CN216696399U - 自动测试与检验一体化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于SMT行业的自动测试与检验一体化设备，包括机架、流转组件，在线测试组件、功能检验组件、自动装料组件；流转组件包括沿流转组件流转方向依次设置且均固定在机架上的皮带流水线、第一机械手、连接轨道、第二机械手、良品流水线、不良品流水线；在线测试组件包括位于皮带流水线一侧的在线测试治具；功能检验组件包括设置在连接轨道两侧的四台功能检验治具。本方案让各组件紧凑地、合理地排布在流水线四周，占用空间小、一台设备可同时进行多种测试，且这样的设置使得产品载具在各部件之间的移栽行程短，可以非常快得在各部件之间移栽产品载具，可实现无人化作业，避免对操作人员的人身伤害，杜绝了产品漏检、漏检的可能。

Description

自动测试与检验一体化设备

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种应用于SMT行业的自动测试与检验一体化设备。

背景技术

针对SMT行业生产贴装的PCB板产品，需要对PCB板的功能、性能外观等进行测试，现有的SMT行业中大多会采用功能检验治具（FCT）及在线测试仪（ICT）来对PCB板做各种测试，FCT功能检验治具是对产品的功能进行测试的设备，ICT是在线测试仪，与ICT治具配套使用。随着自动化智能化的快速发展，人力成本的提高，原本的人工测试、检验生产制程不防呆存在人为导致的漏失，造成了产品风险，为杜绝人工带来的诸多问题，我们着力研发设计自动化装置。

现有的PCB板测试工位，发明人在实现本申请的过程中，发现现有的PCB板产品测试、检验至少还存在以下问题：

1.在人工FCT测试环境下，人工测试会出现测A刷B，即当前要测试A产品，但是在功能检验治具（FCT）上刷的产品却是B产品，导致A产品漏检、也导致产品和对应检测结果错位，导致测试的PCB板产品漏检、错检；

2.测量检验时间工作长、易疲劳，人工存在漏看画面或漏检产品的可能，存在品质风险；

3.人员近距离接触压床、治具，存在安全隐患，人员不注意会伤到手指，存在对人体伤害的风险；

4.人工测试产能有限，在测试车间的现场是一个多人测试现场，需多人测试完成出货，一个工人只能单独使用一台功能检验治具（FCT）或一台在线测试仪（ICT），效率不高，占场地。

有鉴于此，如何解决现在PCB板产品人工测试过程中存在会有错检、漏检、人员有人身安全隐患、产能有限等问题，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型提供自动测试与检验一体化设备，其目的是要解决现在PCB板产品人工测试过程中存在会有错检、漏检、人员有人身安全隐患、产能有限等问题。

为达到上述目的，本实用新型提出了自动测试与检验一体化设备，用于PCB板产品的自动测试与检验，包括在线测试组件、功能检验组件，其创新点在于：

所述一体化设备包括机架、安装在机架上的流转组件，沿所述流转组件流转方向依次设置在线测试组件、功能检验组件、自动装料组件，定义所述流转组件将产品载具流转向前的方向为前方，则后方为与前方相反的方向；

所述流转组件包括沿所述流转组件流转方向依次设置且均固定在机架上的皮带流水线、第一机械手、连接轨道、第二机械手、良品流水线、不良品流水线；

所述在线测试组件包括设置在机架内的内置在线测试机箱和位于所述机架上所述皮带流水线一侧的至少两台在线测试治具，在线测试机箱与在线测试治具电性连接，所述第一机械手位于相邻的两个在线测试治具之间，第一机械手用于将产品载具在皮带流水线、在线测试治具和连接轨道之间移载；

所述功能检验组件包括设置在所述机架上所述连接轨道两侧的至少四台功能检验治具，所述功能检验治具均匀排布在所述连接轨道两侧，所述第二机械手位于所述连接轨道的前端，所述第二机械手用于将产品载具在连接轨道和功能检验治具之间移载；

所述自动装料组件包括料盘台和第三机械手，所述良品流水线、不良品流水线并排设置于所述功能检验组件的前端，所述第三机械手设置于所述良品流水线、不良品流水线，所述第二机械手用于将产品载具在良品流水线、不良品流水线和料盘台之间移载，所述料盘台上设置有良品区域和不良品区域，分别用于放置良品和不良品。

