CN111842221A - 具有多个测试扇区的测试处理机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种测试处理机，其包括：一级回转式塔架，其包括用于运输电子元件的拾取头；以及二级回转式塔架，其布置和构造成从一级回转式塔架接收电子元件，该二级回转式塔架包括多个分离的测试扇区，该测试扇区具有用于承载从一级回转式塔架的拾取头接收的电子元件的元件载架，其中，该多个测试扇区相对于彼此可旋转地移动。该测试处理机还包括至少一个沿着二级回转式塔架的外围定位的测试装置，其中，该测试装置能操作以从元件载架接收电子元件来进行测试。

Description

具有多个测试扇区的测试处理机
技术领域
本发明涉及一种用于测试电子元件的测试处理机，特别涉及一种具有高吞吐量的用于测试电子元件的测试处理机。
背景技术
在切割和组装后，通常使用测试处理机对电子元件进行测试，以确保符合客户的要求。一种类型的测试处理机为传统的塔架式测试处理机100，其布局在图1中示出。通过输入模块104，诸如振动料斗，将待测试的电子元件送入回转式塔架102。这些待测试的电子元件由固定在回转式塔架102的圆周上的拾取头106单独拾取，然后运输至围绕回转式塔架102的圆周的固定位置处的各个测试站108和加工站110，以便对电子元件执行一项或多项测试和加工。
由于是顺序处理（其中电子元件在测试期间需要较长的测试时间），塔架式测试处理机100通常并非首选，因为完成一个测试周期所花费的总时间将会过长，并且会形成瓶颈。一般而言，塔架式测试处理机100的测试周期包括转移电子元件所花费的时间和对其进行测试所花费的时间。在传统的塔架式测试处理机100中，在完成特定测试站108处的测试之前，回转式塔架102将必须在其位置保持闲置。此后，回转式塔架102将拾取电子元件并将其输送至另一个测试站108以进行进一步测试，或者将其转移至输出模块112以进行移除。因此，塔架式测试处理机100测试过程的瓶颈常常在于在测试站108处产生的闲置时间。这一时间可能是相当可观的，尤其是在其中一个测试站108进行测试的时间特别长的情况下。换言之，测试周期所花费的总时间将在很大程度上由执行得最慢的测试决定。因此，减少或消除较长的测试时间对测试周期过程总时间的影响，将是非常有益的。
发明内容
因此，本发明的目的在于寻求提供一种减少或消除较长的测试时间对测试周期过程总时间的影响的测试处理机，以提高其总吞吐量。
根据本发明的第一方面，提供了一种测试处理机，其包括：一级回转式塔架，其包括用于运输电子元件的拾取头；二级回转式塔架，其布置和构造成从一级回转式塔架接收电子元件，该二级回转式塔架包括多个分离的测试扇区，该多个分离的测试扇区具有元件载架，该元件载架用于承载从一级回转式塔架的拾取头接收的电子元件，其中，该多个测试扇区相对于彼此可旋转地移动；以及至少一个测试装置，其沿着二级回转式塔架的外围定位，其中，该测试装置能操作以从元件载架接收电子元件来进行测试。
根据本发明的第二方面，提供了一种使用测试处理机测试电子元件的方法，其包括以下步骤：利用一级回转式塔架的拾取头向包括多个测试扇区的二级回转式塔架运输电子元件；将电子元件从一级回转式塔架的拾取头转移至二级回转式塔架的第一测试扇区中包括的元件载架；将第一测试扇区的元件载架中的电子元件运输至至少一个测试装置以进行测试，该至少一个测试装置沿着二级回转式塔架的外围定位；以及在该至少一个测试装置上，对从第一测试扇区的元件载架中接收的电子元件进行测试，同时在一级回转式塔架和二级回转式塔架的第二测试扇区之间转移另外的电子元件。
参照说明书部分、所附权利要求和附图，将更好地理解这些和其他特征、方面和优点。
附图说明
现在将参照附图，仅通过示例的方式对本发明的实施例进行描述。
图1示出了传统的塔架式测试处理机的布局。
