CN111855150A - 一种全自动光斑测试机台 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种可调整摄像模组状态、精度和工作效率高、能够进行小尺寸产品上电的全自动光斑测试机台。本发明包括机座、顶升机构、旋转载板模组、摄像机模组以及载具，所述机座上设置有支撑架，所述支撑架上设有限位口，所述旋转载板模组上设有与所述载具配合的放置槽，所述顶升机构用于将所述载具抬升以及电源的连接，使所述载具与所述限位口限位配合，所述摄像机模组包括角度调节块、三轴调整组件以及工业相机，所述角度调节块固定在所述支撑架上，所述工业相机通过所述三轴调整组件与所述角度调节块的倾斜面连接，所述工业相机位于所述限位口的上方。本发明应用于测试设备的技术领域。

Description

一种全自动光斑测试机台

技术领域

本发明应用于测试设备的技术领域,特别涉及一种全自动光斑测试机台。

背景技术

随着新型光学元件的大量开发与应用，对光学元件的测试工具和测试设备的需求也大幅度上升。对于发光元件的测试，随着对发光元件使用性能的要求的不断提高，对发光源的光束分析、光的强度、波束尺寸的测试重要性也越来越高。发光源的光强度和波束尺寸可以根据发光源光斑的热点图像来测量。现有的光斑热点测试设备结构复杂、自动化水平较低，一般适用于手动或半自动的测试，同时无法满足进行大批量测试的条件，测试效率较低。

对于发光元件的光斑测试，一般是通过测试夹具将待测产品与相机固定在合适的位置，然后待测产品上电后发光，利用相机拍摄待测产品发出的光斑，然后对相机拍摄的光斑进行分析，从而得出相应的待测产品的相关光学参数。不同的测试项目对于光源与相机之间的距离，入射角度有不同的要求，因此如何保证相关的精度是理想测试的关键。目前大多都采用机械装夹的方式，固定住待测光源以及相机进行测试。相对而言机构的可调性与精度比较低，即使做成可调结构，也缺乏相应的检测手段保证相关的精度要求，因此可能很难实现相对理想的测试环境。如公开号为207300547U的中国专利，其公开了一种全自动光斑热点测试机台，其相机位置无法调整，无法满足现有光学产品的测试要求，且其无法满足细小产品的上电要求。

另外，待测产品的尺寸比较小，并且只能通过专产品自带的供电板实现上电,不太容易采用常规的方式对其上电，传统的上电方式为探针组件与电源连接，产品设置在固定的夹具上，通过电源通断电进行产品上电的控制，然而该方式无法应用在可移动的载具进行装夹产品的上电中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种可调整摄像模组状态、精度和工作效率高、能够进行小尺寸产品上电的全自动光斑测试机台。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括机座、顶升机构、旋转载板模组、摄像机模组以及载具，所述机座上设置有支撑架，所述支撑架上设有限位口，所述旋转载板模组上设有与所述载具配合的放置槽，所述顶升机构用于将所述载具抬升以及电源的连接，使所述载具与所述限位口限位配合，所述摄像机模组包括角度调节块、三轴调整组件以及工业相机，所述角度调节块固定在所述支撑架上，所述工业相机通过所述三轴调整组件与所述角度调节块的倾斜面连接，所述工业相机位于所述限位口的上方。

由上述方案可见，通过所述机座提供整体支撑，所述旋转载板模组用于带动所述载具在测试工位和上下料工位之间切换。通过所述顶升机构带动所述载具从所述旋转载板模组上升，使所述载具与所述限位口配合实现光斑位置保持固定，进而确保产品元件的位置精度，提高检测精度。同时通过设置不同的角度调节块作连接，实现所述工业相机的角度调节，改变相机与产品入射光的垂直度。通过所述三轴调整组件进行所述工业相机位置的调整，进而调节工业相机相对于光斑的位置。通过单独的载具进行产品的装夹，便于产品在不同设备之间的运输，提高自动化。

一个优选方案是，所述支撑架上设置有与所述限位口配合的盖板，所述盖板上设置有与所述载具配合的通光孔。

由上述方案可见，通过设置所述盖板进行所述载具上端面的限位，进一步的限制所述载具在测试位时的状态，进而提高检测精度。所述通光孔用于产品进行投射光斑。

一个优选方案是，所述三轴调整组件包括第一千分尺微调平台、第二千分尺微调平台、固定架以及高精度滑台，所述第一千分尺微调平台固定在所述角度调节块的倾斜面上，所述第二千分尺微调平台固定在所述第一千分尺微调平台的活动端上，所述固定架固定在所述第二千分尺微调平台的活动端上，所述高精度滑台固定设置在所述固定架上，所述工业相机固定在所述高精度滑台的活动端，所述第一千分尺微调平台的运动方向、所述第二千分尺微调平台的运动方向以及所述高精度滑台的运动方向两两相互垂直。

