CN107884702A - 一种fpc功能自动测试机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种FPC功能自动测试机，包括机架、平面移动机构、升降移动机构、取放旋转机构、视觉检测机构、测试模组和控制系统，取放旋转机构的作业范围下方设有待检测区、已测合格区和已测不合格区，能够根据视觉检测机构的检测结果对FPC产品的位置修正，根据测试模组的功能检测结果分别放置FPC产品。本发明的有益效果是整个功能检测过程，机器能够自动上下料，自动抓取、定位、测试、分选，可实现连续生产作业，节约人工成本，极大提高了FPC产品功能检测的效率和质量，成本低，操作容易方便，对操作人员技术水平要求低。

Description

一种FPC功能自动测试机

技术领域

本发明涉及电路板检测领域，具体涉及一种FPC功能自动测试机。

背景技术

随着电子技术的发展，电子设备的普及，电路板作为一种电路及电子元件载体的载体，其潜在需求量是巨大的，其制版技术也越来越先进，其生产工艺也朝着精密、微型、多功能发展。

通常电路板在生产出来后，需要进行相关测试，如裸板检测、在线检测、功能检测，现有的检测技术，受成本及技术能力制约，例如在FPC(柔性电路板)功能检测时，普遍采用人工操作形式对待测产品逐个进行检测，如人工将上述待测的FPC放置到治具上再进行功能检测。

但是，随着电路板技术的发展，上述人工操作形式的缺陷日益凸显，如人工将FPC产品放到治具测试，人工单次完成单个产品的测试工序多，同时，人工取放，隐患多，定位差，不稳定，效率低。因此，有必要对以上不足加以改进。

发明内容

为克服现有技术存在的上述不足，本发明提供一种以机械电气自动化形式替代人工形式的FPC功能自动测试机，定位准确，检测效率高，能够实现自动取料、自动定位、自动检测以及自动下料，并根据功能检测结果进行分别放置。本发明通过以下技术方案实现：一种FPC功能自动测试机，包括机架，还包括：平面移动机构，设置于所述机架；升降移动机构，设置于所述平面移动机构，通过所述平面移动机构平面移动；取放旋转机构，设置于所述升降移动机构，通过所述平面移动机构平面运动，通过所述升降移动机构相对其运动平面上下运动，用于取放及旋转FPC产品；所述取放旋转机构的作业范围下方设有待检测区、已测合格区和已测不合格区，以用于分别放置所述FPC产品；视觉检测机构，用于对所述取放旋转机构取起的FPC产品视觉检测；测试模组，供所述取放旋转机构放置经视觉检测后的所述FPC产品，用于对所述FPC产品进行功能检测，并自动弹出所述FPC产品以供所述取放旋转机构取走；控制系统，通过控制所述平面移动机构、所述升降移动机构和所述取放旋转机构，根据所述视觉检测机构的检测结果对所述FPC产品的位置修正，根据所述测试模组的功能检测结果分别放置所述FPC产品。

进一步的，所述取放旋转机构的作业范围下方还设有中转区，所述待检测区、所述已测合格区和所述中转区还分别设有产品托盘，所述产品托盘用于限位放置所述FPC产品。

进一步的，还包括空盘搬运机械手，所述控制系统通过控制所述空盘搬运机械手，将所述待检测区空载的所述产品托盘搬运到所述已测合格区或所述中转区。

进一步的，所述待检测区和所述已测合格区设有升降装置，所述控制系统控制所述升降装置的升降平台的升降，所述产品托盘位于所述升降平台上并跟随所述升降平台运动。

进一步的，所述控制系统包括限位组件，所述限位组件用于生成位置限位信息。

进一步的，所述测试模组包括上治具模组和下治具模组，所述上治具模组与所述下治具模组之间设有定位治具。

进一步的，所述视觉检测机构的视觉检测装置的位置可调节。

进一步的，通过所述控制系统，使所述所述平面移动机构、所述升降移动机构、所述取放旋转机构、所述视觉检测机构、所述测试模组、所述升降装置及所述空盘搬运机械手相配合。

进一步的，所述空盘搬运机械手的搬运手部可三轴向运动。

本发明机械电气自动化程度高，整个功能检测过程，机器能够自动上下料，自动抓取、定位、测试、分选，可实现连续生产作业，节约人工成本，极大提高了FPC产品功能检测的效率和质量，成本低，操作容易方便，对操作人员技术水平要求低。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例的部分结构示意俯视图一；

