CN104204826B - 具有移动存储车和计算机控制的加载设备的测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种测试系统，待测设备在该测试系统中进行各种类型的测试。第一测试位置可具有用于测试待测设备中的输入/输出设备的测试设备。第二测试位置可具有用于测试待测设备中的无线通信电路系统的测试设备。可使用具有搁架的移动存储车来存储待测设备并在测试位置之间传送待测设备。可将存储车配置为与测试位置处的静止框架结构接合。可使用存储车下方的致动器将存储车定位于期望的位置。可使用距离传感器来获得关于存储车中的每个搁架的状态信息。可使用计算机控制的加载结构将待测设备从存储车加载到测试箱中。

Description

具有移动存储车和计算机控制的加载设备的测试方法
本专利申请要求于2012年5月17日提交的美国专利申请No.13/474,262和于2012年2月6日提交的美国临时专利申请No.61/595,572的优先权，所述专利申请据此全文以引用方式并入本文。
背景技术
本发明整体涉及测试系统，更具体地涉及具有计算机控制的加载设备和移动存储车的测试系统。
电子设备在组装之后常常要进行测试以确保设备性能符合设计规范。电子设备可在第一测试位置进行第一类型的测试，并可在第二测试位置进行第二类型的测试。在每个测试位置，测试系统操作员可以将待测设备加载到一系列测试站中。在第一测试位置进行测试之后，操作员可以将待测设备移到第二位置。
将每个待测设备手动加载到每个测试站中的过程对于测试系统操作员而言可能是麻烦而繁重的。如果不仔细，测试可能不像期望的那样准确并且更加耗时。
因此希望能够提供执行制造操作，诸如电子设备测试操作的改进方式。
发明内容
本发明提供了一种测试系统，待测设备在该测试系统中进行不同类型的测试。可以使用第一测试位置测试待测设备中的输入/输出设备。可以使用第二测试位置测试待测设备中的无线通信电路系统。
可以在第一测试位置输出待测设备。操作员可以从第一测试位置的输出取回待测设备，并可以将待测设备加载到待测设备存储车中。可以将每个待测设备加载到存储车中的相应搁架上。待测设备存储车可以被配置为容纳几十、几百、几千或更多个待测设备。可以为待测设备存储车提供轮 子，使得操作员可以容易地将待测设备从第一测试位置输送到第二测试位置。
第二测试位置可以具有用于测试无线通信电路系统的测试设备。第二测试位置处的测试设备可以包括一个或多个电磁屏蔽的测试箱。第二测试位置处的测试设备可以包括一个或多个计算机控制的加载结构。加载结构可以包括一个或多个计算机控制的加载臂，其相对于静止框架结构运动。
可以为静止框架结构提供配准结构。可以为存储车提供相应的对准结构，对准结构被配置为与第二测试站处的配准结构对准并配合。可以使用存储车下方并耦合到存储车的一个或多个计算机控制的致动器将存储车定位在期望的位置。通过使存储车与第二测试站的静止框架结构接合，计算机控制的加载结构能够以可预测的精度定位存储车中的每个待测设备。
可以使用一个或多个传感器从存储车获得状态信息。传感器可以是距离传感器，其被配置为扫描每个搁架并获得关于每个搁架的信息。传感器可以被配置为确定搁架上是否有设备和/或设备在搁架上是否被正确地取向。可以利用传感器确定被扫描待测设备的表面特性，推导出取向信息。计算机控制的加载结构可以基于所获得的状态信息来卸载存储车。
可以使用一个或多个计算机控制的加载结构将待测设备从存储车加载到测试箱中。计算机控制的加载结构可以具有第一和第二机械臂，允许加载结构同时承载超过一个待测设备。在测试之后，计算机控制的加载结构可以从测试箱卸载待测设备，并可以将待测设备返回到同一存储车或者可以将待测设备加载到不同的存储车中。
根据附图以及以下具体实施方式，本发明的其他特征、本发明的本质以及各种优点将更加显而易见。
附图说明
图1是可以利用根据本发明的一个实施例的自动化设备制造的类型的一种诸如手持设备的示例性电子设备的透视图。
图2是可以利用根据本发明的一个实施例的自动化设备制造的一种诸如平板计算机的示例性电子设备的示意图。
图3是根据本发明的一个实施例具有输入/输出设备和无线通信电路系统的一种示例性电子设备的示意图。
图4是根据本发明的一个实施例的一种示例性测试系统的图示，其中可以使用待测设备存储车将多个待测设备从一个测试区传送到另一个测试区。
图5是根据本发明的一个实施例可以在制造电子设备时使用的类型的制造设备的图示。
图6是根据本发明的一个实施例具有轮子和配准部件的一种示例性待测设备存储车的透视图。
图7是根据本发明的一个实施例在计算机控制的加载结构配准的一种示例性待测设备存储车的侧视图。
图8是根据本发明的一个实施例的待测设备存储车中带缝搁架上一种待测设备的透视图。
图9是根据本发明的一个实施例由一个或多个激光器扫描的一种示例性待测设备存储车的侧视图。
图10是示出根据本发明的一个实施例如何可使用第一和第二激光器检测并获得存储车中待测设备的状态的曲线图。
图11是示出根据本发明的一个实施例如何可通过计算机控制的加载设备在存储车和测试站之间移动待测设备的图示。
图12是根据本发明的一个实施例的一种示例性测试系统的透视图，其中可以使用具有两个机械臂的计算机控制的加载结构在存储车和测试站之间输送待测设备。
图13是根据本发明的一个实施例的一种示例性测试系统的透视图，其中可以使用多个具有机械臂的计算机控制的加载结构在存储车和测试站之间输送待测设备。
图14是根据本发明的一个实施例利用测试系统测试待测设备中涉及的示例性步骤的流程图。
具体实施方式
可以利用自动化制造设备制造诸如图1的电子设备10的电子设备。自动化制造设备可以包括用于将设备部件组装在一起以形成电子设备的设备。自动化制造设备还可以包括用于评估是否已适当组装设备以及设备是否正常工作的测试系统。
可以利用自动化制造系统组装并测试诸如图1的设备10的设备。制造系统可以包括用于执行测试操作的一个或多个站点，诸如一个或多个测试站。
有时可以将测试系统中被测试的设备称为待测设备(DUT)。可以利用传送带、利用机械臂或利用其他加载设备向测试站提供待测设备。
