CN117310232A - 一种线路板生产线用碳膜测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路板生产线用碳膜测试装置及方法；包括拓扩机构及设于其中部的真空吸附台，所述真空吸附台用于吸附线路板以接受本装置的检测，所述拓扩机构包括垂直的第一线性自由度和若干个以环形阵列的形式排布的执行单元；所述预测的步骤包括：Morre邻域中的未测试碳条的热量用所述转换函数f进行预测，表示为：本发明的自动化的硬件设置，特别是操纵机制和测试机制，通过仅对线路板的外缘的多个碳条的同时测试，就可以评测出线路板其余碳条的工艺性能，提高了效率，从而增加了生产线的产能。基于元胞自动机的算法方法优化了测试流程，最小化了冗余或不必要的测试，进一步提高了效率。

Description

一种线路板生产线用碳膜测试装置及方法

技术领域

本发明涉及碳膜线路板技术领域，特别涉及一种线路板生产线用碳膜测试装置及方法。

背景技术

碳膜线路板是一种印刷电路板（PCB）的类型，其表面覆盖一层薄薄的碳膜。碳膜通常是用碳油墨或碳化合物制成的，应用于电路连接。碳条是这种碳膜的基础组成部分，它们充当了电路中的导线，连接电路的各个部分。

具体来说，碳膜电路板的碳条是用碳材料制成的导电条或导电线路，用于导电连接电子元件、芯片和其他电路组件。通常情况下，电路板上的导电条或导电线路通常由铜制成，但碳膜电路板采用碳作为导电材料。这种碳膜可以通过印刷、涂覆或其他特定工艺方法应用在电路板表面，形成所需的电路连接。碳膜电路板适用于一些特定应用场景，如柔性电路板、短暂的电子设备等，由于碳膜具有一定的柔韧性和导电性能，因此在这些领域得到了应用。

在现有的碳膜生产线中需要在下线端设置一道工艺检测站，它用于对线路板的碳膜碳条进行耐电压的工艺测试，测试碳条的重要性在于保证电路板的质量和可靠性。电路板的性能直接依赖于碳条的导电特性。通过测试，可以确保碳条的质量符合设计要求，能够稳定导电，不产生过多热量或电阻。

在现有技术中，通常使用针式检测仪进行检测，如CN201420557727.5公开的《一种手动自动一体化电路板测试机》就是典型的针式检测仪，传统的针式检测仪通常使用一对细小的针状探头（测试针），将其接触到碳条上，通过通电并测量电阻或热量来判断碳条的性能。这种方式可以对每个碳条单独测试，或是对碳条组进行分别测试，确定其导电性和稳定性。

但是，经过发明人长期工作与研究发现，传统技术中存在如下的技术问题亟需解决：

（1）时间消耗大: 传统的针式检测需要逐个接触测试，对于大规模的碳条测试，非常耗时。

（2）无法实时监测: 无法实时监测大规模的碳条，只能逐层测试，导致无法及时发现问题。

（3）成本和寿命的制约：针式检测仪的测试针是一种精密的器件，其造价高且寿命低，如果阵列布置上若干个测试针对碳条同时测试，虽然能够得到所有碳条的参数数据，但大量测试针的投入导致其成本和寿命制约了整机的成本和寿命。且其更换、维护和保养也较为繁琐。且一般情况下，阵列布置的测试针只能针对特定型号的线路板，即如果该生产线上能够生产更多型号的线路板，则需要配置多个检测工作站或对应型号的阵列针式检测仪，其机械的冗余度、使用寿命与成本也不尽人意。

综上所述，传统的针式检测方式存在效率低、成本高等弊端，迫切需要一种高效、准确、可自动化的测试装置及智能化的方法来代替。

为此，提出一种线路板生产线用碳膜测试装置及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例希望提供一种线路板生产线用碳膜测试装置及方法，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，即时间消耗大、无法实时监测大规模的碳条和成本和寿命的制约的问题，并对此至少提供一种有益的选择；

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面

一种线路板生产线用碳膜测试装置：包括拓扩机构及设于其中部的真空吸附台，所述真空吸附台用于吸附线路板以接受本装置的检测，所述拓扩机构包括垂直的第一线性自由度和若干个以环形阵列的形式排布的执行单元，当所述第一线性自由度输出时，控制所有的所述执行单元相互靠近或远离，因为上述环形阵列的关系，固所有的执行单元实质上作的是一种直径大小可调式的模式，所述执行单元搭载有用于检测线路板的检测机构；所述检测机构包括阵列排布的第二线性自由度，所述第二线性自由度联动调节于测试针作万向角度调节，控制并调节其测试方位实现对线路板进行通电并进行测试。

在上述的实施方式中：该装置包括拓扩机构和真空吸附台。拓扩机构由垂直的第一线性自由度和环形阵列排布的执行单元组成。第一线性自由度控制执行单元相互靠近或远离，形成可调直径的模式。每个执行单元搭载了用于检测线路板的检测机构。

其中在一种实施方式中：所述拓扩机构包括用于输出所述第一线性自由度的升降组件，所述升降组件呈中空的圆筒形，所述真空吸附台设于所述升降组件的内部中轴处，所述升降组件上搭载有至少三个所述执行单元。

在上述的实施方式中：升降组件是一个中空的圆筒形结构，用于输出第一线性自由度。真空吸附台被安装在升降组件的内部中轴位置。至少三个执行单元被安装在升降组件的顶部。

其中在一种实施方式中：所述升降组件包括第一筒体和垂直滑动配合于其外部的第二筒体，所述第二筒体上以环形阵列的形式搭载有所述执行单元；第一伺服电缸的缸体和活塞杆分别固设于所述第一筒体和所述第二筒体。当第一伺服电缸作业时，控制所述第二筒体沿着所述第一筒体作升降运动。

在上述的实施方式中：该组件由第一筒体和第二筒体组成。第二筒体外部配合着第一筒体垂直滑动。第二筒体上以环形阵列的方式安装了执行单元。第一伺服电缸的缸体和活塞杆分别固定在第一筒体和第二筒体上。第一伺服电缸的运动控制第二筒体沿着第一筒体作升降运动。

其中在一种实施方式中：所述执行单元包括上下合页铰接的第一板体和第二板体，其中所述位于上部，所述第一板体位于下部，牵臂的上端和下端分别铰接于所述第二板体和所述升降组件的所述第二筒体上；所述第一板体的底部铰接于所述第一板体的上部；所述第二板体面向于所述真空吸附台的一面上搭载有所述检测机构。

在上述的实施方式中：执行单元的构造包括上下合页铰接的第一板体和第二板体。第一板体位于下部，第二板体位于上部，通过牵臂与升降组件相连接。第二板体上搭载有检测机构，并与真空吸附台相对。在使用时，第一伺服电缸的运动使第二筒体升降，导致牵臂倾斜，传递线性自由度给第二板体，而第一板体通过底部铰接与第二筒体实现抵消。

其中在一种实施方式中：还包括工作台，所述工作台的内部搭载有电动转台，所述电动转台是由电机驱动一圆环旋转的形式，所述电动转台设于所述真空吸附台的外部，所述电动转台上固设有所述升降组件的所述第一筒体。所述电动转台工作时，带动拓扩机构整体及其所搭载的若干个检测机构沿着所述真空吸附台旋转，即沿着线路板旋转，实现对不同方位的碳条进行检测。

在上述的实施方式中：工作台搭载了电动转台。电动转台采用电机驱动，以旋转的形式带动拓扩机构整体沿真空吸附台上旋转。这种安排使得拓扩机构及其搭载的检测机构能够绕着线路板旋转，实现对不同方位的碳条进行检测。

其中在一种实施方式中：所述检测机构包括第一机架和第二机架，所述第一机架和所述第二机架之间布置有通过矩形阵列形式排布的、且用于输出所述第二线性自由度的第二伺服电缸，所述第二伺服电缸的缸体和活塞杆相互之间分别均通过万向节联轴器万向铰接于所述第一机架和所述第二机架之间相互相对的各自一面上；所述第一机架固设于所述执行单元的所述第二板体上；所述第二机架面向于所述真空吸附台的一面上搭载有所述测试针。

