本發(fā)明涉及飛針測試設備，尤其涉及一種飛針測試系統(tǒng)。

背景技術：

目前，立式飛針測試機在檢測印刷電路板時采用人工送板的方式將待測線路板置于測試機的上下夾具中，在固定時需要操作測試機上下夾具的操作按鈕來完成夾板過程，一般由上夾具固定pcb板的上端，下夾具固定pcb板的下端；當檢測完成后以人工取板的方式從測試機的上下夾具中取出，然后根據(jù)測試結果將合格板與不合格板分別放置已測區(qū)的合格區(qū)與不合格區(qū)。整個上下板過程復雜，操作緩慢，費時費力，整體效率低下，且容易人為出錯而損壞pcb板。

傳統(tǒng)的飛針測試機的傳動機構一般安裝在塑膠基座或金屬基座上，由于各傳動機構瞬時啟動與停止以及急速移動而產(chǎn)生的極大慣性力，造成整體機身震動非常頻繁，加上pcb板的焊盤和通孔的尺寸非常小，從而導致探針無法準確地接觸到pcb板的焊盤和通孔而造成漏測或錯測等其他缺陷，以致于無法保證測試精度和結果；同時，由于傳動機構的電機運行時及飛針測試機內(nèi)部線路的電流電壓的變化時會產(chǎn)生電磁場，對飛針測試會造成干擾，從而影響測試結果的精度。

同時，每次測試前，都需要對pcb板的型號進行確認，再選擇相應的測試程序，才能開始測試，比較耗時，且容易混淆。

同時，在進行飛針測試前，每一測試軸的ccd相機需對pcb板的對位點盲目對位，耗時耗力，且過程復雜。

因此，現(xiàn)有技術存在缺陷，需要改進。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種飛針測試系統(tǒng)，避免人工上下料帶來的人為因素對測試結果的影響，減少飛針測試時振動及電磁干擾對測試結果的影響，減少視覺定位所需要的時間，減少人工確認pcb板型號帶來的失誤以及花費的時間。

本發(fā)明的技術方案如下：提供一種飛針測試系統(tǒng)，包括：飛針測試機和設置在飛針測試機一側的自動上下料機構；

所述飛針測試機包括：基座、安裝在所述基座上的夾具和測試軸、安裝在所述測試軸上的探針，所述夾具為自動裝夾pcb板的夾具，包括對稱設置的上夾具和下夾具，所述上夾具和下夾具的結構相同，所述上夾具包括：夾具夾緊機構和設置在所述夾具夾緊機構外圍的pcb板定位機構；所述夾具夾緊機構用于夾緊固定pcb板，所述pcb板定位機構用于夾具裝夾pcb板時定位和輔助支撐。

所述自動上下料機構包括：機械手主體平臺、安裝在所述機械手主體平臺一側的待測板儲料平臺和安裝在所述機械手主體平臺另一側的已測板儲料平臺；所述機械手主體平臺包括：外框架、設置在外框架上的待測板儲料平臺裝配位、已測板儲料平臺裝配位和機械手主體結構；所述待測板儲料平臺裝配位和所述已測板儲料平臺裝配位分布在機械手主體結構兩側。所述待測板儲料平臺裝配位用于裝配待測板儲料平臺，所述已測板儲料平臺裝配位用于裝配已測板儲料平臺，所述待測板儲料平臺和所述已測板儲料平臺可與所述機械手主體平臺分離并能單獨移動。

進一步地，所述飛針測試機還包括一外罩，所述外罩包覆了整個基座及測試軸。所述外罩用于減少外部環(huán)境對飛針測試的影響。

進一步地，進一步地，所述飛針測試系統(tǒng)還包括一控制臺，所述控制臺與飛針測試機、自動上下料機構連接。所述控制臺包含一觸摸屏顯示器，用于人機交互，所述控制臺控制整個飛針測試系統(tǒng)，確保飛針測試系統(tǒng)正常運行。

