CN212965303U

CN212965303U - 可测量指示灯颜色的pcba功能测试机

Info

Publication number: CN212965303U
Application number: CN202022098067.7U
Authority: CN
Inventors: 王传杰; 周建利
Original assignee: Yantai Decon Environment Technology Co ltd
Current assignee: Yantai Decon Environment Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2021-04-13
Anticipated expiration: 2030-09-23

Abstract

本实用新型提供了一种可测量指示灯颜色的PCBA功能测试机，测试机包括控制箱体，箱体上机架相连，机架支撑快速压钳，快速压钳动作带动压板沿直线导轨向下垂直移动，将待测PCBA通过探针连接至主控板进行电压信号测量，通过导光纤维将待测PCBA上的LED指示灯的光信号连接至颜色传感器模组进行光信号测量，测试的最终结果由主控板送至人机界面显示，测试结果状态通过蜂鸣器声音提示。本实用新型将机械、电子电路、光学、传感技术、自动控制、人机界面、计算机与信息技术等专业有机结合在一起，提高了PCBA功能测试机的高可靠性，高测试速度，高自动化，大大提高了作业效率及测试准确率。

Description

可测量指示灯颜色的PCBA功能测试机

技术领域

本实用新型属于电子测控设备技术领域，具体地说涉及一种可测量指示灯颜色的PCBA功能测试机。

背景技术

对于电器产品内部控制线路板（PCBA），装机前需要测试其各项功能是否正常。以往技术主要以探针连接检测PCBA各测试点的参考电压。像LED指示灯的检测在每颗每种颜色指示灯PIN脚需引出测试点，以探针连至主控板ADC采样端口，测量指示灯点亮后的供电电压，对比各颜色LED指示灯的供电参考电压判断LED指示灯是否工作正常。对于本来紧凑的产品PCBA设计则需要布置大量的测试点，功能测试过程中，因以大量的探针连接方式，测试机使用不长时间则会发生探针接触不良问题，其造成测量数据偏移，误判测试结果概率提高，往往一块PCBA需要重复测试操作，其影响测试效率不说，误判还会造成一定的直接损失。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题而提供了一种可测量指示灯颜色的PCBA功能测试机，通过导入（颜色）传感器技术应用，结合微控制器（MCU）软硬件，计算机数据通讯等技术，解决了上述测试技术弊端。

本实用新型的技术方案是这样实现的：可测量指示灯颜色的PCBA功能测试机，包括控制箱，控制箱上方设有上机架，所述控制箱内设有电气结构，所述上机架与快速压钳连接，所述快速压钳与PCBA压板连接，所述PCBA压板两侧设有压板直线导轨，PCBA压板下方设有PCBA载板，PCBA载板下方设有探针板，PCBA压板上设有上导光纤维组，所述上导光纤维组与控制箱内的颜色传感器模组相连，对应检测待测PCBA背面4颗三色指示灯功能，所述探针板上设有下导光纤维组，所述下导光纤维组与控制箱内的颜色传感器模组相连，对应检测待测PCBA正面4颗单色指示灯功能，控制箱前面板设有液晶显示屏；

优选的，所述控制箱内的电气结构包括主控板、EMC滤波器、主控板电源、待测板电源、控制继电器、蜂鸣器，系统设有至少包括以下模组的颜色传感器模组：8个分控板，每个分控板通过12C总线分别与8个颜色传感器模块相连，每个分控板与颜色传感器组成颜色传感器模组，各颜色传感器模组通过USART通讯总线连接于主控板；

优选的，所述上导光纤维组分别与控制箱内的五号颜色传感器模块、六号颜色传感器模块、七号颜色传感器模块、八号颜色传感器模块相连，所述五号颜色传感器模块、六号颜色传感器模块、七号颜色传感器模块、八号颜色传感器模块对应检测待测PCBA背面4颗三色指示灯功能；所述下导光纤维组分别与控制箱内的一号颜色传感器模块、二号颜色传感器模块、三号颜色传感器模块、四号颜色传感器模块相连，所述一号颜色传感器模块、二号颜色传感器模块、三号颜色传感器模块、四号颜色传感器模块对应检测待测PCBA正面4颗单色指示灯功能；

优选的，所述颜色传感器模组的每颗颜色传感器接入微处理器（MCU），主控板与颜色传感器模组以联网分控方式扩展光信号采样路数。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过操作快速压钳，快速压钳动作带动压板沿直线导轨向下垂直移动，将待测PCBA通过探针连接至主控板进行电压信号测量，通过导光纤维将待测PCBA上的LED指示灯的光信号连接至颜色传感器模组进行光信号测量，测试的最终结果由主控板送至人机界面显示，测试结果状态通过蜂鸣器声音提示。本实用新型将机械、电子电路、光学、传感技术、自动控制、人机界面、计算机与信息技术等专业有机结合在一起，提高了PCBA功能测试机的高可靠性，高测试速度，高自动化，大大提高了作业效率及测试准确率。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图；

