一种应用于智能控制板卡的自动化测试装置的制作方法

1.本发明属于物联网智能管控领域，具体涉及一种应用于智能控制板卡的自动化测试装置。


背景技术：

2.当前物联网领域应用rfid技术研制生产的系列智能管控柜广泛应用于贵重物品管控领域，智能管控柜形态众多，有半高柜、两门柜、多层柜、密集柜等共十几大类产品。随着应用领域逐渐推广，各型产品已进入大批量生产阶段，产品需求量逐步增加，行业头部企业年产量达万余套，其中智能控制板卡需求量达数万块，智能管控柜内部集成的智能控制板卡(主要包括主控板、门控板、电源管理板、智能读写控制板等)是其中的核心部件，对产品质量起着至关重要的作用。
3.现阶段智能管控柜在生产完毕后，测试人员使用通用测试仪器对智能控制板卡进行测试，这种依靠人工操作测试模式占用大量人工、测试周期长、测试过程流程繁琐，测试过程频繁插拔板卡和插接件容易造成板卡损坏或测试不充分，测试项目不一致等问题。整体测试效率低下。严重制约项目进度，甚至造成工期拖延、客户现场安装部署完成后设备迟迟不能验收交付等现象。针对以上问题，需要通过对智能控制板卡测试流程进行自动化、智能化优化重组，提高检测项目的覆盖率，提高检测效率，降低人员成本，满足大批量生产的需求。本发明正是基于这种现实需求而产生的。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.本发明要解决的技术问题是如何提供一种应用于智能控制板卡的自动化测试装置，以解决。
6.(二)技术方案
7.为了解决上述技术问题，本发明提出一种应用于智能控制板卡的自动化测试装置，该自动化测试装置包括底座(1)、主控制箱(2)、板卡放置平台(3)和板卡锁紧机构(4)，所述主控制箱(2)包括测试盒(21)、前面板接口(22)和后面板接口(23)；
8.所述底座(1)是该自动化测试装置的结构基础，用于安装、承载和定位该自动化测试装置的其它部件，所诉底座(1)包括底板、左侧立板、右侧立板、上横梁和连接角钢，通过螺接组装成型，底座(1)的上横梁前表面为板卡锁紧机构(4)的安装固定面，底座(1)的底板为主控制箱(2)的承载结构；
9.所述主控制箱(2)的上端盖板是板卡放置平台(3)的承载结构；测试盒(21)内包括测试板卡模块和转接板，测试板卡模块通过多种软硬件设置匹配不同类型的智能控制板卡测试需求，转接板用于对接测试板卡模块和板卡放置平台(3)的针盘；前面板接口(22)包括指示灯和控制按钮；后面板接口(23)，位于主控制箱(2)的背板上，包括联通接口，用于对外连接上位机和打印机进行测试数据的处理、存储和打印；
10.所述板卡放置平台(3)通过位于四角的导向柱和缓冲弹簧安装固定在主控制箱(2)的上端盖板上，所述板卡放置平台(3)内包括轮廓凹槽，轮廓凹槽内设置针盘，测试时被测板卡固定在板卡放置平台(3)的轮廓凹槽内，被测板卡的触点与板卡放置平台(3)的针盘接触导通，板卡放置平台(3)的针盘通过引线转为排线，排线穿过主控制箱(2)的上端盖板连接到主控制箱(2)的转接板，转接板进行信号处理后连接主控制箱(2)内的测试板卡模块；
11.所述板卡锁紧机构(4)用于定位和锁紧被测板卡，保证被测板卡放置位置正确并与针盘接触到位，所述板卡锁紧机构(4)安装固定在底座(1)的上横梁前表面且位于被测板卡上方，操作时下压手柄将被测板卡压紧在板卡放置平台(3)上。
12.进一步地，所述底座(1)的底板上设置有安装孔和夹具，用于连接主控制箱(2)。
