一种多工位测试设备

技术领域

本发明应用于光学测试的技术领域,特别涉及一种多工位测试设备。

背景技术

在图像传感芯片的光学测试中，需要通过黑卡、灰卡和补充卡对图像传感芯片进行测试，而在不同测试卡和不同的测试距离下，图像传感芯片所表现出来的性能并不相同，而传统的测试设备采用转盘式或者并排式的设计。由于需要测试多种卡及多种距离，不同距离测试距离需要卡的大小不一样。如果采用转盘式，不同的测试卡体积不同，有的需要很大的空间，小卡占空间比较小，显得不协调。如果都采用单一方向并排式，则同样也需要占用较大的空间。

如公开号为208887897U的中国专利，其公开了一种应用于光学元件测试上的灰、黑卡暗箱结构，通过设置在所述暗箱外的灰卡移动装置，实现灰卡和黑卡的切换，进而实现提供一种更紧凑的测试结构，但如果需要兼容更多种类的测试环境，由于单个装置的结构较大，增加多个工位则还是会导致体积大幅增加。

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，提供了一种测试工位多、整体体积小、成本低的多工位测试设备。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括底座、载具移动模组、黑卡测试模组以及双卡测试模组，所述载具移动模组包括Y轴驱动机构以及设置在所述Y轴驱动机构上的升降载具组件，所述黑卡测试模组和所述双卡测试模组设置在所述载具移动模组的上方且沿所述Y轴驱动机构的长度方向依次设置，所述黑卡测试模组包括沿所述Y轴长度方向依次设置的第一测试工位和第二测试工位，所述第二测试工位上设置有光学窗口，所述双卡测试模组包括X轴驱动机构、Z轴驱动机构以及并列设置在所述Z轴驱动机构上的灰卡测试组件以及补充卡测试组件，所述Z轴驱动机构设置在所述X轴驱动组件的活动端上。

由上述方案可见，由于黑卡、灰卡和补充卡大小不同，其中黑卡为面积较大的测试卡，而灰卡和补充卡均为面积较小的测试卡，其中补充卡用于根据待测产品特性进行设置的特定颜色或特定光学特性的测试卡，利用大卡和小卡在面积大小上的差异，将多个不同的工位巧妙的通过Y方向并排和X方向并排放到同一台设备中，有效的减小了测试设备的体积和降低设备的成本。利用大灰卡和补充卡在大小和测试距离相同或相近，将其安排在相近的工位中，这样可以共用Y轴的测试工位，也可以共用Z轴控制不同测试卡的不同测试距离。有效的减小了测试设备的体积和降低设备的成本。所述Y轴驱动机构用于带动所述升降载具组件移动到所述黑卡测试模组以及所述双卡测试模组的测试工位下，并通过所述升降载具组件的升降功能实现与测试模组对接。通过将所述黑卡测试模组的两组测试工位沿所述Y轴驱动机构的长度方向设置，进而保证两组测试工位均能够与所述升降载具组件配合。通过所述X轴驱动机构带动所述灰卡测试组件以及所述补充卡测试组件切换工位，进而实现所述灰卡测试组件以及所述补充卡测试组件共用一个测试工位，同时通过所述Z轴驱动机构进行所述灰卡测试组件以及所述补充卡测试组件的高度位置调整。

一个优选方案是，所述升降载具组件包括移动板、升降架、升降驱动机构以及夹紧组件，所述移动板与所述Y轴驱动机构的活动端连接，所述升降架沿竖直方向滑动配合在所述移动板上，所述升降驱动机构固定在所述移动板上，所述升降架与所述升降驱动机构的活动端上连接，所述升降架上设置有产品限位槽，所述夹紧组件设置在所述产品限位槽的一侧。

由上述方案可见，通过所述Y轴驱动机构带动所述移动板作直线运动，实现带动所述升降架沿Y轴方向作直线运动，再通过设置所述升降驱动机构带动所述升降架进行升降动作，进而实现将所述升降架上的产品与测试工位对接，使产品进入测试环境。通过所述夹紧组件与所述产品限位槽配合实现对待测产品进行装夹固定，进而避免待测产品出现位移影响测试精度。

进一步的优选方案是，所述夹紧组件包括压块、限位板以及复位弹簧，所述压块滑动配合在所述升降架上，所述压块的中部设置活动槽，所述限位板固定在所述升降架上且所述限位板与所述活动相配合，所述压块的一端设置扳动块，所述压块的另一端设置有与所述产品限位槽配合的压头，所述复位弹簧设置在所述压头和所述限位板之间，所述底座上还设置有与所述夹紧组件配合的开合组件，所述开合组件包括开合气缸以及拉钩，所述拉钩固定设置在所述开合气缸的活动端，所述拉钩与所述扳动块配合。

由上述方案可见，通过所述限位板与所述活动槽配合限制所述压块的活动空间，通过将设置所述复位弹簧设置在所述限位板和所述压头之间，进而实现所述压头保持施加压力在待测产品上，达到夹紧产品不跳动的效果。

