电路板气动测试屏蔽箱及电路板测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种电路板气动测试屏蔽箱，包括一个侧壁开口的屏蔽箱壳体、设于屏蔽箱壳体的开口处的抽屉式送料机构和设于屏蔽箱壳体内的升降式夹具，抽屉式送料机构包括两块间隔的滑块和固定在两个滑块上的电路板托盘，屏蔽箱壳体内开设有引导滑块滑动的导轨；升降式夹具包括相对设置的上针板和下针板以及用于驱动上针板和下针板靠近与分离的升降气缸；其中，电路板在被放置在电路板托盘上后随电路板托盘送入上针板和下针板之间，升降气缸驱动上针板和下针板相互靠近夹紧电路板并与之导通进行测试。本发明无论在哪个方位取放板都可以做到无视角盲区，能最大限度地减少取放板过程中造成的损板、定位精准，操作方便快捷，测试效率高。
【专利说明】
电路板气动测试屏蔽箱及电路板测试方法
技术领域
[0001]本发明涉及电路板测试技术领域，尤其涉及一种电路板气动测试屏蔽箱及电路板的测试方法。
【背景技术】
[0002]目前常见的测试夹具为手工下压式(即旋转式，如图1)和升降式箱体机构(如图2)，这两种测试夹具都是分别将具有导电针的上针板和下针板固定在夹具的上部分I和下部分2上，测试时需手动把被测试的PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)板准确放在上针板和下针板之间，但由于上、下针板之间的空间受到自身机构的限制，手工操作空间狭小，通常大约只有35mm。
[0003]当取放PCB板时上针板机构会遮挡工人的视线导致有操作视觉盲区，使得放板时难以放准，时常导致定位不准难以被发现而造成损板;其次，目前的机构方式需设计大量的辅助导向销，导向销有助于引导工人更容易地放板，但导向销也易在取板时刮伤PCB元器件而造成损板；另外，工人把PCB板装入夹具后还需要把屏蔽箱下压扣紧或者按很多次按钮，导致工人的作业劳动强度很大，容易疲劳而影响测试效率。同时，为提高人均效能，使用机械手代替人工进行PCB板的全自动气动测试是大势所趋，而目前这几种常见的气动测试屏蔽箱不适用于全自动测试。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种定位精准、不易损板、测试效率高的电路板气动测试屏蔽箱及电路板的测试方法。
[0005]为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案:
[0006]—种电路板气动测试屏蔽箱，包括一个侧壁开口的屏蔽箱壳体、设于所述屏蔽箱壳体的开口处的抽屉式送料机构和设于所述屏蔽箱壳体内的升降式夹具，所述抽屉式送料机构包括两块间隔的滑块和固定在两个所述滑块上的电路板托盘，所述屏蔽箱壳体内开设有引导所述滑块滑动的导轨;所述升降式夹具包括相对设置的上针板和下针板以及用于驱动所述上针板和所述下针板靠近与分离的升降气缸;其中，电路板在被放置在电路板托盘上后随所述电路板托盘送入所述上针板和所述下针板之间，所述升降气缸驱动所述上针板和所述下针板相互靠近夹紧电路板并与之导通进行测试。
[0007]进一步地，所述抽屉式送料机构还包括两个支撑块，每个所述滑块上各连接有一个所述支撑块，且所述支撑块与所述电路板托盘可拆卸地连接。
[0008]进一步地，所述抽屉式送料机构还包括具有大头端的导向柱和弹簧，每个所述支撑块两端各活动地穿设有一个所述导向柱，所述导向柱依次穿过所述支撑块、所述弹簧后固定在所述滑块上。
[0009]进一步地，所述抽屉式送料机构还包括进出气缸，所述进出气缸一端与所述屏蔽箱壳体相对固定，所述进出气缸的活塞杆与所述滑块相对固定。