图2示出了根据本发明的第一优选实施例的测试处理机的示意图。
图3图示了具有包括三个测试扇区的二级回转式塔架的测试处理机。
图4是图3的测试处理机的平面图。
图5示出了根据本发明的第二优选实施例的测试处理机的平面图。
图6图示了根据本发明的优选实施例的可用于旋转相应的测试扇区的二级回转式塔架的伺服电动机。
图7A和图7B图示了根据本发明的优选实施例的可用于旋转相应的测试扇区的二级回转式塔架的直驱电动机。
在附图中，相同的部件由相同的附图标记表示。
具体实施方式
图2示出了根据本发明的第一优选实施例的测试处理机200的示意图。该测试处理机200包括：一级回转式塔架202，其包括多个拾取头206，该多个拾取头206沿着一级回转式塔架202的圆周等距隔开；以及二级回转式塔架204，其位于与一级回转式塔架202的圆周相邻的位置处。拾取头206用于往返二级回转式塔架204运输电子元件，该二级回转式塔架204布置和构造成从一级回转式塔架202的拾取头206接收电子元件。
二级回转式塔架204包括多扇区测试台208，该多扇区测试台208包括两个可独立旋转移动的分离的测试扇区210。每个测试扇区210包括多个沿着或邻近测试扇区210的弧形部214定位的元件载架212，并且每个元件载架212构造成存放或承载从一级回转式塔架202接收的相应的电子元件。测试扇区210的弧形部214可以定位成位于装卸位置218处与一级回转式塔架202的圆周相邻的位置。换言之，每个测试扇区210包括拱形部分213，该拱形部分213可以定位在与一级回转式塔架202的圆周相邻的第一位置或装卸位置218处。元件载架212可以位于与拱形部分213的周边相邻的位置。测试扇区210总体上可以相对于彼此围绕公共轴线独立旋转。特别地，元件载架212可以位于与拱形部分213的周边（在远离公共轴线的弧形部214处）相邻的位置。
二级回转式塔架204可以包括两个以上的测试扇区210，举例来说，如图3中示意性地图示的三个测试扇区210。图4示出了图3的测试处理机200’的平面图。各测试扇区210可以在一个平面内移动或旋转。各测试扇区210可以在同一个平面内移动或旋转，或者在不同的平面内移动，并且因此从二级回转式塔架204的平面图来看，可能会彼此重叠。至少一个测试装置216可以沿着二级回转式塔架204'的外周，定位在与沿着测试扇区210的弧形部214的元件载架212相对应的位置处。该至少一个测试装置216能操作以从元件载架212接收电子元件来进行测试。
通过输入模块104供应的电子元件由一级回转式塔架202上的拾取头206拾取并承载，并且通过一级回转式塔架202的旋转，朝向二级回转式塔架204移动或运输至装卸位置218。然后，将电子元件装载到二级回转式塔架204的相应测试扇区210的元件载架212上。然后，通过二级回转式塔架204'的测试扇区210的旋转，将转移到测试扇区210上的电子元件输送至与至少一个测试装置216相邻的第二位置或测试位置220。换言之，拱形部分213可以定位在与至少一个测试装置216相邻的第二位置或测试位置220处。在多个测试位置220处，该至少一个测试装置216构造且操作成从元件载架212接收每个电子元件以进行测试。
当测试扇区210在测试位置220处静止并等待完成对电子元件的测试时，测试处理机200能够同时执行其他动作，从而使这种闲置时间不会影响测试过程周期总时间。举例来说，一级回转式塔架202上的拾取头206能够继续拾取并承载来自输入模块的其他电子元件。进一步地，拾取头206能够将未测试的电子元件同时装载至测试扇区210的元件载架212中，或者在装卸位置218处从元件载架212卸载已测试的电子元件。此外，拾取头206能够将已测试的电子元件并行运输至输出模块112，以便从测试处理机200中移除。与现有技术不同，这确保了一级回转式塔架202不需要在电子元件进行测试的同时保持闲置。
