CN214750683U - 一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种效率高、保证测试质量且对产品品质无损的穿戴式医疗产品主板功能测试装置。本实用新型装置包括针点转接组件（1）、若干产品测试控制组件（2）、共用功能控制组件（3）、上位机（4）、机电控制器（5）、产品定位控制器组件（6）、电源（7）、USB HUB（8）、网络交换机（9）、无线模块、摄像头（10），针点转接组件提供的每组测试针点与一个待测产品相连接，每个测试针点与一个产品测试控制组件相连接，每个产品测试控制组件的另一端分别与共用功能控制组件、USB HUB及网络交换机相连接，共用功能控制组件还分别与网络交换机及摄像头连接。本实用新型可应用于穿戴医疗设备领域。

Description

一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置

技术领域

本实用新型涉及穿戴医疗设备领域，尤其涉及一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置。

背景技术

为提高穿戴式医疗设备生产合格率、生产效率，提高生产品质，减少返修率，降低生产成本；需要在装配穿戴式医疗设备主板前对其功能进行必要的检测。加上现在各类主板的集成度越来越高，尺寸也越来越小，尤其是穿戴式设备，尺寸更加小巧；因而给生产过程的检测带来了很大的难度。通常只能在装配完成后进行整机测试，或是装配前进行简单的通电测试，又或者通过定制工具将测试点引出由人工逐一测试。

但是，现有技术的上述方式中，主板组装为成品后进行整机测试，若整机功能异常则需要拆机维修或报废，这大大地降低了生产合格率，也增加了生产成本；对主板进行简单的通电测试，其检测的功能有限，对设备的大部分功能都无法检测；使用定制工具转接出主板测试点后人工逐一测试，其测试产品的所有功能用时太长，效率低下，容易漏检或误检，不利于自动化生产，生产过程的质量控制。故现有技术对于小巧型的主板功能测试显得越来越不适用，亟待设计一种能够解决上述问题的新方案以解决问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种效率高、保证测试质量且对产品品质无损的穿戴式医疗产品主板功能测试装置。

本实用新型所采用的技术方案是：该装置包括针点转接组件、若干产品测试控制组件、共用功能控制组件、上位机、机电控制器、产品定位控制组件、电源、USB HUB、网络交换机、无线模块、摄像头，所述电源为整个装置供电，所述针点转接组件提供至少两组测试针点，每组测试针点与一个待测产品相连接，每个测试针点与一个所述产品测试控制组件相连接，每个所述产品测试控制组件的另一端分别与共用功能控制组件、所述USB HUB及所述网络交换机相连接，所述共用功能控制组件还分别与所述网络交换机及所述摄像头连接，所述上位机分别与所述网络交换机及所述USB HUB连接，所述无线模块及所述机电控制器均与所述USB HUB连接，所述产品定位控制组件与所述机电控制器相连接。

该装置还包括显示组件，所述显示组件与所述机电控制器电信号连接，所述显示组件用于显示机电控制器传送来的装置状态信息。

所述产品测试控制组件包括第一FPGA芯片、开关切换模块、开关切换控制电路、DMM模块、POWER模块、ECG模块和EEPROM模块，所述第一FPGA芯片分别与所述网络交换机、所述开关切换模块、所述开关切换控制电路、所述DMM模块、所述POWER模块、所述ECG模块和所述EEPROM模块连接，所述开关切换模块与所述开关切换控制电路相连接，所述开关切换模块与所述针点转接组件相连接，所述ECG模块接入DDS信号。

所述共用功能控制组件包括第二FPGA芯片、USB接口及Fgen模块，所述第二FPGA芯片通过所述USB接口外接所述摄像头，所述第二FPGA芯片通过所述Fgen模块产生DDS信号提供给所述产品测试控制组件的ECG模块，所述第二FPGA芯片通过网络与所述网络交换机相连接。