[0010]进一步地，所述升降式夹具还包括与所述上针板相对固定的上针板固定座、与所述下针板相对固定的下针板固定座、升降导杆和压缩弹簧，所述升降导杆穿过所述上针板固定座并固定在所述下针板固定座上，所述升降导杆的大头端抵接所述上针板固定座的上表面;所述压缩弹簧套设于所述升降导杆上且两端分别弹性抵接所述上针板固定座和所述下针板;所述升降气缸与所述屏蔽箱壳体相对固定，所述升降气缸的活塞杆自下而上穿过所述上针板固定座且其活塞杆的端部在所述压缩弹簧的作用下弹性抵接所述上针板固定座。
[0011]进一步地，所述升降导杆的大头端与所述上针板固定座之间还设有直线轴承，所述升降导杆穿设于所述直线轴承内。
[0012]进一步地，所述的电路板气动测试屏蔽箱还包括分别固定在所述导轨上、靠近外侧的进仓到位传感器和靠近内侧的出仓到位传感器。
[0013]本发明的另一目的在于提供一种上述电路板气动测试屏蔽箱的电路板测试方法，包括:
[0014]SOl、控制中心初始化，即控制中心控制升降气缸的活塞杆伸长，及抽屉式送料机构弹出；
[0015]S02、装载电路板，即将电路板放入抽屉式送料机构的电路板托盘；
[0016]S03、抽屉式送料机构进仓，即电路板随电路板托盘进入升降式夹具的上针板和下针板之间；
[0017]S04、进仓到位后，升降气缸活塞杆收缩，上针板和下针板将电路板夹紧，检测开始；
[0018]S05、检测结束，升降气缸的活塞杆伸长，抽屉式送料机构弹出；
[0019]S06、取出电路板，重复步骤S02。
[0020]进一步地，所述步骤S02和所述步骤S06均由机械手完成，所述电路板托盘上设置有用于检测电路板放置状态的电路板传感器，控制中心根据电路板传感器的反馈信号与抽屉式送料机构的出仓状态控制机械手的装载与取出动作。
[0021]进一步地，当所述步骤S03执行超过预设时间后，控制中心仍未收到进仓到位传感器的进仓到位信号，控制中心则控制抽屉式送料机构弹出。
[0022]本发明由于放电路板的送料机构采用了抽屉式设计，取/放电路板时电路板托盘可延伸到屏蔽箱的箱体外部，无论在哪个方位取放板都可以做到无视角盲区，能最大限度地减少取放板过程中造成的损板;另外，本发明采用气源作为动力，定位精准，执行机构为进出气缸和升降气缸，进出气缸负责电路板的送入和送出，升降气缸负责上、下针板压合电路板，可通过结合控制电路实现自动控制，操作方便快捷，测试效率高。
【附图说明】
[0023]图1为现有技术的旋转式测试夹具的结构示意图。
[0024]图2为现有技术的升降式测试夹具的结构示意图。
[0025]图3为本发明实施例的电路板气动测试屏蔽箱的出仓状态示意图。
[0026]图4为本发明实施例的电路板气动测试屏蔽箱的内部结构示意图。
[0027]图5为本发明实施例的电路板气动测试屏蔽箱的部分结构示意图。
[0028]图6为本发明实施例的升降式夹具的结构分解示意图。
[0029]图7为本发明实施例的电路板测试方法示意图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0031]参阅图3和图4，本发明的电路板气动测试屏蔽箱包括其中一个侧壁开口的屏蔽箱壳体10、安装在屏蔽箱壳体10的开口处的抽屉式送料机构20和安装在屏蔽箱壳体10内的升降式夹具30，如图5所示，其中抽屉式送料机构20包括两块间隔的滑块21和固定在两个滑块21上的电路板托盘22，屏蔽箱壳体10内开设有引导滑块21滑动的导轨11;如图6所示，升降式夹具30包括相对设置的上针板31和下针板32以及用于驱动上针板31和下针板32相互靠近与分离的升降气缸300;用于测试的电路板被放置在电路板托盘22上后随电路板托盘22送入上针板31和下针板32之间，升降气缸300驱动上针板31和下针板32相互靠近夹紧电路板并与之导通进行测试。
[0032]如图3，本实施例的屏蔽箱壳体10具有下部的主壳体11和上部的屏蔽盖12，二者在远离开口的一侧采用枢接的方式结合，在靠近开口侧采用扣合的方式可拆卸地组装在一起，当需要打开屏蔽箱时，解除靠近开口侧的扣合连接，然后朝上旋转屏蔽盖12即可。
