CN118584300A - 一种线路板测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路板测试方法，其属于线路板生产工艺的技术领域，其通过先将待测的线路板放入测试动作控制装置并自动将其送入测试区域；再根据待测的线路板的规格自动夹持并调整待测线路板的姿态；然后，计算机利用预设的测试程序控制发出激励信号至转换模块，多路转换开关及对应的扫描板上的多路分配器将激励电流源的信号引到待测线路板的对应元件上；再令多路选择器及多路开关将被测点的响应信号传送到数据采集模块上的A/D转换器的输入端，同时，数据采集模块将采集到的模拟响应信号转换成数字量送入计算机之中；最后，计算机按预设的程序对所采集到的数字量进行判断并输出。本发明解决了如何改善线路板测试设备的通用性的技术问题。

Description

一种线路板测试方法

技术领域

本发明涉及线路板生产工艺的技术领域，特别是涉及一种线路板测试方法及一种应用该方法的线路板测试装置。

背景技术

在自动化设备的生产过程中，需要将各种电子元器件安装到电子线路板上；而随着设备自动化程度的日益提高，自动化设备的控制线路也日益复杂。一块印刷线路板上要安装电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成块、连接插头等；不同功能件之间所应用的器件种类繁多、位置紧凑。一般每块线路板板上都有几百个到上千个焊点。元件的错装、位置的颠倒、焊点之间的短路、虚焊等在所难免。而在生产流水线上若依靠人工进行测试既费事费力又容易出现差错。

针对上述的情况，线路板自动测试系统及自动测试设备应运而生，该种测试方案可以在几秒钟内利用计算机自动测试线路板的各种功能，如果存在问题，测试系统会自动显示故障的类型和性质。由于采用机器自动测试，排除了人为的干扰因素，大幅度提高了测试的效率和产品的合格率。

基于此，中国专利CN116858675A公开了一种线路板研发生产用测试装置，其包括检测架，所述检测架的底部固定连接有底板，所述底板的顶部开设有储存槽，所述底板的顶部固定连接有支杆，所述支杆的顶部固定连接有电推杆，所述电推杆的顶部固定连接有顶架。在该种技术方案中，将需要测试的线路板放置入检测架的内部，通过夹紧部件将线路板固定在检测架的内部，电推杆通过顶架推动压力检测块向检测架的内部移动；并且，对线路板进行挤压，从而对线路板的强度进行检测，在顶架的底部设置有下压部件，下压部件利用顶架的移动对线路板的端部进行挤压固定，避免线路板在进行强度检测时，线路板的端部会向上翘起，导致对线路板的检测准度降低。

然而，上述所公开的线路板测试装置还存在通用性不足的技术问题。具体的，印制线路板的种类很多，根据材质区分有柔性线路板和硬性电路板，根据印制方式区分有单面印制和双面印制的；而不同类型的线路板，在进行测试时，其固定的方式也有所不同，例如柔性线路板在进行测试时需要保持一定的张力来保证探针与线路板的连接稳定，双面印制的线路板在进行测试时需要进行翻面来测试另一面的通路情况；但现有专利所揭示的测试装置无法对不同类型的线路板进行测试，降低了测试装置的兼容性。

发明内容

基于此，有必要针对如何改善线路板测试设备的通用性的技术问题，提供一种线路板测试方法以及一种线路板测试装置。

一种线路板测试方法，其包括如下步骤：

S1：将待测的线路板放入测试动作控制装置之上，启动测试流程后，测试动作控制装置自动将待测线路板送入测试区域；

S2：测试动作控制装置根据待测的线路板的规格，自动夹持并调整待测线路板的姿态；

S3：计算机利用预设的测试程序控制发出激励信号至转换模块，转换模块中的直流或交流电压源以及电阻模块将激励信号转换为激励电流源；

S4：多路转换开关及对应的扫描板上的多路分配器将激励电流源的信号引到待测线路板的对应元件上；

S5：再令对应扫描板上的多路选择器及多路开关将被测点的响应信号传送到数据采集模块上的A/D转换器的输入端，同时，数据采集模块将采集到的模拟响应信号转换成数字量送入计算机之中；

