CN103389200A

CN103389200A - Led高速分光测试装置

Info

Publication number: CN103389200A
Application number: CN2013103231408A
Authority: CN
Inventors: 李常松; 李婉珍
Original assignee: ZHEJIANG FIRST ELECTRONIC TECH Co Ltd
Current assignee: Taizhou Lijing Optoelectronic Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2033-07-29
Also published as: CN103389200B

Abstract

本发明属于发光管的测试技术，特别是一种LED高速分光测试装置，由控制器控制的进料机构、测试机构组成，所述进料机构包括一可将LED按设定正负极方向自动排序并逐一送出的圆形振动盘，圆形振动盘与条形振动器衔接，条形振动器与滑台衔接，滑台与LED座台衔接，在LED座台台面的左侧安装一积分球，与光电探测器连接的探头一和与光纤光谱仪连接的探头二分别与该积分球连接，安装在滑台正前方的第一电机的电机轴连接的直角拐杆作圆周运行时能够拨动LED引脚翻转，使LED引脚可在瞬间与有测试电压的弹簧触片接触。本发明测试效率显著提高，检测流程实现自动化，并可达到依测试结果分类收集，结构简单，有利于量产化的成本控制。

Description

LED高速分光测试装置

技术领域

本发明涉及LED（发光二极管）的测试技术，特别是一种提高测试效率的LED（发光二极管）分光测试装置。

背景技术

LED在封装完成后需要进行光学特性的测试，如对光强、波长、波宽、色纯度、色温等指标进行测试、分选。由于LED量产数量巨大，若逐一测试，耗工费时，占据成本比例过高而使企业无法承受。现有技术对LED分光测试，主要还是用光学测量仪以手工抽样测试，但实际上量产的LED具有一定的光学离散性，若不进行100%测试、分选，会直接影响用户的使用效果。针对这一问题，已有一些研究成果出现，如中国专利申请号为：200510052584.8，名称为量产式发光二极管的测试装置，包含控制模块、至少一积分球测试模块、以及至少一测试板。该积分球测试模块是连接至该控制模块，且每一积分球测试模块具有电性输出、光输出、以及一光输入口；该测试板对应于该积分球测试模块设置，且每一测试板是在其上放置有多个发光二极管；其中，该光输入口开设有一预定面积，可一次涵盖预定数量的发光二极管在它的下面，该积分球测试模块包括有对应于预定数量的发光二极管的多数探针，且可同时以一对一接触式探测预定数量的该发光二极管的电性特性。该技术方案虽然可以一次涵盖测试板上预定数量的发光二极管，相对于人工可以提高测试效率，但测试板上所有发光二极管仍需人工插排，测试效率仍不尽人意。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可显著提高效率的LED高速分光测试装置。

本发明的技术方案是：LED高速分光测试装置，由控制器控制的进料机构、测试机构组成，所述进料机构包括一可将LED按设定正负极方向自动排序并逐一送出的圆形振动盘，其特征在于所述进料机构还包括与圆形振动盘衔接的条形振动器，以及与条形振动器衔接的滑台，条形振动器和滑台分别开有供LED引脚插入并运行的直槽，该两直槽衔接，直槽的宽度大于引脚的厚度小于两引脚之间的最大距离，使LED在直槽中运行时不可转向；

所述测试机构包括：

与所述滑台衔接的LED座台，该LED座台开有L形直角通槽，其中短边通槽与滑台直槽对接并宽度对应，长边通槽宽度大于两引脚之间的最大距离，LED座台的高度小于LED引脚的长度，当LED从滑台滑落直至LED头部座于LED座台的上平面时，以及LED在转动时，LED的两引脚的一部分都露于LED座台之外；

在所述LED座台台面的左侧安装一积分球，与光电探测器连接的探头一和与光纤光谱仪连接的探头二分别与该积分球连接，积分球固定在安装板上，安装板开有供LED头部伸入且与积分球内腔连通的输入孔，该输入孔刚好能卡住LED头部的凸缘，安装板的上部向内弧面弯曲，弧面弯曲部位的下表面自端沿起开有弧面凹槽直至与输入孔连通；

