TWI493638B - 電學參數調節裝置以及調節方法 - Google Patents

Description

電學參數調節裝置以及調節方法

本發明係涉及電子產品製造領域，尤其涉及一種電學參數調節裝置以及調節方法。

生產過程中有需要對產品的電壓、保護點等參數進行調整，這種調整通常係通過調節電路板上的某一個轉動部件來實現的。通過轉動該轉動部件來帶動某一可變電阻或者可變電容等的有效值來實現對應的電學參數的調整。現有技術的做法係靠人工作業去調整該轉動部件，並同時觀察外接的測試設備顯示出的對應的電學參數的值，以實現對該電學參數的調整。

現有技術的做法至少存在以下缺點：人工調整經常出現沒有將該電學參數調整到所需值的現象，造成產品良率降低；當被調節的參數對精度要求很高時，人工調整及肉眼觀察儀錶的做法很難滿足精度要求；人工調整出來的產品，多見產品之間彼此誤差較大；人工作業還存在人力浪費的問題。

本發明所要解決的技術問題係，提供一種操作精度高、系統誤差小，且節省人力的電學參數調節裝置以及調節方法。

為瞭解決上述問題，本發明提供了一種電學參數調節裝置，包括一載物台、一調節器、一圖像採集模組、一傳動模組、一電學參數採集模組以及一中央處理器。所述載物台水平放置，用於承載待調電路板。所述圖像採集模組與所述調節器固接，並設置在所述載物台用於承載待調電路板的表面的上方。所述傳動模組與所述調節器機械連接，用於移動所述圖像採集模組與所述調節器至合適的位置。所述電學參數採集模組與待調電路板電學連接，用於採集待調電路板需要調節的電學參數。所述中央處理器與所述電學參數採集模組、調節器、圖像採集模組以及傳動模組電學連接，用於根據所述圖像採集模組採集的待調電路板的圖像來控制所述傳動模組移動所述調節器及所述圖像採集模組至預定位置，並根據從所述電學參數採集模組中獲取的電學參數，從而控制所述調節器調節待調電路板表面的調節元件的行為。

可選的，所述圖像採集模組中進一步包括一座標標定單元，用於標定預定座標；所述座標標定單元用於在人工作業所述調節器沿垂直於載物台表面的方向移動至觸碰到所述待調電路板表面的調節元件的情況下，記錄所述待調電路板表面的調節元件的位置，並計算出該位置相對於所述圖像採集模組視野中心點的位置座標，將其設定為所述預定座標。

可選的，所述傳動模組進一步包括一機械臂及一驅動器，所述機械臂與所述調節器連接，所述驅動器與所述機械臂連接，所述驅動器通過所述機械臂來控制所述調節器在所述載物台上方移動。所述驅動器進一步包括一X軸電機、一Y軸電機及兩絲杆，所述X軸電機及Y軸電機分別通過一絲杆控制所述機械臂進而控制所述調節器在與所述載物台平行的平面上二維移動。

可選的，所述調節器進一步包括一絲杆及一Z軸電機，所述絲杆頂端具有能夠與待調電路板表面的調節元件相扣合的結構，所述Z軸電機與所述絲杆連接，用於帶動絲杆旋轉，並沿垂直於所述載物台表面的方向移動。

可選的，所述裝置用於調節電路板的過壓保護點，所述電學參數進一步是電壓值。

本發明進一步提供了一種採用上述裝置進行電學參數調節方法，包括如下步驟：將一待調電路板置於所述載物台表面，並將所述電學參數採集模組與待調電路板電學連接；採用所述圖像採集模組採集所述待調電路板的表面圖像；所述中央處理器驅動所述傳動模組，使所述傳動模組移動所述調節器及所述圖像採集模組，至所述待調電路板表面的調節元件相對於所述圖像採集模組視野中心點的位置座標為一預定座標；所述中央處理器驅動所述調節器沿垂直於載物台表面的方向移動至觸碰到所述待調電路板表面的調節元件；所述中央處理器通過所述電學參數採集模組採集待調電路板需要調節的電學參數，並同時驅動所述調節器調節所述調節元件，直至待調電路板需要調節的電學參數至預定值。