本实用新型的有关内容解释如下：

1.本实用新型的上述技术方案中，所设计的一款自动测试与检验一体化设备，采用的全自动化的自动化设备研究解决了人员手动测试及装料的持续高成本输入、低效益回报。本实用新型的自动测试与检验一体化设备应用在PCB产品测试过程中，机械手贯穿始终，第一机械手用于将产品载具在皮带流水线和连接轨道之间移载、所述第二机械手用于将产品载具在连接轨道和功能检验治具之间移载、所述第二机械手用于将产品载具在良品流水线、不良品流水线和料盘台之间移载，能使产品载具在各功能部件之间进行快速、准确的移栽，对于在线测试组件中的在线测试治具、对于功能检验组件中的功能检验治具的位置排布以及相应流转组件中各部件的排布，让在线测试组件、功能检验治具紧凑地、合理地排布在流水线四周，占用空间小、一台设备可同时进行多种测试，且这样的设置使得产品载具在各部件之间的移栽行程短，可以非常快得在各部件之间移栽产品载具，从而进一步缩短测试、移栽所需工时，测试速度比人工快50%以上，而且可实现无人化作业，避免对操作人员的人身伤害，同时，采用自动一体化的设备来进行自动测试与检验，杜绝了产品漏检、漏检的可能；由多台的线测试治具、功能检验治具配合机械手进行同步、自动检测，实现了检验效率的重大提升，从原来人力11人/班，现在只要人力2人/班，节省了许多人力支出。

2. 在上述技术方案中，所述在线测试治具的数量为两个，两个所述在线测试治具位于同一水平面上，且两个所述在线测试治具位于所述皮带流水线的同一侧，第一机械手位于相邻的两个在线测试治具之间，第一机械手用于将产品载具在皮带流水线、在线测试治具和连接轨道之间移载，在线测试治具位于同一水平面且位于同一侧，第一机械手将产品治具从皮带流水线移栽到在线测试治具时，使第一机械手的机械臂不用太长，可以短行程内即可完成皮带流水线、在线测试治具和连接轨道之间的移载，减少测试工时。

3. 在上述技术方案中，在所述在线测试治具位于所述皮带流水线一侧的另外一侧出设置有多个相机，所述相机顶部的高度高于所述皮带流水线的高度，由多个相机组成视觉检测系统，对产品、在线测试治具进行视觉检测，防止漏检。

4. 在上述技术方案中，所述功能检验治具的数量为四个，四个所述功能检验治具位于同一水平面上，且各两个所述在线测试治具分别位于所述皮带流水线的两侧，所述第二机械手用于将产品载具在连接轨道和功能检验治具之间移载，由一个第二机械手对应四台功能检验治具，按照时序陆续由第二机械手持续将产品载具夹持上下料，提高检验效率，同时，四个功能检验治具。

5. 在上述技术方案中，所述连接轨道的数量为两条，两条所述连接轨道沿前后方向水平设置在机架上，各所述连接轨道用于各自移载产品载具，双轨道设置，提高机械手移栽产品载具的效率，进一步减少场地占用空间。

6.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

7.在本实用新型中，术语“中心”、“上”、“下”、“轴向”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置装配关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

8.此外，术语“第一”、“第二”、等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

由于上述方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果：

本实用新型的自动测试与检验一体化设备应用在PCB产品测试过程中，机械手贯穿始终，第一机械手用于将产品载具在皮带流水线和连接轨道之间移载、所述第二机械手用于将产品载具在连接轨道和功能检验治具之间移载、所述第二机械手用于将产品载具在良品流水线、不良品流水线和料盘台之间移载，能使产品载具在各功能部件之间进行快速、准确的移栽，对于在线测试组件中的在线测试治具、对于功能检验组件中的功能检验治具的位置排布以及相应流转组件中各部件的排布，让在线测试组件、功能检验治具紧凑地、合理地排布在流水线四周，占用空间小、一台设备可同时进行多种测试，且这样的设置使得产品载具在各部件之间的移栽行程短，可以非常快得在各部件之间移栽产品载具，从而进一步缩短测试、移栽所需工时，测试速度比人工快50%以上，而且可实现无人化作业，避免对操作人员的人身伤害，同时，采用自动一体化的设备来进行自动测试与检验，杜绝了产品漏检、漏检的可能；由多台的线测试治具、功能检验治具配合机械手进行同步、自动检测，实现了检验效率的重大提升，从原来人力11人/班，现在只要人力2人/班，节省了许多人力支出。

