CN1331618C - 连排式电子器件的测试分选方法和装置 - Google Patents

Abstract

连排式电子器件的测试分选方法，对连排式电子器件进行步进位置传动，每次按照相临两个器件的间距进行步进，向预切工位输送，当到达预切脚工位，留一引脚在连接片上，切除其它引脚，然后向测试工位运送，再进行检测，通过伸缩器件带动测试盒动作，将检测电极与相应引脚可靠接触并进行检测，获得器件参数，再送到终切工位进行粘连引脚的切除，送入相应的下料分选装置。本发明机械传动精度高，自动化程度高，操作方便，调整简单，采用多个光电传感器和行程开关进行多点检测，定位准确，故障判断准确、识别率高，基本避免了产生卡死或造成被测器件损坏等严重故障的产生，极大地提高了分选速度。

Description

连排式电子器件的测试分选方法和装置

一、技术领域

本发明涉及一种带引线脚电子器件的测试分选方法和装置，尤其是对带有两个及两个以上引线脚的陶瓷电子元件及其相关器件的测试分选方法和装置。

二、背景技术

具有引线脚的陶瓷电子元件及其相关器件，如：电容、电感、二极管、三极管、稳压管、谐振器、滤波器、陷波器等分立式器件是目前用量极大的电子器件，尤其是连排式陶瓷谐振器、滤波器及其相关器件。本申请人已经申请的连排式陶瓷谐振器、滤波器及其相关电子器件的测试分选方法和装置用于对陶瓷片制作封装成的电子器件，如谐振器、滤波器等进行检测和分选。由于具有引脚的陶瓷谐振器、滤波器及其相关器件在使用时有极性或对电性能参数有一定的要求，一般微型器件检测方法并不适用这种器件。在生产加工过程中需要对陶瓷片的参数如谐振频率、谐振电阻、静电容、带宽、损耗等做检测和分类，当然也需要对制成的陶瓷器件进行分选。如本申请人的01127151.5压电陶瓷片及器件的静态测频分选方法和装置和03278890.8分立式压电陶瓷元件及相关器件自动定位测试分选装置均为类似的方法和装置。因此，陶瓷片和器件的参数(主要是谐振频率、谐振电阻、反谐振频率、反谐振电阻、静电容、带宽、损耗等)自动分选装置成为压电陶瓷及其器件生产中不可缺的重要设备。目前对这种器件的测试方法主要是人工用夹具测选，这种方法效率低下，质量不能保证。

三、发明内容

本发明所述连排式连接结构的器件的分选方法和装置与现有技术不同，现有的对石英晶片及陶瓷器件的测试分选方法不能简单移用于此。所谓连排式器件就是具有引脚并且以一定的间隔一个接一个地连续排列在一条基带上的谐振器、滤波器、陷波器等器件，参见图4的结构，它的所有引出电极(一般是二至三条电极)是与芯片连接在一起，所有连接电极均通过直条片状金属连接在一起，电极亦为片状，直条片的长度一般裁切为25厘米长，每条可以排列17-30个或更多个器件，对该种形式的器件的检测属于整个生产流程的最后一道工序，经过该道工序，被测器件就作为出厂产品入库，因此该工序对器件的检测必须作到准确无误，由于检测时必须将引脚切断，完全切断后则要分清正反面(正负极)，否则影响测试的准确性，为确保测试的一致性或确认电极的正负，可以保留一条不剪切且不影响测试，亦可以分清正负极，然而如何进行高效快速并自动的测试分选是十分重要的任务。

本发明的目的是：提供一种测量精度高、分选速度快、结构简单、操作方便、并能满足多种要求的具有引脚并连续排列的(连排式)谐振器、滤波器、表面波等器件测试分选方法和装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

具有引脚并连续排列的电子器件的检测方法，具有步进位置传动，每次按照相临两个器件的间距进行步进，并向预切工位输送，当到达预切脚工位，留一引脚在连接片上，切除其它引脚，然后向测试工位传动或运送，第二步是进行检测，通过伸缩器件带动测试盒动作，将特制的电极与相应引脚可靠接触并进行检测，获得器件参数。再送到终切工位进行粘连引脚的切除。

为了保证连续检测，本发明设有传动平台，平台上分布平行的直条片插槽，传动平台沿直条片插槽垂直的方向运动(进动)，使直条片插槽与检测轨道线成一直线时，直条片插槽的新的待测器件沿检测轨道方向步进位置传动进入测试和分选，直到整个平台插装的直条片均检测完成，插装直条片器件可以人工插装。平台的运动由电机控制可以反转，无间隔的连续工作，由人工将工作完成后的空槽再装新的待测器件。

