一种物联网子设备配网自动化测试工装系统的制作方法

本发明涉及物联网，更具体的公开了一种物联网子设备配网自动化测试工装系统。

背景技术：

1、随着物联网技术的迅猛发展，智能家居作为其最具代表性的应用场景之一，已深入日常生活的各个角落，越来越多的物联网子设备，如智能窗帘电机、无线开关面板、红外遥控器等，开始大规模进入生产和消费环节‌。

2、现有技术中，公告号为cn115061449a的文件公开了“一种测试工装、测试系统及测试方法”，所述测试工装包括：自动测试模块，用于接收使能源控制器的功能模组自动测试的测试信息，并在测试模式下根据所述测试信息测试功能模组；接口模块，用于连接所述能源控制器的功能模组，所述接口模块具有至少一个usb接口，所述接口模块的每一个usb接口分别能连接一个功能模组；端子座，用于连接所述接口模块连接的功能模组的弱电端子，使所述自动测试模块测试所述接口模块连接的功能模组的弱电端子；启动模块，用于使所述测试工装进入所述测试模式，以测试所述接口模块连接的功能模组。

3、公告号为cn113447808b的文件公开了“一种智能家居开关模块测试工装系统及测试方法”，包括：mcu；显示屏，用于显示待测继电器开关闭合次数、待测继电器的类型和待测继电器的电压；按键，用于切换待测继电器的类型、待测继电器的电压和待测继电器测试的启动；控制继电器，用于执行mcu发送的执行指令，控制待测继电器的连通和断开；整流桥，用于将交流电压转换成直流电压给系统供电；电容，通过电阻与整流桥相连接充电后，对待测继电器触点进行放电；输入检测电路，与整流桥和待测继电器相连接，用于检测待测继电器是否动作。

4、综上，现有技术虽然通过自动化测试工装，实现了成本较低、使用方便、能测试继电器极限寿命、提高安全性与测试精度、免工具快速接线及模块化检修，并且支持多模组并行自动化测试与结果追溯等有益效果；但是现有技术难以满足物联网子设备配网测试对按压精度、多品类通用适配、批量测试效率、配网结果客观判定及全流程自动化闭环的综合需求，人工操作误差大、一致性差、效率低，且自动化方案多局限于单一功能，无法联动按压与配网判定，难以形成完整的自动化测试闭环。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种物联网子设备配网自动化测试工装系统，能够解决背景技术中所提出的问题。

2、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种物联网子设备配网自动化测试工装系统，包括：机架与快速适配模块、精密按压执行模块、配网双重验证模块、多工位时序调度模块、测试结果管理模块；

3、所述机架与快速适配模块设有机架平台、快换夹具库与rfid识别单元，所述机架平台排布有多个独立测试工位，各工位均设置标准化夹具安装位与按压机构安装接口，所述快换夹具库包含多款适配不同品类物联网子设备的专用夹具，各夹具底部采用统一机械接口与工位夹具安装位可拆卸对接，所述rfid识别单元布设于机架平台，对应各工位夹具位置设置，用于读取夹具内置的电子标签信息；

4、所述精密按压执行模块包含驱动元件、直线导向部件、按压探头、压力传感器、位移传感器与串级pid控制器，驱动元件通过直线导向部件带动按压探头做垂直往复运动，压力传感器与位移传感器实时采集按压力与位移数据并传输至串级pid控制器，串级pid控制器采用位移外环、压力内环的双环架构输出控制信号至驱动元件；

5、所述配网双重验证模块包含无线协议嗅探单元与机器视觉验证单元，所述无线协议嗅探单元覆盖全部工位的无线信号范围，支持多种物联网通信协议的广播报文捕获与识别，所述机器视觉验证单元对应各工位布设图像采集装置，用于采集设备指示灯的状态图像；

6、所述多工位时序调度模块分别与机架与快速适配模块、精密按压执行模块、配网双重验证模块信号连接，各工位对应独立的状态机实例，采用时间片轮询策略调度各工位的测试状态流转；

