CN205404749U - 一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪 - Google Patents
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Abstract
一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,目的在于提升电表单板生产线的生产效率以及完善单板检测功能,以解放劳动力,实现自动化功能完善的单板检测。采用的技术方案是:在继电器控制模块中增设烧写控制继电器子模块,烧写控制继电器子模块的触发端与按键模块连接、受控端与CPU模块连接、回路端子设置在烧写盒与烧写探针之间。本实用新型的有益效果是:应用本装置后约0.25分钟每人生产一块,生产效率提高约8倍,全程装置自动完成,无需人工参与,大大减轻劳动强度,对工人的操作技能、技术水平没有要求,节省人员成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种印刷电路板的自动检测装置,应用于印刷电路板的自动化生产系统,特别是一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪。
背景技术
目前智能电表价格竞争激烈,智能电表的生产效率成为电表成本的一个重要因素,而单板检测是生产过程中的一个重要环节。
现在的生产过程单板检测繁琐,需要分步进行程序烧写,并且需要人工操作烧写工具,其检测过程中电表单板上的红黄指示灯是否工作正常等这些基本功能测试,需要人工去计算数据判断结果是否合格,最后人工填表记录结果,导致培养熟练的技术工人需要较长时间,且对工人的技术水平要求较高,并且生产效率极低,最高效率为每人2分钟生产一块,无形中增加生产成本。
除上述的技术缺陷外,现在的单板功能测试简单,只测试电表外部接口功能,没有对内部电路的检测,有可能导致电表生产后期调试过程出现返工,情况严重的产品在出厂后有可能会坏掉,给公司带来经济损失,也影响产品口碑。
发明内容
本实用新型的目的在于提升电表单板生产线的生产效率以及完善单板检测功能,以解放劳动力,实现自动化功能完善的单板检测。
本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是:
一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其电路板的电路结构中包括为以下各个电路模块供电的电源模块、CPU模块以及分别与CPU模块连接的存储模块、RS485通信模块、红外通信模块、液晶显示模块、按键模块、A/D转换模块,所述电路板的电路结构中还包括与CPU模块连接的继电器控制模块,在继电器控制模块中增设烧写控制继电器子模块,烧写控制继电器子模块的触发端与按键模块连接、受控端与CPU模块连接、回路端子设置在烧写盒与烧写探针之间。
本实用新型装置可一键式完成操作,没有繁琐的过程,解放工人的双手,减轻工人劳动强度。放好线路板后按下启动键,装置的电路板发出命令控制装置的气动杆下压,使测试点和探针接触,然后闭合烧写继电器开始烧写程序,烧写程序结束后自动断开烧写继电器,并闭合测试继电器开始内部测试。
进一步的,所述电路板的电路结构中还包括开光量采集模块,所述开光量采集模块中增设分别采集电表单板上红黄指示灯状态信息的两组红黄灯开光量采集电路,其中每组灯的开光量采集电路中包括:光敏元件RG1与电阻R133分压,电阻R133的另一端连接光耦U23的输入正极,其输出负极连接三极管Q9的集电极,光敏元件RG1的另一端分别连接下拉电阻R131和三极管Q9的基极,三极管Q9的发射极接地;光耦U23的输出正极通过上拉电阻R135连接3.3V电压,且与CPU模块的信号采集端连接。本装置增加通信指示灯自动测试,防止人员视野疲劳造成疏漏;设计遮光槽和光敏元件作为装置控制板的外围设备,控制板接收到电表状态后,根据光敏元件采集情况判断指示灯是否正常。
更进一步的,所述A/D转换模块中包括AD采集模块和模拟量输出模块。
更进一步的,所述的AD采集模块中包括分别采集电表单板上电压VDD、VDC、+12V、+5.7V的四组电压采集回路、采集电压DVDD的隔离电压采样电路,以及电池电流采集回路,上述四组电压采集回路、隔离电压采样电路以及电池电流采集回路的采集输出端分别与CPU的采集输入端连接。本装置增加了电路板内部各个电源点的测试,防止接触不良、电路虚焊等问题;装置的电路板分别采集电表单板上VDD、VDC、+12V、+5.7V、DVDD的电压,并判断是否合格。同时增加电表内备用电池电流测试,确定电池焊接后没有损坏。
