TWI385370B - 跌落測試系統及其測試方法 - Google Patents

Description

跌落測試系統及其測試方法

本發明關於一種跌落測試系統，尤其涉及一種適用於相機鏡頭模組之跌落測試系統及測試方法。

隨著科技的不斷發展，攜帶式電子裝置如移動電話，應用日益廣泛，同時也日漸趨向於輕巧、美觀及多功能化，其中照相功能是近年流行的移動電話之附加功能。應用於移動電話的數位相機模組不僅要滿足輕薄短小的要求，其還須具有較高的性能與品質，所以在數位相機鏡頭模組組裝完畢後，都要對其進行跌落測試，其主要目的是為了測試鏡頭模組上的元件，特別是濾光片，是否會因受掉落撞擊的影響而脫離鏡筒。

現有之跌落測試系統係由人工將待測試件固定於一實心塑膠長方體上，由1.5米的高度自由落下，來對長方體三個方向之平面進行複數次測試來達到對待測試件測試的目的。

在人工測試時，每次自由落下會有高度的誤差，且若測試數量大的時候，測試速度與測試效率都會受到很大的影響。

有鑒於此，有必要提供一種能提高測試速度與效率的跌落測試系統及測試方法。

一種跌落測試系統，包括一個定位控制器、一個用於對 待測試件進行取像及測量待測試件位置的取像定位裝置、一個用於取放待測試件的取放裝置以及一個根據所述取像定位裝置的測量取像結果來控制該取放裝置之控制裝置。所述控制裝置分別與所述取像定位裝置、取放裝置及定位控制器電氣相連。所述定位控制器在所述控制裝置之作用下控制取放裝置作業。該取放裝置在控制裝置及定位控制器之控制下，取放待測試件來對其進行跌落測試。

一種跌落測試方法，包括下列步驟：提供上述的跌落測試系統；提供一待測試件，且置於定位控制器上；由取像定位裝置把待測試件位置的圖像及數據傳送給控制裝置；由控制裝置對取像定位裝置取得的待測試件的圖像及數據進行分析，得到所要獲取的待測試表面及該取放裝置獲取待測試件所需的移動量，同時將獲得待測試件的獲取訊號回饋給控制裝置；取放裝置在定位控制器與控制裝置的共同控制下，利用取放裝置獲取所述待測試件，同時將獲得待測試件的訊號數據回饋給控制裝置；定位控制器在控制裝置的控制下，提升取放裝置到所要求的測試高度；取放機構在控制裝置的控制下，讓待測試件自由落下。

該跌落測試系統及測試方法在取像定位裝置、取放裝置及控制裝置之共同作用下自動取放待測試件，而且每次待測試件被提高的高度可控制為一樣，所以在大幅提高了測試速度的同時，還可以提高被測試件之測試效果。

為了對本發明作更進一步的說明，舉一較佳實施例並配合圖式詳細描述如下。

請參閱圖1，本發明實施例的跌落測試系統10包括一個定位控制器11、一個用於測量待測試件20位置和對該待測試件20進行取像的取像定位裝置12、一個用於取放待測試件20的取放裝置13以及一個根據所述取像定位裝置12的測量取像結果來控制該取放裝置13的控制裝置14，所述控制裝置14分別與所述取像定位裝置12、定位控制器11及取放裝置13電氣相連。

所述定位控制器11可以為一三軸控制器，包括一個基座111及一個與基座111相連的定位控制臂112，優選地，所述定位控制臂112垂直相連於基座111。

所述取像定位裝置12為電荷耦合攝影機，與所述定位控制器11之定位控制臂112相連。

所述取放裝置13用於獲取待測試件20以進行跌落測試，該取放裝置13包括一個第一滑筒131、一個機械手臂132、一個第二滑筒133、一個連接於第二滑筒133的轉軸134以及一個連接於轉軸134的取放機構137。

該第一滑筒131套設於所述基座11之定位控制臂112上。 該第一滑筒131可繞該定位控制臂112旋轉還可以沿該定位控制臂112上下滑動。

該機械手臂132與所述第一滑筒131相連，且可隨該第一滑筒131活動。

該第二滑筒133套設於所述機械手臂132上，且該第二滑筒133可沿該機械手臂132滑動。

該轉軸134為一絞鏈式轉軸，包括一個第一連杆135與一個與該第一連杆135以絞鏈方式相連的第二連杆136。該第二連杆136可以繞第一連杆135在二維平面內轉動，即第一連杆135與第二連杆136軸線所構成的平面內。

該取放機構137與所述第二連杆136相連，用於獲取待測試件20，該取放機構137可以為電磁鐵、吸嘴及夾爪。本實施例中所述取放機構137為電磁鐵。

所述控制裝置14可以為一微處理裝置，該控制裝置14可識別處理有關數據，並輸出結果。本實施例中，所述控制裝置14為一台中央處理器，其內安裝有可識別並處理相關數據的程式。

