CN112824850B - 用于可开合工装的取放料控制装置和模组检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可开合工装的状态检测装置，包括：开合驱动装置，其包括运动部件和静止部件，运动部件与工装盖体连接并用于驱动所述盖体开盖和合盖；挡片，其安装于所述运动部件；以及光电开关电路板，其包括线路板和光电开关元件，所述线路板的背面安装于所述静止部件，所述光电开关元件安装于所述线路板的正面，所述挡片可随所述运动部件移动至所述光电开关元件所处位置并遮挡所述光电开关元件，所述线路板在所述光电开关元件被遮挡时输出状态信号，所述状态信号用于表征开盖完毕或合盖完毕。本发明还提供了相应的自动取放料控制装置和模组检测设备。本发明可以实现对高速开合的夹具盖体位置的准确判断，可以提高模组检测设备自动检测的效率。

Description

用于可开合工装的取放料控制装置和模组检测设备

技术领域

本申请涉及工业自动化技术，特别地，本申请涉及用于可开合工装的取放料控制装置和模组检测设备。

背景技术

用于手机的摄像模组在出厂之前，需要经过一系列的性能检测，为了使得检测更加准确，通常采用的方法是将模组放入与其适配的工装中。在机械生产加工领域中，工装是制造过程中所用的各种工具的总称。本文中所涉及的工装主要是指用于搭载被检测物料（例如摄像模组）或待加工物料的夹具。由于模组对清洁度要求较高，且模组本身容易受到损坏，所以检测模组的工装都配套有盖体，盖体上方只留出与镜头结构相匹配的小孔，其他模组的结构都被覆盖在夹具盖体内部。一方面工装盖体可以起到保护模组的作用，另一方面可以使得模组上面的连接带与夹具里面的触点紧密接触，保证通电良好。

虽然盖体能很好的保护模组并保证良好的通电作用，但是夹具盖体需要人工开合，而人工操作会出现效率低、易疲劳、用力不均匀等问题，随着手机模组需求数量的逐渐增多，这种人工开合夹具的检测放置已经无法满足大批量的模组生产需求。具体来说，手机模组等电子设备功能模组通常具有与模组主体连接的柔性连接带及连接器，连接器通常具有密集分布的金属触点，如果人工操作工装的开合，可能对力度的把握不均匀，容易导致模组的损伤。

在自动化生产的趋势下，手机模组在检测的时候，可以通过机械装置实现自动上下料，待自动夹取装置将模组放置到检测夹具中时，需要夹具的盖体打开或闭合，才能够进行后续的上下料或检测的步骤。所以实现高效率检测的前提是夹具盖体能够自动打开，并将此信息通知给自动上料结构，上料机构在上完料之后，夹具盖体又能自动闭合，实现后续的检测步骤。

如果检测模组的工装夹具盖体没有及时打开或完全打开，自动上下料机构就进行上下料动作，会造成上下料机构的吸嘴与夹具盖体发生碰撞，引起设备故障，进而影响摄像模组的检测效率；由于工装盖体开合速率极高，需要对盖体在自动开合动作过程中的位置进行及时准确的判断。因此，需要开发一种在工装高速自动开合的操作中精准判断盖体位置（打开角度），并将位置信息及时准确地发送给控制系统以进行有效控制的装置，从而与自动上下料机构和自动检测装置相配合，有效的提高手机模组的检测效率。

发明内容

本发明的一个目的在于，克服现有技术的不足，提供一种用于可开合工装的状态检测装置的解决方案。

本发明的另一个目的在于，克服现有技术的不足，提供一种用于可开合工装的取放料控制装置的解决方案。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可开合工装的状态检测装置。其中所述工装包括载体和盖体，所述载体具有至少一个物料搭载位。所述状态检测装置包括：开合驱动装置，其包括运动部件和静止部件，所述运动部件与所述盖体连接并用于驱动所述盖体开盖和合盖；挡片，其安装于所述运动部件；以及光电开关电路板，其包括线路板和光电开关元件，所述线路板的背面安装于所述静止部件，所述光电开关元件安装于所述线路板的正面，所述挡片可随所述运动部件移动至所述光电开关元件所处位置并遮挡所述光电开关元件，所述线路板在所述光电开关元件被遮挡时输出状态信号，所述状态信号用于表征开盖完毕或合盖完毕。

在一个实施方案中，所述开合驱动装置为气缸驱动装置。

在一个实施方案中，所述静止部件包括缸体，所述缸体内可注入和放出流体；所述运动部件包括活塞和传动机构，其中所述活塞位于所述缸体的内部；所述传动机构包括活塞杆，所述活塞杆的一端连接所述活塞，另一端伸出所述缸体。

在一个实施方案中，所述传动机构还包括位于所述缸体外部的曲柄连杆，所述曲柄连杆用于带动所述工装开合，所述曲柄连杆一端固定于所述活塞杆，另一端连接所述盖体。

在一个实施方案中，所述挡片安装于所述曲柄连杆。

在一个实施方案中，所述曲柄连杆包括支撑杆和从动杆，其中所述支撑杆的一端与所述活塞杆固定在一起，另一端与所述从动杆枢转连接，所述从动杆的一端与所述支撑杆枢转连接，另一端连接所述盖体。

在一个实施方案中，所述挡片安装于所述支撑杆。

在一个实施方案中，所述光电开关元件包括第一光电开关元件和第二光电开关元件，当所述挡片遮挡所述第一光电开关元件时，所述线路板输出用于表征开盖完毕的状态信号，当所述挡片遮挡所述第二光电开关元件时，所述线路板输出用于表征合盖完毕的状态信号。