在上述的实施方式中：检测机构的构造包括第一机架和第二机架，它们之间布置了通过矩形阵列形式排布的第二伺服电缸，用于输出第二线性自由度。第二伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器连接于第一机架和第二机架之间。第一机架固设于执行单元的第二板体上，而第二机架搭载有测试针。

其中在一种实施方式中：另一种优选的实施方式是，所有的第二伺服电缸以四行二列的矩形阵列的形式排布，每列第二伺服电缸相互之间呈U形，这种排布模式使得每个第二线性自由度相互交错化，扩大了第二线性自由度的极限行程点位，并增加了控制精度。

在上述的实施方式中：第二伺服电缸以四行二列的矩形阵列形式排布，每列的第二伺服电缸相互之间呈U形布置。这种排布方式实现了第二线性自由度的相互交错，从而扩大了第二线性自由度的极限行程点位，并提高了控制精度。

其中在一种实施方式中：所述检测机构还包括微动调节组件，它在所述第二机架和所述测试针之间布置，其中所述微动调节组件包括滑动配合于所述第二机架的第一滑架，所述第一滑架由滚珠丝杠执行滑动作业，所述滚珠丝杠由伺服电机驱动旋转；

所述第一滑架上滑动配合有第二滑架，所述第二滑架上固设有所述测试针，所述第二滑架由第三伺服电缸执行滑动作业。

第二方面

一种线路板生产线用碳膜测试方法

采用如上述所述的碳膜测试装置，对线路板进行耐电压测试，具体的执行如下步骤：

S1、执行元胞自动机：将线路板外缘的所有碳条抽象为元胞i，每个所述元胞i具有热量属性；

S2、执行邻域：每个所述元胞i具有Morre邻域；

S3、执行转换：每个所述Morre邻域通过转换函数f进行转换，所述转换函数由二维转移概率矩阵P驱动转移；

S4、定义阈值：定义碳条的合格工艺标准阈值T；

当上述步骤完毕后，在测试时执行如下步骤：

S5、执行预测：当外缘的所有元胞，即线路板的所有外缘碳条经如上述所述的碳膜测试装置进行测试，将外缘的所有碳条通电并同时产生的热量Q的信息后，通过所述转换函数f预测所有所述元胞i的所述Morre邻域中的其余所述元胞i，即其余未测试碳条的热量Q；

S6、执行比对：比对所有预测的所述热量Q是否超出所述阈值T，如超出，判定为非合格板。

其中在一种实施方式中：在所述S1中，包括：

1）所述抽象：设共有n个碳条，将每个碳条抽象为一个所述元胞i，其中：

，

2）所述热量属性包括：

，

，

为第i个所述元胞抽象的碳条通电时产生的热量；

为第i个所述元胞抽象的碳条中通过的电流（单位：A）；

为第i个所述元胞抽象的碳条的阻值（单位：Ω）；

为电流在第i个所述元胞抽象的碳条中流过的时间（单位：秒）；

为第i个所述元胞抽象的碳条的截面积（单位：平方毫米）；

为第i个所述元胞抽象的碳条的长度（单位：毫米）；

为第i个所述元胞抽象的碳条的电阻率（单位：Ω·mm）；

在所述S2中，所述Morre邻域包括：

3）对于每个所述元胞i：所述Morre邻域包括所有与所述元胞i直接相邻的碳条，这些碳条与所述元胞i有共同边或共同顶点；

4）集合：，

表示与所述元胞i相邻的第k个碳条，最大数为M。

其中在一种实施方式中：在所述S3中，所述转换函数f包括：

，

，

表示转换函数对第个碳条的转换结果；

表示第k个碳条的热量；

表示转移概率矩阵P中元素，表示热量从第i个碳条转移到第k个碳条的概率。

其中在一种实施方式中：在所述S5中，所述预测的步骤包括：

对于每个外缘的所述元胞i，其所述Morre邻域中的未测试碳条的热量用所述转换函数f进行预测，表示为/>，用所述转换函数f进行热量传递预测：

，

表示未测试的碳条；

表示所述转换函数f对第k个未测试碳条的转换结果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）提高效率和产能：本发明的自动化的硬件设置，特别是操纵机制和测试机制，通过仅对线路板的外缘的多个碳条的同时测试，就可以评测出线路板其余碳条的工艺性能，提高了效率，从而增加了生产线的产能。基于元胞自动机的算法方法优化了测试流程，最小化了冗余或不必要的测试，进一步提高了效率。

（2）适应性和灵活性：本发明的硬件设计，包括可调节的碳条探测机制，允许适应不同大小和配置的电路板。这种适应性在多样化的制造环境中至关重要。算法方法，特别是本发明的提供的元胞自动机的预测建模，允许根据特定的板设计和要求进行定制和适应。

（3）精度和准确性：本发明的精密可控的硬件组件，加上精确和预测的算法方法，确保了对碳条的准确测试。这种准确性对于识别电路中的潜在故障或弱点至关重要。对测试参数的精细控制以及预测未测试碳条表现的能力有助于整体提高测试过程的精度。

（4）经济高效：本发明的自动化硬件的整合减少了对人工劳动的依赖，可能在长期内降低运营成本。本发明的算法方法减少了所需的测试数量，同时保持了有效的覆盖率，节省了资源并减少了测试时间。

（5）提高可靠性：本发明的综合技术通过使用硬件和软件结合的模式，最小化了误报和漏报，从而提高了测试的可靠性。预测建模和彻底的测试确保识别潜在的弱点，有助于提高制造的电路板的整体可靠性。

（6）可扩展性：本发明的硬件组件的模块化设计允许可扩展性，便于整合到现有的生产线中。这对于满足不断增长的制造需求至关重要。算法方法基于元胞自动机和可调的预测模型，天然具备处理广泛的测试复杂性的可扩展性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整机立体示意图；

图2为本发明的真空吸附台、电动转台、拓扩机构和检测机构立体示意图；

图3为本发明的升降组件和执行单元的立体示意图；

图4为本发明的升降组件和执行单元的俯视角示意图；

图5为本发明的检测机构的立体示意图；

图6为本发明的微动调节组件的立体示意图；

图7为本发明的实施例三至六的方法流程的逻辑示意图；

图8为实施例七的控制程序示意图；

图9为实施例七的控制程序示意图；

附图标记：1、工作台；2、真空吸附台；3、电动转台；4、拓扩机构；401、升降组件；4011、第一筒体；4012、第二筒体；4013、第一伺服电缸；402、执行单元；4021、牵臂；4022、第一板体；4023、第二板体；4024、滑动架；5、检测机构；501、第一机架；502、第二机架；503、第二伺服电缸；504、微动调节组件；5041、伺服电机；5042、滚珠丝杠；5043、第一滑架；5044、第三伺服电缸；5045、第二滑架；505、测试针。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制；

需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；

需要指出的是，“自由度”类的术语均指代至少一个部件的连接关系及施加作用力的关系，例如“线性自由度”指代某部件通过该线性自由度与另一个或多个部件相连并对其施加作用力，使得其能够在一个直线方向上滑动配合或施加力；“转动自由度”指代某个部件至少能够绕一个旋转轴自由旋转，并且可以施加扭矩或承受扭矩。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征；同时，所有的轴向描述例如X轴向、Y轴向、Z轴向、X轴向的一端、Y轴向的另一端或Z轴向的另一端等，均基于笛卡尔坐标系。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

对于本领域技术人员而言，还可以进一步意识到结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

需要指出的是，结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

实施例一

为使本发明的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本发明做详细的应用性的说明。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的实施例的限制。

