電路板氣動測試屏蔽箱及電路板測試方法
【專利摘要】本發明公開了一種電路板氣動測試屏蔽箱，包括一個側壁開口的屏蔽箱殼體、設于屏蔽箱殼體的開口處的抽屜式送料機構和設于屏蔽箱殼體內的升降式夾具，抽屜式送料機構包括兩塊間隔的滑塊和固定在兩個滑塊上的電路板托盤，屏蔽箱殼體內開設有引導滑塊滑動的導軌；升降式夾具包括相對設置的上針板和下針板以及用于驅動上針板和下針板靠近與分離的升降氣缸；其中，電路板在被放置在電路板托盤上后隨電路板托盤送入上針板和下針板之間，升降氣缸驅動上針板和下針板相互靠近夾緊電路板并與之導通進行測試。本發明無論在哪個方位取放板都可以做到無視角盲區，能最大限度地減少取放板過程中造成的損板、定位精準，操作方便快捷，測試效率高。
【專利說明】
電路板氣動測試屏蔽箱及電路板測試方法
技術領域
[0001]本發明涉及電路板測試技術領域，尤其涉及一種電路板氣動測試屏蔽箱及電路板的測試方法。
【背景技術】
[0002]目前常見的測試夾具為手工下壓式(即旋轉式，如圖1)和升降式箱體機構(如圖2)，這兩種測試夾具都是分別將具有導電針的上針板和下針板固定在夾具的上部分I和下部分2上，測試時需手動把被測試的PCB(Printed Circuit Board，印刷電路板)板準確放在上針板和下針板之間，但由于上、下針板之間的空間受到自身機構的限制，手工操作空間狹小，通常大約只有35mm。
[0003]當取放PCB板時上針板機構會遮擋工人的視線導致有操作視覺盲區，使得放板時難以放準，時常導致定位不準難以被發現而造成損板;其次，目前的機構方式需設計大量的輔助導向銷，導向銷有助于引導工人更容易地放板，但導向銷也易在取板時刮傷PCB元器件而造成損板；另外，工人把PCB板裝入夾具后還需要把屏蔽箱下壓扣緊或者按很多次按鈕，導致工人的作業勞動強度很大，容易疲勞而影響測試效率。同時，為提高人均效能，使用機械手代替人工進行PCB板的全自動氣動測試是大勢所趨，而目前這幾種常見的氣動測試屏蔽箱不適用于全自動測試。
【發明內容】
[0004]鑒于現有技術存在的不足，本發明提供了一種定位精準、不易損板、測試效率高的電路板氣動測試屏蔽箱及電路板的測試方法。
[0005]為了實現上述的目的，本發明采用了如下的技術方案:
[0006]—種電路板氣動測試屏蔽箱，包括一個側壁開口的屏蔽箱殼體、設于所述屏蔽箱殼體的開口處的抽屜式送料機構和設于所述屏蔽箱殼體內的升降式夾具，所述抽屜式送料機構包括兩塊間隔的滑塊和固定在兩個所述滑塊上的電路板托盤，所述屏蔽箱殼體內開設有引導所述滑塊滑動的導軌;所述升降式夾具包括相對設置的上針板和下針板以及用于驅動所述上針板和所述下針板靠近與分離的升降氣缸;其中，電路板在被放置在電路板托盤上后隨所述電路板托盤送入所述上針板和所述下針板之間，所述升降氣缸驅動所述上針板和所述下針板相互靠近夾緊電路板并與之導通進行測試。
[0007]進一步地，所述抽屜式送料機構還包括兩個支撐塊，每個所述滑塊上各連接有一個所述支撐塊，且所述支撐塊與所述電路板托盤可拆卸地連接。
[0008]進一步地，所述抽屜式送料機構還包括具有大頭端的導向柱和彈簧，每個所述支撐塊兩端各活動地穿設有一個所述導向柱，所述導向柱依次穿過所述支撐塊、所述彈簧后固定在所述滑塊上。
[0009]進一步地，所述抽屜式送料機構還包括進出氣缸，所述進出氣缸一端與所述屏蔽箱殼體相對固定，所述進出氣缸的活塞桿與所述滑塊相對固定。
[0010]進一步地，所述升降式夾具還包括與所述上針板相對固定的上針板固定座、與所述下針板相對固定的下針板固定座、升降導桿和壓縮彈簧，所述升降導桿穿過所述上針板固定座并固定在所述下針板固定座上，所述升降導桿的大頭端抵接所述上針板固定座的上表面;所述壓縮彈簧套設于所述升降導桿上且兩端分別彈性抵接所述上針板固定座和所述下針板;所述升降氣缸與所述屏蔽箱殼體相對固定，所述升降氣缸的活塞桿自下而上穿過所述上針板固定座且其活塞桿的端部在所述壓縮彈簧的作用下彈性抵接所述上針板固定座。