在一个实施方案中，所述挡片包括用于遮挡所述第一光电开关元件的第一挡片和用于遮挡所述第二光电开关元件的第二挡片。

在一个实施方案中，所述盖体与所述载体枢转连接。

在一个实施方案中，所述挡片具有条形安装孔，紧固件穿过所述条形安装孔以将所述挡片固定于所述支撑杆，并且所述挡片的安装位置在所述条形安装孔的范围内可调。

在一个实施方案中，所述支撑杆包括底座和安装于所述底座的立杆，所述活塞杆的底端固定于所述底座，所述挡片安装于所述立杆。

在一个实施方案中，所述活塞的运动方向与所述立杆平行。

在一个实施方案中，所述立杆、所述底座与所述活塞杆呈U字形布置。

在一个实施方案中，所述挡片包括安装部和遮挡部，所述安装部的根部承靠并固定于所述支撑杆，所述安装部的端部横向延伸至所述支撑杆外，所述遮挡部位于所述安装部的端部；所述光电开关元件包括发射端和接收端，所述遮挡部可随着所述运动部件移动至所述发射端和所述接收端之间的间隙。

在一个实施方案中，所述盖体具有位于根部的凸起结构，所述从动杆通过所述凸起结构与所述盖体连接，其中，所述盖体与所述载体通过枢轴实现枢转连接，所述根部是所述盖体的靠近所述枢轴的部分。

在一个实施方案中，所述光电开关电路板上设置有LED灯，当所述挡片遮挡住所述光电开关元件时，所述LED灯点亮。

在一个实施方案中，所述物料搭载位适于搭载电子设备功能模组。

根据本申请的另一方面，还提供了一种用于可开合工装夹具的自动取放料控制装置，其包括：前述任一状态检测装置；物料摄取头，其用于在开盖的所述工装夹具中取料或放料；以及控制器，其用于根据用于表征开盖完毕或合盖完毕的所述状态信号，来控制物料摄取头移入或移出所述工装的上方区域。

在一个实施方案中，所述控制器还用于在接收到用于表征开盖完毕的所述状态信号后，控制物料摄取头移入所述工装的上方区域；以及在接收到用于表征合盖完毕的所述状态信号后，避免所述物料摄取头移入所述工装的上方区域。

在一个实施方案中，所述状态检测装置中，所述开合驱动装置为气缸驱动装置，通过改变所述气缸驱动装置的驱动力来调整所述工装的开盖或合盖速度。

根据本申请的又一方面，还提供了一种模组检测设备，其包括：至少一个物料载台，其中每个物料载台包括至少一个用于搭载模组的可开合工装以及与所述工装适配的状态检测装置，其中所述模组为电子设备功能模组，所述状态检测装置是前述任一状态检测装置；检测模块，其用于接收搭载于所述物料载台的所述模组所输出的数据，并根据这些数据获得检测结果；以及取放料机构，其用于将所述模组从料盘移动到所述物料载台，或者将所述模组从所述物料载台移动到料盘，所述取放料机构具有物料摄取头，所述物料摄取头用于在开盖的所述工装中取料或放料；其中，所述状态检测装置中，所述工装在完成开盖的状态下，所述取放料机构及其所摄取的模组从所述盖体上方越过，并且所述取放料机构根据用于表征开盖完毕或合盖完毕的所述状态信号，来控制物料摄取头移入或移出所述工装的上方区域。

在一个实施方案中，每个所述的物料载台和一个与其适配的检测模块组成一个检测装置，所述检测装置具有多个；所述模组检测设备还包括：转盘，所述的多个检测装置安装于所述转盘的周沿区域；以及标板模块，其适于为作为物料搭载于所述工装中的模组提供测试光源和目标物；其中，所述取放料机构和所述多个标板模块围绕在所述转盘周围形成至少一个换料工位和多个检测工位，并且所述转盘可带动所述检测装置相对于所述标板模块转动。

与现有技术相比，本申请具有下列至少一个技术效果：

1.本申请的一些实施例中，可以利用气缸本身固有的结构，通过在其外部设置光电开关电路板和与其配合的挡片实现对高速开合的夹具盖体的位置（打开角度）的准确判断，进而精准地控制上下料机构的吸嘴的上下料动作，实现对摄像模组的高效率检测。

2.本申请的一些实施例中，可以不需要改变气缸本身的结构和运转方式，并且由于安装在气缸外部，可以有效地避免在气缸内部安装传感器带来的布置导线、保证气密性以及空间不足等问题，便于安装维护和替换，且成本低廉，占用体积小。

3.本申请的一些实施例中，光电开关相比于普通的位置传感器，精度和可靠性高、响应速度快、抗干扰能力强。

4.本申请的一些实施例中，利用曲柄摇杆的工作原理，通过控制通入气缸的气体流量来实现夹具盖体的开合，同时利用开合状态信号控制取料机构的移动，从而方便了多个机构之间的协作，简化了控制程序。

5.本申请的一些实施例中，可以挡片直接安装在与活塞杆固定在一起的支撑杆上，并且挡片在支撑杆上的安装位置可以调整，能够方便有效地提高位置识别精度，同时便于设备调试。

6.本申请的一些实施例中，利用此检测装置，配合自动上下料系统和性能检测模块，可以实现模组的自动化检测。

7.本申请的一些实施例中，控制夹具盖子开合的驱动装置主要是气缸，通过对气缸的驱动力进行调节，可以实现夹具盖子的开合力度均匀，不会损伤夹具和模组。

8.本申请的一些实施例中，可以基于光电开关元件来获得开盖合盖的状态信号，其精度和可靠性更高、响应速度更快、抗干扰能力更强，能够满足精准判断物体到达待测位置的时刻的要求。

