CN214473773U - 一种自动化测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化测试设备，包括测试治具、识别单元、控制器、开关切换单元、若干辅助测试板卡、主控板卡、信号源以及主机；测试治具配置有第一信号端口、第二信号端口，信号源通过第一转接口、开关切换单元与第一信号端口相连接，辅助测试板卡通过第二转接口、开关切换单元与第二信号端口相连接；识别单元与主机相连接，识别单元用于识别待测板卡，控制器分别与主控板卡以及开关切换单元相连接，开关切换单元用于改变第一信号端口与第一转接口之间的通路，以及改变第二信号端口与第二转接口之间的通路；辅助测试板卡还与主控板卡相连接，主控板卡还与所述主机相连接。

Description

一种自动化测试设备

技术领域

本实用新型实施例涉及PCBA测试技术，尤其涉及一种自动化测试设备。

背景技术

在板卡的设计生产过程中需要对产品进行测试，FCT测试系统是一种常见的板卡测试系统，其可以用于板卡的电压、电流、信号质量、信号频率等方面的测试。

目前，一套测试系统通常配置为测试一种类型的板卡，若待测板卡的种类较多，则需要采用半自动测试的方式，针对每种待测板卡人工更换测试工装以及辅助测试板卡，由于实际测试中频繁的更换测试工装以及辅助测试板卡，容易造成检测产线的混乱，若在测试过程中配置了错误的测试工装或者辅助测试板卡，则容易造成测试工装、辅助测试板卡的损坏，同时由于需要进行人工操作，测试效率低。

实用新型内容

本实用新型提供一种自动化测试设备，以避免了人为参与测试工装、辅助测试板卡更换，达到提高测试效率的目的。

本实用新型实施例提供了一种自动化测试设备，包括：测试治具、识别单元、控制器、开关切换单元、若干辅助测试板卡、主控板卡、信号源以及主机；

所述测试治具配置有第一信号端口、第二信号端口，所述信号源通过第一转接口、所述开关切换单元与所述第一信号端口相连接，所述辅助测试板卡通过第二转接口、所述开关切换单元与所述第二信号端口相连接；

所述识别单元与所述主机相连接，所述识别单元用于识别待测板卡，所述控制器分别与所述主控板卡以及所述开关切换单元相连接，所述开关切换单元用于改变所述第一信号端口与所述第一转接口之间的通路，以及改变所述第二信号端口与所述第二转接口之间的通路；

所述辅助测试板卡还与所述主控板卡相连接，所述主控板卡还与所述主机相连接。

进一步的，所述开关切换单元包括至少一个开关矩阵芯片，多个所述开关矩阵芯片级联。

进一步的，所述识别单元采用扫码器。

进一步的，所述第一转接口采用30pin接口。

进一步的，所述第二转接口采用96pin接口。

进一步的，所述辅助测试板卡包括：

电源板卡、模拟采集板卡、通信板卡、SV信号板卡、FT3通信板卡、开入开出板卡。

进一步的，所述开关切换单元包括开关矩阵、继电器矩阵和继电器驱动板；

所述信号源通过第一转接口、所述继电器矩阵与所述第一信号端口相连接，所述控制器通过所述继电器驱动板与所述继电器矩阵相连接；

所述辅助测试板卡通过第二转接口、所述开关矩阵与所述第二信号端口相连接。

进一步的，所述辅助测试板卡、所述继电器矩阵、所述继电器驱动板配置在辅助测试箱内。

进一步的，自动化测试设备配置多个所述辅助测试箱、多个所述继电器矩阵；

一个所述辅助测试板卡、一个所述继电器矩阵设置在一个所述辅助测试箱内；

还包括辅助测试箱切换装置，所述辅助测试箱切换装置与所述主机相连接，所述辅助测试箱切换装置用于将不同的所述辅助测试箱连接至所述第一转接口、所述第二转接口。

进一步的，所述主控板卡通过网口与所述主机相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的自动化测试设备配置有识别单元、控制器以及开关切换单元，通过识别单元可以识别待测板卡的类型，当待测板卡的类型改变时，控制器控制开关切换单元动作，自动改变测试治具的第一信号端口针脚与第一转接口针脚的连接关系；自动改变测试治具的第二信号端口针脚与第二转接口针脚的连接关系，使得信号源、待测板卡以及辅助测试板卡之间形成正确的信号通路，从而避免了人为参与待测板卡的识别，当待测板卡类型发生变更时，人为参与测试工装、辅助测试板卡更换，造成的测试效率低的问题。