[0011]進一步地，所述升降導桿的大頭端與所述上針板固定座之間還設有直線軸承，所述升降導桿穿設于所述直線軸承內。
[0012]進一步地，所述的電路板氣動測試屏蔽箱還包括分別固定在所述導軌上、靠近外側的進倉到位傳感器和靠近內側的出倉到位傳感器。
[0013]本發明的另一目的在于提供一種上述電路板氣動測試屏蔽箱的電路板測試方法，包括:
[0014]SOl、控制中心初始化，即控制中心控制升降氣缸的活塞桿伸長，及抽屜式送料機構彈出；
[0015]S02、裝載電路板，即將電路板放入抽屜式送料機構的電路板托盤；
[0016]S03、抽屜式送料機構進倉，即電路板隨電路板托盤進入升降式夾具的上針板和下針板之間；
[0017]S04、進倉到位后，升降氣缸活塞桿收縮，上針板和下針板將電路板夾緊，檢測開始；
[0018]S05、檢測結束，升降氣缸的活塞桿伸長，抽屜式送料機構彈出；
[0019]S06、取出電路板，重復步驟S02。
[0020]進一步地，所述步驟S02和所述步驟S06均由機械手完成，所述電路板托盤上設置有用于檢測電路板放置狀態的電路板傳感器，控制中心根據電路板傳感器的反饋信號與抽屜式送料機構的出倉狀態控制機械手的裝載與取出動作。
[0021]進一步地，當所述步驟S03執行超過預設時間后，控制中心仍未收到進倉到位傳感器的進倉到位信號，控制中心則控制抽屜式送料機構彈出。
[0022]本發明由于放電路板的送料機構采用了抽屜式設計，取/放電路板時電路板托盤可延伸到屏蔽箱的箱體外部，無論在哪個方位取放板都可以做到無視角盲區，能最大限度地減少取放板過程中造成的損板;另外，本發明采用氣源作為動力，定位精準，執行機構為進出氣缸和升降氣缸，進出氣缸負責電路板的送入和送出，升降氣缸負責上、下針板壓合電路板，可通過結合控制電路實現自動控制，操作方便快捷，測試效率高。
【附圖說明】
[0023]圖1為現有技術的旋轉式測試夾具的結構示意圖。
[0024]圖2為現有技術的升降式測試夾具的結構示意圖。
[0025]圖3為本發明實施例的電路板氣動測試屏蔽箱的出倉狀態示意圖。
[0026]圖4為本發明實施例的電路板氣動測試屏蔽箱的內部結構示意圖。
[0027]圖5為本發明實施例的電路板氣動測試屏蔽箱的部分結構示意圖。
[0028]圖6為本發明實施例的升降式夾具的結構分解示意圖。
[0029]圖7為本發明實施例的電路板測試方法示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0031]參閱圖3和圖4，本發明的電路板氣動測試屏蔽箱包括其中一個側壁開口的屏蔽箱殼體10、安裝在屏蔽箱殼體10的開口處的抽屜式送料機構20和安裝在屏蔽箱殼體10內的升降式夾具30，如圖5所示，其中抽屜式送料機構20包括兩塊間隔的滑塊21和固定在兩個滑塊21上的電路板托盤22，屏蔽箱殼體10內開設有引導滑塊21滑動的導軌11;如圖6所示，升降式夾具30包括相對設置的上針板31和下針板32以及用于驅動上針板31和下針板32相互靠近與分離的升降氣缸300;用于測試的電路板被放置在電路板托盤22上后隨電路板托盤22送入上針板31和下針板32之間，升降氣缸300驅動上針板31和下針板32相互靠近夾緊電路板并與之導通進行測試。
[0032]如圖3，本實施例的屏蔽箱殼體10具有下部的主殼體11和上部的屏蔽蓋12，二者在遠離開口的一側采用樞接的方式結合，在靠近開口側采用扣合的方式可拆卸地組裝在一起，當需要打開屏蔽箱時，解除靠近開口側的扣合連接，然后朝上旋轉屏蔽蓋12即可。
[0033]如圖5，抽屜式送料機構20還包括兩個平行設置的長條狀的支撐塊220，每個滑塊21上各連接有一個支撐塊220，且支撐塊220與電路板托盤22可拆卸地連接，可以很方便地實現電路板托盤22的拆裝、更換。具體地，每個支撐塊220的中部設有一個凹槽，每個凹槽內設有一個磁鐵，電路板托盤22的兩端形成與凸塊，每個凸塊的底部也設置磁鐵，當電路板托盤22放置到兩端的支撐塊220上后，凸塊嵌設于相應的凹槽內，且通過磁吸附的方式被牢牢地定位在支撐塊220上。