附图说明

图1示出了本申请一个实施例的可开合工装及其驱动装置的立体示意图；

图2示出了本申请一个实施例中的可开合工装处于开盖状态时该工装及其驱动装置的示意图；

图3示出了本申请一个实施例中的可开合工装处于合盖状态时的该工装及其驱动装置的示意图；

图4示出了本申请一个实施例中的设置有挡片和光电开关电路板的可开合工装及其驱动装置的示意图；该图中的双向箭头代表活塞的移动方向；

图5示出了本申请一个实施例中的挡片与光电开关元件的位置关系示意图；

图6示出了本申请的一个实施例中的光电开关元件的电路示意图；

图7示出了本申请的一个实施例中开盖不完全状态下的取放料机构与可开合工装及其驱动装置的位置关系示意图；该图中的双向箭头代表活塞的移动方向；

图8示出了本申请一个实施例中的模组检测设备的俯视示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意，在本说明书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语（包括技术用语和科学用语）均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语（例如在常用词典中定义的用语）应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提出一种用于可开合工装的状态检测装置，其尤其适用于对电子设备功能模组（例如摄像模组）进行测试的可开合工装。图1示出了本申请一个实施例的所涉及的可开合工装100及其驱动装置的立体示意图。本实施例中，所述工装100例如可以应用于摄像模组检测设备-。图2示出了本申请一个实施例中的可开合工装处于开盖状态时该工装及其驱动装置的示意图。图3示出了本申请一个实施例中的可开合工装处于合盖状态时的该工装及其驱动装置的示意图。图4示出了本申请一个实施例中的设置有挡片和光电开关电路板的可开合工装及其驱动装置的示意图。图5示出了本申请一个实施例中的挡片与光电开关元件的位置关系示意图。具体来说，参考图1至图5，本实施例中，工装100包括载体110和盖体120，其中所述载体110具有两个物料搭载位。在其它实施例中，每个工装也可以只具有一个物料搭载位，或者具有三个或三个以上的物料搭载位。本实施例中，物料可以是摄像模组。对于传统的用于搭载摄像模组的工装，通常采用人工开盖合盖的方式进行上下料。而本实施例中，基于开合驱动装置实现了工装的自动开合。本实施例所提供的状态检测装置主要是用于检测工装的开合状态，并及时输出表征该工装开合状态的状态信号，以便工装在高速开合的过程中与其它机构（例如上下料机构或其他取放料机构）协作配合，全自动地、高效地完成上下料工作。具体来说，本实施例的状态检测装置可以包括：开合驱动装置200、挡片300和光电开关电路板400。其中，开合驱动装置200可以包括运动部件和静止部件，所述运动部件与所述盖体120连接并用于驱动所述盖体开盖和合盖。开合驱动装置的静止部件和工装的载体均可以固定在静止端。该静止端可以是一个静止的平台，也可以是其它形式的静止部件。开合驱动装置的运动部件可以相对于静止部件做往复运动。本实施例中，通过检测用于驱动盖体120的运动部件的行程的起点和终点（这里的行程的起点和终点就是运动部件的直线运动行程的两个端点），获得盖体120的开合状态信息，因此可以将开合驱动装置200视为状态检测装置的一部分。进一步地，挡片300可以安装于所述运动部件。具体来说，挡片300可以安装在与开合驱动装置的活塞连接并可以随着活塞做直线往复运动的部件上。光电开关电路板400可以包括线路板410和光电开关元件420，所述线路板410的背面可以安装于所述静止部件，所述光电开关元件420可以安装于所述线路板410的正面，所述挡片300可随所述运动部件移动至所述光电开关元件420所处位置并遮挡所述光电开关元件420，所述线路板410在所述光电开关元件420被遮挡时输出状态信号，所述状态信号可以用于表征开盖完毕或合盖完毕，从而实现准确检测（例如相对于传统的基于磁位置传感器）所述工装的开合状态的功能。例如，假设在运动部件的行程起点，工装100处于合盖状态，那么挡片300所设置的位置可以是：在运动部件位于行程起点时该挡片恰好遮挡所述光电开关元件420的位置。这样，当运动部件每次移动到行程起点时，光电开关电路板400都可以输出合盖完毕信号。类似地，假设在运动部件的行程终点，工装100处于最大开盖位置（即开盖至所设定的最大角度），那么挡片300所设置的位置可以是：在运动部件位于行程终点时该挡片300恰好遮挡所述光电开关元件420的位置。这样，当运动部件每次移动到行程终点时，光电开关电路板都可以输出开盖完毕信号。运动部件的移动可以是往复移动，即在行程起点和行程终点之间往复移动，从而不断地重复开盖、合盖动作，而检测装置也会不断的输出夹具所对应的开盖合盖状态信号。所输出的开盖合盖状态信号例如可以与自动上下料机构进行配合，完成手机模组的自动上下料，进而帮助实现全自动的手机模组自动检测。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述开合驱动装置200为气缸驱动装置。行程起点和行程终点可以被理解为气缸中活塞往复运动的起点位置和终点位置。气缸可以包括缸体210、活塞220以及传动机构。所述缸体210内可注入和放出气体，通过气体的注入和放出，可以驱动活塞220在缸体210内做往复运动。活塞220和传动机构均为运动部件。其中所述活塞220位于所述缸体210的内部。所述传动机构可以包括活塞杆230和曲柄连杆240，所述活塞杆230的一端连接所述活塞220，另一端伸出所述缸体210。伸出所述缸体210的一端可以连接缸体外部的曲柄连杆240。曲柄连杆240的一端固定于所述活塞杆230，另一端连接所述盖体120。所述挡片300安装于所述曲柄连杆240。优选地，所述曲柄连杆240包括枢转连接的支撑杆241和从动杆242，所述支撑杆241的一端与所述活塞杆230固定在一起，另一端与所述从动杆242枢转连接，所述从动杆242的一端与所述支撑杆241枢转连接，另一端连接所述盖体120。具体来说，可以在所述盖体根部设置一凸起结构121，所述从动杆242与所述凸起结构121连接（参考图1）。。所述挡片300安装于所述支撑杆241。所述光电开关电路板400的线路板410背面可以安装于缸体210的外表面上（或者先在缸体的外表面固定一个安装基座，然后将线路板背面承靠并固定于所述安装基座，此时该安装基座可以视为所述静止部件的一部分）。本实施例中，通过在气缸外部设置光电开关电路板400和与光电开关发生光感应的挡片300，可以直接利用气缸本身固有的结构，不需要改变气缸本身的结构和运转方式，这尤其对于小型气缸来说是非常有利的。本实施例中，传感器及为状态检测而增加的其它构件（例如挡片）均安装在气缸外部，因此本实施例可以有效地避免在气缸内部安装传感器而带来的诸多问题（例如如何布置导线、如何保证气密性以及如何减小空间占用等问题），从而使得气缸本身结构简单，便于安装维护和替换，且成本低廉，占用体积小。其中，一方面，挡片和光电开关线路板大体上均呈薄片状或薄板状，适于插入相邻工装之间间隙，将多个工装呈阵列式布置，进而构成结构紧凑的物料载台和检测模块，因此有利于减小占用体积。另一方面，挡片300和光电开关线路板400外置，可以使气缸本身结构简单，也有利于减小体积。通常来说，摄像模组等电子设备模组需要在高度洁净的环境中进行生产和检测，其厂房成本较高，人们期望尽可能地提高单位面积的产量。因此对于模组检测设备来说，其单位面积产出率是一项重要评价指标。这就要求模组检测设备尽可能地小型化。因此模组检测设备（例如手机摄像模组检测设备）物料载台和检测模块的安装空间十分有限。另一方面，单个模组检测设备有时会集成多个检测模块以便同时进行多个不同项目的检测，这种高度集成化的设计也要求用于搭载模组的工装及其附属结构尽可能地缩小体积，而本实施例的设计可以有效的解决上述的问题。