13.进一步地，所述前面板接口(22)包括电源灯、运行灯、状态1指示灯、状态2指示灯、电源开关、板卡在位状态按钮、急停按钮、reset按钮和板卡型号设置按钮，1个电源灯用于指示测试装置的输入电源状态，1个运行灯用于指示测试装置运行状态，2个状态灯用于指示被测板卡、测试状态的正常或异常；1个板卡在位状态按钮用于触发在位状态信号；4个板卡型号设置按钮用于设置被测板卡的型号状态信息；reset按钮用于重启；1个急停按钮用于制动装置停止；1个电源开关用于系统输入电源；1个输出电源按钮用于控制被测板卡电源。
14.进一步地，所述后面板接口(23)包括：1个电源插座、3个网口插座、1个测试装置对外通讯接口、2个为转接插头、2路对外485接口、2路对外232接口、2路对外usb接口、1路can总线接口、1路iic接口、1路spi接口、1路程序下载口、4路输出控制接口、8路信号量输入接口和1路对外lvds显示接口。
15.进一步地，所述板卡放置平台(3)根据被测板卡的特征设计多种规格，具备不同轮廓凹槽形状和针盘布局，以针对不同类型的智能控制板卡测试。
16.进一步地，所述板卡锁紧机构(4)包括两侧的导轨、滑块、压板、导向轴和手柄，两个导轨、1个导向轴固定安装于上横梁前表面，导向轴位于导轨中间，滑块安装在导轨中，沿导轨滑动，滑块下端、导向轴下端连接压板，导向轴上端连接手柄，手柄牵引导向轴带动压板沿导轨上下移动，驱动压板将被测板卡压紧在板卡放置平台(3)上。
17.进一步地，所述被测板卡为被测智能控制板卡，测智能控制板卡为主控板、门控板、电源管理板或智能读写控制板。
18.进一步地，测试时将被测板卡放置在板卡放置平台(3)上，被测板卡连接针盘，针盘通过排线与转接板，板卡锁紧机构(4)的手柄下压保障被测板卡放置位置正确与针盘接触到位并锁紧，被测板卡被固定在板卡放置平台(3)的轮廓凹槽内，被测板卡的触点与上板卡放置平台(3)的针盘接触导通连接主控制箱(2)内转接板和测试板卡模块，测试板卡模块连接后面板接口(23)，被测板卡通过该装置的后面板接口(23)和上位机连接。
19.进一步地，在上位机上启动“智能控制板卡测试工具”软件；开启前面板接口(22)电源按键，此时“电源状态”灯亮，如果电源指示灯不亮，将前面板的reset按钮顺时针旋转至弹起状态，再次确认被测板卡方向及对准安装孔并将板卡锁紧机构(4)的手柄按压到位，若按压不到位应检查测试盒和被测板卡是否安装正确。
20.进一步地，开始测试，启动上位机“智能控制板卡测试工具”软件，与被测板卡ping
通；进行“短路测试”，若显示“短路测试已通过”，则可点击“上电”；若显示“短路测试未通过”，则可直接从台架上取出问题板卡，更换下一块后继续测试；点击软件界面“上电”后进行被测板卡的其它功能测试；“智能控制板卡测试工具”软件界面显示测试结果，点击“输出测试记录”，填写“测试人姓名”等相关信息，点击“提交”，出现“已完成”则测试报告导出成功；测试完成后，点击“下电”或“测试下一个”，被测板卡会断电，至此本块板卡测试完毕，界面会重新切换到“短路测试”；将板卡锁紧机构(4)的手柄松开，取出已测试完成的板卡，更换下一块即可继续测试；板卡全部测试完成后，关闭“智能控制板卡测试工具”软件，断开前面板电源，结束测试流程。
21.(三)有益效果
22.本发明提出一种应用于智能控制板卡的自动化测试装置，与现有的智能控制板卡人工操作测试模式相比，本发明的有益效果在于：