進一步地，所述基座為礦物鑄件基座。所述礦物鑄件基座可有效減少測試軸在快速移動時產(chǎn)生的振動，提升飛針測試的精度。所述礦物鑄件基座包括礦物鑄件的機身和側板，所述礦物鑄件由礦物材料澆鑄加工而成，所述礦物材料是由改性環(huán)氧樹脂等材料為膠結料、以花崗石、大理石或鵝卵石等礦物顆粒為骨料，并經(jīng)增強纖維或納米顆粒強化，形成的復合材料。進一步地，所述礦物鑄件機身采用金屬框架灌注礦物材料的礦物鑄件，使機身同時具有金屬和普通礦物鑄件的優(yōu)點。金屬外框加強了機身的接地，可減少由傳動機構的電機和線路的電壓電流所產(chǎn)生的干擾，提升測試的精度。

進一步地，所述測試軸為四個，兩兩分布在所述夾具的兩側，每一側的測試軸至少有一個安裝有ccd相機。所述測試軸為同時具有兩個運動方向x軸與y軸產(chǎn)生聯(lián)動的機械構件上安裝由電機驅(qū)動的可獨立快速移動的探針，利用探針在z軸方向的可控移動。每側設置兩個測試軸，可充分利用測試空間，且避免過多測試軸造成每個測試軸活動的范圍較小。所述ccd相機用于探針與pcb板上的對位點對位，所述對位方法為一種飛針測試機快速對位方法，步驟如下：

第一步：任取一具有規(guī)則外形的待測pcb板，并安裝在飛針測試機的夾具中；

第二步：調(diào)取所述pcb板的測試資料，所述測試資料包含有pcb板的板邊到第一對位點在x軸方向的距離、各對位點之間的角度與距離等。

第三步：啟動飛針測試機，各測試軸回原點，啟動帶有ccd相機的測試軸使其朝x軸方向移動，利用ccd相機尋找所述pcb板的板邊；當ccd相機捕捉到pcb板的板邊時，測試軟件將根據(jù)此時帶有ccd相機的測試軸從原點到該位置位移與pcb板邊到第一對位點在x軸方向的距離進行計算，從而確定第一對位點的在x軸方向的位置參數(shù)，ccd相機移動至第一對位點在x軸方向的投影位置后，繼續(xù)在z軸方向移動，從而捕捉到第一對位點，獲取第一對位點的具體位置參數(shù)。通過對位點之間的角度與距離，ccd相機快速與其他對位點對位。探針根據(jù)ccd相機所取得的數(shù)據(jù)與探針和ccd相機之間的預設數(shù)據(jù)來與對位點對位。

進一步地，所述夾具夾緊機構包括：橫梁、固定在所述橫梁一側的彈簧片、固定在所述橫梁另一側的折彎件和面板、與所述彈簧片連接的活動夾槽、以及固定在所述折彎件上的伸縮組件，所述面板壓住折彎件固定在所述橫梁上，所述伸縮組件裝入所述活動夾槽內(nèi)；所述橫梁為夾具的支撐部件，用于安裝其他部件，所述彈簧片為活動夾槽提供夾緊的作用力，設置在所述活動夾槽內(nèi)的折彎件的折邊是伸縮組件的安裝基板，所述伸縮組件伸縮，擠壓折彎件和活動夾槽，由于所述折彎件固定在橫梁上，而活動夾槽連接在彈簧片上，彈簧片便可發(fā)生形變，使得活動夾槽可以活動，因此，通過伸縮組件適當?shù)纳炜s，便可對不同厚度的pcb板進行夾持，實現(xiàn)夾具功能。所述pcb板定位機構包括：固定在橫梁兩端的支座板、安裝在所述支座板上的驅(qū)動機構、與所述驅(qū)動機構連接的主動長軸、固定在所述主動長軸上的擺動控制桿、與擺動控制桿連接的從動短軸、安裝在從動短軸上的鈑金板，所述主動長軸與所述橫梁兩端的支座板連接，所述鈑金板分布在橫梁兩側。所述鈑金板用于給pcb板定位，所述支座板用于固定驅(qū)動機構和支撐主動長軸，所述驅(qū)動機構運行，帶動主動長軸轉動，主動長軸通過固定在其上的擺動控制桿帶動從動短軸上下運動，連接從動轉軸的鈑金板運動，從而實現(xiàn)pcb板定位。

