CN117572033B - 一种可以适用于不同类型pcba的自动测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可以适用于不同类型PCBA的自动测试设备，包括安装有母夹具和子夹具的夹具平台，以及测试机柜，其中，母夹具集成整合有不同信号、测量切换控制系统，为各类测试信号提供所需测试回路；同时母夹具设有控制板，该控制板通过串口接收不同指令执行相应的测试回路切换；待测试的PCBA安装在子夹具上，子夹具集成有探针和信号继电器卡，且子夹具安装在母夹具上且通过转接针模块与母夹具对接；保持母夹具不变，给每个子夹具都分配一个ID号，通过更换子夹具来实现对不同类型PCBA的自动测试，在自动测试时，上位机测试软件通过识别ID号来执行待测试PCBA相对应的测试序列；本发明极大程度地简化了子夹具的结构设计，可以快速设计制作，成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于PCBA自动化测试领域，具体涉及一种可以适用于不同类型PCBA的自动测试设备。
背景技术
用于PCBA（为英文“Printed Circuit Board Assembly”的缩写）进行测试设备通常被称为ATE（为英文“Automatic Test Equipment”的缩写），可以完成PCBA各种电信号测量和功能测试自动完成。目前ATE的主流设计方案包括：硬件部分和软件部分，其中，硬件部分主要包括：测试用台式PC机、各类型测量仪表和源，如数字万用表、可编程直流稳压电源、电子负载、示波器、标准信号源以及测试夹具等；软件部分通常由TestStand或者Labview软件为开发平台开发自动测试程序。在对不同规格或类型的PCBA进行测试时，需要更换测试夹具才能实现，普适性较差，且操作过程也较为复杂。
为此，本申请人希望寻求技术方案对以上技术问题进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种可以适用于不同类型PCBA的自动测试设备，在实际测试工作时，保持母夹具不变，仅通过更换子夹具来实现对不同类型PCBA的自动测试，极大程度地简化了子夹具的结构设计，可以快速设计制作，成本低廉。
为此，本发明采用的技术方案如下：
一种可以适用于不同类型PCBA的自动测试设备，包括安装有母夹具和子夹具的夹具平台，以及测试机柜，其中，
所述母夹具集成整合有不同信号、测量切换控制系统，为各类测试信号提供所需测试回路；同时所述母夹具设有控制板，该控制板通过串口接收不同指令执行相应的测试回路切换；
待测试的PCBA安装在所述子夹具上，所述子夹具集成有探针和信号继电器卡，且所述子夹具安装在所述母夹具上且通过转接针模块与所述母夹具对接；
保持母夹具不变，给每个子夹具都分配一个ID号，通过更换子夹具来实现对不同类型PCBA的自动测试，在自动测试时，上位机测试软件通过识别ID号来执行待测试PCBA相对应的测试序列。
优选地，所述母夹具包括母夹具转接针模块，在所述子夹具与母夹具之间通过转接针模块实现快速通信连接。
优选地，所述母夹具接入以太网EtherNet，且所述母夹具与所述测试机柜的USB接口双向通信连接。
优选地，所述母夹具设有所述控制板连接的控制面板，该控制面板设有若干通信接口、若干电源接口以及指示灯和按钮。
优选地，所述子夹具安装在所述母夹具的内部，且所述母夹具的上端部安装有上压盖板，同时所述母夹具的上端部还设有气弹簧，在上压盖板打开后用于支撑上压盖板。
优选地，所述母夹具和子夹具通过对接扳手可选择地固定锁紧为一体。
优选地，所述子夹具的上端部与所述母夹具的上端部通过对接扳手安装连接为一体。
优选地，所述上压盖板设有至少1个压板把手，所述子夹具的上端部设有至少1个子夹具把手。
优选地，所述上压盖板包括上压框体单元和压板单元，所述上压框体单元和压板单元通过位于侧面的锁紧销可选择性地安装锁紧为一体，所述压板把手设置在压板单元上，所述气弹簧设置在所述上压框体单元上。
优选地，更换子夹具包括如下操作步骤：
S1）、掀开上压盖板；
S2）、松开对接扳手；
S3）、向子夹具施加作用力使得所述子夹具和母夹具脱离，通过子夹具把手向上提起子夹具，将子夹具从母夹具中取出；