位于LED座台后侧安装在滑台左侧的气嘴；

安装在滑台正前方的第一电机，该电机轴的轴线指向滑台直槽的底端，该电机轴连接一由横杆和纵杆组成的直角拐杆，直角拐杆的横杆的长度大于LED座台的横向最大尺寸的二分之一，小于LED引脚的长度，使直角拐杆的纵杆作圆周运行时不触及LED座台而能够拨动LED引脚翻转。

在所述LED座台的长边通槽槽口方向正对的右侧，设置有提供测试电压的弹簧触片装置，该装置包括安装在绝缘台板上且位置相错的正负极触片。

所述的条形振动器的本体后端设置由第二电机驱动的凸轮，该凸轮与条形振动器本体后端下表面顶触，或者条形振动器本体后端通过力传递杆与圆形振动盘的盘体连接，条形振动器前端底部与设置的销轴转动配合。

所述条形振动器的一侧安装由步进电机构成的第三电机驱动的拨轮，该拨轮的拨齿在拨动前一LED前行的同时阻止了后一LED。

所述滑台的左侧前端在靠近积分球输入孔位置开有供容置气嘴的凹槽，该气嘴通过电磁阀与所述控制器电连接。

所述LED座台在位于气嘴下方的部位制成向下倾斜的滑槽。

所述的正负极弹簧触片的接触点面向所述LED座台的长边通槽的槽口，其中正极触片的接触点至所述安装板输入孔的距离L6小于LED头部的凸缘至引脚的最大长度的范围为0.5-2mm；

所述的正极触片和负极触片底部均开有供螺钉将其固定于绝缘板上的用于调节位置的长圆孔。

在所述的正极触片和负极触片之间设置有分隔楔，楔体的厚度等于正极触片和负极触片之间的距离，也基本等于LED正负极引脚之间的距离。

所述的第一电机采用步进电机或伺服电机，其电机轴基本上在270°范围内交替正转、反转。

本发明由于将被测LED在翻转动态过程中与静态的弹簧触片滑触而被瞬间通电，光电探测器和光纤光谱仪分别将接收到的信号通过控制器分析，可以控制分类收集，测试效率显著提高，检测流程实现自动化的100%的检测，结构简单，有利于量产化的成本控制。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2表示LED的纵向尺寸。

图3为图1中D处局部放大图。

图4为图1中条形振动器、滑台、LED座台的左视图。

图5-图8为本发明被直角拐杆的纵杆拨动LED引脚不同时刻的LED翻转状态示意图。

图9为图1中积分球装置的局部剖视图。

图中标记说明：条形振动器1，滑台11,滑台直槽111，条形振动器本体13，本体直槽131，LED座台15，滑槽151，长边通槽152，短边通槽153，积分球16，安装板161，弧面凹槽162，探头一163，探头二164，输入孔165，轴销17，第二电机18，凸轮181，延伸块19，圆形振动盘2，LED3，凸缘31，拨轮4，第三电机41，气嘴5，电磁阀51，第一电机6，横杆61，纵杆62，弹簧触片装置7，分隔楔71，负极触片72，正极触片73，长圆孔74，电源线75，绝缘台板76，LED负极引脚长度L1，LED正极引脚长度L2，LED凸缘至正极引脚端点的长度L3，弹簧触片在自由状态下与安装板之间的距离L4,弹簧触片在受挤压状态下的变形距离L5。