本实施例公开：一种线路板生产线用碳膜测试装置：包括拓扩机构4及设于其中部的真空吸附台2，真空吸附台2用于吸附线路板以接受本装置的检测，拓扩机构4包括垂直的第一线性自由度和若干个以环形阵列的形式排布的执行单元402，当第一线性自由度输出时，控制所有的执行单元402相互靠近或远离，因为上述环形阵列的关系，固所有的执行单元402实质上作的是一种直径大小可调式的模式，执行单元402搭载有用于检测线路板的检测机构5；检测机构5包括阵列排布的第二线性自由度，第二线性自由度联动调节于测试针505作万向角度调节，控制并调节其测试方位实现对线路板进行通电并进行测试。

在本方案中：该装置包括拓扩机构4和真空吸附台2。拓扩机构4由垂直的第一线性自由度和环形阵列排布的执行单元402组成。第一线性自由度控制执行单元402相互靠近或远离，形成可调直径的模式。每个执行单元402搭载了用于检测线路板的检测机构5。

具体的：这项技术的原理在于拓扩机构4通过控制执行单元402的相对位置，实现对线路板的拓展和收缩。环形阵列的排布使得执行单元402的运动呈现直径可调式的特性。检测机构5包含第二线性自由度，可进行万向角度调节，以确保测试针505的正确测试方位。通过联动调节第二线性自由度，装置能对线路板进行通电和测试。

可以理解的是，在本具体实施方式中：这项技术的功能性在于通过拓扩机构4和检测机构5实现对线路板的自动化测试。拓扩机构4能够调整模式直径，使其适应不同尺寸的线路板。检测机构5具有多方向调节能力，确保测试针505的准确位置，从而实现对线路板的通电和测试，为生产线提供高效、自动化的线路板测试解决方案。

优选的，测试针505的型号、技术或/和使用方式，等同于CN201420557727.5所公开的《一种手动自动一体化电路板测试机》的说明书所公开的测试针。

优选的，测试针505的型号为PE100-LU5/CZ/V/X/Z电路板电子探针。

优选的，真空吸附台2可以选用现有的CNC领域的气浮台装置或真空吸附平台装置，具体优选的型号为ym-1200*660*35.5/吸风平台。

需要指出的是，在本装置基于工作台1应用于该线路板自动化生产流水线中时，其外部可搭配一流水线体，或通过外部的机械臂夹取并存放的形式运输本装置提供的工序中对真空吸附台2的输入与输出的功能；

在本方案中，本装置整体的所有电器元件依靠市电进行供能；具体的，装置整体的电器元件与市电输出端口处通过继电器、变压器和按钮面板等装置进行常规电性连接，以满足本装置的所有电器元件的供能需求。

具体的，本装置的外部还设有一控制器，该控制器用于连接并控制本装置整体的所有电器元件按照预先设置的程序作为预设值及驱动模式进行驱动；对于拓扩机构4、检测机构5的相关姿态调整的功能，可以选用现有的姿态算法，例如PID控制器算法实施。需要指出的是，上述驱动模式即对应了下文中的相关电器元件之间对应的启停时间间距、转速、功率等输出参数，即满足了下文所述的相关电器元件驱动相关机械装置按其所描述的功能进行运行的需求。

优选的，控制器为本装置所实际应用到线路板生产线体中的总控控制器。

优选的，控制器外还配置无线发射模块和无线接收模块，无线发射模块发出工作或暂停的指令信号经由介质传送至无线接收模块；必要时，工作人员可通过后台无线遥控装置对该无线收发模块输入指令，以远程控制控制器，并进而遥控本装置的所有电器元件按照相关驱动模式进行驱动；同时，无线收发模块还可传递本装置中相关传感元件，或伺服驱动元件的系统所检测的相关系数或其他信息于后台的工作人员。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2：拓扩机构4包括用于输出第一线性自由度的升降组件401，升降组件401呈中空的圆筒形，真空吸附台2设于升降组件401的内部中轴处，升降组件401上搭载有8个执行单元402。

在本方案中：升降组件401是一个中空的圆筒形结构，用于输出第一线性自由度。真空吸附台2被安装在升降组件401的内部中轴位置。8个执行单元402被安装在升降组件401的顶部。

具体的：升降组件401作为拓扩机构4的关键组成部分，通过升降运动实现第一线性自由度的输出。其圆筒形设计提供了空间以容纳真空吸附台2。真空吸附台2被放置在升降组件401内部中轴位置，确保线路板的稳定吸附。执行单元402位于升降组件401的顶部，通过控制它们的位置来实现模式的调整和线路板的拓展收缩。

可以理解的是，在本具体实施方式中：通过这种设计，拓扩机构4可以通过升降运动控制执行单元402的位置，实现模式的直径调整。这样，线路板可以根据需要进行拓展或收缩，适应不同规格的线路板。同时，由于真空吸附台2的稳定吸附，线路板能够在测试过程中保持稳定的位置，确保测试的准确性。整体上，这种设计提高了装置的适用性和可靠性。

进一步的，请参阅图4的箭头所指及标示框的位置：将线路板从生产线上取下，通过上述所指的结构处放入在真空吸附台2上，接受本装置的测试。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图3：升降组件401包括第一筒体4011和垂直滑动配合于其外部的第二筒体4012，第二筒体4012上以环形阵列的形式搭载有执行单元402；第一伺服电缸4013的缸体和活塞杆分别固设于第一筒体4011和第二筒体4012。当第一伺服电缸4013作业时，控制第二筒体4012沿着第一筒体4011作升降运动。

在本方案中：该组件由第一筒体4011和第二筒体4012组成。第二筒体4012外部配合着第一筒体4011垂直滑动。第二筒体4012上以环形阵列的方式安装了执行单元402。第一伺服电缸4013的缸体和活塞杆分别固定在第一筒体4011和第二筒体4012上。第一伺服电缸4013的运动控制第二筒体4012沿着第一筒体4011作升降运动。

具体的：升降组件401的设计采用了两个筒体的垂直滑动结构，通过第一伺服电缸4013的运动，控制第二筒体4012相对于第一筒体4011的升降。环形阵列的执行单元402搭载在第二筒体4012上，通过第二筒体4012的升降运动，实现了模式的直径可调，适应不同尺寸的线路板。

可以理解的是，在本具体实施方式中：这种实施方式具有升降机构更为精细的调整能力。通过第一伺服电缸4013的控制，可以精准地调节第二筒体4012的高度，从而调整模式的大小。这提高了装置的适用性，使其能够适应不同尺寸的线路板，并确保对线路板进行稳定、精准的测试。整体上，这种设计增强了装置的可调性和精度，为线路板测试提供了更好的解决方案。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图3：执行单元402包括上下合页铰接的第一板体4022和第二板体4023，其中位于上部，第一板体4022位于下部，牵臂4021的上端和下端分别铰接于第二板体4023和升降组件401的第二筒体4012上；第一板体4022的底部铰接于第一板体4022的上部；第二板体4023面向于真空吸附台2的一面上搭载有检测机构5。

在本方案中：使用时，当第一伺服电缸4013作业时，控制第二筒体4012沿着第一筒体4011作升降运动，第二筒体4012的升降牵扯着牵臂4021作倾斜调节，牵臂4021的上部铰接着第二板体4023，进而传递给第二板体4023一个线性的自由度，第二板体4023受力，通过合页传递给第一板体4022，而第一板体4022通过其底部与第二筒体4012的铰接实现抵消；最终的效果是：当第一伺服电缸4013作业时，所有的执行单元402的第二板体4023因相互之间环形阵列的关系，实现所有的第二板体4023带动其各自搭载的检测机构5作直径大小可调式的调节，即所有的检测机构5围绕着线路板外缘的所有碳条进行检测。

在本方案中：执行单元402的构造包括上下合页铰接的第一板体4022和第二板体4023。第一板体4022位于下部，第二板体4023位于上部，通过牵臂4021与升降组件401相连接。第二板体4023上搭载有检测机构5，并与真空吸附台2相对。在使用时，第一伺服电缸4013的运动使第二筒体4012升降，导致牵臂4021倾斜，传递线性自由度给第二板体4023，而第一板体4022通过底部铰接与第二筒体4012实现抵消。

