本發(fā)明涉及電路板檢測領域，尤其涉及一種電路板檢測裝置、系統(tǒng)及方法。

背景技術：

pcb板（printedcircuitboard，印刷電路板）是電子工業(yè)的重要部件之一。其可以提供集成電路等各種電子元器件固定、裝配的機械支撐，實現(xiàn)集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣，提供所要求的電氣特性，如特性阻抗等，為自動焊錫提供阻焊圖形和為元件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形等。現(xiàn)在幾乎每種電子設備，如電子手表、計算器、計算機、通訊電子設備和軍用武器系統(tǒng)等，只要其具有集成電路等電子元器件，都要使用pcb板以實現(xiàn)電子元器件之間的電氣互連。在較大型的電子產(chǎn)品研究過程中，最基本的成功因素是該產(chǎn)品pcb板的設計、文件編制和制造。pcb板的設計和制造質(zhì)量會直接影響到整個產(chǎn)品的質(zhì)量和成本，甚至導致商業(yè)競爭的成敗。因此需要對pcb板進行研制調(diào)試、生產(chǎn)測試以檢測和提高pcb板的設計和制造質(zhì)量。

測試電路板的測試器通常可以被分成兩類，一類帶有指狀測試器，另一類帶有并行測試器。指狀測試器是測試無元件或者有元件電路板的測試器，它利用兩個或者多個指狀測試元件順序或者連續(xù)掃描各個接觸點。并行測試器是借助適配器同時接觸待測試電路板的所有或者至少多數(shù)電路板測試點的測試器。利用指狀測試器的連續(xù)測試慢于利用并行測試器的并行測試。

指狀測試元件通常被固定在可沿橫桿移動的滑塊上，而橫桿可被導軌引導并可沿著導軌移動。因此滑塊可以被定位在通常是矩形的測試陣列的任何預期點上。同樣，存在具有固定橫桿的測試器，在該橫桿上設有可移動滑塊。指狀測試元件被布置在這些滑塊上，該指狀測試元件具有一定長度并且其一端可轉(zhuǎn)動地固定（樞接）于滑塊。通過指狀測試元件的旋轉(zhuǎn)運動，可以掃描垂直于橫桿的某些區(qū)域。利用這兩種類型的指狀測試器，可以接觸和測試待測試電路板的電路板測試點。

ep0468153a1公開了一種指狀測試器，ep0853242a1公開了利用指狀測試器測試電路板的方法。us5113133公開了快速接觸待測試電路板的電路板測試點的測試探頭。cn102967791b專利公開了一種判斷數(shù)字電路板測試探筆的接觸性的檢查方法。wo9211541公開了用于電路板測試裝置的成像系統(tǒng)。類似于x-y錄像機，該成像系統(tǒng)具有可移動橫桿，橫桿上裝有帶垂直可移動測試針的測試頭。在靠近測試針的位置上裝有一個成像裝置，它包括透鏡和ccd元件。在一個監(jiān)視器上顯示由成像裝置產(chǎn)生的圖像，借助在屏幕上所顯示的圖像，操作員在討論會(teach-in)處理期間，跟蹤所有待測試接觸點并安排有關坐標，由此控制測試頭。在測試期間，裝置自動跟蹤各個接觸點并用測試針接觸這些接觸點。

但是，在將被測電路板安裝至測試臺上時，以及完成電路板測試后將被測電路板從測試臺上取出時，為了便于被測電路板的安放和取出，防止測試探頭與被測電路板發(fā)生碰撞而導致?lián)p壞，被測電路板與測試探頭之間需要有足夠的操作空間。同時，在測試的過程中，為了提高測試效率，減少測試探頭在待機位置與測試探針接觸到測試點之間的行程，需要測試探頭與被測電路板之間的距離盡可能小。同時也要防止在測試過程中，測試探針下移接觸測試點時，因測試探針下移行程過大而導致測試探針和被測電路板的損壞。而現(xiàn)有技術中的電路板檢測裝置無法很好的解決這些問題。

在計算機中用eda工具設計印制電路板的原理圖，原理圖代表了電子元器件連接的邏輯關系，又稱邏輯圖。依據(jù)原理圖設計pcb圖，然后依據(jù)pcb圖樣加工出印制電路板，并裝焊元器件得到電路板實體。對電路板實體的調(diào)試和測試過程，即是獲取電路板實體各個信號的運行狀態(tài)與原理圖設計期望一一印證的過程。