可以使用每个测试站处的测试设备对设备执行相关的测试。例如，一个测试站可以具有用于测试设备中显示器的设备。另一个测试站可以具有用于测试设备中音频部件的设备。另一个测试站可以具有用于测试设备中光传感器的设备。另一个测试站可以具有用于测试设备中的无线通信电路系统的设备。可以在加载和卸载待测设备时，在测试站之间传送待测设备时，以及在进行测试并维护测试结果数据库时，使用测试系统中的自动化设备。
可以利用测试设备测试任何适当的设备。作为实例，可以测试图1的设备10。设备10可以是具有集成计算机的计算机监视器、台式计算机、电视、笔记本计算机、其他便携式电子设备，诸如蜂窝电话、平板计算机、媒体播放器、腕表设备、垂饰设备、耳机设备、其他紧凑便携式设备或其他电子设备。在图1中所示的配置中，设备10是手持式电子设备，诸如蜂窝电话、媒体播放器、导航系统设备或游戏设备。
如图1所示，设备10可以包括诸如外壳12的外壳。外壳12(有时可称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(如不锈钢、铝等)、其他合适的材料或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部分可由电介质或其他低导电性材料形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些可由金属元件形成。
如果需要，设备10可具有显示器，诸如显示器14。显示器14可以是组装了电容式触摸电极或可能对触摸不敏感的触摸屏。显示器14可包括由发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、等离子体单元、电泳显示元件、电润湿显示元件、液晶显示器(LCD)部件或其他合适的图像像素结构形成的图像像素。显示器14的表面可覆盖盖玻层。如果需要，可以在显示器14的覆盖层中形成用于诸如按钮20的按钮的开口，用于诸如扬声器端口22的扬声器端口的开口，以及其他开口。
显示器14的中央部分(即有源区域16)可以包括有源图像像素结构。周围的矩形环状的无源区域(区域18)可以没有有源图像像素结构。如果需要，可以将无源区域18的宽度最小化(如以产生无边显示器)。
设备10可以包括诸如前向相机24的部件。可以对相机24进行取向以在操作设备10期间获得用户的图像。设备10可以包括无源区域18的部分26中的传感器。这些传感器可以包括，例如基于红外线的接近传感器，其包括红外线发射器和相应的光检测器，以发射并检测从附近物体反射的光。部分26中的传感器还可以包括环境光传感器，用于检测设备10周围环境中的光量。如果需要，可以在设备10中使用其他类型的传感器。图1的例子仅是示例性的。
设备10可以包括输入-输出端口，诸如端口28和/或端口25。诸如端口28和端口25的端口可以包括音频输入-输出端口、模拟输入-输出端口、数字数据输入-输出端口或其他端口。每个端口可以具有相关联的连接器。例如，诸如音频端口25的音频端口可以具有相关联的四触点音频连接器，数字数据端口可以具有带两个或更多管脚(触点)的连接器、带四个或更多管脚的连接器、带三十个管脚的连接器或其他适当的数据端口连接器。
传感器，诸如与图1的区域26相关联的传感器，相机，诸如相机24，音频端口，诸如音频端口25和扬声器端口22，按钮，诸如按纽20，以及端口，诸如端口28，可以位于设备外壳12的任何适当部分上(如外壳正面，诸如显示器盖玻璃部分，外壳后面，诸如后部外壳平面壁、侧壁结构等)。例如，诸如按钮21的按钮可以位于外壳12的侧壁部分上。
图2是示例性配置中设备10的透视图，其中设备10是平板计算机。如图2所示，设备10可以包括诸如外壳12的外壳。外壳12可以由金属、塑料、基于纤维的复合材料、玻璃、陶瓷、其他材料或这些材料的组合形成。设备10可以具有被显示器14覆盖的上(前)表面。显示器14的有源部分16可以具有矩形形状(例如)。显示器14的无源部分18可以具有容纳按钮20的开口，用于相机24的窗口区域以及与一个或多个光学传感器相关联的部分，诸如部分26，光学传感器诸如基于红外线的接近传感器和/或环境光传感器。可以在外壳12的侧壁部分中形成诸如按钮21的按钮以及诸如音频端口25的端口。
图3中示出了诸如电子设备10的电子设备的示意图。如图3中所示，电子设备10可以包括存储和处理电路系统27。存储和处理电路系统27可以包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(如闪存存储器或其他配置为形成固态驱动器的电可编程只读存储器)、易失性存储器(如静态或动态随机存取存储器)等。处理电路系统可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、功率管理单元、音频编解码芯片、专用集成电路等。
存储和处理电路系统27可用于运行设备10上的软件，诸如互联网浏览应用程序、互联网语音协议(VOIP)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。为了支持与外部设备进行交互，存储和处理电路系统27可用于实现通信协议。可以利用存储和处理电路系统27实施的通信协议包括网际协议、无线局域网(WLAN)协议(如IEEE 802.11协议-有时称为)，用于其他短距无线通信链路的协议，诸如协议、蜂窝电话协议等。
电路系统27可以被配置为实施控制算法，控制设备10中天线的使用。例如，为了支持天线分集方案和MIMO方案或射束形成或其他多天线方案，电路系统27可以执行信号质量监测操作、传感器监测操作和其他数据采集操作，并可以响应于采集到的数据，控制使用设备10之内的哪些天线结构来接收和处理数据。作为实例，电路系统27可以控制使用两个或更多天线中的哪个来接收传入的射频信号，可以控制使用两个或更多天线中的哪个传输射频信号，可以控制并行通过设备10中两个或更多天线路由传入数据流的过程等。
