载波模块托盘和载波模块自动化测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种载波模块测试装置，具体讲是一种载波模块托盘以及载波模块自动化测试装置，属于电能表生产技术领域。

背景技术：

载波模块是电能表的有机组成部分，主要是用于把电能表中的数据传送到上一级抄表系统。为了保证计量的准确性，在电能表组装出厂之前需要对载波模块进行相关参数测试，以确保终端用户的正常使用。现有的测试装置通常采用人工单个测试方式进行载波模块测试，不仅严重影响载波模块的测试效率，而且加大了一线人工的劳动强度，增加了电能表的生产成本。

技术内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种能有效提高测试效率的载波模块托盘和载波模块自动化测试装置。

为了解决上述问题，本实用新型提供的载波模块托盘，包括本体和PCB托板，所述本体顶面设有多个向下凹陷的载波模块限位座；所述载波模块限位座底部设有多个通孔，所述本体的底面设有多个用于放置PCB托板的凹陷部，所述PCB托板设置于凹陷部内；

所述PCB托板的顶面设有多个与载波模块时候适配的连接块，所述连接块穿过通孔，连接块设有多个与载波模块相连接的接线针孔；所述PCB托板的底面设有用于与压接测试机构相接触测试的触点，所述触点与接线针孔连通。

本实用新型还提供了一种载波模块自动化测试装置，包括载波模块输入机构、载波模块上料机构、若干个上述载波模块托盘、托盘循环移动机构、压接测试机构、激光打印机构、载波模块下料机构、载波模块输出机构和控制单元；所述载波模块输入机构、载波模块上料机构、托盘循环移动机构、压接测试机构、载波模块下料机构、载波模块输出机构和激光打印机构分别电连接控制单元；

所述载波模块输入机构和载波模块输出机构分别位于托盘循环移动机构的两侧；所述载波模块输入机构用于将待测试的载波模块运送至载波模块上料机构的作业范围内，载波模块输出机构用于将测试后的载波模块输出；

所述载波模块托盘放置在托盘循环移动机构，可在托盘循环移动机构上进行循环移动；

所述载波模块上料机构用于将载波模块输入机构上的待测试载波模块运送放置到载波模块托盘上；

所述压接测试机构用于对载波模块托盘上的载波模块进行压接测试；

所述载波模块下料机构用于将测试后的载波模块托盘上抓取放到载波模块输出机构上；

所述激光打印机构位于托盘循环移动机构的上方，正对载波模块托盘。

本实用新型的有益效果在于：(1)本实用新型可以同时放置多个载波模块，进行同时测试；通过PCB托板的转接，方便了压接测试机构与载波模块的快速自动连通，大大提升了检测效率；(2)通过载波模块输入机构、载波模块上料机构、压接测试机构、载波模块下料机构、载波模块输出机构与托盘循环移动机构的配合，大大提升了载波模块的测试效率，减少工人成本的支出，降低电能表的生产成本。

附图说明

图1为本实用新型载波模块自动化测试装置结构示意图；

图2为本实用新型托盘循环移动机构结构示意图；

图3为本实用新型托盘循环移动机构俯视图；

图4为载波模块上料机构和载波模块下料机构结构示意图；

图5为压接测试机构结构示意图；

图6为载波模块顶升机构结构示意图；

图7为单相载波模块托盘结构示意图，(a)为立体结构图，(b)为背部结构图；

图8为单相PCB托板结构示意图，(a)为立体结构图，(b)为背部结构图；

图9为相载波模块托盘装配示意图，(a)为立体结构图，(b)为背部结构图；

图10为三相载波模块托盘结构示意图，(a)为立体结构图，(b)为背部结构图；

图11为三相PCB托板结构示意图，(a)为立体结构图，(b)为背部结构图；

图12为三载波模块托盘装配示意图，(a)为立体结构图，(b)为背部结构图；

图13为载波模块输入机构结构示意图；

图14为载波模块输出机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型载波模块自动化测试装置，包括底座1、载波模块输入机构2、载波模块上料机构3、载波模块托盘4、托盘循环移动机构5、压接测试机构6、载波模块顶升机构7、载波模块下料机构8、载波模块输出机构9和控制单元11。