本发明的装置如下：自动上料机构，步进位置沿检测轨道方向传动装置，切脚高度自动调整装置，待加工器件排列在上料盘上，由上料推进装置将其推入器件保持槽中，并由上料检测装置检测器件是否已被推到正确位置上。上料推进装置可以是一气缸推杆构成。送料结构：运料顶针在往复传动杠杆构成的器件推进装置的带动下做前后左右的往复运动，带动处在器件保持槽中的连排器件向前运动。断脚刀、下料刀均为加工器件引脚垂直运动的切刀，在测位上设有测试装置检测电极和引线连接故障检测装置和检测仪器、下料刀工位接下料分选装置。下料分选装置是指多个料仓盒承接不同规格的制品，可以分布在旋转的机构上，由PLC等控制旋转机构的位置。三引脚与二引脚的切法装置的略有不同，留一引脚在连接片上，切除其它引脚，第二步是进行检测，通过伸缩器件或测试脚带动测试盒动作，将特制的检测电极与相应引脚可靠接触并进行检测，获得器件参数。再进行粘连引脚的切除。本发明检测的范围可以复盖类似的连排式电子器件，直到最后一刀割出后完成元件的分选。类似的办法的也包含在本发明申请范围内。另槽上设有上料检测装置检测连排式电子器件，检测装置为光电或红外式传感器。

本发明的进一步改进是：测试电极直接做在测试盒上，并且测试盒具有良好的屏蔽，以保证测试的准确性和一致性，通过伸缩器件带动测试盒动作，可将特制的电极与相应引脚可靠接触，保证测试的可靠性。另外，可实现多工位测试，将原先需要分几次测试才能获得的电性能参数可在一次分选过程中全部获得，并对所有测试到的参数实施判别分选。

本发明特点在于，计算机内的控制软件通过输入、输出电路将控制信号传给外围接口电路和下位机，控制传动平台进动和检测时自动上料、位置检测、传送、性能测试、切刀、分选和落料的按程序动作。自动调刀机构可根据设定的数值来调整切脚高度，自动上料机构由计算机根据预设的每根金属基带上的器件数目决定是否进行上料，并由计算机通知下位机控制上料机构进行相应的动作，计算机根据光电传感器对定位孔位置的检测通知下位机控制送料机构产生相应的动作，计算机自动判断检测工位是否有待测器件，若有，即控制伸缩机构带动测试盒动作与被测器件进行有效接触，并通知相应的测试仪器对该器件的电性能参数进行测试，测试结束后测试电极退回，送料机构带动器件向终切工位运送，同时对随后的待测器件进行测试，在终切工位，器件按照预设的切脚长度进行剪切，并落入分选转盘的接料斗中，分选转盘带动接料小斗旋转，当接料小斗中的器件到达相应的料盒上方时，控制电路驱动线包推动小斗底部的闸门开启，使器件落入料盒中。切脚刀具调整：切脚高度的装置通过丝杆调节刀架的高度来实现，并且可达到0.1mm的调整精度。

本发明的优点是：机械传动精度高，自动化程度高，操作方便，调整简单，采用多个光电传感器和行程开关进行多点检测，定位准确，故障判断准确、识别率高，基本避免了产生卡死或造成被测器件损坏等严重故障的产生，整机安全系数高，操作人员只需在上料机构处进行加料，并且在送料和剪切测试处设置有防护罩，不但避免对机器正常工作的意外干扰，同时还保护了人员的安全，将测试电极直接做在测试盒上，通过伸缩机构带动测试盒动作，可保证测试电极与被测器件引脚可靠接触，并且最大程度地分布参数对测试结果的影响，大大提高了测试精度，采用一台上位机控制多台下位机的主从式控制模式，使机器的各个部分协同工作，并发处理，极大地提高了分选速度。

四、附图说明

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明；

图1是本发明的总体示意图。

1、进料推进装置、2、上料盘(重复加料装置)、3、进料或上料检测装置、4、直线推进装置、5、断脚刀、6、测试装置、7、下料分选装置、8、下料刀、9、故障检测装置、10、网络仪器、11、显示器、12、控制单元、13、直线送料槽。

图中：控制装置12包括：计算机、外围接口和控制电路、传感器、同步电机驱动传动器、磁性闸门控制、鼠标、键盘等。

图2为本发明的上料机构。

1、上料推进装置，2、上料盘、3、上料检测装置、14、待检测加工的器件(右图为上料盘的侧视图)

待加工器件排列在上料盘上，由上料推进装置将其推入器件保持槽中，并由上料检测装置检测器件是否已被推到正确位置上。上料推进装置可以是一气缸杆构成。图3为送料结构示意图器件推进装置在往复传动杠杆构成的器件推进装置的带动下做前后左右的往复运动，运料顶针插入器件的引脚带动处在器件保持槽中的连排器件向前运动。

图3所示：4、器件推进装置、15、器件推进装置的运料顶针、13、直线运料槽，图中箭头是器件推进装置运料顶针的运动轨迹。

图4为连排式器件示意图：引脚17、引线18

五、具体实施方式

本系统包括：自动上料机构，送料机构，切脚机构，测试机构，分选机构和控制系统组成。连排的待测器件在自动上料机构的上料盘上按照同一方向成排摆放，自动上料机构上设置有光电传感器，当感应到当前的连排器件已对准送料轨道的入口处时，送料推进装置动作，将该连排器件推到送料轨道中的适当位置，送料轨道上的光电传感器检测到连排器件已到达正确位置后，送料推进装置退回，同时运料顶针顶出，带动连排器件向前移动一个孔位，运料顶针退回并返回到初始位置再顶出带动连排器件再向前移动一个孔位，如此往复，将连排器件不断向前运送。当待测器件到达预切工位时预切刀具动作先剪断该器件两条的引脚保留一个引脚和基带相连，并继续向测试工位运送，本系统可设置多个测试工位，当待测器件到达测试工位时测试装置动作，将测试电极与被测器件的引脚可靠接触，并通知测试仪器进行测试，测试结束后，测试装置退回，运料顶针带动连排器件继续向终切工位运送。在终切工位，已测器件被按照预先设定的剪切尺寸进行剪切，并落入下方的分选转盘的小斗中，由分选转盘带动小斗向目标料盒运送，当到达目标料盒，控制系统控制小斗上的落料闸门开启，使已测器件落入相应的存料盒中。

