据电源件的异类类型的位置关系生成位置类型特征；
步骤A5、通过预设的类型比对算法比对每一类型信息与器件特征以获得比对可靠值；
步骤A6、当比对可靠值满足预设的类型比对条件时，提取该类型信息中的类型编码作为图像信息对应的待检测的核心板的类型。
进一步的，所述类型比对算法包括
，其中，/>为所述比对可靠值，/>为第/>个芯片模块对应的引脚相似值，/>为第/>个芯片模块预设的模块权重值，/>为芯片模块的总数量，/>为第/>类电元件对应的簇内相似值，/>为第/>个电元件对应的同类类型数，/>为同类类型的电元件的总数量，/>为第/>个外围电路中错位的电元件的偏差值，/>为第/>个外围电路中的基准错位值，/>为第/>个外围电路对应的预设的电路权重值，/>为外围电路的总数量，/>为引脚特征权值，/>为数量特征权值，/>为位置特征权值，有/>。
进一步的，类型比对条件配置有基准离散比例以及基准可靠值，所述步骤A6中还包括计算类型信息的比对可靠值的可靠均值以及标准差，若比对可靠值最大的类型信息的比对可靠值大于所述基准可靠值且其比对可靠值和可靠均值之差与标准差的之比大于所述基准离散比例，则视为该类型信息满足类型比对条件。
进一步的，所述检测指令包括模拟检测项，所述模拟检测项用于在固定触点输出模拟电流以从反馈信号中确定响应的电元件的位置，并根据响应的电元件的位置调整后续检测指令中的对应的检测位置。
进一步的，所述检测机构包括若干仿真电路板，每一仿真电路板配置有不同的仿真电路，所述检测机构生成仿真修正任务，所述检测机构接收仿真修正任务时根据仿真修正任务对应的仿真修正指令控制检测部件动作至对应的仿真电路板，并通过检测电路接收反馈信号以根据反馈信号和基准信号的偏差修正所述基准信号。
为了实现本发明的另一目的，提供一种核心板质量检测方法，配置于上述任意一种的核心板检测设备，具体包括：
步骤S1、通过识别机构获取核心板的图像信息；
步骤S2、通过识别图像信息中的器件特征匹配对应的类型编码；
步骤S3、根据类型编码对应的尺寸夹持所述核心板；
步骤S4、根据类型编码对应的检测任务输出检测指令；
步骤S5、接收并比对检测信号与反馈信号以输出检测结果。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过识别机构对核心板的具体特征进行识别，这样这个检测机构可以直接对接多条不同类型的核心板的生产流水线，使核心板抽检流水效率和核心板生产效率可以达到动态平衡，同时通过固定，动态检测的方式，可以使得整个核心板检测电路更加具备可拓展性，同时检测任务可以根据不同核心板的需求进行生成，更加简单便利。
附图说明
图1：本发明核心板质量检测设备控制拓扑图；
图2：本发明核心板质量检测设备轴侧结构示意图；
图3：本发明核心板质量检测设备侧视方向示意图；
图4：本发明核心板质量检测设备的正视方向示意图；
图5：本发明核心板质量检测设备电路原理图。
附图标记：100、传输机构；110、定位部件；111、伸缩部；112、夹持部；200、识别机构；210、图像识别单元；300、控制平台；400、检测机构；410、检测部件；420、检测电路。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
参照图1所示，一种核心板质量检测设备，包括传输机构100、识别机构200、控制平台300以及检测机构400；
参照图2-4所示，所述传输机构100用于传输待检测的核心板，所述传输机构100上设置有定位部件110，所述定位部件110用于固定所述核心板于所述传输机构100；传输机构100由两个部分组成，第一部分是履带机构，用于输送核心板卡，而核心板卡由于大小不同，被抽检至履带机构上的摆放位置也有所不同，所以通过定位部件110可以根据实际核心板卡的情况进行固定，而如果选择统一的定位部件110，在不同行程定位力有所区别，可能造成核心板卡受到挤压而产生破损的情况，或者夹持件尺寸过大挤压到核心板卡上的零件的情况，而定位部件110定位后，通过电机可以移动整个定位部件110到预定位置，便于检测工作的进行，而由于定位部件110在整个机构上的位置已知，核心板卡和定位部件110的相对位置关系已知，且核心板卡的固定方向已知，所以就可以确定每个触点相对于检测机构400的位置，这样检测结构的移动行程也较为容易确定。所述控制平台300还包括根据类型编码从预先建立的定位数据库获取对应的尺寸特征，并根据尺寸特征生成定位指令，所述定位部件110接收定位指令工作，定位数据库根据对应板卡的类型编码建立，每生产一类核心板卡，就配置一个类型编码并构建对应的尺寸特征，尺寸特征包括有外形尺寸以及板卡上的让位孔，所述定位部件110包括夹持部112以及伸缩部111，所述夹持部112响应于定位指令以使夹持部112的夹块夹持待检测的所述核心板，所述伸缩部111用于和所述核心板预留的板孔配合以固定所述核心板。外形尺寸可以用于初步定位，而通过伸缩部111的伸缩杆从下方伸出，可以进行精密定位，以使检测时误差更小。