所述机电控制器包括机电MCU、产品定位控制组件接口及显示组件接口，所述产品定位控制组件接口及所述显示组件接口均与所述机电MCU相连接，所述产品定位控制组件接口与所述机电MCU之间还连接有电磁阀驱动模块和电机驱动模块，所述机电MCU与所述USB HUB相连接。

所述产品定位控制组件包括输入输出接口以及均与所述输入输出接口相电信号连接的传感器、通过电磁阀控制的气缸、通过电机控制器控制的伺服电机，所述传感器包括用于检测气缸到位的气缸到位传感器、用于检测电机是否到位的光电传感器、用于检测产品是否到位的产品到位传感器，所述产品到位传感器为光电传感器、电容电感器或气压传感器。

所述显示组件包括显示输入输出控制模块以及均与所述显示输入输出控制模块相连接的显示输入输出接口、按钮、指示灯与喇叭。

所述Fgen模块产生的DDS信号为正选波信号、方波信号、锯齿波信号或矩形波信号。

所述无线模块为蓝牙模块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置针点转接组件，可实现同时对多个穿戴式医疗产品主板进行功能测试，有效解决现有技术的定制工具转接出主板测试点后人工逐一测试的方式而造成的效率低下，本实用新型大大地提升了效率；本实用新型由上位机作为总控制系统，控制机电控制器完成对产品的精确定位，让产品与测试装置通过针点转接组件建立测试链路；上位机再通过对摄像头的控制建立起每个被测产品的基本原始信息，然后再将通过USB HUB、产品测试控制组件、无线模块和共用功能控制组件完成的对产品功能的测试数据与基本原始信息相关联，一并完成产品的功能测试和生产过程的品质可追溯管控；同时，本实用新型可以对多个穿戴式医疗产品主板同时进行测试，可以有效解决主板装配为整机后进行测试引起生产成本增加，产品品质降低的问题，也解决了对主板进行简单通电测试无法完成对主板其它功能进行测试的弊端，此外，还可以有效解决人工使用定制工具逐一测试造成的漏检、误检，效率低下等问题；本实用新型还可以很容易的接入自动生产线，进行生成过程的质量控制，生产测试过程精确追溯，精细化生产，同时也能为产品迭代设计提供数据支撑。

附图说明

图1是本实用新型的简易架构图；

图2是所述产品测试控制组件的简易架构图；

图3是所述机电控制器的简易架构图；

图4是所述产品定位控制组件的简易架构图；

图5是所述显示组件的简易架构图；

图6是所述共用功能控制组件的简易架构图；

图7是所述电源供应的简易架构图。

具体实施方式

本实用新型的实施例具体如下。

如图1至图7所示，本实用新型穿戴式医疗产品主板功能测试装置包括针点转接组件1、若干产品测试控制组件2、共用功能控制组件3、上位机4、机电控制器5、产品定位控制组件6、电源7、USB HUB 8（USB集线器）、网络交换机9、无线模块、摄像头10。所述上位机为计算机。所述无线模块为蓝牙模块，所述蓝牙模块与USB HUB连接，用于检测产品的蓝牙通讯功能，上位机端通过USB HUB进行控制。所述蓝牙模块选自绿联US192 USB蓝牙模块。所述电源为整个装置供电，所述电源提供24V、12V和5V的直流供电。所述针点转接组件提供至少两组测试针点，每组测试针点与一个待测产品相连接，每个测试针点与一个所述产品测试控制组件相连接，每个所述产品测试控制组件的另一端分别与共用功能控制组件、所述USBHUB及所述网络交换机相连接，所述共用功能控制组件还分别与所述网络交换机及所述摄像头连接，所述上位机分别与所述网络交换机及所述USB HUB连接，所述无线模块及所述机电控制器均与所述USB HUB连接，所述产品定位控制组件与所述机电控制器相连接。