具体实施方式：

参照图1—图4，LED高速分光测试装置，由控制器控制的进料机构、测试机构组成，所述进料机构中可将LED按设定正负极方向自动排序并逐一送出的圆形振动盘2选用市售产品，如东莞市长安键嘉自动化设备厂生产的LED振动盘，其每分钟出料数量为90-160个。圆形振动盘2与条形振动器1衔接，使圆形振动盘输出的LED依次进入条形振动器本体直槽131内；条形振动器本体13和滑台11分别开有供LED引脚插入并运行的直槽，条形振动器本体直槽131的另一端与滑台直槽111上端衔接，使本体直槽输出的LED依次进入滑台直槽内，上述直槽以及下述的L形直角中短边通槽153的宽度相同，均大于LED引脚的厚度小于两引脚之间的最大距离，使LED在槽中运行时不可转向。条形振动器本体13后端的延伸块19下方设置由第二电机18驱动的凸轮181，该凸轮与延伸块19顶触，本体13前端底部与设置的销轴17转动配合；或者条形振动器本体13后端通过力传递杆191与圆形振动盘2的盘体连接，如图4中虚线所示。这样，凸轮的转动或圆形振动盘的带动，使本体13绕销轴17作微幅上下摆动，不断将LED前送。条形振动器本体13的一侧安装由步进电机构成的第三电机41驱动的拨轮4，拨轮4位于本体13前端，该拨轮的拨齿间隔拨动前一LED从滑台滑落的同时阻止了后一LED，以避免滑台直槽内等候测试的LED拥挤而干扰前一LED翻转运行。

测试机构包括：

与滑台11衔接的LED座台15，该LED座台开有L形直角通槽，其中短边通槽153与滑台直槽111下端对接，长边通槽152宽度略大于两引脚之间的最大距离，使两引脚组成的平面可在长边通槽152内翻转；LED座台15的高度小于LED引脚的长度，实施设计为1:3，当LED从滑台滑落至LED头部座于LED座台的上平面时，以及LED在翻转时，LED的两引脚的一部分都露于LED座台之外；在所述LED座台台面的左侧安装一积分球16，与光电探测器连接的探头一163和与光纤光谱仪连接的探头二164分别伸入于该积分球内腔，积分球16固定在安装板161上，安装板161固定于LED座台的左侧，结合图9所示，安装板开有供LED头部伸入且与积分球内腔连通的输入孔165，该输入孔孔径与LED头部直径配合，刚好能卡住LED头部的凸缘31，安装板的上部向内弧面弯曲，弧面弯曲部位的下表面自端沿起开有弧面凹槽162直至与输入孔连通；滑台11的左侧前端在靠近积分球输入孔165位置开有供容置气嘴5的凹槽，该气嘴通过电磁阀51与所述控制器电连接。

在所述LED座台左侧位于气嘴5下方的部位制成向下倾斜的滑槽151，该滑槽的下方设置有承接从滑槽滑落下来的LED的分类收集盒。该收集盒内按指标分类分为若干格，其底部与安装在机座上的滑轨滑动配合，其一侧与气动元件的活塞杆连接。控制器根据测试结果，驱动气动元件的活塞杆不动，或伸出或回缩指令行程，带动分类收集盒滑动，选择相应品质格位于滑槽151正下方的承接位置。

水平安装在滑台11正前方的可由控制器调节转速的第一电机6，该电机采用步进电机或伺服电机，电机轴的轴线指向滑台直槽111的底端，电机轴基本上在-180°至+90°的270°范围内交替正转、反转，如图5中虚线所示，其中-180°为起始位，+90°为终止位。电机6的电机轴连接一由横杆61和纵杆62组成的直角拐杆，直角拐杆的横杆的长度至少大于LED座台的横向最大尺寸的二分之一，小于LED正极引脚长度L2，纵杆62的顶端位于LED座台与滑台11交接的平面上，使直角拐杆的纵杆62作正反圆周运行时不触及LED座台而能够拨动LED引脚翻转。滑台11的设置，是为了对相邻的后一LED与处于测试位的LED提供一个足够的间隔距离，以避免纵杆62拨动测试位的LED引脚时同时触及相邻的后一LED引脚而造成卡死。

