一种电路板自动测试设备及方法与流程

1.本发明涉及电路板测试领域，具体涉及一种电路板自动测试设备及方法。


背景技术：

2.在电路板的生产过程中，为了保证其电路板在装入电子产品中后能正常工作，通常需要提前对电路板进行功能测试；在目前的电路板测试工序中，通常需要人工负责电路板的投入和取出，由于劳动强度较大，且员工难免因长时间工作而出现疲累状态，使得目前电路板测试在效率低下的同时效率还不稳定。
3.电路板在进行测试时，需要使用到探针对待测电路板上电信号进行通电，探针一般采用弹簧安装的方式，通过弹簧的压力压迫探针与待测电路板上的触电弹性连接，实现电路板的通电，并根据通电后的状态分析电路板是否存在故障，若不存在则继续进行下一项功能测试；由于探针属于损耗件，在频繁使用后必然容易损坏，因为探针的损坏与待测电路板触电接触不良，导致待测电路板误测故障的情况难免发生，影响待测电路板的检测准确性；同时也为后续的故障电路板维修带来额外的工作量，影响工作效率和故障电路板维修统计数据的精确性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电路板自动测试设备及方法，解决以上技术问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种电路板自动测试设备，包括测试台，所述测试台一侧安装有上料机构，所述测试台一侧固定设置有电动滑轨，所述电动滑轨上安装有电动升降柱，所述电动升降柱的底部安装有针板，所述针板底部弹性安装有多个探针，所述针板顶部安装有补针机构，所述补针机构用于对探针进行补充。
6.作为进一步的技术方案，所述补针机构包括：针孔槽，所述针孔槽贯穿开设在所述针板上，供所述探针穿出；转轮，所述转轮转动安装在所述针板上表面，所述转轮设置有多个，所述转轮外侧中部开设有环形且内凹的带槽，多个所述转轮之间通过传动带与带槽配合进行动力传递；锁紧槽，多个所述锁紧槽沿周向开设在所述转轮的底面上，且所述锁紧槽顶壁上固定有弹簧，所述探针可拆卸连接在所述锁紧槽内，并与所述弹簧接触；提升组件，所述提升组件用于推动对应的所述转轮上下移动，让所述探针进出对应的所述针孔槽；驱动组件，所述驱动组件用于驱动其中一个所述转轮转动。
7.作为进一步的技术方案，所述提升组件包括：电动推杆，所述电动推杆的底端固定在所述针板上表面上；提拉板，所述提拉板一端固定在所述电动推杆的伸缩端上；限位环，所述限位环与所述转轮同心设置，且转动连接在所述转轮顶端，所述限位
环的外侧固定在所述提拉板的另一端端部上。
8.作为进一步的技术方案，所述驱动组件包括：驱动电机，所述驱动电机安装在所述针板上；齿轮，所述齿轮与所述驱动电机传动连接；外齿圈，所述外齿圈固定在所述转轮的外侧壁上，且与所述传动带之间留有间隙，所述外齿圈与所述齿轮相啮合，所述齿轮的厚度大于所述外齿圈的厚度。
9.作为进一步的技术方案，所述上料机构包括：转盘，所述转盘转动安装在所述测试台上，且所述转盘上可拆卸固定有多个沿周向分布的限位框，所述限位框用于对待测电路板进行限位；伺服电机，所述伺服电机安装在所述测试台上，所述伺服电机的输出轴上固定有驱动齿圈；传动齿圈，所述传动齿圈固定设置在所述转盘的外侧，且所述传动齿圈与所述驱动齿圈之间啮合传动。
10.作为进一步的技术方案，所述限位框内安装有夹持组件，所述夹持组件用于夹持待测电路板。
11.作为进一步的技术方案，所述夹持组件包括：限位孔，所述限位孔开设在所述限位框的顶面上，且所述限位框的四个边均开设有一个限位孔，所述限位孔内设置有螺旋槽；复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述限位孔内部；滚珠丝杆，所述滚珠丝杆螺旋安装在所述限位孔内；限位块，所述限位块偏心固定在所述滚珠丝杆的顶部靠下，所述限位块初始状态下两边中较短的一边与所述限位框的框体边缘留有间距。