多个测试装置216可以构造成对电子元件进行相同类型的测试，以便显著提高测试吞吐量。此后，在测试位置220使已测试的电子元件返回到元件载架212上，并通过旋转将其输送至装卸位置218，以便由一级回转式塔架202上的拾取头206卸载。
当一个测试扇区中的电子元件在装卸位置218处被装载到元件载架212上或从其上卸载时，一个或多个测试扇区210可以位于待测试的电子元件的测试位置220处。因此，一旦完成对测试扇区210中一批电子元件的测试，包含装载到其元件载架212上的未测试的电子元件的另一个测试扇区210能够立即取代之前的测试扇区210，从而减少了闲置时间并大大缩短了测试过程周期。
图5是根据本发明的第二优选实施例的测试处理机300的平面图。测试处理机300包括第一二级回转式塔架222和第二二级回转式塔架224，该第二二级回转式塔架224紧靠一级回转式塔架202的圆周定位。第一二级回转式塔架222具有第一多扇区测试台226，该第一多扇区测试台226具有位于沿着其外围的位置的第一系列的测试装置228；并且第二二级回转式塔架224具有第二多扇区测试台230，该第二多扇区测试台230具有位于沿着其外围的位置的第二系列的测试装置232。第一二级回转式塔架222和第二二级回转式塔架224包括多个分离的测试扇区，该测试扇区包括用于从一级回转式塔架202接收电子元件的元件载架。第一系列的测试装置228和第二系列的测试装置232能够执行相同类型的测试或不同类型的测试，从而允许将测试处理机300专门构造成满足不同的需求。
举例来说，如果某个特定测试特别耗时，第一和第二系列的测试装置228、232都可以构造成执行该同一测试，以提高测试处理机300的吞吐量。在这种情况下，将电子元件转移至第一系列的测试装置228或第二系列的测试装置232，以进行相同的测试。
另选地，第一系列的测试装置228和第二系列的测试装置232能够执行不同的测试。因此，可以对第一和第二系列的测试装置228、232进行灵活定制，以便满足不同的需求。在这种情况下，在电子元件已经在第一系列的测试装置228上进行了测试之后，然后将经由一级回转式塔架202，将电子元件转移至第二系列的测试装置232以进行不同的测试。
图6图示了根据本发明的优选实施例的可用于旋转相应的测试扇区210的二级回转式塔架204的伺服电动机234、236、238。
每个伺服电动机234、236、238都包括驱动器242，该驱动器242用于驱动连接至输出滑轮240的轴（未示出）。每个输出滑轮240经由相应的带244和对应的回转机构246，在操作状态下链接到相应的测试扇区210，该测试扇区210安装在柱状支撑件237上。安装在其各自的柱状支撑件237上的每个测试扇区210联接至其对应的伺服电动机234、236、238。三个回转机构246同心且围绕公共轴线248旋转。驱动器242控制轴的旋转量并因此控制输出滑轮240的旋转量，输出滑轮240继而确定相应的测试扇区210将旋转至的位置以及其转动的方向。三台伺服电动机234、236、238构造成允许对三个测试扇区210进行独立控制和移动。
图7A和图7B图示了根据本发明的优选实施例的可用于旋转相应的测试扇区210的二级回转式塔架204的直驱电动机250、251。
直驱电动机250、251包括定子252，每个定子252磁性联接至相应的转子254以进行磁相互作用。定子252包括凹部256，该凹部256的大小与转子254相匹配。转子254在操作状态下连接至测试扇区210，以进行旋转运动。因此，当转子254在凹部256内旋转时，测试扇区210受驱动，围绕公共轴线旋转。直驱电动机250、251构造成允许对测试扇区210进行独立控制和移动。直驱电动机250、251可以是一类直接驱动负载的永磁同步电动机，因此与伺服电动机234、236、238相比，直驱电动机250、251中的活动件的数量减少了。这提高了直驱电动机250、251的效率和使用寿命。