[0034]另外，抽屜式送料機構20還包括4根具有大頭端的導向柱23和4個彈簧24，每個支撐塊220兩端各活動地穿設有一個導向柱23，使導向柱23的大頭端位于支撐塊220上方以限制其脫出，而導向柱23另一端依次穿過支撐塊220、彈簧24后固定在滑塊21上。優選導向柱23為螺栓，每個支撐塊220上對應開設有通孔，每個滑塊21上對應開設有螺孔，導向柱23與相應的該通孔間隙配合，并與螺孔螺紋連接，每個導向柱23上各套設有一個彈簧24，且彈簧24位于支撐塊220和滑塊21之間，使得支撐塊220、電路板托盤22及電路板在垂直方向上具有一定的活動空間。
[0035]為提高裝置的自動化程度，抽屜式送料機構20還具有進出氣缸25，該進出氣缸25一端與屏蔽箱殼體10相對固定，位于進出氣缸25另一端的活塞桿的端部與滑塊21相對固定。通過控制進出氣缸25的活塞桿的伸縮可分別實現抽屜式送料機構20的出倉和進倉動作。
[0036]另外，除去以上組成部分，抽屜式送料機構20具體還包括密封板200、浮動接頭26和密封板固定座27，密封板200與屏蔽箱殼體10側壁上的開口尺寸匹配，可以在進倉后實現整個裝置的外觀的美觀性。密封板固定座27尺寸小于密封板200，浮動接頭26固定在密封板固定座27的一側，密封板200固定在密封板固定座27的另一側，密封板固定座27的外圈上套設有一圈密封圈，進倉到位后，密封板200與屏蔽箱殼體10側壁可以實現良好的密封。
[0037]結合圖6所示，升降式夾具30還包括與上針板31相對固定的上針板固定座33、與下針板32相對固定的下針板固定座34、升降導桿35和壓縮彈簧36，升降導桿35穿過上針板固定座33并固定在下針板固定座34上，升降導桿35的大頭端抵接上針板固定座33的上表面；壓縮彈簧36套設于升降導桿35上且兩端分別彈性抵接上針板固定座33和下針板32;升降氣缸300與屏蔽箱殼體10相對固定，升降氣缸300的活塞桿自下而上穿過上針板固定座33且活塞桿的端部在壓縮彈簧36的作用下彈性抵接上針板固定座33。上針板固定座33和下針板固定座34分別固定在上針板31上表面和下針板32下表面，上針板固定座33的上部的兩端還設置有抬高塊331，在兩個抬高塊331上固定有用于保護上針板31的上針板保護罩332。
[0038]優選地，升降式夾具30的下針板固定座34固定不動，僅上針板固定座33在壓縮彈簧36的推力下隨升降氣缸300的活塞桿的伸縮而上下運動。升降導桿35的大頭端與上針板固定座33之間還設有直線軸承37，直線軸承37固定在上針板固定座33上，升降導桿35穿設于直線軸承37內，在上針板固定座33上下運動的過程中，升降導桿35相對于直線軸承37上下運動。
[0039]在導軌11底部靠近外側還固定有進倉到位傳感器SI，在導軌11底部靠近內側還固定有出倉到位傳感器S2，分別用于檢測滑塊21的位置，以判斷抽屜式送料機構20上電路板的進倉和出倉狀態。
[0040]本發采用氣源作為動力，執行機構為進出氣缸25和升降氣缸300，進出氣缸25負責電路板送入和送出，升降氣缸300負責提供動力使被送入的電路板利用上、下針板壓合。當電路板托盤22及其上的電路板被送至上針板31、下針板32之間的位置，外側的進倉到位傳感器SI即感應到進倉到位，控制中心即控制升降氣缸300的活塞桿收縮，上針板31首先頂住電路板，隨著活塞桿收縮繼續收縮，上針板31推動電路板、電路板托盤22及支撐塊220—起朝下針板32靠近，在此過程中，彈簧24和壓縮彈簧36的壓縮量逐漸增大，電路板被平穩地推壓至與下部的下針板32抵接，最終，上針板31、下針板32將電路板夾持于其中并與之電接觸，控制中心即啟動檢測指令開始檢測。
