专利名称：一种pcb板检测装置及对应的方法
技术领域：
本发明涉及检测领域，尤其涉及一种PCB板检测装置及对应的方法。
背景技术：
印制电路板(PCB，Printed Circuit Board)的电压特性和板弯特性是衡量一块PC质量的重要指标之一。在PCBA (PCBA是英文Printed Circuit Board Assembly的简称，也就是PCB空板经过SMT上件，再经过DIP插件的整个制程，简称PCBA )生产过程中，须要检测产品电压与板弯，保证产品品质。在现有技术中，与测电压和测板弯的相关技术主要集中在各个专用领域的子系统实现。例如，2009年授权的发明专利2009102221559，描述了一种电路板电压量测装置，其具有控制单元、电压比较模组、时间差记录模组以及显示单元。而实用新型专利2010202083561，则记载了通过压力检测的方式测量PCB板板弯的技术方案。但是现有技术存在明显的缺陷，首先现有的板弯量测装置无法同时检测电压，且不能收集保存测试记录。其次板弯测试装置结构复杂，以2010202083561中公开的装置为例，其主要完成PCB生产过程中的测试，而不是针对PCBA生产需求而设计。第三，现有的技术将电压和板弯单独测量，未能整合两项测试，难以以满足PCBA生产过程中的快速在线测试的需求。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种PCB板检测装置及对应的方法。该PCB板检测装置及对应的方法针对PCBA生产过程中对产品的电压和板弯进行快速准确检测而设计，主要解决在线生产测试问题，提高产品质量。本发明提供的PCB板检测装置是一种具有电压和板弯测量的装置，其操作简单、测试时间短、安装方便，并能将测试数据上传PC保存，方便数据分析。本发明提供的PCB板检测装置包括:主控制�？�、电压检测�？�、板弯检测模块； 所述主控制�？橛糜诟萦没е噶睿刂瓢逋浼觳饽？楹偷缪辜觳饽？榉直鸲源�
PCB板的板弯和电压进行检测，并根据所述板弯检测�？楹偷缪辜觳饽？榉蠢〉募觳馐菖卸纤龃釶CB板是否检测合格；
所述板弯检测�？橛糜诟菟鲋骺刂颇？榈目刂浦噶睿源釶CB板的板弯进行检测，并在检测完成后向所述主控制�？榉蠢〖觳馐荩�
所述电压检测�？橛糜诟菟鲋骺刂颇？榈目刂浦噶睿源釶CB板的电压进行检测，并在检测完成后向所述主控制�？榉蠢〖觳馐�。其中，所述PCB板检测装置还包括数据客户端，其用于向所述主控制�？榉⑺退鲇没е噶睿⒔邮�、存储所述主控制�？榉蠢〉募觳馐莺图觳饨峁�。其中，所述电压检测�？榘�:电压信号采样保持单元、参考电压产生单元、AD数据转换单元、高速串行数据通信单元；其中，电压检测�？橥ü龈咚俅惺萃ㄐ诺ピ許PI协议的方式与主控制�？榻⒘樱龈咚俅惺萃ㄐ诺ピ衾胧中藕拧Ｆ渲校缛ɡ�1所述的PCB板检测装置，其特征在于，所述板弯检测�？榘�:光纤传感器和固定治具；
所述光纤传感器分别从不同方向检测板弯，以IO接口方式将检测结果反馈到所述主控制�？椋�
所述固定治具用于安装所述光纤传感器，并承载所述待测PCB板。其中，所述板弯检测�？橹辽侔�:三个平行于所述固定治具所在平面设置的光纤传感器，且其中至少有两个光纤传感器相互垂直。其中，所述光纤传感器包括:发射端和接收端；所述发射端和接收端分别安装在固定治具上的固定位置，发射端和接收端调整在同一直线上。其中，所述主控制模块包括:MCU单元、NVRAM单元、RTC单元、键盘、I/O单元、SPI接口、RS232单元；
所述MCU单元为所述PCB板检测装置的控制核心；NVRAM单元用于保存参数设定；RTC单元提供系统时钟；键盘用于设定输入；1/0单元用于检测、控制；SPI接口用于与电压检测�？榻换皇荩籖S232用于与数据客户端连接。相应的，本发明还提供一种PCB板检测方法，包括:
将待测PCB板的SN码扫描入数据客户端，由数据客户端发送用户指令通知主控制�？榭疾馐裕�
