一种单板自动测试系统及方法与流程

本发明属于电路板加工领域，特别涉及一种单板自动测试系统及方法。

背景技术：

随着轨道交通行业快速的发展，客户群体不断扩大、用户体验也不断提高，对铁路列控系统装备的产品品质和成本方面提出更高要求，现有制造模式下整体制造水平不高的问题逐渐显现。

铁路列控系统装备产品有多种单板，其通用的生产加工工序自动化水平已经较高，但产品现有配套的生产测试装备自动化、数字化、智能化程度却不高，在产品特定的生产测试环节，还需要技术工人熟练掌握每一种板卡的生产测试要求，对工人的技术水平要求高。

并且，多品种、小批量的特点，产品生产总量不大，产品生产分散不成规模化，存在平均产能过剩，峰值产能又不足的问题，无法满足供货需求。并且各个工厂的人员、设备不统一，产品品质一致性不高。

多品种、小批量生产过程中，容易出现混料，测试工位与待测单板不对应等问题。

另外，缺乏先进的生产测试装备，产品生产的关键测试指标数据还是靠人工收集，造成各环节之间数据不透明形成信息孤岛，信息交互和管控方式多样，产品数据时效性差，数据不成系统，全是沉默数据，利用率低，无法将数据转换成指导研发设计、生产制造的决策服务，导致企业很难向智能化升级转型发展。

目前轨道交通列控系统单板类产品的生产测试，主要是依赖于熟练的技术人员，工人通过产品独立的配套测试工装和通用测试仪表人工手动进行测试，测试内容主要包括产品信息记录、产品软件烧录、测试点短路测试、电压参数测量、指示灯判断、硬件功能测试，并需要人工填写产品测试记录表或从单机测试工装的pc机中导出产品测试记录表，最终录入生产管理部门进行记录存档管理。每个生产测试环节需要人去参与，才能完成产品的生产测试工作。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种单板自动测试系统，能够从扫码到检测各个过程自动完成，无需人工参与，自动生成测试任务并进行自动测试，避免漏检和误判。本发明还提供一种单板自动测试方法，使单板与多功能测试装置的工位对应，避免混料、错检。

一种单板自动测试系统，包括：

上料机，用于载具上料，载具内放置有单板，载具内设置有第一通信模块；

扫码台，用于获取单板的条码信息，并将条码信息传输到载具的第一通信模块、测试主机；

测试主机，用于生成单板的转移指令；还用于接收条码信息，并根据条码信息判断单板与多功能测试装置的工位是否对应；还用于从公司服务器获取单板的配置信息，根据配置信息生成测试任务；还用于向多功能测试装置下达测试任务；

多功能测试装置，用于根据测试任务完成单板测试；

其中，上料机、扫码台、多功能测试装置分别与测试主机连接；测试主机还与公司服务器连接。

进一步的，扫码台设置有条码读取器和第二通信模块，测试主机设置有通信控制模块，条码读取器与通信控制模块连接，通信控制模块与第二通信模块连接，第二通信模块与第一通信模块连接。

进一步的，还包括接驳台、转运设备、中转设备和收板机；

上料机、扫码台、转运设备、多功能测试装置、接驳台、中转设备和收板机沿流水线依次顺序设置；接驳台、转运设备、中转设备、收板机均与测试主机连接；

接驳台，设置有第三通信模块，第三通信模块与通信控制模块连接，第三通信模块还与第一通信模块连接，第三通信模块通过第一通信模块的条码信息识别合格单板或不合格单板；还用于将合格单板或不合格单板转移至中转设备；

转运设备，用于载具的转移；

中转设备，用于转移合格单板或不合格单板；

收板机，用于区分并收集合格单板或不合格单板；

其中，第一通信模块为nfc子体，第二通信模块为第一nfc母体，第三通信模块为第二nfc母体，通信控制模块为nfc控制模块。

进一步的，上料机、扫码台、转运设备、多功能测试装置、接驳台各设置两组，分别设置在中转设备的两侧。

进一步的，测试主机还用于根据单板测试的结果生成测试报告。

进一步的，测试主机包括用户管理模块、本地数据存取模块、plc通讯模块、显示模块、逻辑控制模块、nfc控制模块、判决模块、远程数据存取模块和tcp通讯模块；

用户管理模块、本地数据存取模块、plc通讯模块、显示模块、nfc控制模块、判决模块、远程数据存取模块、tcp通讯模块分别与逻辑控制模块连接；

其中，用户管理模块，用于系统操作权限管理；本地数据存取模块，用于存储测试数据和测试报告；plc通讯模块，用于建立测试主机和多功能测试装置的主从控制；显示模块，用于人机交互；nfc控制模块，用于控制nfc子体、第一nfc母体和第二nfc母体之间的数据接收、处理；逻辑控制模块设置有测试主程序，用于控制单板自动测试系统运行；判决模块，用于判定单板合格或不合格；远程数据存取模块，用于与公司服务器通信；tcp通讯模块，用于与多功能测试装置进行通信，下达单板测试命令。