可選的，所述方法進一步包括一標定預定座標的步驟，所述步驟進一步包括：人工作業所述調節器沿垂直於載物台表面的方向移動至觸碰到所述待調電路板表面的調節元件；所述圖像採集模組記錄此狀態下所述待調電路板表面的調節元件的位置，並計算出該位置相對於所述圖像採集模組視野中心點的位置座標，將其設定為所述預定座標。

可選的，所述傳動模組進一步包括一機械臂及一驅動器，所述機械臂與所述調節器連接，所述驅動器與所述機械臂連接，所述驅動器通過所述機械臂來控制所述調節器在所述載物台上方移動。所述驅動器進一步包括一X軸電機、一Y軸電機及兩絲杆，所述X軸電機及Y軸電機分別通過一絲杆控制所述機械臂進而控制所述調節器在與所述載物台平行的平面上二維移動。

可選的，所述調節器進一步包括一絲杆及一Z軸電機，所述絲杆頂端具有能夠與待調電路板表面的調節元件相扣合的結構，所述Z軸電機與所述絲杆連接，用於帶動絲杆旋轉，並沿垂直於所述載物台表面的方向移動。

可選的，所述方法用於調節電路板的過壓保護點，所述電學參數進一步是電壓值。

本發明之優點係：採用上述裝置對待調電路板的電學參數進行調節的過程中，可以通過中央處理器自動控制調節器與調節元件接觸，定位準確迅速，且調節過程也是採用中央處理器根據回饋的電學參數自動控制的，只要對調節器及圖像採集模組中預設一座標之後，後續的調節過程完全不需要人工幹預，完全採用自動控制進行調節，因此操作精度高、系統誤差小。

下面結合附圖對本發明提供的一種電學參數調節裝置以及調節方法的具體實施方式做詳細說明。

首先結合附圖給出本發明所述裝置的具體實施方式。

第1A、1B及1C圖係本發明所述電學調節裝置具體實施方式的裝置結構示意圖。參考第1A圖，係本具體實施方式所述裝置的整體結構示意圖，包括：載物台100、調節器110、圖像採集模組120及傳動模組130。圖像採集模組120進一步包括攝像頭121。第2圖係本具體實施方式所述裝置的控制層的架構圖，進一步包括了電學參數採集模組240以及中央處理器250，圖像採集模組120進一步包括座標標定單元122。上述裝置可用於調節電路板的過壓保護點，所述電學參數進一步是電壓值。

接下來參考第1A、1B及1C圖以及第2圖對所述裝置的各個部件的相互關係以及裝置工作原理做詳細介紹。

載物台100水平放置，用於承載待調電路板190。圖像採集模組120與調節器110固接，並設置在載物台100用於承載待調電路板190的表面的上方。圖像採集模組120還可以進一步包括攝像頭121及座標標定單元122。攝像頭121例如可以是CCD感測器，用以拍攝待調電路板190的表面形貌，為後續調整載物台100及調節器110之間的相對位置提供重要參考。

第1B圖係第1A圖中調節器110的放大示意圖。調節器110進一步包括絲杆111及一Z軸電機112。絲杆111的頂端具有能夠與待調電路板190表面的調節元件191相扣合的結構，例如當調節元件191活動端是“一”字形或者“十”字形螺釘頭時，對應於絲杆111的頂端應當是“一”字形或者“十”字形改錐頭；當調節元件191活動端是內六角形螺釘頭時，對應於絲杆111的頂端應當是內六角改錐頭。Z軸電機112與絲杆111連接，用於帶動絲杆111旋轉，並沿垂直於載物台100表面的方向移動。Z軸電機112的作用是使絲杆112接近並遠離載物台100表面的待調電路板190，並在接觸後對調節元件191的輸出有效值進行調節。

座標標定單元122係一可選部件，用於標定預定座標，座標標定單元122在人工作業所述調節器110沿垂直於載物台100表面的方向移動至觸碰到所述待調電路板190表面的調節元件191的情況下，記錄所述待調電路板190表面的調節元件191的位置，並計算出該位置相對於所述圖像採集模組視野中心點的位置座標，將其設定為所述預定座標。該預定座標將用於後續對電路板進行調節時，精確定位調節器110與待調電路板190表面的調節元件191的相對位置。由於圖像採集模組120與調節器110係固接的，彼此之間的相對位置不變，若不採用座標標定單元122，也可以測量圖像採集模組120與調節器110之間的距離，以及上述兩部件與載物台100之間的距離等參數，並採用數學計算方法直接計算出此預定座標。