更进一步的,所述继电器控制模块中还包括急停继电器控制模块、测试继电器控制模块、下降电磁阀继电器控制模块、合格指示灯继电器控制模块、异常指示灯继电器控制模块。功能测试完成后程序控制自动断开电表电源,闭合测试继电器控制模块中的电池测试继电器,电表由电池供电工作,设计电流采集装置作为装置控制板的外围设备,测试电池单独工作时是否正常。
更进一步的,所述电路板的电路结构中还设有与CPU模块连接的WIFI通讯模块。本装置将测试结果通过固定协议保存,随时生成测试报告,并可无线传输到指定服务器,方便公司管理。
本实用新型的有益效果是:应用本装置后约0.25分钟每人就生产一块,生产效率提高约8倍,全程装置自动完成,无需人工参与,大大减轻劳动强度,对工人的操作技能、技术水平没有要求,节省人员成本。
下面结合附图对本实用新型进详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的电路板控制原理图。
图2是烧写控制继电器子模块的电路原理图。
图3是开光量采集模块的电路原理图。
图4是隔离电压采样电路的原理图。
图5是电池电流采集回路的原理图。
具体实施方式
参看图1,一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其电路板的电路结构中包括为以下各个电路模块供电的电源模块、CPU模块以及分别与CPU模块连接的存储模块、RS485通信模块、红外通信模块、液晶显示模块、按键模块、A/D转换模块,关键是:所述电路板的电路结构中还包括与CPU模块连接的继电器控制模块,在继电器控制模块中增设烧写控制继电器子模块,烧写控制继电器子模块的触发端与按键模块连接、受控端与CPU模块连接、回路端子设置在烧写盒与烧写探针之间。
本实用新型装置可一键式完成操作,没有繁琐的过程,解放工人的双手,减轻工人劳动强度。放好线路板后按下启动键,装置的电路板发出命令控制装置的气动杆下压,使测试点和探针接触,然后闭合烧写继电器开始烧写程序,烧写程序结束后自动断开烧写继电器,并闭合测试继电器开始内部测试。
参看图2,所述烧写控制继电器子模块的电路模块结构中包括:与按键模块电连接的触发电路、两个分别受控于CPU模块的一级光耦驱动电路、分别与两个一级光耦驱动电路的信号输出端连接的两个二级驱动电路,以及四个烧写继电器,每个驱动电路有两个驱动输出端,且每个驱动输出端均设有一个烧写继电器,触发电路的信号输出端与CPU模块的信号采集端连接,四个烧写继电器的回路端子借助接线端子P1设置在烧写盒与烧写探针之间。
参看图2,所述触发电路结构中包括光耦U5、设置在光耦U5信号输入端的电阻R35、以及设置在光耦U5信号输出端的上拉电阻R45、电容C35,光耦U5通过电阻R35与按键模块连接,信号输出端与CPU模块的信号采集端连接。
参看图2,所述一级光耦驱动电路中包括光耦U17、三极管Q17及配套电阻和电容,三极管Q17的基极通过电阻R77与CPU的控制端连接、集电极与光耦U17的输入端连接,光耦U17的信号输入侧还设有上拉电阻R57、信号输出端设有下拉电阻R97及电容C47,且信号输出端与二级驱动电路的信号输入端连接。
参看图2,所述二级驱动电路的结构中包括驱动芯片IC11及配套的外围电路,驱动芯片IC11的驱动输入输出端分别连接一个一级光耦驱动电路及两个烧写继电器。
所述烧写继电器的型号是G6B-2214-1-US,CPU模块中主芯片的型号是LPC1768FBD100,驱动芯片的型号是2803。
图2是烧写控制继电器子模块的原理图,QDKEY连接按键模块,当按下按键时QDKEY变为高电平,光耦U5导通,CPU模块中主芯片连接YX_QD端采集到电平变化;程序驱动两个一级光耦驱动的SX_K1和SX_K2端变为高电平,并分别使各自电路中的光耦U17、U16导通,则两个一级光耦驱动的SX_K1in和SX_K2in端在光耦U17、U16导通时由低电平变为高电平,SX_K1in和SX_K2in分别连接驱动芯片IC11和IC10,两个驱动芯片IC11、IC10分别将高电平转换为低电平,则此时连接的四个烧写继电器SX_1、SX_2、SX_3、SX_4的一端接收到低电平信号,继电器动作使常开点闭合,则接线端子P1的两端连接的烧写盒与烧写探针导通,开始程序烧写。当状态接收烧写信号,采样电路与启动电路相同,接收到烧写完成或异常的状态信号后时通过光耦的导通,采集到光耦输出端的连接主芯片引脚电平值。