进一步的，为了增加每个执行单元402相互之间的同步协调力，每个第二板体4023相互之间均设置有一销轴，该销轴通过滑动架4024滑动配合；

进一步优选的，还可以在每两个执行单元402之间，再设置一道重叠于该两个执行单元402的执行单元402，但是该执行单元402不搭载牵臂4021，该执行单元402的第二板体4023上搭载有检测机构5，上述的销轴不以滑动，而是以铰接的形式转动配合于滑动架4024的中部，这样能够进一步增加机构间的稳定性。

具体的：执行单元402的设计充分利用了上下合页铰接的特性，通过牵臂4021的倾斜传递运动，使第二板体4023能够沿线性方向作调节。牵臂4021的上部与第二板体4023铰接，产生线性自由度，传递给第二板体4023。这种机构设计使得所有的第二板体4023能够因第二筒体4012的升降而实现直径大小可调式的调节，确保检测机构5能够对线路板外缘的碳条进行全方位的检测。

可以理解的是，在本具体实施方式中：通过这种构造，执行单元402能够实现直径大小可调式的调节。这种可调节性使得检测机构5能够围绕线路板外缘的所有碳条进行精准的检测。由于第一板体4022与第二筒体4012铰接，能够抵消运动过程中的不稳定性，保证了检测的准确性和稳定性。整体上，这种设计提高了检测的精度和效率，为线路板的测试提供了更好的解决方案。

现有指出的是，在本具体实施方式中：所有执行单元402同步对检测机构5的直径可调式模式具有相辅相成的有益效果，特别是针对实施例三至六中提到的“将外缘的所有碳条通电并同时产生的热量Q的信息”的步骤。这种同步调整模式包括：

（1）一致性测试：所有执行单元402同步调整模式确保了在通电时所有外缘碳条接受一致的测试条件，从而保证了测试的一致性和可比性。为后续实施例三至六的Moore邻域的同步搭建提供了先决条件，也能够同步明确邻域结构对碳条之间的直接接触关系的建模及其热量传递模拟的基础。

（2）精准热量预测：同步调整模式确保了热量预测的准确性，因为每个执行单元402都调整了其搭载的检测机构5，使其适应特定的碳条，确保了预测的热量信息的准确度。在实施例三至六中的转换函数f用于模拟热量在Moore邻域中的传递过程。将每个Moore邻域/>中的碳条的热量转换为实数，而本实施例同步检测所有外缘碳条的形式能够辅助二维转移概率矩阵P的直接实施，反映热量在不同碳条间的传递概率。驱动了热量在碳膜电路板上的传递模拟。

（3）全局测试效率提升：通过同步调整模式，每个执行单元402可以同步测试不同位置的碳条，同时保持测试效率。这种同步测试模式极大地提高了线路板测试的整体效率。这对于实施例四而言，其Morre邻域与外缘碳条通电产生的热量Q之间存在密切的关系。实施例四的Morre邻域描述了每个元胞i周围直接相邻的碳条，而外缘碳条是这种相邻性的一部分。将外缘碳条通电并同时产生热量Q的信息，可以直接影响到Morre邻域/>内的热量传递模拟。而本实施例的同步测试模式，能够保证每个Morre邻域/>的驱动是同步的，尽可能的减少系统中每个碳条相互之间的不确定因素。

（4）多角度覆盖：通过同步调整模式，可以覆盖线路板外缘碳条的不同角度，确保了全面、多角度的测试，有助于检测潜在问题。

（5）增强预测的可靠性：通过调整模式，可以对未测试的碳条的热量进行更准确的预测。不同角度的数据输入有助于提高模型的稳健性和可靠性。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图1~3：还包括工作台1，工作台1的内部搭载有电动转台3，电动转台3是由电机驱动一圆环旋转的形式，电动转台3设于真空吸附台2的外部，电动转台3上固设有升降组件401的第一筒体4011。电动转台3工作时，带动拓扩机构4整体及其所搭载的若干个检测机构5沿着真空吸附台2旋转，即沿着线路板旋转，实现对不同方位的碳条进行检测。

具体的：电动转台3通过电机的驱动，将拓扩机构4及其搭载的检测机构5围绕线路板旋转。这种旋转方式能够覆盖线路板的不同方位，确保对碳条进行全面检测。拓扩机构4的升降运动和电动转台3的旋转运动相结合，使得检测过程更加全面、高效。

可以理解的是，在本具体实施方式中：电动转台3的设计增强了装置的全方位检测能力。通过旋转，可以覆盖线路板的所有方位，实现对碳条的全面检测。这种全方位的检测保证了线路板的质量和稳定性，为生产提供了更高的效率和可靠性。整体上，这种设计增强了装置的应用范围，使其更具实用价值。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图5~6：检测机构5包括第一机架501和第二机架502，第一机架501和第二机架502之间布置有通过矩形阵列形式排布的、且用于输出第二线性自由度的第二伺服电缸503，第二伺服电缸503的缸体和活塞杆相互之间分别均通过万向节联轴器万向铰接于第一机架501和第二机架502之间相互相对的各自一面上；第一机架501固设于执行单元402的第二板体4023上；第二机架502面向于真空吸附台2的一面上搭载有测试针505。

在本方案中：使用时，若干个第二伺服电缸503输出不同的线性行程量，即可控制第二机架502作万向角度调节，进而相当于控制了测试针505作万向角度调节，满足更多测试角度及精度的需求。

在本方案中：检测机构5的构造包括第一机架501和第二机架502，它们之间布置了通过矩形阵列形式排布的第二伺服电缸503，用于输出第二线性自由度。第二伺服电缸503的缸体和活塞杆通过万向节联轴器连接于第一机架501和第二机架502之间。第一机架501固设于执行单元402的第二板体4023上，而第二机架502搭载有测试针505。

具体的：第二伺服电缸503通过控制线性行程量，实现第二机架502的万向角度调节。这种调节导致测试针505的万向角度调整，满足更多测试角度及精度的需求。矩形阵列排布的电缸能够同时调节多个方向，实现全方位的角度调整。

进一步的，第二机架502上搭载有红外探头、红外传感器、温度传感器等温度检测装置（图中未示出），实现对碳条温度的检测及反馈。

可以理解的是，在本具体实施方式中：第二伺服电缸503的设计增强了测试机构的适应性。通过控制线性行程量，可以调整测试针505的角度，满足不同测试角度和精度的需求。这种灵活性使得测试机构能够适应不同线路板的测试需求，提高了测试的覆盖范围和精度。整体上，这种设计为测试提供了更多选择和灵活性，使测试更加准确和全面。

在本实施例中，可以理解的是，上述公开的装置具有两种驱动模式，并对应了后续实施例的递进式实施关系：

（1）模式一：所有的执行单元402搭载的检测机构5与外缘的碳条接触后，施加适当的电流，通电使碳条产生热量Q。检测机构5能够感知（上文所述的温度检测装置）并测量每个碳条产生的热量Q。各个检测机构5采集到的热量信息（Q值）被传输到系统中，形成热量信息的数据集。基于采集到的热量信息，系统对每个执行单元402搭载的检测机构5的直径进行同步调整。这个调整是针对每个碳条的热量，确保检测机构5适应特定碳条的位置。

当实施到这个步骤后，本实施例需要进一步实施实施例三至七所公开的内容，在本实施例中将简单叙述后续的步骤（具体请详见实施例三至七）：基于同步调整后的检测机构5直径，系统使用预先设定的算法模型，结合元胞自动机的热量传递模型，对未测试的碳条的热量进行预测。调整模式不断优化，直到获得预测热量信息的最准确模型。这个预测模型可以应用于整个外缘的所有碳条，实现全面的热量信息传递。

（2）模式二：所有的执行单元402搭载的检测机构5与外缘的碳条接触后，施加适当的电流，利用升降组件401进行空间位置的宏动调节，随后利用检测机构5自身的万向角度调节，实现对测试针505的位置精确控制，不断地检测所有的碳条，最终实现该线路板的耐电压性能检测。

而该模式中，可以进一步结合实施例二公开的技术内容，对上述“宏动调节-万向角度调节”再施加一道“微动调节”的模式，增加本装置的控制精度，让测试针505精确接触该线路板的每个碳条。

