CN104133173A - 一种全自动测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动测试装置，包括沿X轴排列的第一机架、第二机架和第三机架，第一机架上设有用于运送被测元件的第一输送机构和用于定位被测元件的中转定位平台，第一机架上安装有用于将被测元件运至中转定位平台的第一搬运机构；第二机架上矩形阵列有若干用于检测被测元件是否合格的测试机构，每个测试机构均与检测单元相连；第三机架上设有用于分别收集合格品和不合格品的收料单元；位于第一机架、第二机架和第三机架的侧面设有用于将中转定位平台上的被测元件送至测试机构进行检测并将检测后的被测元件放置到收料单元上的第二搬运机构。实现了自动流水化循环作业，无需人员值守，提高了作业效率和检测效率，且检测稳定、检测效果好。

Description

一种全自动测试装置

技术领域

本发明属于主板测试技术领域，尤其涉及一种全自动测试装置。

背景技术

现阶段，随着移动通信技术的发展，移动通信产品种类和数量日渐增长，手机主板作为其不可缺少的一部分，其测试工作如何降低成本，有效提高工作效率已成为众多生产厂家越来越重视的问题。

目前手机主板程序下载、校准、测试主要采用手动工装测试，一般工厂生产测试中，皆使用人工测试，产品质量好坏受测试人员的影响很大，在测试的过程中，测试人员需时刻注意计算机屏幕，观察测试中相关程序的反应，眼睛很容易疲劳；同时，测试人员每天单个取放主板进行大量的人工重复性测试，对手机主板测试可能发生误造作，且浪费工时，产量低、人工成本高；即使是有些工厂加入了机器测试，但是在测试过程中也需要人工多次干预，其自动化程度不高，且作业效率低。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种全自动测试装置，以实现自动化测试，提高作业效率和测试效果的目的。

为解决上述技术问题，本发明实施例的技术方案是：一种全自动测试装置，包括沿X轴横向排列在一起的第一机架、第二机架和第三机架，所述第一机架上设有用于运送被测元件的第一输送机构和用于定位所述被测元件的中转定位平台，所述第一机架上安装有用于将所述第一输送机构上的被测元件运送至所述中转定位平台的第一搬运机构；

所述第二机架上矩形阵列有若干用于检测所述被测元件是否合格的测试机构，每个所述测试机构均与检测单元相连；

所述第三机架上设有用于分别收集合格品和不合格品的收料单元；

位于所述第一机架、所述第二机架和所述第三机架的侧面设有用于将所述中转定位平台上的所述被测元件送至所述测试机构进行检测并将检测后的所述被测元件放置到所述收料单元上的第二搬运机构。

作为一种改进，所述第一搬运机构包括安装于所述第一机架上的XYZ三轴机械手，所述三轴机械手上设有由第一动力装置驱动的转轴，所述转轴上设有第一吸嘴；

所述第二搬运机构包括由X轴运动机构驱动的滑架，所述滑架上安装有由Z轴运动机构驱动的滑台，所述滑台上设有第二吸嘴。

作为进一步的改进，所述第一输送机构为第一输送带，与所述第一输送带对应位置的所述第一机架上设有用于检测所述第一输送带上的所述被测元件到位情况的第一CCD相机；

位于所述第一输送带和所述中转定位平台之间的所述第一机架上设有用于检测所述第一吸嘴吸取到的所述被测元件的位置状态的第二CCD相机；

所述三轴机械手上设有用于扫描所述被测元件上条形码的扫码器。

作为再进一步的改进，所述测试机构包括基座，所述基座上沿Y轴滑动安装有由第二动力装置驱动并用于支撑测试工装的托板，所述托板与所述基座平行设置；

所述托板两侧竖向滑动安装有上针床和下针床，所述上针床和所述下针床均与所述检测单元相连，所述上针床和所述下针床的侧面通过平面连杆机构连接在一起；

所述基座上设有驱动所述平面连杆机构动作并实现所述上针床和所述下针床同时压向所述测试工装上所述被测元件的第三动力装置。

作为更进一步的改进，所述基座上固定安装有导向柱，所述上针床和所述下针床均沿Z轴滑动安装于所述导向柱上；

所述平面连杆机构包括交叉铰接在一起的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆的铰接点固定设置在与所述托板对应位置的所述基座上；