第1C圖係第1A圖中傳動模組130的放大示意圖。傳動模組130與調節器110機械連接，用於移動圖像採集模組120與調節器110至合適的位置。本具體實施方式中，傳動模組130進一步包括機械臂131，以及含有X軸電機132、Y軸電機133及兩絲杆134、135的驅動器。機械臂131與調節器110連接，驅動器與機械臂131連接，驅動器通過機械臂131來控制調節器110在載物台100上方移動。具體地說，以與所述載物台平行的平面為座標平面，X軸電機132通過絲杆134控制機械臂131進而控制調節器110在座標平面上沿X軸移動，Y軸電機133通過絲杆135控制機械臂131進而控制調節器110在座標平面上沿Y軸移動。

電學參數採集模組240與待調電路板190電學連接，用於採集待調電路板190需要調節的電學參數。根據需要調節的電學參數的不同，電學參數採集模組240可以是電流計或者電壓計等任意一種針對需要調節的電學參數的測量裝置。電學參數採集模組240採集待調電路板190需要調節的電學參數，為中央處理器250對調節器110行為的控制提供重要參考。

中央處理器250與電學參數採集模組240、調節器110、圖像採集模組120以及傳動模組130電學連接，用於根據圖像採集模組120採集的待調電路板190的圖像來控制傳動模組130移動調節器110及圖像採集模組120至預定位置，並根據從電學參數採集模組240中獲取的電學參數，從而控制調節器110調節待調電路板190表面的調節元件191的行為。

在前文的敍述中提到，圖像採集模組120中具有一預定座標，所述預定座標將用於後續對電路板進行調節時，精確定位調節器110與待調電路板190表面的調節元件191的相對位置。故中央處理器250在測試中用於驅動傳動模組130移動調節器110及圖像採集模組120，至待調電路板190表面的調節元件191相對於圖像採集模組120視野中心點的位置座標為一預定座標，在此狀態下啟動調節器110的Z軸電機112驅動絲杆111向載物台100移動，可以保證絲杆111的頂端恰好可以觸碰到待調電路板190表面的調節元件191。

中央處理器250通過電學參數採集模組240採集待調電路板190需要調節的電學參數，並同時驅動調節器110調節電路板上的調節元件191。中央處理器250可以通過判定調節器110的旋轉方向及電學參數採集模組240所採集的電學參數之間的變化關係，從而調節調節器110的旋轉方向及周數，使電學參數向預定值靠近，直至待調電路板190需要調節的電學參數至預定值為止。

調節完畢後，將調節器110抬起，與待調電路板190分離即可。

採用上述裝置對待調電路板190的電學參數進行調節的過程中，可以通過中央處理器250自動控制調節器110與調節元件191接觸，定位準確迅速，且調節過程也是採用中央處理器250根據回饋的電學參數自動控制的，只要對調節器110及圖像採集模組120中預設一座標之後，後續的調節過程完全不需要人工幹預，完全採用自動控制進行調節，因此操作精度高、系統誤差小。

接下來結合附圖給出本發明所述方法的具體實施方式。

第3圖係本發明所述電學調節方法具體實施方式的實施步驟示意圖，包括如下步驟：步驟S300，將一待調電路板置於所述載物台表面，並將所述電學參數採集模組與待調電路板電學連接；步驟S310，採用所述圖像採集模組採集所述待調電路板的表面圖像；步驟S320，所述中央處理器驅動所述傳動模組，使所述傳動模組移動所述調節器及所述圖像採集模組，至所述待調電路板表面的調節元件相對於所述圖像採集模組視野中心點的位置座標為一預定座標；步驟S330，所述中央處理器驅動所述調節器沿垂直於載物台表面的方向移動至觸碰到所述待調電路板表面的調節元件；步驟S340，所述中央處理器通過所述電學參數採集模組採集待調電路板需要調節的電學參數，並同時驅動所述調節器調節所述調節元件，直至待調電路板需要調節的電學參數至預定值。

以下參考第3圖，並同時參考第1A、1B及1C圖及第2圖，對上述各個步驟做詳細解釋。

步驟S300中，將一待調電路板190置於載物台100表面，並將電學參數採集模組240與待調電路板190電學連接。電學參數採集模組240與待調電路板190電學連接的目的在於採集待調電路板190需要調節的電學參數。

