CN109332216A - Cob光组件自动测试机 - Google Patents

Abstract

本发明公开并提供了一种COB光组件自动测试机，其结构简单紧凑，产能高，测试效果好，适用于小规格COB光组件的测试。本发明所采用的技术方案是：本发明包括光斑检测机构、光量计机构和治具运动机构，光斑检测机构包括安装架、Z向滑动配合设置在安装架上的扩散板和设置在扩散板中心上方的检测相机，光量计机构包括升降机构和设置在升降机构上的光量计，述光量计位于检测相机的正后方，治具运动机构包括至少一组四轴治具组件，四轴治具组件包括纵向设置的直轨道、滑动配合设置在直轨道上的治具滑台和适配安装在治具滑台上的产品安装座，产品安装座均与检测相机和光量计相配合。本发明可用于测试设备的技术领域。

Description

COB光组件自动测试机

技术领域

本发明涉及COB光组件测试领域，特别涉及一种COB光组件自动测试机。

背景技术

电子仪器上的人脸识别模块涉及到COB光组件，COB光组件需要在出厂前需要进行测试，3D结构光COB组件所发出来的光斑的能量与波长，同时需要判断COB每个光点是否对人眼造成潜在伤害。人脸识别COB光组件的测试属于一项较新的领域，市面上少有该项测试的自动测试机。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种COB光组件自动测试机，其结构简单紧凑，产能高，测试效果好，适用于小规格COB光组件的测试。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括光斑检测机构、光量计机构和治具运动机构，所述光斑检测机构包括安装架、Z向滑动配合设置在所述安装架上的扩散板和设置在所述扩散板中心上方的检测相机，所述光量计机构包括升降机构和设置在所述升降机构上的光量计，述光量计位于所述检测相机的正后方，所述治具运动机构包括至少一组四轴治具组件，所述四轴治具组件包括纵向设置的直轨道、滑动配合设置在所述直轨道上的治具滑台和适配安装在所述治具滑台上的产品安装座，所述产品安装座均与所述检测相机和所述光量计相配合。

在上述方案中，产品安装座上设置有与产品相适配的探针式发光模块，产品安装在产品安装座上后随治具滑台移动到扩散板下方，产品发出红外光并投影至扩散板上，检测相机识别扩散板上的图像即光斑图，再借助图像分析系统可以找到若干产品发出的光的亮点部分，后续将产品通过治具滑台移动到光量计下方，光量计读取亮点部分的光斑并测试能量强度，实现测试目的；本发明扩散板和光量计均可以调整高度位置从而达到模拟人脸识别时摄像头与人脸距离变化的效果，进而使测试结果更可靠效果更好；在本发明中，检测相机和光量计的测试区域处于同一竖向平面中，体现处本发明结构紧凑，布局合理，也进一步提高测试效率提高产能。

进一步地，所述光斑检测机构还包括扩散板安装座和检测相机安装板，所述扩散板安装座Z向滑动配合设置在所述安装架的内部，所述检测相机安装板的一端与所述扩散板安装座Z向滑动配合，所述检测相机适配安装在所述检测相机安装板的另一端，所述检测相机安装板上还安装有与所述检测相机相配合的调焦模块。

在上述方案中，扩散板Z轴可调，检测相机还可以调焦，提高精度。

进一步地，所述检测相机与所述扩散板之间的直线距离范围为120mm~350mm。所述扩散板与所述产品安装座之间的直线距离范围为50mm~300mm。

在上述方案中，检测相机、扩散板和产品安装座上的产品之间的直线距离为模拟人脸识别时摄像头与人脸之间的距离，模拟实际人脸识别时距离的影响。

进一步地，所述治具运动机构包括设置在所述检测相机两侧的两组四轴治具组件，所述治具滑台上还安装有横向滑台模块，所述横向滑台模块上还安装有与所述产品安装座相配合的旋转安装座，所述旋转安装座包括R轴旋转电机、R轴旋转座，所述R轴旋转座上安装有θ轴旋转电机，所述产品安装座安装在所述θ轴旋转电机的输出端上。

在上述方案中，四轴治具组件可以使得产品安装座具有XY轴移动，绕X轴旋转和绕Z轴旋转的四轴运动功能；由于在进行光量计的检测时，亮点区域的光斑可能落在整个光斑图的侧部，且光斑的光线为扇形投射，为了令该区域的亮点可以精确投射至光量计中，故而需要使产品旋转或平移调整位置；另一方面，设计两组四轴治具组件，两组的产品安装座可以分别有序地使得产品在检测相机和光量计的测试位下进行测试，提高效率，由于两组四轴治具组件均具有XY平面的位移能力，故而不会产生干涉。两组四轴治具组件分头行动，分工合作，运动路线均为“E”字型,当一方在X轴上检测时，另一方在Y轴上进行取料与放料，减少工作时间，提高工作效率。

