一种运用协作式机械手臂的电路板功能测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子测试测量及自动化技术领域，特别是涉及一种运用协作式机械手臂的电路板功能测试系统。


背景技术：

2.随着劳动力短缺和人力资源成本的不断攀升，自动化生产和测试迫在眉睫。
3.目前，在对电路板进行国内测试时，需要人工手动进行产品的上料、搬运和检测，但是一个人操作一台ft需要耗费大量的人力资源，人力成本高，而且，人员操作效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型主要解决的技术问题是提供一种运用协作式机械手臂的电路板功能测试系统，具有可靠性能高、定位精确、结构紧凑等优点，同时在电子测试测量及自动化的应用及普及上有着广泛的市场前景。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：
6.提供一种运用协作式机械手臂的电路板功能测试系统，其包括：视觉检测装置、机械手、取料治具、产品载具、上下料车，所述上下料车分别设置于机械手载台的两侧，以对产品进行上下料，所述视觉检测装置设置于上料位的上下料车的上方，所述机械手设置于所述机械手载台上，并与所述取料治具相连接，以带动取料治具取放产品，所述产品载具可前后伸缩运动的设置于测试平台上，以配合测试设备对电路板进行功能检测。
7.所述取料治具为可塑形吸盘式结构，其包括：吸头、连接座、密封活动槽、活动弹片、真空管、压缩空气进气管、压缩空气出气管，所述真空管与所述吸头相连接，所述连接座设置于所述吸头的下部，所述连接座内设置有密封活动槽，所述活动弹片的下部穿过密封活动槽底面的开口并向下延伸，其上部可上下活动的设置于密封活动槽内，使得活动弹片根据产品的结构进行上下避让，以贴紧产品，所述压缩空气进气管和所述压缩空气出气管分别与所述密封活动槽相连通，以通过调节密封活动槽中的压缩空气来解锁或者锁定活动弹片的运动和位置，
8.产品载具包括载具座、下载板、支撑块、定位斜导面、垂直导槽、定位柱，所述载具座通过滑轨滑动设置于测试平台上，所述下载板设置于所述载具座上，且所述下载板上设置有仿形槽，所述支撑块设置于所述仿形槽内，所述支撑块上设置有与产品上的定位孔配合连接的定位柱，所述定位斜导面和所述垂直导槽设置于所述仿形槽的顶部，且所述垂直导槽连通设置于所述定位斜导面的下方，所述定位斜导面和所述垂直导槽配合以将产品进行导向定位。
9.在本实用新型一个较佳实施例中，视觉检测装置包括三维视觉系统、ccd视觉检测模块。
10.在本实用新型一个较佳实施例中，活动弹片为塑胶弹片。
11.在本实用新型一个较佳实施例中，相邻的两个活动弹片通过设置于活动弹片侧壁
上的连接卡槽和连接卡条卡扣连接，使得一个活动弹片上的连接卡槽与另一个活动弹片上的连接卡条活动连接。
12.在本实用新型一个较佳实施例中，所述活动弹片的顶部设置有限位块。
13.在本实用新型一个较佳实施例中，所述密封活动槽的开口处和/或活动弹片上设置有用于防止压缩空气泄露的密封条。
14.在本实用新型一个较佳实施例中，下载板上设置有与电路板和测试设备连接导通以形成回路的探针。
15.本实用新型的有益效果是：通过视觉相机辅助和机械手等结构的协作，实现电路板功ft测试自动化作业，可以快速更换测试机型，且可以同步进行多个产品的测试，不但提高了测试的效率，同时也节约了人力成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：
17.图1是本发明的一种运用协作式机械手臂的电路板功能测试系统一较佳实施例的结构示意图；
18.图2是本发明的一种运用协作式机械手臂的电路板功能测试系统一较佳实施例中取料治具的结构示意图；
19.图3是本发明的一种运用协作式机械手臂的电路板功能测试系统一较佳实施例中产品载具的结构示意图。
具体实施方式
20.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1-3，本实用新型实施例包括：
22.一种运用协作式机械手臂的电路板功能测试系统，通过视觉相机辅助和机械手臂的协作，实现电路板功ft测试过程无需人员参，实现自动化作业。通过这种简单的自动化方式，可以快速更换测试机型，且系统可以同时操作一到四台ft；不但提高了测试的效率，同时也节约了人力成本。
23.一种运用协作式机械手臂的电路板功能测试系统，其结构包括：视觉检测相机1、机械手2、取料治具3、产品载具4、上下料车，所述上下料车分别设置于所述机械手载台的两侧，以对产品进行上下料，所述视觉检测相机设置于上料位的上下料车的上方，所述机械手设置于所述机械手载台上，并与所述取料治具相连接，以带动取料治具取放产品，所述产品载具可前后伸缩运动的设置于测试设备上，以配合测试设备对电路板进行功能检测。
24.视觉检测相机能自动识别uut（待测电路板）的信号类型等信息并计算待测板的坐
标位置，以确定ft测试程序及机械手辅助抓放待测板。其可以采用三维视觉系统、ccd视觉检测模块等多种测试设备。