进一步的，多功能测试装置包括测试台、控制台和机械抓手部件；

测试台、机械抓手部件均与控制台连接，控制台与测试主机连接，机械抓手部件固定在测试台上；

控制台响应测试任务，用于控制测试台、机械抓手部件做出动作；机械抓手部件固定在测试台上，响应控制台的指令，用于转移载具。

进一步的，测试台包括操作台、针床、工业相机和辅助设备；

针床设置多个，多个针床直线均布在操作台上，每个针床上均设置有工业相机；每个针床设置有多个探针，多个探针与控制台连接；工业相机与测试主机连接，工业相机用于指示灯的识别判断，还用于产品型号种类及器件关键丝印信息自动识别核对；

控制台包括plc、pc机；

pc机内设有逻辑部/仿真逻辑部软件；plc与测试主机、机械抓手部和测试台连接，plc用于控制测试台、机械抓手部件做出动作；

辅助设备包括交换机和模拟负载。

一种单板自动测试方法，包括以下步骤：

将单板放置到载具内；

获取单板的条码信息，并将条码信息传输到载具的第一通信模块、测试主机；

将载具转移至多功能测试装置；

测试主机根据第一通信模块记录的条码信息判断单板与多功能测试装置的工位是否对应；若是，则由测试主机根据条码信息向多功能测试装置下达测试任务；若否，则转移载具至不合格料箱；

多功能测试装置根据测试任务对单板进行测试。

进一步的，获取单板的条码信息，并将条码信息传输到载具的第一通信模块、测试主机，具体包括：

通过扫码台获取单板的条码信息，获取成功，则将条码信息上传至通信控制模块；获取失败，则转移载具至不合格料箱；

通信控制模块获取单板的条码信息，并将条码信息传输至扫码台的第二通信模块、接驳台的第三通信模块；

第二通信模块将条码信息传输至第一通信模块；

通信控制模块判断条码信息与第一通信模块是否绑定成功；绑定成功，通信控制模块将条码信息传输至测试主机，转移载具至多功能测试装置；绑定失败，转移载具至不合格料箱。

进一步的，还包括以下步骤：

多功能测试装置将测试结果传输到测试主机，测试结果分为合格或不合格，测试主机根据测试结果生成测试报告；

单板根据测试结果被转移至不合格料箱或合格料箱；

测试主机将测试结果和单板测试次数传输到通信控制模块。

进一步的，测试任务包括短路测试和电压测试。

本发明的有益效果：自动生成测试任务并进行自动测试，单板专用载具设置有第一通信模块，通过第一通信模块与其它模块的通信，保证待测单板与多功能测试装置的工位对应，避免混料、错检，满足多品种、小批量的生产特点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种单板自动测试系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种单板自动测试系统的多功能测试装置的结构示意图；

图3为本发明实施例的一种单板自动测试系统的测试主机的结构示意图；

图4为本发明实施例的一种单板自动测试系统的测试主机与各单元的连接示意图；

图5为本发明实施例的一种单板自动测试系统的测试台的结构示意图；

图6为本发明实施例的一种单板自动测试方法的流程示意图。

图中：1、上料机；2、扫码台；3、多功能测试装置；4、接驳台；5、中转设备；6、收板机；31、测试台；33、机械抓手部件；311、操作台；312、针床。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例的一种单板自动测试系统的结构示意图，一种单板自动测试系统，包括上料机1、扫码台2、测试主机（图中未示出）和多功能测试装置3。

请参阅图4，图4为本发明实施例的一种单板自动测试系统的测试主机与各单元的连接示意图，上料机1、扫码台2、多功能测试装置3分别与测试主机连接；测试主机还与公司服务器连接。

