一种程控夹具自动化测试系统的制作方法

本发明涉及测试系统技术领域，尤其是涉及一种程控夹具自动化测试系统。

背景技术：

随着信息技术的快速发展，制造类企业信息化程度不断提高，当下正在不断的由传统的过程控制，向更高阶的自动化和智能制造演进。尤其是电子类生产和制造企业，其在生产过程中为确保产品质量或品质管理的需要，在不同的环节和过程控制中安排并存在大量的测量和测试工作。虽然这些测试测量工作大多属于生产辅助性工作，但是这些基础性的工作仍然是制约企业向自动化和智能制造发展的重要因素。

目前常见的测试夹具系统仍然是以手动机械式为主体，难以适用和满足过程自动化和智能化的需要。如专利号2016213815077就是一种典型的测试夹具，它以手动机械滑板的方式，将前端的一束顶针向前推到一个耦合器上，通常耦合器再通过一个连接或接线系统连接到测试目标板上。因此，此类夹具在使用过程中存在如下几个典型问题：

1、通常需要设计一束顶针，不同顶针通常设计为固定的测试或采样前端和后端；

2、针对不同的被测对象前后端通常都需要专门单独设计，不同测试对象的兼容性差；

3、顶针到目标板上通常仍然需要一个相对复杂的连接系统；

4、通常使用过程需要很小心，如果使用不当容易造成机械误差，调整起来很麻烦。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种程控夹具自动化测试系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种程控夹具自动化测试系统，包括测试子系统和分别与测试子系统连接的程控定位子系统、程控点针子系统；所述测试子系统包括依次连接的上位机、信息采集处理器和顶针；所述程控定位子系统包括相互连接的滑台控制器和数控双轴精密滑台，所述滑台控制器与所述上位机连接；所述程控点针子系统包括依次连接的压力控制器、压力泵、压力调节阀和压力伸缩器，所述压力控制器还分别与所述上位机和压力调节阀连接，所述压力伸缩器包括缸体和设置在缸体内的滑动连接杆，所述滑动连接杆与所述顶针连接，所述压力伸缩器与所述数控双轴精密滑台连接。

优选的，所述滑动连接杆通过绝缘耦合器与所述顶针连接。

优选的，所述压力伸缩器通过耦合器与所述数控双轴精密滑台连接。

优选的，所述数控双轴精密滑台的两轴分别都安装有伺服电机，所述伺服电机与所述滑台控制器连接，对于多点同时测试的场合，可增加到三轴或四轴。

优选的，所述信息采集处理器通过多路选择器连接顶针。

优选的，所述顶针为单针或多束顶针。

优选的，所述压力控制器上设有控制面板。

优选的，所述上位机为台式计算机、便携式计算机或嵌入式计算机。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通过上位机控制数控双轴精密滑台和压力伸缩器，从而控制顶针的位置和伸出点，自动化程度高，可根据测试步骤和数据自动完成测试点的定位、连接和自动化测试，节省人力，测试更加准确。

2、可采用单针或者多束顶针，通用性强，可用于几乎所有款式的pcb或电子类测试的应用，满足绝大多数应用场景。

3、对于测试点少或精密度不满足需求的测试可采用手动定位，系统使用灵活、操作方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，本申请提出一种程控夹具自动化测试系统，包括测试子系统和分别与测试子系统连接的程控定位子系统、程控点针子系统。

测试子系统包括依次连接的上位机、信息采集处理器和顶针。顶针用于在其它部件的共同作用下，自动连接被测量点。顶针可采用单针以适用pcb测试、板级电子类产品测试，也可选用多束顶针以满足连接器测试需求。信息采集处理器由不同的采集处理功能单元组成，如针对不同量程的电压采集处理单元、阻抗采集处理单元、频率计数单元、io采集处理单元等。信息采集处理器通过多路选择器连接顶针，实现不同的被测对象和不同的信息采集处理功能单元之间的适配。上位机不限于台式计算机、便携式计算机或嵌入式计算机等，上位机的作用可包括：数控双轴精密滑台的定位双轴定位，顶针的上下移动定位，各个组件的逻辑关系协调及处理，被测量对象的输出/输出和测试流程控制、测试逻辑计算、测试结果的处理。