识别机构200设置于传输机构100的上方，所述识别机构200包括图像识别单元210，所述图像识别单元210用于获取待检测的核心板的图像信息，并根据图像信息识别对应的器件特征，通过器件特征与预先构建的类型数据库的类型信息比对以确定待检测的核心板的类型编码；识别机构200的目的是为了获取核心板的图像信息以及获取核心板中每个触点相对于核心板的位置关系，图像信息获取后，通过分析图像信息中的特征，就可以对核心板的类型进行确定，原理如下，一般而言，核心板的特征会通过文字信息或者.pcb或者.pcbdoc文件的方式输入信息，而这种方式输入的信息中，具体器件选型可能会错误，但是其电路拓扑关系、模块芯片引脚数量和特征以及元件安装距离等内容，一般都是正确的，而通过识别单元对实际获得的核心板的图像信息进行识别，从而和数据库中预先解析的类型信息的文件进行匹配，获得最接近的类型信息作为该核心板的类型，因为如果存在数据误差或者安装误差、生产过程中的调整，但是整体的核心板和核心板之间的各类细节仍然存在巨大差异，在数据量不大的情况下是非常容易通过图像识别区分出不同的类型，从而件这个类型编码作为核心板后续的索引，然后查询检测任务。具体如下：所述识别机构200配置有图像识别策略，所述图像识别策略包括
步骤A1、从图像信息中通过轮廓确定芯片模块的位置区域；由于图像信息中对于芯片轮廓比较容易识别，因为一般都是黑色四边形，所以首先确定图像信息中的芯片模块的位置。
步骤A2、从图像信息中确定每一芯片模块的引脚数量、引脚类型以及焊接方式以生成引脚特征；芯片模块的位置确定后，就可以根据相对位置关系确定出引脚位置就可以统计出引脚的数量、引脚的类型以及焊接方式，等信息这些信息作为引脚特征，优先识别引脚和芯片模块的原因是因为外围电路具有不确定性，所以直接识别较为困难，效率较低，而先通过引脚以及焊接方式等特征，为外围电路的电元件（电源、电容、电阻、电感、开关元件等）提供识别依据，从而更有利于识别逻辑的构建，提高识别效率。
步骤A3、从图像信息中识别电元件的类型；电元件由于外观上会存在区别，识别电元件的类型首先是从图像信息中先确定所有的待识别区域，然后通过图像比对的方式与知识图库中的图像进行比对，例如电容、电感等元件外观不同，不同参数具有不同的差异程度，所以通过这种方式就可以通过图像比对以及深度神经网络识别电元件的类型。
步骤A4、根据电元件的同类类型的数量生成类型数量特征并根据电源件的异类类型的位置关系生成位置类型特征；确定电元件的类型后，可以筛分出同类的电元件的数量，根据电元件的类型可以进一步确定对应的位置也就可以确定具有电路拓扑关系的电元件在电路板上的位置。通过同类电元件的数量和不同电元件的连接关系，可以作为确定核心板类型的依据。
步骤A5、通过预设的类型比对算法比对每一类型信息与器件特征以获得比对可靠值；所述类型比对算法包括
，其中，/>为所述比对可靠值，/>为第/>个芯片模块对应的引脚相似值，/>为第/>个芯片模块预设的模块权重值，/>为芯片模块的总数量，/>为第/>类电元件对应的簇内相似值，/>为第/>个电元件对应的同类类型数，/>为同类类型的电元件的总数量，/>为第/>个外围电路中错位的电元件的偏差值，/>为第/>个外围电路中的基准错位值，/>为第/>个外围电路对应的预设的电路权重值，/>为外围电路的总数量，/>为引脚特征权值，/>为数量特征权值，/>为位置特征权值，有/>。通过对以上三个数据进行加权，从而获得比对可靠值，比对可靠值反映该核心板和对应的类型信息的匹配情况，而类型信息，例如外围电路的特征、电元件的特征以及芯片模块的特征都预先在生产时可以获取到的不属于保密项的特征，通过这些特征的分析，就可以确定不同的电路类型。
步骤A6、当比对可靠值满足预设的类型比对条件时，提取该类型信息中的类型编码作为图像信息对应的待检测的核心板的类型。类型比对条件配置有基准离散比例以及基准可靠值，所述步骤A6中还包括计算类型信息的比对可靠值的可靠均值以及标准差，若比对可靠值最大的类型信息的比对可靠值大于所述基准可靠值且其比对可靠值和可靠均值之差与标准差的之比大于所述基准离散比例，则视为该类型信息满足类型比对条件。例如，比对可靠值在整个数据组内，距离均值的偏差要比较大，如果和均值较为接近，则说明不同的类型信息之间偏差较小，那么如果通过细微偏差就判断出这个类型匹配，可能会出现误读的现象，所以设置基准离散比例，然后绝对值还要大于基准可靠值，说明这个相关性非常高，可以作为对应的类型的确定。