所述针点转接组件将产品测试所需要的针点从产品上引入产品测试控制组件，为产品测试提供测试链路。所述产品测试控制组件2包括第一FPGA芯片21、开关切换模块22、开关切换控制电路23、DMM模块24、POWER模块25、ECG模块26和EEPROM模块27。所述第一FPGA芯片21分别与所述网络交换机9、所述开关切换模块22、所述开关切换控制电路23、所述DMM模块24、所述POWER模块25、所述ECG模块26和所述EEPROM模块27连接，所述开关切换模块22与所述开关切换控制电路23相连接，所述开关切换模块22与所述针点转接组件1相连接，所述ECG模块26接入DDS信号。第一FPGA芯片21的型号为Xilinx公司的ZYNQ 7020；所述开关切换模块选自ADI公司的ADG1408电子开关；所述开关切换控制电路采用型号为CAT9555 I2C转并口芯片加上ULN2803达林顿管做功率放大的芯片进行控制；DMM模块由ADI公司的ADC芯片AD7172组成；所述POWER模块采用TI公司的功率运放OPA569来模拟电池的充放电的电源模块；所述ECG模块由ADI公司的DDS芯片AD9833组成；所述EEPROM模块的芯片型号为CAT24C32。

所述第一FPGA芯片21完成测试控制并受上位机端的控制，负责将产品的测试信息发送至上位机；所述开关切换模块连接测试信号与产品，受开关切换控制电路和第一FPGA芯片控制；所述开关切换控制电路控制开关切换模块正常工作，并受第一FPGA芯片控制；所述DMM模块用于测试电压、电流、电阻和电容，并受第一FPGA芯片控制；所述POWER模块用于给产品提供测试电源，并受第一FPGA芯片控制；所述ECG模块将输入的DDS信号衰减后模拟产生一个心电信号输出给产品，并受第一FPGA芯片控制；所述EEPROM模块用于存储DMM测量的校准参数。

所述产品测试控制组件利用网线经过网络交换机后与上位机相连接，由上位机端的测试软件控制完成测试。产品测试控制组件解析上位机端发送过来的数据，并根据解析的信息完成对应产品的测试，并返回产品的相关测试信息给上位机端，供上位机统计分析。

所述共用功能控制组件3包括第二FPGA芯片31、USB接口32及Fgen模块33，所述第二FPGA芯片通过所述USB接口外接所述摄像头，所述第二FPGA芯片通过所述Fgen模块产生DDS信号提供给所述产品测试控制组件的ECG模块，所述第二FPGA芯片通过网络与所述网络交换机相连接。第二FPGA芯片的型号为Xilinx ZYNQ 7020；所述Fgen模块由ADI公司的DDS芯片AD9833组成。

所述共用功能控制组件通过网络交换机与上位机相接。所述共用功能控制组件控制摄像头扫描产品上的二维码，并将扫描的数据传送至上位机，建立每个产品的基本原始信息，使得每个测试数据都可以和对应的主板关联在一起，实现测试数据精确追溯。上位机将设置信息传送给第二FPGA芯片，由第二FPGA芯片控制FGen模块产生DDS信号提供给产品测试控制组件中的ECG模块，所述Fgen模块产生的DDS信号为正选波信号、方波信号、锯齿波信号或矩形波信号等。

该装置还包括显示组件11，所述显示组件11与所述机电控制器5电信号连接，所述显示组件用于显示机电控制器传送来的装置状态信息。所述显示组件为HMI界面。显示组件的状态信息，提供一种在没有上位机的情况也可以完成离线测试操作的手段。此状态下无法实时将产品的相关信息传送至上位机，只能按上位机端预先设置好的参数进行测试。其功能为显示机电控制器传送来的装置状态信息，并将操作员的测试请求传送至机电控制器。所述显示组件11包括显示输入输出控制模块111以及均与所述显示输入输出控制模块111相连接的显示输入输出接口112、按钮113、指示灯与喇叭114。指示灯与喇叭114用于输出装置的当前状态，按钮113用输入操作员期望装置执行的操作信息，如测试、复位。显示输入输出控制模块111根据机电控制器传来的指令控制指示灯或喇叭输出相关信息，将操作员输入的控制信息传送给机电控制器进行控制。