當前一般硬件工程師采用的調(diào)試和測試過程是：

1）在電路原理圖上找需要測試的邏輯信號。2）人工在pcb圖中查找到該信號對應的pcb觸點位置。3）人工在電路板實體上找到觸點物理位置。4）手工操作測試設備探頭（指狀測試器）與觸點接觸。5）在測試設備上觀察測試結(jié)果。6）人工與設計預期比對是否符合。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題就在于：針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種安裝、取出被測電路板方便、測試效率高、可有效防止被測電路板和測試探針損壞的電路板檢測裝置、系統(tǒng)及方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出的技術方案為：一種電路板檢測裝置，包括：底座，被測電路板安裝臺、安裝臺升降組件，探頭平面移動組件、測試探頭；

所述安裝臺升降組件安裝在底座上，用于驅(qū)動所述被測電路板安裝臺上升或下降；

所述被測電路板安裝臺安裝在所述安裝臺升降組件上，用于固定安裝被測電路板；

所述探頭平面移動組件，安裝在所述被測電路板安裝臺的上方，用于驅(qū)動測試探頭在水平面上移動；

所述測試探頭安裝在所述探頭平面移動組件上，具有可上下移動的測試探針，用于采集被測電路板的測試信號。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述安裝臺升降組件包括第一z軸、升降驅(qū)動組件；

所述第一z軸垂直固定安裝在所述底座上，所述升降驅(qū)動組件安裝在所述第一z軸上，并可沿所述第一z軸上升或下降。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一z軸上設置有第一定位塊和/或第二定位塊，所述第一定位塊用于限定第一z軸的檢測位置，所述第二定位塊用于限定第一z軸的安裝位置。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述探頭平面移動組件包括x向移動組件、y向移動組件；所述x向移動組件與y向移動組件在水平面內(nèi)互相垂直，所述x向移動組件用于驅(qū)動所述y向移動組件沿x軸方向移動；所述y向移動組件用于驅(qū)動所述測試探頭沿y軸方向移動。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述測試探頭包括結(jié)構本體、驅(qū)動電機、第二z軸、探針安裝部和測試探針；

所述驅(qū)動電機用于驅(qū)動所述第二z軸上下移動；

所述探針安裝部安裝在所述第二z軸的下端；

所述測試探針安裝在所述探針安裝部上，用于采集被測電路板的測試信號。

作為本發(fā)明的進一步改進，當所述探針安裝部受到向上的作用力時，可沿所述第二z軸方向收縮；

所述測試探頭還包括限位開關，所述限位開關用于檢測所述探針安裝部沿所述第二z軸方向收縮狀態(tài)，并產(chǎn)生停止測試探針向下移動的電信號。

作為本發(fā)明的進一步改進，還包括輔助z軸，所述輔助z軸垂直固定安裝在所述底座上，所述被測電路板安裝臺上設置有滑動限位塊，所述滑動限位塊可沿所述輔助z軸上下滑動。

一種基電路板檢測系統(tǒng)，包括上述電路板檢測裝置和檢測計算機；所述計算機與所述電路板檢測裝置的安裝臺升降組件連接，用于向所述安裝臺升降組件發(fā)送升降控制指令；所述計算機與所述電路板檢測裝置的探頭平面移動組件連接，用于向所述探頭平面移動組件發(fā)送平面移動指令；所述計算機與所述電路板檢測裝置的測試探頭連接，用于向測試探頭發(fā)送探頭升降控制指令，接收并分析所述測試探頭所述獲取的測試信號。

一種電路板檢測方法，包括如下步驟：

s1.被測電路板安裝臺下降至安裝位置，將被測電路板固定安裝至被測電路板安裝臺上；

s2.被測電路板安裝臺上升至檢測位置；

s3.根據(jù)檢測要求移動測試探頭至測試點；

s4.測試探頭驅(qū)動測試探針向下移動，接觸所述測試點；

s5.采集所述測試點的測試信號，進行測試信號分析，完成對所述測試點的測試。

作為本發(fā)明的進一步改進，在所述步驟s4之后，還包括步驟s4a：檢測限位開關是否產(chǎn)生停止測試探針向下移動的電信號，是則停止驅(qū)動測試探針向下移動。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明結(jié)構簡單，通過將被測電路板安裝臺安裝在安裝臺升降組件上，通過安裝臺升降組件帶動被測電路板安裝臺升降，可以保證在安裝及取出被測電路板時，被測電路板與測試探頭之間有足夠的空間，防止在安裝或取出被測電路板時發(fā)生碰撞，造成被測電路板或測試探頭損壞；同時，在測試過程中，安裝臺升降組件將被測電路板安裝臺上升至檢測位置，使得測試探頭與被測電路板之間的距離較小，從而減小了測試探針每次測試的行程，提高了測試效率。

