一种PCBA高精度测试设备及测试方法与流程

一种pcba高精度测试设备及测试方法
技术领域
1.本技术涉及测试设备领域，尤其是涉及一种pcba高精度测试设备及测试方法。


背景技术：

2.pcba板，即pcb空板经过表面组装技术上件，再经过dip双列直插式封装技术插件的整个制程，也就是已经焊接、组装好电子元件的pcb板。pcba板在经过组装后通常需要经过测试检验，目前主要采用的测试方式有手工视觉测试、自动光学检查、功能测试和飞针测试，其中飞针测试又称为探针测试，能对pcba板上各触点进行较为全面且高进度的有效性测试。
3.相关技术中公开号为cn106443413a的中国专利，提出了一种pcba测试设备，包括：机架、测试机和测试模组，测试模组设置在机架上部，测试机对称设置在测试模组顶部两侧，测试模组包括测试台，测试台两侧分别设置有相对称的伺服驱动机构，伺服驱动机构输出轴端分别连接有夹紧机构，测试台上方设置有图像传感器，测试平台底部设置有前后驱动机构；测试台包括底座、探针座、探针连接头和连接台，探针座上设置有数个探针。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：随着pcba板上布置的电子元件逐渐增多，使得pcba板上空白地方也极少，在采用自带吸盘的机械手对pcba板进行抓取并放置在测试台上以实现自动化测试时较难确保机械手的抓取效率，从而会影响pcba板的高效率自动化检测。


技术实现要素：

5.为了改善pcba板上电子元件密集影响pcba板自动化检测效率的问题，本技术提供一种pcba高精度测试设备及测试方法。
6.本技术第一方面提供的一种pcba高精度测试设备采用如下的技术方案：一种pcba高精度测试设备及测试方法，包括机架、测试机和测试台，所述机架上设置有两个平行设置的传送链以及驱动两个所述传送链同步步进传动的驱动机构，所述传送链位于所述测试台的探针座的正下方；两个所述传送链上设置有多个沿其输送方向依次设置的承载底座，所述承载底座上设置有用于锁定pcba板于所述承载底座上的锁定装置；所述机架上设置有用于推动位于所述测试台正下方的所述承载底座上pcba板抵触在所述测试台的探针上的升降装置；所述机架沿所述传送链传输方向的两端均设置有用于解除所述锁定装置对所述承载底座上pcba板的锁定状态的解锁装置。
7.通过采用上述技术方案，当pcba板上电子元件过于密集而无法使用吸盘机械手进行上下料作业时，可启动本技术的驱动机构使得两个传送链同步步进传动，在传送链停歇时，将待测试的pcba板置于承载底座上，并以锁定装置将pcba板锁定在承载底座上；重复上述步骤可在传送链上同时安装多个待测试pcba板。随后当传送链将待测试pcba板传输至测
试台处时，升降装置将承载底座上的pcba板顶升至与测试台上的探针抵触以进行测试，测试完成后，传送链再将检测完的pcba板传输至机架的另一端，解锁装置对承载底座上的pcba板进行解锁，可将检测完成的pcba板顺利取下，在此过程中只需控制升降装置驱使承载底座上升、下降的总节拍时长小于驱动机构的步进停歇时长，即可实现pcba板的流水线自动化检测效果，从而在实际测试过程中，操作人员只需将pcba板依次放置在多个承载底座上，显著提高了pcba板的自动化测试效率。
8.可选的，所述承载底座包括两个分别固接在两个所述传送链上的前底座以及两个分别固接在两个所述传送链上的后底座，所述承载底座中相邻的所述后底座和所述前底座沿所述传送链输送方向布设；所述前底座上沿竖向弹性设置有前承载座，所述后底座上沿竖向弹性设置有后承载座；所述前承载座和所述后承载座上均设置有所述锁定装置。
