一种桁架式柔性自动测试装置及其控制方法与流程

本发明属于产品测试技术领域，具体涉及一种桁架式柔性自动测试装置及其控制方法。

背景技术：

随着市场细分化和客户消费观念的转变，产品定制化已经成为一种趋势，定制化带来企业产品开发周期日益缩短，批量减小，产品种类增多，另一方面，军工企业产品本身就存在小批量多品种的特点。

当企业产品呈现小批量多品种的特点时，很难针对产品进行开发专用的流水线自动化测试线，传统的针对小批量的测试仍然以人工测试为主，测试效率低、测试数据可靠性和可追溯性差都成为了测试工作的痛点和瓶颈。

目前针对小批量多品种的产品主要依靠人工测试，部分大批量品种单一的产品可建设自动化测试流水线，然而现有的技术存在下述缺点：

1)人工测试：测试效率低。整个测试由人工完成，需要人工进行仪器的配置搭建、设置、加电、读数、记录；容易造成因人工误操作引起的设备损坏。在测试过程中，某些加电顺序错误可能导致设备的烧毁，人工不规范的操作，例如不规范进行静电防护等，很容易引起设备的损坏；人工记录数据时存在误读数等导致测试结果不准确。

2)自动化测试：适用性单一，不适合多品种小批量产品的测试，仅适合单一大批量的产品来分摊自动化测试线开发建设成本；流水线形式同一时间只能有一个受测产品接受测试，只能减少测试指标降低测试覆盖率来提升线体生产效率。

技术实现要素：

为了解决现有测试技术存在的技术问题，本发明提供了一种桁架式柔性自动测试装置。本发明能够实现小批量多品种的自动化测试。

本发明通过下述技术方案实现：

一种桁架式柔性自动测试装置，包括上下料装置、识别装置、测试工位和测试仪器；

所述上下料装置用于实现待测产品的上料和下料，使得多个测试工位实现并行测试运行；

所述识别装置用于自动识别待测产品；

所述测试仪器用于自动测试过程中实现信号生成、信号采集、信号传输、信号处理和信号存储。

优选的，本发明的上下料装置采用但不限于桁架式机械手实现待测产品的上料和下料，使得多个测试工位可实现同步并行测试运行。

优选的，本发明的识别装置采用但不限于二维码识别装置，通过扫描设置在产品待测产品预设部位的二维码实现产品识别，并通过内部逻辑控制实现待测产品的流向。

优选的，本发明的测试工位由柔性测试单元组成，实现与待测产品的接口对接。

优选的，本发明的柔性测试单元由夹持装置、测试接口模块、插拔装置组成；

所述夹持装置用于实现待测产品自动夹持定位；

所述测试接口模块与插拔装置配合设置，通过所述插拔装置实现所述测试接口模块与待测产品的接口自动对接。

优选的，本发明的夹持装置包括载具和夹紧机构，通过夹紧机构对置于载具上的待测产品进行夹持定位。

优选的，本发明的插拔装置包括插拔气缸、推力传感器和导向滑轨；

其中，所述测试接口模块与所述导向滑轨滑动连接，所述插拔气缸通过所述推力传感器驱动所述测试接口模块沿所述导向滑轨移动以实现所述测试接口模块与待测产品的接口对接。

优选的，本发明的柔性测试单元包括但不限于两组测试接口模块，每组测试接口模块均对应设置一个插拔装置。

另一方面，本发明还提出了如本发明所述的一种桁架式柔性自动测试装置的控制方法，该方法包括：

通过识别和内部逻辑控制桁架式机械手将待测产品抓取至目标工位进行自动夹持定位，并自动完成测试接口对接；

自动测试：控制所述桁架式自动测试装置完成自动测试并生成测试结果和测试报告；

测试完成后，控制所述桁架式自动测试装置自动释放被测产品，控制桁架式机械手自动完成下料操作。

优选的，本发明的方法在进行接口对接步骤之前通过更换所述桁架式自动测试装置中的测试接口模块实现柔性兼容不同的待测产品。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明提出的桁架式柔性自动测试系统具有如下优点：生产效率高，桁架式测试系统相比较于传统的流水线具有所有测试工位可并行运行的特点；兼容性高，只需更换不同的测试夹持模块能实现不同产品的自动化测试；能显著降低重复测试的时间，自动生成基于模板的测试报告，提高测试效率，提高测试数据可靠性和可追溯性；降低人为出错概率，提高测试结果的准确性；通过建立完备的循环测试流程，提高测试的覆盖率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的测试系统结构示意图。

图2为本发明的测试工位结构示意图。

图3为本发明的柔性测试单元结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-桁架式自动测试装置，11-上下料装置，12-识别装置，13-测试工位，2-柔性测试单元，21-载台，22-载具，23-载具夹紧气缸，24-测试接口模块a，25-测试接口模块b，26-插拔气缸，27-推力传感器，3-待测产品。