所述第一连杆和所述第二连杆的上端和下端均开设有滑槽，所述上针床和所述下针床上均设有滑轮，所述滑轮均约束安装于对应的所述滑槽内，所述下针床连接所述第三动力装置。

作为又进一步的改进，所述第三动力装置包括水平设置的气缸，所述气缸的活塞杆通过第一铰接轴铰接一推架，所述推架通过二连杆机构连接所述下针床；

所述二连杆机构包括通过第二铰接轴铰接在一起的第三连杆和第四连杆，所述第三连杆铰接在所述基座上，所述第四连杆铰接于所述下针床上，所述推架铰接于所述第二铰接轴上。

作为又进一步的改进，所述基座上设有滚轮座，所述滚轮座上设有沿Y轴设置的滑道，所述第一铰接轴的端部设有滚轮，所述滚轮约束安装于所述滑道内。

作为更进一步的改进，所述上针床上设有一安装槽，所述安装槽内滑动安装有凸出所述上针床的压柱，所述上针床与所述压柱之间设有用于将所述压柱顶靠在所述被测元件上的压缩弹簧，所述压缩弹簧设置于所述安装槽内且套装于所述压柱上。

作为再进一步的改进，所述收料单元包括用于存放不合格品的暂存工装和用于运送合格品的第二输送机构；

所述测试机构包括一次检测机构和用于检测一次检测后不合格品的二次检测机构。

作为又进一步的改进，所述暂存工装包括用于存放一次检测后不合格品的一次存放区和用于存放二次检测后不合格品的二次存放区；所述第二输送机构为第二输送带。

采用了上述技术方案后，本发明实施例的有益效果是：

由于该全自动测试装置包括第一搬运机构和第二搬运机构，从而通过第一搬运机构将第一输送带上的被测元件转移至中转定位平台上，然后通过第二搬运机构将中转定位平台上的所有被测元件转移至与检测单元相连的测试机构，检测后通过第二搬运机构运送至收料单元并分别收集合格品和不合格品，采用该全自动测试装置实现了全自动流水化循环作业，无需测试人员值守，大大提高了作业效率和检测效率，且检测稳定、检测效果好。

由于第一机架上设有第一CCD相机和第二CCD相机，从而通过第一CCD相机将被测元件拍照后，依靠三轴机械手的动作带动第一吸嘴吸取被测元件，吸取后并通过第二CCD相机拍照后，转轴转动使运送至中转定位平台上的被测元件定位后摆放一致，为第二吸嘴批量吸取被测元件并运送至测试机构奠定了基础。

由于上针床和下针床的侧面通过平面连杆机构连接在一起，从而在第一动力装置的驱动托板接收被测元件回位后，通过第二动力装置驱动连杆机构带动上针床和下针床同时靠近并压向被测元件两侧，之后通过检测单元完成对被测元件的检测，从而在被测元件更新换代时，只需要更换上针床、下针床和测试工装，提高了该测试机构的通用性，实现了资源的充分利用和快速换产，在使用寿命允许的条件下，大大提高了使用周期，降低了成本，有效缩短了生产周期和换产周期。

由于上针床和下针床均滑动安装于导向柱上，从而通过导向柱对上针床和下针床滑动起到了导向作用，同时保证了上针床和下针床动作时的稳定性；平面连杆机构包括交叉并铰接在一起的第一连杆和第二连杆，实现了上针床和下针床同时靠近测试工装的动作，结构简单，构思巧妙，且易于实现；同时，通过滑槽为第一连杆和第二连杆提供了活动空间，保证了上针床和下针床与测试工装上被测元件的接触效果，进而保证了测试精度。

由于第二动力装置包括水平设置的气缸，从而在不影响正常工作的前提下，有效节省了空间。

由于基座上设有滚轮座，从而通过滚轮座限制了滚轮的移动轨迹，同时，在推架对第三连杆和第四连杆施力上翘时，提供了一固定支点，而且保护了气缸与推架的连接处。

由于测试机构包括一次检测机构和用于检测被测元件一次检测后不合格的二次检测机构，从而在不影响正常检测的条件下，实现二次检测，防止合格品误检，而给下一工序造成负担。

由于暂存工装包括一次存放区和二次存放区，实现了二次待检被测元件与不合被测元件的分类。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中第一机架的结构示意图；