在电子设备功能模组测试中，尤其例如摄像模组等精密光学器件的测试中，通常要求测试设备为被测模组提供较好的保护，以避免因碰撞、沾污或其它原因造成模组品质下降甚至报废。因此，测试设备的工装需要将摄像模组盖住。为了实现自动生产设备小型化并提高测试效率，需要避免盖体以及移动盖体的机构占用较多的空间，将测试设备中的模组搭载平台与取放料机构紧凑地配置，从而减小模组上下料的行程；而且，通过减小模组搭载平台与取放料控制机构之间的距离（尤其是减少物料摄取头与模组搭载平台之间的高度差），有助于减小滑块和导轨占用的空间，同时还能够提高模组在搭载平台中的放置精准度，避免因移位距离大造成模组在搭载平台中放置不准确导致无法正常电联接等问题。图7示出了本申请的一个实施例中开盖不完全状态下的取放料机构与可开合工装及其驱动装置的位置关系示意图。参考图7，可以看出，物料摄取头320（或者导轨310）与模组搭载平台（即工装）之间的高度差非常小，在预设的开盖角度下，物料摄取头及其所摄取的模组刚好可以越过工装完全开盖状态下的盖体120的最高点。由于物料摄取头（或者导轨）与模组搭载平台具有较小的高度差，因此当物料摄取头平移至模组搭载平台上方后，仅需要向下（即下降）较小的距离，即可将模组放置到模组搭载平台（工装的载体）上。物料摄取头通常通过滑块与所述导轨结合，如果物料摄取头所需的升降距离较大，为保证机械稳定性，其滑块和导轨往往也要进行相应的改进，这就导致取放料机构的占用空间增大。因此，通过减小模组搭载平台与取放料控制机构之间的距离，可以有助于减小取放料机构的占用空间，有利于实现模组检测设备的小型化。本实施例中，基于挡片300和光电开关电路板400的配合，可以实现对盖体开合状态的精确检测，这就避免了因工装开盖不完全而导致的碰撞。图7中示出了开盖不完全状态下的盖体位置129，可以看出，如果工装开盖不完全时，物料摄取头320或其所摄取的物料（如模组330）可能会与盖体（例如位于盖体位置129的盖体）发生碰撞。

进一步地，本实施例中，可以通过为每个工装配置一个结构简单的小型气缸作为驱动盖体开合的驱动装置，有利于实现设备小型化并提高测试效率。另外，由于用于保护摄像模组的盖体需要在快速测试的过程中频繁开合，因此需要准确地判断盖体的位置/状态并与取放料控制机构精准地配合，从而避免上下料过程中盖体与取放料控制机构发生碰撞而导致设备停产。通过设置光电开关元件和相应的挡片以通过挡片在特定位置（例如与盖体完全打开的位置相对应）遮挡光电开关元件从而形成感应信号，能够精确地测定盖体的位置（打开角度）或状态（打开或闭合），从而与取放料控制机构配合，避免取放料控制机构与盖体发生碰撞。由于模组测试设备的动作速度极快，例如工装从盖体开启、完成取放料到盖体关闭可能在极短时间内完成，且取放料控制机构的物料摄取头与工装的距离非常接近（物料摄取头和工装的位置特别近，一方面是为了缩短物料摄取头的运行路程，另一方面是为了提高模组自动上下料的效率），一般的位置传感器在精准度方面难以满足要求。以磁传感器为例，基于磁场感应的原理，有可能在待测物体接近而未实际到达测定点时即产生磁感应信号，造成测定结果不够精确。相比于市场上其他位置传感器产品，本实施例的基于光电开关元件的电路板的优势在于其精度和可靠性更高、响应速度更快、抗干扰能力更强，能够满足精准判断物体到达待测位置的时刻的要求。