参看图3,所述电路板的电路结构中还包括开光量采集模块,所述开光量采集模块中增设分别采集电表单板上红黄指示灯状态信息的两组红黄灯开光量采集电路,其中每组灯的开光量采集电路中包括:光敏元件RG1与电阻R133分压,电阻R133的另一端连接光耦U23的输入正极,其输出负极连接三极管Q9的集电极,光敏元件RG1的另一端分别连接下拉电阻R131和三极管Q9的基极,三极管Q9的发射极接地;光耦U23的输出正极通过上拉电阻R135连接3.3V电压,且与CPU模块的信号采集端连接。以黄色指示灯状态采集为例,当CPU模块中主芯片采集到YX_YELLOW端电平信息,光敏元件感应光源时阻值变小,主芯片采集到YX_YELLOW电平发生变化。
本装置增加通信指示灯自动测试,防止人员视野疲劳造成疏漏;设计遮光槽和光敏元件作为装置控制板的外围设备,控制板接收到电表状态后,根据光敏元件采集情况判断指示灯是否正常。
所述A/D转换模块中包括AD采集模块和模拟量输出模块。
所述的AD采集模块中包括分别采集电表单板上电压VDD、VDC、+12V、+5.7V的四组电压采集回路、采集电压DVDD的隔离电压采样电路,以及电池电流采集回路,上述四组电压采集回路、隔离电压采样电路以及电池电流采集回路的采集输出端分别与CPU的采集输入端连接。
参看图4是隔离电压采集电路,放大器IC12输入端直流电压模拟量是悬浮在AC220V之上,通过放大器IC12、IC13和线性光耦IC15滤除AC220V采集直流量。
本装置增加了电路板内部各个电源点的测试,防止接触不良、电路虚焊等问题;装置的电路板分别采集电表单板上VDD、VDC、+12V、+5.7V、DVDD的电压,并判断是否合格。同时增加电表内备用电池电流测试,确定电池焊接后没有损坏。
所述电路板的电路结构中还设有与CPU模块连接的WIFI通讯模块。
本装置将测试结果通过固定协议保存,随时生成测试报告,并可无线传输到指定服务器,方便公司管理。
所述继电器控制模块中还包括急停继电器控制模块、测试继电器控制模块、下降电磁阀继电器控制模块、合格指示灯继电器控制模块、异常指示灯继电器控制模块。
功能测试完成后程序控制自动断开电表电源,闭合测试继电器控制模块中的电池测试继电器,电表由电池供电工作,设计电流采集装置作为装置控制板的外围设备,测试电池单独工作时是否正常。
图5是电池电流采集回路,采样电阻R26采集uA级电流,通过放大器IC14将信号放大输入给主芯片。
本实用新型中,CPU模块是整个系统的核心,控制整个检测过程,进行数学和逻辑运算,判断检测结果;A/D转换模块将被测电路板的电压、电流信号转换为数字信号,输入到CPU进行运算,并能实现电气隔离,保护CPU模块;485通信模块和红外通信模块分别检测被测电路板的485和红外通信功能;液晶显示模块和设置按键模块用于设置合格阈值范围;本装置的电路板结构中还包括LED显示模块,用于显示检测结果,绿色为合格,红色为不合格。
本实用新型在具体工作时,如图1所示,本装置的控制板是装置的控制核心,主控模块的核心芯片为LPC1768,与A/D转换模块配合完成模拟量采集工作,与开关量采集模块配合完成电表单板上红黄发光二极管的采集工作,与红外通讯模块和RS485通信模块配合完成通信功能测试工作,与扫码模块和存储模块配合完成扫码、记录保存报告的工作,与继电器控制模块配合完成程序烧写、功能测试等分步操作,与液晶显示模块配合完成结果显示工作。
具体工作步骤为:
按下装置的启动键,控制板通过开光量采集模块收到信号后发出闭合继电器信号,闭合气泵继电器下压测试板与探针接触,接触正常后程序烧写盒接收到低电平信号,开始烧写程序:控制板通过扫码模块输入设备条码,确认成功后,控制板通过继电器控制模块闭合程序烧写继电器开始烧写程序,通过开光量采集模块收到程序烧写完成信号后,通过继电器控制模块断开程序烧写继电器。
控制板通过继电器控制模块闭合功能测试继电器开始程序测试,通过A/D转换模块中的AD采集模块分别采集模拟量和隔离高压的模拟量。发出信号后与开光量采集模块配合采集发光二极管的状态,后与红外通信模块和RS485通信模块分别互操作,测试通信功能,完成后通过继电器控制模块断开被测设备电源,并闭合电池电流测试回路,测试电池地电流。之后通过继电器控制模块断开功能测试继电器,功能测试完成。
控制板通过液晶显示模块将结果显示在液晶。
控制板通过WIFI通信模块完成与服务器的通信。
控制板通过继电器控制模块闭合气泵上升继电器,可以取出被测板。
Claims (10)
