印刷電路板自動測試系統

類別
測試和質量
所用產品：LabVIEW ™ 5.1,NI-DAQ ™ 6.5.1,SQL Toolkit,Internet,Developers Toolkit,PXI ™ -8156B,PXI-6040E,PXI-6533,PXI-8420
挑戰：
設計一個高度自動化的并具有良好用戶界面的產品測試系統，用它來完成電路板的功能測試，并要求能生成基于數據庫的完整報告。
解決方案：
利用LabVIEW軟件，該測試系統集成了儀器控制、數據采集、數據庫操作和報警的功能。
介紹：
V I Engineering Inc., －National Instruments的一個系統聯盟商，與Invensys Appliance Controls簽訂合同來幫他們開發一套電路板測試系統。這個系統具有兩個可以互相切換的測試工位，這樣就可以做到在對一個工件進行測試的時候，可以將另一個卸下或裝上一個新的工件。
所有的測試步驟都是自動的，所以操作工可以專注于手動更換工件。具體的測試包括條形碼的確認，串口通訊，EEPROM確認，一個電壓測試，LED測試，UV電壓感應電路確認，共鳴器精度確認，復位按鈕的測試，揚聲器音量測試，UV燈泡電壓測試和interlock輸入測試。每個工件的所有測試結果和是否通過測試的狀態都會記錄在數據庫中。這個測試系統測量板卡的所有功能以確定是否滿足質量標準。
系統設計
有一個測試夾具用于安裝工件。當工件被夾緊后，夾具上的一個開關會被使能。軟件會控制夾緊裝置并讀到開關的狀態。工件上的所有接口都采用Pogo插針，所以不用手動的去做連接。LED用圖像傳感器來探測，揚聲器輸出用麥克風來測量。
測試模式
三個測試模式分別是：產品測試模式、質量檢測模式和查錯檢測模式
產品測試模式
這個模式用于測試新產品。操作工將一個板卡裝入工位1或工位2。在測試過程中操作工可以隨時停止測試。每以時刻，只有一個工位在工作。這樣設計的目的是讓一個工件進行測試的時候，操作工可以卸下另一個，再裝上一個新的。在一個工位的測試結束時，如果另一個工件已正確安裝，那么測試系統會馬上開始測試。板卡在測試的時候，工位上的顯示屏會列出當前進行的測試步驟和狀態（見圖１）。如果測試失敗，測試過程會停止。當測試結束后，所有的數據會存入數據庫。

圖１. 測試系統主界面
質量檢測模式
質量檢測模式用來對板卡進行功能檢測并將測試結果和已存的數據進行比較。這個模式的目的是對板卡進行再次測試而不用對EEPROM做再次編程。核查員也可以確認板卡已經通過了所有的測試。
查錯檢測模式
這個模式允許操作工選擇特定的測試步驟。所選的步驟可以被重復無限次或重復1到99次。這個模式主要用來查錯。這里用到的產品數據庫是Microsoft Access,主要用于生成產品測試報告。這里的測試數據來自LabVIEW測試系統。微軟的Access數據庫生成的報告可以跟蹤工件的性能并為產品質量的提高提供反饋。在數據庫中有四個關系型的表格，分別存儲了測試結果。當用戶運行程序，主界面（見圖２）會顯示出一些選項，選中后可以生成預定義的報告。

圖２. 數據庫報告生成主界面
總結
V I Engineering實現了一個用LabVIEW和互聯網開發工具包開發的基于PXI的測試系統。這個高度自動化的強大系統每年可以測試上百萬的電路板，并可以跟蹤生產線上產品的性能統計數據，生成需要的報告。