图3是图3中A的放大图；

图4是图1中测试机构的机构示意图；

图5是图4中第四动力装置的结构示意图；

图6是图4中上针床的结构示意图；

图7是图6中A-A的剖视图；

图8是图1中第三机架的结构示意图；

图9是图1中第二搬运机构的结构示意图；

图中：1、第一机架，101、第一输送带，102、中转定位平台，103、第一CCD相机，104、第二CCD相机，105、第一滑板，106、第一搬运机构，107、扫码器，108、第二滑板，109、第一吸嘴，110、第一动力装置，111、滑块，112、转轴，2、第二机架，200、测试机构，201、基座，202、第二动力装置，203、防护板，204、托板，205、测试工装，206、第三动力装置，207、滚轮座，208、导向柱，209、推架，2010、第一连杆，2011、下针床，2012、第二连杆，2013、上针床，2014、滑槽，2015、滑轮，2016、导轨，2017、滑座，2018、第三连杆，2019、第四连杆，2020、滚轮，2021、第一铰接轴，2022、第二铰接轴,2023、气缸，2024、压柱，2025、压缩弹簧，2026、安装槽，3、第三机架，301、第二输送带，302、收料单元，303、次品托板，304、二次测试托板，305、支撑架，306、气缸，4、第四机架，401、第二搬运机构，402、Z轴运动机构，403、滑架，404、滑台，405、第二吸嘴，5、检测单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例中，被测元件为手机主板，但本发明实施例不局限于手机主板的测试。

如图1所示，一种全自动测试装置，包括相互顶靠并沿X轴横向排列在一起的第一机架1、第二机架2和第三机架3，该第一机架1上设有用于运送被测元件的第一输送机构和用于定位若干被测元件的中转定位平台102，该第一输送机构为第一输送带101位于第一输送带101上方的第一机架1上滑动安装有用于将被测元件运送至中转定位平台102的第一搬运机构106；该第二机架2上矩形阵列有若干用于检测被测元件是否合格的测试机构200，每个测试机构200均与检测单元5相连；该第三机架3上设有用于分别收集合格品和不合格品的收料单元302；该第一机架1的一侧设有向第三机架3延伸的第四机架4，该第四机架4与第一输送带101设置在同一侧，该第四机架4上滑动安装有用于将中转定位平台102上的被测元件送至测试机构200进行检测并将检测后的被测元件放置到收料单元302上的第二搬运机构401。

本实施例中，各部分中使用到的工装上均可同时放置四个被测元件，且每个被测元件放置区设有用于精定位的锥形定位销。

如图2和图3共同所示，该第一搬运机构106包括安装于第一机架1上的XYZ三轴机械手，该三轴机械手包括安装于第一机架1上的第一滑板105，该第一滑板105上沿X轴滑动安装有第二滑板108，该第二滑板108上沿Y轴滑动安装有滑块111，该滑块111设有由驱动装置驱动并沿Z轴滑动第一动力装置110，该滑块111还设有由第一动力装置110驱动的转轴112，该转轴112上设有用于将第一输送带101上的被测元件单个运送至中转定位平台102上的第一吸嘴109。

与第一输送带101对应位置的第一机架1上设有用于检测第一输送带101上的被测元件到位情况的第一CCD相机103；位于第一输送带101和中转定位平台102之间的第一机架1上设有用于检测第一吸嘴109吸取到的被测元件的位置状态的第二CCD相机104。

该滑块111上还设有用于扫面被测元件上条形码的扫码器107。

该第二搬运机构401包括滑动安装于第四机架4上并由X轴运动机构驱动的滑架403，该滑架403上沿Z轴滑动安装有由Z轴运动机构402驱动的滑台404，该滑台404上设有若干用于将被测元件批量转移的第二吸嘴405(参见图9)；该X轴运动机构为齿轮齿条传动，该Z轴运动机构402为同步带传动，该Z轴运动机构和X轴运动机构也可以设置为作为病领域的技术人员能够实现该功能其他机构。

如图4和图5共同所示，该测试机构200包括基座201，该基座201的两侧均设有两根导向柱208，位于同一侧的导向柱208上固定安装有滑座2017，该滑座2017上沿Y轴滑动安装有由第二动力装置202驱动并用于支撑和定位测试工装205的托板204，该托板204的左右两侧均设有导轨2016，该导轨2016滑动安装于滑座2017内，该托板204与基座201平行设置。

位于托板204上下两侧的导向柱208上沿Z轴滑动安装有上针床2013和下针床2011，该上针床2013和下针床2011均与检测单元5相连，该上针床2013和下针床2011的两侧面均通过平面连杆机构连接在一起；该基座201上设有驱动平面连杆机构动作并实现上针床2013和下针床2011同时压向测试工装205上被测元件的第三动力装置206，从而在被测元件更新换代时，只需要更换上针床2013、下针床2011和测试工装205，提高了该测试机构的通用性，实现了资源的充分利用和快速换产，在使用寿命允许的条件下，大大提高了使用周期，降低了成本，有效缩短了生产周期和换产周期。