[0041]由于放電路板的送料機構采用了抽屜式設計，取/放電路板時電路板托盤可延伸到屏蔽箱的箱體外部，無論在哪個方位取放板都可以做到無視角盲區，能最大限度地減少取放板過程中造成的損板;另外，本發明采用氣源作為動力，執行機構為進出氣缸和升降氣缸，進出氣缸負責電路板的送入和送出，升降氣缸負責上、下針板壓合電路板，定位精準。
[0042]結合圖7所示，本發明還提供了一種上述電路板氣動測試屏蔽箱的電路板測試方法，包括:
[0043]SOl、控制中心初始化，即控制中心控制升降氣缸300的活塞桿伸長，及抽屜式送料機構20彈出(即出倉)；
[0044]S02、裝載電路板，即將電路板放入抽屜式送料機構20的電路板托盤22;
[0045]S03、抽屜式送料機構20進倉，即電路板隨電路板托盤22進入升降式夾具30的上針板31和下針板32之間；
[0046]S04、進倉到位后，升降氣缸300活塞桿收縮，上針板31和下針板32將電路板夾緊，檢測開始；
[0047]S05、檢測結束，升降氣缸300的活塞桿伸長，抽屜式送料機構20彈出；
[0048]S06、取出電路板，重復步驟S02。
[0049]本設計有手動和自動模式兩種工作方式，使用時可根據具體的使用環境通過切換開關進行切換。通過進倉到位傳感器S1、出倉到位傳感器S2分別判斷抽屜式送料機構20的進倉和出倉狀態，然后控制中心根據接收到的傳感器信號自動控制升降氣缸300的活塞桿的伸縮狀態。當步驟S03執行超過預設時間(如2s)后，控制中心仍未收到進倉到位傳感器SI的進倉到位信號，控制中心則控制抽屜式送料機構20彈出，重新裝載電路板。此舉意在手動工作模式下防止夾手，在自動模式下，由于無需人工的參與，該模式自動失效。其中，抽屜式送料機構20的出倉和進倉均由進出氣缸25的活塞桿的伸縮動作實現。
[0050]手動工作模式下，步驟S02中的裝載電路板的步驟由人工手動完成，然后通過操作屏蔽箱殼體10上的運行按鈕K(如圖3)即可控制進出氣缸25工作，使抽屜式送料機構20進倉。
[0051]自動工作模式，全稱無需人工參與，步驟S02中的裝載電路板的步驟由機械手完成，裝載完成信號由機械手發出，控制中心根據接收到的機械手信號控制進出氣缸25工作，抽屜式送料機構20進倉。此模式下，步驟S02和步驟S06均由機械手完成，電路板托盤22上設置有用于檢測電路板放置狀態的電路板傳感器，控制中心根據電路板傳感器的反饋信號與出倉到位傳感器S2檢測到的抽屜式送料機構20的出倉狀態控制機械手的裝載與取出動作。即只有在出倉到位傳感器S2檢測到抽屜式送料機構20處于出倉狀態時，機械手才進行取放操作。
[0052]自動工作模式下，當抽屜式送料機構20出倉，且電路板托盤22上無電路板，則判斷電路板未裝載或裝載不到位，機械手裝載電路板;當抽屜式送料機構20出倉，且電路板托盤22上有電路板，則機械手取出電路板。在該模式下，取/放電路板都由機械手自動完成，進、出倉指令和測試指令都由測試平臺發出，全過程都由平臺控制完成，人工無需干涉。
[0053]以上所述僅是本申請的【具體實施方式】，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。
【主權項】
1.一種電路板氣動測試屏蔽箱，其特征在于，包括一個側壁開口的屏蔽箱殼體(10)、設于所述屏蔽箱殼體(10)的開口處的抽屜式送料機構(20)和設于所述屏蔽箱殼體(10)內的升降式夾具(30)，所述抽屜式送料機構(20)包括兩塊間隔的滑塊(21)和固定在兩個所述滑塊(21)上的電路板托盤(22)，所述屏蔽箱殼體(10)內開設有引導所述滑塊(21)滑動的導軌(11);所述升降式夾具(30)包括相對設置的上針板(31)和下針板(32)以及用于驅動所述上針板(31)和所述下針板(32)靠近與分離的升降氣缸(300);其中，電路板在被放置在電路板托盤(22)上后隨所述電路板托盤(22)送入所述上針板(31)和所述下針板(32)之間，所述升降氣缸(300)驅動所述上針板(31)和所述下針板(32)相互靠近夾緊電路板并與之導通進行測試。