需要指出的是，实施例二公开的技术内容是实施模式二的充分条件或优选条件，而非必要条件。

以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

（2）模式二：所有的执行单元402搭载的检测机构5与外缘的碳条接触后，施加适当的电流，利用升降组件401进行空间位置的宏动调节，随后利用检测机构5自身的万向角度调节，实现对测试针505的位置精确控制，不断地检测所有的碳条，最终实现该线路板的耐电压性能检测。

而该模式中，可以进一步结合实施例二公开的技术内容，对上述“宏动调节-万向角度调节”再施加一道“微动调节”的模式，增加本装置的控制精度，让测试针505精确接触该线路板的每个碳条。

需要指出的是，实施例二公开的技术内容是实施模式二的充分条件或优选条件，而非必要条件。

以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

实施例二

为使本发明的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本发明做详细的应用性的说明。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的实施例的限制。

本实施例将进一步公开实施例一中的检测机构5的具体实施方式：

请结合参阅图5~6：另一种优选的实施方式是，所有的第二伺服电缸503以四行二列的矩形阵列的形式排布，每列第二伺服电缸503相互之间呈U形，这种排布模式使得每个第二线性自由度相互交错化，扩大了第二线性自由度的极限行程点位，并增加了控制精度。

在本方案中：第二伺服电缸503以四行二列的矩形阵列形式排布，每列的第二伺服电缸503相互之间呈U形布置。这种排布方式实现了第二线性自由度的相互交错，从而扩大了第二线性自由度的极限行程点位，并提高了控制精度。

具体的：通过四行二列的矩形阵列排布，第二伺服电缸503的线性行程得到了最大化的利用。相邻电缸的安排形成U形，使得线性行程能够相互交错，提高了空间的利用效率。这种排布优化了控制系统，增强了控制的精度和灵活性。

可以理解的是，在本具体实施方式中：这种排布方式不仅扩大了第二线性自由度的极限行程点位，还增加了控制精度。通过最优化电缸的排布，实现了更高效的空间利用，从而为控制系统提供了更大的调整余地。整体上，这种优化方案提高了装置的性能表现，使得其更适用于多样化的测试需求。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图5~6：检测机构5还包括微动调节组件504，它在第二机架502和测试针505之间布置，其中微动调节组件504包括滑动配合于第二机架502的第一滑架5043，第一滑架5043由滚珠丝杠5042执行滑动作业，滚珠丝杠5042由伺服电机5041驱动旋转；第一滑架5043上滑动配合有第二滑架5045，第二滑架5045上固设有测试针505，第二滑架5045由第三伺服电缸5044执行滑动作业。

具体的： 该微动调节组件504的设计旨在实现对测试针505位置的微调。滚珠丝杠5042通过伺服电机5041的驱动实现了旋转，从而使第一滑架5043执行平滑的滑动，调整测试针505的大致位置。第二滑架5045通过第三伺服电缸5044的滑动作业对测试针505位置进行微调。

可以理解的是，在本具体实施方式中： 微动调节组件504的设计使得测试针505的位置能够被微调，以适应不同尺寸、形状或布局的线路板。这种微调能够保证测试针505的精准接触到线路板上的碳条，提高了测试的精度和可靠性。通过这个功能，测试装置可以适用于多种线路板，增强了其通用性和实用性。

进一步的，在本具体实施方式中，结合实施例一所公开的技术，利用升降组件401进行空间位置的宏动调节，随后利用检测机构5自身的万向角度调节的，而增加了微动调节组件504后，实现测试针505能够进行“宏动-万向角度调节-微动”的调节模式，具体的包括：

P1、宏动调节（升降组件401）：

最开始，通过升降组件401进行宏动调节，将整个检测机构5定位到合适的高度，使其能够接触到线路板上的碳条。

P2、万向角度调节：

一旦达到合适高度，通过第二伺服电缸503实现万向角度调节。这意味着测试针505可以在水平面上以各种角度旋转，适应不同碳条的位置和方向。

P3、微动调节（微动调节组件504）：

引入微动调节组件504后，可以实现更细致的微动调节。微动调节主要通过滑动配合于第二机架502的第一滑架5043和第二滑架5045来实现。第一滑架5043由滚珠丝杠5042执行滑动作业，受伺服电机5041的驱动。

P4、微动调节的工作原理：

伺服电机5041驱动滚珠丝杠5042旋转，进而使第一滑架5043上下滑动。第一滑架5043的滑动通过连接结构传递给第二滑架5045，进而调整测试针505的位置微调。

P5、热量测试及调整：

测试针505通过微动调节获得最佳的接触位置，从而确保稳定的电流通过每个碳条，产生热量。热量信息将被采集并传递到系统。

在本实施例中，引入微动调节组件504后，可以实现更细致、更精准的测试针505位置微调，确保测试针505与碳条的准确接触，提高测试精度。通过宏动-万向角度调节-微动的模式，使得测试针505能够适应不同位置和角度的碳条，提高了适应性和覆盖范围。通过三重调节模式，可以快速、精准地完成对线路板碳条的测试，提高了测试效率和生产效率。

具体的，微动调节组件504采用滚珠丝杠5042和伺服电机5041的结合，能够实现微小单位的运动和调整。这意味着可以进行非常微小的位置调整，甚至达到亚毫米级别的微动。伺服电机5041是一种高精度的驱动装置，能够提供高精度的转动和线性运动，保证微动调节的精确性。微动调节组件504通过伺服电机5041的控制可以精准地调整测试针505的位置。这种精确的控制意味着可以根据需要进行微小幅度的调整，以确保最佳的碳条接触状态。

在本实施例中，微动调节组件504包括滑动配合于第二机架502的第一滑架5043，第一滑架5043由滚珠丝杠5042执行滑动作业，滚珠丝杠5042由伺服电机5041驱动旋转；第一滑架5043上滑动配合有第二滑架5045，第二滑架5045上固设有测试针505，第二滑架5045由第三伺服电缸5044执行滑动作业。其中滚珠丝杠5042的部分构成了“微动调节”，而“第三伺服电缸5044构成了微微动调节”，在上述的“宏动-万向角度调节-微动”的调节模式中的“微动”部分里，进一步引入了这种“微动-微微动”的调节模式，它包括：

（1）更细微的调整精度：滚珠丝杠5042实现了较小单位的微动调整，而第三伺服电缸5044作为微微动调节，可以进一步细化调整步长，实现更小幅度的微调，提高了调整精度。

（2）更灵活的调整模式：通过将微动调节和微微动调节结合，可以在保持微动调节的高精度的同时，针对更小范围的调整需求进行微微动调节，使得调整更加灵活、多样化。

（3）全方位适应性：微微动调节能够在微动调节的基础上微调，可以全方位适应不同测试场景的需求，无论是微小位置调整还是微弱力的微调，都能够得到满足。

（4）增强稳定性和一致性：通过微动-微微动的调节，可以保证每次调整的稳定性和一致性，使得测试针505与碳条的接触始终保持最佳状态，增强了测试的稳定性。

以上所述实施例仅表达了本发明的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

实施例三

为使本发明的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本发明做详细的应用性的说明。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的实施例的限制。

本实施例公开：一种线路板生产线用碳膜测试方法，采用如实施例一或二的碳膜测试装置，对线路板进行预测性的耐电压测试，请参阅图7：具体的执行如下步骤：

S1、执行元胞自动机：将线路板外缘的所有碳条抽象为元胞i，每个元胞i具有热量属性；

S2、执行邻域：每个元胞i具有Morre邻域；

S3、执行转换：每个Morre邻域S3、执行转换：每个Morre邻域通过转换函数f进行转换，转换函数由二维转移概率矩阵P驱动转移；

S4、定义阈值：定义碳条的合格工艺标准阈值T；

当上述步骤完毕后，在测试时执行如下步骤：

S5、执行预测：当外缘的所有元胞，即线路板的所有外缘碳条经如实施例一或二的碳膜测试装置进行测试，将外缘的所有碳条通电并同时产生的热量Q的信息后，通过转换函数f预测所有元胞i的Morre邻域中的其余元胞i，即其余未测试碳条的热量Q；