输入/输出电路系统29可用于允许向设备10提供数据，并且允许将数据从设备10提供至外部设备。输入/输出电路系统29可包括输入/输出设备31。输入/输出设备31可包括触摸屏、不具有触摸传感器能力的显示器、按钮、操纵杆、点击轮、滚动轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、扬声器、音频发生器、振动器、相机、传感器、发光二极管和其他状态指示器、光源、音频插孔和其他音频端口部件、数据端口、光传感器、运动传感器(加速度计)、电容传感器、接近传感器等。用户可以通过输入/输出设备31提供命令来控制设备10的操作，并利用输入/输出设备31的输出资源从设备10接收状态信息和其他输出。
无线通信电路系统33可以包括由一个或多个集成电路、功率放大器电路系统、低噪声输入放大器、无源射频(RF)部件、一个或多个天线、传输线和其他用于处理射频(RF)无线信号的电路系统形成的射频(RF)收发器电路系统。无线信号也可使用光(如使用红外通信)发送。
无线通信电路系统33可以包括卫星导航系统接收器电路系统35、诸如收发器电路系统37和39的收发器电路系统，以及诸如天线电路系统41的天线电路系统。卫星导航系统接收器电路系统35可用于支持卫星导航服务，诸如美国的全球定位系统(GPS)(如用于在1575MHz接收卫星定位信号)和/或其他卫星导航系统。
收发器电路系统37可针对(IEEE 802.11)通信处理2.4GHz和5GHz频带并且可处理2.4通信频带。有时可以将电路系统37称为无线局域网(WLAN)收发器电路系统(以支持通信)和 收发器电路系统。电路系统33可以使用蜂窝电话收发器电路系统(有时称为蜂窝无线电设备)39来处理蜂窝电话频带中的无线通信，例如850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz和2100MHz处的频带或其他相关的蜂窝电话频带。
可以由无线电路系统33和设备10支持的蜂窝电话标准的实例包括：全球移动通信系统(GSM)“2G”蜂窝电话标准、演进数据优化(EVDO)蜂窝电话标准、“3G”通用移动通信系统(UMTS)蜂窝电话标准、“3G”码分多址2000(CDMA 2000)蜂窝电话标准和“4G”长期演进(LTE)蜂窝电话标准。如果需要，可以使用其他蜂窝电话标准。这些蜂窝电话标准仅仅是示例性的。
如果需要，无线通信电路系统33可以包括用于其他短程和长程无线链路的电路系统。例如，无线通信电路系统33可以包括用于接收广播与电视信号的无线电路系统、寻呼电路等。在和链路及其他短程无线链路中，通常使用无线信号在数千英尺内传送数据。在蜂窝电话链路和其他远程链路中，无线信号通常用于在几千英尺或英里范围内传送数据。
无线通信电路系统33可包括一个或多个天线41。可以利用任何适当的天线类型形成天线41。例如，天线41可以包括具有谐振元件的天线，由环形天线结构、贴片天线结构、倒F形天线结构、隙缝天线结构、平面倒 F形天线结构、螺旋形天线结构、这些设计的混合等形成。可以针对不同的频带和频带组合使用不同类型的天线。例如，在形成本地无线链路天线时可以使用一种类型的天线，在形成远程无线链路天线时可以使用另一种类型的天线。
图4是可用于制造操作，诸如设备测试的类型的一种示例性系统的图示。如图4中所示，系统48可以包括一个或多个测试区，诸如测试区50和测试区52。在测试操作期间，可以在诸如测试系统48的测试系统中测试很多设备(如几十、几百、几千或更多设备10)。测试系统48可以包括测试附件、计算机、网络设备、测试器控制箱、电缆、测试箱和其他用于采集测试结果的测试设备。
测试区50和52可以包括不同类型的测试设备，用于对诸如设备10的待测设备执行一种或多种测试。例如，测试区50(如测试区A)可包括用于对待测设备10的输入/输出设备31(图3)执行一种或多种测试的测试设备。可以在测试区A中测试的输入/输出设备包括设备10中的传感器(如环境光传感器、接近传感器、触摸传感器等)、设备10中的相机(如前置相机、后置相机等)、设备10中的按钮、设备10中的其他输入/输出设备31等。
测试区52(如测试区B)可以包括用于对设备10中的无线通信电路系统33(图3)执行一种或多种测试的测试设备。例如，测试区B可以包括空中测试设备，诸如用于生成射频测试信号和用于对从待测设备10接收的信号执行射频测量的测试设备。
如果需要，制造设施可以包括用于执行其他类型测试的测试区。例如，系统48可包括用于执行更长时间测试(如可能花费一个或多个小时的测试，诸如电池测试、极限温度测试等)的测试区。系统48中可以包括任意数量的适当测试区。系统48包括测试区A和测试区B的图4的实例仅仅是示例性的。
在制造操作期间，待测设备可以在第一测试区(如测试区A)进行第一种测试，然后可以被移动到第二测试区(如测试区B)，以进行第二种测试。可以利用可移动存储设备，诸如待测设备存储车340在测试区之间传送待测设备。存储车340可以是，例如可以在制造期间在不同件设备之 间移动的活动搁架。车340可以被配置为存储数十、数百、数千或更多的待测设备。
车340可以充当用于待测设备的输入和输出存储位置。车340可以由操作员加载和卸载，可以由计算机控制的加载设备(如一个或多个计算机控制的机械臂)加载和卸载，或者可以由操作员和计算机控制的加载设备的组合来加载和卸载。
例如，考虑这样的情形：多个待测设备已经在测试区A完成测试，准备好在测试区B测试。操作员可以将待测设备从测试区A的输出加载到存储车340。然后可以由操作员将存储车移动到测试区B，从而可以在测试区B测试待测设备。
图5是可用于制造操作，诸如设备测试的类型的一种示例性系统的图示。例如，可以在诸如图4的测试区A的测试区中使用系统30。如图5中所示，系统30可以包括一个或多个站点，诸如测试站36。每个测试站可以包括用于对待测设备10执行一种或多种测试的测试设备。
如果需要，待测设备10可以被安装于诸如托盘32的测试托盘中。托盘32可以被配置为接收一个或多个待测设备。例如，托盘32可以具有多个槽，每个都被配置为接收相应的待测设备。如果需要，托盘32可以被配置为仅接收单个待测设备。
