智能电表PCBA自动测试装置的工作原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种智能电表PCBA自动测试装置。该专利由青岛元启智能机器人科技有限公司申请，并于2017年5月24日获得授权公告。

内容说明

本实用新型属于电表测试设备技术领域，涉及一种智能电表PCBA自动测试装置，能够自动测试智能电表PCBA的电压、电流和通讯功能并实时上传测试结果，提高了产品的良品率，节省了人力、经济和物料资源的成本。

发明背景

PCBA的中文名称是印刷电路板、印制电路板或印刷线路板，是PCB空板经过SMT上件，再经过DIP插件的整个制程，PCBA是电表的核心构件，检测电表就是检测PCBA；中国专利201210017617 .5公开的一种电表测试工装包括底座，底座具有定位槽，定位槽用于安放待检测电表的印刷电路板，安装在底座上方的框架，框架包括可上下移动的固定板，可拆卸地安装在固定板下方并随之一起移动的探针板，探针板正对着定位槽的上方，以及多个探针，探针从探针板的底面露出，其数量和分布与待检测电表印刷电路板的构造相对应，以及主控单元安装在底座内部，主控单元与各探针电连接，用于接收探针测得的检测数据；以上专利产品的实用性和适用性不强，现有技术中，检测电表PCBA主要是对半成品进行加电利用万用表检测各个电压和电流测试点之间的数值，将测试数值与生产标准进行比对判别半成品的合规性，或者采用示波器和电压测试仪进行半成品质量检测，均存在操作步骤复杂，受到人员的主观性和疲劳度影响检测结构的精确性难以得到保证，不良品率居高不下，并且测试过程中涉及的加电处理可能带来电击危险。因此，寻求设计一种能够自动测试、安全可靠、操作简单、检测结果可存储和追溯的智能电表PCBA自动测试装置，很有社会和经济价值，应用前景广阔。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种能够自动测试、性能安全可靠、操作简单、检测结果可存储和追溯的智能电表PCBA自动测试装置。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的智能电表PCBA自动测试装置的主体结构包括底座、过线槽、开关、指示灯、电路板、承接座、安装座、一号连接板、滑轨、二号连接板、针床、升降气缸和条码枪；内空式矩形结构的底座的右侧面开设有矩形结构的过线槽，底座的前侧面设置有开关和3个指示灯，底座的后侧面设置有电路板，底座的上表面前端设置有矩形板状结构的承接座，底座与承接座螺栓式连接，底座的上表面后端设置有矩形内空式结构的安装座，安装座的正立面上部设置有L形板状结构的一号连接板，安装座与一号连接板之间螺栓式连接，安装座的正立面两侧均设置有条状结构的滑轨，滑轨上设置有L形板状结构的二号连接板，二号连接板沿滑轨上下滑动，二号连接板的下部与矩形板状结构的针床螺栓式连接，二号连接板的上部与升降气缸螺栓式连接，升降气缸穿过并伸出一号连接板，升降气缸的顶端设置有矩形板状结构的条码枪，条码枪所在的水平面与升降气缸所在的水平面呈45°夹角。

本实用新型涉及的底座为通用底座，能够与不同规格和型号的针床配合使用；开关能够防止针床压接待测PCBA时电流对工作人员的人身伤害；电路板采用ARM架构的STM32F103VET6单片机进行控制，通过和上位机建立通讯连接达到测试数据的实时显示、存储和追溯，测试项目和测试标准通过上位机进行修改和更新；针床能够根据所测试的智能电表PCBA型号和规格进行更换。

本实用新型涉及的智能电表PCBA自动测试装置使用时，将智能电表PCBA自动测试装置与电脑等上位机连接，打开上位机中的配套测试软件并与电路板建立连接，将待测PCBA送到承接座上，按下开关，上位机向电路板下发测试任务，升降气缸下降带动针床和条码枪下降，使针床压接待测PCBA，条码枪扫描待测PCBA的条码，针床测试待测PCBA的2路功耗、8路电压、红外通信、RS485通讯、载波通讯、开盖次数、拉闸灯和报警灯的项目数据，条码枪采集待测PCBA的条码并将条码上传至上位机，上位机显示并判断条码信息是否符合该批次产品，针床测试的数据通过电路板实时上传至上位机进行显示、存储、保存和分析的处理，上位机处理后发现待测PCBA的测试数据合格后通过电路板下发放行待测PCBA的指令，升降气缸上升带动针床和条码枪上升，合格的待测PCBA被接送至下一工作面；上位机处理后发现待测PCBA的测试数据不合格后通过电路板控制指示灯闪烁报警，工作人员通过重新按压开关使升降气缸上升带动针床和条码枪上升，工作人员取出不合格的待测PCBA并根据上位机显示的不合格项进行整改或报废处理。

本实用新型与现有技术相比，以机械自动化代替人工手工操作测试智能电表PCBA的2路功耗、8路电压、红外通信、RS485通讯、载波通讯、开盖次数、拉闸灯和报警灯项目并采集条码进行数据追溯，针床和条码枪通过电路板将测试数据和采集到的条码实时上传至上位机进行显示、存储、保存和分析的处理，达到减员增效的目的，提高了测试的可靠性和精确性，降低了时间和经济成本，减轻了工作人员的劳动强度，节能环保，迎合了时代发展进程；其结构简单，设计合理，安全性能好，实用性和适用性强，剥离效率高，使用环境友好。