12.作为进一步的技术方案，所述限位块的底部固定有弹性层，所述弹性层内部中空设置，所述限位框的其中一侧安装有斜板，所述斜板与所述限位框另一侧侧壁之间的间距从上至下逐渐递减，所述斜板通过转轴安装在所述限位框的两相对侧壁上。
13.一种电路板自动测试方法，该方法步骤如下：s1：一号工业机器人依次将待测电路板拾取到上料机构上的限位框内；s2：伺服电机通过驱动齿圈和转盘外的传动齿圈啮合传动，带动转盘转动，从而将承载有待测电路板的限位框移动到下一工位处；s3：待限位框移动到针板下方时，针板上的探针对应待测电路板上的触电通电测试，若合格，则输送到下一工位后，二号机器人将该电路板放置在良品区，若不合格则放置在不良品区。
14.本发明的有益效果：本发明通过上料机构和现有技术中的工业机器人配合，替代人工取放待测电路板，节省劳力，也有效避免汗液附着电路板的不理影响，同时还通过安装补针机构，对工作状态下的探针进行轮换或者补充，预防因探针缺陷导致接触不良，而误判的情况发生，综合作用下共同提高电路板的测试准确率和效率；本发明通过补针机构的工作，能够根据需要实时的轮换工作的探针，一方面能够降低因为单一探针持续工作时间长造成的损坏几率；另一方能够起到预防因探针损坏导致
与通电触点虚接或者不接触造成的误判，整体上提高电路板测试的准确率；本发明通过转轮轮换探针的方式，增长本发明测试电路板的持续工作时长，有效降低晚班时间段，工人进行人为探针更换的动作频率，侧面提高了电路板的测试效率；同时还进一步降低因探针不及时更换导致的误判现象。
附图说明
15.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
16.图1为本发明的主视图；图2为本发明测试台的俯视结构示意图；图3为本发明中针板的俯视结构示意图；图4为本发明中补针机构的内部结构示意图；图5为本发明中夹持组件的结构示意图；图6为本发明的方法步骤图。
17.附图说明：1、测试台；3、电动滑轨；4、电动升降柱；5、针板；6、探针；7、补针机构；71、针孔槽；72、转轮；73、带槽；74、传动带；75、锁紧槽；76、弹簧；8、提升组件；81、电动推杆；82、提拉板；83、限位环；9、驱动组件；91、驱动电机；92、齿轮；93、外齿圈；10、上料机构；101、转盘；102、限位框；103、伺服电机；104、驱动齿圈；105、传动齿圈；11、夹持组件；111、限位孔；112、滚珠丝杆；113、限位块；114、弹性层；115、转轴；116、斜板。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-6所示，本发明为一种电路板自动测试设备，包括测试台1，所述测试台1一侧安装有上料机构10，所述测试台1一侧固定设置有电动滑轨3，所述电动滑轨3上安装有电动升降柱4，所述电动升降柱4的底部安装有针板5，所述针板5底部弹性安装有多个探针6，所述针板5顶部安装有补针机构7，所述补针机构7用于对探针6进行补充。
20.本实施例中，通过上料机构10和现有技术中的工业机器人配合，替代人工取放待测电路板，节省劳力，也有效避免汗液附着电路板的不理影响，同时还通过安装补针机构7，对工作状态下的探针6进行轮换或者补充，预防因探针6缺陷导致接触不良，而误判的情况发生，综合作用下共同提高电路板的测试准确率和效率。
21.所述补针机构7包括：针孔槽71，所述针孔槽71贯穿开设在所述针板5上，供所述探针6穿出；转轮72，所述转轮72转动安装在所述针板5上表面，所述转轮72设置有多个，所述转轮72外侧中部开设有环形且内凹的带槽73，多个所述转轮72之间通过传动带74与带槽73配合进行动力传递；锁紧槽75，多个所述锁紧槽75沿周向开设在所述转轮72的底面上，且所述锁紧槽75顶壁上固定有弹簧76，所述探针6可拆卸连接在所述锁紧槽75内，并与所述弹簧76接触；