图2为本发明实施例的机罩结构示意图；

图3为本发明实施例的机座结构示意图；

图4为本发明实施例的部分结构示意图二；

图5为本发明实施例的控制系统部分组件结构示意图；

图6为本发明实施例的升降装置结构示意图；

图7为图6的另一视角结构示意图；

图8为图4的另一视角结构示意图；

图9为本发明实施例的取放旋转机构结构示意图；

图10为本发明实施例的视觉检测机构结构示意图；

图11为本发明实施例的测试模组结构示意图；

图12为本发明实施例的不良品存放台结构示意图；

图13为本发明实施例的空盘中转台结构示意图；

图14为本发明实施例的空盘搬运机械手结构示意图。

图中各标号对应如下，底板1，龙门座导轨区2，龙门座20，滑轨21，丝杆导轨22，伺服电机23，联轴器24，龙门底座25，限位触发件26，光电开关27，拖链28，龙门座导轨区3，龙门座30，导轨31，滑轨32，龙门底座33，待测工位4，限位件40，升降平台41，连接杆42，安装板43，光电开关44，限位触发件45，丝杆螺母46，丝杆47，固定板48a、固定板48b，步进电机49，伺服电机50，加强筋51，横梁52，固定板53，推进轨54，滑槽55，传感器56，支板57，电磁阀60，电磁阀61，滑座62，固定板63，气缸64，联动件65，中空步进电机66，吸嘴67，CCD检测拍照工位7，固定板70a，固定板70b,固定板70c,固定板70d，光源装置71，立柱72，弹簧73，夹件74，固定件75，限位柱76，螺旋钮77，照相机78，镜头79，测试工位8，固定板80a，升降板80b，固定板80c,立柱81，上治具模组82，定位治具83，下治具模组84，气缸85，限位件86，气缸87，已测不合格区9，固定支撑台90，限位件91，已测良品工位10，中转区11，固定支撑台110，限位件111，搬运工位12，固定板120，伺服电机121，同步带122，限位触发件123a，传感器123b，滑座124，联动件125，气缸126a，气缸126b，导轨127a，导轨127b,滑块127c，吸嘴128，固定板129，机罩13，扇门130，开口131，急停开关132，启动开关133，机座14，散热扇140，气源总阀141，电脑主机142，显示操控组件15。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

一种FPC功能自动测试机，如图1-5所示，机架包括机罩13和机座14。机罩13的侧部设有扇门130，机罩13的前部设有开口131、急停开关132和启动开关133，扇门130的设置方便FPC产品的取放、以及设备的操作和维护，开口131方便操控，急停开关132用于紧急情况下设备的关停。机座14的侧部设有散热扇140和气源总阀141，其内部设有电脑主机142。显示操控组件15安装于机架上，与电脑主机142一起形成操控系统的一部分。

底板1安装于机座14上，其上于龙门座导轨区2和龙门座导轨区3处分别竖向安装有龙门底座25、33，龙门底座25侧部的两端设有光电开关27，龙门底座25的上部固设有滑轨21和第一丝杆推进机构，丝杆推进机构包括丝杆导轨22和伺服电机23，丝杆导轨22通过联轴器24与伺服电机23连接，丝杆推进机构通过于丝杆导轨22的两端处的轴承固设在龙门底座25上，龙门座20通过丝杆导轨22并沿着滑轨21移动，限位触发件26设置于龙门座20的侧部与光电开关27配合，生成位置限位控制信息，拖链28用于相关线路的布设。

龙门座30通过导轨31和滑轨32限位，并可沿其滑动。一并参考图8，横梁52的两端通过加强筋51和固定板53分别固定在龙门座20和龙门座30上，横梁52上横向固设有第二丝杆推进机构，第二丝杆推进机构包括伺服电机50、推进轨54以及盖板，传感器56设于第二丝杆推进机构底部的两端，支板57安装于横梁52上用于放置拖链，滑座62从滑槽55内伸出，滑座62的底部设有限位触发件以与传感器56配合，生成位置限位控制信息，滑座62通过第一丝杆推进机构前后运动，通过第二丝杆推进机构左右运动，形成平面移动机构，并根据控制系统的程序设定的位置指定数值进行运动，从而去达到一定点对点的循环运动工作。该种两轴向运动形成的平面移动机构自动定位准确，结构简单可靠，控制方便。