S4）、合上上压盖板，松开上压框体单元和压板单元之间的锁紧销，通过压板把手向上提起，取出压板单元。
本发明创造性都提出了母夹具和子夹具的结构设计，主要为：特别在母夹具中集成整合有不同信号、测量切换控制系统，为各类测试信号提供所需测试回路；同时母夹具设有控制板，该控制板通过串口接收不同指令执行相应的测试回路切换；待测试的PCBA安装在子夹具上，子夹具集成有探针和信号继电器卡，且子夹具安装在母夹具上且通过转接针模块与母夹具对接；在实际测试工作时，保持母夹具不变，给每个子夹具都分配一个ID号，通过更换子夹具来实现对不同类型PCBA的自动测试，在自动测试时，上位机测试软件通过识别ID号来执行待测试PCBA相对应的测试序列；极大程度地简化了子夹具的结构设计（仅需设置相连连接线路和探针），可以快速设计制作，成本低廉。
在本申请实际应用时，特别当PCBA处于研发设计阶段即将转入小批量阶段时，本申请可以为PCBA的小批量验证提供了一个高效便捷的验证平台，当需要对PCBA进行设计变更时，也只需修改子夹具或者重新制作子夹具即可，提高了ATE的容错能力；在PCBA转入量产阶段，本申请还可以作为量产测试用，有效提高了ATE的利用率。
附图说明
图1是本申请具体实施方式下自动测试设备的结构示意图；
图2是本申请具体实施方式下自动测试设备的系统单线连接示意图；
图3是本申请具体实施方式下母夹具中控制面板的界面布局图；
图4是本申请具体实施方式下母夹具和子夹具的安装结构示意图（上压盖板处于合上状态，未示出压板单元42）；
图5是本申请具体实施方式下母夹具和子夹具的安装结构示意图（上压盖板处于打开状态，未示出压板单元42）；
图6是图4的剖视图；
图7是本申请具体实施方式下子夹具和压板单元的分布结构示意图；
图8是本申请具体实施方式下子夹具的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种可以适用于不同类型PCBA的自动测试设备，包括安装有母夹具和子夹具的夹具平台，以及测试机柜，其中，母夹具集成整合有不同信号、测量切换控制系统，为各类测试信号提供所需测试回路；同时母夹具设有控制板，该控制板通过串口接收不同指令执行相应的测试回路切换；待测试的PCBA安装在子夹具上，子夹具集成有探针和信号继电器卡，且子夹具安装在母夹具上且通过转接针模块与母夹具对接；保持母夹具不变，给每个子夹具都分配一个ID号，通过更换子夹具来实现对不同类型PCBA的自动测试，在自动测试时，上位机测试软件通过识别ID号来执行待测试PCBA相对应的测试序列。
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中记载的一些实施例，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。
请参见图1、图2、图4、图5和图6所示，本实施例提出一种可以适用于不同类型PCBA的自动测试设备，包括安装有母夹具1和子夹具2的夹具平台，以及测试机柜（主要集成了集成工控机，电源，万用表，示波器，校准仪表，PLC等），其中，
在本实施方式中，母夹具1与测试机柜通信连接，母夹具集成整合有不同信号、测量切换控制系统，为各类测试信号提供所需测试回路；同时母夹具设有控制板，该控制板通过串口接收不同指令执行相应的测试回路切换；
请进一步结合参见图3所示，优选地，在本实施方式中，母夹具1接入以太网EtherNet，且母夹具1与测试机柜的USB接口双向通信连接，其他通信连接结构方案请直接参见图2所示；优选地，在本实施方式中，母夹具1设有控制板连接的控制面板，该控制面板设有若干通信接口、若干电源接口以及指示灯和按钮，具体布局方案请直接参见图3所示。
请进一步结合参见图6、图7和图8所示，待测试的PCBA安装在子夹具2上，且子夹具2安装在母夹具1上且与母夹具1通信连接；保持母夹具1不变，通过更换子夹具2来实现对不同类型PCBA的自动测试。
待测试的PCBA安装在子夹具2上，子夹具2集成有探针和信号继电器卡，且子夹具2安装在母夹具1上且通过转接针模块与母夹具1对接；保持母夹具1不变，给每个子夹具2都分配一个ID号，通过更换子夹具2来实现对不同类型PCBA的自动测试，在自动测试时，上位机测试软件通过识别子夹具2的ID号来执行待测试PCBA相对应的测试序列；