由上述方案可见，通过两个千分尺微调平台以及高精度滑台两两相互垂直的设置组成高精度的三轴调节机构，实现准确可靠的进行工业相机位置的调整，同时通过千分尺能够轻松获取调整的数据，便于记录光斑数据。

一个优选方案是，所述载具包括基座、翻盖、导通板、软排线以及导针组件，所述翻盖铰接配合在所述基座上，所述导针组件包括滑动配合在所述基座上的活动块以及设置在所述活动块上的导针块，所述导通板通过所述软排线与所述导针块电性连接，所述基座上设置有与所述导针块配合的产品限位块，所述翻盖上设置有与所述产品限位块配合的按压块，所述导通板与所述顶升机构上的供电结构配合。

由上述方案可见，通过软排线进行所述导通板与所述导针块之间的连接，保证能够对细小产品进行上电，同时所述导针块能够进行导通和断开动作。所述导通板通用于与供电结构对接，实现电能的传递。通过采用所述活动块滑动设置在所述基座上的设计，使得所述导针块能够靠近或远离产品的供电板，实现上电和断开的控制，通过外部的驱动结构进行所述活动块的控制。所述翻盖用于压紧产品。

进一步的优选方案是，所述顶升机构包括顶升气缸、升降座、导向板、电源接头以及真空吸盘，所述真空吸盘以及所述电源接头均固定在所述导向板上，所述导向板通过第一浮动结构与所述升降座连接，所述顶升气缸固定在所述机座上，所述升降座固定在所述顶升气缸的活动端上，所述真空吸盘与外部的真空发生器连接，所述电源接头与外部的供电电源连接，所述电源接头与所述导通板相适配。

由上述方案可见，通过采用浮动连接的方式降低对接时所述载具与所述导向板之间的冲击力，减少冲击力对产品的影响。所述真空吸盘用于吸紧所述载具，确保顶升时所述载具不会发生较大的偏移。所述电源接头用于与所述导通板进行对接实现电能的传递。所述导向板用于支撑所述载具。

更进一步的优选方案是，所述导向板上设置有若干导柱，所述基座的底面设置有与若干所述导柱一一对应配合的若干导套。

由上述方案可见，通过设置所述导柱和所述导套，防止所述顶升机构抬起所述载具过程中所述载具发生偏移，提高所述载具的运动精度，保证最终产品准确的抵达测试位置。

进一步的优选方案是，所述支撑架上设置有上电机构，所述上电机构包括上电气缸和推块，所述上电气缸固定在所述限位口的一侧，所述推块与所述上电气缸的活动端固定连接，所述推块滑动配合在所述支撑上，所述限位口的一侧设有与所述推块相适配的滑槽，所述推块远离所述上电气缸的一端与所述活动块配合。

由上述方案可见，通过所述上电机构推动所述活动块，使所述活动块靠近产品，进而使所述导针块与产品的供电板对接。

进一步的优选方案是，所述导针块通过第二浮动结构与所述活动块连接。

由上述方案可见，通过设置所述第二浮动结构吸收所述导针块与产品供电板对接时的冲击，进而保护产品以及所述导针块上的微型探针。

一个优选方案是，所述旋转载板模组包括旋转气缸和活动板，所述旋转气缸固定在所述机座上，所述活动板的中心与所述旋转气缸的活动端固定连接，所述活动板的两端均设置有所述放置槽，所述放置槽呈方形，所述放置槽的四个角均设置有与所述载具配合的支撑块。

由上述方案可见，通过同时设置两个所述放置槽，实现检测的同时能够进行所述载具的上下料作业，进而提高生产效率。通过设置四个所述支撑块对所述载具进行支撑，保证所述顶升机构能够抬升所述载具的同时，所述载具能够平稳的放置在所述放置槽中。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是所述载具的立体结构示意图；

图3是所述载具第一视角的部分结构示意图；

图4是所述载具第二视角的部分结构示意图；

图5是所述摄像机模组第一视角的立体结构示意图；

图6是所述摄像机模组第二视角的立体结构示意图；

图7是所述支撑架的立体结构示意图；

图8是所述顶升机构的立体结构示意图；

图9是所述旋转载板模组的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1至图9所示，在本实施例中，本发明包括机座1、顶升机构2、旋转载板模组3、摄像机模组4以及载具5，所述机座1上设置有支撑架6，所述支撑架6上设有限位口601，所述旋转载板模组3上设有与所述载具5配合的放置槽301，所述顶升机构2用于将所述载具5的抬升以及电源的连接，使所述载具5与所述限位口601限位配合，所述摄像机模组4包括角度调节块401、三轴调整组件以及工业相机402，所述角度调节块401固定在所述支撑架6上，所述工业相机402通过所述三轴调整组件与所述角度调节块401的倾斜面连接，所述工业相机402位于所述限位口601的上方。