程控定位子系统包括相互连接的滑台控制器和数控双轴精密滑台，滑台控制器与上位机连接。数控双轴精密滑台的两轴分别都安装有伺服电机，伺服电机与滑台控制器连接。滑台控制器接收上位机的指令，实现控制数控双轴精密滑台在xy轴的精确滑动和定位，这些指令包括但不限于如下指令：初始化指令、自检查指令、复位指令、xy坐标数据。

程控点针子系统包括依次连接的压力控制器、压力泵、压力调节阀和压力伸缩器，压力控制器还分别与上位机和压力调节阀连接。压力伸缩器包括缸体及其它密封件、固定件，缸体通过管道连接智能压力调节阀；缸体内设有滑动连接杆，滑动连接杆通过绝缘耦合器与顶针连接，用于推动顶针上下移动。压力伸缩器通过耦合器与数控双轴精密滑台连接。

压力控制器根据上位机指令执行控制，并通过智能压力调节阀输出稳定的压力，同时，压力控制器上设有控制面板，可实现控制手动-自动模式切换、正压-负压-切除模式以及系统状态指示信息。压力泵为压力伸缩器提供动力，其接收压力控制器的控制指令包括：启、停、频率更改。压力调节阀通过压力控制器控制压力泵供给压力伸缩器缸体的压力，包括：正压、负压、恒压、常压。

系统工作原理如下：

程控定位子系统工作原理：滑台控制器接收上位机的指令，完成系统的初始化，待系统初始化完毕后返回当前的状态信息，上位机根据测试需求发送xy坐标数据，滑台控制器收到坐标及其控制指令后驱动伺服电机进行位置的移动定位；或在手动模式下，通过手动推动滑台到指定的测试点位。

程控点针子系统工作原理：压力控制器接收上位机的指令，完成初始化后进入就绪状态，然后等待上位机的控制指令，上位机根据测试需求，在程控定位子系统的基础上，自动完成点针动作，或通过手动完成点针；待上位机完成后，给压力控制器发送移动控制指令，通过压力控制器给压力伸缩器负压，顶针收缩提起。

程控定位子系统和程控点针子系统是自动化测试的辅助系统，主要完成对被测对象的自动化点针动作。被测对象的测试主要由信息采集处理器及上位机完成。其中上位机根据上述三个子系统分别对应三个不同的程序模块，分别完成相应的任务。

本实施例中，以上位机根据测试流程需要执行一个电压相关的测试步骤为例，需要将顶针移动到一个特定的测试点，该测试步骤的工作流程如下：

(1)上位机给滑台控制器发送目标xy的坐标信息，收到信息后给上位机确认收到位置信息，滑台控制器根据当前的位置信息、偏差、目标位置信息生成驱动指令，驱动滑台上的伺服电机沿xy轴移动，将顶针移动到位，然后给上位机响应位置就绪信息，上位机发送位置锁闭信息。

(2)上位机接收到滑台控制器的位置就绪信息后，给压力控制器发送正向压力控制信息，压力泵-智能压力调节阀-压力控制器形成一个自动控制闭回路，推动压力伸缩器内部的滑动连接杆伸展出来，并保持并稳定在一个规定的压力，当满足一定的延时后压力控制器给上位机反馈命令执行就绪指令，上位机接收到就绪指令后，执行测试任务。

(3)测试任务通过与被测对象连接的顶针，经过信息采集和前端处理器完成电压信息的采集和处理后将数据发给上位机，上位机再根据测试流程对应的步骤对接收到的信息进行判断和处理。

(4)测试完成后，上位机给压力控制器发送反向负压控制指令信息，收缩提起压力伸缩器内部的滑动连接杆，提起顶针，本测试步骤完成。

该测试步骤完成后再进行下一个测试步骤的测试，其它测试步骤流程与上述步骤相似，直至全部测试步骤执行完毕。