9.通过采用上述技术方案，将pcba板的四角分别放置在两个前承载座和两个后承载座上，再通过其上的锁定装置进行锁定，可实现对密集电子元件pcba板的有效固定效果；且弹性设置在前底座和后底座上的前承载座以及后承载座能实现升降装置停止驱动后前承载座和后承载座的有效下移复位。
10.可选的，所述锁定装置包括转动设置在所述前承载座或所述后承载座上的锁板，所述锁板与所述前承载座或所述后承载座之间预留有与pcba板厚度适配的间隙；所述锁定装置还包括用于驱使所述锁板转动至所述前承载座或所述后承载座正上方的复位件；所述解锁装置用于驱使所述锁板转动至远离所述前承载座或所述后承载座正上方。
11.通过采用上述技术方案，在安置pcba板之前，先通过解锁装置驱使锁板远离前承载座或后承载座，此时pcba板可直接放置在前承载座和后承载座上，pcba板放置完成后，复位件驱使锁板转动以对pcba板进行扣合，可实现对pcba板的自动锁定效果。
12.可选的，所述锁板位于所述承载底座外围的侧边固接有扣板，所述扣板位于所述锁板与所述前承载座或所述后承载座之间。
13.通过采用上述技术方案，当锁板转动至前承载座或后承载座正上方时，前承载座上的扣板对前承载座远离后承载座的一边进行封堵，后承载座上的扣板对后承载座远离前承载座的一边进行封堵，从而可实现对pcba板的水平方向上的锁定，有利于提高pcba板在承载底座上的稳定性。
14.可选的，所述解锁装置包括设置在所述锁板一端的拨杆以及固接在所述机架上的解锁杆，所述锁板的转动轴位于所述锁板和所述拨杆之间，所述解锁杆包括沿所述传送链输送方向依次设置的后解锁杆和前解锁杆；所述前解锁杆位于所述前承载座上的所述拨杆的行进轨迹上，所述后解锁杆位于所述后承载座上的所述拨杆的行进轨迹上，且当所述前解锁杆与所述前承载座上的所述拨杆抵触时，所述后解锁杆与所述后承载座上的所述拨杆抵触；所述后承载座上设置有用于使得其上的所述拨杆和其上的所述锁板反向转动的反驱机构；
所述前解锁杆和所述后解锁杆沿所述传送链输送方向呈错位设置、所述前解锁杆更靠近所述传送链，和/或，所述后解锁杆竖直高度小于所述前解锁杆竖直高度、所述后承载座上所述拨杆的竖直高度小于所述前承载座上所述拨杆的竖直高度。
15.通过采用上述技术方案，传送链带动承载底座行进至解锁装置处时，前承载座上的拨杆与前解锁杆抵触，并随着承载底座的继续行进，拨杆带动锁板在前承载座上朝远离后承载座的方向转动，pcba板在前承载座上的部分可活动；与此同时，后承载座上的拨杆与后解锁杆抵触，且随着承载底座的继续行进，拨杆通过反驱机构驱使后承载座上的锁板反向转动，此时pcba板在后承载座上的部分可活动，从而通过解锁杆的设置可使承载底座在行进过程中完成自动解锁功能。并且在此过程中前解锁杆和后解锁杆通过设置成错位设置或者高低不同设置，能有效避免前解锁杆和后解锁杆在起解锁作用时相互干涉。
16.可选的，所述反驱机构包括固接在所述锁板转动轴上的主齿轮和固接在所述拨杆转动轴上的副齿轮，所述主齿轮和所述副齿轮啮合连接。
17.通过采用上述技术方案，后承载座上的拨杆抵触在后解锁杆上时，该拨杆在后承载座上翻转并通过副齿轮和主齿轮的啮合换向传动作用，使得后承载座上的锁板朝远离前承载座的方向转动，以实现对后承载板上pcba板的有效解锁。
18.可选的，所述升降装置包括竖向固接在所述机架上的直线驱动件，所述直线驱动件的驱动端固接有托架，所述托架的四角用于分别抵触两个所述前承载座和两个所述后承载座。
19.通过采用上述技术方案，当承载底座在传送链的作用下行进至测试台下方并停顿时，直线驱动件驱动托架升降并抵托在前承载座和后承载座的下部，可以推动承载底座上的pcba板平稳上升。
20.可选的，所述托架与所述前承载座和所述后承载座之间均设置有缓冲件。