主控制�？榭刂瓢逋浼觳饽？槠舳逋浼觳猓⒔邮账霭逋浼觳饽？榉蠢〉募觳馐荩植涣计罚�
对通过所述板弯检测的待测PCB板，主控制�？榭刂频缪辜觳饽？槠舳缪辜觳猓⒔邮账龅缪辜觳饽？榉蠢〉募觳馐荩植涣计罚�
将所有检测数据打包上传数据客户端保存，以供后续数据分析。其中，所述主控制�？榭刂瓢逋浼觳饽？槠舳逋浼觳猓⒔邮账霭逋浼觳饽？榉蠢〉募觳馐荩植涣计罚�:
将所述待测PCB板放入固定治具，所述固定治具上安装有光纤传感器；
若所述待测PCB板有弯曲的现象，弯曲的部分将阻碍光束的传导，从而触发光纤传感器输出报警信号，所述主控制�？橥ü觳馑龉庀舜衅魇欠裼惺涑霰ň藕糯佣卸纤龃釶CB板是否为不良品。其中，所述主控制�？榭刂频缪辜觳饽？槠舳缪辜觳猓⒔邮账龅缪辜觳饽？榉蠢〉募觳馐荩植涣计罚�:
电压检测�？榧觳馑龃釶CB板上电压检测点的电压信号进行采样，所述电压信号先经过电阻分压网络、电压跟随、保持电路后进入AD数据转换单元，与此同时参考电压也输入到AD数据转换单元，在AD数据转换单元中完成由模拟信号到数字信号的转换，最后通过数据通信单元将电压值传送到主控制�？�。本发明提供的PCB板检测装置及对应的方法针对PCBA生产过程中对产品的电压和板弯进行快速准确检测而设计，主要解决在线生产测试问题，提高产品质量。本发明提供的PCB板检测装置是一种具有电压和板弯测量的装置，其操作简单、测试时间短、安装方便，并能将测试数据上传PC保存，方便数据分析。
进一步的，本发明是针对企业生产环境中的应用，提供一种电压和板弯测量的检测装置，是一种融合了机械、电子、传感器、计算机软件等众多技术的自动化检测系统。本发明主要包括主控制�？�、电压检测�？�、板弯检测模块、数据客户端与测试固定治具五个部分。其中电压检测�？橛傻缪共裳ピ⒉慰嫉缪共ピ�、AD转换单元和高速串行数据通信单元组成；板弯检测模块由三组光纤传感器组成，构成三个不同方向的板弯检测。主控制�？樾鞲鞲鲎幽？榈墓ぷ鳎紫龋刂瓢逋浼觳饽？椋楣庀舜衅骷觳馊霾煌较虻陌逋洌黄浯危舳缪辜觳饽？椋Ｄ獾牡缪剐藕啪裳ピ�、AD转换单元，转换为数字电压值，并将此电压值与标准值做比较，以区分良品与不良品；最后，将所有测试数据上传PC端，由PC保存测试记录，方便数据分析。所有测试过程都由主控制�？榭刂谱远瓿桑扌枞斯げ僮�。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明提供的PCB板检测装置第一实施例结构示意 图2为本发明提供的PCB板检测装置第二实施例结构示意 图3为本发明提供的PCB电压检测模块结构示意 图4为本发明提供的电压检测�？榈墓ぷ髟� 图5为本发明提供的板弯检测�？榻峁故疽� 图6为本发明提供的主控制�？榻峁故疽� 图7为本发明提供的PCB板检测方法第一实施例流程示意 图8为本发明提供的PCB板检测方法第二实施例流程示意 图9为本发明提供的数据客户端登陆界面示意图。
具体实施例方式本发明提供的PCB板检测装置及对应的方法针对PCBA生产过程中对产品的电压和板弯进行快速准确检测而设计，主要解决在线生产测试问题，提高产品质量。本发明提供的PCB板检测装置是一种具有电压和板弯测量的装置，其操作简单、测试时间短、安装方便，并能将测试数据上传PC保存，方便数据分析。参见图1，为本发明提供的PCB板检测装置第一实施例结构示意图。如图1所示，该PCB板检测装置包括:主控制�？�1、电压检测�？�2、板弯检测模块3 ；
所述主控制�？镮用于根据用户指令，控制板弯检测�？�3和电压检测�？�2分别对待测PCB板的板弯和电压进行检测，并根据所述板弯检测�？楹偷缪辜觳饽？榉蠢〉募觳馐菖卸纤龃釶CB板是否检测合格；