S6、执行比对：比对所有预测的热量Q是否超出阈值T，如超出，判定为非合格板。通过转换函数f进行转换，转换函数由二维转移概率矩阵P驱动转移；

需要指出的是，图7为了简化并简洁图像内容，仅展示了一个元胞i及其预测的流程，实质上，该线路板外缘的所有元胞i，即所有外缘碳条均执行如图中所示的流程。

在本实施例中公开了线路板生产线用碳膜测试方法对线路板进行耐电压测试的方法，通过S1到S6步骤实现了这一目标。这种方法基于元胞自动机模型，并利用Moore邻域和转换函数f进行热量传递模拟，以预测碳膜线路板在特定电流下的热量分布。下面将详细介绍这些步骤的原理和逻辑：

在本实施例中，关于S1、执行元胞自动机：在S1步骤中，线路板外缘的碳条被抽象为元胞。元胞自动机是一种离散空间和时间的数学模型，其中系统由一组离散单元（元胞）组成，每个单元都有确定的状态。在这里，每个元胞代表一个碳条，具有热量属性。这种抽象使得本实施例能够对碳膜电路板的热量传递进行建模和模拟。

在本实施例中，关于S2、执行邻域：Moore邻域是一种常用于元胞自动机模型中的邻域结构。在S2步骤中，每个元胞具有Moore邻域/>，即与该元胞直接相邻的所有碳条。这种邻域结构考虑了碳条之间的直接接触关系，是热量传递模拟的基础。

在本实施例中，关于S3、执行转换：转换函数f用于模拟热量在Moore邻域中的传递过程。通过二维转移概率矩阵P，转换函数将每个Moore邻域/>中的碳条的热量转换为实数，反映热量在不同碳条间的传递概率。这种转换函数驱动了热量在碳膜电路板上的传递模拟。

在本实施例中，关于S4、定义阈值：在S4步骤中，定义了碳条的合格工艺标准阈值T。该阈值是一个关键参数，用于判断碳条的耐电压性能。超过该阈值的热量将被视为不合格，可能导致线路板故障或损坏。这个阈值T需要根据实际的线路板型号进行定义，需要在线路板本身的设计阶段就明确，因为该阈值T就等于其工艺参数。

需要指出的是，上述阈值的单位为热量，但是其是用于测试耐电压性能的，而热量与耐电压性能之间的因果关系将由实施例四公开。

在本实施例中，关于S5、执行预测：S5步骤涉及对线路板外缘的所有碳条进行测试，并通电产生热量。通过转换函数f预测未测试碳条的热量。这种预测基于已测试外缘碳条产生的热量信息，通过模拟热量传递过程，预测其余未测试碳条的热量分布。

在本实施例中，关于S6、执行比对：S6步骤比对所有预测的热量与定义的阈值T。若预测的热量超过阈值T，则判定为非合格板。这样，该方法可以有效地判断线路板的耐电压性能，保障产品质量与可靠性。在实际中，工作人员需要取下这个碳膜线路板，并作相应的修缮或报废处理。

在本实施例中，通过实施例一或二公开的装置，能够将外缘的所有碳条通电并同时产生的热量Q的信息，这对于本实施例和实际而言，测试外缘碳条的性能可以迅速提供有关整体线路板性能的重要信息。外缘通电产生的热量可以直接关联到线路板的耐电压性能，通过本实施例公开的元胞自动机，可以迅速评估整个线路板的性能。通过只测试外缘碳条，可以减少测试的规模和复杂度。这样可以节省大量时间和测试成本，特别是在大规模生产线上，提高了测试的效率。分析外缘碳条的测试结果可以指导工艺的优化。通过观察测试中产生的热量，可以发现电流、电阻、截面积、长度等参数对性能的影响，进而优化工艺。

以上实施例仅表达了本发明的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

实施例四

为使本发明的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本发明做详细的应用性的说明。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的实施例的限制。

本实施例进一步公开实施例三的S1的具体实施方式：

在本实施例中对碳膜线路板进行抽象和定义了热量属性。这一步骤是构建整个热量传递模型的基础，通过抽象碳条为元胞并定义热量属性，可以实现对通电时产生的热量进行量化和模拟，为后续热量传递的建模奠定了基础。

在S1中，包括：

1）抽象：设共有n个碳条，将每个碳条抽象为一个元胞i，其中：

，

这种抽象使得每个碳条可以用一个元胞来代表，简化了模型的复杂度。

2）热量属性包括：

，

，

为第i个元胞抽象的碳条通电时产生的热量；

为第i个元胞抽象的碳条中通过的电流（单位：A）；

为第i个元胞抽象的碳条的阻值（单位：Ω）；

为电流在第i个元胞抽象的碳条中流过的时间（单位：秒）；

为第i个元胞抽象的碳条的截面积（单位：平方毫米）；

为第i个元胞抽象的碳条的长度（单位：毫米）；

为第i个元胞抽象的碳条的电阻率（单位：Ω·mm）；

在本实施例中，通过这些抽象和定义的热量属性，可以量化描述每个碳条在通电时产生的热量，并考虑了电流、阻值、截面积、长度和电阻率等因素对热量的影响。这为后续热量传递模拟提供了基础。

具体的，根据上述关系，可以看出电流越大，产生的热量也越大，而截面积越小，阻值越大，从而导致产生的热量增加。微短路部位的电阻是碳条中电阻最大的地方，热量也最多。如果产生的热量超过微短路部位的承受范围，碳条可能会烧断，导致通路中断。

进一步的解释：由于碳膜线路板的特性，其每一条碳条可以看成一个串联电路，电压变大，电流也变大，同时碳条产生的热量也随之变大，而微短路部位电阻是整个碳条中电阻最大的地方，所产生的热量也是最多的，当产生的热能超过微短路部位的承受范围，就会烧断，使两条碳条不再形成通路。借助这种测试模式，本实施例通过测试出Q的数值，基于Q和电压之间的因果关系，就可以判定该碳膜线路板的最大耐电压性能的工艺效果。

可以理解的是，本实施例及实施例一至二实质上也能构成对线路板的碳条耐热工艺的检测。

在本实施例中，还将进一步公开S2中Morre邻域的具体实施方式，其包括：

1）对于每个元胞i：Morre邻域包括所有与元胞i直接相邻的碳条，这些碳条与元胞i有共同边或共同顶点，即它们在电路板上是相邻的；

2）集合：，

表示与元胞i相邻的第k个碳条，最大数为M。

需要指出的是，Morre邻域是一种邻域结构，用于描述每个元胞i周围直接相邻的碳条。这些碳条与元胞i有共同边或共同顶点，即它们在电路板上是相邻的，这是基于碳膜线路板的物理特性。在S2中的Morre邻域描述了与每个元胞i直接相邻的碳条，这对于后续的热量传递模拟非常重要。这种邻域的定义基于碳膜线路板的实际结构，为模拟热量传递提供了准确的邻域结构。

在本实施例中，上述热量属性的建模中，其公式的依据来源于如下技术文件：《单面碳膜板的测试稳定性研究》（滕亚军，黄丽）(运城学院；物理与电子工程系，山西 运城044000)（中图分类号: TP273 文献标志码: A ；文章编号: 1008-8008( 2017) 06-0029-03）

在本实施例中，Morre邻域与外缘碳条通电产生的热量Q之间存在密切的关系。Morre邻域描述了每个元胞i周围直接相邻的碳条，而外缘碳条是这种相邻性的一部分。将外缘碳条通电并同时产生热量Q的信息，可以直接影响到Morre邻域/>内的热量传递模拟。

进一步的，Morre邻域包括相邻碳条：Morre邻域描述了每个元胞ii周围直接相邻的碳条，这些碳条与元胞i有共同边或共同顶点，即它们在电路板上是相邻的。这些相邻碳条的热量传递会直接影响到元胞ii。