提升组件8，所述提升组件8用于推动对应的所述转轮72上下移动，让所述探针6进出对应的所述针孔槽71；驱动组件9，所述驱动组件9用于驱动其中一个所述转轮72转动。
22.本实施例中，提供了补针机构7的一种具体结构，具体的，在针板5上设置有多个针孔槽71，根据待测电路板的通电触点而选择对应的针孔槽71位置，通过补针机构7工作，将探针6从该处位置的针孔槽71内伸出，当待测电路板处于针板5正下方位置时，电动升降柱4带动针板5和探针6下移，直至探针6压在待测电路板上的通电触点上，随后进行通电测试即可；通过多个针孔槽71的设置，能够具有相对多的选择来对应不同位置的通电触点，实现通电测试的功能，测试范围更广；当需要更换探针6时，提升组件8工作，从而推动该探针6位于的转轮72，转轮72向上带动探针6从该针孔槽71内退出，再通过驱动组件9驱动转轮72转动，通过连接的传动带74，可以实现动力的传递，因此所搜的转轮72均进行转动，并实现转动一个固定角度后，让下一个的探针6替代前一个探针6的位置，再在提升组件8的作用下，让工作的转轮72下移，其他转轮72处于高处位置，探针6不伸出针孔槽71，工作的转轮72下移时，与针孔槽71对应的探针6在复位弹簧76伸展作用下向下伸长，从而伸出针孔槽71，为下一个待测电路板的通电测试做准备，而与针孔槽71偏离的探针6则会抵在针板5上表面上，复位弹簧76处于收缩状态；通过补针机构7的工作，能够根据需要实时的轮换工作的探针6，一方面能够降低因为单一探针6持续工作时间长造成的损坏几率；另一方能够起到预防因探针6损坏导致与通电触点虚接或者不接触造成的误判，整体上提高电路板测试的准确率。
23.所述提升组件8包括：电动推杆81，所述电动推杆81的底端固定在所述针板5上表面上；提拉板82，所述提拉板82一端固定在所述电动推杆81的伸缩端上；限位环83，所述限位环83与所述转轮72同心设置，且转动连接在所述转轮72顶端，所述限位环83的外侧固定在所述提拉板82的另一端端部上。
24.本实施例中，提供了一种提升组件8的具体结构，具体的，电动推杆81初始状态下均处于伸长状态，因此各个转轮72均处于高位，当需要进行探针6测试时，根据需要启动对应的提升组件8，将该转轮72下移，从而实现探针6从针板5伸出的目的，其他提升组件8保持不变；当需要更换探针6时，先通过该处提升组件8中的电动推杆81重新伸长，从而带动提拉板82和端部的限位环83上移，在驱动组件9带动该转轮72转动一个固定角度后，实现了探针6的更换，再让电动推杆81重新缩短，于是提拉板82、限位环83和转轮72再次下移；需要说明的是，由于限位环83与转轮72处于转动连接的状态，因此转轮72在上下移动过程中，能够不影响自身的转动动作。
25.所述驱动组件9包括：驱动电机91，所述驱动电机91安装在所述针板5上；齿轮92，所述齿轮92与所述驱动电机91传动连接；外齿圈93，所述外齿圈93固定在所述转轮72的外侧壁上，且与所述传动带74之间留有间隙，所述外齿圈93与所述齿轮92相啮合，所述齿轮92的厚度大于所述外齿圈93的厚度。
26.本实施例中，提供了一种驱动组件9的具体结构，具体的，驱动电机91带动齿轮92转动，齿轮92带动外齿圈93和固定的转轮72转动，转轮72沿一个方向转动固定的角度后，即可实现探针6的替换，从而达到及时更换探针6的目的，并且在实际使用过程中，晚班状态下，工人较为疲倦，通过转轮72轮换探针6的方式，增长本发明测试电路板的持续工作时长，有效降低晚班时间段，工人进行人为探针6更换的动作频率，侧面提高了电路板的测试效率；同时还进一步降低因探针6不及时更换导致的误判现象。