所述机电控制器包括机电MCU 51、产品定位控制组件接口52及显示组件接口53，所述产品定位控制组件接口52及所述显示组件接口53均与所述机电MCU 51相连接，所述产品定位控制组件接口52与所述机电MCU 51之间还连接有电磁阀驱动模块54和电机驱动模块55，所述机电MCU与所述USB HUB相连接。所述机电MCU选自型号为STM32F407的单片机。

所述机电控制器接收并处理上位机端传来的控制信息，根据这些信息控制产品定位控制组件完成产品与装置相连接；并接收产品定位控制组件传送来的产品位置信息，以便发出准确的控制操作（如产品的二维码识别和启动测试等）；同时，将装置的当前状态信息传送到显示组件输出；接收显示组件发送来的测试指令，在判定该测试指令有效后传送给上位机端，由上位机端控制完成对产品的测试操作。电磁阀驱动模块控制用于驱动产品定位控制组件的电磁阀；电机驱动模块用于驱动产品定位控制组件的电机控制器。机电MCU用于接收并处理产品定位控制组件各传感器发送来的各类状态信息，并与上位机端通讯。根据上位机端的传来的信息进行正确控制，同时将相关信息发送给上位机端，以便上位机端执行测试操作。

所述产品定位控制组件6包括输入输出接口61以及均与所述输入输出接口61相电信号连接的传感器、通过电磁阀62控制的气缸63、通过电机控制器64控制的伺服电机65，所述传感器包括用于检测气缸到位的气缸到位传感器66、用于检测电机是否到位的光电传感器67、用于检测产品是否到位的产品到位传感器68，所述产品到位传感器为光电传感器、电容电感器或气压传感器。所述产品定位控制组件根据机电控制器发送来的指令完成产品与装置的连接操作，并将执行过程产生的相关信息返回给机电控制器。所述产品到位检测传感器用于检测产品是否放置到指定位置（可以由光电，电容，气压等传感器完成检测），并将状态通过输入输出接口传送至机电控制器；电磁阀用于控制气缸将产品固定在装置上，气缸到位传感器用于检测气缸的状态，并将状态通过输入输出接口传送至机电控制器。电机控制器根据继电器控制器传送来的指令控制电机将产品移动到指定位置，以便放置或取出产品或对产品进行测试。光电传感器将产品移动的位置信息传送至机电控制器。

所述上位机用于完成人机交互，获取操作人员的设置信息，并将信号传递给机电控制器、摄像头、产品测试控制组件、无线模块以及FGen模块来完成功能测试，再通过USBHUB 完成USB通讯功能测试，同时对各部分返回的数据进行计算、分析、存储和显示。

所述USB HUB连接产品的USB测试口、机电控制器以及蓝牙模块，上位机端通过USBHUB完成对它们的控制，以达到测试目的。通过控制机电控制器启动或停止测试。

网络交换机连接产品测试控制组件和共用功能测试组件，上位机端通过网络交换机完成对各个产品的测试参数进行预先设置。

本实用新型的测试结构，易扩展可同时测试的产品数量，一个工位可完成对穿戴式医疗产品主板的各项功能测试；通过摄像头可以轻松将测试数据与产品对应起来，使测试数据与产品相关联，实现生产检测过程精确追溯。此外，本实用新型装置可程控进行测试，容易接入自动化产线，还可同时对多产品进行功能测试。

与现有技术相比，本实用新型大大地提高了生产效率、产品生产合格率，且保证了产品品质；大幅度地降低了生产成本，也大大降低了人为因素造成的生产合格率下降，产品品质下降；还实现了测试数据统计分析，有助于产品迭代设计；且实现生产过程精确追溯，远远优于现在的按生产批次追溯的方式。

Claims (9)