进一步的，外缘碳条通电产生的热量：外缘的碳条被通电后会产生热量Q。这个热量会在相邻碳条间传递，包括Morre邻域内的碳条。热量的传递路径和传递速度会受到外缘碳条通电产生的热量分布情况影响。

进一步的，热量传递模拟受外缘热量影响：将外缘碳条通电并同时产生热量Q的信息可以作为模拟热量传递的初始条件或输入。这个初始热量分布会影响到整个Morre邻域内碳条的热量传递模拟过程。传递模拟会考虑通电产生的热量如何随着时间在相邻碳条间传递。

进一步的，预测相邻碳条的热量：基于外缘碳条通电产生的热量信息，可以预测Morre邻域内未测试的相邻碳条的热量分布。这种预测是通过模拟热量传递过程，基于初始的热量分布，预测相邻碳条的热量情况。而外缘碳条的检测，是基于实施例一或二中拓扩机构4实施的，拓扩机构4的第一伺服电缸4013作业时，所有的执行单元402的第二板体4023因相互之间环形阵列的关系，实现所有的第二板体4023带动其各自搭载的检测机构5作直径大小可调式的调节，即所有的检测机构5围绕着线路板外缘的所有碳条进行检测。

以上实施例仅表达了本发明的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

实施例五

为使本发明的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本发明做详细的应用性的说明。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的实施例的限制。

本实施例进一步公开实施例三的S3的具体实施方式：

在S3中，转换函数f模拟了热量在碳条间的传递过程，包括：

，

，

表示转换函数对第个碳条的转换结果；具体来说，这个“转换结果”是一个用于估算未测试碳条热量的函数关系；

表示第k个碳条的热量；

表示转移概率矩阵P中元素，表示热量从第i个碳条转移到第k个碳条的概率。

在本实施例中，转换函数f是一个从Morre邻域映射到实数集RR的函数。它描述了热量在相邻碳条间的传递过程。这种转换是基于热量传递概率的模拟。

在本实施例中，转换函数的输入和输出：转换函数的输入是第k个相邻碳条的热量，输出是转换后的热量信息/>，即第k个碳条的转换结果。

在本实施例中，转移概率矩阵P：描述了热量从一个碳条传递到另一个碳条的概率。它反映了线路板结构和材料特性对热量传递的影响。通过调整矩阵中的元素，可以控制热量在不同碳条间的传递强度和方向。

进一步的，关于转移概率矩阵P：

，

其概率的转移规则在于：

设表示第i个碳条的温度，/>表示第k个碳条的温度。温度梯度表示为:/>

，

其中是第i和第k个碳条之间的距离。

转移概率的计算规则：转移概率与温度梯度成正比，即：，

标准化概率：使得每一行的概率之和为1，可以用归一化处理或者Sigmoid 函数映射：

，

e是自然对数的底；Sigmoid 函数将映射到[0， 1] 范围内。乘以100%即可得到一个百分数的概率值。

可以理解的是，上述转移规则是基于热传递模型建立的，热传递模型的概念是热量传递与温度梯度有关，碳条的热量传递与温度梯度成正比，故可以通过这种热传递模型，来建立出转移概率矩阵P，进而由转移概率矩阵P驱动转换函数f对元胞i及其Morre邻域进行预测。

进一步的，当本实施例得到转移概率矩阵的数据后，这些数据反映了热量在线路板上相邻碳条之间传递的可能性和强度。每个/>表示了热量从第i个碳条传递到第k个碳条的概率。转移概率矩阵P 就是所有这些概率构成的矩阵，它描述了整个线路板上碳条之间热量传递的可能路径。

进一步的，的数据对于转移函数f，它将热量从一个碳条传递到另一个碳条，并且其传递的热量量受到转移概率/>的影响。具体来说，/>表示第k个碳条接收到的热量，该热量是第i个碳条传递过来的，这个传递的热量量取决于第i个碳条的热量/>以及转移概率/>。

进一步的，的数据对于Morre邻域/>而言，通过转移概率矩阵P和转移函数f，本实施例可以模拟热量在这个邻域内的传递过程。这个过程可以帮助本实施例理解线路板上不同碳条间热量传递的方式，评估电路板的热特性，以及验证设计是否满足所需的热量传递要求。Morre邻域/>的理解和分析对于设计优化和性能评估是非常有价值的。

总结性的：

（1）全局热量传递模拟：结合外缘碳条通电产生的热量Q的信息和转移概率矩阵的数据，本实施例可以进行全局热量传递模拟。这意味着本实施例可以模拟整个线路板上碳条间的热量传递过程，包括外缘到内部的传递。这种模拟可以用于预测电路板各区域的温度分布。

（2）评估耐电压性能：通过全局热量传递模拟，本实施例可以评估不同区域的温度分布情况。对于耐电压性能来说，温度分布是至关重要的。高温可能导致线路板性能下降或甚至损坏。通过模拟，本实施例可以预测哪些区域可能会受到更高的温度影响，从而评估其耐电压性能。

（3）设计优化和决策支持：这种全局预测性的模拟和评估可以为设计优化提供依据。通过调整外缘碳条通电产生的热量Q和转移概率矩阵 ，本实施例可以优化电路板的热分布，以满足特定的设计要求。这种预测性的信息也为制定决策和改进设计提供了有益的参考。

以上实施例仅表达了本发明的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

实施例六

为使本发明的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本发明做详细的应用性的说明。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的实施例的限制。

本实施例进一步公开实施例三的S5的具体实施方式：

在S5中，预测的步骤包括：

（1）首先通过实际测试得到了外缘碳条通电产生的热量Q的信息。这些信息作为已知的热量初始条件，是预测过程的基础。

（2）本实施例要预测的目标是Morre邻域中尚未测试的碳条的热量/>，这些碳条是与已测试碳条相邻的，但在测试时未经过通电产生热量的。本实施例及本申请的核心思想与目的就是在于：基于外缘碳条通电产生的热量Q的信息，预测性得到尚未测试的碳条的热量/>的信息，最终判定整个碳膜线路板的质量。

（3）使用转换函数f 对未测试的碳条应用，即，得到了预测的热量。这个预测的热量是基于已测试碳条的热量和转移概率，模拟未测试碳条的热量分布。

（4）预测未测试碳条的热量有助于本实施例了解整个线路板的热量分布情况。这对于设计优化、耐电压性能评估和决策制定非常重要。预测过程基于已有信息和模拟，为本实施例提供了对未测试区域热量的合理估计。

在本实施例中，具体的步骤包括：

对于每个外缘的元胞i，其Morre邻域中的未测试碳条的热量/>用转换函数f进行预测，表示为/>，这样的预测可以基于已测试的外缘碳条的热量信息，用转换函数f进行热量传递预测：

，

表示未测试的碳条；本实施例将转换函数f应用于这个未测试碳条并得到/>，这个转换函数的输出是对未测试碳条的热量的估算。

表示转换函数f对第k个未测试碳条的转换结果。是转换函数 f预测的第k个未测试碳条的热量。它是根据已测试碳条的热量信息和转移概率，通过转换函数f得到的估算值。

具体的，转换函数f模拟热量在邻域内传递的情况是基于已测试碳条的热量信息以及转移概率矩阵的数据，估算未测试碳条的热量。这种模拟基于已有信息，以及热量在碳条间传递的物理规律。

总结性的，本实施例的逻辑在于：

（1）转换函数f是根据转移概率矩阵和已测试碳条的热量信息设计的。它模拟了热量在碳条间的传递过程。具体设计考虑了热传递模型及其温度梯度，又考虑了元胞i自身附带的物理属性；

（2）转换函数对未测试碳条的运用：将转换函数f应用于这个未测试碳条 ，得到。这个转换函数的输出是对未测试碳条的热量的估算。

（3）热量传递的模拟：转换函数f可以模拟热量在邻域内传递的情况。它基于已测试碳条的热量信息以及转移概率矩阵，估算未测试碳条的热量。这种模拟基于已有信息，以及热量在碳条间传递的物理规律。