该平面连杆机构包括交叉铰接在一起的第一连杆2010和第二连杆2012，该第一连杆2010和第二连杆2012的铰接点固定设置在滑座2017上；该第一连杆2010和第二连杆2012的上端和下端均开设有滑槽2014，该上针床2013和下针床2011上均设有滑杆，每个滑杆上均设有滑轮2015，每个滑轮2015均约束安装于对应的滑槽2014内，该下针床2011连接第三动力装置206，该第三动力装置206可以直接使用竖向设置的气缸,在本设计中为了减少空间占用率，该第三动力装置206包括水平设置的气缸2023，该气缸2023的缸体铰接在基座201上，该气缸2023的活塞杆通过第一铰接轴2021铰接一推架209，该推架209通过二连杆机构连接下针床2011，实现了上针床2013和下针床2011同时靠近测试工装205的动作，结构简单，构思巧妙，且易于实现。

该二连杆机构包括通过第二铰接轴2022铰接在一起的第三连杆2018和第四连杆2019，该第三连杆2018铰接在基座201上，该第四连杆2019铰接于下针床2011上，该推架209铰接于第二铰接轴2022上，该第一连杆2010与第二连杆2012铰接的铰接点、该第三连杆2018与基座201的铰接点和第四连杆2019与下针床2011的铰接点在同一直线上。

该基座201上设有滚轮座207，该滚轮座207上设有沿X轴设置的滑道；该第一铰接轴2021的两端均设有滚轮2020，该滚轮2020约束安装于滑道内，从而通过滚轮座207限制了滚轮2020的移动轨迹，同时，在推架209对第三连杆2018和第四连杆2019施力上翘时，提供了一固定支点，而且保护了气缸与推架209的连接处。

位于上针床2013的上方设有防护板203，该防护板203固定安装在导向柱208的顶部，从而通过防护板203不仅起到了防护效果，同时，通过设置在导向柱208两端的防护板203与基座201形成框架结构，增强了导向柱208的固定效果，防止在工作中产生晃动。

该测试机构200包括一次检测机构和用于检测被测元件一次检测后不合格的二次检测机构，该一次测试机构和二次检测机构的结构相同且均与检测单元相连，该二次检测机构为设置在第二机架2上某个位置预留的专门检测一次检测后不合格的某几个测试机构200。

如图6和图7共同所示，该上针床2013上设有一安装槽2026，该安装槽2026内滑动安装有凸出上针床2013的压柱2024，该上针床2013与压柱2024之间设有用于将压柱2024顶靠在被测元件上的压缩弹簧2025，该压缩弹簧2025设置于安装槽2026内且套装于压柱2024上，从而通过压缩弹簧2025对压柱2024的张力，保证了被测元件的平整性和固定性，为测试工作奠定了基础。

如图8所述，该收料单元302包括用于存放不合格品的暂存工装和用于运送合格品的第二输送机构，该第二输送机构为与第一输送带101设置在同一侧的第二输送带301；第三机架3上设有凸出第三机架3的支撑架305，该第二输送带301设置在支撑架305上；该暂存工装位于第二输送带301上方的第三机架3上，该暂存工装包括用于存放一次检测后不合格品的一次存放区和用于存放二次检测后不合格品的二次存放区，该一次存放区包括由气缸驱动并向第二输送带301方向滑动的二次测试托板304；该二次存放区包括气缸306驱动的次品托板303，该次品托板303设置于二次测试托板304上方的第三机架3上，从而实现测试机构200测试后的分类，并实现对不合格品的存放和合格品的输送，同时，通过暂存工装实现中转，为二次测试打下基础。

在实际应用中，通过第一CCD相机103将第一输送带101输送来的被测元件拍照后，依靠第一滑板105、第二滑板108和滑块111的滑动并通过第一吸嘴109吸取被测元件，吸取后并通过第二CCD相机104拍照后，第一动力装置110带动转轴108转动使运送至中转定位平台102上的被测元件定位摆放一致，中转定位平台102上被测元件的个数摆放完毕后，滑架403向中转定位平台102靠近，并通过Z轴运动机构402驱动的滑台404靠近被测元件，然后通过第二吸嘴405将中转定位平台102上的所有被测元件吸走，在第二吸嘴405吸取的过程中，测试机构200上的第二动力装置202带动托板204滑出并接收第二吸嘴405吸来的被测元件，之后缩回并通过连杆机构压紧进行检测，检测完毕后，第二吸嘴405将合格品吸送至第二输送带301并运送至下一单元，不合格品吸送至暂存工装进行存放以便进行二次检测，二次检测不合格的吸送至次品托板303等待人工处理。采用该全自动测试装置实现了全自动流水化作业，无需测试人员值守，大大提高了作业效率和检测效率，且检测稳定、检测效果好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动测试装置，包括沿X轴横向排列在一起的第一机架、第二机架和第三机架，其特征在于，所述第一机架上设有用于运送被测元件的第一输送机构和用于定位所述被测元件的中转定位平台，所述第一机架上安装有用于将所述第一输送机构上的被测元件运送至所述中转定位平台的第一搬运机构；