进一步地，本申请的一个实施例中，所述光电开关元件包括第一光电开关元件和第二光电开关元件，当所述挡片遮挡所述第一光电开关元件时，所述线路板输出用于表征开盖完毕的状态信号，当所述挡片遮挡所述第二光电开关元件时，所述线路板输出用于表征合盖完毕的状态信号。优选地，所述挡片包括用于遮挡所述第一光电开关元件的第一挡片和用于遮挡所述第二光电开关元件的第二挡片。通过设置两个光电开关元件以及相应的两个挡片，能够确定盖体完全打开的时刻和盖体完全闭合的时刻并进行相应的控制。例如，当第一挡片遮挡住第一光电开关元件时，第一光电开关元件向控制器发送感应信号，控制器根据接收到的感应信号控制取放料机构的物料摄取头向工装移动以进行取放料操作；当第二挡片遮挡住第二光电开关时，第二光电开关元件向控制器发送感应信号，控制器根据接收到的感应信号开启后续的模组测试操作。需注意，本申请中，当状态检测装置仅需要输出开盖完毕信号时，或者仅需要检测合盖完毕信号时，该状态检测装置可以仅具有一个挡片和一个光电开关元件。当状态检测装置需要输出开盖完毕信号和合盖完毕信号这两个信号时，该状态检测装置可以具有两个挡片和两个光电开关元件。如果挡片的形状和位置设计合理，也可以用一个挡片和两个光电开关元件来输出开盖完毕信号和合盖完毕信号，这种设计下，该挡片在行程起点被设置在可遮挡所述第一光电开关元件的位置，在行程终点该挡片可移动至恰好恰遮挡第二光电开关元件的位置，这样第一光电开关元件、第二光电开关元件可以及时输出开盖完毕信号和合盖完毕信号这两个信号。另一方面，本实施例中，光电开关开关电路板上可以具有LED灯，该LED灯可以作为状态信号指示灯。这样，如果考虑设备操作人员的安全以及设备的洁净度，当所述的可开合工装及其附属机械装置都被设置在箱体内部的时候，操作者可以通过观察指示灯的情况，来判断所述工装当前的开合状态。

进一步地，结合参考图2和图3，在本申请的一个实施例中，工装的盖体120与载体110枢转连接。通过将盖体120和载体110在其各自的根部枢转连接，可以通过单一的气缸实现盖体相对于载体打开或闭合，使得结构简单并减少部件数量，提高单位面积产出率。优选地，从动杆242的一端与盖体120在靠近盖体根部的位置（靠近盖体120与载体110枢轴连接位置）枢转连接，从而可以在不影响取放料控制机构的物料摄取头进行取放料操作的情况下更好地控制盖体的开合，使得曲柄摇杆控制夹具盖体开合的力比较均匀，不会造成用力过度损伤夹具中的模组或者用力不足使得盖体没有盖紧而影响模组的检测。

进一步地，结合参考图2、图3和图4，本申请的一个实施例中，所述挡片300具有条形安装孔或长型安装孔，紧固件穿过所述条形安装孔以将所述挡片300固定于所述支撑杆241，并且所述挡片300的安装位置在所述条形安装孔的范围内可调。通过在挡片300上设置条形安装孔，可以调整挡片300在支撑杆241上安装的位置，从而可以根据具体的操作或者针对个别的工装（或者针对不同类型的工装与取放料机构的组合方式）调整盖体120相对于载体110的最大开盖角度（可以理解为预设的开盖完毕的开盖角度，该角度也可以理解为最佳开盖角度）。进一步地，本实施例中，当需要调整开盖合盖的速度、合盖动作对模组施加的压力的大小、最大开盖角度等工装的各项参数时，可以仅改变通入气缸的气流大小并适配地调整挡片的安装位置，无需再对取放料机构等检测设备的其它机构的控制程序做进一步地调整。因此，本实施例，可以极大地便利工装的调试以使其达到最佳状态。

进一步地，本申请的一个实施例中，如图2和图3所示，所述支撑杆241包括底座2411和安装于所述底座的立杆2412，所述活塞杆230的底端固定于所述底座2411，所述挡片300安装于所述立杆2412。所述活塞220的运动方向与所述立杆2412平行。所述立杆2412、所述底座2411与所述活塞杆230呈U字形布置。

进一步地，本申请的一个实施例中，如图5所示，所述挡片300包括安装部310和遮挡部320，所述安装部310的根部承靠并固定于所述支撑杆，所述安装部310的端部横向延伸至所述支撑杆241外，所述遮挡部320位于所述安装部310的端部。优选地，所述遮挡部320垂直于所述安装部310设置。优选地，光电开关元件420包括发射端和接收端，所述遮挡部320可随着所述运动部件移动至所述发射端和所述接收端之间的间隙，使得遮挡部320能够遮挡从所述发射端朝向所述接收端发射的信号，从而使光电开关元件420产生感应信号并发送至控制器。参考图1，优选地，所述盖体120具有位于根部的凸起结构121，所述从动杆242通过所述凸起结构121与所述盖体120连接，其中，所述盖体120与所述载体110通过枢轴实现枢转连接，所述根部是所述盖体120的靠近所述枢轴的部分。

进一步地，本申请的一个实施例中，光电开关电路板上还设置有LED灯，当挡片遮挡住所述光电开关元件时LED灯点亮。设置LED灯能够起到指示作用，通过外在的LED灯的显示状态，现场人员能够了解工装的盖体处于闭合状态还是打开状态。光电开关电路板设置有与控制器联接的信号输出端，能够将光电开关元件被遮挡时发送的感应信号或者LED灯被点亮的信号发送给控制器。优选地，光电开关电路板上设置有与第一光电开关元件对应的第一LED灯和与第二光电开关元件对应的第二LED灯，当挡片遮挡住第一光电开关元件元件时，第一LED灯点亮；当挡片遮挡住第二光电开关元件元件时，第二LED灯点亮。