[0033]如图5，抽屉式送料机构20还包括两个平行设置的长条状的支撑块220，每个滑块21上各连接有一个支撑块220，且支撑块220与电路板托盘22可拆卸地连接，可以很方便地实现电路板托盘22的拆装、更换。具体地，每个支撑块220的中部设有一个凹槽，每个凹槽内设有一个磁铁，电路板托盘22的两端形成与凸块，每个凸块的底部也设置磁铁，当电路板托盘22放置到两端的支撑块220上后，凸块嵌设于相应的凹槽内，且通过磁吸附的方式被牢牢地定位在支撑块220上。
[0034]另外，抽屉式送料机构20还包括4根具有大头端的导向柱23和4个弹簧24，每个支撑块220两端各活动地穿设有一个导向柱23，使导向柱23的大头端位于支撑块220上方以限制其脱出，而导向柱23另一端依次穿过支撑块220、弹簧24后固定在滑块21上。优选导向柱23为螺栓，每个支撑块220上对应开设有通孔，每个滑块21上对应开设有螺孔，导向柱23与相应的该通孔间隙配合，并与螺孔螺纹连接，每个导向柱23上各套设有一个弹簧24，且弹簧24位于支撑块220和滑块21之间，使得支撑块220、电路板托盘22及电路板在垂直方向上具有一定的活动空间。
[0035]为提高装置的自动化程度，抽屉式送料机构20还具有进出气缸25，该进出气缸25一端与屏蔽箱壳体10相对固定，位于进出气缸25另一端的活塞杆的端部与滑块21相对固定。通过控制进出气缸25的活塞杆的伸缩可分别实现抽屉式送料机构20的出仓和进仓动作。
[0036]另外，除去以上组成部分，抽屉式送料机构20具体还包括密封板200、浮动接头26和密封板固定座27，密封板200与屏蔽箱壳体10侧壁上的开口尺寸匹配，可以在进仓后实现整个装置的外观的美观性。密封板固定座27尺寸小于密封板200，浮动接头26固定在密封板固定座27的一侧，密封板200固定在密封板固定座27的另一侧，密封板固定座27的外圈上套设有一圈密封圈，进仓到位后，密封板200与屏蔽箱壳体10侧壁可以实现良好的密封。
[0037]结合图6所示，升降式夹具30还包括与上针板31相对固定的上针板固定座33、与下针板32相对固定的下针板固定座34、升降导杆35和压缩弹簧36，升降导杆35穿过上针板固定座33并固定在下针板固定座34上，升降导杆35的大头端抵接上针板固定座33的上表面；压缩弹簧36套设于升降导杆35上且两端分别弹性抵接上针板固定座33和下针板32;升降气缸300与屏蔽箱壳体10相对固定，升降气缸300的活塞杆自下而上穿过上针板固定座33且活塞杆的端部在压缩弹簧36的作用下弹性抵接上针板固定座33。上针板固定座33和下针板固定座34分别固定在上针板31上表面和下针板32下表面，上针板固定座33的上部的两端还设置有抬高块331，在两个抬高块331上固定有用于保护上针板31的上针板保护罩332。
[0038]优选地，升降式夹具30的下针板固定座34固定不动，仅上针板固定座33在压缩弹簧36的推力下随升降气缸300的活塞杆的伸缩而上下运动。升降导杆35的大头端与上针板固定座33之间还设有直线轴承37，直线轴承37固定在上针板固定座33上，升降导杆35穿设于直线轴承37内，在上针板固定座33上下运动的过程中，升降导杆35相对于直线轴承37上下运动。
[0039]在导轨11底部靠近外侧还固定有进仓到位传感器SI，在导轨11底部靠近内侧还固定有出仓到位传感器S2，分别用于检测滑块21的位置，以判断抽屉式送料机构20上电路板的进仓和出仓状态。
[0040]本发采用气源作为动力，执行机构为进出气缸25和升降气缸300，进出气缸25负责电路板送入和送出，升降气缸300负责提供动力使被送入的电路板利用上、下针板压合。当电路板托盘22及其上的电路板被送至上针板31、下针板32之间的位置，外侧的进仓到位传感器SI即感应到进仓到位，控制中心即控制升降气缸300的活塞杆收缩，上针板31首先顶住电路板，随着活塞杆收缩继续收缩，上针板31推动电路板、电路板托盘22及支撑块220—起朝下针板32靠近，在此过程中，弹簧24和压缩弹簧36的压缩量逐渐增大，电路板被平稳地推压至与下部的下针板32抵接，最终，上针板31、下针板32将电路板夹持于其中并与之电接触，控制中心即启动检测指令开始检测。