具体实施方式

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

针对小批量多品种的产品测试，本实施例提出了一种桁架式柔性自动测试装置，该测试系统包括桁架式自动测试工作站1和控制系统。

本实施例的桁架式自动测试工作站1为测试系统的硬件部分，控制系统为测试系统的软件部分；由控制系统2实现桁架式自动测试工作站的运行管控。

本实施例的桁架式自动测试工作站1主要由上下料装置11、识别装置12、多个测试工位13、测试仪器等部分组成。其中，上下料装置通过桁架式机械手实现待测产品的上料和下料，使得多个测试工位可实现同步并行测试运行；识别装置用于实现产品识别，并通过内部逻辑实现待测产品流向控制；测试工位由柔性测试单元组成，实现与待测产品的接口对接；测试仪器用于测试过程的信号生成、数据采集与分析、信号控制等。

本实施例的识别装置可采用但不限于扫描设置(粘贴等)到产品预设部位的二维码方式实现产品识别。

本实施例的测试仪器包括但不限于程控电源、频谱分析仪、信号源、噪声系数分析仪、功率计、调制域分析仪、示波器、射频开关矩阵、状态控制器、测试适配器和工控设备。本实施例的控制系统通过对开关矩阵的控制实现测试仪器的调用控制。

本实施例的控制系统包括控制柜硬件和基于硬件实现的测试程序开发软件、测试信息管理软件、测试程序执行软件、机械控制软件、测试数据摆渡软件等软件部分组成，实现待测产品的测试程序开发、测试系统数据管理、测试控制和报表生成、数据交换等功能。

本实施例的测试系统的工作原理为：

自动测试工作站1中的柔性测试单元可通过更换测试接口模块进行柔性兼容不同的测试对象，工作时多个柔性测试单元并行工作，可通过控制系统调用自动测试工作站的各硬件设备。上料时，通过二维码识别和内部逻辑控制桁架式机械手可将待测产品直接抓取至目标柔性测试单元工作台并实现定位，工作台自动完成测试接口对接，需上料的待测产品可以是不同种类的产品，这样可通过一套机械手臂直接实现不同种类的待测产品向多个并行测试工位的上料。测试过程是通过控制系统完成测试软件和硬件调用，自动完成测试过程并生成测试结果和测试报告。测试完成后工作台自动释放被测产品，桁架式机械手自动完成下料操作，至此完成被测产品的整个自动化测试过程。

本实施例的自动测试系统通过桁架式自动测试装置，实现产品在多个工位的并行自动上料、自动识别、自动传送、自动测试、自动下料、合格/不合格产品自动分选功能。本实施例中自动传送和自动分选均采用现有的传动装置和分选装置实现，此处不再赘述。

本实施例的自动测试系统通过建立测试数据管理系统(由测试仪器以及控制系统实现)，实现数据采集、数据记录、数据浏览、数据检索、数据转换和基于模板的报表生成功能。

实施例2

本实施例对上述实施例1的柔性测试单元2具体结构进行了优化，本实施例的柔性测试单元2是实现待测产品夹持的终端单元，主要由载台21、夹持装置、测试接口模块、插拔装置等构成，具体如图2-3所示。本实施例的夹持装置、测试接口模块和插拔装置均设置在载台21上，本实施例的夹持装置用于实现待测产品的夹持定位，本实施例的测试接口模块与插拔装置配套设置，通过插拔装置实现测试接口模块与夹持装置上的待测产品的接口对接。

本实施例的夹持装置采用但不限于气动夹紧装置，本实施例的夹持装置包括载具22和载具夹紧气缸23，如图2所示；本实施例通过桁架式机械手将待测产品3放置于载具22上，通过载具夹紧气缸23对待测产品进行夹持定位。

本实施例的柔性测试单元包括但不限于两个测试接口模块，每个测试接口模块设置一个插拔装置，由插拔装置驱动测试接口模块移动以实现测试接口模块与待测产品对接：测试接口模块a24和测试接口模块b25，如图2所示；

本实施例的插拔装置采用但不限于气动式插拔装置，本实施例的插拔装置具体包括插拔气缸26、推力传感器27和导向滑轨，如图2所示，本实施例的测试接口模块与导向导轨滑动连接，插拔气缸26通过推力传感器27驱动测试接口模块沿导向滑轨移动。

本实施例的夹持装置和插拔装置可实现自动化控制，完成待测产品自动夹持和测试接口模块与待测产品自动拔插，柔性测试单元通过开关矩阵接入自动控制系统中，针对不同产品的兼容性是通过手动更换测试接口模块(图2中的测试接口模块a和测试接口模块b)实现，与模块对接的一侧为定制化端口，实现与不同品类的被测产品匹配对接，测试接口模块也可仅通过更换与产品对接的连接器型号实现匹配产品品类的更换，成本极低。

本实施例通过更换柔性测试单元中的测试接口模块，实现自动测试系统柔性兼容多种模块的自动化测试功能。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。