進一步地，所述機械手主體結構包括：固定在外框架上的安裝板、固定在所述安裝板上的機械手、安裝在所述機械手末端的吸盤固定板和安裝在所述吸盤固定板上的吸盤，所述吸盤固定板上還安裝有掃碼裝置，所述掃碼裝置設置在所述吸盤的一側。所述掃碼裝置與控制臺連接，所述掃碼裝置用于掃描pcb板上的二維碼(或條形碼等)，識別pcb板的型號，所述控制臺根據(jù)pcb板的型號調(diào)取相應的測試程序；所述吸盤用于吸取pcb板，所述機械手用于移動吸盤和掃碼裝置，便于吸盤吸取pcb板和掃碼裝置掃描二維碼。

進一步地，所述待測板儲料平臺包括：框架、安放在所述框架上的傾斜式儲料位和磁性鎖匙，所述儲料位通過彈簧與框架連接。傾斜式儲料位和框架之間用彈簧連接，使得傾斜式儲料位能夠在一定范圍內(nèi)活動，在機械手移動吸盤吸取物料時，機械手的輕微的擺動，使得吸盤吸取的物料與后一件物料相分離，從而避免了多吸料。所述待測板儲料平臺的儲料位開有通孔，所述通孔用于吸盤識別儲料位有沒有pcb板；所述磁性鑰匙與外框架的待測板儲料平臺裝配位的磁性鎖相對應，用于將待測板儲料平臺固定在待測板儲料位平臺裝配位處。

進一步地，所述已測板儲料平臺包括：框架、安放在所述框架上的傾斜式儲料位和鎖匙，所述儲料位包括合格板儲料位和不合格板儲料位。傾斜式儲料位便于機械手移動吸盤放置pcb板，所述磁性鑰匙與外框架的已測板儲料平臺裝配位的磁性鎖相對應，用于將已測板儲料平臺固定在待測板儲料位平臺裝配位處。所述合格板儲料位用于存放飛針測試合格的pcb板，所述不合格板儲料位用于存放飛針測試不合格的pcb板。

進一步地，所述外框架的待測板儲料平臺裝配位和已測板儲料平臺裝配位安裝有磁性鎖。所述磁性鎖與相對應的磁性鑰匙配合使用。

進一步地，所述飛針測試機不少于一臺。

進一步地，所述飛針測試機為一臺。

所述飛針測試系統(tǒng)的工作流程如下：

(1)將pcb板放入待測板儲料平臺的儲料位，并將待測板儲料平臺推入待測板儲料位平臺裝配位，所述已測板儲料平臺也推入已測板儲料平臺裝配位。

(2)所述機械手移動吸盤和掃碼裝置，所述掃碼裝置掃描pcb板上的二維碼，所述控制臺根據(jù)掃碼裝置掃描的圖形，識別出具體的pcb板型號，并調(diào)用相對應型號的測試資料，所述吸盤吸取pcb板。

(3)所述機械手移動pcb板，并與夾具配合裝夾好pcb板。

(4)所述測試軸上的ccd相機用前述的快速對位方法對位。

(5)所述飛針測試機的測試軸對pcb板進行飛針測試。

(6)測試結束后，所述控制臺記錄所測試pcb板的測試結果，所述機械手與夾具配合，將pcb板取下。

(7)所述機械手根據(jù)測試結果將pcb板放入相對應的儲料位。

(8)重復第(2)步；當待測板儲料平臺的儲料位沒有pcb板時，重復第(1)步。

采用上述方案，本發(fā)明提供一種飛針測試系統(tǒng)，通過自動上下料機構的機械手給所述夾具自動上下料，有效避免了人手工上下料給飛針測試結果帶來的人為因素影響；所述飛針測試機基座采用礦物鑄件基座，可有效減少測試軸高速運行是產(chǎn)生的振動，采用金屬外框灌注礦物材料的礦物鑄件機身，還可減少外部電磁場的干擾，提升測試精度；同時，所述ccd相機采用快速對位方法對pcb板上的對位點進行對位，有效減少了對位所需的時間；進一步地，采用掃碼裝置對pcb板上的條形碼或者二維碼進行掃描識別，有效減少了人工識別pcb板型號的時間和錯誤；進一步地，采用防多吸料設計的待測板儲料平臺，有效避免處理吸盤多吸料產(chǎn)生問題所需的時間，提升工作效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的主視圖；