附图说明

图1是实施例中的自动化测试设备结构框图；

图2是实施例中的另一种自动化测试设备结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是实施例中的自动化测试设备结构框图，参考图1，自动化测试设备包括：测试治具1、识别单元2、控制器3、开关切换单元4、若干辅助测试板卡(5-1…5-n)、主控板卡6、信号源7以及主机8。

测试治具1配置有第一信号端口、第二信号端口，信号源7通过第一转接口J1、开关切换单元4与第一信号端口相连接，辅助测试板卡(5-1…5-n)通过第二转接口J2、开关切换单元4与第二信号端口相连接。

主控板卡6与主机8相连接，控制器3分别与主控板卡6以及开关切换单元4相连接，开关切换单元4用于改变第一信号端口与第一转接口J1之间的通路，以及切换第二信号端口与第二转接口J2之间的通路。

参考图1，识别单元2与主机8相连接，识别单元2用于识别待测板卡，辅助测试板卡(5-1…5-n)还与主控板卡6相连接。

示例性的，本实施例中，主控板卡与控制器之间通过总线相连接。

示例性的，本实施例中，进行测试时，待测板卡固定于测试治具中，待测板卡的输入端和输出端分别与测试治具的第一信号端口、第二信号端口相连接，待测板卡通过第一信号端口接收信号源生成的测试信号，通过第二信号端口向外输出测试响应信号。

示例性的，本实施例中，第一信号端口配置的针脚数量与第一转接口配置的针脚数量相同，例如，若第一转接口采用20pin接口，则第一信号端口同样配置20pin针脚。相应的，第二信号端口配置的针脚数量与第二转接口配置的针脚数量相同，例如，若第二转接口采用30pin接口，则第二信号端口同样配置30pin针脚。

参考图1，本实施例中，第一信号端口与信号源之间配置有开关切换单元以及第一转接口，第二信号端口与辅助测试板卡之间配置有开关切换单元以及第二转接口。其中，开关切换单元输入、输出端口的数量根据第一转接口以及第二转接口的针脚数确定。

例如，若第一转接口采用20pin接口、第二转接口采用30pin接口，则配置开关切换单元输入、输出端口的数量为50，同时，将开关切换单元其中20个输入端与第一转接口的针脚对应电连接，将开关切换单元其中20个输出端与第一信号端口的针脚对应电连接；将开关切换单元其中30个输入端与第二信号端口的针脚对应电连接，将开关切换单元其中30个输出端与第二转接口的针脚对应电连接。

示例性的，本实施例中，开关切换单元可以采用模拟开关矩阵或者继电器矩阵，控制器可以向开关切换单元输出控制信号，使得开关切换单元改变第一信号端口与第一转接口之间的通路或者第二信号端口与第二转接口之间的通路。以切换第一信号端口与第一转接口之间的通路为例，若初始时刻，第一信号端口的1号针脚与第一转接口之间的1号针脚对应连通，则控制器发出控制信号后，在开关切换单元的作用下，第一信号端口的1号针脚可以与第一转接口之间的2号针脚对应连通。

基于开关切换单元，本实施例中提出的自动化测试设备适用于一套设备测试不同类型待测板卡的场景。为达到上述目的，本实施例中，辅助测试板卡的种类及数量根据拟定的，自动化测试设备可支持的待测板卡的种类而确定。

示例性的，本实施例中，自动化测试设备的使用及工作过程包括：

步骤1、将待测板卡固定在测试治具中，使得待测板卡的输入端、输出端连接至第一信号端口、第二信号端口。

步骤2、识别单元获取待测板卡的类型信息，主机获取该类型信息后判定待测板卡的类型。

步骤3、主机将待测板卡的类型发送给主控板卡，主控板卡将待测板卡的类型转发给控制器，控制器根据待测板卡的类型生成控制指令，控制开关切换单元改变第一信号端口与第一转接口之间的通路、改变第二信号端口与第二转接口之间的通路。