1.一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置，其特征在于：该装置包括针点转接组件（1）、若干产品测试控制组件（2）、共用功能控制组件（3）、上位机（4）、机电控制器（5）、产品定位控制器组件（6）、电源（7）、USB HUB（8）、网络交换机（9）、无线模块、摄像头（10），所述电源（7）为整个装置供电，所述针点转接组件（1）提供至少两组测试针点，每组测试针点与一个待测产品相连接，每个测试针点与一个所述产品测试控制组件（2）相连接，每个所述产品测试控制组件（2）的另一端分别与共用功能控制组件（3）、所述USB HUB（8）及所述网络交换机（9）相连接，所述共用功能控制组件（3）还分别与所述网络交换机（9）及所述摄像头（10）连接，所述上位机（4）分别与所述网络交换机（9）及所述USB HUB（8）连接，所述无线模块及所述机电控制器（5）均与所述USB HUB（8）连接，所述产品定位控制器组件（6）与所述机电控制器（5）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置，其特征在于：该装置还包括显示组件（11），所述显示组件（11）与所述机电控制器（5）电信号连接，所述显示组件用于显示机电控制器传送来的装置状态信息。

3.根据权利要求1所述的一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置，其特征在于：所述产品测试控制组件（2）包括第一FPGA芯片（21）、开关切换模块（22）、开关切换控制电路（23）、DMM模块（24）、POWER模块（25）、ECG模块（26）和EEPROM模块（27），所述第一FPGA芯片（21）分别与所述网络交换机（9）、所述开关切换模块（22）、所述开关切换控制电路（23）、所述DMM模块（24）、所述POWER模块（25）、所述ECG模块（26）和所述EEPROM模块（27）连接，所述开关切换模块（22）与所述开关切换控制电路（23）相连接，所述开关切换模块（22）与所述针点转接组件（1）相连接，所述ECG模块（26）接入DDS信号。

4.根据权利要求3所述的一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置，其特征在于：所述共用功能控制组件（3）包括第二FPGA芯片（31）、USB接口（32）及Fgen模块（33），所述第二FPGA芯片（31）通过所述USB接口（32）外接所述摄像头（10），所述第二FPGA芯片（31）通过所述Fgen模块（33）产生DDS信号提供给所述ECG模块（26），所述第二FPGA芯片（31）通过网络与所述网络交换机（9）相连接。

5.根据权利要求2所述的一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置，其特征在于：所述机电控制器（5）包括机电MCU（51）、产品定位控制组件接口（52）及显示组件接口（53），所述产品定位控制组件接口（52）及所述显示组件接口（53）均与所述机电MCU（51）相连接，所述产品定位控制组件接口（52）与所述机电MCU（51）之间还连接有电磁阀驱动模块（54）和电机驱动模块（55），所述机电MCU（51）与所述USB HUB（8）相连接。

6.根据权利要求5所述的一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置，其特征在于：所述产品定位控制器组件（6）包括输入输出接口（61）以及均与所述输入输出接口（61）相电信号连接的传感器、通过电磁阀（62）控制的气缸（63）、通过电机控制器（64）控制的伺服电机（65），所述传感器包括用于检测气缸到位的气缸到位传感器（66）、用于检测电机是否到位的光电传感器（67）、用于检测产品是否到位的产品到位传感器（68），所述产品到位传感器为光电传感器、电容电感器或气压传感器。

7.根据权利要求2所述的一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置，其特征在于：所述显示组件（11）包括显示输入输出控制模块（111）以及均与所述显示输入输出控制模块（111）相连接的显示输入输出接口（112）、按钮（113）、指示灯与喇叭（114）。

8.根据权利要求4所述的一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置，其特征在于：所述Fgen模块（33）产生的DDS信号为正选波信号、方波信号、锯齿波信号或矩形波信号。

9.根据权利要求1所述的一种穿戴式医疗产品主板功能测试装置，其特征在于：所述无线模块为蓝牙模块。

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