在本实施例中，所述支撑架6上设置有与所述限位口601配合的盖板602，所述盖板602上设置有与所述载具5配合的通光孔603。

在本实施例中，所述三轴调整组件包括第一千分尺微调平台403、第二千分尺微调平台404、固定架405以及高精度滑台406，所述第一千分尺微调平台403固定在所述角度调节块401的倾斜面上，所述第二千分尺微调平台404固定在所述第一千分尺微调平台403的活动端上，所述固定架405固定在所述第二千分尺微调平台404的活动端上，所述高精度滑台406固定设置在所述固定架405上，所述工业相机402固定在所述高精度滑台406的活动端，所述第一千分尺微调平台403的运动方向、所述第二千分尺微调平台404的运动方向以及所述高精度滑台406的运动方向两两相互垂直。

在本实施例中，所述载具5包括基座501、翻盖502、导通板503、软排线504以及导针组件，所述翻盖502铰接配合在所述基座501上，所述导针组件包括滑动配合在所述基座501上的活动块505以及设置在所述活动块505上的导针块506，所述导通板503通过所述软排线504与所述导针块506电性连接，所述基座501上设置有与所述导针块506配合的产品限位块507，所述翻盖502上设置有与所述产品限位块507配合的按压块508，所述导通板503与所述顶升机构2上的供电结构配合。所述翻盖502铰接设置有卡扣，所述基座501上设置有与所述卡扣配合的卡槽。所述按压块508上对应设置有与所述导针块506的微型探针配合的通孔。

在本实施例中，所述顶升机构2包括顶升气缸201、升降座202、导向板203、电源接头204以及真空吸盘205，所述真空吸盘205以及所述电源接头204均固定在所述导向板203上，所述导向板203通过第一浮动结构与所述升降座202连接，所述顶升气缸201固定在所述机座1上，所述升降座202固定在所述顶升气缸201的活动端上，所述真空吸盘205与外部的真空发生器连接，所述电源接头204与外部的供电电源连接，所述电源接头204与所述导通板503相适配。所述导向板203上设置有若干导柱206，所述基座501的底面设置有与若干所述导柱206一一对应配合的若干导套509。

在本实施例中，所述支撑架6上设置有上电机构，所述上电机构包括上电气缸604和推块605，所述上电气缸604固定在所述限位口601的一侧，所述推块605与所述上电气缸604的活动端固定连接，所述推块605滑动配合在所述支撑架6上，所述限位口601的一侧设有与所述推块605相适配的滑槽，所述推块605远离所述上电气缸604的一端与所述活动块505配合。所述上电机构还包括复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别连接所述支撑架6和所述推块605，所述复位弹簧带动所述推块605远离所述盖板602。

在本实施例中，所述导针块506通过第二浮动结构与所述活动块505连接。所述第一浮动结构和所述第二浮动结构均由弹簧和导向柱组成，通过弹簧吸收冲击力，由导向柱导向和限位。

在本实施例中，所述旋转载板模组3包括旋转气缸302和活动板303，所述旋转气缸302固定在所述机座1上，所述活动板303的中心与所述旋转气缸302的活动端固定连接，所述活动板303的两端均设置有所述放置槽301，所述放置槽301呈方形，所述放置槽301的四个角均设置有与所述载具5配合的支撑块304。

本发明的工作原理：

根据测试要求安装相应角度的所述角度调节块401，在本实施例中所述角度调节块401的斜面角度为四十五度。通过所述三轴调整组件调整好所述工业相机402的位置。

产品放置在所述产品限位块507上，通过扣合所述翻盖502使所述按压块508与所述产品限位块507配合将产品夹紧。

由外部的运输设备将所述载具5放置在所述放置槽301上，所述旋转气缸302启动带动所述活动板303转动一百八十度，使当前的载具5移动至所述顶升机构2的上方。

所述顶升气缸201启动带动所述升降座202上升，所述导柱206与所述导套509对接后对所述基座501限位。当所述导向板203与所述基座501的底面接触后，所述导向板203压缩所述第一份浮动结构，并将所述载具5抬起。所述载具5抬升至所述限位口601后，产品正对所述通光孔603。所述上电气缸604伸出使所述推块605推动所述活动块505运动，进而带动所述导针块506靠近产品的供电板，所述导针块506上的微型探针穿过所述按压块508上的通孔与产品供电板上的触点接触。