上料机1，用于载具上料，载具内放置有单板，载具内设置有第一通信模块。单板的上料过程是批量将装有单板的载具放入料框后，上料机1依次将装有单板的载具送入产线。

扫码台2，用于获取单板的条码信息，并将条码信息传输到载具的第一通信模块、测试主机。

测试主机，用于生成单板的转移指令；还用于接收条码信息，并根据条码信息判断单板与多功能测试装置3的工位是否对应；还用于从公司服务器获取单板的配置信息，根据配置信息生成测试任务；还用于向多功能测试装置3下达测试任务；

多功能测试装置3，用于根据测试任务完成单板测试；还用于将单板的测试结果传输到测试主机，测试结果分为合格或不合格。

测试过程，从扫码到检测各个过程自动完成，无需人工参与，自动生成测试任务并进行自动测试，避免漏检和误判。

并且单板专用载具设置有第一通信模块，通过第一通信模块与其它模块的通信，保证待测单板与多功能测试装置3的工位对应，避免混料、错检，满足多品种、小批量的生产特点。

示例的，扫码台2设置有条码读取器和第二通信模块，测试主机设置有通信控制模块，条码读取器与通信控制模块连接，通信控制模块与第二通信模块连接，第二通信模块与第一通信模块连接。

如图1所示，单板自动测试系统，还包括接驳台4、转运设备（图中未示出）、中转设备5和收板机6，上料机1、扫码台2、转运设备、多功能测试装置3、接驳台4、中转设备5和收板机6沿流水线依次顺序设置；接驳台4、转运设备、中转设备5、收板机6均与测试主机连接。

接驳台4，设置有第三通信模块，第三通信模块与通信控制模块连接，第三通信模块还与第一通信模块连接，第三通信模块通过第一通信模块的条码信息识别合格单板或不合格单板；还用于将合格单板或不合格单板转移至中转设备；

转运设备，用于载具的转移；

中转设备5，用于转移合格单板或不合格单板；

收板机6，用于区分并收集合格单板或不合格单板。

示例的，为提高测试效率，上料机1、扫码台2、转运设备、多功能测试装置3、接驳台4各设置两组，分别设置在中转设备5的两侧。

示例的转运设备为工业机器人。

示例的，第一通信模块为nfc子体，第二通信模块为第一nfc母体，第三通信模块为第二nfc母体，通信控制模块为nfc控制模块。

nfc为近场通信（nearfieldcommunication，简称nfc），是一种新兴的技术，使用了nfc技术的设备（例如移动电话）可以在彼此靠近的情况下进行数据交换。

nfc模块的应用，可减少各测试工位的条码读取器数量，节省成本。通过低成本的nfc模块技术记录测试单板条码信息，同时还可支持记录测试过程数据，如测试位的测试结果，测试次数等信息。

示例的，测试主机还用于根据单板测试结果生成测试报告。

示例的，请参阅图3，图3为本发明实施例的一种单板自动测试系统的测试主机的结构示意图，测试主机包括用户管理模块、本地数据存取模块、plc通讯模块、显示模块、逻辑控制模块、nfc控制模块、判决模块、远程数据存取模块和tcp通讯模块。

用户管理模块、本地数据存取模块、plc通讯模块、显示模块、nfc控制模块、判决模块、远程数据存取模块和tcp通讯模块分别与逻辑控制模块连接。

tcp为传输控制协议（tcp，transmissioncontrolprotocol），是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

其中，用户管理模块，用于系统操作权限管理；本地数据存取模块，用于存储测试数据和测试报告；plc通讯模块，用于建立测试主机和多功能测试装置3的主从控制；显示模块，用于人机交互；nfc控制模块，用于控制nfc子体、第一nfc母体和第二nfc母体之间的数据接收、处理；逻辑控制模块设置有测试主程序，用于控制单板自动测试系统运行；判决模块，用于判定单板合格或不合格；远程数据存取模块，用于与公司服务器通信；tcp通讯模块，用于与多功能测试装置进行通信，下达单板测试命令。

开始测试时，工作人员提前将单板放置到载具内，然后将装有单板的载具放置在料框内，再将料框装载在上料机1上，全自动弹夹上料机1为整条线体提供产品自动上料，按运行进行自动上料；产品全部料框后有停机提示功能；工作人员可再次将料框装满，周而复始。

上料机1工作时将载具转移到扫码台2上，扫码台2配备有条码读取器，首先单板的条码信息被条码读取器获取，若条码信息获取成功，条码读取器将条码信息传输到nfc控制模块，然后由nfc控制模块把条码信息传输给第一nfc母体，第一nfc母体把条码信息输送至载具上的nfc子体。