23.(a)针对智能控制板卡种类较多、各智能控制板卡需测试的功能不同的情况，研制的测试工装对外接口丰富，接口配置灵活，预留接口具有可拓展的能力，有效解决多型号智能控制板卡通用化测试问题；
24.(b)针对原测试过程自动化程度低，受人为因素影响大，对测试人员要求较高的情况，改进后的测试方法统一，自动化集成度高，支持智能控制板卡自动测试，减少人为差错；
25.(c)针对目前需要大量的人机协作、测试准备时间长、易出现人员频繁插拔造成智能控制板卡损坏以及测试结果人工记录等问题，改进后对外接口丰富，一次对接、一次上电、自动测试并输出相应结果，有效提高工作效率。
附图说明
26.图1为本发明应用于智能控制板卡的自动化测试装置示意图(前侧面)；
27.图2为本发明的应用于智能控制板卡的自动化测试装置示意图(后侧面)；
28.图3为本发明的应用于智能控制板卡的自动化测试装置外形图；
29.图4为本发明的应用于智能控制板卡的自动化测试装置实施操作流程图。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
31.本发明公开了一种应用于智能控制板卡的自动化测试装置，板卡测试工装在板卡生产测试中具有低成本、效率高、板卡测试一致行好等优点，目前被广泛应用在pcb板卡测试领域。为满足物联网领域智能管控设备内部集成的智能控制板卡(主要包括主控板、门控板、电源管理板、智能读写控制板等)的大规模测试需求，设计了一种应用于智能控制板卡的自动化测试装置。该装置如图所示由底座(1)，主控制箱(2)，板卡放置平台(3)，板卡锁紧机构(4)等组成；所述主控制箱(2)包括：测试盒(21)，前面板接口(22)，后面板接口(23)。测试时被测板卡放置并固定在板卡放置平台(3)的相同轮廓凹槽内，被测板卡的触点与上板卡放置平台(3)的针盘接触导通连接主控制箱(2)内的测试板卡模块。被测板卡通过该装置的后面板接口(23)与测试盒(21)和上位机连接；实现测试板卡通短检测、板卡型号识别、电压、电流检测、功耗测试、外部接口测试、板卡功能测试等功能、测试结果可以上传存储、处
理和打印。
32.本智能控制板卡自动化测试装置具有测试准确率高、节省测试时间、测试一致行好、适用多种类型被测板卡、可自动上传存储、处理和打印等优点，可大幅度提高测试工作效率。
33.本发明公开了一种应用于智能控制板卡的自动化测试装置，该装置如图所示包括底座(1)、主控制箱(2)、板卡放置平台(3)和板卡锁紧机构(4)，所述主控制箱(2)包括测试盒(21)、前面板接口(22)和后面板接口(23)。
34.所述底座(1)，底座(1)是智能控制板卡自动化测试装置的结构基础，用于安装、承载和定位智能控制板卡自动化测试装置的其它部件。底座(1)由底板、左侧立板、右侧立板、上横梁和连接角钢通过不锈钢内六角螺钉螺接组装成型，底座(1)的上横梁前表面为板卡锁紧机构(4)的安装固定面，底座(1)的底板为主控制箱(2)的承载结构基础，底板上设置有安装孔和夹具。
35.所述主控制箱(2)，主控制箱为智能控制板卡自动化测试装置的主体部分，主控制箱(2)的上端盖板是板卡放置平台(3)的承载结构基础。主控制箱内包括测试盒(21)、前面板接口(22)和后面板接口(23)等主要功能组件，
36.测试盒(21)为主控制箱的主要功能部件，测试盒(21)内包括测试板卡模块、转接板、电源适配器、线缆等功能组件。测试盒(21)内的测试板卡模块可通过多种软硬件设置匹配不同类型的智能控制板卡测试需求。转接板用于对接测试板卡模块和板卡放置平台(3)的针盘。