进一步地，光电开关元件的电路示意图如图6所示，在本申请的一个实施例中，光电开关元件相当于光耦，当工装盖体打开时，正常情况下挡片未挡到光电开关元件，OP1的3、4引脚处于导通状态，MOS管Q1处于关闭状态，LED灯熄灭同时S1输出高电平；当挡片挡到光电开关元件时， OP1的3、4引脚处于关闭，MOS管Q1打开LED灯点亮同时S1输出低电平。输出低电平时工装处于盖体完全打开的稳定状态，当控制器接收到光电开关电路板发送的该信号时，确定此时盖体已处于完全打开状态，控制器将此信息发送至取放料控制机构的控制装置，从而控制取放料控制机构的物料摄取头进行取放料操作。需注意，虽然本实施例中，以低电平代表盖体打开状态，高电平代表盖体闭合状态，但本申请并不限于此，在其他实施例中，也可以用低电平代表盖体闭合状态，高电平代表盖体打开状态。

进一步地，本申请的一个实施例中，所述物料搭载位适于搭载电子设备功能模组。电子设备功能模组可以是各类消费电子终端设备，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等等。电子设备功能模组是指可以内置于电子设备中，完成电子设备的某一特定功能的模组。例如，摄像模组、结构光投射模组、TOF投射模组（其中TOF全称为Time of Flight）、指纹识别模组等等。这些模组通常尺寸较小，不便于在生产线中逐个转运，通常使用料盘（或称为产品盒）进行批量装载，然后以整个料盘为单位在生产线中转运。并且，这些模组通常需要具有连接器，连接器通常具有较为密集的触点阵列，以便与电子设备的主板进行数据交换。在出厂前，这类模组通常需要进行通电出厂检测，以测试产品性能、剔除次品。

进一步地，根据本发明的一个实施例，还提供了一种用于工装的取放料控制装置，包括：前文中任一实施例中的状态检测装置、物料摄取头和控制器。其中，状态检测装置可以参考前文的描述，此处不再赘述。物料摄取头是用于在开盖的所述工装中取料或放料的部件。控制器用于根据用于表征开盖完毕或合盖完毕的所述状态信号，来控制物料摄取头移入或移出所述工装的上方区域并控制物料摄取头进行上下料的动作。例如，所述控制器还用于在接收到用于表征开盖完毕的所述状态信号后，控制物料摄取头移入所述工装的上方区域；以及在接收到用于表征合盖完毕的所述状态信号后，避免所述物料摄取头移入所述工装的上方区域。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述状态检测装置中，所述开合驱动装置为气缸驱动装置，通过对注入所述气缸驱动装置的气流的调节来调整所述工装100的开盖或合盖速度。通过控制程序设定通入气缸的气体量，可以调节工装的盖体120开合的力度和速度。为了实现检测过程中取放料的稳定性，需要对工装的盖体120的开合频率进行合理的设定，如果盖体开合的速度设置的太快，容易导致盖体的损坏；如果盖体开合的频率设置地太慢，会影响自动检测的效率。为了保证摄像模组的检测/测试效率。优选地，所述状态检测装置中，所述开合驱动装置为气缸驱动装置，通过对注入所述气缸驱动装置的气流的调节来调整所述工装的最大开盖角度。

在本申请的一个实施例中，用于工装的取放料控制装置可以包括以下操作步骤：

向位于活塞下方的气缸腔室通入气体，使得活塞杆和支撑杆相对于气缸体向上运动，从而带动从动杆运动，将工装的盖体打开（参考图2）；

当第一挡片遮挡住第一光电开关元件时，第一光电开关元件向控制器发送感应信号；

控制器根据接收到的感应信号进行控制，停止对气缸通入气体使得活塞杆和支撑杆停止运动，同时向取放料控制机构发送取放料信号；

取放料控制机构根据接收到的取放料信号向处于完全打开状态的工装移动以进行取放料操作，即从工装中取出已测试好的摄像模组并将待测试的摄像模组放入工装中；

取放料机构完成上下料操作后移回初始位置并向控制器发送取放料完成信号；

控制器根据接收到的取放料完成信号进行控制，释放位于活塞下方的气缸腔室中的气体，并且优选地可以向位于活塞上方的气缸腔室通入气体以提高操作效率，使得活塞杆和支撑杆相对于气缸体向下运动，从而带动从动杆运动，将工装的盖体闭合（参考图3）；

当第二挡片遮挡住第二光电开关元件时（此时工装处于完全闭合状态），第二光电开关元件向控制器发送感应信号；以及

控制器根据接收到的感应信号进行控制，使得待测模组在闭合好的工装中进行后续测试。

需注意，在另一个实施例中，对于所述气缸，还可以通过在活塞的一端（第一端）充气、另一端（第二端）放气，来实现活塞的运动；当需要活塞反向运动时，可以通过在活塞的第二端充气、第一端放气来实现活塞的运动。

进一步地，根据本申请的一个实施例，还提供了一种模组检测设备，其可以包括：物料载台、检测模块和取放料机构。其中物料载台可以是一个也可以是多个，每个物料载台可以包括至少一个用于搭载模组的可开合工装以及与所述工装适配的状态检测装置，其中所述模组可以是电子设备功能模组，电子设备功能模组的含义前文中已介绍，此处不再赘述。所述的状态检测装置可以是前文中任一实施例中的状态检测装置，其具体结构可参考前文的描述，此处不再赘述。检测模块用于获取搭载于所述物料载台的所述模组所输出的数据（例如摄像模组所输出的图像数据，在每个检测项目下，待检测摄像模组均会拍摄对应的图像），并基于所获取的数据（例如图像数据）进行分析和判别，或者将所获取的数据（例如图像数据）发送至控制中心控制中心根据预先设定的程序对检测的数据进行判别和处理，得到检测结果。对于摄像模组检测设备来说，检测模块可以用于实现AFC检测功能、DCC检测功能和OTP烧录功能中的一项或多项。取放料机构可以用于将所述模组从料盘移动到所述物料载台，或者将所述模组从所述物料载台移动到料盘，所述取放料机构具有物料摄取头，所述物料摄取头用于在开盖的所述工装中取料或放料。在一个例子中，所述的取放料机构可以是所述模组检测设备的上下料机构。本实施例中，所述状态检测装置的所述开合驱动装置通过改变驱动力来调整所述工装的开盖速度。并且，所述工装在完成开盖的状态下，所述取放料机构及其所摄取的模组可以从所述盖体上方越过，并且所述取放料机构根据用于表征开盖完毕或合盖完毕的所述状态信号，来控制物料摄取头移入或移出所述工装的上方区域。