产品上电后发出光线，所述工业相机402对投射的光斑进行拍照检测，由上位机进行分析。

Claims (9)

1.一种全自动光斑测试机台，其特征在于：它包括机座（1）、顶升机构（2）、旋转载板模组（3）、摄像机模组（4）以及载具（5），所述机座（1）上设置有支撑架（6），所述支撑架（6）上设有限位口（601），所述旋转载板模组（3）上设有与所述载具（5）配合的放置槽（301），所述顶升机构（2）用于将所述载具（5）的抬升以及电源的连接，使所述载具（5）与所述限位口（601）限位配合，所述摄像机模组（4）包括角度调节块（401）、三轴调整组件以及工业相机（402），所述角度调节块（401）固定在所述支撑架（6）上，所述工业相机（402）通过所述三轴调整组件与所述角度调节块（401）的倾斜面连接，所述工业相机（402）位于所述限位口（601）的上方。

2.根据权利要求1所述的一种全自动光斑测试机台，其特征在于：所述支撑架（6）上设置有与所述限位口（601）配合的盖板（602），所述盖板（602）上设置有与所述载具（5）配合的通光孔（603）。

3.根据权利要求1所述的一种全自动光斑测试机台，其特征在于：所述三轴调整组件包括第一千分尺微调平台（403）、第二千分尺微调平台（404）、固定架（405）以及高精度滑台（406），所述第一千分尺微调平台（403）固定在所述角度调节块（401）的倾斜面上，所述第二千分尺微调平台（404）固定在所述第一千分尺微调平台（403）的活动端上，所述固定架（405）固定在所述第二千分尺微调平台（404）的活动端上，所述高精度滑台（406）固定设置在所述固定架（405）上，所述工业相机（402）固定在所述高精度滑台（406）的活动端，所述第一千分尺微调平台（403）的运动方向、所述第二千分尺微调平台（404）的运动方向以及所述高精度滑台（406）的运动方向两两相互垂直。

4.根据权利要求1所述的一种全自动光斑测试机台，其特征在于：所述载具（5）包括基座（501）、翻盖（502）、导通板（503）、软排线（504）以及导针组件，所述翻盖（502）铰接配合在所述基座（501）上，所述导针组件包括滑动配合在所述基座（501）上的活动块（505）以及设置在所述活动块（505）上的导针块（506），所述导通板（503）通过所述软排线（504）与所述导针块（506）电性连接，所述基座（501）上设置有与所述导针块（506）配合的产品限位块（507），所述翻盖（502）上设置有与所述产品限位块（507）配合的按压块（508），所述导通板（503）与所述顶升机构（2）上的供电结构配合。

5.根据权利要求4所述的一种全自动光斑测试机台，其特征在于：所述顶升机构（2）包括顶升气缸（201）、升降座（202）、导向板（203）、电源接头（204）以及真空吸盘（205），所述真空吸盘（205）以及所述电源接头（204）均固定在所述导向板（203）上，所述导向板（203）通过第一浮动结构与所述升降座（202）连接，所述顶升气缸（201）固定在所述机座（1）上，所述升降座（202）固定在所述顶升气缸（201）的活动端上，所述真空吸盘（205）与外部的真空发生器连接，所述电源接头（204）与外部的供电电源连接，所述电源接头（204）与所述导通板（503）相适配。

6.根据权利要求5所述的一种全自动光斑测试机台，其特征在于：所述导向板（203）上设置有若干导柱（206），所述基座（501）的底面设置有与若干所述导柱（206）一一对应配合的若干导套（509）。

7.根据权利要求4所述的一种全自动光斑测试机台，其特征在于：所述支撑架（6）上设置有上电机构，所述上电机构包括上电气缸（604）和推块（605），所述上电气缸（604）固定在所述限位口（601）的一侧，所述推块（605）与所述上电气缸（604）的活动端固定连接，所述推块（605）滑动配合在所述支撑架（6）上，所述限位口（601）的一侧设有与所述推块（605）相适配的滑槽，所述推块（605）远离所述上电气缸（604）的一端与所述活动块（505）配合。

8.根据权利要求4所述的一种全自动光斑测试机台，其特征在于：所述导针块（506）通过第二浮动结构与所述活动块（505）连接。

9.根据权利要求1所述的一种全自动光斑测试机台，其特征在于：所述旋转载板模组（3）包括旋转气缸（302）和活动板（303），所述旋转气缸（302）固定在所述机座（1）上，所述活动板（303）的中心与所述旋转气缸（302）的活动端固定连接，所述活动板（303）的两端均设置有所述放置槽（301），所述放置槽（301）呈方形，所述放置槽（301）的四个角均设置有与所述载具（5）配合的支撑块（304）。

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