可以手动或利用自动化设备将设备10安装于测试托盘32中。为了便于手动安装，测试托盘32可以包括方便人员操作的部件。例如，测试托盘32可以包括帮助操作员打开和关闭夹具或测试托盘32中其他设备夹持部件的部件。
每个测试站36可以包括被配置为接收待测设备的部分。如图3所示，例如，每个测试站36可以具备测试固定装置34。测试固定装置34可以被配置为直接接收待测设备10，或者如图3所示，每个均被配置为在测试托盘32中已经安装待测设备10之后接收待测设备10。利用这种布置，测试托盘32可以充当待测设备10和测试固定装置34之间的接口。测试托盘32可以，例如比设备10更强健，可以具有接合部件，其被配置为与测试系统加载设备配合，可以具有便于跟踪的识别号码，并可以具有便于由测试站36测试待测设备10的其他部件。
可以利用传送带，诸如传送带38(如沿方向44移动的皮带)在测试站36之间传送待测设备10和测试托盘32。在使用传送带系统，诸如一个或多个传送带38时，每个测试站36都可以具备加载机构和/或定位器，诸如测试托盘加载机72。测试托盘加载机72可以位于沿测试站36的线上的一个或多个中间位置。测试托盘加载机72可以包括一个或多个计算机控制的定位臂。可以在从传送带38拾取测试托盘和待测设备时使用加载机72，并可以将其用于向测试站处的测试设备提供托盘和设备，以测试设备，并可用于在测试之后更换传送带38上的测试托盘和待测设备。如果需要，也可以配置加载机72以在测试站36之间直接传递设备和托盘。
测试站36可以向诸如测试主机42(如一个或多个联网的计算机)的计算设备提供测试结果以进行处理。测试主机42可以维护测试结果的数据库，可以用于向测试站发送测试命令，可以在托盘和设备通过系统30时跟踪各个托盘和待测设备，并可以执行其他控制操作。
在测试区A测试之后，操作员可以在传送带38的末端拾取待测设备。作为实例，可以将从传送带38末端取回的待测设备放在存储车中，诸如图6的存储车340中，或者可以馈送到额外的系统中。如果需要，操作员可以在将待测设备10加载到车340中之前从托盘32取出待测设备10。
如果需要，可以使用存储车340在制造设施的不同部分之间(如在图4的测试区A和测试区B之间)传送待测设备。如图6中所示，车340可以具有搁架342，待测设备10可以存储于其上。可以提供轮子344以允许在测试区之间移动车340。例如，在从测试区A的输出为车加载待测设备之后，操作员可以将车推送到测试区B。
可以为存储车340提供配准和对准特征，诸如球346，允许车340在诸如图4的测试区B的测试区处与测试设备接合。可以使用配准和对准特征相对于三维可定位框架以可预测的精确度在存储车中定位待测设备。可以在计算机控制下将车保持在框架之内。从车加载和卸载待测设备也可以受到计算机控制(如以确保除非车在期望的位置，否则不加载或卸载任何待测设备)。
图7是车340的侧视图，示出了车340在测试区如何与测试设备接合。如图7中所示，可以为测试区提供计算机控制的加载结构组件，诸如计算机控制的加载结构42。计算机控制的加载结构42可以包括静止框架结 构，例如静止框架结构360。静止框架结构360可以附接到制造设施地板354或其他支撑结构。加载结构42可以包括计算机控制的定位器，诸如定位器356，其可用于沿三个轴(X，Y和Z)定位加载臂，诸如加载臂358。加载臂358可以相对于静止框架结构360移动。可以使用臂358将待测设备10加载到搁架342上并可用于从搁架342卸载待测设备10。
为了确保加载臂358在其从存储车340加载和卸载待测设备10时被准确放置，可以为存储车340提供配准和对准特征，与加载结构42相关联的对应配准和对准特征相接合。例如，可以在车340的部分上形成配准部件，例如球346。在图7的实例中，已经在车340的上表面345上安装了球346。可以使用球346相对于加载结构42(如相对于框架结构360)配准车340的位置。加载结构42可以具有对应的配准和对准特征，诸如配准结构350。配准结构350可以安装到框架结构360。配准结构350可以具有被配置为接收车340上对应配准部件，诸如球346的凹口或其他部件。
车340可以安装于空气控制(或电机控制)的致动器上，诸如致动器352和/或353。致动器352可以安装于轮子344上。可以将致动器353安装于地板354上的固定位置。在希望相对于加载结构42配准车340的位置时，操作员可以将车340推到球346与配准结构350对准且车340与地板安装的诸如致动器353的致动器重叠的位置。可以使用致动器352将轮子344锁在适当位置以防止车340在测试期间移动。也可以使用致动器352和/或353向上将球346驱动到配准结构350中，由此相对于加载结构42(如相对于框架结构360)对准车340。在对准操作期间，配准结构350和球346的形状和位置配合以确保将车340置于其期望的位置。在通过这种方式已经将车340，并因此将车340的搁架342置于相对于加载结构42的已知位置之后，加载结构42可以使用臂358以从存储车340加载和/或卸载待测设备10。
在配准球346和配准结构350接合时，可以在车340和加载结构42之间形成电连接。这样可允许存储车340与诸如测试主机40的测试主机通信。例如，可以经由配准球346、配准结构350、框架结构360和路径351向测试主机40传送关于存储车340的信息。可以向测试主机40传送的信息包括车340中存储的待测设备数量，哪些搁架包含待测设备10，哪些搁 架包含取向正确的待测设备10，关于车340的其他信息等。在加载和卸载存储车340时可以使用这种信息。
如果需要，可以为臂358提供真空或吸附部件，诸如气动结构370，可用于暂时将设备10附着到臂358。气动部件370可以是受计算机控制的，并可以由测试系统操作员选择性地启用和禁用。这样可允许臂358在存储车和测试站之间迅速移动而不会使设备10从臂358滑落。