25.取料治具为可塑形吸盘式结构，有良好的兼容性，以适应大部分电路板的抓取。其主要包括：吸头31、连接座32、密封活动槽、活动弹片33、真空管34、压缩空气进气管35、压缩空气出气管36，所述真空管与所述吸头相连接，在吸头内产生真空，以吸附产品，所述连接座设置于所述吸头的下部，所述连接座内设置有密封活动槽，所述活动弹片的下部穿过密封活动槽底面的开口并向下延伸，其上部可上下活动的设置于密封活动槽内，使得活动弹片根据产品的结构进行上下避让，以使吸头更好的贴紧产品，提高吸附的稳定性。所述压缩空气进气管和所述压缩空气出气管分别与所述密封活动槽相连通，通过调节密封活动槽中的压缩空气，来解锁或者锁定活动弹片的运动和位置。
26.其中，活动弹片可以为塑胶弹片，相邻的两个活动弹片通过设置于活动弹片侧壁上的连接卡槽和连接卡条卡扣连接，即一个活动弹片上的连接卡槽与另一个活动弹片上的连接卡条活动连接，可以进一步提高活动弹片运动的精准性和稳定性。所述活动弹片的顶部设置有限位块，防止活动弹片从开口处脱落分离，另外，所述开口处可设置有密封条，防止压缩空气泄露。
27.在使用时，通过真空管提供的吸力，可以将电路板吸起来并通过机械手放置到指定的位置。接通压缩空气进气管、关闭压缩空气出气管后，活动弹片在压缩空气的压迫下向下复位，使得所有的活动弹片的底面会在同一平面；关闭压缩空气进气管、接通压缩空气出气管后，每个活动弹片都可以进行上下活动；当这些活动弹片接触到电路板上高低不平的元器件时，会随之进行上下移动，从而更好地贴紧电路板，有效地防止了真空吸力泄漏而吸不牢电路板、导致电路板跌落损坏的情况。
28.产品载具包括载具座41、下载板42、支撑块43、定位斜导面44、垂直导槽45、定位柱46，所述载具座通过滑轨滑动设置于测试设备的测试平台上，所述下载板设置于所述载具座上，且所述下载板上设置有仿形槽48，所述支撑块设置于所述仿形槽内，所述支撑块上设置有与产品上的定位孔相配合连接的定位柱，所述定位斜导面和所述垂直导槽设置于所述仿形槽的顶部，且所述垂直导槽设置于所述定位斜导面的下方，所述定位斜导面和所述垂直导槽配合以将产品进行导向定位，通过待测板自身重量引导其自身精准地装载到产品载具（定位柱）上，提高产品位置的精准度，防止待测板板放置误差测试夹具把板子压坏。
29.其中，所述测试设备6可以采用本领域常用的电压、电流等测量仪器，测试设备的上载板可上下升降的设置于产品载具的上方，且测试设备的上载板和/或下载板上设置有与电路板连接导通以形成回路的探针47，探针再通过导线与测试设备中的接口相连接，当上载板下降后，上载板上的探针接触产品上的电路并导通，以完成产品的测试。
30.在使用时，由于机械手运动和视觉定位的偏差，很难一次将待测板准确放置到产品载具上，所以通过定位斜导面和垂直导槽让待测板可以精准地转载进仿形槽中进行测试：当机械手将待测板抓放到产品载具的下载板的定位斜导面区域后，由于定位斜导面是一个倒梯形斜面，板子自身的重量会把板子往下降，同时在定位斜导面和垂直导槽的作用下，板子能自我调整位置，最终到达仿形槽的底部，此时，定位柱会和板子上的定位孔重叠，从而将板子完全定位到下载板上；然后推动载具座，使得下载板运动到测试设备的上载板的下方，然后上载板下降，使得探针连接产品并进行测试。
31.一种运用协作式机械手臂的电路板功能测试系统的控制步骤包括：
32.视觉检测相机检测上料位的待测试区域（上下料车）内是否有待测板，如有，进一步分析待测板的型号和位置坐标，并按最优顺序分别传送型号信息给控制器的ft测试系统调测试程序；控制器根据坐标信息控制机械手带动取料治具抓取板子；机械手将板子抓取到侧视设备对应的产品载具中，测试设备收到板子放置信息后将上载板下降并与产品连接并自动扫描序列号并执行测试软件开始测试；测试结束后将探针分离并将测试结果信息传送给机械手，机械手将测试板抓取起并根据测试的结果放置于下料位完成测试区域中的通过或不良位置，至此整个自动化测试完成，循环回前面步骤重新开始测试。
33.当遇到待测试区域放置有托盘但盘中没有带出板时，机械手会自动把空的托盘抓取到完成测试区域的通过位置，并叠加在上面，再返回待测试区域抓取下一个托盘的电路板进行测试。当待测试区域没有托盘或完成测试区域托盘达到设定值时开始报警，提醒相关人员补充待测板或取走完成测试的板子。
34.本实用新型一种运用协作式机械手臂的电路板功能测试系统的有益效果是：
35.1.通过视觉系统、机械手臂、取料治具和产品载具的配合，不需要复杂的自动化系统就可以实现自动化的电路板功能测试。
36.2.视觉系统自动识别产品并通讯到测试系统自动调用对应的测试程序，节省了需要每次人工更换测试程序时间。
37.3. 取料治具的设计可以兼容常规类型的电路板，不需要频繁更换治具，节约换线时间，提高产能。
38.4.载具导引槽的设计有效弥补了视觉系统及机械手的精准度问题，防止板子未放到位测试误报或压坏电路板，提高了测试的精准性和稳定性。
39.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。