圖2為本發(fā)明的側視圖；

圖3為本發(fā)明的俯視圖；

圖4為本發(fā)明的軸側視圖；

圖5為本發(fā)明的軸側視圖；

圖6為本發(fā)明的自動上下料機構的機構示意圖；

圖7為本發(fā)明的飛針測試機去掉外罩的結構示意圖；

圖8為本發(fā)明的具有ccd相機的測試軸的結構示意圖；

圖9為本發(fā)明的ccd相機對位原理圖；

圖10為本發(fā)明的ccd相機對位原理圖；

圖11為本發(fā)明的夾具的剖視圖；

圖12為本發(fā)明的夾具的結構示意圖；

圖13為本發(fā)明的機械手的結構示意圖；

圖14為本發(fā)明的自動上下料機構的結構示意圖；

圖15為本發(fā)明的待測板儲料平臺防多吸料設計的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。

請參閱圖1-圖7，本發(fā)明提供一種飛針測試系統(tǒng)，包括：飛針測試機1和設置在飛針測試機1一側的自動上下料機構2；

所述飛針測試機1包括：基座5、安裝在所述基座5上的夾具6和測試軸7、安裝在所述測試軸7上的探針24，所述夾具6為自動裝夾pcb板45的夾具6，包括對稱設置的上夾具和下夾具，所述上夾具和下夾具的結構相同，所述上夾具包括：夾具夾緊機構和設置在所述夾具夾緊機構外圍的pcb板定位機構；所述夾具夾緊機構用于夾緊固定pcb板45，所述pcb板定位機構用于夾具6裝夾pcb板45時定位和輔助支撐。

所述自動上下料機構2包括：機械手主體平臺8、安裝在所述機械手主體平臺8一側的待測板儲料平臺9和安裝在所述機械手主體平臺8另一側的已測板儲料平臺10；所述機械手主體平臺8包括：外框架11、設置在外框架11上的待測板儲料平臺裝配位12、已測板儲料平臺裝配位13和機械手主體結構14；所述待測板儲料平臺裝配位12和所述已測板儲料平臺裝配位13分布在機械手主體結構14兩側。所述待測板儲料平臺裝配位12用于裝配待測板儲料平臺9，所述已測板儲料平臺裝配位13用于裝配已測板儲料平臺10，所述待測板儲料平臺9和所述已測板儲料平臺10可與所述機械手主體平臺8分離并能單獨移動。

所述飛針測試機1還包括一外罩4，所述外罩4包覆了整個基座5及測試軸7。所述外罩4用于減少外部環(huán)境對飛針測試的影響。

所述飛針測試系統(tǒng)還包括一控制臺3，所述控制臺3與飛針測試機1、自動上下料機構2連接。所述控制臺3包含一觸摸屏顯示器，用于人機交互，所述控制臺3控制整個飛針測試系統(tǒng)，確保飛針測試系統(tǒng)正常運行。

請參閱圖7，所述基座5為礦物鑄件基座。所述礦物鑄件基座可有效減少測試軸7在快速移動時產(chǎn)生的振動，提升飛針測試的精度。所述礦物鑄件基座包括礦物鑄件的機身和側板，所述礦物鑄件由礦物材料澆鑄加工而成，所述礦物材料是由改性環(huán)氧樹脂等材料為膠結料、以花崗石、大理石或鵝卵石等礦物顆粒為骨料，并經(jīng)增強纖維或納米顆粒強化，形成的復合材料。進一步地，所述礦物鑄件機身采用金屬框架灌注礦物材料的礦物鑄件，使機身同時具有金屬和普通礦物鑄件的優(yōu)點。金屬外框加強了機身的接地，可減少由傳動機構的電機和線路的電壓電流所產(chǎn)生的干擾，提升測試的精度。