进一步地，在一个实施例中，所述模组检测设备可以具有多个物料载台和多个与之适配的检测模块。每个物料载台和与其适配的检测模块组成一个检测装置。图8示出了本申请一个实施例中的模组检测设备的俯视示意图。参考图8，本实施例中，所述模组检测设备1000可以具有四个所述的检测装置1100，这四个检测装置1100可以分布在一个转盘1200上。具体来说，这四个检测装置1100可以安装于所述转盘1200的周沿区域。而转盘的中央区域可以设置一线缆收纳结构1400。每个所述检测装置1100均包括物料载台，所述物料载台可以包括一安装面，以及至少一个前文所述的工装，所述工装包括固定于所述安装面的物料载板和与所述物料载板枢轴连接的盖体。所述模组检测设备1000还可以包括多个标板模块2000，标板模块2000适于为作为物料搭载于所述工装中的电子设备功能模组提供测试光源和目标物。所述模组检测设备1000还可以具有换料机构3000，换料机构3000包括适于移动物料的物料摄取头3100和导轨3100，物料摄取头3100可沿着导轨3100移动，将物料从料盘3300运输至检测装置1100的物料载台，或者将物料从检测装置1100的物料载台运输至料盘3300。本实施例，换料机构3000具有两个物料摄取头3100和两个对应的导轨3200。所述换料机构3000和所述多个标板模块2000围绕在所述转盘1200周围形成至少一个换料工位和多个检测工位，并且所述转盘1200可带动所述检测装置1100相对于所述标板模块2000和所述换料机构3000转动。所述换料机构3000可以是前文所述的取放料机构。本实施例中，单台模组检测设备中集成四个检测装置，每个都需要一个物料载台。在大批量的检测场景下，每个物料载台需要集成多个所述的工装以提供多个（例如16个）物料搭载位，而每个工装都需要状态检测装置以便实现精准和高效的控制。本申请所提供的状态检测装置和取放料控制装置可以有效地减小每个物料载台和检测装置的占用体积，从有助于设备的小型化。本实施例中，物料载台的各个工装的盖体需要打开到合适的角度，以保证取放料机构的吸嘴（也可以是其它形式的用于摄取模组的摄取头）及其所吸附的模组不会与工装的盖子发生碰撞。本实施例中，转盘周沿设置四个检测装置，所述换料机构和三个标板模块围绕在所述转盘周围形成一个换料工位（或称为上下料工位）和三个检测工位（可以分别称为第一检测工位、第二检测工位和第三检测工位）。在工作状态下，将待测模组放置在上下料的位置，通过导轨运送将需要检测的模组放置到上料的位置，吸嘴吸取模组到检测的位置，将其放入到开盖的工装中，工装的盖子再自动闭合，此时装载好模组的检测平台进行90度的翻转（使得待测模组从朝上的姿态转换成水平姿态，进行90度翻转可以使所搭载的模组朝向标板模块，以便于标板模块组成检测光路）。然后，转盘旋转，使得检测装置进入第一检测工位，同时，位于第三检测工位的检测装置随着转盘一起运动到上下料工位。到达上下料工位后，检测装置的工装盖子自动打开，吸嘴会将检测好的模组提取出来放入产品盒里面，将待测的模组放入到开盖的工装之中，再开始下一轮的检测。本实施例中，检测设备可以同时实现上下料和检测的功能，是一种高度集成化的检测设备，占地空间小，检测效率高，适合大批量模组的生产和制造。在此过程中，工装盖体的自动开合与上下料吸嘴之间紧密配合，当夹具盖子打开的时候，吸嘴进行上料动作，当夹具盖子闭合的时候，吸嘴停止上料把那个返回到初始的位置，等待下一轮的上料。而吸嘴和夹具盖子之间的配合主要是通过光电开关转接板来实现的，光电开关将感应到信号通过连接线传递给控制中心，控制中心将此信息传送给吸嘴的驱动装置，随后控制吸嘴的运动。在没有接触和占用设备很大空间的情况下，实现夹具盖子和吸嘴的协调动作，提高了设备的智能化程度，同时也减少了对人工开合盖体的依赖性，有助于提高检测的效率。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (14)

1.一种用于可开合工装的取放料控制装置，其包括可开合工装的状态检测装置、物料摄取头和控制器，所述工装包括载体和盖体，所述载体具有至少一个物料搭载位，其特征在于，所述状态检测装置包括：

开合驱动装置，其包括运动部件和静止部件，所述运动部件与所述盖体连接并用于驱动所述盖体开盖和合盖；

挡片，其安装于所述运动部件；以及

光电开关电路板，其包括线路板和光电开关元件，所述线路板的背面安装于所述静止部件，所述光电开关元件安装于所述线路板的正面，所述挡片可随所述运动部件移动至所述光电开关元件所处位置并遮挡所述光电开关元件，所述线路板在所述光电开关元件被遮挡时输出状态信号，所述状态信号用于表征开盖完毕或合盖完毕；