进一步地，所述COB光组件自动测试机还包括上下料机构和转运机械手，所述上下料机构包括上料仓、下料仓、NG品下料盘组件和预留盘组件，所述上料仓和所述下料仓相邻安装且位于所述转运机械手的前方，所述NG品下料盘组件和所述预留盘组件相邻安装且位于所述转运机械手的侧边，所述上料仓和所述下料仓均分别设置有纵向料盘输送轨道，所述NG品下料盘组件和所述预留盘组件均分别包括横向料盘输送轨道和与所述横向料盘输送轨道相配合的料盘放置板。

在上述方案中，下料仓与预留盘组件相邻，上下料机构和转运机械手布局合理，结构紧凑；预留盘组件上装有另外的一盘待检测的产品，当同一料盘上的产品被被检测NG时，可以从预留盘组件上取产品进行检测，检测合格后填补料盘的缺位，若还是不合格则重复在预留盘组件上取产品进行检测，直至有产品合格了，从而保证每个料盘下料后为满盘出料的状态，便于管理。

进一步地，所述NG品下料盘组件还包括位于所述料盘放置板的上方的补充放置板，所述补充放置板的侧部设置有与所述横向料盘输送轨道滑动配合的驱动连接板。

在上述方案中，补充放置板充当第二个放置板，使得NG品下料盘组件可以双层交替进行NG品下料，提高效率，另一方面，NG品下料盘组件可以编辑10-20种NG种类产品，转运机械手分类摆放，产品分类是可以随意增加的，产品放置在放置板的位置也是自由定义的。

进一步地，所述上料仓的后方设置有均与产品相配合的预加热模块和底部检测相机，所述预加热模块包括加热座，所述加热座上端面上设置有四个产品放置槽，所述底部检测相机与所述预加热模块相邻安装。

在上述方案中，产品从上料至放置到产品安装座进行测试前，需要进行预加热至50℃，预加热模块和底部检测相机便是在产品进行测试前通过转运机械手配合实现了产品的预加热和底部检测。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中前部分的结构示意图；

图3是光斑检测机构的结构示意图；

图4是四轴治具组件的结构示意图；

图5是NG品下料盘组件和预留盘组件的配合示意图；

图6是本发明的简易布局图。

具体实施方式

图1至图2是两个COB光组件自动测试机组合一起的示意图，如图1至图6所示，本发明的具体实施方式是：本发明包括光斑检测机构1、光量计机构2和治具运动机构3，所述光斑检测机构1包括安装架4、Z向滑动配合设置在所述安装架4上的扩散板5和设置在所述扩散板5中心上方的检测相机6，所述光量计机构2包括升降机构7和设置在所述升降机构7上的光量计8，述光量计8位于所述检测相机6的正后方，所述治具运动机构3包括至少一组四轴治具组件9，所述四轴治具组件9包括纵向设置的直轨道10、滑动配合设置在所述直轨道10上的治具滑台11和适配安装在所述治具滑台11上的产品安装座12，所述产品安装座12均与所述检测相机6和所述光量计8相配合。产品安装座12上设置有与产品相适配的探针式发光模块，产品安装在产品安装座12上后随治具滑台11移动到扩散板5下方，产品发出红外光并投影至扩散板5上，检测相机6识别扩散板5上的图像即光斑图，再借助图像分析系统可以找到若干产品发出的光的亮点部分，后续将产品通过治具滑台11移动到光量计8下方，光量计8读取亮点部分的光斑并测试能量强度，实现测试目的；本发明扩散板5和光量计8均可以调整高度位置从而达到模拟人脸识别时摄像头与人脸距离变化的效果，进而使测试结果更可靠效果更好；在本发明中，检测相机6和光量计8的测试区域处于同一竖向平面中，体现处本发明结构紧凑，布局合理，也进一步提高测试效率提高产能。

在本具体实施例中，所述光斑检测机构1还包括扩散板安装座13和检测相机安装板14，所述扩散板安装座13Z向滑动配合设置在所述安装架4的内部，所述检测相机安装板14的一端与所述扩散板安装座13Z向滑动配合，所述检测相机6适配安装在所述检测相机安装板14的另一端，所述检测相机安装板14上还安装有与所述检测相机6相配合的调焦模块15。扩散板5Z轴可调，检测相机6还可以调焦，提高精度。