請參閱圖8、圖9和圖10，所述測試軸7為四個，兩兩分布在所述夾具6的兩側，每一側的測試軸7至少有一個測試軸安裝有ccd相機25。所述測試軸7為同時具有兩個運動方向x軸與y軸產(chǎn)生聯(lián)動的機械構件上安裝由電機驅(qū)動的可獨立快速移動的探針24，利用探針24在z軸方向的可控移動。每側設置兩個測試軸7，可充分利用測試空間，且避免過多測試軸7造成每個測試軸7活動的范圍較小。所述ccd相機25用于探針24與pcb板45上的對位點對位，所述對位方法為一種飛針測試機快速對位方法，步驟如下：

第一步：任取一具有規(guī)則外形的待測pcb板45，并安裝在飛針測試機1的夾具6中；

第二步：調(diào)取所述pcb板45的測試資料，所述測試資料包含有pcb板45的板邊到第一對位點在x軸方向的距離δl、各對位點之間的角度與距離等。

第三步：啟動飛針測試機1，各測試軸7回原點，啟動帶有ccd相機25的測試軸7使其朝x軸方向移動，利用ccd相機25尋找所述pcb板45的板邊；當ccd相機25捕捉到pcb板45的板邊時，測試軟件將根據(jù)此時帶有ccd相機25的測試軸7從原點到該位置位移與pcb板45的板邊到第一對位點在x軸方向的投影距離l進行計算，從而確定第一對位點的在x軸方向的位置參數(shù)，ccd相機25移動至第一對位點在x軸方向的位置后，繼續(xù)在z軸方向移動，從而捕捉到第一對位點，獲取第一對位點的具體位置參數(shù)。通過對位點之間的角度與距離，ccd相機25快速與其他對位點對位。探針24根據(jù)ccd相機25所取得的數(shù)據(jù)與探針24和ccd相機25之間的預設數(shù)據(jù)來與對位點對位。

請參閱圖9、圖10、圖11和圖12，所述夾具夾緊機構包括：橫梁30、固定在所述橫梁30一側的彈簧片31、固定在所述橫梁30另一側的折彎件32和面板33、與所述彈簧片31連接的活動夾槽34、固定在所述折彎件32上的伸縮組件35，所述面板33壓住折彎件32固定在所述橫梁30上，所述伸縮組件35裝入所述活動夾槽34內(nèi)；所述橫梁30為夾具6的支撐部件，用于安裝其他部件，所述彈簧片31為活動夾槽34提供夾緊的作用力，設置在所述活動夾槽34內(nèi)的折彎件32的折邊是伸縮組件35的安裝基板，所述伸縮組件35伸縮，擠壓折彎件32和活動夾槽34，由于所述折彎件32固定在橫梁上，而活動夾槽34連接在彈簧片31上，彈簧片31便可發(fā)生形變，使得活動夾槽34可以活動，因此，通過伸縮組件35適當?shù)纳炜s，便可對不同厚度的pcb板45進行夾持，實現(xiàn)夾具功能。所述pcb板定位機構包括：固定在橫梁30兩端的支座板36、安裝在所述支座板36上的驅(qū)動機構37、與所述驅(qū)動機構37連接的主動長軸38、固定在所述主動長軸38上的擺動控制桿39、與擺動控制桿39連接的從動短軸40、安裝在從動短軸40上的鈑金板41，所述主動長軸38與所述橫梁30兩端的支座板36連接，所述鈑金板41分布在橫梁30兩側。所述鈑金板41用于給pcb板45定位，所述支座板36用于固定驅(qū)動機構37和支撐主動長軸38，所述驅(qū)動機構37運行，帶動主動長軸38轉動，主動長軸38通過固定在其上的擺動控制桿39帶動從動短軸40上下運動，連接從動轉軸40的鈑金板41運動，從而實現(xiàn)pcb板45定位。

請參閱圖13，所述機械手主體結構14包括：固定在外框架11上的安裝板15、固定在所述安裝板15上的機械手16、安裝在所述機械手16末端的吸盤固定板17和安裝在所述吸盤固定板17上的吸盤18；所述吸盤18固定板上還安裝有掃碼裝置23，所述掃碼裝置23設置在所述吸盤18的一側。所述掃碼裝置23與控制臺3連接，所述掃碼裝置23用于掃描pcb板45上的二維碼(或條形碼等)，識別pcb板45的型號，所述控制臺3根據(jù)pcb板45的型號調(diào)取相應的測試程序；所述吸盤18用于吸取pcb板45，所述機械手16用于移動吸盤18和掃碼裝置23，便于吸盤18吸取pcb板45和掃碼裝置23掃描二維碼。