27.所述上料机构10包括：转盘101，所述转盘101转动安装在所述测试台1上，且所述转盘101上可拆卸固定有多个沿周向分布的限位框102，所述限位框102用于对待测电路板进行限位；伺服电机103，所述伺服电机103安装在所述测试台1上，所述伺服电机103的输出轴上固定有驱动齿圈104；传动齿圈105，所述传动齿圈105固定设置在所述转盘101的外侧，且所述传动齿圈105与所述驱动齿圈104之间啮合传动。
28.所述限位框102内安装有夹持组件11，所述夹持组件11用于夹持待测电路板。
29.所述夹持组件11包括：限位孔111，所述限位孔111开设在所述限位框102的顶面上，且所述限位框102的四个边均开设有一个限位孔111，所述限位孔111内设置有螺旋槽；复位弹簧76，所述复位弹簧76设置在所述限位孔111内部；滚珠丝杆112，所述滚珠丝杆112螺旋安装在所述限位孔111内；限位块113，所述限位块113偏心固定在所述滚珠丝杆112的顶部靠下，所述限位块113初始状态下两边中较短的一边与所述限位框102的框体边缘留有间距。
30.所述限位块113的底部固定有弹性层114，所述弹性层114内部中空设置；所述限位框102的其中一侧安装有斜板116，所述斜板116与所述限位框102另一侧侧壁之间的间距从上至下逐渐递减，所述斜板116通过转轴115安装在所述限位框102的两相对侧壁上。
31.本实施例中，提供了上料机构10的一种具体结构，具体的，伺服电机103带动输出轴上的驱动齿圈104转动，驱动齿圈104带动啮合的传动齿圈105转动，传动齿圈105一体的转盘101随之进行转动，实现了将待测电路板连续的转动输送，提高电路板测试效率的目的；当电路板的规格小于限位框102时，在转动移动电路板时容易导致电路板在离心力作用下发生位移，导致电路板与限位框102侧壁碰撞受损，以及导致电路板位置不确定，不利于后续工位的通电触点连接；因此本发明在限位框102安装了夹持组件11，在限位框102位于针板5下方时，针板5下移会先与滚珠丝杆112端部接触，从而压动滚珠丝杆112在限位孔111内螺旋转动，使得原本限位块113的长边正好转动到电路板上表面的边缘处，将电路板进行压住，四边的限位块113同步的对电路板进行限位，配合底部设置的弹性层114，由于是空心设置，相当于气囊层，因此能够在内部预先充入气体，一旦脱离限位框102上表面即可恢复膨胀，并且因为上方被限位块113所挡，因此只能向下凸起，从而能够始终挤压在电路板的边缘，同时挤压后微变形的弹性层114可增大与电路板的接触紧密度，起到较好的限位作用，尽可能的防止电路板从限位框102内甩出的可能性；配合预设的斜板116，由于斜板116与限位框102另一侧侧壁之间的间距从上至下逐渐递减，因此待测电路板放置在限位
框102内，在自重作用下沿斜板116表面滑动，自动向一侧对齐，便于后续的测试动作；需要说明的是，当限位块113复位时会带动弹性层114强行复位，等待下次工作。
32.一种电路板自动测试方法，该方法步骤如下：s1：一号工业机器人依次将待测电路板拾取到上料机构10上的限位框102内；s2：伺服电机103通过驱动齿圈104和转盘101外的传动齿圈105啮合传动，带动转盘101转动，从而将承载有待测电路板的限位框102移动到下一工位处；s3：待限位框102移动到针板5下方时，针板5上的探针6对应待测电路板上的触电通电测试，若合格，则输送到下一工位后，二号机器人将该电路板放置在良品区，若不合格则放置在不良品区。