托盘循环移动机构5固定安装在底座1上，载波模块托盘4放置在托盘循环移动机构5上，托盘循环移动机构5控制载波模块进行循环移动。本实施例中，载波模块托盘4为九个。

载波模块输入机构2位于托盘循环移动机构5在左侧，载波模块输入机构2用于将待测试的载波模块运送至载波模块上料机构3的作业范围内。

载波模块上料机构3位于载波模块输入机构2与托盘循环移动机构5，固定安装在底座1上，用于将载波模块输入机构2上的待测试载波模块运送并依次放置到载波模块托盘4上。

压接测试机构6位于载波模块上料机构3的后侧，二者相差距离为一个载波模块托盘4的长度。压接测试机构6包括两个部分(详见下述)，与底座1固定连接，对应设置在托盘循环移动机构5的上方和下方，对载波模块托盘4形成夹持状。压接测试机构6用于对载波模块托盘4上的待测试载波模块进行压接测试；

载波模块顶升机构7位于压接测试机构6的后侧，二者相差距离为一个载波模块托盘4的长度。载波模块顶升机构7包括两个部分(详见下述)，对应设置在托盘循环移动机构5的上方和下方，与底座1固定连接，对载波模块托盘4形成夹持状。载波模块顶升机构7用于将测试后的载波模块从载波模块托盘4中顶起，便于载波模块下料机构8的抓取，，保证测试的持续性。

载波模块下料机构8位于载波模块输出机构9与托盘循环移动机构5之间，固定安装在底座1上，用于将测试后的载波模块托盘4上抓取放到载波模块输出机构9上。

载波模块输入机构2位于托盘循环移动机构5在右侧，载波模块输出机构9用于将测试后的载波模块输出刚至下一工序。

载波模块输入机构2、载波模块上料机构3、托盘循环移动机构5、压接测试机构6、载波模块下料机构8、载波模块输出机构9和载波模块顶升机构7分别电连接控制单元11，控制单元11固定在底座1内。本实施例中，控制单元11采用现有技术中常规的控制器即可实现，故不展开描述。

在本实施例中，在底座1上安装激光打印机构10，激光打印机构10设于托盘循环移动机构5的上方，位于压接测试机构6的后侧，正对载波模块托盘4，用于根据需要在测试后的载波模块上标识相关信息，以便于后续的识别使用。激光打印机构10电连接控制单元11。

如图2和3所示，托盘循环移动机构5主要用于放置载波模块托盘4，包括方框结构的支架5-1和四个托盘驱动机构。支架5-1采用型材连接形成，支架5-1的长度为载波模块托盘4长度的三倍，支架5-1的宽度为载波模块托盘4宽度的三倍，支架5-1上形成供载波模块托盘4横向和竖向滑行的线路。支架5-1上可放置十个载波模块托盘4，实际工作中放置九个载波模块托盘4，留有1个载波模块托盘4空位以保证载波模块托盘4的正常循环移动。载波模块托盘4在支架5-1上沿支架5-1的四个侧边循环运动。四个托盘驱动机构分别设置于支架5-1的四个侧边上，托盘驱动机构包括驱动气缸5-2、导轨5-3和驱动条5-4，驱动条5-4连接驱动气缸5-2，驱动气缸5-2装配在导轨5-3上，沿导轨5-3往复运动。位于支架5-1宽度方向侧边上的驱动气缸5-2的每个行程等于载波模块托盘4的宽度，位于支架5-1长度方向侧边上的驱动气缸5-2每个行程等于载波模块托盘4的长度。初始状态下，驱动条5-4位于支架5-1外侧，不对支架5-1上的载波模块托盘4产生阻挡。