步驟S310中，採用圖像採集模組120採集待調電路板190的表面圖像。圖像採集模組120還可以進一步包括攝像頭121。攝像頭121例如可以是CCD感測器，用以拍攝待調電路板190的表面形貌，為後續調整載物台100及調節器110之間的相對位置提供重要參考。

步驟S320中，中央處理器250驅動傳動模組130移動調節器110及圖像採集模組120，至待調電路板190表面的調節元件191相對於圖像採集模組120視野中心點的位置座標為一預定座標。

圖像採集模組120中預先設定有一預定座標，所述預定座標用於本步驟對電路板進行調節之前，精確定位調節器110與待調電路板190表面的調節元件191的相對位置。故本步驟中央處理器250在測試中用於驅動傳動模組130移動調節器110及圖像採集模組120，至待調電路板190表面的調節元件191相對於圖像採集模組120視野中心點的位置座標為一預定座標，在此狀態下後續步驟將啟動調節器110的Z軸電機112驅動絲杆111向載物台100移動，可以保證絲杆111的頂端恰好可以觸碰到待調電路板190表面的調節元件191。

本具體實施方式中，所述預定座標可以採用如下方法標定：人工作業調節器110沿垂直於載物台100表面的方向移動至觸碰到待調電路板190表面的調節元件191；圖像採集模組120記錄此狀態下待調電路板190表面的調節元件191的位置，並計算出該位置相對於圖像採集模組100視野中心點的位置座標，將其設定為所述預定座標。在其他的具體實施方式中，若不採用座標標定單元122，也可以測量圖像採集模組120與調節器110之間的距離，以及上述兩部件與載物台100之間的距離等參數，並採用數學計算方法直接計算出此預定座標。

步驟S330中，中央處理器250驅動調節器110沿垂直於載物台100表面的方向移動至觸碰到待調電路板190表面的調節元件191。由於前一步驟已經精確定位了調節器110與待調電路板190表面的調節元件191之間的相對位置，故本步驟可以保證驅動調節器110沿垂直於載物台100表面的方向移動，一定會觸碰到待調電路板190表面的調節元件191。

步驟S340中，中央處理器250通過電學參數採集模組240採集待調電路板190需要調節的電學參數，並同時驅動調節器110調節待調電路板190上的調節元件191，直至待調電路板190需要調節的電學參數至預定值。本步驟中，中央處理器250通過電學參數採集模組240採集待調電路板190需要調節的電學參數，並同時驅動調節器110調節電路板上的調節元件191。中央處理器250可以通過判定調節器110的旋轉方向及電學參數採集模組240所採集的電學參數之間的變化關係，從而調節調節器110的旋轉方向及周數，使電學參數向預定值靠近，直至待調電路板190需要調節的電學參數至預定值為止。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進及潤飾，這些改進及潤飾也應視為本發明的保護範圍。

100．．．載物台

110．．．調節器

111Z．．．絲杆

112．．．軸電機

120．．．圖像採集模組

121．．．攝像頭

122．．．座標標定單元

130．．．傳動模組

131．．．機械臂

132．．．X軸電機

133．．．Y軸電機

134、135．．．絲杆

190．．．待調電路板

191．．．調節元件

240．．．電學參數採集模組

250．．．中央處理器

S300、S310、S320、S330、S340．．．步驟

第1A、1B及1C圖係本發明所述電學調節裝置具體實施方式的裝置結構示意圖，其中第1A圖係本具體實施方式所述裝置的整體結構示意圖，第1B圖係第1A圖中調節器的放大示意圖，第1C圖係第1A圖中傳動模組的放大示意圖。

第2圖係本發明所述電學調節裝置具體實施方式的裝置控制層架構圖。

第3圖係本發明所述電學調節方法具體實施方式的實施步驟示意圖。

100．．．載物台

110．．．調節器

120．．．圖像採集模組

121．．．攝像頭

130．．．傳動模組

131．．．機械臂

190．．．待調電路板

191．．．調節元件

Claims (11)