21.通过采用上述技术方案，缓冲件能起到一定的缓冲、减振作用，以防托架抬升pcba板时pcba板过刚抵紧在测试台的探针上而造成探针的损伤。
22.可选的，所述前承载座在所述前底座上水平位置可调，所述后承载座在所述后底座上水平位置可调。
23.通过采用上述技术方案，两个前承载座和两个后承载座可以承载不同尺寸的pcba板，使得本技术实用性更高，降低了产线的检测成本。
24.本技术第二方面提供的一种pcba高精度测试方法采用如下的技术方案：一种pcba高精度测试方法，基于上述一种pcba高精度测试设备，包括以下步骤：s1.pcba板上料，启动所述驱动机构使得两个所述传送链同步步进传动，并将pcba板逐个安放在所述承载底座上，且以所述锁定装置进行锁紧；s2.pcba板定位，所述传送链将承载有pcba板的所述承载底座输送至所述测试台的探针座正下方时，所述驱动机构暂停，且所述升降装置推动所述承载底座并使pcba板抵触在所述测试台的探针上；s3.pcba板检测，所述测试台自动对pcba板进行检测；s4.pcba板解锁及下料，检测完成后的pcba板随所述传送链行进至所述解锁装置处，所述解锁装置解除所述锁定装置对pcba板的锁定，再将检测完成的pcba板取下。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.启动驱动机构后，操作人员依次可在传送链上安置多个pcba板，并且随着传送链的输送，多个pcba板被依次传输至测试台下方进行检测，并且经检测完成后的pcba板在解锁装置的作用下被解锁，操作人员可以将pcba板便捷取出，可实现pcba板的流水线自动化检测效果，从而在实际测试过程中，操作人员只需在传送链上取放pcba板，显著提高了pcba板的自动化测试效率；2.通过在锁板上设置扣板，可对承载底座上的pcba板的外侧进行有效扣合和锁定，有利于提高pcba板在承载底座上的稳定性；3.通过在机架上设置前解锁杆和后解锁杆，使得承载底座在行进过程中完成自动解锁功能，并且在此过程中前解锁杆和后解锁杆通过设置成错位设置或者高低不同设置，能有效避免前解锁杆和后解锁杆在起解锁作用时相互干涉。
附图说明
26.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
27.图2是本技术实施例的整体结构俯视图。
28.图3是图1中a部分的放大示意图。
29.图4是本技术实施例的局部剖视图。
30.附图标记说明：1、机架；11、上料区；12、下料区；21、测试机；22、测试台；31、传送链；32、驱动机构；33、压条；41、前底座；411、前承载座；42、后底座；421、后承载座；43、锁板；44、复位件；45、扣板；46、拨杆；471、主齿轮；472、副齿轮；51、后解锁杆；52、前解锁杆；61、直线驱动件；62、托架；63、缓冲件；71、安装板；72、腰圆孔；73、导向杆；74、防脱块；75、抵推块。
具体实施方式
31.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种pcba高精度测试设备。参照图1和图2，pcba高精度测试设备包括机架1、测试机21和测试台22，机架1上设置有两个平行设置的传送链31以及驱动两个传送链31同步步进传动的驱动机构32，传送链31位于测试台22的探针座的正下方；驱动机构32设为通过两个传动轴两两同轴固接的四个链轮以及用于驱动其中一个传动轴转动的步进电机，链轮与传送链31啮合连接。
33.参照图2和图3，两个传送链31上设置有多个沿其输送方向依次设置的承载底座，相邻两个承载底座之间的间距相等；承载底座包括两个分别固接在两个传送链31上的前底座41以及两个分别固接在两个传送链31上的后底座42，两个前底座41和两个后底座42围合成矩形，承载底座中相邻的后底座42和前底座41沿传送链31输送方向布设；前底座41上沿竖向弹性设置有前承载座411，后底座42上沿竖向弹性设置有后承载座421；前承载座411和