图2为本实用新型的内部电气结构图。

零件说明：

1、控制箱，2、上导光纤维组，3、待测PCBA外围器件，4、上机架，5、快速压钳，6、探针板，7、下导光纤维组，8、PCBA压板，9、PCBA载板，10、液晶屏，11、待测PCBA触摸按键触摸板，12、压板直线导轨，13、电气结构；13-1、EMC滤波器，13-2、主控板电源，13-3、待测板电源，13-4、主控板，13-5、一号分控板，13-6、一号颜色传感器模块，13-7、二号分控板，13-8、二号颜色传感器模块，13-9、三号分控板，13-10、三号颜色传感器模块，13-11、四号分控板，13-12、四号颜色传感器模块，13-13、五号分控板，13-14、五号颜色传感器模块，13-15、六号分控板，13-16、六号颜色传感器模块，13-17、七号分控板，13-18、七号颜色传感器模块，13-19、八号分控板，13-20、八号颜色传感器模块，13-21、控制继电器，13-22、蜂鸣器，13-23、待测板外围器件。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合附图对本实用新型作进一步描述：可测量指示灯颜色的PCBA功能测试机，包括控制箱1，控制箱1上方设有上机架4，所述控制箱1内设有电气结构13，电气结构13包括主控板13-4、EMC滤波器13-1、主控板电源13-2、待测板电源13-3、控制继电器13-21、蜂鸣器13-22，系统设有八组颜色传感器模组：一号至八号分控板（13-5、13-7、13-9、13-11、13-13、13-15、13-17、13-19），每个分控板通过12C总线分别与一号至八号颜色传感器颜色传感器模块（13-6、13-8、13-10、13-12、13-14、13-16、13-18、13-20）相连，每个分控板与颜色传感器相连，组成颜色传感器模组，各颜色传感器模组通过USART通讯总线连接于主控板13-4；上机架4与快速压钳5连接，快速压钳5与PCBA压板8连接，PCBA压板8两侧设有压板直线导轨12，PCBA压板8下方设有PCBA载板9，PCBA载板9下方设有探针板6，PCBA压板8上设有上导光纤维组2，上导光纤维组2分别与控制箱1内的五号颜色传感器模块13-14、六号颜色传感器模块13-16、七号颜色传感器模块13-18、八号颜色传感器模块13-20相连，所述五号颜色传感器模块13-14、六号颜色传感器模块13-16、七号颜色传感器模块13-18、八号颜色传感器模块13-20对应检测待测PCBA背面4颗三色指示灯功能；所述探针板6上设有下导光纤维组7，所述下导光纤维组7分别与控制箱1内的一号颜色传感器模块13-6、二号颜色传感器模块13-8、三号颜色传感器模块13-10、四号颜色传感器模块13-12相连，所述一号颜色传感器模块13-6、二号颜色传感器模块13-8、三号颜色传感器模块13-10、四号颜色传感器模块13-12对应检测待测PCBA正面4颗单色指示灯功能，控制箱1前面板设有液晶显示屏10；颜色传感器模组的每颗颜色传感器接入微处理器MCU，主控板13-4与颜色传感器模组以联网分控方式扩展光信号采样路数。

工作原理：

将待测PCBA放入PCBA载板9上，下压操作快速压钳5，与压钳5连接的PCBA压板8移动下压，带动PCBA载板9与待测PCBA同步下压，下压到位后探针板6上的测试探针与待测PCBA上的对应测试点接触连接，待测PCBA上的LED指示灯位置通过上导光纤维组2、下导光纤维组7非接触导通LED光源与颜色传感器模组（5-20）的光路连接，测试结构通过人机界面液晶显示屏10报告测试数据。

电气工作原理：

主控板13-4通过IO接口测试到探针连接到待测PCBA，启动测试过程程序，首先打开待测PCBA电源控制继电器13-21，给待测PCBA上电，待测PCBA上电工作，PCBA上关键位置电压数据通过测试点、探针连接到主控板13-4的ADC采样接口，主控板13-4启动ADC采样过程，获得PCBA上的关键位置电压数据，主控板MCU计算解析电压数据送至液晶显示屏（人机界面）显示，ADC采样过程结束。

下一步主控板13-4通过USART通讯线路向待测PCBA下发一条测试指令，待测PCBA接收到测试模式命令后，启动工厂测试模式，配合测试机的测量过程时序执行相应动作。到了待测PCBA的LED指示灯点亮动作时，主控板通过USART通讯总线向所有颜色传感器模组下发一条光信号数据采样指令，颜色传感器模组的分控板马上响应启动各自的颜色传感器模块进入数据采样过程，颜色传感器将采集到的光信号数据暂存于分控板的内部存储，等待主控板MCU读取处理，颜色传感器模组的分控板与颜色传感器模块是I2C总线方式连接，针对于此款待测PCBA上有4颗单色LED指示灯，4颗3色LED指示灯，因此8路传感器需要分时测量共16路颜色数据。PCBA功能测试过程结束，主控板将测得的各项数据计算解析后通过USART通讯总线将结果传送至人机界面显示屏10显示，数据正确对应显示绿色“PASS”，数据异常对应显示红色“NG”，所有数据正确总判位置显示绿色“PASS”，主控板控制蜂鸣器长音提示，否则总判位置显示红色“NG”，主控板控制蜂鸣器3短音提示。

