自动测试方案费下载.doc

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1、自动线圈匝间短路检测仪方案说明书1设备概述1.1背景介绍近年来，变压器作为开关电源电路中的关键器件Z_,相当大一部分采用在PCB内layout铜箔的形式来进行制作（如图1.1.1）o随着开关电源的市场仃益膨胀，这类变压器的订单一直呈上升趋势。各大PCB板厂在改进T艺的同时，依然无法彻底避免在生产该类型的变压器时出现PCB内的铜箔匝间短路的情况。出现短路的变压器被视为废品，山于这种情况非常隐蔽，通过物理性的观测难以发现，因此需要专用仪器进行检测。目前市场上这类检测仪广泛存在体积大，测试不方便的情况。我公司针对此情况研发的便携式线圈匝间短

2、路测试仪已经解决了该问题（图1.1.2）。该仪器的使川方法非常简单，只需要将探头插入待测的PCB线圈孔即可。然而我公司研发人员在对PCB板厂的生产一线匕使用该仪器的观察发现以下问题：1•人工的测试效率低下，一个工人一分钟只能完成20〜30个左右线圈的测试任务，并且很难长时间维持这个速度；2.大量相同的PCB放置在一起容易使人产生视觉疲劳，可能造成漏检。3.负责检测的工人会存在探头插不到位的操作，可能导致漏检。目前，以深南电路为例，客户对该机器提出以下两点基本需求：1・要保证效率，确保产能为第一要务2.要求高可靠性。针对这种情况，需要研

3、发的自动化机器的意义在于：将大量重复的人工插入探头并进行好坏判断的工作交给机器来做。目的是：提高效率，杜绝漏检。1.2概念如图1.2.1所示，该图原本为点胶机的概念图，本方案借用这类已经很成熟的结构，将“点胶”的动作稍作变化便成为了“将探头插入电感孔”的动作。市面上具有这样结构的XY移动平台或者是点胶机类产品极为丰富，有大量例子可以模仿，对于降低研发费用提高研发速度非常冇帮助。图1.2.1线圈短路检测模块介绍2.1原理简述本电路通过将一个磁芯电感作为传感器，该电感作为克拉波振荡器的震荡电感，将待测电感垂宜套在传感器电感上，若待测电感短

4、路则会切割震荡电感的磁路引起振荡器振幅卜'降甚至停丧，通过将该振荡信号放大滤波以后，比较判断电路便可判断出待测线圈是否短路。该方案电路简单有效，在前面的产品里已经验证。原理框图如图2丄1图2.1.1比较.报警电路传感器L图2.1.2其屮传感器L是要插入PCB的探头。图2.1.3将提供一个宜观的比较，短路线圈和正常线圈不同情况的对比。图中波形为克拉波振荡器输出O图2・1・3在本机器中将全部采用SMD器件整合为可以替换的模块，对外提供简单的电源、地以及错谋输出逻辑的三线接口，为研发以及将来维护带来方便，提高稳定性。3运动方案3.1基本需求

5、为了完成定位-移动-插入探头的动作，在运动方向上需要3轴。山于“插入探头”的动作行程固定，因此需要精密控制运动的方向仅有X,Y2轴。所选购的运动方案主要包括一组X.Y移动单元以及一组Z轴移动单元。3.1.1X,Y移动单元经过沟通，以深南电路提供的数据为例，电源线圈板整板大小在550*60()mm以内。考虑余量和需要调整的部分，X,Y轴的行程控制在700mm〜800mm以内比较合适。目前市场上导轨和移动模组类产品的优秀厂家有THK、HIWIN等。其中最具特色的就是THK的“LM智能组合单元”。THK的招牌产品“LM智能组合单元”是应对需

6、要不断修改的单轴运动设计而生的。建议选择THKGL型丝杆样式的智能组合单元175-10C_GL.pdf使用2套该单元组合为2轴移动单元，通过2个伺服电机进行驱动，可以实现快速的移动,定位。3.1.2Z轴单元该单元主要完成将短路测试模块的探头插入PCB板孔的任务。行程固定，对精度要求不高。可供选择的方案包括以下两种：气缸驱动式以及电机驱动式。气缸式：将探头绑定在气缸的轴端，通过控制气阀的来完成伸缩运动。电机驱动式：探头的伸缩可以通过2种形式来完成。1.电机与丝杆结合为电动缸将转动变为直线运动2.采用类似老式火车的活塞■推轮的机构，将转动

7、变为直线运动，电机转一周探头完成一次伸缩运动。3.2方案1探头模块与Z轴移动单元安装在依靠2组LM智能单元组成的X,Y移动系统上，待测板

8、古I定于底部夹具。当开始检测时，探头的移动、插入待测板通过3轴联合的形式进行移动。3.3方案2待测板夹具上安装可控行程的皮带，探头模块与Z轴移动单元安装在依靠1组LM智能单元的2轴移动系统上。开始测试时，PCB依靠皮带进行纵向步进，2轴系统进行横向的移动与测试。4控制、用户界面方案4.1控制方案为了简化设计，不使用计算机进行控制。控制工作将山一个控制器完成。控制器的MCU可以使用Atmega系列或S

9、TM32系列。该控制器的外设包括一个触摸屏，一个数字键盘以及对应的电机伺服器、传感器接口。4.2用户界面方案采用类似向导的模式，每一类板测试Z前以“下一步”的方式让用户填入以卜-必须的参数:每板模块数量、每模块待测孔数、