1.一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其电路板的电路结构中包括为以下各个电路模块供电的电源模块、CPU模块以及分别与CPU模块连接的存储模块、RS485通信模块、红外通信模块、液晶显示模块、按键模块、A/D转换模块,其特征在于:所述电路板的电路结构中还包括与CPU模块连接的继电器控制模块,在继电器控制模块中增设烧写控制继电器子模块,烧写控制继电器子模块的触发端与按键模块连接、受控端与CPU模块连接、回路端子设置在烧写盒与烧写探针之间。
2.根据权利要求1所述的一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其特征在于:所述烧写控制继电器子模块的电路模块结构中包括:与按键模块连接的触发电路、两个分别受控于CPU模块的一级光耦驱动电路、分别与两个一级光耦驱动电路的信号输出端连接的两个二级驱动电路,以及四个烧写继电器,每个二级驱动电路有两个驱动输出端,且每个驱动输出端均设有一个烧写继电器,触发电路的信号输出端与CPU模块的信号采集端连接,四个烧写继电器的回路端子借助接线端子P1设置在烧写盒与烧写探针之间。
3.根据权利要求2所述的一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其特征在于:所述触发电路结构中包括光耦U5、设置在光耦U5信号输入端的电阻R35、以及设置在光耦U5信号输出端的上拉电阻R45、电容C35,光耦U5通过电阻R35与按键模块连接,信号输出端与CPU模块的信号采集端连接。
4.根据权利要求2所述的一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其特征在于:所述一级光耦驱动电路中包括光耦U17、三极管Q17及配套电阻和电容,三极管Q17的基极通过电阻R77与CPU的控制端连接、集电极与光耦U17的输入端连接,光耦U17的信号输入侧还设有上拉电阻R57、信号输出端设有下拉电阻R97及电容C47,且信号输出端与二级驱动电路的信号输入端连接。
5.根据权利要求2所述的一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其特征在于:所述二级驱动电路的结构中包括驱动芯片IC11及配套的外围电路,驱动芯片IC11的驱动输入输出端分别连接一个一级光耦驱动电路及两个烧写继电器。
6.根据权利要求2所述的一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其特征在于:所述电路板的电路结构中还包括开光量采集模块,所述开光量采集模块中增设分别采集电表单板上红黄指示灯状态信息的两组红黄灯开光量采集电路,其中每组灯的开光量采集电路中包括:光敏元件RG1与电阻R133分压,电阻R133的另一端连接光耦U23的输入正极,其输出负极连接三极管Q9的集电极,光敏元件RG1的另一端分别连接下拉电阻R131和三极管Q9的基极,三极管Q9的发射极接地;光耦U23的输出正极通过上拉电阻R135连接3.3V电压,且与CPU模块的信号采集端连接。
7.根据权利要求2所述的一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其特征在于:所述A/D转换模块中包括AD采集模块和模拟量输出模块。
8.根据权利要求7所述的一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其特征在于:所述的AD采集模块中包括分别采集电表单板上电压VDD、VDC、+12V、+5.7V的四组电压采集回路、采集电压DVDD的隔离电压采样电路,以及电池电流采集回路,上述四组电压采集回路、隔离电压采样电路以及电池电流采集回路的采集输出端分别与CPU的采集输入端连接。
9.根据权利要求1所述的一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其特征在于:所述电路板的电路结构中还设有与CPU模块连接的WIFI通讯模块。
10.根据权利要求1所述的一种应用于智能电表生产线的单板自动检测仪,其特征在于:所述继电器控制模块中还包括急停继电器控制模块、测试继电器控制模块、下降电磁阀继电器控制模块、合格指示灯继电器控制模块、异常指示灯继电器控制模块。
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