1. 一種電學參數調節裝置，包括一載物台、一調節器、一圖像採集模組、一傳動模組、一電學參數採集模組以及一中央處理器；所述載物台水平放置，用於承載待調電路板；所述圖像採集模組與所述調節器固接，並設置在所述載物台用於承載待調電路板的表面的上方；所述圖像採集模組中進一步包括一座標標定單元，所述座標標定單元用於標定預定座標；所述座標標定單元用於在人工作業所述調節器沿垂直於載物台表面的方向移動至觸碰到所述待調電路板表面的調節元件的情況下，記錄所述待調電路板表面的調節元件的位置，並計算出該位置相對於所述圖像採集模組視野中心點的位置座標，將其設定為所述預定座標；所述傳動模組與所述調節器機械連接，用於移動所述圖像採集模組與所述調節器至合適的位置；所述電學參數採集模組與待調電路板電學連接，用於採集待調電路板需要調節的電學參數；所述中央處理器與所述電學參數採集模組、調節器、圖像採集模組以及傳動模組電學連接，用於根據所述圖像採集模組採集的待調電路板的圖像來控制所述傳動模組移動所述調節器及所述圖像採集模組至預定位置，並根據從所述電學參數採集模組中獲取的電學參數，從而控制所述調節器調節待調電路板表面的調節元件的行為。
2. 如申請專利範圍第1所述之電學參數調節裝置，其中所述傳動模組進一步包括一機械臂及一驅動器，所述機械臂與所述調節器連接，所述驅動器與所述機械臂連接，所述驅動器通 過所述機械臂來控制所述調節器在所述載物台上方移動。
3. 如申請專利範圍第2所述之電學參數調節裝置，其中所述驅動器進一步包括一X軸電機、一Y軸電機及兩絲杆，所述X軸電機及Y軸電機分別通過一絲杆控制所述機械臂進而控制所述調節器在與所述載物台平行的平面上二維移動。
4. 如申請專利範圍第1所述之電學參數調節裝置，其中所述調節器進一步包括一絲杆及一Z軸電機，所述絲杆頂端具有能夠與待調電路板表面的調節元件相和合的結構，所述Z軸電機與所述絲杆連接，用於帶動絲杆旋轉，並沿垂直於所述載物台表面的方向移動。
5. 如申請專利範圍第1所述之電學參數調節裝置，其中所述裝置用於調節電路板的過壓保護點，所述電學參數係電壓值。
6. 一種採用權利要求1所述之電學參數調節裝置進行電學參數調節方法，包括如下步驟：將一待調電路板置於所述載物台表面，並將所述電學參數採集模組與待調電路板電學連接；採用所述圖像採集模組採集所述待調電路板的表面圖像；所述中央處理器驅動所述傳動模組，使所述傳動模組移動所述調節器及所述圖像採集模組，至所述待調電路板表面的調節元件相對於所述圖像採集模組視野中心點的位置座標為一預定座標；所述中央處理器驅動所述調節器沿垂直於載物台表面的方向移動至觸碰到所述待調電路板表面的調節元件；所述中央處理器通過所述電學參數採集模組採集待調電路板需要調節的電學參數，並同時驅動所述調節器調節所述調 節元件，直至待調電路板需要調節的電學參數至預定值。
7. 如申請專利範圍第6所述之電學參數調節方法，其進一步包括一標定預定座標的步驟，所述步驟進一步包括：人工作業所述調節器沿垂直於載物台表面的方向移動至觸碰到所述待調電路板表面的調節元件；所述圖像採集模組記錄此狀態下所述待調電路板表面的調節元件的位置，並計算出該位置相對於所述圖像採集模組視野中心點的位置座標，將其設定為所述預定座標。
8. 如申請專利範圍第6所述之電學參數調節方法，其中所述傳動模組進一步包括一機械臂及一驅動器，所述機械臂與所述調節器連接，所述驅動器與所述機械臂連接，所述驅動器通過所述機械臂來控制所述調節器在所述載物台上方移動。
9. 如申請專利範圍第8所述之電學參數調節方法，其中所述驅動器進一步包括一X軸電機、一Y軸電機及兩絲杆，所述X軸電機及Y軸電機分別通過一絲杆控制所述機械臂進而控制所述調節器在與所述載物台平行的平面上二維移動。
10. 如申請專利範圍第6所述之電學參數調節方法，其中所述調節器進一步包括一絲杆及一Z軸電機，所述絲杆頂端具有能夠與待調電路板表面的調節元件相扣合的結構，所述Z軸電機與所述絲杆連接，用於帶動絲杆旋轉，並沿垂直於所述載物台表面的方向移動。
11. 如申請專利範圍第6所述之電學參數調節方法，其中所述方法用於調節電路板的過壓保護點，所述電學參數係電壓值。