如果需要，待测设备10可以停放在搁架342上一个或多个升高的安装结构，例如安装结构55。安装结构55可以在设备10和搁架342之间产生间隙57。间隙57可以允许臂358在搁架342处拾取和放下设备10。例如，臂358可以具有刮刀状形状，其可以插入间隙57中以从安装结构55提起设备10以及将设备10放在安装结构55上。又如，每个搁架342可以具有槽，诸如图8的槽362。槽362可允许臂358在搁架342处拾取和放下设备10。
如果需要，可以通过对车340进行状态扫描而从存储车340获得状态信息。图9是可用于扫描存储车340并从存储车340获得状态信息的一种示例性系统的图示。如图9中所示，可以使用一个或多个诸如激光器400的激光器来扫描存储车340中每个搁架342。例如，激光器400可以是距离传感器，其使用激光束确定距对象的距离。然而，这仅是示例性的。可以使用任何适当类型的激光器扫描搁架342以从存储车340获得状态信息(如超声波激光器、其他类型的激光器等)。
激光器400可以对车340中的每个搁架342进行状态扫描，以获得关于每个搁架342的状态信息。获得关于搁架的状态信息可以包括，例如确定搁架上是否有设备，确定设备在搁架上是否被正确地取向，和/或确定关于搁架上设备的其他信息。基于从激光器400获得的数据，可以向每个被扫描的搁架分配状态。例如，可以为没有设备10的搁架(如搁架404)分配状态“EMPTY”。可以为有设备10但取向不正确的搁架(如搁架406和搁架418)分配状态“NG”，表示该搁架的状态是“不好”。可以为有设备10且取向正确的搁架(如搁架408)分配状态“OK”，表示该搁架的状态可接受。
可以在每个搁架处本地传送(如经由位于每个搁架的状态指示器)由激光器400获得的状态信息和/或可以将状态信息传送到制造设施中的计算 机。例如，可以向控制加载结构42(图7)的计算机传送状态信息。加载结构42可以基于所获得的状态信息对存储车340进行加载和卸载。例如，加载结构42可以仅从取向正确的车340拾取设备10(如已经被分配状态“OK”的搁架342上的设备10)。通过这种方式扫描车340可以确保设备10在通过加载结构42从存储车340卸载之后不会将其错误地放置于测试室或测试单元中。
如图9中所示，激光器400可以通过沿一列搁架342(如沿方向412)移动来进行状态扫描。如果需要，激光器400可以统一地移动。激光器400可以将激光束引导到每个搁架342中。在激光器沿一列搁架342移动时，每个激光器都可以在激光束被物体或表面反射之前测量激光束行进的距离。因此，在激光器400扫描存在设备10的搁架342时，激光束将会在设备10处被反射，激光器400将还记录激光器和反射点之间距离的减小。在激光器400扫描没有设备10的搁架342时，激光束将转而在搁架342的后壁处被反射。在图9的实例中，可以将激光器配置为逐列扫描，直到完成存储车的状态扫描。然而，这仅是示例性的。如果需要，激光器400可以被配置为逐行扫描，或者可以被配置为按照任何期望次序逐个单元扫描。
为了获得存储车340中设备10的取向状态(如为了确定设备10是否被正确地取向)，每个激光器可以确定搁架342上设备10向外表面的表面特性。例如，设备10上的按钮，诸如按钮21，可以具有相对于设备10外壳的表面稍微升高的表面。又如，可以将端口，诸如音频端口25和/或数据端口28形成为设备10外壳中的开口。可以利用激光器400辨别这种类型的表面特性(如突起、凹陷、缺口、按钮、孔等)。因此，当设备10在搁架342上被正确地取向时，可以由设备10向外表面的表面特性定义搁架342上被正确地取向的设备。
例如，可以通过在搁架侧面414上具有向外的音频端口25，并通过在搁架侧面416上具有向外的按钮21来定义被正确地取向的设备。然后可以通过具有向外的数据端口28(例如，如搁架418所示)或在侧面414上具有按钮21且在侧面416上具有端口25(例如，如搁架406所示)来定义取向不正确的设备。
这种定义仅仅是如何定义“被正确地取向”的示例性实例。对于被分配了状态“OK”的搁架而言，激光器1将需要记录音频端口25的表面特 性(如设备10外壳中的开口)，激光器2将需要记录设备10中按钮21的表面特性(如设备10外壳上升高的表面)。
图10是一组曲线图，示出了扫描特定搁架(如图9的搁架408)期间可以由激光器1和激光器2记录的数据的实例。上方曲线图表示激光器1作为时间t的函数测量的距离D，下方曲线图表示激光器2作为时间t的函数测量的距离D。
从时间t0到时间t1，激光束在搁架408的后壁被反射。在时间t1，每个激光器都记录激光器和反射点之间的距离减小，由此表示存在设备10。在时间t1和时间t2之间，每个激光器都记录激光器跨过设备10的表面移动时设备10的唯一表面特性。激光器1记录所测量距离的轻微增大，表示激光束已经遇到设备10外壳中的开口(如表示存在音频端口25)。激光器2记录所测量距离的轻微减小，表示激光束已经遇到设备10外壳上的升高表面(如表示存在按钮21)。在时间t2，两个激光器都记录在激光器移动通过设备10并到达该列搁架342中下一搁架上时的距离增大。
可以利用来自激光器400的一组不同测量值识别搁架342上设备10的每个唯一取向。通过这种方式，可以将每种取向表征为可接受或不可接受(如果需要)。在结合图9描述的实例中，在搁架上“被正确地取向”被定义为在搁架的侧面414上具有音频端口，在搁架向外的侧面416上具有按钮21(如搁架408中所示的取向)。然而，这仅是示例性的。通常，搁架342上设备10的任何取向都可以被定义为“被正确地取向”。例如，如果需要，可以将“被正确地取向”定义为具有向外的数据端口28(如图9的搁架418上所示)或者可以定义为在侧面414上具有按钮21，在侧面416上具有音频端口25(如图9的搁架406上所示)。可以利用激光器400识别搁架342上设备10的任何取向。