[0041]由于放电路板的送料机构采用了抽屉式设计，取/放电路板时电路板托盘可延伸到屏蔽箱的箱体外部，无论在哪个方位取放板都可以做到无视角盲区，能最大限度地减少取放板过程中造成的损板;另外，本发明采用气源作为动力，执行机构为进出气缸和升降气缸，进出气缸负责电路板的送入和送出，升降气缸负责上、下针板压合电路板，定位精准。
[0042]结合图7所示，本发明还提供了一种上述电路板气动测试屏蔽箱的电路板测试方法，包括:
[0043]SOl、控制中心初始化，即控制中心控制升降气缸300的活塞杆伸长，及抽屉式送料机构20弹出(即出仓)；
[0044]S02、装载电路板，即将电路板放入抽屉式送料机构20的电路板托盘22;
[0045]S03、抽屉式送料机构20进仓，即电路板随电路板托盘22进入升降式夹具30的上针板31和下针板32之间；
[0046]S04、进仓到位后，升降气缸300活塞杆收缩，上针板31和下针板32将电路板夹紧，检测开始；
[0047]S05、检测结束，升降气缸300的活塞杆伸长，抽屉式送料机构20弹出；
[0048]S06、取出电路板，重复步骤S02。
[0049]本设计有手动和自动模式两种工作方式，使用时可根据具体的使用环境通过切换开关进行切换。通过进仓到位传感器S1、出仓到位传感器S2分别判断抽屉式送料机构20的进仓和出仓状态，然后控制中心根据接收到的传感器信号自动控制升降气缸300的活塞杆的伸缩状态。当步骤S03执行超过预设时间(如2s)后，控制中心仍未收到进仓到位传感器SI的进仓到位信号，控制中心则控制抽屉式送料机构20弹出，重新装载电路板。此举意在手动工作模式下防止夹手，在自动模式下，由于无需人工的参与，该模式自动失效。其中，抽屉式送料机构20的出仓和进仓均由进出气缸25的活塞杆的伸缩动作实现。
[0050]手动工作模式下，步骤S02中的装载电路板的步骤由人工手动完成，然后通过操作屏蔽箱壳体10上的运行按钮K(如图3)即可控制进出气缸25工作，使抽屉式送料机构20进仓。
[0051]自动工作模式，全称无需人工参与，步骤S02中的装载电路板的步骤由机械手完成，装载完成信号由机械手发出，控制中心根据接收到的机械手信号控制进出气缸25工作，抽屉式送料机构20进仓。此模式下，步骤S02和步骤S06均由机械手完成，电路板托盘22上设置有用于检测电路板放置状态的电路板传感器，控制中心根据电路板传感器的反馈信号与出仓到位传感器S2检测到的抽屉式送料机构20的出仓状态控制机械手的装载与取出动作。即只有在出仓到位传感器S2检测到抽屉式送料机构20处于出仓状态时，机械手才进行取放操作。
[0052]自动工作模式下，当抽屉式送料机构20出仓，且电路板托盘22上无电路板，则判断电路板未装载或装载不到位，机械手装载电路板;当抽屉式送料机构20出仓，且电路板托盘22上有电路板，则机械手取出电路板。在该模式下，取/放电路板都由机械手自动完成，进、出仓指令和测试指令都由测试平台发出，全过程都由平台控制完成，人工无需干涉。
[0053]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【主权项】
1.一种电路板气动测试屏蔽箱，其特征在于，包括一个侧壁开口的屏蔽箱壳体(10)、设于所述屏蔽箱壳体(10)的开口处的抽屉式送料机构(20)和设于所述屏蔽箱壳体(10)内的升降式夹具(30)，所述抽屉式送料机构(20)包括两块间隔的滑块(21)和固定在两个所述滑块(21)上的电路板托盘(22)，所述屏蔽箱壳体(10)内开设有引导所述滑块(21)滑动的导轨(11);所述升降式夹具(30)包括相对设置的上针板(31)和下针板(32)以及用于驱动所述上针板(31)和所述下针板(32)靠近与分离的升降气缸(300);其中，电路板在被放置在电路板托盘(22)上后随所述电路板托盘(22)送入所述上针板(31)和所述下针板(32)之间，所述升降气缸(300)驱动所述上针板(31)和所述下针板(32)相互靠近夹紧电路板并与之导通进行测试。