步骤4、信号源输出测试激励信号，辅助测试板卡采集待测板卡的测试响应信号。

步骤5、主机通过主控板卡接收辅助板卡采集的测试信号，完成测试结果分析。

本实施例中，提出的自动化测试设备配置有识别单元、控制器以及开关切换单元，通过识别单元可以识别待测板卡的类型，当待测板卡的类型改变时，控制器控制开关切换单元动作，自动改变测试治具的第一信号端口针脚与第一转接口针脚的连接关系；自动改变测试治具的第二信号端口针脚与第二转接口针脚的连接关系，使得信号源、待测板卡以及辅助测试板卡之间形成正确的信号通路，从而避免了人为参与待测板卡的识别，当待测板卡类型发生变更时，人为参与测试工装、辅助测试板卡更换，造成的测试效率低的问题。

作为一种优选方案，开关切换单元包括至少一个开关矩阵芯片，多个开关矩阵芯片级联。示例性的，开关矩阵芯片的型号采用TS5A3159，采用开关矩阵芯片可以减小开关切换单元的体积，同时便于开关切换单元与控制器的连接。

作为一种可实施方案，识别单元采用扫码器，相应的待测板卡上设置条形码、二维码等识别码。可选的，识别单元还可以采用摄像头。

图2是实施例中的另一种自动化测试设备结构框图，参考图2，自动化测试设备可以包括：测试治具1、识别单元2、控制器31、微控制器32、主控板卡6、信号源7以及主机8。

作为一种可实施方案，图2所示的方案中，辅助测试板卡包括电源板卡B1、模拟采集板卡B2、通信板卡B3、SV信号板卡B4、FT3通信板卡B5、开入开出板卡B6。

开关切换单元包括开关矩阵41、继电器矩阵42。信号源7通过第一转接口J1、继电器矩阵42与第一信号端口相连接，微控制器32与继电器矩阵42相连接。电源板卡B1、模拟采集板卡B2、通信板卡B3、SV信号板卡B4、FT3通信板卡B5、开入开出板卡B6与第二转接口J2相连接，第二转接口J2通过开关矩阵41与第二信号端口相连接，控制器31与开关矩阵41相连接。

识别单元2与主机8相连接，主控板卡6分别与主机8、控制器3、电源板卡B1、模拟采集板卡B2、通信板卡B3、SV信号板卡B4、FT3通信板卡B5、开入开出板卡B6相连接。

示例性的，主控板卡6通过网口与主机8相连接，可选的，主控板卡6采用的型号为SY8101。

作为一种可实施方案，第一转接口采用30pin接口，第二转接口采用96pin接口。

示例性的，图2所示的方案中，继电器矩阵42和微控制器32可以配置在一块辅助测试板卡上，构成继电器驱动板。

示例性的，图2所示的自动化测试设备专用于电力系统二次设备中待测板卡的测试，相应的，除选用本实施提出的辅助测试板卡外，还可以根据需要增设其他种类的辅助测试板卡以满足所需的测试需求。

示例性的，图2所示的方案中，测试治具可以配置针床，针床上配置有探针，探针的一端与测试治具的第一信号端口、第二信号端口相连接，待测板卡置于测试治具内时，测试治具通过探针与待测板卡的测试触点，例如待测板卡的输入端、输出端相连接。

示例性的，图2所示的方案中，自动化测试设备还可以配置传送带机构，传送带机构可以包括传送带、若干阻挡气缸以及夹具，测试治具设置在传送带机构的传输路径上，传动带用于传送待测板卡，阻挡气缸用于将待测板卡停在与针床相对应的位置，夹具用于当待测板卡运动到指定位置时固定待测板卡。

示例性的，配置阻挡气缸的位置可调，例如配置一测试平台，在测试平台的X轴方向和Y轴方向上配置阻挡气缸与测试平台滑动连接。将阻挡气缸与主机相连接，通过主机控制各阻挡气缸运动到指定位置，当待测板卡的类型发生变化时，确保探针与待测板卡的触点可以正确连接。