在所述LED座台的长边通槽12槽口方向正对的右侧，设置有提供测试电压的弹簧触片装置7，该装置包括安装在绝缘台板76上且位置相错的正负极触片，其中正极触片自由状态下的接触点至安装板的距离L4小于LED凸缘至正极引脚端点的长度L3的范围为0.5-2mm，因为LED正极引脚长度大于负极引脚长度，所以正极触片73距LED座台的距离大于负极触片72距LED座台的距离，距离差L5等于LED正负极引脚长度差。正负极触片的接触点区域设计成弧面，有利于正负极引脚顺畅滑过。当然，若当LED依次从滑台滑落至LED座台的上平面的测试起始位置LED负极引脚统一在前时，则正负极触片相错位置互换。为了适应不同规格（引脚长度不同）LED的测试，在正极触片和负极触片的底部开有供螺钉将其固定于绝缘板76上的用于调节位置的长圆孔74，提供测试电压的电源线75与正负极触片的底部固定连接。针对可能在前面工序中受挤压等因素造成个别LED两引脚相互靠拢甚至接触的情况，在绝缘台板76侧沿正负极触片的中心位置，向左延伸出一竖立的分隔楔71，楔头朝下，可将被纵杆62拨送到此位置时的LED正负极引脚分隔开，进而各自滑触对应触片。楔体的厚度等于正极触片和负极触片之间的距离，也基本等于LED正负极引脚之间的距离。

结合图4所示，位于LED座台后侧及滑台的左侧前端在靠近积分球的位置开有供容置气嘴5的凹槽，该气嘴通过电磁阀51与控制器电连接。

测试分类过程说明：

参照图5-图8，首先圆形振动盘将LED引脚朝下按设定正负极引脚方向自动排序并逐一送出并进入条形振动器直槽继续向前输送，LED在槽内运行过程中不转向，保持LED正极引脚在前，经过拨轮构成的闸口间隔放行进入滑台滑落至LED座台到达测试起始位置，LED两引脚位于L形直角通槽的拐角处，LED的两引脚的大部分都露于LED座台之下。这时电机6的直角拐杆纵杆位于-180°起始位，直角拐杆的纵杆逆时钟方向转动快速触及并带动LED的两引脚向上翻转，如图5、图6所示；当LED引脚继续向上翻转并开始触及弹簧触片时，引脚受到阻力，LED产生一个整体向左上方移动的趋势，这时LED头部顶面沿安装板下表面的弧面凹槽导向逐渐滑入积分球的输入孔，LED头部的凸缘被输入孔抵靠，由于正极触片自由状态下的接触点至输入孔的距离L4小于LED凸缘至正极引脚端点的长度L3，LED引脚则迫使弹簧触片产生弹性变形0.5-2mm的范围，使LED通电，如图7所示，与光电探测器连接的探头一和与光纤光谱仪连接的探头二接收积分球腔内的漫反射光信号并经过通信接口传输到控制器，控制器则快速对光强、波长、波宽、色纯度、色温等指标进行计算、判断，向分类收集盒发出运行指令；当直角拐杆的纵杆继续沿圆周轨迹运行，拨动LED引脚脱离弹簧触片继续向上翻转，直至纵杆到达+-90°终止位，由于安装板输入孔制成长圆孔，LED头部可从输入孔滑出，如图8、图9所示，这时控制器控制气嘴向前吹气，LED在重力作用的同时被吹向滑槽，最后离开滑槽向下落向分类收集盒。此时直角拐杆的纵杆快速回转至-180°起始位。当回程中直角拐杆的纵杆即将越过-90°位置时，相邻的后一LED受拨齿拨动放行下滑至测试起始位，即座于LED座台上等待，周而复始。

Claims

1.LED高速分光测试装置，由控制器控制的进料机构、测试机构组成，所述进料机构包括一可将LED按设定正负极方向自动排序并逐一送出的圆形振动盘（2），其特征在于所述进料机构还包括与圆形振动盘（2）衔接的条形振动器（1），以及与条形振动器衔接的滑台（11），条形振动器（1）和滑台（11）分别开有供LED引脚插入并运行的直槽，该两直槽衔接，直槽的宽度大于引脚的厚度小于两引脚之间的最大距离，使LED（3）在直槽中运行时不可转向；