該控制裝置14與所述基座11的定位控制臂112、所述取像定位裝置12及所述取放裝置13相連，且可根據取像定位裝置12的輸出結果控制所述取放裝置13作業，即取放待測試件20，同時，取放裝置13也回饋給控制裝置14該取放裝置13的取放狀態之資訊。

請參閱圖2，所述待測試件20包括一個待測試元件21與一 個用於容置該待測試元件21之金屬容器22。該待測試元件21可以為一已組裝完畢的鏡頭模組。該金屬容器22可以被電磁鐵137所獲取。

請參閱圖3，以本發明實施例為例，對所述待測試件20進行跌落測試，測試步驟包括：步驟一：提供上述的跌落測試系統10，包括一個定位控制器11、一個取像定位裝置12、一個取放裝置13以及一個控制裝置14；步驟二：提供上述的待測試件20，包括一個待測試元件21與一個金屬容器22，且該待測試件20置於基座111上；步驟三：由取像定位裝置12測得待測試件20位置之數據及圖像並將所得的數據及圖像傳送給控制裝置14；步驟四：由控制裝置14對取像定位裝置12取得的待測試件20之圖像及數據進行分析，分別得到取放裝置12所要獲取的待測試表面及取放裝置13獲取待測試件20所需的移動量，並將該待測表面及所需移動量傳送給控制裝置14；步驟五：機械手臂132在定位控制器11之定位控制臂112與控制裝置14的共同控制下，利用取放機構137獲取所述待測試件20，同時將獲得待測試件20的獲取訊號回饋給控制裝置14；步驟六：定位控制器11的定位控制臂112在控制裝置14的 控制下，提昇機械手臂132到所要求的測試高度；步驟七：取放機構137在控制裝置14與機械手臂132的控制下，讓待測試件20自由落下。本實施例為給電磁鐵斷電讓待測試件20落下。

如此即完成了一次該待測試件20的跌落測試，如要對該待測試件進行多次重複的測試，重複上述步驟三到步驟七即可。

所述取放裝置13獲取待測試件20時所需的移動量與所要獲取的待測試表面都是由取像定位裝置12與控制裝置14配合測試得到，並由控制裝置14控制取放裝置獲取待測試件20。

請參閱圖1與圖4，對所述取放裝置13獲取待測試件20時所需的移動量之確定包括以下步驟，首先，在定位控制器11的基座111上且在所述取像定位裝置12取像範圍內任意畫四個不重覆的定位點113，在該定位點113所形成之範圍內定義原點，然後測量各定位點113到原點的實際距離，便得到一個存儲在控制裝置14內的二維定位網路。當待測試件20跌落在所述取像定位裝置12的取像範圍內時，經取像定位裝置12對其取像，利用該二維定位網路，對待測試件20的位置數據經過控制裝置14的分析計算，便得到取放裝置12移動至待測試件20跌落位置所需的距離，即取放裝置13所需的移動量。

對所述取放裝置13獲取待測試件20時所要獲取的待測試表面的確定包括下列步驟，首先，由所述取像定位裝置 12對置於基座111上且在所述取像定位裝置12取像範圍內的待測試元件20取像，即獲得待測試件20的影像，然後將取得的影像傳送給控制裝置14，經該控制裝置14內置的控制程式將待測試件20的三個不同方向的表面設置為三種不同的灰階顏色，使該待測試件20在取像定位裝置12取得的影像中所顯示的灰階明顯不同，最後利用此灰階分別來判斷確定待測試件朝上的表面，再利用長短邊的不同來判斷另外兩個方向的表面，從而控制裝置14確定出取放裝置12所要獲取的待測試表面。

請參閱圖5，在取放裝置12獲得待測試件20以後，當需要轉換測試表面時，可通過該取放裝置12的轉軸134的第二連杆136之轉動，轉換待測試表面。同時，請參閱圖6及圖7，取放機構137可以通過獲取待測試件20的相對於基座111的上表面及各個側面來獲取待測試件20來達到轉換待測試表面的目的。本實施例中，對待測試件20的三個面的每個面進行三次跌落測試。

該跌落測試系統10因有定位控制器11、取像定位裝置12、取放裝置13及控制裝置14的配合作業，可自動對待測試件20的三個面進行無數次的跌落測試，節省了人力，同時又提高了測試速度與效率。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧跌落測試系統

11‧‧‧控制器

111‧‧‧基座

112‧‧‧控制臂

113‧‧‧定位點

12‧‧‧取像定位裝置

13‧‧‧取放裝置

131、133‧‧‧第一、第二滑筒

132‧‧‧機械手臂

134‧‧‧轉軸

135、136‧‧‧第一、第二連杆

137‧‧‧取放機構

14‧‧‧控制裝置

20‧‧‧待測試件

21‧‧‧待測試元件

22‧‧‧容器

圖1係本發明實施例之跌落測試系統之立體結構示意圖；圖2係本發明實施例之待測試件之立體結構示意圖；圖3係圖1所示之跌落測試系統之測試方法流程圖；圖4係所述跌落測試系統獲取待測試件時所需定位點之示意圖；圖5係所述跌落測試系統變換測試表面之跌落狀態圖；圖6係所述跌落測試系統獲取待測試件的上表面之狀態圖；圖7係所述跌落測試系統獲取待測試件側面之狀態圖。