后承载座421上均设置有用于锁定pcba板于前承载座411或后承载座421上的锁定装置。
34.机架1上设置有用于推动位于测试台22正下方的承载底座上pcba板抵触在测试台22的探针上的升降装置；具体设置时，为确保本技术的测试设备能持续稳定进行自动检测，升降装置驱动承载底座上升、测试台22对pcba板进行检测以及承载底座下移复位的总体节拍时长小于步进电机的停歇时长。
35.参照图2，机架1上沿传送链31传输方向的两端设置有上料区11和下料区12，上料区11和下料区12中均设置有用于解除锁定装置对承载底座上pcba板的锁定状态的解锁装置。
36.如此设置后，当pcba板上电子元件过于密集而无法使用吸盘机械手进行上下料作业时，可启动步进电机使得两个传送链31同步步进传动，在传送链31将某一承载底座传输至上料区11中停歇时，将待测试的pcba板置于承载底座上，随着传送链31将该承载底座输送出上料区11，锁定装置将pcba板锁定在承载底座上；重复上述步骤可在传送链31上同时安装多个待测试pcba板。
37.随后当传送链31将待测试pcba板传输至测试台22处时，升降装置将承载底座上的pcba板顶升至与测试台22上的探针抵触以进行测试，测试完成后，传送链31再将检测完的pcba板传输至下料区12，解锁装置解除对承载底座上的pcba板的锁定，操作人员可将检测完成的pcba板顺利取下，实现了pcba板的流水线自动化检测效果，从而在实际测试过程中，操作人员只需对pcba板进行简单的上下料，显著提高了pcba板的自动化测试效率。而且在其他可行的实施例中，也可以采用夹爪机械手对密布有电子元件的pcba板的边侧进行夹持，以替代人工，进一步提高本技术的自动化程度。
38.而为实现pcba板在承载底座上的稳定定位效果，参照图3和图4，锁定装置包括转动设置在前承载座411或后承载座421上的锁板43，锁板43与前承载座411或后承载座421之间预留有与pcba板厚度适配的间隙，且锁板43与前承载座411和后承载座421均平行；锁板43位于承载底座外围的侧边固接有扣板45，扣板45与锁板43呈直角夹角设置，扣板45位于锁板43与前承载座411或后承载座421之间。锁定装置还包括用于驱使锁板43转动至前承载座411或后承载座421正上方的复位件44，复位件44为扭簧，且扭簧一端与锁板43固接、另一端与前承载座411或后承载座421固接。解锁装置用于驱使锁板43转动至远离前承载座411或后承载座421正上方。
39.从而在安置pcba板之前，先通过解锁装置驱使锁板43远离前承载座411或后承载座421正上方，此时pcba板可直接放置在两个前承载座411和两个后承载座421围合的矩形区域中，而后当锁板43在复位件44的作用下转动至前承载座411或后承载座421正上方时，前承载座411上的扣板45对前承载座411远离后承载座421的一边进行封堵，后承载座421上的扣板45对后承载座421远离前承载座411的一边进行封堵，锁板43对pcba板沿竖向的位移进行限位，从而可实现对pcba板的水平方向及竖直方向上的锁定，有利于提高pcba板在承载底座上的稳定性，从而确保pcba板在本技术中检测时的精度。
40.但是基于在检测过程中减少对pcba板的损伤考虑，前承载座411、后承载座421、锁板43和扣板45应选用表面光滑度高的不锈钢或者塑料，最优的应该选用高分子塑料，例如pp、pe等，但是考虑到静电原因，选用高分子塑料制作承载底座时可以适当加装防静电措施，比如在接触面连接接地线等。