一并参考图9，电磁阀61固设于滑座62上，升降移动机构通过固定板63设置于滑座62的侧部，气缸64安装于固定板63上，并与联动件65一起形成升降移动机构。电磁阀60固设于滑座62上，并罩设有防护外罩。中空步进电机66固设于联动件65上，并与其底部设置的吸嘴67一起形成取放旋转机构，取放旋转机构可通过升降移动机构上下运动，用于取放及旋转FPC产品。吸嘴67优选为微型吸嘴。

一并参考图6和图7，取放旋转机构的作业范围下方设有待检测区和已测合格区,以用于分别放置未经检测的FPC产品和经功能检测合格的FPC产品；作为优选，将待检测区处和已测合格区安装升降装置，以分别设置为待测工位4和已测良品工位10。在升降装置中，升降平台41用于堆放产品托盘，产品托盘优选为吸塑托盘，用于限位放置FPC产品。升降平台41通过连接杆42与安装板43连接，连接杆42穿过固定板48a，固定板48a通过连接杆和丝杆47与固定板48b连接，连接杆的上、下处分别设有光电开关44，以与设于安装板43上的限位触发件45配合生成位置限位信息，步进电机49固设于固定板48b的下部，并通过联轴器与丝杆47连接，丝杆螺母46固设于安装板43上。使用时，步进电机49带动丝杆47转动，丝杆47通过丝杆螺母46的推动，进而使升降平台41运动，通过步进电机49的正、反转而实现升降，能精准的将产品定位在指定的水平面上。底板1上优选设置限位件40，对堆放在升降平台41上的产品托盘进行限位，提高机器工作效率。

一并参考图10，视觉检测机构优选设置在取放旋转机构的作业范围下方，用于对取放旋转机构取起的FPC产品视觉检测。视觉检测机构优选通过CCD(电荷耦合器件，又称图像传感器)检测拍照，形成CCD检测拍照工位7。在视觉检测机构中，固定板70a、固定板70b及固定板70d通过立柱固定，并通过固定板70c固设于底板1上。光源装置71固设于固定板70b上，位于固定板70a与固定板70b之间，用于补光，照相机78及镜头79安装于固定件75上、光源装置71下方。在立柱中，立柱72上设有弹簧73，并与夹件74、限位柱76及螺旋钮77一起形成视觉检测机构用位置调整装置，固定件75固定在夹件74上，使用时，夹件74可沿着立柱72和限位柱76上下移动，并可通过弹簧73与螺旋钮77实现位置的调节与固定。视觉检测机构的视觉检测装置位置可调节的结构使其可处于工作效率及质量最佳的位置，并可根据实际检测到FPC产品的大小、尺寸及形状进行针对性调整，使自动检测时产品定位更精确，适用范围广，操作简单方便，对设备操作人员技术能力要求低。

一并参考图11，测试模组设置在底板1上，形成测试工位8，包括上治具模组82和下治具模组84，上治具模组82固设在固定板80a的下部，固定板80a通过立柱81与固定板80c连接，立柱81穿过升降板80b，升降板80b通过气缸87可沿着立柱81相对固定板80a和固定板80c上下运动，测试模组通过升降板80b安装在底板1上，升降板80b上安装有气缸85，定位治具83安装于下治具模组84上，下治具模组84安装在气缸85上，并通过气缸85弹出，以供取放旋转机构放置经视觉检测后的FPC产品，气缸85收缩后，将整个下治具模组84推到上治具模组82的下部，气缸87使上治具模组82下压，对FPC产品完成一次功能检测，功能检测结束后，气缸87使上治具模组82上抬，气缸85使FPC产品自动弹出以供取放旋转机构取走。限位件86用于对下治具模组84的位置进行限位。

一并参考图12，取放旋转机构的作业范围下方还设有已测不合格区9，用于存放经测试模组功能检测后未达标的不良品。已测不合格区9优选设置固定支撑台90，可放置产品容器，并通过限位件91对产品容器进行限位。

一并参考图13，取放旋转机构的作业范围下方优选还设有中转区，待检测区、已测合格区和中转区还分别设有产品托盘，产品托盘用于限位放置FPC产品。中转区可用于存放空载的产品托盘，优选设置固定支撑台110，并通过限位件111对产品托盘进行限位。