其中，所述静止部件包括缸体，所述缸体内可注入和放出流体；所述运动部件包括活塞和传动机构，其中所述活塞位于所述缸体的内部；所述传动机构包括活塞杆和曲柄连杆，所述活塞杆的一端连接所述活塞，另一端伸出所述缸体，所述曲柄连杆位于所述缸体外部，所述曲柄连杆用于带动所述工装开合，所述曲柄连杆一端固定于所述活塞杆，另一端连接所述盖体；

所述挡片安装于所述曲柄连杆并随着所述活塞做往复直线运动，所述光电开关元件包括第一光电开关元件；其中，当所述挡片移动到遮挡所述第一光电开关元件的位置时，判断所述盖体已达到预设的开盖角度，并控制所述线路板输出所述的用于表征开盖完毕的状态信号；

其中，所述曲柄连杆包括支撑杆和从动杆，其中所述支撑杆的一端与所述活塞杆固定在一起，另一端与所述从动杆枢转连接，所述从动杆的一端与所述支撑杆枢转连接，另一端连接所述盖体；所述支撑杆包括底座和安装于所述底座的立杆，所述活塞杆的底端固定于所述底座；所述活塞的运动方向与所述立杆平行；所述立杆、所述底座与所述活塞杆呈U字形布置；

其中，所述挡片安装于所述立杆；所述线路板的背面固定于所述缸体的外表面；多个所述工装呈阵列式布置构成物料载台，每个所述工装对应的所述挡片和所述光电开关电路板均呈薄片状或薄板状，并且所述挡片和所述光电开关电路板布置在相邻的所述工装的所述缸体之间的间隙；

所述物料摄取头用于在开盖的所述工装夹具中取料或放料；

所述控制器用于在接收到用于表征开盖完毕的所述状态信号后，控制物料摄取头移入所述工装的上方区域；以及在接收到用于表征合盖完毕的所述状态信号后，避免所述物料摄取头移入所述工装的上方区域；并且所述开合驱动装置通过改变其驱动力来调整所述工装的开盖或合盖速度。

2.根据权利要求1所述的取放料控制装置，其特征在于，所述开合驱动装置为气缸驱动装置。

3.根据权利要求1所述的取放料控制装置，其特征在于，所述挡片安装于所述支撑杆。

4.根据权利要求1所述的取放料控制装置，其特征在于，所述光电开关元件还包括第二光电开关元件，当所述挡片遮挡所述第二光电开关元件时，所述线路板输出用于表征合盖完毕的状态信号。

5.根据权利要求4所述的取放料控制装置，其特征在于，所述挡片包括用于遮挡所述第一光电开关元件的第一挡片和用于遮挡所述第二光电开关元件的第二挡片。

6.根据权利要求1所述的取放料控制装置，其特征在于，所述盖体与所述载体枢转连接。

7.根据权利要求1所述的取放料控制装置，其特征在于，所述挡片具有条形安装孔，紧固件穿过所述条形安装孔以将所述挡片固定于所述支撑杆，并且所述挡片的安装位置在所述条形安装孔的范围内可调。

8.根据权利要求1所述的取放料控制装置，其特征在于，所述挡片包括安装部和遮挡部，所述安装部的根部承靠并固定于所述支撑杆，所述安装部的端部横向延伸至所述支撑杆外，所述遮挡部位于所述安装部的端部；所述光电开关元件包括发射端和接收端，所述遮挡部可随着所述运动部件移动至所述发射端和所述接收端之间的间隙。

9.根据权利要求1所述的取放料控制装置，其特征在于，所述盖体具有位于根部的凸起结构，所述从动杆通过所述凸起结构与所述盖体连接，其中，所述盖体与所述载体通过枢轴实现枢转连接，所述根部是所述盖体的靠近所述枢轴的部分。

10.根据权利要求1所述的取放料控制装置，其特征在于，所述光电开关电路板上设置有LED灯，当所述挡片遮挡住所述光电开关元件时，所述LED灯点亮。

11.根据权利要求1-10中任意一项所述的取放料控制装置，其特征在于，所述物料搭载位适于搭载电子设备功能模组。

12.根据权利要求1所述的取放料控制装置，其特征在于，所述状态检测装置中，所述开合驱动装置为气缸驱动装置，通过改变所述气缸驱动装置的驱动力来调整所述工装的开盖或合盖速度。

13.一种模组检测设备，其特征在于，包括：

至少一个物料载台，其中每个物料载台包括至少一个用于搭载模组的可开合工装以及与所述工装适配的取放料控制装置，其中所述模组为电子设备功能模组，所述取放料控制装置是权利要求1-10中任意一项所述的取放料控制装置中；

检测模块，其用于接收搭载于所述物料载台的所述模组所输出的数据，并根据这些数据获得检测结果；以及

取放料机构，其用于将所述模组从料盘移动到所述物料载台，或者将所述模组从所述物料载台移动到料盘，所述取放料机构具有物料摄取头，所述物料摄取头用于在开盖的所述工装中取料或放料；

其中，所述取放料控制装置的所述状态检测装置中，所述工装在完成开盖的状态下，所述取放料机构及其所摄取的模组从所述盖体上方越过，并且所述取放料机构根据用于表征开盖完毕或合盖完毕的所述状态信号，来控制物料摄取头移入或移出所述工装的上方区域。

14.根据权利要求13所述的模组检测设备，其特征在于，每个所述的物料载台和一个与其适配的检测模块组成一个检测装置，所述检测装置具有多个；

所述模组检测设备还包括：转盘，所述的多个检测装置安装于所述转盘的周沿区域；以及

标板模块，其适于为作为物料搭载于所述工装中的模组提供测试光源和目标物；

其中，所述取放料机构和所述多个标板模块围绕在所述转盘周围形成至少一个换料工位和多个检测工位，并且所述转盘可带动所述检测装置相对于所述标板模块转动。

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