若条码信息获取失败，条码读取器将条码信息获取失败信息传输到测试主机，载具被转运设备转移到不合格料箱。

nfc控制模块判断nfc子体的条码信息是否绑定成功，若成功，转运设备将载具转移到多功能测试装置3，测试主机根据条码信息判断待测单板与多功能测试装置3的工位是否对应。

条码信息获取成功的载具，转运设备将放置有待测单板的载具转移到多功能测试装置3进行测试，测试完成后转运设备将装有单板的载具转移到接驳台4，接驳台4识别合格单板或不合格单板，完成测试的单板依次通过接驳台4、中转设备5、收板机6，最后由收板机6区分合格单板或不合格单板，并收集至合格料箱或不合格料箱。

示例的，请参阅图2，图2为本发明实施例的一种单板自动测试系统的多功能测试装置的结构示意图，多功能测试装置3包括测试台31、控制台（图中未示出）和机械抓手部件33。测试台31、机械抓手部件33均与控制台连接，控制台与测试主机连接，机械抓手部件33固定在测试台31上。

控制台响应测试任务，用于控制测试台31、机械抓手部件33做出动作。机械抓手部件33响应控制台的指令，用于转移载具。

如图2所示，测试台31包括操作台311、针床312、工业相机（图中未示出）和辅助设备（图中未示出）。针床312设置多个，多个针床312直线均布在操作台311上，每个针床312上均设置有工业相机。每个针床312设置有多个探针，多个探针与控制台连接。工业相机与测试主机连接，工业相机用于指示灯的识别判断，还用于产品型号种类及器件关键丝印信息自动识别核对。

请参阅图5，图5为本发明实施例的一种单板自动测试系统的测试台的结构示意图，辅助设备包括交换机和模拟负载。

控制台包括plc、pc机、程控电源、模拟量模块、接口适配器和继电器，pc机内设有逻辑部/仿真逻辑部软件。plc与测试主机连接，还与机械抓手部件33、测试台31连接，plc用于控制测试台31、机械抓手部件33做出动作。

如图5所示，pc机与交换机连接，交换机通过控制网、维护网与待测单板连接。pc机还与模拟负载连接，模拟负载通过接口适配器与待测单板连接；程控电源（图中未示出）通过模拟适配器与待测单板连接，用于待测单板供电；继电器通过模拟量模块与程控电源连接，用于控制程控电源通断。

在具体实施时，逻辑部/仿真逻辑部通过交换机向测试台31下发控制命令，通过usb转485模拟id拨码，测试台31执行控制命令后，向逻辑部回传/反馈命令执行状况。

依据被测单板所需硬件功能测试需求，使用逻辑部/仿真逻辑部软件实现控制功能：通过控制网下发动作命令，并回采命令执行状况；通过维护网接收测试台31状态信息，实现rs485模拟id功能；通过rs485接口向单板提供id信息，单板根据此信息进行单板启动配置，实现对模拟负载控制。

请参阅图6，图6为本发明实施例的一种单板自动测试方法的流程示意图，一种单板自动测试方法，包括以下步骤：

将单板放置到载具内；

获取单板的条码信息，并将条码信息传输到载具的第一通信模块、测试主机；

将载具转移至多功能测试装置3；

测试主机根据第一通信模块记录的条码信息判断单板与多功能测试装置3的工位是否对应；若是，则由测试主机根据条码信息向多功能测试装置3下达测试任务；若否，则转移载具至不合格料箱；

多功能测试装置3根据测试任务对单板进行测试。

示例的，测试任务包括短路测试和电压测试。

获取单板的条码信息，并将条码信息传输到载具的第一通信模块、测试主机，具体包括：

通过扫码台2获取单板的条码信息，获取成功，则将条码信息上传至通信控制模块；获取失败，则转移载具至不合格料箱；

通信控制模块获取待测单板的条码信息，并将条码信息传输至扫码台2的第二通信模块、接驳台4的第三通信模块；

第二通信模块将条码信息传输至第一通信模块；

通信控制模块判断条码信息与第一通信模块是否绑定成功；绑定成功，通信控制模块将条码信息传输至测试主机，转移载具至多功能测试装置3；绑定失败，转移载具至不合格料箱。

示例的，单板自动测试方法，还包括以下步骤：

多功能测试装置3将测试结果传输到测试主机，测试结果分为合格或不合格，测试主机根据测试结果生产测试报告。

示例的，测试主机将测试结果和单板测试次数传输到通信控制模块。

示例的，单板自动测试方法，还包括以下步骤：

单板根据测试结果被转移至不合格料箱或合格料箱。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。