37.前面板接口(22)包括电源灯、运行灯、状态1指示灯、状态2指示灯、电源开关、板卡在位状态按钮、急停按钮和板卡型号设置按钮，主要功能如下：1个电源灯用于指示测试装置的输入电源状态，1个运行灯，用于指示测试装置运行状态，2个状态灯用于指示被测板卡、测试状态的正常或异常；1个板卡在位状态按钮，用于触发在位状态信号；4个板卡型号设置按钮，用于设置被测板卡的型号状态信息；1个急停按钮，用于制动装置停止；1个电源开关用于系统输入电源；1个输出电源按钮用于控制被测板卡电源。
38.后面板接口(23)，位于主控制箱(2)的背板上，外部接口包括：1个电源插座、3个网口插座、1个测试装置对外通讯接口、2个为转接插头、2路对外485接口、2路对外232接口、2路对外usb接口、1路can总线接口、1路iic接口、1路spi接口、1路程序下载口、4路输出控制接口、8路信号量输入接口、1路对外lvds显示接口。用于实现板卡测试过程的信号互联互通功能，对外连接上位机和打印机进行测试数据的处理、存储和打印。
39.所述板卡放置平台(3)，用于安装、固定和联通被测智能控制板卡(简称被测板卡)，通过位于四角的导向柱和缓冲弹簧安装固定在主控制箱(2)的上端盖板上，导向柱起导向定位作用，缓冲弹簧使被测板卡受力均匀。所述板卡放置平台(3)内包括轮廓凹槽，轮廓凹槽内设置针盘。测试时被测板卡固定在板卡放置平台(3)的相同轮廓凹槽内，被测板卡的触点与板卡放置平台(3)的针盘接触导通，板卡放置平台(3)的针盘通过引线转为排线，排线穿过主控制箱(2)的上端盖板连接到主控制箱(2)的转接板，转接板进行信号处理后连接主控制箱(2)内的测试板卡模块。板卡放置平台(3)可根据被测板卡的特征设计多种规格，具备不同轮廓凹槽形状和针盘布局以针对不同类型的智能控制板卡测试。
40.所述板卡锁紧机构(4)，用于定位和锁紧被测板卡，保证被测板卡放置位置正确并
与针盘接触到位。板卡锁紧机构(4)的执行机构由两侧的导轨、滑块、压板、导向轴、手柄等零部件组成并安装固定在底座(1)的上横梁前表面且位于被测板卡上方，操作时下压手柄将被测板卡压紧在板卡放置平台(3)上。其中，两个导轨、1个导向轴固定安装于上横梁前表面，导向轴位于导轨中间，滑块安装在导轨中，沿导轨滑动，滑块下端、导向轴下端连接压板，导向轴上端连接手柄，手柄牵引导向轴带动压板沿导轨上下移动，驱动压板将被测板卡压紧在板卡放置平台(3)上。
41.实际进行智能控制板卡测试时将被测板卡放置在板卡放置平台(3)上，需注意测试盒(21)左右两侧对准安装孔并夹紧夹具；被测板卡连接针盘，针盘通过排线与转接板，板卡锁紧机构(4)的手柄下压保障被测板卡放置位置正确与针盘接触到位并锁紧；被测板卡被固定在板卡放置平台(3)的相同轮廓凹槽内，被测板卡的触点与上板卡放置平台(3)的针盘接触导通连接主控制箱(2)内转接板和测试板卡模块。测试板卡模块连接后面板接口(23)，被测板卡通过该装置的后面板接口(23)和上位机连接；接入电源线；在上位机上启动“智能控制板卡测试工具”软件；开启前面板接口(22)电源按键；此时“电源状态”灯亮。