本系统的主要构成：

1.自动上料装置：具有自动推进、自动定位、自动步进、缺料自动停机并报警等功能，平台上每次可装载20～60条连排式待测器件。

2.直线送料机构：由运料顶针、直线推进装置、往复移动装置、直线送料槽上料检测装置传感器、状态传感器等部分组成，具有自动感应，连续运料、故障检测、故障停机、报警等功能，并可适应不同封装间距的器件。

自动调刀机构：由刀架、剪切刀具、落料管、调刀传动机构等组成，可根据不同器件所要求的不同切脚尺寸进行精确调整，并且通过对剪切刀具的特殊设计，防止器件因剪切而产生的损伤或乱飞的情况，不但避免了剪切时容易产生的引线脚毛刺，还对器件的坠落轨迹起到了导向作用。测试电极直接做在测试盒上，并且测试盒具有良好的屏蔽，以保证测试的准确性和一致性，通过伸缩器件带动测试盒动作，可使检测电极与相应引脚可靠接触，保证测试的可靠性。

本发明系统的结构紧凑，调整方便，在设计中根据功能的不同采用了模块化设计的思路，不同的功能设计成单独的结构组件，各功能组件之间相对独立互不干扰。且本发明的整个检测系统还做了充分的安全防护措施，将可能会导致安全隐患的部分：送料和剪切机构部分安装有一个透明的防护罩，即方便操作人员观察，又防止操作人员的手过分靠近动作部件而造成可能的事故，且系统实时检测防护罩的状态，若在运行过程中防护罩被打开，则系统立即停机并提示报警。送料装置设置有多个光电传感器，实时检测待测器件的状态。上料盘的下方也设置有防护罩，防止异物或操作人员的手进入上料机构的机箱而造成不必要的事故。存料盒托架可以旋转并带有导轨可方便操作人员取出已分选好的器件，整个分选存料装置都有检测装置检测其状态是否可运行的正确位置，同时外部还有透明防护门防护。

Claims (8)

1、连排式电子器件的测试分选方法，其特征是对连排式电子器件进行步进位置传动，每次按照相临两个器件的间距进行步进，向预切工位输送，当到达预切脚工位，留一引脚在连接片上，切除其它引脚，然后向测试工位运送，再进行检测，通过伸缩器件带动测试盒动作，将检测电极与相应引脚可靠接触并进行检测，获得器件参数，再送到终切工位进行粘连引脚的切除，送入相应的下料分选装置。

2、根据权利要求1的连排式电子器件的测试分选方法，其特征是连排式电子器件置于传动平台上，平台上分布平行的多条直条片插槽，传动平台沿直条片插槽垂直的方向运动，直条片插槽与检测轨道线成一直线时，直条片插槽的新的待测器件沿检测轨道方向步进位置传动进入测试和分选，直到整个平台插装的直条片均检测完成。

3、根据权利要求2的连排式电子器件的测试分选方法，其特征是平台的运动由电机控制正反转，无间隔的连续工作，由人工将工作完成后的空槽再装新的待测器件。

4、根据权利要求1或2的连排式电子器件的测试分选方法：其特征是测试电极直接做在测试盒上，并且测试盒具有良好的屏蔽，以保证测试的准确性和一致性，通过伸缩器件带动测试盒动作，可将特制的电极与相应引脚可靠接触，保证测试的可靠性。

5、根据权利要求1或2的连排式电子器件的测试分选方法：其特征是实现多工位测试，将原先需要分几次测试才能获得的电性能参数可在一次分选过程中全部获得，并对所有测试到的参数实施判别分选。

6、连排式电子器件的测试分选装置：其特征是包括自动上料机构，送料结构：运料顶针在往复传动杠杆构成的器件推进装置的带动下做前后左右的往复运动，带动处在器件保持槽中的连排器件向前运动，待加工器件排列在上料盘上，上料推进装置将其推入器件保持槽中，槽上设有上料检测装置检测器件。

7、根据权利要求6的连排式电子器件的测试分选装置：其特征是上料推进装置是一气缸推杆构成：断脚刀、下料刀均为与加工器件引脚垂直运动的切刀，在测位上设有测试装置检测电极和引线连接故障检测装置和检测仪器、下料刀工位接下料分选装置。

8、根据权利要求6的连排式电子器件的测试分选装置：其特征是设有切脚长度调整装置，即由丝杆控制的刀架高度调整装置。