請參閱圖14和圖15，所述待測板儲料平臺9包括：框架19、安放在所述框架19上的傾斜式儲料位20和磁性鎖匙27，所述儲料位20通過彈簧21與框架19連接。傾斜式儲料位20和框架19之間用彈簧21連接，使得傾斜式儲料位20能夠在一定范圍內(nèi)活動，在機械手16移動吸盤18吸取pcb板45時，機械手16的輕微的擺動，使得吸盤18吸取的pcb板45與后一件pcb板45相分離，從而避免了多吸料。所述待測板儲料平臺9的儲料位20開有通孔22，所述通孔22用于吸盤18識別儲料位20有沒有pcb板45；所述磁性鑰匙27與外框架11的待測板儲料平臺裝配位12的磁性鎖26相對應，用于將待測板儲料平臺9固定在待測板儲料位平臺裝配位12處。

請參閱圖14，所述已測板儲料平臺10包括：框架19、安放在所述框架19上的傾斜式儲料位20和磁性鎖匙27，所述儲料位20包括合格板儲料位28和不合格板儲料位29。傾斜式儲料位20便于機械手16移動吸盤18放置pcb板45，所述磁性鑰匙27與外框架11的已測板儲料平臺裝配位13的磁性鎖26相對應，用于將已測板儲料平臺10固定在待測板儲料位平臺裝配位13處。所述合格板儲料位28用于存放飛針測試合格的pcb板45，所述不合格板儲料位29用于存放飛針測試不合格的pcb板45。

請參閱圖14，所述外框架11的待測板儲料平臺裝配位12和已測板儲料平臺裝配位13安裝有磁性鎖26。所述磁性鎖26與相對應的磁性鑰匙27配合使用。

所述飛針測試機1不少于一臺。

在本實施例中，所述飛針測試機1為一臺。

所述飛針測試系統(tǒng)的工作流程如下：

(1)將pcb板45放入待測板儲料平臺9的儲料位20，并將待測板儲料平臺9推入待測板儲料位平臺裝配位12，所述已測板儲料平臺10也推入已測板儲料平臺裝配位13。

(2)所述機械手16移動吸盤18和掃碼裝置23，所述掃碼裝置23掃描pcb板45上的二維碼，所述控制臺3根據(jù)掃碼裝置23掃描的圖形，識別出具體的pcb板45型號，并調(diào)用相對應型號的測試資料，所述吸盤18吸取pcb板45。

(3)所述機械手16移動pcb板45，并與夾具6配合裝夾好pcb板45。

(4)所述測試軸7上的ccd相機25用前述的快速對位方法對位。

(5)所述飛針測試機1的測試軸7對pcb板45進行飛針測試。

(6)測試結束后，所述控制臺3記錄所測試pcb板45的測試結果，所述機械手16與夾具6配合，將pcb板45取下。

(7)所述機械手16根據(jù)測試結果將pcb板45放入相對應的儲料位20。

(8)重復第(2)步；當待測板儲料平臺9的儲料位20沒有pcb板時45，重復第(1)步。

綜上所述，本發(fā)明提供一種飛針測試系統(tǒng)，通過上下料機構的機械手給給所述夾具自動上下料，有效避免了人手工上下料給飛針測試結果帶來的人為因素影響；所述飛針測試機基座采用礦物鑄件基座，可有效減少測試軸高速運行是產(chǎn)生的振動，采用金屬外框灌注礦物材料的礦物鑄件機身，還可減少外部電磁場的干擾，提升測試精度；同時，所述ccd相機采用快速對位方法對pcb板上的對位點進行對位，有效減少了對位所需的時間；進一步地，采用掃碼裝置對pcb板上的條形碼或者二維碼進行掃描識別，有效減少了人工識別pcb板型號的時間和錯誤；進一步地，采用防多吸料設計的待測板儲料平臺，有效避免處理吸盤多吸料產(chǎn)生問題所需的時間，提升工作效率。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。