如果电源指示灯不亮，将前面板左侧的“reset”按钮顺时针旋转至弹起状态，再次确认被测板卡方向及对准安装孔并将板卡锁紧机构(4)的手柄按压到位，若按压不到位切勿强行操作，应检查测试盒和被测板卡是否安装正确；启动上位机“智能控制板卡测试工具”软件，与被测板卡ping通；进行“短路测试”，若显示“短路测试已通过”，则可点击“上电”；若显示“短路测试未通过”，则可直接从台架上取出问题板卡，更换下一块后继续测试；点击软件界面“上电”后进行被测板卡的其它功能测试；“智能控制板卡测试工具”软件界面显示测试结果，点击“输出测试记录”，填写“测试人姓名”等相关信息，点击“提交”，出现“已完成”则测试报告导出成功；测试完成后，点击“下电”或“测试下一个”，被测板卡会断电，至此本块板卡测试完毕，界面会重新切换到“短路测试”。将板卡锁紧机构(4)的手柄松开，取出已测试完成的板卡，更换下一块即可继续测试；板卡全部测试完成后，关闭“智能控制板卡测试工具”软件，断开测试台架前面板电源。结束智能控制板卡测试流程。
42.下面将结合附图对本发明具体实施方式作进一步的详细描述：
43.实际进行智能控制板卡测试时将被测板卡放置在板卡放置平台(3)上，需注意测试盒(21)左右两侧对准安装孔并夹紧夹具；被测板卡连接针盘，针盘通过排线与转接板，板卡锁紧机构(4)的手柄下压保障被测板卡放置位置正确与针盘接触到位并锁紧；将被测板卡固定在板卡放置平台(3)的相同轮廓凹槽内，被测板卡的触点与上板卡放置平台(3)的针盘接触导通连接主控制箱(2)内的测试板卡模块。被测板卡通过该装置的后面板接口(23)与测试盒(21)和上位机连接；接入电源线；在上位机上启动“智能控制板卡测试工具”软件；开启前面板接口(22)电源按键；此时“电源状态”灯亮。如果电源指示灯不亮，将前面板左侧的“reset”按钮顺时针旋转至弹起状态，再次确认被测板卡方向及对准安装孔并将板卡锁紧机构(4)的手柄按压到位，若按压不到位切勿强行操作，应检查测试盒和被测板卡是否安装正确；启动上位机“智能控制板卡测试工具”软件，与被测板卡ping通；进行“短路测试”，若显示“短路测试已通过”，则可点击“上电”；若显示“短路测试未通过”，则可直接从台架上取出问题板卡，更换下一块后继续测试；点击软件界面“上电”后进行被测板卡的其它功能测试；“智能控制板卡测试工具”软件界面显示测试结果，点击“输出测试记录”，填写“测试人姓名”等相关信息，点击“提交”，出现“已完成”则测试报告导出成功；测试完成后，点击“下电”或“测试下一个”，被测板卡会断电，至此本块板卡测试完毕，界面会重新切换到“短路测试”。将板卡锁紧机构(4)的手柄松开，取出已测试完成的板卡，更换下一块即可继续测试；板卡全部测试完成后，关闭“智能控制板卡测试工具”软件，断开测试台架前面板电源。结束智能控制板卡测试流程。
44.与现有的智能控制板卡人工操作测试模式相比，本发明的有益效果在于：
45.(a)针对智能控制板卡种类较多、各智能控制板卡需测试的功能不同的情况，研制的测试工装对外接口丰富，接口配置灵活，预留接口具有可拓展的能力，有效解决多型号智能控制板卡通用化测试问题；
46.(b)针对原测试过程自动化程度低，受人为因素影响大，对测试人员要求较高的情况，改进后的测试方法统一，自动化集成度高，支持智能控制板卡自动测试，减少人为差错；
47.(c)针对目前需要大量的人机协作、测试准备时间长、易出现人员频繁插拔造成智能控制板卡损坏以及测试结果人工记录等问题，改进后对外接口丰富，一次对接、一次上电、自动测试并输出相应结果，有效提高工作效率。
48.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。