2、本發(fā)明通過設置輔助z軸，被測電路板安裝臺通過滑動限位塊在輔助z軸上滑動，可以保證被測電路板安裝臺在上升和下降過程的運行平穩(wěn)。

3、本發(fā)明通過在測試探頭上安裝限位開關，檢測測試探針與被測電路板的接觸情況，及時停止測試探針向下移動，可有效的防止因測試探針向下移動的行程過長，而導致被測電路板和測試探針的損壞。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電路板檢測裝置具體實施例的產(chǎn)品透視結(jié)構示意圖。

圖2為本發(fā)明電路板檢測裝置具體實施例的測試探頭結(jié)構示意圖。

圖3為本發(fā)明電路板檢測裝置具體實施例的限位開關結(jié)構示意圖。

圖4為本發(fā)明電路板檢測系統(tǒng)具體實施例結(jié)構拓撲示意圖。

圖5為本發(fā)明電路板檢測方法具體實施例流程示意圖。

圖例說明：1、底座；2、被測電路板安裝臺；3、安裝臺升降組件；31、第一z軸；32、升降驅(qū)動組件；4、探頭平面移動組件；41、x向移動組件；42、y向移動組件；5、測試探頭；51、結(jié)構本體；52、驅(qū)動電機；53、第二z軸；54、探針安裝部；55、測試探針；56、限位開關；6、輔助z軸。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護范圍。

如圖1所示，本實施例的電路板檢測裝置，包括：底座1，被測電路板安裝臺2、安裝臺升降組件3，探頭平面移動組件4、測試探頭5；安裝臺升降組件3安裝在底座1上，用于驅(qū)動被測電路板安裝臺2上升或下降；被測電路板安裝臺2安裝在安裝臺升降組件3上，用于固定安裝被測電路板；探頭平面移動組件4，安裝在被測電路板安裝臺2的上方，用于驅(qū)動測試探頭5在水平面上移動；測試探頭5安裝在探頭平面移動組件4上，具有可上下移動的測試探針55，用于采集被測電路板的測試信號。

在本實施例中，安裝臺升降組件3包括第一z軸31、升降驅(qū)動組件32；第一z軸31垂直固定安裝在底座1上，升降驅(qū)動組件32安裝在第一z軸31上，并可沿第一z軸31上升或下降。第一z軸31上設置有第一定位塊和/或第二定位塊，第一定位塊用于限定第一z軸31的檢測位置，第二定位塊用于限定第一z軸31的安裝位置。

在本實施例中，第一z軸31為絲桿，升降驅(qū)動組件32為絲杠電機和相應安裝結(jié)構，通過絲杠電機可以使得升降驅(qū)動組件32在第一z軸31上進行升降移動。由于被測電路板安裝臺2固定安裝在升降驅(qū)動組件32上，則可以使得被測電路板安裝臺2在第一z軸31上升降移動。當然，第一z軸31及升降驅(qū)動組件32也可以是其它形式。在電路板檢測裝置安放被測電路板時，或者檢測結(jié)束取下被測電路板時，安裝臺升降組件3使得被測電路板安裝臺2下降至第二定位塊所限定的位置，從而使得被測電路板與測試探頭5之間的距離拉開，有較大的操作空間進行被測電路板的安放或取下操作，防止被測電路板與測試探頭5之間發(fā)生碰撞，造成損壞。在進行測試時，安裝臺升降組件3使得被測電路板安裝臺2上升至第一定位塊所限定檢測位置，此時，測試探頭5與被測電路板之間的距離較小，測試探頭5只需要驅(qū)動測試探針55下移較短的距離，即可實現(xiàn)測試探針55與被測電路板的測試點之間的接觸，進行測試。由于測試探針55的移動行程較短，可以縮短移動測試探針55的時間，提高測試效率。需要說明的是，也可以只在升降驅(qū)動組件32中通過控制絲杠電機的行程來確定檢測位置和安裝位置。

在本實施例中，探頭平面移動組件4包括x向移動組件41、y向移動組件42；x向移動組件41與y向移動組件42在水平面內(nèi)互相垂直，x向移動組件41用于驅(qū)動y向移動組件42沿x軸方向移動；y向移動組件42用于驅(qū)動測試探頭5沿y軸方向移動。如圖1所示，在本實施例中，還包括有外殼，外殼固定在底座1上，外殼向上延伸，并在被測電路板安裝臺2的上方形成上蓋，探頭平面移動組件4固定安裝在上蓋上。當然，探頭平面移動組件4也可以采用其它形式，如在底座1上設置立柱，再將探頭平面移動組件4固定安裝在立柱上，從而使得探頭平面移動組件4安裝在被測電路板安裝臺2的上方。