具体地，待检PCBA装入测试机载板，手动压下快速压钳下压PCBA，PCBA上测试点与探针接触，主控板通过探针检测到待检PCBA加载到位，主控板输出信号打开控制继电器给待检PCBA供电，PCBA上电工作，主控板启动5路ADC采样通道，测量PCBA上5个电压监测点电压值数据，ADC采样结束主控板通过USART通讯接口向PCBA下发一条控制指令，PCBA接收到测量控制指令后，会向主控板上传PCBA内部数据，同时按时序打开PCBA上所有LED功能指示灯，同时主控板通过USART通讯总线向8路颜色传感器模组分控板下发指令，颜色传感器模组分控板收到指令马上启动数据采集，颜色传感器模组将采集到的光信号数据暂存于分控板处理器内存，光信号测量结束主控板分时向8路颜色传感器分控板读取数据，由主控板微处理器处理各路光信号数据，计算得出光信号的亮度及颜色信息，主控板与待测PCBA及颜色传感器模组通过数据通讯指令协调严格控制各部分的动作时序，LED指示灯光源是通过导光纤维连接至8路颜色传感器以感知光源信号。最终主控板将测量计算得到的PCBA所有最终数据（电压数据、内部数据、光信号数据等）传送至人机界面（HMI）液晶显示屏显示结果，电压值以数字显示，LED指示灯状态界面会变色颜色对应于LED颜色显示等，各分项数据正常会有对应绿色“PASS”显示，异常会有对应红色“NG”显示，如果所有数据正常，总判定结果位置显示绿色“PASS”，蜂鸣器一长音提示测试通过，否则显示红色“NG”，蜂鸣器三声短音提示测试结果异常，异常情况的未通过项在液晶界面直观显示。

Claims

1.可测量指示灯颜色的PCBA功能测试机，包括控制箱（1），控制箱（1）上方设有上机架（4），所述控制箱（1）内设有电气结构（13），其特征在于所述上机架（4）与快速压钳（5）连接，所述快速压钳（5）与PCBA压板（8）连接，所述PCBA压板（8）两侧设有压板直线导轨（12），PCBA压板（8）下方设有PCBA载板（9），PCBA载板（9）下方设有探针板（6），PCBA压板（8）上设有上导光纤维组（2），所述上导光纤维组（2）与控制箱（1）内的颜色传感器模组相连，对应检测待测PCBA背面4颗三色指示灯功能，所述探针板（6）上设有下导光纤维组（7），所述下导光纤维组（7）与控制箱（1）内的颜色传感器模组相连，对应检测待测PCBA正面4颗单色指示灯功能，控制箱（1）前面板设有液晶显示屏（10）。

2.如权利要求1所述的可测量指示灯颜色的PCBA功能测试机，其特征在于所述控制箱（1）内的电气结构（13）包括主控板（13-4）、EMC滤波器（13-1）、主控板电源（13-2）、待测板电源（13-3）、控制继电器（13-21）、蜂鸣器（13-22），系统设有至少包括以下模组的颜色传感器模组：8个分控板，每个分控板通过12C总线分别与8个颜色传感器模块相连，每个分控板与颜色传感器组成颜色传感器模组，各颜色传感器模组通过USART通讯总线连接于主控板（13-4）。

3.如权利要求2所述的可测量指示灯颜色的PCBA功能测试机，其特征在于所述上导光纤维组（2）分别与控制箱（1）内的五号颜色传感器模块（13-14）、六号颜色传感器模块（13-16）、七号颜色传感器模块（13-18）、八号颜色传感器模块（13-20）相连，所述五号颜色传感器模块（13-14）、六号颜色传感器模块（13-16）、七号颜色传感器模块（13-18）、八号颜色传感器模块（13-20）对应检测待测PCBA背面4颗三色指示灯功能；所述下导光纤维组（7）分别与控制箱（1）内的一号颜色传感器模块（13-6）、二号颜色传感器模块（13-8）、三号颜色传感器模块（13-10）、四号颜色传感器模块（13-12）相连，所述一号颜色传感器模块（13-6）、二号颜色传感器模块（13-8）、三号颜色传感器模块（13-10）、四号颜色传感器模块（13-12）对应检测待测PCBA正面4颗单色指示灯功能。

4.如权利要求1或2或3所述的可测量指示灯颜色的PCBA功能测试机，其特征在于所述颜色传感器模组的每颗颜色传感器接入微处理器（MCU），主控板（13-4）与颜色传感器模组以联网分控方式扩展光信号采样路数。