如果需要，存储车340可以充当用于待测设备10的输入和输出存储位置。考虑图11的测试系统30作为实例。如图11中所示，测试系统30可以包括待测设备存储设备，诸如车340。车340可以充当用于“等候”在给定测试站测试的待测设备10的输入存储位置。车340也可以充当用于已经在给定测试站测试的待测设备10的输出存储位置。例如，图11中最左侧的车340可以充当用于等候在测试站单元(组)C1中测试的待测设备10的输入存储位置；中间的车340可以充当用于已经在测试站单元(组)C1中测 试的待测设备10的输出存储位置，并充当用于等候在测试站36的单元C2中测试的待测设备10的输入存储位置；最右侧的车340可以充当用于已经在测试站单元C2中由测试站测试的待测设备10的输出存储位置。
加载结构42可以具有一个或多个计算机控制的臂，其可以沿三个轴定位。加载结构42可以被配置为跨越多个车340和/或多个测试站36。例如，图11的最左侧加载结构42可以被配置为处理用于最左侧车340、测试站单元C1中的测试站和中间车340的待测设备。图11的最右侧加载结构42可以被配置为处理用于中心车、测试站单元C2中的测试站和最右侧车的待测设备。
在操作期间，最左侧的加载结构42可以从最左侧的车340取回待测设备，可以利用单元C1中的一个或多个测试站36测试这些待测设备，并在测试之后，可以在中间车340中放置待测设备。在为中心车340加载待测设备10之后，如果需要，可以将中心车340移动到新位置进行卸载(如通过在轮子上滚动车)。在图11所示类型的配置中，中心车落到用于相邻单元的加载结构触及范围之内，中心车可以充当输出/输入接口，在卸载之前不需要移动。在单元C2中测试之后，图11中的最右侧加载结构可以将经过测试的待测设备10从单元C2的测试站移动到系统中的最右侧车340。
图12是诸如测试系统500的示例性测试系统的透视图，示出了存储车、测试站和计算机控制的加载结构可以如何彼此交互的另一个实例。如图12中所示，可以为加载结构42提供多个机器人加载臂，诸如机械臂358A和358B。可以使用加载结构42加载和卸载诸如存储车340A和340B的存储车，并加载和卸载诸如测试站36的测试站。
测试站36可以包括一个或多个测试单元，诸如测试单元502。可以使用测试站36处所有的测试单元502执行同样类型的测试，或者如果需要，可以使用不同的测试单元502执行不同类型的测试。例如，可以使用测试单元502的第一列36A执行第一类型的测试，可以使用测试单元502的第二列36B执行第二类型的测试。为简单起见，图12中仅示出了六个测试单元。不过，如果需要，在给定测试站可以有几十、几百、几千或更多的测试单元502。
如果需要，存储车340A和340B可以位于测试站36的两侧。在一些配置中，存储车可以均用作待测设备10的输入和输出存储位置。例如，加 载结构42可以将待测设备10从存储车340A加载到测试站36中进行测试。在测试之后，加载结构42可以从测试站36卸载待测设备10并将设备返回到存储车340A。在测试来自存储车340A的所有设备10之后，加载结构42然后可以开始将加载设备10从存储车340B加载到测试站36中。在测试之后，加载结构42可以从测试站36卸载待测设备10并将设备返回到存储车340B。
在其他配置中，可以将第一存储车用作用于待测设备10的输入存储位置，可以将第二存储车用作用于待测设备10的输出存储位置。例如，加载结构42可以将加载设备10从存储车340A加载到测试站36中进行测试。在测试之后，加载结构42可以从测试站36卸载设备10并将设备移到存储车340B。
加载结构42可以被配置为同时承载超过一个待测设备。例如，机械臂358A可以承载第一待测设备，而机械臂358B承载第二待测设备。加载结构42可以被配置为沿框架结构360沿x方向往复移动，机械臂358A和358B可以被配置为沿三个不同的轴(如沿正交轴X、Y和Z)移动。
为单个加载结构42提供多个臂358可以通过允许单个加载结构42执行多个加载结构42的功能来提高系统500的效率。
为了描述图12中所示类型的计算机控制的加载结构如何可以在系统500中工作，考虑一种简化情形：两个设备DUT 1和DUT 2均在等候在测试站36A和测试站36B被测试。加载结构42可以使用臂358A从存储车340A拾取DUT 1并将DUT 1放置到测试单元502A(例如，测试站36A处的测试单元)中。加载结构42然后可以使用臂358A以从存储车340A拾取DUT 2。在DUT 2在臂358A中的情况下，加载结构42可以向测试单元502A移动。一旦在测试单元502A处，加载结构42就可以使用自由的臂358B从测试单元A移除DUT 1。在从测试单元502A移除DUT 1之后，加载结构42可以使用臂358A将DUT 2放入测试单元502A中。加载结构42然后可以向测试单元502B移动，并可以使用臂358B将DUT 1放入测试单元502B(如测试站36B处的测试单元)中。加载结构然后可以移动回测试单元502A并可以使用臂358A从测试单元502A移除DUT 2。加载结构42然后可以向测试单元502B移动。使用臂358B，加载结构42可以从测试单元502B移除DUT 1。在从测试单元502B移除DUT 1之后，加载结构42 可以使用臂358A将DUT 2放入测试单元502B中。加载结构42然后可以向存储车340A移动，并可以使用臂358B将DUT 1放回存储车340A中。加载结构42然后可以向测试单元502B移动并可以使用任一个臂从测试单元502B移除DUT 2并将DUT 2返回到存储车340A。假设(为简单起见)DUT 2是存储车340A中要测试的最后设备，加载结构42可以移动到存储车340B以在测试站36A和36B处测试存储车340B中的设备(如利用与刚描述的类似的方法)。
通过为加载结构42提供多个臂，加载结构42可以“切换”测试单元中的设备而无需从该测试单元移开。例如，加载结构42可以利用第一臂从测试单元移除第一设备，同时在第二臂中保持第二设备。在从测试单元移除第一设备之后，加载结构42可以使用第二臂在测试单元中放置第二设备。这样可以消除返回到存储车以利用第二设备替换测试单元中的第一设备的需求。