一并参考图14，优选还包括空盘搬运机械手，空盘搬运机械手设于底板1上，形成搬运工位12。在空盘搬运机械手中，通过固定板120固定在底板1上，固定板120上的两端安装有轴承固定装置，同步带122通过同步带轮和轴承安装，并通过伺服电机121带动。固定板120上还安装有导轨127a，同步带122通过联动件125与滑座124联动，使滑座124可沿着导轨127a滑动。滑座124的侧部安装有限位触发件123a，与安装在固定板120侧部两端的传感器123b配合，生成位置限位信息。在滑座124上，吸嘴128安装在固定板129上，固定板与滑块127c联动，滑块127c可沿着导轨127b运动，使得吸嘴128通过伺服电机121实现左右运动，通过气缸126a实现上下运动，通过气缸126b实现前后运动，即搬运手部可实现三轴向运动。使用时，控制系统通过控制空盘搬运机械手，将待检测区空载的产品托盘搬运到已测合格区或中转区。使用时，优选通过控制系统，使平面移动机构、升降移动机构、取放旋转机构、视觉检测机构、测试模组、升降装置及空盘搬运机械手相配合，以最大程度地实现全程自动化，操作人员只需将载有待测的FPC产品的产品托盘堆叠存放于升降平台41上，按下启动开关133，启动机器即可，整个功能检测过程，机器自动上下料，自动抓取、定位、测试、分选，一台机器就这样机械性的有效循环工作，全程无需人工干预，一人可以监控8-10台机器，即可实现连续生产作业，节约人工成本，极大提高了FPC产品功能检测的效率和质量。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种FPC功能自动测试机，包括机架，其特征在于，还包括：

平面移动机构，设置于所述机架；

升降移动机构，设置于所述平面移动机构，通过所述平面移动机构平面移动；

取放旋转机构，设置于所述升降移动机构，通过所述平面移动机构平面运动，通过所述升降移动机构相对其运动平面上下运动，用于取放及旋转FPC产品；

所述取放旋转机构的作业范围下方设有待检测区、已测合格区和已测不合格区，以用于分别放置所述FPC产品；

视觉检测机构，用于对所述取放旋转机构取起的FPC产品视觉检测；

测试模组，供所述取放旋转机构放置经视觉检测后的所述FPC产品，用于对所述FPC产品进行功能检测，并自动弹出所述FPC产品以供所述取放旋转机构取走；

控制系统，通过控制所述平面移动机构、所述升降移动机构和所述取放旋转机构，根据所述视觉检测机构的检测结果对所述FPC产品的位置修正，根据所述测试模组的功能检测结果分别放置所述FPC产品。

2.根据权利要求1所述的一种FPC功能自动测试机，其特征在于，所述取放旋转机构的作业范围下方还设有中转区，所述待检测区、所述已测合格区和所述中转区还分别设有产品托盘，所述产品托盘用于限位放置所述FPC产品。

3.根据权利要求2所述的一种FPC功能自动测试机，其特征在于，还包括空盘搬运机械手，所述控制系统通过控制所述空盘搬运机械手，将所述待检测区空载的所述产品托盘搬运到所述已测合格区或所述中转区。

4.根据权利要求3所述的一种FPC功能自动测试机，其特征在于，所述待检测区和所述已测合格区设有升降装置，所述控制系统控制所述升降装置的升降平台的升降，所述产品托盘位于所述升降平台上并跟随所述升降平台运动。

5.根据权利要求1所述的一种FPC功能自动测试机，其特征在于，所述控制系统包括限位组件，所述限位组件用于生成位置限位信息。

6.根据权利要求1所述的一种FPC功能自动测试机，其特征在于，所述测试模组包括上治具模组和下治具模组，所述上治具模组与所述下治具模组之间设有定位治具。

7.根据权利要求1所述的一种FPC功能自动测试机，其特征在于，所述视觉检测机构的视觉检测装置的位置可调节。

8.根据权利要求4所述的一种FPC功能自动测试机，其特征在于，通过所述控制系统，使所述所述平面移动机构、所述升降移动机构、所述取放旋转机构、所述视觉检测机构、所述测试模组、所述升降装置及所述空盘搬运机械手相配合。

9.根据权利要求3所述的一种FPC功能自动测试机，其特征在于，所述空盘搬运机械手的搬运手部可三轴向运动。