在本實施例中，x向移動組件41為互相平行的兩根x向絲杠及x向驅(qū)動電機，y向移動組件為與x向移動組件垂直，且位于該互相平行的兩根x向絲杠之間的y向絲杠和y向驅(qū)動電機。通過x向驅(qū)動電機可以使得y向移動組件在x向絲杠上沿x向在水平面上平移。測試探頭5安裝在y向移動組件上，通過y向驅(qū)動電機可以使得測試探頭5在y向絲杠上沿y向在水平面上平移。通過x向移動組件和y向移動組件，可以使得測試探頭5在水平面上移動至被測電路板水平面上方的任意一點。

如圖2所示，在本實施例中，測試探頭5包括結(jié)構本體51、驅(qū)動電機52、第二z軸53、探針安裝部54和測試探針55；驅(qū)動電機52用于驅(qū)動第二z軸53上下移動；探針安裝部54安裝在第二z軸53的下端；測試探針55安裝在探針安裝部54上，用于采集被測電路板的測試信號。

在本實施例中，當探針安裝部54受到向上的作用力時，可沿第二z軸53方向收縮；測試探頭5還包括限位開關56，限位開關56用于檢測探針安裝部54沿第二z軸53方向收縮狀態(tài)，并產(chǎn)生停止測試探針55向下移動的電信號。在測試時，測試探針55安裝在探針安裝部54上，當測試探針55向下移動與被測電路板接觸后，由于被測電路板對測試探針55的壓力，會使得探針安裝部54沿第二z軸53的方向向上收縮，通過限位開關56檢測該收縮狀態(tài)，當該收縮狀態(tài)達到限位開關56的作用行程時，產(chǎn)生停止測試探針55向下移動的電信號，使得驅(qū)動電機52不再驅(qū)動第二z軸向下移動，從而保證測試探針55和被測電路板的安全。

在本實施例中，限位開關56的正常狀態(tài)如圖3所示，限位開關56安裝在探針安裝部54上，第二z軸53上設置有觸發(fā)塊，當探針安裝部54向上收縮時，帶動限位開關56向上運動，使得限位開關頂部被觸發(fā)塊頂壓，使得限位開關56的上面兩個觸點斷開，下面兩個觸點導通，從而產(chǎn)生停止測試探針55向下移動的電信號，使得驅(qū)動電機52停止驅(qū)動第二z軸53向下運動。

如圖1所示，在本實施例中，還包括輔助z軸6，輔助z軸6垂直固定安裝在底座1上，被測電路板安裝臺2上設置有滑動限位塊，滑動限位塊可沿輔助z軸6上下滑動。輔助z軸與第一z軸31平行，垂直固定安裝在底座止。輔助z軸的數(shù)量為1個或1個以上，優(yōu)先為2個，均位于被測電路板安裝臺2的一側(cè)，且輔助z軸分別位于第一z軸的兩側(cè)。通過輔助z軸，可以為被測電路板安裝臺2提供多個運動導軌，使得被測電路板安裝臺2在上升和下降的過程更加平穩(wěn)。

如圖4所示，本實施例的基電路板檢測系統(tǒng)，包括上述電路板檢測裝置和檢測計算機；計算機與電路板檢測裝置的安裝臺升降組件3連接，用于向安裝臺升降組件3發(fā)送升降控制指令；計算機與電路板檢測裝置的探頭平面移動組件4連接，用于向探頭平面移動組件4發(fā)送平面移動指令；計算機與電路板檢測裝置的測試探頭5連接，用于向測試探頭5發(fā)送探頭升降控制指令，接收并分析測試探頭5獲取的測試信號。

如圖5所示，本實施例的電路板檢測方法，步驟為：s1.被測電路板安裝臺2下降至安裝位置，將被測電路板固定安裝至被測電路板安裝臺2上；s2.被測電路板安裝臺2上升至檢測位置；s3.根據(jù)檢測要求移動測試探頭5至測試點；s4.測試探頭5驅(qū)動測試探針55向下移動，接觸測試點；s5.采集測試點的測試信號，進行測試信號分析，完成對測試點的測試。在本實施例中，在步驟s4之后，還包括步驟s4a：檢測限位開關56是否產(chǎn)生停止測試探針55向下移動的電信號，是則停止驅(qū)動測試探針55向下移動。

上述只是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。