如图4所示，载波模块上料机构3和载波模块下料机构8的结构一致，包括水平直线滑台3-1、垂直直线滑台3-2、驱动气缸5-2和真空吸盘3-3。水平直线滑台3-1固定安装在底座1上，垂直直线滑台3-2安装在水平直线滑台3-1上，二者呈90度交叉状态。垂直直线滑台3-2可沿水平直线滑台3-1左右移动。驱动气缸5-2安装在垂直直线滑台3-2上，沿直线滑台往复上下运动。真空吸盘3-3安装在驱动气缸5-2上，驱动气缸5-2驱动真空吸盘3-3前后运动，抓取或释放载波模块。真空吸盘3-3连接气源(图中未显示)。由此实现载波模块的三轴自动抓取，提高了载波模块装入载波模块托盘4的速度。

如图5所示，压接测试机构6包括位于支架5-1上方可升降的限位板6-1和位于下方可升降的多个探针板6-2，多个探针板6-2正对载波模块托盘4位置。限位板6-1连接驱动气缸5-2，驱动气缸5-2连接气源(图中未显示)。限位板6-1与底座1之间设有两个导向副6-4，两个导向副6-4分别位于驱动气缸5-2的两侧。

探针板6-2上设有多个探针6-3，探针6-3的数量和分布与载波模块托盘4底部PCB托板4-5上的触点4-8数量、位置相对应，探针6-3向上可穿过支架5-1与载波模块托盘4底部PCB托板4-5上的触点4-8接触。探针板6-2电连接控制单元11。探针板6-2固定安装在针床安装板6-5上，针床安装板6-5尺寸与载波模块托盘4接近，针床安装板6-5顶部四个角上设有四个定位柱6-6，载波模块托盘4上设有四个相适配的定位孔。针床安装板6-5底部连接驱动气缸5-2，驱动气缸5-2固定在底座1上，驱动气缸5-2连接气源(图中未显示)。底座1与针床安装板6-5之间设有两个导向副6-4，两个导向副6-4分别位于驱动气缸5-2的两侧。当驱动气缸5-2驱动针床安装板6-5上升时，定位柱6-6插入载波模块托盘4上定位孔内，实现载波模块托盘4的定位，探针6-3与载波模块托盘4底部PCB托板4-5上的触点4-8接触。同时，驱动气缸5-2驱动探针板6-2从载波模块托盘4进行施压，从而保证测试过程的稳定性。

如图6所示，载波模块顶升机构7包括可升降的限位挡条7-1和顶升板7-2。限位挡条7-1位于支架5-1的上方，限位板6-1连接驱动气缸5-2，驱动气缸5-2连接气源(图中未显示)。驱动气缸5-2驱动限位挡条7-1上下往复，对载波模块托盘4定位。顶升板7-2位于支架5-1的下方，正对载波模块托盘4位置。顶升板7-2上设有多个顶针7-3，顶针7-3位置对应载波模块托盘4上的载波模块限位座4-2。顶升板7-2底部连接驱动气缸5-2，驱动气缸5-2固定在底座1上，驱动气缸5-2连接气源(图中未显示)。底座1与顶升板7-2之间设有两个导向副6-4，两个导向副6-4分别位于驱动气缸5-2的两侧。当驱动气缸5-2驱动顶升板7-2上升时，顶针7-3穿过载波模块托盘4上的载波模块限位座4-2将测试后的载波模块从载波模块限位座4-2中顶起供载波模块下料机构8抓取。