图13是诸如测试系统600的一种示例性测试系统的透视图，示出了存储车、测试站和计算机控制的加载结构可以如何彼此交互的另一个实例。如图13中所示，可以有多个加载结构，诸如在测试系统600中工作的加载结构42A和加载结构42B。可以为每个加载结构提供一个或多个机械臂，例如机械臂358A和机械臂358B。可以使用加载结构42A和42B加载和卸载存储车340A和340B，并加载和卸载测试站36。
加载结构42A和42B可以被配置为彼此独立地移动。加载结构42A和42B均可沿框架结构360沿x方向往复移动，机械臂358A和358B均可以被配置为在三维(X、Y和Z)中移动。在图12的示例性实例中，加载结构42共享公共框架结构(如框架结构360)。然而，这仅是示例性的。如果需要，可以为加载结构42提供独立的框架结构。
在一些配置中，可以将每个存储车用作设备10的输入和输出存储位置。在这种配置中，可以从存储车卸载待测设备10进行测试，在测试之后，可以被返回到存储车。
在其他配置中，诸如存储车340A的第一存储车可以充当用于待测设备10的输入存储位置，诸如存储车340B的第二存储车可以充当用于待测设备10的输出存储位置。
如果需要，加载结构42A和42B均可以执行唯一的功能和/或可以彼此独立地工作。例如，加载结构42A可以使用臂358A将设备从存储车340A加载到测试站36中。同时，加载结构42B可以使用臂358B将设备从测试站36加载到存储车340B。
在测试站测试之后，待测设备10可以提供听觉或视觉状态指示符，以表示测试是否成功(如设备是“通过”还是“失败”)。例如，如果在测试期间发现设备10的性能令人满意，则设备可以显示绿光屏，以表示设备已“通过”该特定测试。如果发现设备10的性能不能令人满意，设备10可以显示红光屏，表示设备“未通过”该特定测试，可能需要返工、重新测试或丢弃。
结合图10-图12描述的实例仅仅是示例性实例，用于阐明包括存储车、测试站和计算机控制的加载设备的测试系统可以如何工作。通常，可以使用加载和卸载方法的任何适当组合。存储车340可移动，且加载结构42可编程，允许制造设施根据需要定制其测试系统。
图13是在多个测试区，诸如测试区A和测试区B处(图4)测试设备涉及的示例性步骤的流程图。
在步骤702，操作员可以从测试区A的输出取回待测设备10。测试区A的输出可以是例如传送带，诸如图5的传送带38的末端。
在步骤704，操作员可以将待测设备10加载到诸如存储车340(图6)的存储车中。如果待测设备10要进行空中测试(如测试无线通信电路系统)，可能希望在将待测设备10加载到存储车340中之前从测试托盘32移除待测设备10(如果需要的话)。
在步骤706，操作员可以将存储车340推到制造设施的不同部分，诸如测试区B。在存储车340达到来自测试区A输出的待测设备10的期望容量时，可以将存储车340从测试区A移动到测试区B。
在步骤708，操作员可以将车340上的配准部件与测试区B处的对应配准部件对准以在测试区B处配准车340。一旦对准，诸如致动器352和353的致动器(图7)可以向上驱动车340以将车340置于期望的位置。这样可以允许计算机控制的加载臂以可预测的精确度在车340中定位各个待测设备。
在步骤710，可以使用一个或多个激光器进行存储车状态扫描。存储车状态扫描可以评估哪些搁架是空的，哪些搁架包含待测设备，哪些搁架具有被正确地取向的设备，以及哪些搁架具有取向不正确的设备。可以在每个搁架处本地传送每个搁架的状态和/或可以向控制加载结构42的计算机传送每个搁架的状态。
在步骤712，一个或多个加载结构42可以使用一个或多个机械臂358从车340拾取设备并将设备放入测试区B处的测试单元中。如果需要，加载结构可以基于在步骤712中获得的状态信息从车340拾取设备。
在步骤714，在测试区B处的测试单元中测试待测设备10。可以在测试区B进行任何适当类型的测试。例如，可以使用测试区B进行待测设备10中无线通信电路系统33(图3)的空中测试。
在步骤716，一个或多个加载结构42可以使用一个或多个机械臂358从测试单元移除待测设备10。可以将已测试的设备返回到初始卸载它们的存储车，或者可以将已测试的设备加载到不同的存储车中。
根据一个实施例，提供了一种用于测试多个待测设备的测试系统，包括被配置为存储所述多个待测设备的待测设备存储车，用于测试多个待测设备的测试站，以及配置为从待测设备存储车向测试站移动多个待测设备中的待测设备的计算机控制的加载结构。
根据另一个实施例，待测设备存储车包括多个搁架，并且其中多个搁架中的每个搁架被配置为存储多个待测设备中相关联的待测设备。
根据另一个实施例，计算机控制的加载结构包括被配置为沿三个不同轴移动的至少一个机械臂。
根据另一个实施例，至少一个机械臂包括被配置为将待测设备暂时附着到机械臂的气动结构。
根据另一个实施例，测试系统还包括被配置为扫描待测设备存储车并从待测设备存储车获得状态信息的至少一个传感器，其中计算机控制的加载结构进一步被配置为基于所获得的状态信息来卸载待测设备存储车。
根据另一个实施例，至少一个传感器包括至少一个距离传感器。
根据另一个实施例，状态信息包括关于待测设备存储车中的每个待测设备取向的信息。
根据另一个实施例，计算机控制的加载结构耦合到静止框架结构并且被配置为相对于静止框架结构移动，其中静止框架结构包括配准结构，并且其中待测设备存储车包括被配置为与配准结构对准并配合的对准特征。
根据一个实施例，提供了一种使用测试系统测试多个待测设备的方法，其中测试系统包括待测设备存储车、测试箱和耦合到静止框架结构的计算机控制的加载机，其中该方法包括：将多个待测设备加载到待测设备存储车中；使待测设备存储车与静止框架结构接合；利用至少一个传感器获得关于待测设备存储车中的多个待测设备的状态信息；以及响应于获得状态信息且在待测设备存储车与静止框架结构接合的同时，利用计算机控制的加载机将多个待测设备中的至少一些从待测设备存储车加载到测试箱中。
根据另一个实施例，在测试区使待测设备存储车与静止框架结构接合包括将待测设备存储车上的对准特征与静止框架结构上的对应配准结构对准。
根据另一个实施例，至少一个传感器包括至少一个激光器，并且其中获得关于待测设备的状态信息包括利用至少一个激光器确定待测设备的表面特性。