7、所述测试结果管理模块与多工位时序调度模块数据连接，设有本地存储单元与对外通信接口，用于存储测试数据、对接外部生产系统并生成测试报告。

8、更进一步的，所述机架与快速适配模块包括：机架平台模块、快速装夹模块、rfid品类识别模块；

9、机架平台模块：采用铝合金型材搭建，设置8个独立测试工位，每个工位配备标准化按压执行机构安装接口与夹具安装位，机架顶部布设rfid读写器天线阵列，底部设置走线槽与集中供电接口；

10、快速装夹模块：夹具底部采用iso 9368标准机械接口，工位的夹具安装位内置磁吸-气锁双锁定机构；

11、rfid品类识别模块：包含内置在各夹具内的iso15693协议rfid电子标签以及机架端的rfid读写器，标签内存储对应设备的品类编码、按键三维坐标、按压参数与配网协议类型信息。

12、更进一步的，所述精密按压执行模块包括：按压机械与传感模块、串级pid控制模块；

13、按压机械与传感模块：由音圈电机、精密直线导轨、按压探头、压力传感器、位移传感器以及精确计时单元组成，音圈电机通过精密直线导轨传动连接按压探头，压力传感器与位移传感器分别用于采集按压力与按压位移数据，精确计时单元通过gpio接口输出按压起始与释放的触发信号；

14、串级pid控制模块：采用外环位移环、内环压力环的双环串级控制架构，分别接收位移传感器与压力传感器的反馈信号，控制音圈电机的动力输出。

15、更进一步的，所述配网双重验证模块包括：无线协议嗅探模块、机器视觉验证模块；

16、无线协议嗅探模块：集成ble/wifi/zigbee三模无线嗅探单元，内置配网报文识别规则库，支持通过设备mac地址或uuid区分不同工位的设备报文；

17、机器视觉验证模块：包含对应每个工位设置的工业相机与环形光源，内置基于色彩阈值分割的led状态识别算法。

18、更进一步的，所述多工位时序调度模块包括：工位状态机模块、调度与保护模块；

19、工位状态机模块：为每个工位配置独立的状态机实例，包含空闲、夹具装载、品类识别、精密按压、协议嗅探、结果判定、测试完成以及异常八种工作状态，状态转移采用事件驱动机制；

20、调度与保护模块：采用时间片轮询调度策略，为每个工位分配可配置的独立时间片，且为每个工作状态设置对应的超时阈值。

21、更进一步的，所述测试结果管理模块包括：本地数据存储模块、数据对接与报告模块；

22、本地数据存储模块：采用sqlite本地数据库，实时写入各工位的测试过程数据与结果数据；

23、数据对接与报告模块：设置有http restful api对外接口，支持自动生成pdf格式测试报告与追溯二维码。

24、更进一步的，所述快速装夹模块所用夹具包括窗帘电机夹具、开关面板夹具、红外遥控器夹具；窗帘电机夹具设置弧形定位槽与弹簧压紧机构，开关面板夹具设置86型适配架与可调节压板，红外遥控器夹具设置ir窗口避让槽与多角度定位槽。

25、更进一步的，所述按压探头端部采用4mm圆形尼龙材质，所述压力传感器量程为0.5~20n、精度±0.01n，所述位移传感器为光电式、分辨率0.01mm。

26、本发明一种物联网子设备配网自动化测试工装系统的有益效果为：通过精密按压执行机构与硬件计时相结合，实现了按压动作的高精度与高一致性，避免了人工操作误差，借助快换夹具库与rfid品类自动识别，达成多品类设备的通用适配与参数秒级加载，显著提升换型效率，基于多工位独立状态机与时间片轮询调度，支持混合并行测试，大幅提高量产产能；

27、同时采用无线协议嗅探与机器视觉双重验证，从通信底层和设备外在表现两个维度客观判定配网结果，确保测试结论准确可靠，全流程从夹具装载、参数配置、按压触发、结果判定到数据归档自动化闭环运行，仅需人工上下料，有效降低劳动强度与人力成本；

28、最后各单元紧密协同、时序联动，形成了针对物联网子设备配网测试的专属高效解决方案，全面提升了测试质量、生产效率与管理水平。