通过为自动化测试设备配置传送带机构可以构成一种自动测试流水线，进一步提高测试的效率。

示例性的，以待测板卡为ADC板卡(模拟量-数字量转换板卡)、BI板卡(开关量输入板卡)、BO板卡(开关量输出板卡)为例说明自动化测试设备的工作过程。

示例性的，若第二转接口的1、2针脚为电源正端、电源负端，其与电源板卡相连接，第二转接口的3～12针脚为模拟量信号端，其与模拟采集板卡相连接，第二转接口的13、14针脚为数字量信号端，其与通信板卡相连接。ADC板卡的电源端与测试治具的第二信号端口的4、5针脚相连接，ADC板卡的模拟量信号端与测试治具的第二信号端口的6～17针脚相连接，ADC板卡的数字信号端口与第二信号端口的18、19针脚相连接。

测试ADC板卡时的步骤包括：

步骤1、识别单元获取待测板卡的类型信息，主机获取该类型信息后判定待测板卡的类型为ADC板卡。

步骤2、主机控制阻挡气缸调整其在测试平台上的位置，使得ADC板卡的接口连接至测试治具的第二信号端口。

步骤3、主机将待测板卡的类型发送给主控板卡，主控板卡将待测板卡的类型转发给控制器，控制器根据待测板卡的类型生成控制指令，控制开关矩阵动作；

使ADC板卡的电源端与电源板卡相连接，即使第二信号端口的4、5针脚与第二转接口的1、2针脚对应连通；

使ADC板卡的模拟量信号端与模拟采集板卡相连接，即第二信号端口的6～17针脚与第二转接口的3～12针脚对应连通；

使ADC板卡的数字信号端口与通信板卡相连接，第二信号端口的18、19针脚与第二转接口的13、14针脚对应连通。

步骤4、主机生成驱动信号驱动通信板卡以及模拟采集板卡工作，并通过模拟采集板卡采集ADC板卡的LDVS信号，并根据采集到的LDVS信号完成测试结果分析。

示例性的，若第二转接口的13、14针脚为数字量信号端，其与通信板卡相连接，BI板卡的电源端与测试治具的第一信号端口的1～30针脚相连接，第一转接口的1～30针脚与信号源相连接，BI板卡的信号端与测试治具的第二信号端口的4、5针脚相连接。信号源为直流电压源。

测试BI板卡时的步骤包括：

步骤1、识别单元获取待测板卡的类型信息，主机获取该类型信息后判定待测板卡的类型为BI板卡。

步骤2、主机控制阻挡气缸调整其在测试平台上的位置，使得BI板卡的电源端连接至测试治具的第一信号端口，BI板卡的信号端连接至测试治具的第二信号端口。

步骤3、主机将待测板卡的类型发送给主控板卡，主控板卡将待测板卡的类型转发给控制器，控制器根据待测板卡的类型生成控制指令，控制开关矩阵动作；

使BI板卡的信号端与通信板卡相连接，即使第二信号端口的4、5针脚与第二转接口的13、14针脚对应连通；

步骤4、主控板卡将待测板卡的类型转发给微控制器，微控制器控制继电器矩阵工作；

使BI板卡的1～29电源端与DC220正端对应连通，即使第一转接口的1～29针脚与信号源的DC220正端对应连通；

使BI板卡的30电源端与DC220负端对应连通，即使第一转接口的30针脚与信号源的DC220负端对应连通。

步骤5、主机通过通信板卡采集BI板卡的输出信号，并根据采集到的输出信号完成测试结果分析。

示例性的，若第二转接口的40～44针脚为信号端，其与开入开出板卡相连接，BO板卡的继电器端与测试治具的第一信号端口的1～30针脚相连接，BO板卡的信号端与测试治具的第二信号端口的40～44针脚相连接。信号源为直流电压源。