一个优选方案是，所述黑卡测试模组包括第一遮光罩、第一支架以及黑卡，所述第一支架固定在所述底座上，所述第一测试工位和第二测试工位沿直线依次设置在所述第一支架上，所述黑卡固定在所述第一支架上且位于所述第一测试工位和第二测试工位的上方，所述第一测试工位和第二测试工位的底部设置有产品定位板，所述产品定位板上设置有与产品相适配的通光孔，所述第一遮光罩固定在所述第一支架上并与所述第一支架配合形成封闭空间，所述黑卡和两组所述第一测试工位均位于所述封闭空间内。

由上述方案可见，通过所述第一遮光罩、所述第一支架以及所述黑卡配合形成测试环境，同时通过在所述第二测试工位上设置所述光学窗口，进而实现所述第一测试工位和第二测试工位分别为两种不同的测试环境，实现将两种测试环境集成在一个整体部件中。所述产品定位板用于对产品进行限位以及提供产品的测试通孔。

一个优选方案是，所述X轴驱动机构包括第二支架、驱动气缸、活动板以及两组第二遮光罩，所述第二支架固定在所述底座上，所述驱动气缸固定在所述第二支架上，所述活动板沿垂直于所述Y轴驱动机构的长度方向滑动设置在所述第二支架上，所述活动板与所述驱动气缸的活动端连接，所述Z轴驱动机构固定在所述活动板上，所述活动板上沿垂直于所述Y轴驱动机构的长度方向依次设置有第三测试工位和第四测试工位，两组所述第二遮光罩分别设置在第三测试工位和第四测试工位上，所述灰卡测试组件以及所述补充卡测试组件分别配合设置在两组所述第二遮光罩上，所述Z轴驱动机构带动所述灰卡测试组件以及所述补充卡测试组件在所述第二遮光罩内作升降运动。

由上述方案可见，通过设置所述驱动气缸带动所述活动板沿垂直于所述Y轴驱动机构的长度方向作往复直线运动，进而实现切换所述载具移动模组上方对应的测试卡。通过所述第二遮光罩与对应的测试工位配合实现提供测试所需的暗光环境。通过所述Z轴驱动机构带动所述灰卡测试组件以及所述补充卡测试组件同步上下运行，实现调节灰卡和补充卡与待测产品之间的距离，进而检测多种测试环境。

进一步的优选方案是，所述升降架上设置有若干导向孔，所述黑卡测试模组、所述双卡测试模组以及所述夹紧组件上均设置有与若干导向孔相适配的导向销。

由上述方案可见，由相适配的所述导向孔以及所述导向销，实现所述升降架与测试工位对接时的定位，提高产品的对接精度，保证测试的可靠性。

一个优选方案是，本发明还包括遮光机罩、封闭门、照明组件以及扫码组件，所述底座设置在所述遮光机罩内，所述遮光机罩上设置有物料进出口，所述封闭门活动设置在所述物料进出口上，所述照明组件和所述扫码组件均设置在所述遮光机罩上，所述照明组件和所述扫码组件均与所述升降载具组件相配合。

由上述方案可见，所述遮光机罩用于隔离外界干扰。通过设置所述封闭门实现自动开启和关闭所述物料进出口，达到测试时自动关闭的效果。所述扫码组件用于扫码识别产品的编号，所述照明组件用于上料和扫码时提供照明。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图；

图3是所述载具移动模组的立体结构示意图；

图4是图3中A部分的放大图；

图5是所述开合组件的立体结构示意图；

图6是所述黑卡测试模组的分解结构示意图；

图7是所述双卡测试模组的立体结构示意图；

图8是所述双卡测试模组的部分结构示意图。

具体实施方式

如图1至图8所示，在本实施例中，本发明包括底座1、载具移动模组2、黑卡测试模组3以及双卡测试模组4，所述载具移动模组2包括Y轴驱动机构201以及设置在所述Y轴驱动机构201上的升降载具组件，所述黑卡测试模组3和所述双卡测试模组4设置在所述载具移动模组2的上方且沿所述Y轴驱动机构201的长度方向依次设置，所述黑卡测试模组3包括沿所述Y轴长度方向依次设置的第一测试工位301和第二测试工位302，所述第二测试工位302上设置有光学窗口，所述双卡测试模组4包括X轴驱动机构、Z轴驱动机构401以及并列设置在所述Z轴驱动机构401上的灰卡测试组件402以及补充卡测试组件403，所述Z轴驱动机构401设置在所述X轴驱动组件的活动端上。所述Y轴驱动机构201为直线电机，所述Z轴驱动机构401为直线电缸。

在本实施例中，所述升降载具组件包括移动板202、升降架203、升降驱动机构204以及夹紧组件，所述移动板202与所述Y轴驱动机构201的活动端连接，所述升降架203沿竖直方向滑动配合在所述移动板202上，所述升降驱动机构204固定在所述移动板202上，所述升降架203与所述升降驱动机构204的活动端上连接，所述升降架203上设置有产品限位槽205，所述夹紧组件设置在所述产品限位槽205的一侧。所述底座1上沿平行于所述Y轴驱动机构201的方向设置有若干直线导轨，所述移动板202滑动配合在若干所述直线导轨上，设置所述直线导轨提高所述移动板202的直线移动精度。所述升降驱动机构204为直线电缸，所述升降驱动机构204的活动端与所述升降架203转动配合。所述升降架203的顶部浮动设置有浮动板件，所述产品限位槽205和所述夹紧组件均设置在所述浮动板件上。通过设置所述浮动板件吸收产品在对接过程中的冲击力，防止对接偏差损伤产品。