根据另一个实施例，待测设备存储车包括多个搁架，并且其中获得关于待测设备的状态信息包括利用至少一个传感器确定多个搁架中的搁架上是否有设备。
根据另一个实施例，待测设备存储车包括多个搁架，并且其中获得关于待测设备的状态信息包括利用至少一个传感器确定多个搁架中的搁架上的设备是否被正确地取向。
根据另一个实施例，计算机控制的加载机包括第一机械臂和第二机械臂，并且其中将至少一些待测设备从待测设备存储车加载到测试箱中包括：利用第一机械臂从待测设备存储车拾取多个待测设备中的第一待测设备；利用第一机械臂，将第一待测设备放置到测试箱中；利用第二机械臂从待测设备存储车拾取多个待测设备中的第二待测设备；在利用第二机械臂保持第二待测设备的同时，利用第一机械臂从测试箱移除第一待测设备；以及利用第一机械臂保持第一待测设备的同时，将第二待测设备放置到测试箱中。
根据一个实施例，提供了一种测试多个待测设备的方法，包括：利用第一组测试站测试多个待测设备；在利用第一组测试站测试多个待测设备之后，将多个待测设备加载到待测设备存储车中；将待测设备存储车移动到新位置；以及利用至少一个计算机控制的机械臂，在新位置将多个待测设备中的待测设备从待测设备存储车加载到测试箱中。
根据另一个实施例，测试箱包括电磁屏蔽的测试箱，并且其中将待测设备加载到测试箱中包括将待测设备加载到电磁屏蔽的测试箱中。
根据另一个实施例，存储车包括多个搁架，该方法还包括：在将待测设备存储车移动到新位置之后，利用至少一个传感器向待测设备存储车中的多个搁架中的每个搁架分配状态。
根据另一个实施例，存储车包括多个搁架，该方法还包括：在将待测设备存储车移动到新位置之后，利用至少一个传感器向待测设备存储车中的多个搁架中的每个搁架分配状态。
根据另一个实施例，该方法还包括利用至少一个计算机控制的机械臂，从测试箱卸载待测设备，以及将待测设备加载到另一待测设备存储车中。
根据另一个实施例，该方法还包括响应于将待测设备从待测设备存储车加载到测试箱中，测试待测设备中的无线通信电路系统。
以上所述仅是说明本发明的原理，并且在不脱离本发明范围和实质的情况下，本领域内的技术人员可以做出各种修改。上述实施例可以单独实施，也可以任意组合实施。

Claims (10)

1.一种使用测试系统测试多个待测设备的方法，其中所述测试系统包括待测设备存储车、测试箱和耦合到静止框架结构的计算机控制的加载机，所述方法包括：
将所述多个待测设备加载到所述待测设备存储车中；
使所述待测设备存储车与所述静止框架结构接合；
利用至少一个传感器，获得关于所述待测设备存储车中的所述多个待测设备的状态信息，其中所述至少一个传感器包括至少一个激光器，并且其中获得关于所述待测设备的状态信息包括使用所述至少一个激光器来识别每个待测设备的向外表面上的至少一个凹陷或至少一个突起；以及
响应于获得所述状态信息且当所述待测设备存储车与所述静止框架结构接合时，利用所述计算机控制的加载机将所述多个待测设备中的至少一些从所述待测设备存储车加载到所述测试箱中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述测试区域使所述待测设备存储车与所述静止框架结构接合包括将所述待测设备存储车上的对准特征与所述静止框架结构上的对应配准结构对准。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述待测设备存储车包括多个搁架，并且其中获得关于所述待测设备的状态信息包括使用所述至少一个传感器来确定设备是否存在于所述多个搁架中的搁架上。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述待测设备存储车包括多个搁架，并且其中获得关于所述待测设备的状态信息包括使用所述至少一个传感器来确定设备是否在所述多个搁架中的搁架上被正确地取向。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算机控制的加载机包括第一机械臂和第二机械臂，并且其中将所述待测设备中的至少一些从所述待测设备存储车加载到所述测试箱中包括：
利用所述第一机械臂，从所述待测设备存储车拾取所述多个待测设备中的第一待测设备；
利用所述第一机械臂，将所述第一待测设备放置到测试箱中；
利用第二机械臂，从所述待测设备存储车拾取所述多个待测设备中的第二待测设备；
在利用所述第二机械臂保持所述第二待测设备的同时，利用所述第一机械臂从所述测试箱移除所述第一待测设备；以及
在利用所述第一机械臂保持所述第一待测设备的同时，将所述第二待测设备放置到所述测试箱中。
6.根据权利要求1所述的方法，其中获得关于所述待测设备的状态信息包括使用所述至少一个激光器来识别除了所述至少一个凹陷之外的至少一个突起。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述至少一个激光器包括第一激光器和第二激光器，其中所述待测设备的向外表面具有第一相对侧和第二相对侧，其中使用所述至少一个激光器来识别每个待测设备的向外表面上的所述至少一个突起和所述至少一个凹陷包括使用第一激光器来识别向外表面的第一侧上的所述至少一个突起以及使用第二激光器来识别向外表面的第二侧上的所述至少一个凹陷。
8.根据权利要求7所述的方法，其中使用第一激光器来识别向外表面的第一侧上的所述至少一个突起以及使用第二激光器来识别向外表面的第二侧上的所述至少一个凹陷包括同时使用第一激光器来识别向外表面的第一侧上的所述至少一个突起以及使用第二激光器来识别向外表面的第二侧上的所述至少一个凹陷。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述至少一个突起包括所述待测设备上的按钮。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少一个凹陷包括在所述待测设备中形成的音频端口。
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