所述控制平台300配置有指令数据库，所述指令数据库预先配置有检测任务，每一检测任务包括若干检测指令，每一检测指令对应有基准信号，所述控制平台300根据类型编码调取对应的检测任务；所述检测指令包括模拟检测项，所述模拟检测项用于在固定触点输出模拟电流以从反馈信号中确定响应的电元件的位置，并根据响应的电元件的位置调整后续检测指令中的对应的检测位置。指令数据库的设置是预先根据不同的生产的核心板的类型，由人工或通过对基础生产信息的识别提前录入生成的，每个检测指令反映了一个检测项，例如检测控制芯片电压是否稳定，或者检测存储模块的交互是否正常，而这个检测任务一般情况下不会暴露芯片内部结构，所以可以根据用户需求提前生成，而对应的每个检测指令会存在基准信号，基准信号是指理论上反馈电路接收到的反馈信号，通过理论上的反馈信号和实际的反馈信号的区别，就可以判断其异常的情况。
如图5所示，所述检测机构400包括若干检测部件410，所述检测部件410连接有检测电路420，所述检测机构400接收检测任务时根据检测任务对应的检测指令控制对应的检测部件410动作至待检测的核心板，并通过检测电路420接收反馈信号；如图所示，每个检测部件410可以理解为一个触点，每个触点的探针部分和核心板对应的检测位置接触。
所述检测机构400包括若干仿真电路板，每一仿真电路板配置有不同的仿真电路，所述检测机构400生成仿真修正任务，所述检测机构400接收仿真修正任务时根据仿真修正任务对应的仿真修正指令控制检测部件410动作至对应的仿真电路板，并通过检测电路420接收反馈信号以根据反馈信号和基准信号的偏差修正所述基准信号。探针还可以通过和仿真电路进行接触，进行检测，以修正信号偏差，例如输出电流和电阻的关系，由于仿真电路板已经进过反复检测，所以其元件参数稳定可靠，而这样就可以修正检测机构400的设计偏差，使检测机构400更加可靠。
所述控制平台300比对每一检测指令对应的反馈信号和基准信号以根据反馈信号与基准信号的偏差输出检测结果。反馈信号和基准信号的偏差和检测结果的关系可以通过预先构建的结果反馈表，通过查表获得对应的检测结果。
为了实现本发明的另一目的，提供一种核心板质量检测方法，配置于上述任意一种的核心板检测设备，具体包括：
步骤S1、通过识别机构200获取核心板的图像信息；
步骤S2、通过识别图像信息中的器件特征匹配对应的类型编码；
步骤S3、根据类型编码对应的尺寸夹持所述核心板；
步骤S4、根据类型编码对应的检测任务输出检测指令；
步骤S5、接收并比对检测信号与反馈信号以输出检测结果。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种核心板质量检测设备，其特征在于：包括传输机构、识别机构、控制平台以及检测机构；
所述传输机构用于传输待检测的核心板，所述传输机构上设置有定位部件，所述定位部件用于固定所述核心板于所述传输机构；
所述识别机构设置于传输机构的上方，所述识别机构包括图像识别单元，所述图像识别单元用于获取待检测的核心板的图像信息，并根据图像信息识别对应的器件特征，通过器件特征与预先构建的类型数据库的类型信息比对以确定待检测的核心板的类型编码；
所述控制平台配置有指令数据库，所述指令数据库预先配置有检测任务，每一检测任务包括若干检测指令，每一检测指令对应有基准信号，所述控制平台根据类型编码调取对应的检测任务；
所述检测机构包括若干检测部件，所述检测部件连接有检测电路，所述检测机构接收检测任务时根据检测任务对应的检测指令控制对应的检测部件动作至待检测的核心板，并通过检测电路接收反馈信号；
所述控制平台比对每一检测指令对应的反馈信号和基准信号以根据反馈信号与基准信号的偏差输出检测结果。
2.如权利要求1所述的一种核心板质量检测设备，其特征在于：所述控制平台还包括根据类型编码从预先建立的定位数据库获取对应的尺寸特征，并根据尺寸特征生成定位指令，所述定位部件接收定位指令工作。
3.如权利要求2所述的一种核心板质量检测设备，其特征在于：所述定位部件包括夹持部以及伸缩部，所述夹持部响应于定位指令以使夹持部的夹块夹持待检测的所述核心板，所述伸缩部用于和所述核心板预留的板孔配合以固定所述核心板。
4.如权利要求1所述的一种核心板质量检测设备，其特征在于：所述识别机构配置有图像识别策略，所述图像识别策略包括
步骤A1、从图像信息中通过轮廓确定芯片模块的位置区域；
步骤A2、从图像信息中确定每一芯片模块的引脚数量、引脚类型以及焊接方式以生成引脚特征；