S6：计算机按预设的程序对所采集到的数字量进行处理、统计、比较、判断、统计以后将结果送至人机交换模块进行输出。

具体的，转换模块之中的直流电压源用于测量二极管、电阻、短路或开路。

具体的，转换模块之中的交流电压源用于测量阻抗。

具体的，当计算机发出地址信号选中多路分配器中的某一路后，接通若干组扫描板中的其中一组；在预设的测试程序的控制下，被选中的扫描板通过针床连接模块逐点与被测线路板进行接通；此后，响应信号通过多路选择器传送到A/D转换器输入端，从而将测试结果送回计算机之中。

具体的，测量待测线路板上的每个元件时均使用四根导线，其中两根导线用于提供激励电流，另外两根导线用于检测待测元件两端的电压，利用预设的测试程序遍历待测线路板之上所有需要检测的元器件。

具体的，对线路板上的电阻元件进行测试判断时，将激励电流加到待测电阻的两端点之间，待测电阻的电压经过模拟开关送往数据采集板，以将模拟量转换数字量后，再将数字量送入计算机之中；利用公式：R=V/I计算出待测电阻的数值，并将计算结果与数据库中的已知值进行比较，最后，再得出测试结果。

进一步的，一种线路板测试装置，其包括：测试基座、测试移送机构、测试控制终端、线路板升降机构、线路板调整机构以及针床控制机构；测试基座之上设置测试移送机构，测试控制终端活动设置于测试基座之上，测试移送机构与测试控制终端驱动连接；线路板升降机构设置于测试控制终端之中，线路板调整机构设置于测试基座的一端侧，针床控制机构设置于线路板调整机构的上方。

具体的，线路板调整机构具有纵向调整机构以及横向调整机构。

具体的，纵向调整机构具有纵向调整机架、纵向调整气缸以及纵向牵引块；纵向调整机架于针床控制机构的下方连接于测试基座之上，纵向调整气缸固定连接于纵向调整机架之上，纵向调整气缸与纵向牵引块驱动连接。

具体的，横向调整机构具有横向调整机架、横向调整气缸以及横向调节块；横向调整机架于针床控制机构的下方连接于测试基座之上，横向调整气缸固定连接于横向调整机架之上，横向调整气缸与横向牵引块驱动连接。

综上所述，本发明一种线路板测试方法先将待测的线路板放入测试动作控制装置之上，启动测试流程后，测试动作控制装置自动将待测线路板送入测试区域；接着，测试动作控制装置根据待测的线路板的规格，自动夹持并调整待测线路板的姿态；然后，计算机利用预设的测试程序控制发出激励信号至转换模块，转换模块中的直流或交流电压源以及电阻模块将激励信号转换为激励电流源；此外，多路转换开关及对应的扫描板上的多路分配器将激励电流源的信号引到待测线路板的对应元件上；再令对应扫描板上的多路选择器及多路开关将被测点的响应信号传送到数据采集模块上的A/D转换器的输入端，同时，数据采集模块将采集到的模拟响应信号转换成数字量送入计算机之中；最后，计算机按预设的程序对所采集到的数字量进行处理、统计、比较、判断、统计以后将结果送至人机交换模块进行输出。本发明所揭示的线路板测试方法可以不依据待测线路板的外廓进行测试定位，而可以直接依据待测线路板上的待测元件进行测量判断；避免了不同型号的线路板由于具有不同的外廓尺寸而需要频繁更换夹持测试治具的情况。所以，本发明一种线路板测试方法解决了如何改善线路板测试设备的通用性的技术问题。