（4）未测试碳条的预测热量：/>是转换函数f预测的第 k 个未测试碳条的热量。它是根据已测试碳条的热量信息和转移概率，通过转换函数f得到的估算值。

通过这个逻辑，本实施例利用转换函数f预测未测试碳条的热量，以实现对整个线路板的热量分布的模拟。这种预测为本实施例提供了对未测试区域热量的合理估计，为设计优化和性能评估提供了有益信息。

以上实施例仅表达了本发明的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

实施例七

为使本发明的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本发明做详细的应用性的说明。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的实施例的限制。

本实施例提供了一种存储介质，该存储介质内存储有用于执行实施例三至六公开的方法的程序指令。请参阅图8~9，图中所示的为上述程序指令，本实施例仅以C++伪代码的形式公开，其原理包括：

碳条信息初始化 (S1)：在这一步，本实施例创建了一个包含碳条信息的结构体向量。每个结构体存储了碳条的属性，如热量、阻值、截面积等。这些属性将在后续步骤中用于模拟电路板的性能。

邻域定义 (S2)：在这一步，本实施例模拟了碳条之间的邻域关系。每个碳条都有一个邻域，即与其直接相邻的碳条。这种邻域关系对于模拟热量传递至关重要。

热量转换 (S3)：这一步模拟了热量在邻域内的转换。转换函数会计算并更新每个碳条的热量，模拟电流流过时产生的热量变化。

阈值定义 (S4)：阈值是用来判断电路板是否合格的标准。若测试后的热量超过该阈值，电路板将被判定为不合格。

预测未测试碳条热量 (S5)：这一步预测了未测试的碳条的热量，通过转换函数模拟未测试碳条的热量，基于已测试碳条的信息。

比对热量是否超过阈值 (S6)：最后，本实施例比对每个未测试碳条的热量与阈值，若超过阈值则标记为不合格。程序返回是否合格的结果。

本实施例的关键函数在于：

（1）InitializeCarbonTraces：用于初始化碳条信息，包括热量、阻值、截面积等。

（2）DefineNeighborhood：定义碳条之间的邻域关系，以便后续模拟热量传递。

（3）PerformTransition：模拟热量的转换过程，基于转移概率矩阵和已有的热量信息。

（4）DefineThreshold：定义电路板合格的阈值，用于判断电路板是否通过测试。

（5）PredictUntestedCarbonTraces：预测未测试的碳条的热量，基于转换函数模拟其热量。

（6）ComparePredictedValues：比对预测的热量与阈值，判断是否合格。

以上所述实施例仅表达了本发明的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种线路板生产线用碳膜测试装置，其特征在于，包括拓扩机构（4）及设于其中部的真空吸附台（2），所述拓扩机构（4）包括垂直的第一线性自由度和若干个以环形阵列的形式排布的执行单元（402），当所述第一线性自由度输出时，控制所有的所述执行单元（402）相互靠近或远离，所述执行单元（402）搭载有用于检测线路板的检测机构（5）；

所述检测机构包括阵列排布的第二线性自由度，所述第二线性自由度联动调节于测试针（505）作万向角度调节，控制并调节其测试方位实现对线路板进行通电并进行测试。

2.根据权利要求1所述的碳膜测试装置，其特征在于：所述拓扩机构（4）包括用于输出所述第一线性自由度的升降组件（401），所述升降组件（401）呈中空的圆筒形，所述真空吸附台（2）设于所述升降组件（401）的内部中轴处，所述升降组件（401）上搭载有至少三个所述执行单元（402）。

3.根据权利要求2所述的碳膜测试装置，其特征在于：所述升降组件（401）包括第一筒体（4011）和垂直滑动配合于其外部的第二筒体（4012），所述第二筒体（4012）上以环形阵列的形式搭载有所述执行单元（402）；

第一伺服电缸（4013）的缸体和活塞杆分别固设于所述第一筒体（4011）和所述第二筒体（4012）。

4.根据权利要求2所述的碳膜测试装置，其特征在于：所述执行单元（402）包括上下铰接的第一板体（4022）和第二板体（4023），牵臂（4021）的上端和下端分别铰接于所述第二板体（4023）和所述升降组件（401）上；

所述第二板体（4023）面向于所述真空吸附台（2）的一面上搭载有所述检测机构（5）。

5.根据权利要求2所述的碳膜测试装置，其特征在于：还包括工作台（1），所述工作台（1）的内部搭载有电动转台（3），所述电动转台（3）设于所述真空吸附台（2）的外部，所述电动转台（3）上固设有所述升降组件（401）。

6.根据权利要求2所述的碳膜测试装置，其特征在于：所述检测机构（5）包括第一机架（501）和第二机架（502），所述第一机架（501）和所述第二机架（502）之间布置有通过矩形阵列形式排布的、且用于输出所述第二线性自由度的第二伺服电缸（503），所述第二伺服电缸（503）的缸体和活塞杆相互之间分别均通过联轴器铰接于所述第一机架（501）和所述第二机架（502）之间相互相对的各自一面上；

所述第一机架（501）固设于所述执行单元（402）上；

所述第二机架（502）面向于所述真空吸附台（2）的一面上搭载有所述测试针（505）。

7.一种线路板生产线用碳膜测试方法，其特征在于：采用如权利要求1~6任意一项所述的碳膜测试装置，对线路板进行耐电压的预测性测试，具体的执行如下步骤：

S1、执行元胞自动机：将线路板外缘的所有碳条抽象为元胞i，每个所述元胞i具有热量属性；

S2、执行邻域：每个所述元胞i具有Morre邻域；

S3、执行转换：每个所述Morre邻域通过转换函数f进行转换，所述转换函数由二维转移概率矩阵P驱动转移；

S4、定义阈值：定义碳条的合格工艺标准阈值T；

当上述步骤完毕后，在测试时执行如下步骤：

S5、执行预测：当外缘的所有元胞，即线路板的所有外缘碳条经如权利要求1~6任意一项所述的碳膜测试装置进行测试，将外缘的所有碳条通电并同时产生的热量Q的信息后，通过所述转换函数f预测所有所述元胞i的所述Morre邻域中的其余所述元胞i，即其余未测试碳条的热量Q；

S6、执行比对：比对所有预测的所述热量Q是否超出所述阈值T，如超出，判定为非合格板。

8.根据权利要求7所述的碳膜测试方法，其特征在于：在所述S1中，包括：

1）所述抽象：设共有n个碳条，将每个碳条抽象为一个所述元胞i，其中：

，

2）所述热量属性包括：

，

，

为第i个所述元胞抽象的碳条通电时产生的热量；

为第i个所述元胞抽象的碳条中通过的电流（单位：A）；

为第i个所述元胞抽象的碳条的阻值（单位：Ω）；

为电流在第i个所述元胞抽象的碳条中流过的时间（单位：秒）；

为第i个所述元胞抽象的碳条的截面积（单位：平方毫米）；

为第i个所述元胞抽象的碳条的长度（单位：毫米）；

为第i个所述元胞抽象的碳条的电阻率（单位：Ω·mm）；

在所述S2中，所述Morre邻域包括：

1）对于每个所述元胞i：所述Morre邻域包括所有与所述元胞i直接相邻的碳条，这些碳条与所述元胞i有共同边或共同顶点；

2）集合：

，/>表示与所述元胞i相邻的第k个碳条，最大数为M。

9.根据权利要求8所述的碳膜测试方法，其特征在于：在所述S3中，所述转换函数f包括：

，

，

表示转换函数对第个碳条的转换结果；

表示第k个碳条的热量；

表示转移概率矩阵P中元素，表示热量从第i个碳条转移到第k个碳条的概率。

10.根据权利要求9所述的碳膜测试方法，其特征在于：在所述S5中，所述预测的步骤包括：

对于每个外缘的所述元胞i，其所述Morre邻域中的未测试碳条的热量/>用所述转换函数f进行预测，表示为/>，用所述转换函数f进行热量传递预测：

，

表示未测试的碳条；

表示所述转换函数f对第k个未测试碳条的转换结果。