步骤A3、从图像信息中识别电元件的类型；
步骤A4、根据电元件的同类类型的数量生成类型数量特征并根据电源件的异类类型的位置关系生成位置类型特征；
步骤A5、通过预设的类型比对算法比对每一类型信息与器件特征以获得比对可靠值；
步骤A6、当比对可靠值满足预设的类型比对条件时，提取该类型信息中的类型编码作为图像信息对应的待检测的核心板的类型。
5.如权利要求4所述的一种核心板质量检测设备，其特征在于：所述类型比对算法包括，其中，/>为所述比对可靠值，/>为第/>个芯片模块对应的引脚相似值，/>为第/>个芯片模块预设的模块权重值，为芯片模块的总数量，/>为第/>类电元件对应的簇内相似值，/>为第/>个电元件对应的同类类型数，/>为同类类型的电元件的总数量，/>为第/>个外围电路中错位的电元件的偏差值，/>为第/>个外围电路中的基准错位值，/>为第/>个外围电路对应的预设的电路权重值，/>为外围电路的总数量，/>为引脚特征权值，/>为数量特征权值，/>为位置特征权值，有/>。
6.如权利要求5所述的一种核心板质量检测设备，其特征在于：类型比对条件配置有基准离散比例以及基准可靠值，所述步骤A6中还包括计算类型信息的比对可靠值的可靠均值以及标准差，若比对可靠值最大的类型信息的比对可靠值大于所述基准可靠值且其比对可靠值和可靠均值之差与标准差的之比大于所述基准离散比例，则视为该类型信息满足类型比对条件。
7.如权利要求1所述的一种核心板质量检测设备，其特征在于：所述检测指令包括模拟检测项，所述模拟检测项用于在固定触点输出模拟电流以从反馈信号中确定响应的电元件的位置，并根据响应的电元件的位置调整后续检测指令中的对应的检测位置。
8.如权利要求1所述的一种核心板质量检测设备，其特征在于：所述检测机构包括若干仿真电路板，每一仿真电路板配置有不同的仿真电路，所述检测机构生成仿真修正任务，所述检测机构接收仿真修正任务时根据仿真修正任务对应的仿真修正指令控制检测部件动作至对应的仿真电路板，并通过检测电路接收反馈信号以根据反馈信号和基准信号的偏差修正所述基准信号。
9.一种核心板质量检测方法，其特征在于：配置于如权利要求1-8任意一种所述的核心板质量检测设备，具体包括：
步骤S1、通过识别机构获取核心板的图像信息；
步骤S2、通过识别图像信息中的器件特征匹配对应的类型编码；
步骤S3、根据类型编码对应的尺寸夹持所述核心板；
步骤S4、根据类型编码对应的检测任务输出检测指令；
步骤S5、接收并比对检测信号与反馈信号以输出检测结果。
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| CN202311194956.5A CN116930726A (zh) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | 一种核心板质量检测设备及检测方法 |
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| CN202311194956.5A CN116930726A (zh) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | 一种核心板质量检测设备及检测方法 |
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Family
ID=88390013
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|---|---|---|---|---|
| CN117647726A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-05 | 国网信息通信产业集团有限公司 | 一种核心板测试验证方法及系统 |
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2023
- 2023-09-15 CN CN202311194956.5A patent/CN116930726A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| CN117647726B (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-29 | 国网信息通信产业集团有限公司 | 一种核心板测试验证方法及系统 |
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