33.本发明的工作原理：在针板5上设置有多个针孔槽71，根据待测电路板的通电触点而选择对应的针孔槽71位置，通过补针机构7工作，将探针6从该处位置的针孔槽71内伸出，当待测电路板处于针板5正下方位置时，电动升降柱4带动针板5和探针6下移，直至探针6压在待测电路板上的通电触点上，随后进行通电测试即可；通过多个针孔槽71的设置，能够具有相对多的选择来对应不同位置的通电触点，实现通电测试的功能，测试范围更广；当需要更换探针6时，提升组件8工作，从而推动该探针6位于的转轮72，转轮72向上带动探针6从该针孔槽71内退出，再通过驱动组件9驱动转轮72转动，通过连接的传动带74，可以实现动力的传递，因此所搜的转轮72均进行转动，并实现转动一个固定角度后，让下一个的探针6替代前一个探针6的位置，再在提升组件8的作用下，让工作的转轮72下移，其他转轮72处于高处位置，探针6不伸出针孔槽71，工作的转轮72下移时，与针孔槽71对应的探针6在复位弹簧76伸展作用下向下伸长，从而伸出针孔槽71，为下一个待测电路板的通电测试做准备，而与针孔槽71偏离的探针6则会抵在针板5上表面上，复位弹簧76处于收缩状态；通过补针机构7的工作，能够根据需要实时的轮换工作的探针6，一方面能够降低因为单一探针6持续工作时间长造成的损坏几率；另一方能够起到预防因探针6损坏导致与通电触点虚接或者不接触造成的误判，整体上提高电路板测试的准确率;其中，电动推杆81初始状态下均处于伸长状态，因此各个转轮72均处于高位，当需要进行探针6测试时，根据需要启动对应的提升组件8，将该转轮72下移，从而实现探针6从针板5伸出的目的，其他提升组件8保持不变；当需要更换探针6时，先通过该处提升组件8中的电动推杆81重新伸长，从而带动提拉板82和端部的限位环83上移，在驱动组件9带动该转轮72转动一个固定角度后，实现了探针6的更换，再让电动推杆81重新缩短，于是提拉板82、限位环83和转轮72再次下移；需要说明的是，由于限位环83与转轮72处于转动连接的状态，因此转轮72在上下移动过程中，能够不影响自身的转动动作。
34.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种电路板自动测试设备，包括测试台(1)，所述测试台(1)一侧安装有上料机构(10)，其特征在于，所述测试台(1)一侧固定设置有电动滑轨(3)，所述电动滑轨(3)上安装有电动升降柱(4)，所述电动升降柱(4)的底部安装有针板(5)，所述针板(5)底部弹性安装有多个探针(6)，所述针板(5)顶部安装有补针机构(7)，所述补针机构(7)用于对探针(6)进行补充。2.根据权利要求1所述的电路板自动测试设备，其特征在于，所述补针机构(7)包括：针孔槽(71)，所述针孔槽(71)贯穿开设在所述针板(5)上，供所述探针(6)穿出；转轮(72)，所述转轮(72)转动安装在所述针板(5)上表面，所述转轮(72)设置有多个，所述转轮(72)外侧中部开设有环形且内凹的带槽(73)，多个所述转轮(72)之间通过传动带(74)与带槽(73)配合进行动力传递；锁紧槽(75)，多个所述锁紧槽(75)沿周向开设在所述转轮(72)的底面上，且所述锁紧槽(75)顶壁上固定有弹簧(76)，所述探针(6)可拆卸连接在所述锁紧槽(75)内，并与所述弹簧(76)接触；提升组件(8)，所述提升组件(8)用于推动对应的所述转轮(72)上下移动，让所述探针(6)进出对应的所述针孔槽(71)；驱动组件(9)，所述驱动组件(9)用于驱动其中一个所述转轮(72)转动。3.根据权利要求2所述的电路板自动测试设备，其特征在于，所述提升组件(8)包括：电动推杆(81)，所述电动推杆(81)的底端固定在所述针板(5)上表面上；提拉板(82)，所述提拉板(82)一端固定在所述电动推杆(81)的伸缩端上；限位环(83)，所述限位环(83)与所述转轮(72)同心设置，且转动连接在所述转轮(72)顶端，所述限位环(83)的外侧固定在所述提拉板(82)的另一端端部上。4.