41.为了进一步提高本技术的自动化程度，使得承载底座在传送链31的输送下行进至上料区11和下料区12时均能实现锁板43的自动解锁效果，参照图2和图3，解锁装置包括设置在锁板43一端的拨杆46以及竖直固接在机架1上的解锁杆，锁板43在前承载座411或后承载座421上的转动轴位于锁板43和拨杆46之间，解锁杆包括沿传送链31输送方向依次设置的后解锁杆51和前解锁杆52，且后解锁杆51和前解锁杆52均设置有两个并分列传送链31的外侧边。前解锁杆52位于前承载座411上的拨杆46的行进轨迹上，后解锁杆51位于后承载座421上的拨杆46的行进轨迹上，且当前解锁杆52与前承载座411上的拨杆46抵触时，后解锁杆51与后承载座421上的拨杆46抵触。
42.后承载座421上设置有用于使得其上的拨杆46和其上的锁板43反向转动的反驱机构；反驱机构包括固接在锁板43转动轴上的主齿轮471和固接在拨杆46转动轴上的副齿轮472，主齿轮471和副齿轮472啮合连接。
43.从而当传送链31带动承载底座完全行进至上料区11或下料区12的过程中，前承载座411上的拨杆46与前解锁杆52抵触，并随着承载底座的继续行进，拨杆46带动锁板43在前承载座411上朝远离后承载座421的方向转动，pcba板在前承载座411上的部分可活动；与此同时，后承载座421上的拨杆46与后解锁杆51抵触，且随着承载底座的继续行进，拨杆46通过副齿轮472与主齿轮471的啮合反向传动驱使后承载座421上的锁板43反向转动，此时pcba板在后承载座421上的部分可活动，从而通过解锁杆的设置可使承载底座在行进至上料区11和下料区12的过程中完成自动解锁功能，即方便人力取放料，也方便夹爪机械手取放料。
44.而在此过程中，为避免前解锁杆52和后解锁杆51在起解锁作用时相互干涉；在一些可行的实施方式中，前解锁杆52和后解锁杆51沿传送链31输送方向呈错位设置，并且前解锁杆52更靠近传送链31。如此，由于后解锁杆51和前解锁杆52沿传送链31传送方向依次设置，从而承载底座在完全进入上料区11或下料区12的过程中，前承载座411上的拨杆46先自后解锁杆51侧边越过后解锁杆51再抵触在前解锁杆52上，后解锁杆51不会对前承载座411上的拨杆46造成干涉，尽可能确保承载底座上的四个锁板43能同时解除对pcba板的同步解锁。
45.在其他可行的实施方式中，后解锁杆51竖直高度小于前解锁杆52竖直高度、后承载座421上拨杆46的竖直高度小于前承载座411上拨杆46的竖直高度。此时，承载底座在完全进入上料区11或下料区12的过程中，前承载座411上的拨杆46自后解锁杆51上方越过再抵触在前解锁杆52上，后解锁杆51同样不会对前承载座411上的拨杆46造成干涉。并且在此种设置情况下，不论前解锁杆52和后解锁杆51沿传送链31输送方向是交错设置还是共线设置，均不会出现后解锁杆51对前承载座411上拨杆46的干涉问题。
46.因此上述两种实施方式可以单独存在，也可以合并存在。本实施例中参照图3，以第二种实施方式作为本技术工作原理的讲解。
47.同时，参照图3和图4，为实现pcba板上升以进行检测的升降装置包括竖向固接在机架1上的直线驱动件61，具体的，直线驱动件61为气缸、电动推杆等，直线驱动件61的驱动端也即活塞杆端部固接有托架62，托架62的四角用于分别抵触两个前承载座411和两个后承载座421；托架62与前承载座411和后承载座421之间均设置有缓冲件63，而且，前承载座411在前底座41上水平位置可调，后承载座421在后底座42上水平位置可调。
48.则在实际设置时，前底座41和后底座42均固接在传送链31上，且机架1上还固接有沿传送链31长度方向设置的压条33，压条33位于传送链31上行段的上端面并与之紧贴，以防承载底座上移时传送链31发生抖动影响测试台22对pcba板的检测精度。