所述第二机架上矩形阵列有若干用于检测所述被测元件是否合格的测试机构，每个所述测试机构均与检测单元相连；

所述第三机架上设有用于分别收集合格品和不合格品的收料单元；

位于所述第一机架、所述第二机架和所述第三机架的侧面设有用于将所述中转定位平台上的所述被测元件送至所述测试机构进行检测并将检测后的所述被测元件放置到所述收料单元上的第二搬运机构。

2.根据权利要求1所述的一种全自动测试装置，其特征在于，所述第一搬运机构包括安装于所述第一机架上的XYZ三轴机械手，所述三轴机械手上设有由第一动力装置驱动的转轴，所述转轴上设有第一吸嘴；

所述第二搬运机构包括由X轴运动机构驱动的滑架，所述滑架上安装有由Z轴运动机构驱动的滑台，所述滑台上设有第二吸嘴。

3.根据权利要求2所述的一种全自动测试装置，其特征在于，所述第一输送机构为第一输送带，与所述第一输送带对应位置的所述第一机架上设有用于检测所述第一输送带上的所述被测元件到位情况的第一CCD相机；

位于所述第一输送带和所述中转定位平台之间的所述第一机架上设有用于检测所述第一吸嘴吸取到的所述被测元件的位置状态的第二CCD相机；

所述三轴机械手上设有用于扫描所述被测元件上条形码的扫码器。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的一种全自动测试装置，其特征在于，所述测试机构包括基座，所述基座上沿Y轴滑动安装有由第二动力装置驱动并用于支撑测试工装的托板，所述托板与所述基座平行设置；

所述托板两侧竖向滑动安装有上针床和下针床，所述上针床和所述下针床均与所述检测单元相连，所述上针床和所述下针床的侧面通过平面连杆机构连接在一起；

所述基座上设有驱动所述平面连杆机构动作并实现所述上针床和所述下针床同时压向所述测试工装上所述被测元件的第三动力装置。

5.根据权利要求4所述的一种全自动测试装置，其特征在于，所述基座上固定安装有导向柱，所述上针床和所述下针床均沿Z轴滑动安装于所述导向柱上；

所述平面连杆机构包括交叉铰接在一起的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆的铰接点固定设置在与所述托板对应位置的所述基座上；

所述第一连杆和所述第二连杆的上端和下端均开设有滑槽，所述上针床和所述下针床上均设有滑轮，所述滑轮均约束安装于对应的所述滑槽内，所述下针床连接所述第三动力装置。

6.根据权利要求5所述的一种全自动测试装置，其特征在于，所述第三动力装置包括水平设置的气缸，所述气缸的活塞杆通过第一铰接轴铰接一推架，所述推架通过二连杆机构连接所述下针床；

所述二连杆机构包括通过第二铰接轴铰接在一起的第三连杆和第四连杆，所述第三连杆铰接在所述基座上，所述第四连杆铰接于所述下针床上，所述推架铰接于所述第二铰接轴上。

7.根据权利要求6所述的一种全自动测试装置，其特征在于，所述基座上设有滚轮座，所述滚轮座上设有沿Y轴设置的滑道，所述第一铰接轴的端部设有滚轮，所述滚轮约束安装于所述滑道内。

8.根据权利要求5所述的一种全自动测试装置，其特征在于，所述上针床上设有一安装槽，所述安装槽内滑动安装有凸出所述上针床的压柱，所述上针床与所述压柱之间设有用于将所述压柱顶靠在所述被测元件上的压缩弹簧，所述压缩弹簧设置于所述安装槽内且套装于所述压柱上。

9.根据权利要求4所述的一种全自动测试装置，其特征在于，所述收料单元包括用于存放不合格品的暂存工装和用于运送合格品的第二输送机构；

所述测试机构包括一次检测机构和用于检测一次检测后不合格品的二次检测机构。

10.根据权利要求9所述的一种全自动测试装置，其特征在于，所述暂存工装包括用于存放一次检测后不合格品的一次存放区和用于存放二次检测后不合格品的二次存放区；所述第二输送机构为第二输送带。