附图说明

图1为本发明一种线路板测试方法的所应用的测试系统功能结构图；

图2为本发明一种线路板测试方法电阻元件测试原理示意图；

图3为本发明一种线路板测试装置的结构示意图；

图4为本发明一种线路板测试装置另一方向的结构示意图；

图5为本发明一种线路板测试装置另一方向的结构示意图。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本发明一种线路板测试方法，其包括如下步骤：

S1：将待测的线路板放入测试动作控制装置之上，启动测试流程后，测试动作控制装置自动将待测线路板送入测试区域；

S2：测试动作控制装置根据待测的线路板的规格，自动夹持并调整待测线路板的姿态；

S3：计算机利用预设的测试程序控制发出激励信号至转换模块，转换模块中的直流或交流电压源以及电阻模块将激励信号转换为激励电流源；

S4：多路转换开关及对应的扫描板上的多路分配器将激励电流源的信号引到待测线路板的对应元件上；

S5：再令对应扫描板上的多路选择器及多路开关将被测点的响应信号传送到数据采集模块上的A/D转换器的输入端，同时，数据采集模块将采集到的模拟响应信号转换成数字量送入计算机之中；

S6：计算机按预设的程序对所采集到的数字量进行处理、统计、比较、判断、统计以后将结果送至人机交换模块进行输出。

具体的，本发明一种线路板测试方法所使用的计算机又可称为电脑，是一种能够按照预设的程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备；其通常由硬件系统和软件系统组成。

转换模块之中的直流电压源通常包括18V及512mV这两种规格的直流电压源，主要用于测量二极管、电阻、短路或开路。所述的交流电压源通常包括10V及512mV这两种规格，主要用于测量阻抗。所述转换模块还可以按预设的程序自动调整激励电流及激励信号的频率。

电阻模块包括一系列不同阻值范围的电阻元件，转换模块通过使用不同阻值的电阻可将电压源变成电流源，通过软件编程选中对应阻值中的一个电阻元件，从而改变激励电流，并限定通过待测元件两端的电压。

多路转换开关指的是多路选择器及多路分配器；当计算机发出地址信号选中多路分配器中的某一路后，可接通若干组扫描板中的对应一块。在预设的测试程序的控制下，被选中的扫描板通过针床连接模块逐点与被测线路板进行接通。此后，响应信号通过多路选择器也可传送到A/D转换器输入端，从而将测试结果送回计算机之中。而所述的A/D转换器主要用于将被测点的响应信号转换成数字量，并送入计算机处理。

具体的，请继续参阅图2，本发明一种线路板测试方法的测试原理为：测量待测线路板上的每个元件时均使用四根导线，其中两根导线用于提供激励电流，另外两根导线用于检测待测元件两端的电压，通过预设的测试程序能够遍历所有需要检测的元器件。具体的，将激励电流加到待测电阻R1的B点与A点之间，电阻R1上有已知电流通过，电阻R1的电压经过另外一路模拟开关送往数据采集板，进行A/D转换，再将数字量送入计算机之中；利用公式：R=V/I计算出R1的数值，再将计算结果与数据库中的已知值进行比较，就能够发现电阻R1是否存在偏差太大、错装、漏装、短路等故障。

进一步的，请继续参阅图3至图5，一种应用本发明一种线路板测试方法的测试装置，其包括：测试基座1、测试移送机构2、测试控制终端3、线路板升降机构4、线路板调整机构5以及针床控制机构6；所述测试基座1之上设置所述测试移送机构2，所述测试可能工作终端3活动设置于所述测试基座1之上，所述测试移送机构2与所述测试控制终端3驱动连接；所述线路板升降机构4设置于所述测试控制终端3之中，所述线路板调整机构5设置于所述测试基座1的一端侧，所述针床控制机构6设置于所述线路板调整机构5的上方。