在本具体实施例中，所述检测相机6与所述扩散板5之间的直线距离范围为120mm~350mm。所述扩散板5与所述产品安装座12之间的直线距离范围为50mm~300mm。检测相机6、扩散板5和产品安装座12上的产品之间的直线距离为模拟人脸识别时摄像头与人脸之间的距离，模拟实际人脸识别时距离的影响。

在本具体实施例中，所述治具运动机构3包括设置在所述检测相机6两侧的两组四轴治具组件9，所述治具滑台11上还安装有横向滑台模块16，所述横向滑台模块16上还安装有与所述产品安装座12相配合的旋转安装座17，所述旋转安装座17包括R轴旋转电机18、R轴旋转座19，所述R轴旋转座19上安装有θ轴旋转电机，所述产品安装座12安装在所述θ轴旋转电机的输出端上。四轴治具组件9可以使得产品安装座12具有XY轴移动，绕X轴即R轴旋转和绕Z轴即θ轴旋转的四轴运动功能；由于在进行光量计8的检测时，亮点区域的光斑可能落在整个光斑图的侧部，且光斑的光线为扇形投射，为了令该区域的亮点可以精确投射至光量计8中，故而需要使产品旋转或平移调整位置；另一方面，设计两组四轴治具组件9，两组的产品安装座12可以分别有序地使得产品在检测相机6和光量计8的测试位下进行测试，提高效率，由于两组四轴治具组件9均具有XY平面的位移能力，故而不会产生干涉。两组四轴治具组件9分头行动，分工合作，运动路线均为“E”字型,当一方在X轴上检测时，另一方在Y轴上进行取料与放料，减少工作时间，提高工作效率。

在本具体实施例中，所述COB光组件自动测试机还包括上下料机构和转运机械手20，所述上下料机构包括上料仓21、下料仓22、NG品下料盘组件23和预留盘组件24，所述上料仓21和所述下料仓22相邻安装且位于所述转运机械手20的前方，所述NG品下料盘组件23和所述预留盘组件24相邻安装且位于所述转运机械手20的侧边，所述上料仓21和所述下料仓22均分别设置有纵向料盘输送轨道25，所述NG品下料盘组件23和所述预留盘组件24均分别包括横向料盘输送轨道26和与所述横向料盘输送轨道26相配合的料盘放置板27。下料仓22与预留盘组件24相邻，转运机械手为SCARA装配作业机器手，转运机械手20配置有用于捕捉产品位置的摄像头，转运机械手20安装吸嘴进行产品的吸取；上下料机构和转运机械手20布局合理，结构紧凑；预留盘组件24上装有另外的一盘待检测的产品，当同一料盘上的产品被被检测NG时，可以从预留盘组件24上取产品进行检测，检测合格后填补料盘的缺位，若还是不合格则重复在预留盘组件24上取产品进行检测，直至有产品合格了，从而保证每个料盘下料后为满盘出料的状态，便于管理。

在本具体实施例中，所述NG品下料盘组件23还包括位于所述料盘放置板27的上方的补充放置板28，所述补充放置板28的侧部设置有与所述横向料盘输送轨道26滑动配合的驱动连接板29。补充放置板28充当第二个放置板，使得NG品下料盘组件23可以双层交替进行NG品下料，提高效率，另一方面，NG品下料盘组件23可以编辑10-20种NG种类产品，转运机械手20分类摆放，产品分类是可以随意增加的，产品放置在放置板的位置也是自由定义的。

在本具体实施例中，所述上料仓21的后方设置有均与产品相配合的预加热模块30和底部检测相机31，所述预加热模块30包括加热座，所述加热座上端面上设置有四个产品放置槽，所述底部检测相机31与所述预加热模块30相邻安装。产品从上料至放置到产品安装座12进行测试前，需要进行预加热至50℃，预加热模块30和底部检测相机31便是在产品进行测试前通过转运机械手20配合实现了产品的预加热和底部检测。

在本发明实际使用过程中，分BIN（种类）数达到：10～20BIN；回BIN率（NG产品重复测试，得出复测NG比率）≥95%；COB尺寸≤60mm×60mm，本发明中测试的COB本身尺寸约为：0.8*1.2mm；掉料率（测试上下料吸嘴的掉料率）≤1‰；产能≥2000片/h。