2.根据权利要求1所述的电路板气动测试屏蔽箱，其特征在于，所述抽屉式送料机构(20)还包括两个支撑块(220)，每个所述滑块(21)上各连接有一个所述支撑块(220)，且所述支撑块(220)与所述电路板托盘(22)可拆卸地连接。3.根据权利要求2所述的电路板气动测试屏蔽箱，其特征在于，所述抽屉式送料机构(20)还包括具有大头端的导向柱(23)和弹簧(24)，每个所述支撑块(220)两端各活动地穿设有一个所述导向柱(23)，所述导向柱(23)依次穿过所述支撑块(220)、所述弹簧(24)后固定在所述滑块(21)上。4.根据权利要求3所述的电路板气动测试屏蔽箱，其特征在于，所述抽屉式送料机构(20)还包括进出气缸(25)，所述进出气缸(25) —端与所述屏蔽箱壳体(10)相对固定，所述进出气缸(25)的活塞杆与所述滑块(21)相对固定。5.根据权利要求3所述的电路板气动测试屏蔽箱，其特征在于，所述升降式夹具(30)还包括与所述上针板(31)相对固定的上针板固定座(33)、与所述下针板(32)相对固定的下针板固定座(34)、升降导杆(35)和压缩弹簧(36)，所述升降导杆(35)穿过所述上针板固定座(33)并固定在所述下针板固定座(34)上，所述升降导杆(35)的大头端抵接所述上针板固定座(33)的上表面;所述压缩弹簧(36)套设于所述升降导杆(35)上且两端分别弹性抵接所述上针板固定座(33)和所述下针板(32);所述升降气缸(300)与所述屏蔽箱壳体(10)相对固定，所述升降气缸(300)的活塞杆自下而上穿过所述上针板固定座(33)且其活塞杆的端部在所述压缩弹簧(36)的作用下弹性抵接所述上针板固定座(33)。6.根据权利要求5所述的电路板气动测试屏蔽箱，其特征在于，所述升降导杆(35)的大头端与所述上针板固定座(33)之间还设有直线轴承(37)，所述升降导杆(35)穿设于所述直线轴承(37)内。7.根据权利要求1-6任一所述的电路板气动测试屏蔽箱，其特征在于，还包括分别固定在所述导轨(11)上、靠近外侧的进仓到位传感器(SI)和靠近内侧的出仓到位传感器(S2)。8.—种使用权利要求1-7任一所述电路板气动测试屏蔽箱的电路板测试方法，其特征在于，包括: 501、控制中心初始化，即控制中心控制升降气缸(300)的活塞杆伸长，及抽屉式送料机构(20)弹出； 502、装载电路板，即将电路板放入抽屉式送料机构(20)的电路板托盘(22); 503、抽屉式送料机构(20)进仓，即电路板随电路板托盘(22)进入升降式夹具(30)的上针板(31)和下针板(32)之间； 504、进仓到位后，升降气缸(300)活塞杆收缩，上针板(31)和下针板(32)将电路板夹紧，检测开始； 505、检测结束，升降气缸(300)的活塞杆伸长，抽屉式送料机构(20)弹出； 506、取出电路板，重复步骤S02。9.根据权利要求8所述的电路板测试方法，其特征在于，所述步骤S02和所述步骤S06均由机械手完成，所述电路板托盘(22)上设置有用于检测电路板放置状态的电路板传感器，控制中心根据电路板传感器的反馈信号与抽屉式送料机构(20)的出仓状态控制机械手的装载与取出动作。10.根据权利要求8所述的电路板测试方法，其特征在于，当所述步骤S03执行超过预设时间后，控制中心仍未收到进仓到位传感器(SI)的进仓到位信号，控制中心则控制抽屉式送料机构(20)弹出。
【文档编号】G01R31/28GK105974298SQ201610289452
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】杨永波, 胡克军
【申请人】惠州Tcl移动通信有限公司