所述板弯检测模块3用于根据所述主控制�？镮的控制指令，对待测PCB板的板弯进行检测，并在检测完成后向所述主控制�？镮反馈检测数据； 所述电压检测�？�2用于根据所述主控制�？镮的控制指令，对待测PCB板的电压进行检测，并在检测完成后向所述主控制�？镮反馈检测数据。参见图2，为本发明提供的PCB板检测装置第二实施例结构示意图。在本实施例中，将更为详细的描述PCB板检测装置的结构。所述主控制�？镮用于根据用户指令，控制板弯检测�？�3和电压检测�？�2分别对待测PCB板的板弯和电压进行检测，并根据所述板弯检测�？楹偷缪辜觳饽？榉蠢〉募觳馐菖卸纤龃釶CB板是否检测合格；
所述板弯检测�？�3用于根据所述主控制�？镮的控制指令，对待测PCB板的板弯进行检测，并在检测完成后向所述主控制�？镮反馈检测数据；
所述电压检测�？�2用于根据所述主控制�？镮的控制指令，对待测PCB板的电压进行检测，并在检测完成后向所述主控制�？镮反馈检测数据。进一步的，所述PCB板检测装置还包括数据客户端4。数据客户端4用于向所述主控制�？镮发送所述用户指令，并接收、存储所述主控制模块I反馈的检测数据和检测结果，为以后的数据分析提供帮助。更为具体的，如图3所示，所述电压检测�？�2包括:电压信号采样保持单元21、参考电压产生单元22、AD数据转换单元23、高速串行数据通信单元24 ;其中，电压检测�？�2通过所述高速串行数据通信单元24以SPI协议的方式与主控制�？镮建立连接，所述高速串行数据通信单元24隔离数字信号，以提高电压检测�？榈目垢扇判裕岣卟饬康淖既范�。该电压检测�？�2的工作原理如图4所示:电压信号先经过电阻分压网络，电压跟随、保持电路后进入AD数据转换单元，与此同时参考电压也输入到AD数据转换单元，在AD数据转换单元中完成由模拟信号到数字信号的转换，最后通过数据通信单元将电压值传送到主控制�？椤２渭�5，为本发明提供的板弯检测�？榻峁故疽馔迹缤�5所示，该板弯检测�？榘�:光纤传感器31和固定治具32 ；
所述光纤传感器31分别从不同方向检测板弯，以IO接口方式将检测结果反馈到所述主控制�？椋凰龉潭ㄖ尉�32用于安装所述光纤传感器，并承载所述待测PCB板。优选的，在本发明实施例中，所述板弯检测�？橹辽侔�:三个平行于所述固定治具32所在平面设置的光纤传感器31，且其中至少有两个光纤传感器31相互垂直。更为具体的，所述光纤传感器31包括:发射端311和接收端312 ;所述发射端311和接收端312分别安装在固定治具上的固定位置，发射端311和接收端312调整在同一直线上。本领域技术人员可以理解的是，上述板弯检测�？榻峁乖诖釶CB板上放没有任何遮挡，因此可以采用机械臂或人工方式方便的在生产线和板弯检测模块之间取放，提高效率。进一步的，所述主控制�？榘�:MCU单元、NVRAM单元、RTC单元、键盘、I/O单元、SPI接口、RS232单元(如图6所示);所述MCU单元为所述PCB板检测装置的控制核心；NVRAM单元用于保存参数设定；RTC (Real-time clock)单元提供系统时钟；键盘用于设定输入；I/O单元用于检测、控制；SPI接口用于与电压检测�？榻换皇荩籖S232用于与数据客户端连接。
参见图7，为本发明提供的PCB板检测方法第一实施例流程示意图。本PCB板检测方法可由本发明提供的PCB板检测装置实现。该PCB板检测方法包括:
步骤SlOl，将待测PCB板的SN码扫描入数据客户端，由数据客户端发送用户指令通知主控制�？榭疾馐�。步骤S102，主控制�？榭刂瓢逋浼觳饽？槠舳逋浼觳猓⒔邮账霭逋浼觳饽？榉蠢〉募觳馐荩植涣计�。步骤S103，对通过所述板弯检测的待测PCB板，主控制�？榭刂频缪辜觳饽？槠舳缪辜觳猓⒔邮账龅缪辜觳饽？榉蠢〉募觳馐荩植涣计�。步骤S104，将所有检测数据打包上传数据客户端保存，以供后续数据分析。参见图8，为本发明提供的PCB板检测方法第二实施例流程示意图。本PCB板检测方法可由本发明提供的PCB板检测装置实现。该PCB板检测方法包括:
步骤S201，PCB板检测装置上电后自动完成各个�？榈某跏蓟瓒ǎ胧菘突Ф私⑼ㄐ帕樱氩馐缘却刺�。步骤S202，将待测PCB板的SN码扫描入数据客户端，由数据客户端发送用户指令通知主控制模块开始测试。步骤S203，主控制�？榭刂瓢逋浼觳饽？槠舳逋浼觳猓⒔邮账霭逋浼觳饽？榉蠢〉陌逋浼觳馐�。具体为，将所述待测PCB板放入固定治具，所述固定治具上安装有光纤传感器；若所述待测PCB板有弯曲的现象，弯曲的部分将阻碍光束的传导，从而触发光纤传感器输出报警信号，所述主控制�？橥ü觳馑龉庀舜衅魇欠裼惺涑霰ň藕糯佣卸纤龃釶CB板是否为不良品。步骤S204，主控制�？楦菟霭逋浼觳饽？榉蠢〉陌逋浼觳馐荩卸媳患觳釶CB板是否为不良品，若判断为不良品，则执行步骤S208，否则执行步骤S205。步骤S205，对通过所述板弯检测的待测PCB板，主控制�？榭刂频缪辜觳饽？槠舳缪辜觳猓⒔邮账龅缪辜觳饽？榉蠢〉牡缪辜觳馐�。具体为，电压检测�？榧觳馑龃釶CB板上电压检测点的电压信号进行采样，所述电压信号先经过电阻分压网络、电压跟随、保持电路后进入AD数据转换单元，与此同时参考电压也输入到AD数据转换单元，在AD数据转换单元中完成由模拟信号到数字信号的转换，最后通过数据通信单元将电压值传送到主控制�？�。步骤S206，主控制模块根据所述电压检测�？榉蠢〉牡缪辜觳馐荩卸媳患觳釶CB板是否为不良品，若判断为不良品，则执行步骤S208，否则执行步骤S207。步骤S207，判定所述被测PCB板通过电压和板弯检测。步骤S208，将所有测试数据整合打包，上传数据客户端保存，方便后续数据分析。更为具体的，数据客户端登陆界面如图9所示。数据客户端通过选工单的方式，调用不同产品的测试标准，而测试标准预先由工程人员输入系统，以防止人为的修改测试标准，提高产品品质。测试时，操作员只需要将产品SN扫描入PC软体，PC会下发测试开始指令，主控制�？榭疾馐裕⒔馐越峁够卮�。软体会将所有的测试数据以数据库的方式保存，为以后的数据分析提供帮助。需要说明的是，在本发明各实施中，所述数据客户端可以是电脑PC或其他智能终端。
本发明提供的PCB板检测装置及对应的方法，将电压测量和板弯测量整合在一起，具有准确快速的检测能力，通过实验验证，整个检测过程只要3-6秒；且操作简单，只需简单的三个动作便可完成整个测试，实现自动测试功能；同时，本发明提供的装置和方法具备电压比较判断功能，用于区分良品和不良品；且测试数据能上传PC。使用本检测装置替代原有的万用表测量方法，可大大提高测试效率，并可有效解决万用表表笔划伤PCB板的现象，整合了板弯测量，可节省人力。装置特有的电压比较判断功能，能自动区分良品与不良品，有效地解决人为判断错误，对提高产品质量有重要意义。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory, RAM)等。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种PCB板检测装置，其特征在于，包括:主控制�？�、电压检测�？�、板弯检测�？椋� 所述主控制�？橛糜诟萦没е噶睿刂瓢逋浼觳饽？楹偷缪辜觳饽？榉直鸲源釶CB板的板弯和电压进行检测，并根据所述板弯检测�？楹偷缪辜觳饽？榉蠢〉募觳馐菖卸纤龃釶CB板是否检测合格； 所述板弯检测�？橛糜诟菟鲋骺刂颇？榈目刂浦噶睿源釶CB板的板弯进行检测，并在检测完成后向所 述主控制模块反馈检测数据； 所述电压检测�？橛糜诟菟鲋骺刂颇？榈目刂浦噶睿源釶CB板的电压进行检测，并在检测完成后向所述主控制�？榉蠢〖觳馐�。
2.如权利要求1所述的PCB板检测装置，其特征在于，所述PCB板检测装置还包括数据客户端，其用于向所述主控制�？榉⑺退鲇没е噶睿⒔邮�、存储所述主控制�？榉蠢〉募觳馐莺图觳饨峁�。