10‧‧‧跌落測試系統

11‧‧‧控制器

111‧‧‧基座

112‧‧‧控制臂

113‧‧‧定位點

12‧‧‧取像定位裝置

13‧‧‧取放裝置

131、133‧‧‧第一、第二滑筒

132‧‧‧機械手臂

134‧‧‧轉軸

135、136‧‧‧第一、第二連杆

137‧‧‧取放機構

14‧‧‧控制裝置

20‧‧‧待測試件

Claims (13)

1. 一種跌落測試系統，其改進在於，包括：一個定位控制器；一個取像定位裝置，用於對待測試件進行取像及測量該待測試件位置；一個取放裝置，用於取放該待測試件；一個控制裝置，該控制裝置根據所述取像定位裝置的測量取像結果來控制該取放裝置；所述控制裝置分別與所述取像定位裝置、取放裝置及定位控制器電氣相連，所述定位控制器在該控制裝置的作用下控制所述取放裝置作業，該取放裝置在所述控制裝置及定位控制器的控制下，取放待測試件來對其進行跌落測試。
2. 依申請專利範圍第1項所述之跌落測試系統，其中，所述定位控制器包括一基座及一個與該基座相連的定位控制臂，該定位控制臂用於控制所述取放裝置繞該定位控制臂旋轉或上下滑動。
3. 依申請專利範圍第1項所述之跌落測試系統，其中，所述取像定位裝置為電荷耦合攝影機。
4. 依申請專利範圍第1項所述之跌落測試系統，其中，所述取放裝置包括一個與所述定位控制器相連的機械手臂、一個滑動套設於該機械手臂的滑筒、一個與該滑筒相連的轉軸以及一個與轉軸相連的取放機構，所述取放機構用於獲取待測試件。
5. 依申請專利範圍第4項所述之跌落測試系統，其中，所述取放機構為一電磁鐵、吸嘴或夾爪。
6. 依申請專利範圍第5項所述之跌落測試系統，其中，該取放機構通過與滑筒相連的轉軸可以在二維平面內轉動。
7. 依申請專利範圍第6項所述之跌落測試系統，其中，所述轉軸為一絞練式轉軸，包括第一連杆及與第一連杆相連的第二連杆。
8. 依申請專利範圍第7項所述之跌落測試系統，其中，所述二維平面為轉軸之第一、第二連杆軸線所構成的平面內。
9. 一種跌落測試方法，包括下列步驟：提供一申請專利範圍第1至8任一項所述之跌落測試系統；提供一待測試件，且置於定位控制器上；由取像定位裝置測量待測試件位置的數據及圖像並將該數據及圖像傳送給控制裝置；由控制裝置對取像定位裝置取得的待測試件的數據及圖像進行分析，得到取放裝置所要獲取的待測試表面及取放裝置獲取待測試件所需的移動量，同時將獲得待測試件的獲取訊號回饋給控制裝置；取放裝置在定位控制器與控制裝置的共同控制下，獲取所述待測試件，同時將獲得待測試件的訊號數據回饋給控制裝置；定位控制器在控制裝置的控制下，提升取放裝置到所要求的測試高度；取放裝置在控制裝置的控制下，讓待測試件自由落下。
10. 依申請專利範圍第9項所述之跌落測試方法，其中，所述待測試件跌落測試所需要的高度為15米。
11. 依申請專利範圍第10項所述之跌落測試方法，其中，所述 待測試件包括一個待測試元件與一個用於容置該待測試件之金屬容器。
12. 依申請專利範圍第9項所述之跌落測試方法，其中，所述所述取放裝置獲取待測試件時所需的移動量的確定包括下列步驟：在定位控制器上且在所述取像定位裝置取像範圍內任意畫四個不重覆的定位點；在該四個定位點所形成的範圍內定義原點；然後測量各定位點到原點之實際距離，便得到一個存儲在控制裝置內的二維定位網路；利用該二維定位網路，經過控制裝置的分析計算，便得到取放裝置移動至待測試件跌落位置所需的距離，即取放裝置所需的移動量。
13. 依申請專利範圍第9項所述之跌落測試方法，其中，所述測試表面之確定包括下列步驟：由所述取像定位裝置對置於定位控制器上且在所述取像定位裝置取像範圍內的待測試件取像；將取得的影像傳送給控制裝置，經該控制裝置將待測試件的三個不同方向的表面設置為三種不同的灰階顏色，使該待測試件在取像定位裝置取得的影像中所顯示的灰階明顯不同；利用此灰階分別來判斷確定待測試件的朝上的表面，再利用長短邊的不同來判斷另外兩個方向的表面，從而該控制裝置確定所要獲取的待測試表面。