在本实施例中，所述夹紧组件包括压块206、限位板207以及复位弹簧208，所述压块206滑动配合在所述升降架203上，所述压块206的中部设置有活动槽209，所述限位板207固定在所述升降架203上且所述限位板207与所述活动槽209相配合，所述压块206的一端设置扳动块210，所述压块206的另一端设置有与所述产品限位槽205配合的压头，所述复位弹簧208设置在所述压头和所述限位板207之间，所述底座1上还设置有与所述夹紧组件配合的开合组件，所述开合组件包括开合气缸211以及拉钩212，所述拉钩212固定设置在所述开合气缸211的活动端，所述拉钩212与所述扳动块210配合。所述产品限位槽205上设置有若干与待测产品相适配的导通探针。

在本实施例中，所述黑卡测试模组3包括第一遮光罩303、第一支架304以及黑卡305，所述第一支架304固定在所述底座1上，所述第一测试工位301和第二测试工位302沿直线依次设置在所述第一支架304上，所述黑卡305固定在所述第一支架304上且位于所述第一测试工位301和第二测试工位302的上方，所述第一测试工位301和第二测试工位302的底部设置有产品定位板306，所述产品定位板306上设置有与产品相适配的通光孔，所述第一遮光罩303固定在所述第一支架304上并与所述第一支架304配合形成封闭空间，所述黑卡305和两组所述第一测试工位301均位于所述封闭空间内。所述开合气缸211固定在所述第一支架304上。

在本实施例中，所述X轴驱动机构包括第二支架404、驱动气缸405、活动板406以及两组第二遮光罩407，所述第二支架404固定在所述底座1上，所述驱动气缸405固定在所述第二支架404上，所述活动板406沿垂直于所述Y轴驱动机构201的长度方向滑动设置在所述第二支架404上，所述活动板406与所述驱动气缸405的活动端连接，所述Z轴驱动机构401固定在所述活动板406上，所述活动板406上沿垂直于所述Y轴驱动机构201的长度方向依次设置有第三测试工位和第四测试工位，两组所述第二遮光罩407分别设置在第三测试工位和第四测试工位上，所述灰卡测试组件402以及所述补充卡测试组件403分别配合设置在两组所述第二遮光罩407上，所述Z轴驱动机构401带动所述灰卡测试组件402以及所述补充卡测试组件403在所述第二遮光罩407内作升降运动。第三测试工位和第四测试工位上均设置有光学窗口。所述第二支架404的两端均设置有与所述活动板406限位配合的缓冲器。

在本实施例中，所述升降架203上设置有若干导向孔213，所述黑卡测试模组3、所述双卡测试模组4以及所述夹紧组件上均设置有与若干导向孔213相适配的导向销214。

在本实施例中，本发明还包括遮光机罩5、照明组件6以及扫码组件7，所述底座1设置在所述遮光机罩5内，所述遮光机罩5上设置有物料进出口，所述照明组件6和所述扫码组件7均设置在所述遮光机罩5上，所述照明组件6和所述扫码组件7均与所述升降载具组件相配合。所述物料进出口的两侧设置有检测光栅，设置所述检测光栅检测是否有障碍物通过所述物料进出口，防止误伤。

本发明的工作原理：

上料时，所述Y轴驱动机构201带动所述升降载具组件移动至所述开合组件下方，所述升降驱动机构204带动所述升降架203上升并与所述开合组件对接，所述开合气缸211通过所述拉钩212带动所述压块206移动，进而解除对所述产品限位槽205的限位。作业员将待测产品置入所述产品限位槽205中，当所述扫码组件7检测到产品编码后发送信号给所述开合气缸211进行松脱，使所述压块206压紧待测产品。

随后所述Y轴驱动机构201带动所述升降载具组件依次抵达所述第一测试工位301、所述双卡测试模组4下方以及所述第二测试工位301进行测试。其中，所述升降载具组件移动至所述双卡测试模组4下方时，所述驱动气缸405先带动所述补充卡测试组件403移动至所述升降载具组件上方后，所述升降载具组件升起与所述补充卡测试组件403对应的第三测试工位对接。在测试过程中通过所述Z轴驱动机构401带动所述补充卡测试组件403升降实现切换测试卡不同距离的测试工位，进而实现检测多种测试环境。完成所述补充卡测试组件403测试后，所述升降载具组件下降，待所述驱动气缸405带动所述灰卡测试组件402切换至测试位后，所述升降载具组件升起与所述灰卡测试组件402对应的第四测试工位对接进行测试。

完成测试后，所述升降载具组件返回上料位与所述开合组件配合。再由作业员进行取料和上料作业。