附图说明

附图1为本实用新型实施例自动测试与检验一体化设备的整体结构立体示意图；

附图2为本实用新型实施例自动测试与检验一体化设备的整体结构主视图；

附图3为本实用新型实施例自动测试与检验一体化设备的整体结构俯视图。

以上附图各部位表示如下：

1、机架；

2、流转组件；21、皮带流水线；22、第一机械手；23、连接轨道；24、第二机械手；25、良品流水线；26、不良品流水线；

3、在线测试组件；31、在线测试治具；32、内置在线测试机箱；

4、功能检验组件；41、功能检验治具；

5、自动装料组件；51、料盘台；52、第三机械手；

6、相机。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

如附图1至附图3所示，本实用新型实施例提出了一种自动测试与检验一体化设备，用于PCB板产品的自动测试与检验，包括在线测试组件3、功能检验组件4，具体的：

所述一体化设备包括机架1、安装在机架1上的流转组件2，沿所述流转组件2流转方向依次设置在线测试组件3、功能检验组件4、自动装料组件5，定义所述流转组件2将产品载具流转向前的方向为前方，则后方为与前方相反的方向；

所述流转组件2包括沿所述流转组件2流转方向依次设置且均固定在机架1上的皮带流水线21、第一机械手22、连接轨道23、第二机械手24、良品流水线25、不良品流水线26；

所述在线测试组件3包括设置在机架1内的内置在线测试机箱32和位于所述机架1上所述皮带流水线21一侧的至少两台在线测试治具31，在线测试机箱与在线测试治具31电性连接，所述第一机械手22位于相邻的两个在线测试治具31之间，第一机械手22用于将产品载具在皮带流水线21和连接轨道23之间移载；

所述功能检验组件4包括设置在所述机架1上所述连接轨道23两侧的至少四台功能检验治具41，所述功能检验治具41均匀排布在所述连接轨道23两侧，所述第二机械手24位于所述连接轨道23的前端，所述第二机械手24用于将产品载具在连接轨道23和功能检验治具41之间移载；

所述自动装料组件5包括料盘台51和第三机械手52，所述良品流水线、不良品流水线26并排设置于所述功能检验组件4的前端，所述第三机械手52设置于所述良品流水线25、不良品流水线26，所述第二机械手24用于将产品载具在良品流水线25、不良品流水线26和料盘台51之间移载，所述料盘台51上设置有良品区域和不良品区域，分别用于放置良品和不良品。

本实用新型的上述技术方案中，所设计的一款自动测试与检验一体化设备，全自动化ICT+FCT +装Tray自动化设备研究解决了人员手动测试及装Tray的持续高成本输入、低效益回报。在PCB测试过程中，机械手模组贯穿始终，测试系统与机械运动系统结合，相对手动PCB测试数据可靠性、稳定性提升。完全实现产品人工零接触，将污染降低到最低，流出良品率100%。全自动装料，自动区分良品/不良品产品，自动读取条码功能，测试速度比人工快50%以上，实现无人化作业。

在本实用新型实施例中，所述在线测试治具31的数量为两个，两个所述在线测试治具31位于同一水平面上，且两个所述在线测试治具31位于所述皮带流水线21的同一侧，第一机械手22位于相邻的两个在线测试治具31之间，第一机械手22用于将产品载具在皮带流水线21、在线测试治具31和连接轨道23之间移载，在线测试治具31位于同一水平面且位于同一侧，第一机械手22将产品治具从皮带流水线21移栽到在线测试治具31时，使第一机械手22的机械臂不用太长，可以短行程内即可完成皮带流水线21、在线测试治具31和连接轨道23之间的移载，减少测试工时。

在本实用新型实施例中，在所述在线测试治具31位于所述皮带流水线21一侧的另外一侧出设置有多个相机6，所述相机6顶部的高度高于所述皮带流水线21的高度，由多个相机6组成视觉检测系统，对产品、在线测试治具31进行视觉检测，防止漏检。

在本实用新型实施例中，所述功能检验治具41的数量为四个，四个所述功能检验治具41位于同一水平面上，且各两个所述在线测试治具31分别位于所述皮带流水线21的两侧，所述第二机械手24用于将产品载具在连接轨道23和功能检验治具41之间移载，由一个第二机械手24对应四台功能检验治具41，按照时序陆续由第二机械手24持续将产品载具夹持上下料，提高检验效率，同时，四个功能检验治具41的分布，同样时能减少第二机械手24的抓取行程，使一体化设备的整体结构更紧凑。

在本实用新型实施例中，所述连接轨道23的数量为两条，两条所述连接轨道23沿前后方向水平设置在机架1上，各所述连接轨道23用于各自移载产品载具，双轨道设置，提高机械手移栽产品载具的效率，进一步减少场地占用空间。