所述测试机构包括：

与所述滑台（11）衔接的LED座台（15），该LED座台开有L形直角通槽，其中短边通槽（153）与滑台直槽（111）对接并宽度对应，长边通槽（152）宽度大于两引脚之间的最大距离，LED座台的高度小于LED引脚的长度，当LED从滑台滑落直至LED头部座于LED座台的上平面时，以及LED在转动时，LED的两引脚的一部分都露于LED座台（15）之外；

在所述LED座台台面的左侧安装一积分球（16），与光电探测器连接的探头一（163）和与光纤光谱仪连接的探头二（164）分别与该积分球连接，积分球（16）固定在安装板（161）上，安装板开有供LED头部伸入的且与积分球内腔连通的输入孔（165），该输入孔刚好能卡住LED头部的凸缘（31），安装板（161）的上部向内弧面弯曲，弧面弯曲部位的下表面自端沿起开有弧面凹槽（162）直至与输入孔（165）连通；

位于LED座台后侧安装在滑台左侧的气嘴（5）；

安装在滑台正前方的第一电机（6），该电机轴的轴线指向滑台直槽（111）的底端，该电机轴连接一由横杆（61）和纵杆（62）组成的直角拐杆，直角拐杆的横杆的长度大于LED座台的横向最大尺寸的二分之一，小于LED引脚的长度，使直角拐杆的纵杆作圆周运行时不触及LED座台而能够拨动LED引脚翻转；

在所述LED座台的长边通槽（152）槽口方向正对的右侧，设置有提供测试电压的弹簧触片装置（7），该装置包括安装在绝缘台板（76）上且位置相错的正负极触片（73,72）。

2.根据权利要求1所述LED高速分光测试装置，其特征在于所述的条形振动器（1）的本体（13）后端设置由第二电机（18）驱动的凸轮（181），该凸轮与条形振动器本体（13）后端下表面顶触，或者条形振动器本体（13）后端通过力传递杆（191）与圆形振动盘（2）的盘体连接，条形振动器前端底部与设置的销轴（17）转动配合。

3.根据权利要求1或2所述LED高速分光测试装置，其特征在于所述条形振动器（1）的一侧安装由步进电机构成的第三电机（41）驱动的拨轮（4），该拨轮的拨齿在拨动前一LED前行的同时阻止了后一LED。

4.根据权利要求1所述LED高速分光测试装置，其特征在于所述滑台（11）的左侧前端在靠近积分球输入孔（165）位置开有供容置气嘴（5）的凹槽，该气嘴通过电磁阀（51）与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1所述LED高速分光测试装置，其特征在于在所述LED座台位于气嘴（5）下方的部位制成向下倾斜的滑槽（151）。

6.根据权利要求1所述LED高速分光测试装置，其特征在于所述的正负极弹簧触片（73,72）的接触点面向所述LED座台的长边通槽（152）的槽口，其中正极触片（73）在自由状态下接触点至所述安装板输入孔的距离（L5）小于LED头部的凸缘（31）至引脚的最大长度（L3）的范围为0.5-2mm。

7.根据权利要求1所述LED高速分光测试装置，其特征在于所述的正极触片和负极触片底部均开有供螺钉将其固定于绝缘板（76）上的用于调节位置的长圆孔（74）。

8.根据权利要求1或6或7所述LED高速分光测试装置，其特征在于所述的在正极触片和负极触片之间设置有分隔楔（71），楔体的厚度等于正极触片和负极触片之间的距离，也基本等于LED正负极引脚之间的距离。

9.根据权利要求1所述LED高速分光测试装置，其特征在于所述的第一电机（6）采用步进电机或伺服电机，其电机轴基本上在270°范围内交替正转、反转。