49.前底座41和后底座42上均设置有安装板71，安装板71上贯穿开设有沿其长度方向设置的腰圆孔72，前底座41和后底座42上均栓接有贯穿对应腰圆孔72的螺栓，以实现安装板71在前底座41或后底座42上的水平面上的多向调节，以使承载底座适配于不同尺寸的pcba板。
50.并且，安装座上竖向穿设有导向杆73，导向杆73下端延伸至安装座下方的端固接有防脱块74，导向杆73外套设有位于防脱块74和安装座之间的弹簧，前承载座411或后承载座421固接在导向杆73上端；更进一步的，导向杆73外套设有位于安装座与前承载座411或后承载座421之间的抵推块75，抵推块75用于接受托架62角部的抵推，前述缓冲件63设置在抵推块75与前承载座411或后承载座421之间，具体的，缓冲件63也为弹簧。
51.因此当承载底座行进至测试台22正下方并停止时，直线驱动件61驱动托架62上移，托架62上的四角抵触在抵推块75下端面，并随着托架62的逐步上移，抵推块75推动缓冲件63上移、进而带动前承载座411或后承载座421以及与之固接的导向杆73上移，当承载底座上的pcba板与测试台22上的探针抵触时，缓冲件63被压缩产生形变可为pcba板与探针的接触提供缓冲，以减少连续检测过程中对探针的损伤；并且此时防脱块74和安装座之间的弹簧也被压缩产生形变，当直线驱动件61驱动托架62下移时，该形变后的弹簧驱使导向杆73带动前承载座411或后承载座421下移，可使实现前承载座411或后承载座421的稳定复位。
52.本技术实施例还公开一种pcba高精度测试方法，pcba高精度测试方法基于上述一种pcba高精度测试设备，包括以下步骤：s1.pcba板上料，启动步进电机使得两个传送链31同步步进传动，并将pcba板逐个安放在进入上料区11中的承载底座上，传送链31将该承载底座传输出上料区11时，锁板43在复位件44的作用下回转以对pcba板进行锁定；s2.pcba板定位，传送链31将承载有pcba板的承载底座输送至测试台22的探针座正下方时，驱动机构32暂停，且直线驱动件61通过托架62推动承载底座并使pcba板抵触在测试台22的探针上；s3.pcba板检测，测试台22自动对pcba板进行检测；s4.pcba板解锁及下料，检测完成后的pcba板随传送链31行进至下料区12中，解锁杆通过拨动拨杆46使得锁板43解除对pcba板的锁定，再将检测完成的pcba板取下。
53.本技术实施例一种pcba高精度测试设备的实施原理为：启动步进电机使得两个传送链31同步步进传动，在传送链31将某一承载底座传输至上料区11中停歇时，解锁杆拨动拨杆46以使锁板43远离前承载座411或后承载座421，此时将pcba板置于承载底座上，随着传送链31将该承载底座输送出上料区11，复位件44驱使锁板43回转以将pcba板锁定在承载底座上；重复上述步骤可在传送链31上同时安装多个待测试pcba板。
54.随后当传送链31将待测试pcba板传输至测试台22处时，直线驱动件61通过托架62推动承载底座并使pcba板抵触在测试台22的探针上进行测试，测试完成后，传送链31再将检测完的pcba板传输至下料区12，解锁杆通过拨动拨杆46带动锁板43远离前承载座411或
后承载座421，可解除对承载底座上的pcba板的锁定，操作人员可将检测完成的pcba板顺利取下，实现了pcba板的流水线自动化检测效果，从而在实际测试过程中，操作人员只需对pcba板进行简单的上下料，显著提高了pcba板的自动化测试效率。
55.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。