尽管已经参照一些实施例对本发明进行了相当详细的描述，但其他实施例也是可能的。
例如，测试处理机200、300能够具有三个以上测试扇区210。测试处理机200、300还能够具有多个带不同数量的测试扇区210的二级回转式塔架204。
因此，所附权利要求的精神和范围不应限于本发明所含的对实施例的描述。

Claims (17)

1.一种测试处理机，包括：
一级回转式塔架，其包括用于运输电子元件的拾取头；
二级回转式塔架，其布置和构造成从所述一级回转式塔架接收所述电子元件，所述二级回转式塔架包括多个分离的测试扇区，所述多个分离的测试扇区具有元件载架，所述元件载架用于承载从所述一级回转式塔架的所述拾取头接收的所述电子元件，其中，所述多个测试扇区相对于彼此可旋转地移动；以及
至少一个测试装置，其沿着所述二级回转式塔架的外围定位，其中，所述测试装置能操作以从所述元件载架接收所述电子元件来进行测试。
2.根据权利要求1所述的测试处理机，其中，所述二级回转式塔架包括三个可以相对于彼此移动的测试扇区。
3.根据权利要求1所述的测试处理机，其中，每个测试扇区能在一个平面上旋转，并且所述多个测试扇区能在同一个平面上旋转。
4.根据权利要求1所述的测试处理机，其中，每个测试扇区能在一个平面上旋转，并且所述多个测试扇区能在不同的平面上旋转。
5.根据权利要求1所述的测试处理机，其中，所述多个测试扇区能围绕公共轴线旋转。
6.根据权利要求1所述的测试处理机，其中，每个测试扇区包括位于所述二级回转式塔架上的拱形部分。
7.根据权利要求6所述的测试处理机，其中，所述元件载架位于与所述拱形部分的周边相邻的位置。
8.根据权利要求6所述的测试处理机，其中，每个所述拱形部分能定位在与所述一级回转式塔架的圆周相邻的第一位置、以及与所述至少一个测试装置相邻的第二位置。
9.根据权利要求1所述的测试处理机，进一步包括用于驱动每个测试扇区的相应的伺服电动机。
10.根据权利要求9所述的测试处理机，其中，每个测试扇区安装在柱状支撑件上，所述柱状支撑件联接到所述相应的伺服电动机。
11.根据权利要求1所述的测试处理机，进一步包括用于驱动每个测试扇区的相应的直驱电动机。
12.根据权利要求11所述的测试处理机，其中，所述直驱电动机包括定子，所述定子磁性联接至转子以进行电磁相互作用，并且所述测试扇区安装在所述定子或所述转子上。
13.根据权利要求1所述的测试处理机，其中，所述至少一个测试装置构造成在所述电子元件上进行与另一个测试装置相同类型的测试。
14.根据权利要求1所述的测试处理机，进一步包括另外的二级回转式塔架，所述另外的二级回转式塔架具有多个分离的测试扇区。
15.根据权利要求14所述的测试处理机，其中，所述另外的二级回转式塔架的所述多个测试扇区包括元件载架，所述元件载架用于从所述一级回转式塔架接收所述电子元件。
16.根据权利要求15所述的测试处理机，进一步包括至少一个另外的测试装置，所述至少一个另外的测试装置沿着所述另外的二级回转式塔架的外围定位，以接收所述电子元件进行测试。
17.一种使用测试处理机测试电子元件的方法，包括以下步骤：
利用一级回转式塔架的拾取头向包括多个测试扇区的二级回转式塔架运输电子元件；
将所述电子元件从所述一级回转式塔架的所述拾取头转移至所述二级回转式塔架的第一测试扇区中包括的元件载架；
将所述第一测试扇区的所述元件载架中的所述电子元件运输至至少一个测试装置以进行测试，所述至少一个测试装置沿着所述二级回转式塔架的外围定位；以及
在所述至少一个测试装置上，对从所述第一测试扇区的所述元件载架中接收的所述电子元件进行测试，同时在所述一级回转式塔架和所述二级回转式塔架的第二测试扇区之间转移另外的电子元件。
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