如图7至9所示，单相载波模块托盘包括本体4-1，本体4-1顶面设有十个向下凹陷的载波模块限位座4-2，呈两列五排分布。载波模块限位座4-2的底部设有多个通孔4-3，通孔4-3包括方形孔和圆形孔，方形孔供PCB托板4-5顶面的连接块4-6插入，圆形孔供顶升板7-2上的顶针7-3插入。本体4-1的底面设有5个用于放置PCB托板4-5的凹陷部4-4，与5排载波模块限位座4-2位置相对应。本体4-1的两侧分别设置两个定位孔4-9，定位孔4-9用于压接时压接测试机构6上定位柱6-6的插入，实现单相载波模块托盘4的定位，保证测试过程中载波模块托盘4的稳定性，避免发生移动，影响测试。

PCB托板4-5的顶面设有4个与载波模块相适配的连接块4-6，连接块4-6穿过方形通孔4-3，连接块4-6设有多个与载波模块相连接的接线针孔4-7。PCB托板4-5的底面设有用于与探针板6-2上探针6-3相接触测试的触点4-8，触点4-8与接线针孔4-7电连接。

当载波模块放入载波模块限位座4-2时，载波模块底部的接线针插入接线针孔4-7中，触点4-8与载波模块实现导通。

如图10至12所示，三相载波模块托盘包括本体4-1，本体4-1顶面设有四个向下凹陷的载波模块限位座4-2，呈两列两排分布。载波模块限位座4-2的底部设有多个通孔4-3，通孔4-3包括方形孔和圆形孔，方形孔供PCB托板4-5顶面的连接块4-6插入，圆形孔供顶升板7-2上的顶针7-3插入。本体4-1的底面设有2个用于放置PCB托板4-5的凹陷部4-4，与2排载波模块限位座4-2位置相对应。本体4-1的两侧分别设置两个定位孔4-9，定位孔4-9用于压接时压接测试机构6上定位柱6-6的插入，实现三相载波模块托盘的定位。

PCB托板4-5的顶面设有4个与载波模块时候适配的连接块4-6，连接块4-6穿过方形通孔4-3，连接块4-6设有多个与载波模块相连接的接线针孔4-7。PCB托板4-5的底面设有用于与探针板6-2上探针6-3相接触测试的触点4-8，触点4-8与接线针孔4-7电连接。

当载波模块放入载波模块限位座4-2时，载波模块底部的接线针插入接线针孔4-7中，触点4-8与载波模块实现导通。

在本实施中，单相载波模块托盘和三相载波模块托盘的外形尺寸大小一致，在实际使用过程中可根据载波模块的类型进行选择。

如图13所示，载波模块输入机构2包括驱动电机2-1、传输带2-2和挡块2-3，驱动电机2-1驱动传输带2-2工作，用于将载波模块运送至载波模块上料机构3的作业范围内。挡块2-3对电能表进行拦挡。

如图14所示，载波模块输出机构9包括驱动电机2-1和传输带2-2，驱动电机2-1驱动传输带2-2工作，用于将测试后的载波模块运送出测试装置进入下一道工序。

本载波模块自动化测试装置的工作过程如下：载波模块输入机构2将待测试的载波模块运送到载波模块上料机构3的作业范围内，载波模块上料机构3将载波模块依次抓取放置到载波模块托盘4内，将载波模块托盘4装满后托盘循环移动机构5工作，将装满载波模块的载波模块托盘4运送至压接测试机构6处进行测试；同时，托盘循环移动机构5将另一个空的载波模块托盘4运送载波模块上料机构3的作业范围内进行装载。压接测试机构6测试后，托盘循环移动机构5进行下一个行程将测试后的载波模块托盘4运送至激光打印机构进行信息打印，同时下一个装满载波模块的载波模块托盘4运送至压接测试机构6处进行测试。信息打印完成后托盘循环移动机构5进行下一个行程将打印后的载波模块托盘4运送至载波模块顶升机构7位置，载波模块顶升机构7将载波模块从载波模块托盘4中顶起，然后由载波模块下料机构8依次将载波模块抓取放置到载波模块输出机构9进行输出，载波模块抓取完成后托盘循环移动机构5进行下一个行程将空置的载波模块托盘4向起点方向移动，以此循环。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。