优选地，在本实施方式中，子夹具2包括子夹具针板21，母夹具1包括母夹具转接针模块11，在子夹具针板21与母夹具转接针模块11之间通过转接针模块3实现快速通信连接。
优选地，在本实施方式中，子夹具2安装在母夹具1的内部，且母夹具1的上端部安装有上压盖板4（图1标记为“上盖”），同时母夹具1的上端部还设有气弹簧12，在上压盖板4打开后用于支撑上压盖板4；为了便于高效检测以及测试需求切换，优选地，在本实施方式中，上压盖板4包括上压框体单元41和压板单元42，上压框体单元41和压板单元42通过位于侧面的锁紧销可选择性地安装锁紧为一体，其中，压板单元42设有2个压板把手42a，气弹簧12设置在上压框体单元41上，上压框体单元41进一步设有把手41a。
优选地，为了确保测试安装效果，在本实施方式中，优选地，子夹具2的上端部与母夹具1的上端部通过对接扳手5安装连接为一体，实现母夹具1和子夹具2之间的可选择性固定锁紧。
优选地，为了便于测试操作，在本实施方式中，子夹具2的上端部设有2个子夹具把手22，母夹具1的侧壁上也设有母夹具把手13。
优选地，在本实施方式中，当待测试的PCBA类型变化需要更换子夹具时，包括如下操作步骤：
S1）、掀开上压盖板4；
S2）、松开对接扳手5；
S3）、向子夹具2施加作用力使得子夹具2和母夹具1脱离，通过子夹具把手22向上提起子夹具2，将子夹具2从母夹具1中取出；
S4）、合上上压盖板4，松开上压框体单元41和压板单元42之间的锁紧销，通过压板把手42a向上提起，取出压板单元42。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种可以适用于不同类型PCBA的自动测试设备，其特征在于，包括安装有母夹具和子夹具的夹具平台，以及测试机柜，其中，
所述母夹具集成整合有不同信号、测量切换控制系统，为各类测试信号提供所需测试回路；同时所述母夹具设有控制板，该控制板通过串口接收不同指令执行相应的测试回路切换；
待测试的PCBA安装在所述子夹具上，所述子夹具集成有探针和信号继电器卡，且所述子夹具安装在所述母夹具上且通过转接针模块与所述母夹具对接；
保持母夹具不变，给每个子夹具都分配一个ID号，通过更换子夹具来实现对不同类型PCBA的自动测试，在自动测试时，上位机测试软件通过识别ID号来执行待测试PCBA相对应的测试序列；
所述子夹具安装在所述母夹具的内部，且所述母夹具的上端部安装有上压盖板，同时所述母夹具的上端部还设有气弹簧，在上压盖板打开后用于支撑上压盖板；所述母夹具和子夹具通过对接扳手可选择地固定锁紧为一体；所述子夹具的上端部与所述母夹具的上端部通过对接扳手安装连接为一体；
所述上压盖板设有至少1个压板把手，所述子夹具的上端部设有至少1个子夹具把手；所述上压盖板包括上压框体单元和压板单元，所述上压框体单元和压板单元通过位于侧面的锁紧销可选择性地安装锁紧为一体，所述压板把手设置在压板单元上，所述气弹簧设置在所述上压框体单元上。
2.根据权利要求1所述可以适用于不同类型PCBA的自动测试设备，其特征在于，所述子夹具包括子夹具针板，所述母夹具包括母夹具转接针模块，在所述子夹具与母夹具之间通过转接针模块实现快速通信连接。
3.根据权利要求1所述可以适用于不同类型PCBA的自动测试设备，其特征在于，所述母夹具接入以太网EtherNet，且所述母夹具与所述测试机柜的USB接口双向通信连接。
4.根据权利要求1所述可以适用于不同类型PCBA的自动测试设备，其特征在于，所述母夹具设有所述控制板连接的控制面板，该控制面板设有若干通信接口、若干电源接口以及指示灯和按钮。
5.根据权利要求1所述可以适用于不同类型PCBA的自动测试设备，其特征在于，更换子夹具包括如下操作步骤：
S1）、掀开上压盖板；
S2）、松开对接扳手；
S3）、向子夹具施加作用力使得所述子夹具和母夹具脱离，通过子夹具把手向上提起子夹具，将子夹具从母夹具中取出；
S4）、合上上压盖板，松开上压框体单元和压板单元之间的锁紧销，通过压板把手向上提起，取出压板单元。
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