具体的，当本发明一种线路板测试装置处于工作流程时，待测线路板被放置于所述测试控制终端3之上，并由所述线路板升降机构4根据待测线路板的对应规格对应调整待测线路板的测量高度；接着，所述测试移送机构2将测试控制终端3移送至所述针床控制机构6的下方，先由所述线路板调整机构5调整待测线路板至预设的位置后，所述针床控制机构6再控制测量针下行抵接待测线路板，获得测量数据后，所述测试移送机构2再将测试控制终端3及完成测试的线路板回复原位。

进一步的，所述测试移送机构2具有移送牵引架201、移送连接块202以及移送驱动气缸203；所述移送牵引架201固定连接于所述测试基座1之上，所述移送连接块202活动连接于所述移送牵引架201之中，所述移送连接块202连接于所述测试控制终端3的底部；所述移送驱动气缸203与所述移送连接块202驱动连接。所述测试控制终端3具有用于测试线路板的必要元器件；所述多路转换开关、所述数据采集模块以及若干扫描板均设置于所述测试控制终端3之中。

进一步的，所述线路板升降机构4具有线路板放置台架401、升降伸缩杆402以及升降驱动气缸403；所述线路板放置台架401活动设置于所述测试控制终端3的上方，所述升降伸缩杆402分别连接所述线路帮放置台架401与所述升降驱动气缸403；所述升降驱动气缸403与所述升降伸缩杆402驱动连接。

进一步的，线路板调整机构5具有纵向调整机构501以及横向调整机构502；所述纵向调整机构501具有纵向调整机架501a、纵向调整气缸501b以及纵向牵引块501c；所述纵向调整机架501a于所述针床控制机构6的下方连接于所述测试基座1之上，所述纵向调整气缸501b固定连接于所述纵向调整机架501a之上，所述纵向调整气缸501b与所述纵向牵引块501c驱动连接。所述横向调整机构502具有横向调整机架502a、横向调整气缸502b以及横向调节块502c；所述横向调整机架502a于所述针床控制机构6的下方连接于所述测试基座1之上，所述横向调整气缸502b固定连接于所述横向调整机架502a之上，所述横向调整气缸502b与所述横向牵引块502c驱动连接。具体的，所述测试移送机构2将所述测试控制终端3移送至所述针床控制机构6的下方后，所述线路板升降机构4将待测线路板抬升至预设的高度，由所述纵向调整机构501及所述横向调整机构502对待测线路板的位置进行调整，以使所述针床控制机构6之中的测试探针可以按待测线路板的具体待测元件的位置进行对准后，再进行测试。由此可见，该种线路板的测试方法可以不依据线路板的外廓尺寸进行测试定位，而直接按预设的待测元件的位置进行测量位置调整，从而可以具有良好的通用性。

进一步的，所述针床控制机构6具有针床机架601、针床升降气缸602、针床连接块603以及若干测试探针604；所述针床机架601固定连接于所述测试基座1之上，所述针床升降气缸602连接于所述针床机架601之上，所述针床连接块603活动设置于所述针床机架601之中，所述针床连接块603之中设置有若干测试探针604；每一所述测试探针604对应与外部的针床连接模块进行电性连接。

综上所述，本发明一种线路板测试方法先将待测的线路板放入测试动作控制装置之上，启动测试流程后，测试动作控制装置自动将待测线路板送入测试区域；接着，测试动作控制装置根据待测的线路板的规格，自动夹持并调整待测线路板的姿态；然后，计算机利用预设的测试程序控制发出激励信号至转换模块，转换模块中的直流或交流电压源以及电阻模块将激励信号转换为激励电流源；此外，多路转换开关及对应的扫描板上的多路分配器将激励电流源的信号引到待测线路板的对应元件上；再令对应扫描板上的多路选择器及多路开关将被测点的响应信号传送到数据采集模块上的A/D转换器的输入端，同时，数据采集模块将采集到的模拟响应信号转换成数字量送入计算机之中；最后，计算机按预设的程序对所采集到的数字量进行处理、统计、比较、判断、统计以后将结果送至人机交换模块进行输出。本发明所揭示的线路板测试方法可以不依据待测线路板的外廓进行测试定位，而可以直接依据待测线路板上的待测元件进行测量判断；避免了不同型号的线路板由于具有不同的外廓尺寸而需要频繁更换夹持测试治具的情况。所以，本发明一种线路板测试方法解决了如何改善线路板测试设备的通用性的技术问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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)