测试BO板卡时的步骤包括：

步骤1、识别单元获取待测板卡的类型信息，主机获取该类型信息后判定待测板卡的类型为BO板卡。

步骤2、主机控制阻挡气缸调整其在测试平台上的位置，使得BO板卡的电源端连接至测试治具的第一信号端口，BO板卡的信号端连接至测试治具的第二信号端口。

步骤3、主机将待测板卡的类型发送给主控板卡，主控板卡将待测板卡的类型转发给控制器，控制器根据待测板卡的类型生成控制指令；

控制器控制开关矩阵动作，使BO板卡的信号端与开入开出板卡相连接，即使第二信号端口的40～44针脚与第二转接口的40～44针脚对应连通。

步骤4、主机将待测板卡的类型发送给主控板卡，主控板卡将待测板卡的类型转发给微控制器，微控制器控制继电器矩阵工作；

控制BO板卡的继电器正端与DC220正端对应连通，即使第一转接口的1～15针脚与信号源的DC220正端对应连通；

控制BO板卡的继电器负端与微控制器的开入回路端连接对应连通，即控制第一转换接口的16～30针脚与开入回路端对应连通。

步骤5、主机通过开入开出板卡控制BO板卡的继电器依次动作，微控制器的开入回路回读采集BO板卡的开入量，微控制器将开入量通过主控板卡传输至主机，主机根据采集到的开入量完成测试结果分析。

作为一种可实施方案，在图1和图2所示方案的基础上，辅助测试板卡、开关切换单元配置在辅助测试箱内。

可选的，自动化测试设备可以配置多个辅助测试箱，一个辅助测试箱内可以配置至少一块辅助测试板卡。

可选的，自动化测试设备还可以包括辅助测试箱切换装置，辅助测试箱切换装置与主机相连接，辅助测试箱切换装置用于将不同的辅助测试箱连接至测试治具的第一信号端口、第二信号端口。

示例性的，辅助测试箱切换装置可以为机械臂，当辅助测试箱的数量过多，不能同时将全部辅助测试箱连接至第一信号端口、第二信号端口时，通过辅助测试箱切换装置将选定的辅助测试箱连接至第一信号端口、第二信号端口。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种自动化测试设备，其特征在于，包括：测试治具、识别单元、控制器、开关切换单元、若干辅助测试板卡、主控板卡、信号源以及主机；

所述测试治具配置有第一信号端口、第二信号端口，所述信号源通过第一转接口、所述开关切换单元与所述第一信号端口相连接，所述辅助测试板卡通过第二转接口、所述开关切换单元与所述第二信号端口相连接；

所述识别单元与所述主机相连接，所述识别单元用于识别待测板卡，所述控制器分别与所述主控板卡以及所述开关切换单元相连接，所述开关切换单元用于改变所述第一信号端口与所述第一转接口之间的通路，以及改变所述第二信号端口与所述第二转接口之间的通路；

所述辅助测试板卡还与所述主控板卡相连接，所述主控板卡还与所述主机相连接。

2.如权利要求1所述的自动化测试设备，其特征在于，所述开关切换单元包括至少一个开关矩阵芯片，多个所述开关矩阵芯片级联。

3.如权利要求1所述的自动化测试设备，其特征在于，所述识别单元采用扫码器。

4.如权利要求1所述的自动化测试设备，其特征在于，所述第一转接口采用30pin接口。

5.如权利要求1所述的自动化测试设备，其特征在于，所述第二转接口采用96pin接口。

6.如权利要求1所述的自动化测试设备，其特征在于，所述辅助测试板卡包括：

电源板卡、模拟采集板卡、通信板卡、SV信号板卡、FT3通信板卡、开入开出板卡。

7.如权利要求1所述的自动化测试设备，其特征在于，所述开关切换单元包括开关矩阵、继电器矩阵和继电器驱动板；

所述信号源通过第一转接口、所述继电器矩阵与所述第一信号端口相连接，所述控制器通过所述继电器驱动板与所述继电器矩阵相连接；

所述辅助测试板卡通过第二转接口、所述开关矩阵与所述第二信号端口相连接。

8.如权利要求7所述的自动化测试设备，其特征在于，所述辅助测试板卡、所述继电器矩阵、所述继电器驱动板配置在辅助测试箱内。

9.如权利要求8所述的自动化测试设备，其特征在于，自动化测试设备配置多个所述辅助测试箱、多个所述继电器矩阵；

一个所述辅助测试板卡、一个所述继电器矩阵设置在一个所述辅助测试箱内；

还包括辅助测试箱切换装置，所述辅助测试箱切换装置与所述主机相连接，所述辅助测试箱切换装置用于将不同的所述辅助测试箱连接至所述第一转接口、所述第二转接口。

10.如权利要求1所述的自动化测试设备，其特征在于，所述主控板卡通过网口与所述主机相连接。

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