本实用新型实施例的工作原理及工作流程可参考如下：

（1）载具上料到皮带流水线21；

（2）第一机械手22将产品载具抓取到在线测试治具31的工位上，由在线测试治具31进行在线测试；

（3）在线测试治具31测试完成后，由第一机械手22分别将产品载具抓取到两个连接轨道23上；

（4）由第二机械手24将连接轨道23上的产品载具抓取到功能检验治具41，由功能检验治具41进行功能检验；

（5）功能检验完毕的产品载具，则再由第二机械手24往良品流水线或不良品流水线26输送，输送判断则由功能检验治具41所检验的结果来判定；

（6）最后由第三机械手52将良品和不良品分别移栽到良品区域和不良品区域。

还应说明的时，在本实用新型实施例中，对各机械手、视觉系统检测、各模块的控制等均属于现有技术，本领域技术人员能够知晓其原理和结构，这些技术也不是本实用新型的重点所在，因此在此不对此部分做过多描述。

针对上述实施例，本实用新型可能产生的变化描述如下：

1、在上述实施例中，所述在线测试治具31的数量可以是两台，但本实用新型不以此为限，其数量也可以是三台、四台，根据实际测试要求和流转速度来布置即可；

2、在上述实施例中，所述功能检验治具41的数量可以是四台，但本实用新型不以此为限，其数量也可以是六台、八台，根据实际检验要求和流转速度来布置即可。

上述将在线测试治具31的数量定为两台、功能检验治具41的数量定为四台，将连接轨道23的数量定为两条，并将第一机械手22、第二机械手24的位置做相应的布置，均是考虑到在实际生产的过程中，采用这样的布置能够最优化布局，既考虑到设备成本，由考虑到场地占用，最重要的是对测试、检验效率、质量的考量。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动测试与检验一体化设备，用于PCB板产品的自动测试与检验，包括在线测试组件(3)、功能检验组件(4)，其特征在于：

所述一体化设备包括机架(1)、安装在机架(1)上的流转组件(2)，沿所述流转组件(2)流转方向依次设置在线测试组件(3)、功能检验组件(4)、自动装料组件(5)，定义所述流转组件(2)将产品载具流转向前的方向为前方，则后方为与前方相反的方向；

所述流转组件(2)包括沿所述流转组件(2)流转方向依次设置且均固定在机架(1)上的皮带流水线(21)、第一机械手(22)、连接轨道(23)、第二机械手(24)、良品流水线(25)、不良品流水线(26)；

所述在线测试组件(3)包括设置在机架(1)内的内置在线测试机箱(32)和位于所述机架(1)上所述皮带流水线(21)一侧的至少两台在线测试治具(31)，所述第一机械手(22)位于相邻的两个在线测试治具(31)之间，第一机械手(22)用于将产品载具在皮带流水线(21)、在线测试治具(31)和连接轨道(23)之间移载；

所述功能检验组件(4)包括设置在所述机架(1)上所述连接轨道(23)两侧的至少四台功能检验治具(41)，所述功能检验治具(41)均匀排布在所述连接轨道(23)两侧，所述第二机械手(24)位于所述连接轨道(23)的前端，所述第二机械手(24)用于将产品载具在连接轨道(23)和功能检验治具(41)之间移载；

所述自动装料组件(5)包括料盘台(51)和第三机械手(52)，所述良品流水线(25)、不良品流水线(26)并排设置于所述功能检验组件(4)的前端，所述第三机械手(52)设置于所述良品流水线(25)、不良品流水线(26)，所述第二机械手(24)用于将产品载具在良品流水线(25)、不良品流水线(26)和料盘台(51)之间移载。

2.根据权利要求1所述的自动测试与检验一体化设备，其特征在于：所述在线测试治具(31)的数量为两个，两个所述在线测试治具(31)位于同一水平面上，且两个所述在线测试治具(31)位于所述皮带流水线(21)的同一侧。

3.根据权利要求2所述的自动测试与检验一体化设备，其特征在于：在所述在线测试治具(31)位于所述皮带流水线(21)一侧的另外一侧出设置有多个相机(6)。

4.根据权利要求1所述的自动测试与检验一体化设备，其特征在于：所述功能检验治具(41)的数量为四个，四个所述功能检验治具(41)位于同一水平面上，且各两个所述在线测试治具(31)分别位于所述皮带流水线(21)的两侧。

5.根据权利要求1所述的自动测试与检验一体化设备，其特征在于：所述连接轨道(23)的数量为两条，两条所述连接轨道(23)沿前后方向水平设置在机架(1)上，各所述连接轨道(23)用于各自移载产品载具。

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