3.如权利要求1所述的PCB板检测装置，其特征在于，所述电压检测�？榘�:电压信号采样保持单元、参考电压产生单元、AD数据转换单元、高速串行数据通信单元； 其中，电压检测模块通过所述高速串行数据通信单元以SPI协议的方式与主控制�？榻⒘樱龈咚俅惺萃ㄐ诺ピ衾胧中藕�。
4.如权利要求1所述的PCB板检测装置，其特征在于，所述板弯检测�？榘�:光纤传感器和固定治具； 所述光纤传感器分别从不同方向检测板弯，以IO接口方式将检测结果反馈到所述主控制�？椋� 所述固定治具用于安装所述光纤传感器，并承载所述待测PCB板。
5.如权利要求4所述的PCB板检测装置，其特征在于，所述板弯检测�？橹辽侔�:三个平行于所述固定治具所在平面设置的光纤传感器，且其中至少有两个光纤传感器相互垂直。
6.如权利要求5所述的PCB板检测装置，其特征在于，所述光纤传感器包括:发射端和接收端；所述发射端和接收端分别安装在固定治具上的固定位置，发射端和接收端调整在同一直线上。
7.如权利要求1至6中任一项所述的PCB板检测装置，其特征在于，所述主控制�？榘�:MCU单元、NVRAM单元、RTC单元、键盘、I/O单元、SPI接口、RS232单元； 所述MCU单元为所述PCB板检测装置的控制核心；NVRAM单元用于保存参数设定；RTC单元提供系统时钟；键盘用于设定输入；1/0单元用于检测、控制；SPI接口用于与电压检测模块交换数据；RS232用于与数据客户端连接。
8.—种PCB板检测方法，其特征在于，包括: 将待测PCB板的SN码扫描入数据客户端，由数据客户端发送用户指令通知主控制�？榭疾馐裕� 主控制�？榭刂瓢逋浼觳饽？槠舳逋浼觳猓⒔邮账霭逋浼觳饽？榉蠢〉募觳馐荩植涣计罚� 对通过所述板弯检测的待测PCB板，主控制�？榭刂频缪辜觳饽？槠舳缪辜觳猓⒔邮账龅缪辜觳饽？榉蠢〉募觳馐荩植涣计罚唤屑觳馐荽虬洗菘突Ф吮４妫怨┖笮莘治�。
9.如权利要求8所述的PCB板检测方法，其特征在于，所述主控制模块控制板弯检测模块启动板弯检测，并接收所述板弯检测�？榉蠢〉募觳馐荩植涣计罚�: 将所述待测PCB板放入固定治具，所述固定治具上安装有光纤传感器； 若所述待测PCB板有弯曲的现象，弯曲的部分将阻碍光束的传导，从而触发光纤传感器输出报警信号，所述主控制�？橥ü觳馑龉庀舜衅魇欠裼惺涑霰ň藕糯佣卸纤龃釶CB板是否为不良品。
10.如权利要求9所述的PCB板检测方法，其特征在于，所述主控制�？榭刂频缪辜觳饽？槠舳缪辜觳猓⒔邮账龅缪辜觳饽？榉蠢〉募觳馐荩植涣计罚�: 电压检测模块检测所述待测PCB板上电压检测点的电压信号进行采样，所述电压信号先经过电阻分压网络、电压跟随、保持电路后进入AD数据转换单元，与此同时参考电压也输入到AD数据转换单元，在AD数据转换单元中完成由模拟信号到数字信号的转换，最后通过数据通信单元将电压 值传送到主控制模块。
全文摘要
本发明提供一种PCB板检测装置及对应的方法。该装置包括主控制�？�、电压检测�？�、板弯检测�？椋恢骺刂颇？橛糜诟萦没е噶睿刂瓢逋浼觳饽？楹偷缪辜觳饽？榉直鸲源釶CB板的板弯和电压进行检测，并根据板弯检测�？楹偷缪辜觳饽？榉蠢〉募觳馐菖卸洗釶CB板是否检测合格；控制板弯检测�？楹偷缪辜觳饽？榉直鹩糜诟葜骺刂颇？榈目刂浦噶睿源釶CB板的板弯和电压进行检测，并在检测完成后向主控制�？榉蠢〖觳馐�。本发明提供的PCB板检测装置及对应的方法针对PCBA生产过程中对产品的电压和板弯进行快速准确检测而设计，操作简单、测试时间短、安装方便，并能将测试数据上传PC保存，方便数据分析。
文档编号G01R31/28GK103149527SQ20121056111
公开日2013年6月12日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者邓智强, 揭光幸, 吕小刚, 安正庆, 谢昆哲 申请人:精成科技电子(东莞)有限公司
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