1.一种线路板测试方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1：将待测的线路板放入测试动作控制装置之上，启动测试流程后，测试动作控制装置自动将待测线路板送入测试区域；

S2：测试动作控制装置根据待测的线路板的规格，自动夹持并调整待测线路板的姿态；

S3：计算机利用预设的测试程序控制发出激励信号至转换模块，转换模块中的直流或交流电压源以及电阻模块将激励信号转换为激励电流源；

S4：多路转换开关及对应的扫描板上的多路分配器将激励电流源的信号引到待测线路板的对应元件上；

S5：再令对应扫描板上的多路选择器及多路开关将被测点的响应信号传送到数据采集模块上的A/D转换器的输入端，同时，数据采集模块将采集到的模拟响应信号转换成数字量送入计算机之中；

S6：计算机按预设的程序对所采集到的数字量进行处理、统计、比较、判断、统计以后将结果送至人机交换模块进行输出。

2.根据权利要求1所述的一种线路板测试方法，其特征在于：转换模块之中的直流电压源用于测量二极管、电阻、短路或开路。

3.根据权利要求2所述的一种线路板测试方法，其特征在于：转换模块之中的交流电压源用于测量阻抗。

4.根据权利要求1所述的一种线路板测试方法，其特征在于：当计算机发出地址信号选中多路分配器中的某一路后，接通若干组扫描板中的其中一组；在预设的测试程序的控制下，被选中的扫描板通过针床连接模块逐点与被测线路板进行接通；此后，响应信号通过多路选择器传送到A/D转换器输入端，从而将测试结果送回计算机之中。

5.根据权利要求1所述的一种线路板测试方法，其特征在于：测量待测线路板上的每个元件时均使用四根导线，其中两根导线用于提供激励电流，另外两根导线用于检测待测元件两端的电压，利用预设的测试程序遍历待测线路板之上所有需要检测的元器件。

6.根据权利要求5所述的一种线路板测试方法，其特征在于：对线路板上的电阻元件进行测试判断时，将激励电流加到待测电阻的两端点之间，待测电阻的电压经过模拟开关送往数据采集板，以将模拟量转换数字量后，再将数字量送入计算机之中；利用公式：R=V/I计算出待测电阻的数值，并将计算结果与数据库中的已知值进行比较，最后，再得出测试结果。

7.一种应用如权利要求1所述的一种线路板测试方法的装置，其特征在于，其包括：测试基座、测试移送机构、测试控制终端、线路板升降机构、线路板调整机构以及针床控制机构；测试基座之上设置测试移送机构，测试控制终端活动设置于测试基座之上，测试移送机构与测试控制终端驱动连接；线路板升降机构设置于测试控制终端之中，线路板调整机构设置于测试基座的一端侧，针床控制机构设置于线路板调整机构的上方。

8.根据权利要求7所述的一种线路板测试装置，其特征在于：线路板调整机构具有纵向调整机构以及横向调整机构。

9.根据权利要求8所述的一种线路板测试装置，其特征在于：纵向调整机构具有纵向调整机架、纵向调整气缸以及纵向牵引块；纵向调整机架于针床控制机构的下方连接于测试基座之上，纵向调整气缸固定连接于纵向调整机架之上，纵向调整气缸与纵向牵引块驱动连接。

10.根据权利要求9所述的一种线路板测试装置，其特征在于：横向调整机构具有横向调整机架、横向调整气缸以及横向调节块；横向调整机架于针床控制机构的下方连接于测试基座之上，横向调整气缸固定连接于横向调整机架之上，横向调整气缸与横向牵引块驱动连接。