本发明的操作过程如下：1、人工将放置了待测产品的料盘放置在纵向料盘输送轨道25上并使料盘移至上料仓21，转运机械手20吸取料盘上的产品并移至预加热模块30处底部检测相机31的底部检测和进行预加热；2、转运机械手20从预加热模块30处吸取产品并移送到一组四轴治具组件9的产品安装座12上，四轴治具组件9通过运动将产品安装座12分别运送到检测相机6和光量计8的下方进行测试，期间，转运机械手20吸取第二个产品放置在另一组四轴治具组件9的产品安装座12上，另一组上的产品也接着第一组产品的测试顺序继续进行检测相机6和光量计8的测试；3、产品测试完毕后，四轴治具组件9将产品移动至初始位置，转运机械手20将产品吸走，若产品检测合格，则将产品移至下料仓22上的空料盘上，若产品检测NG，则将产品移至NG品下料盘组件23的料盘放置板27上；其中出现NG产品时，从预留盘组件24的料盘放置板27上取料进行测试；4、NG品下料盘组件23的料盘放置板27满盘后人工取走；5、下料仓22的料盘满盘后从纵向料盘输送轨道25上移出并人工取走。

本发明可用于测试设备的技术领域。

Claims (8)

1.一种COB光组件自动测试机，其特征在于：它包括光斑检测机构（1）、光量计机构（2）和治具运动机构（3），所述光斑检测机构（1）包括安装架（4）、Z向滑动配合设置在所述安装架（4）上的扩散板（5）和设置在所述扩散板（5）中心上方的检测相机（6），所述光量计机构（2）包括升降机构（7）和设置在所述升降机构（7）上的光量计（8），述光量计（8）位于所述检测相机（6）的正后方，所述治具运动机构（3）包括至少一组四轴治具组件（9），所述四轴治具组件（9）包括纵向设置的直轨道（10）、滑动配合设置在所述直轨道（10）上的治具滑台（11）和适配安装在所述治具滑台（11）上的产品安装座（12），所述产品安装座（12）均与所述检测相机（6）和所述光量计（8）相配合。

2.根据权利要求1所述的COB光组件自动测试机，其特征在于：所述光斑检测机构（1）还包括扩散板安装座（13）和检测相机安装板（14），所述扩散板安装座（13）Z向滑动配合设置在所述安装架（4）的内部，所述检测相机安装板（14）的一端与所述扩散板安装座（13）Z向滑动配合，所述检测相机（6）适配安装在所述检测相机安装板（14）的另一端，所述检测相机安装板（14）上还安装有与所述检测相机（6）相配合的调焦模块（15）。

3.根据权利要求1所述的COB光组件自动测试机，其特征在于：所述检测相机（6）与所述扩散板（5）之间的直线距离范围为120mm~350mm。

4.根据权利要求1所述的COB光组件自动测试机，其特征在于：所述扩散板（5）与所述产品安装座（12）之间的直线距离范围为50mm~300mm。

5.根据权利要求1所述的COB光组件自动测试机，其特征在于：所述治具运动机构（3）包括设置在所述检测相机（6）两侧的两组四轴治具组件（9），所述治具滑台（11）上还安装有横向滑台模块（16），所述横向滑台模块（16）上还安装有与所述产品安装座（12）相配合的旋转安装座（17），所述旋转安装座（17）包括R轴旋转电机（18）、R轴旋转座（19），所述R轴旋转座（19）上安装有θ轴旋转电机，所述产品安装座（12）安装在所述θ轴旋转电机的输出端上。

6.根据权利要求1所述的COB光组件自动测试机，其特征在于：所述COB光组件自动测试机还包括上下料机构和转运机械手（20），所述上下料机构包括上料仓（21）、下料仓（22）、NG品下料盘组件（23）和预留盘组件（24），所述上料仓（21）和所述下料仓（22）相邻安装且位于所述转运机械手（20）的前方，所述NG品下料盘组件（23）和所述预留盘组件（24）相邻安装且位于所述转运机械手（20）的侧边，所述上料仓（21）和所述下料仓（22）均分别设置有纵向料盘输送轨道（25），所述NG品下料盘组件（23）和所述预留盘组件（24）均分别包括横向料盘输送轨道（26）和与所述横向料盘输送轨道（26）相配合的料盘放置板（27）。

7.根据权利要求6所述的COB光组件自动测试机，其特征在于：所述NG品下料盘组件（23）还包括位于所述料盘放置板（27）的上方的补充放置板（28），所述补充放置板（28）的侧部设置有与所述横向料盘输送轨道（26）滑动配合的驱动连接板（29）。

8.根据权利要求6所述的COB光组件自动测试机，其特征在于：所述上料仓（21）的后方设置有均与产品相配合的预加热模块（30）和底部检测相机（31），所述预加热模块（30）包括加热座，所述加热座上端面上设置有四个产品放置槽，所述底部检测相机（31）与所述预加热模块（30）相邻安装。