根据权利要求3所述的电路板自动测试设备，其特征在于，所述驱动组件(9)包括：驱动电机(91)，所述驱动电机(91)安装在所述针板(5)上；齿轮(92)，所述齿轮(92)与所述驱动电机(91)传动连接；外齿圈(93)，所述外齿圈(93)固定在所述转轮(72)的外侧壁上，且与所述传动带(74)之间留有间隙，所述外齿圈(93)与所述齿轮(92)相啮合，所述齿轮(92)的厚度大于所述外齿圈(93)的厚度。5.根据权利要求1或4所述的电路板自动测试设备，其特征在于，所述上料机构(10)包括：转盘(101)，所述转盘(101)转动安装在所述测试台(1)上，且所述转盘(101)上可拆卸固定有多个沿周向分布的限位框(102)，所述限位框(102)用于对待测电路板进行限位；伺服电机(103)，所述伺服电机(103)安装在所述测试台(1)上，所述伺服电机(103)的输出轴上固定有驱动齿圈(104)；传动齿圈(105)，所述传动齿圈(105)固定设置在所述转盘(101)的外侧，且所述传动齿圈(105)与所述驱动齿圈(104)之间啮合传动。6.根据权利要求5所述的电路板自动测试设备，其特征在于，所述限位框(102)内安装有夹持组件(11)，所述夹持组件(11)用于夹持待测电路板。7.根据权利要求6所述的电路板自动测试设备，其特征在于，所述夹持组件(11)包括：限位孔(111)，所述限位孔(111)开设在所述限位框(102)的顶面上，且所述限位框
(102)的四个边均开设有一个限位孔(111)，所述限位孔(111)内设置有螺旋槽；复位弹簧(76)，所述复位弹簧(76)设置在所述限位孔(111)内部；滚珠丝杆(112)，所述滚珠丝杆(112)螺旋安装在所述限位孔(111)内；限位块(113)，所述限位块(113)偏心固定在所述滚珠丝杆(112)的顶部靠下，所述限位块(113)初始状态下两边中较短的一边与所述限位框(102)的框体边缘留有间距。8.根据权利要求7所述的电路板自动测试设备，其特征在于，所述限位块(113)的底部固定有弹性层(114)，所述弹性层(114)内部中空设置；所述限位框(102)的其中一侧安装有斜板(116)，所述斜板(116)与所述限位框(102)另一侧侧壁之间的间距从上至下逐渐递减，所述斜板(116)通过转轴(115)安装在所述限位框(102)的两相对侧壁上。9.一种电路板自动测试方法，该方法适用于权利要求1-8中任意一项所述的电路板自动测试设备，其特征在于，该方法步骤如下：s1：一号工业机器人依次将待测电路板拾取到上料机构(10)上的限位框(102)内；s2：伺服电机(103)通过驱动齿圈(104)和转盘(101)外的传动齿圈(105)啮合传动，带动转盘(101)转动，从而将承载有待测电路板的限位框(102)移动到下一工位处；s3：待限位框(102)移动到针板(5)下方时，针板(5)上的探针(6)对应待测电路板上的触电通电测试，若合格，则输送到下一工位后，二号机器人将该电路板放置在良品区，若不合格则放置在不良品区。

技术总结
本发明涉及电路板测试领域，公开了一种电路板自动测试设备及方法，包括测试台，所述测试台一侧安装有上料机构，所述测试台一侧固定设置有电动滑轨，所述电动滑轨上安装有电动升降柱，所述电动升降柱的底部安装有针板，所述针板底部弹性安装有多个探针，所述针板顶部安装有补针机构，所述补针机构用于对探针进行补充；本发明通过上料机构和现有技术中的工业机器人配合，替代人工取放待测电路板，节省劳力，也有效避免汗液附着电路板的不理影响，同时还通过安装补针机构，对工作状态下的探针进行轮换或者补充，预防因探针缺陷导致接触不良，而误判的情况发生，综合作用下共同提高电路板的测试准确率和效率。测试准确率和效率。测试准确率和效率。


技术研发人员：刘昱茏 张力 黄文卓 朱培
受保护的技术使用者：东莞市零点测控技术有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/9/20