2.根據權利要求1所述的電路板氣動測試屏蔽箱，其特征在于，所述抽屜式送料機構(20)還包括兩個支撐塊(220)，每個所述滑塊(21)上各連接有一個所述支撐塊(220)，且所述支撐塊(220)與所述電路板托盤(22)可拆卸地連接。3.根據權利要求2所述的電路板氣動測試屏蔽箱，其特征在于，所述抽屜式送料機構(20)還包括具有大頭端的導向柱(23)和彈簧(24)，每個所述支撐塊(220)兩端各活動地穿設有一個所述導向柱(23)，所述導向柱(23)依次穿過所述支撐塊(220)、所述彈簧(24)后固定在所述滑塊(21)上。4.根據權利要求3所述的電路板氣動測試屏蔽箱，其特征在于，所述抽屜式送料機構(20)還包括進出氣缸(25)，所述進出氣缸(25) —端與所述屏蔽箱殼體(10)相對固定，所述進出氣缸(25)的活塞桿與所述滑塊(21)相對固定。5.根據權利要求3所述的電路板氣動測試屏蔽箱，其特征在于，所述升降式夾具(30)還包括與所述上針板(31)相對固定的上針板固定座(33)、與所述下針板(32)相對固定的下針板固定座(34)、升降導桿(35)和壓縮彈簧(36)，所述升降導桿(35)穿過所述上針板固定座(33)并固定在所述下針板固定座(34)上，所述升降導桿(35)的大頭端抵接所述上針板固定座(33)的上表面;所述壓縮彈簧(36)套設于所述升降導桿(35)上且兩端分別彈性抵接所述上針板固定座(33)和所述下針板(32);所述升降氣缸(300)與所述屏蔽箱殼體(10)相對固定，所述升降氣缸(300)的活塞桿自下而上穿過所述上針板固定座(33)且其活塞桿的端部在所述壓縮彈簧(36)的作用下彈性抵接所述上針板固定座(33)。6.根據權利要求5所述的電路板氣動測試屏蔽箱，其特征在于，所述升降導桿(35)的大頭端與所述上針板固定座(33)之間還設有直線軸承(37)，所述升降導桿(35)穿設于所述直線軸承(37)內。7.根據權利要求1-6任一所述的電路板氣動測試屏蔽箱，其特征在于，還包括分別固定在所述導軌(11)上、靠近外側的進倉到位傳感器(SI)和靠近內側的出倉到位傳感器(S2)。8.—種使用權利要求1-7任一所述電路板氣動測試屏蔽箱的電路板測試方法，其特征在于，包括: 501、控制中心初始化，即控制中心控制升降氣缸(300)的活塞桿伸長，及抽屜式送料機構(20)彈出； 502、裝載電路板，即將電路板放入抽屜式送料機構(20)的電路板托盤(22); 503、抽屜式送料機構(20)進倉，即電路板隨電路板托盤(22)進入升降式夾具(30)的上針板(31)和下針板(32)之間； 504、進倉到位后，升降氣缸(300)活塞桿收縮，上針板(31)和下針板(32)將電路板夾緊，檢測開始； 505、檢測結束，升降氣缸(300)的活塞桿伸長，抽屜式送料機構(20)彈出； 506、取出電路板，重復步驟S02。9.根據權利要求8所述的電路板測試方法，其特征在于，所述步驟S02和所述步驟S06均由機械手完成，所述電路板托盤(22)上設置有用于檢測電路板放置狀態的電路板傳感器，控制中心根據電路板傳感器的反饋信號與抽屜式送料機構(20)的出倉狀態控制機械手的裝載與取出動作。10.根據權利要求8所述的電路板測試方法，其特征在于，當所述步驟S03執行超過預設時間后，控制中心仍未收到進倉到位傳感器(SI)的進倉到位信號，控制中心則控制抽屜式送料機構(20)彈出。
【文檔編號】G01R31/28GK105974298SQ201610289452
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月4日
【發明人】楊永波, 胡克軍
【申請人】惠州Tcl移動通信有限公司