一種組合式測試流水線的製作方法

2023-05-28 07:43:51 5

本發明涉及一種自動化的測試流水線，具體涉及一種由多種功能模塊組合而成的測試流水線。

背景技術：

目前常見的電子通訊產品的屏蔽測試流水線體積龐大、結構複雜，並且流水線上的各個功能機構都是固定安裝在一個結構件內，只要有一個功能機構出現故障必須整條線停工檢修，另外測試產線的測試能力也是固定不變的。例如，通常一條產線上設有若干個屏蔽箱，所有的屏蔽箱共用一套傳送機構和上下料機構，對所有的屏蔽箱進行統一計算管理，無法根據測試的實際需求進行產能調整，給產商使用帶來不便。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對上述技術問題提出一種組合式測試流水線。

本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種組合式測試流水線，包括上料機構、下料機構以及至少一個測試機構；所述上料機構、下料機構以及每一個測試機構的機架以側面依次相接的方式固定，並且所述上料機構、下料機構以及每一個測試機構分別設有用於傳送承載物料的託盤的傳送帶以形成流水線；每一所述測試機構設有至少一個測試工位以及與每一測試工位對應的測試治具、緩存組件、託舉裝置；所述託舉裝置用於將所在的測試工位上裝有待測試物料的託盤抬離傳送帶，且該託舉裝置包括設於傳送帶的傳送面的兩側的兩塊託舉板以及用於驅動所述託舉板升降的驅動機構；所述緩存組件包括用於阻擋託盤進入下一測試工位的阻擋裝置。

在本發明中，所述阻擋裝置包括底座、阻擋鉤以及驅動器，所述底座設置在所述傳送面的下方並固定所述傳送帶的機架上，所述阻擋鉤鉸接連接在所述底座的本體上，並在所述驅動器的驅動下突出到傳送帶的傳送面以勾住託盤阻擋託盤前行。

在本發明中，每一所述託盤上設有帶有用於標定託盤的標識碼的託盤標識碼牌，每一承載在託盤上的物料設有有用於標定物料的標識碼的物料標識碼牌；所述緩存組件包括設於所述傳送帶的上方的標識碼採集器，所述標識碼採集器用於採集託盤以及承載於該託盤的物料的標識碼以建立對應匹配，使得所述託盤與承載於該託盤上的物料在整個測試過程中唯一對應。

在本發明中，所述上料機構與測試機構之間設有用於暫存託盤的等待機構，所述等待機構包括安裝在機架內的傳送帶以及設在該傳送帶上方的標識碼採集器，所述等待機構的傳送帶上設有阻擋裝置。

在本發明中，每一個所述測試機構包括機械臂，所述測試機構的傳送帶獨立設置在所述測試治具與機械臂之間，並且所述傳送帶與測試治具均位於所述機械臂的行程範圍內；每一所述測試治具設有滑動支架並以可插拔的方式插設在所述測試機構的測試工位處。

在本發明中，所述等待機構以及每一個測試機構的傳送帶包括上層傳送帶和設於所述上層傳送帶的下方的下層傳送帶，所述上層傳送帶與下層傳送帶的傳送方向相反。

在本發明中，所述等待機構的上層傳送帶和下層傳送帶分別設有阻擋裝置；所述緩存組件設在所述測試機構的上層傳送帶上。

在本發明中，所述上料機構設有驅動裝置並通過所述驅動裝置使得所述上料機構的傳送帶在所述上料機構的機架內整體移動到與所述等待機構的上層傳送帶對齊並用於送出託盤的第一位置和與所述等待機構的下層傳送帶對齊並用於接收託盤的第二位置。

在本發明中，所述下料機構設有驅動裝置並通過所述驅動裝置使得所述下料機構的傳送帶在所述下料機構的機架內整體移動到與所述測試機構的上層傳送帶對齊並用於接收託盤的第一位置和與所述測試機構的下層傳送帶對齊並用於送出託盤的第二位置。

在本發明中，所述上料機構、等待機構、下料機構以及每一個測試機構分別設有用於控制以及監控的操控器，所述操控器包括顯示器和輸入設備。

本發明通過在測試產線中增設託舉組件和緩存組件，通過的託舉裝置以及緩存組件的阻擋裝置在傳送帶不停機的同時控制託盤在測試機構內的測試流程，控制整個測試流水線的測試節奏；通過等待機構控制託盤送入測試機構的速率，調節整條測試產線測試作業進度的同時不妨礙其他託盤的傳送；通過調整測試機構的數量和測試項目，可以在一條測試產線上同時進行幾項測試，提高測試效率；通過在託盤和物料上設置編碼實現在測試的全過程託盤和物料的一一對應，保證物料測試的全程可控性。

附圖說明

圖1為本發明一實施例中的上料機構的結構示意圖；

圖2為本發明一實施例中的緩存組件的結構示意圖；

圖3為本發明一實施例中的測試機構的結構示意圖；

圖4為本發明一實施例中的測試機構的內部結構示意圖；

圖5為本發明一實施例中的治具組件的結構示意圖；

圖6為本發明一實施例中的下料機構的結構示意圖；

圖7為本發明一實施例中的緩存組件的傳送帶結構示意圖；

圖8為本發明一實施例中的緩存組件的阻擋裝置結構示意圖；

圖9為本發明一實施例中的測試機構的機械臂結構示意圖；

圖10為本發明一實施例中的測試機構的傳送帶結構示意圖；

圖11為本發明一實施例中的測試機構的託舉裝置結構示意圖；

圖12為本發明一實施例中的託盤的結構示意圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明的技術方案，以下結合附圖及實施例，對本發明的技術方案進行進一步詳細說明，顯而易見地，下面描述僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些實施例獲得其他的實施例。

參照圖1至圖12，一種組合式測試流水線，包括上料機構100、下料機構400以及至少一個測試機構300；上料機構100、下料機構400以及每一個測試機構300的機架1以側面依次相接的方式固定，並且上料機構100、下料機構400以及每一個測試機構300分別設有用於傳送用於承載物料的託盤2的傳送帶以形成流水線；每一測試機構300設有至少一個測試工位以及與每一測試工位對應的測試治具10、緩存組件、託舉裝置；託舉裝置用於將所在的測試工位上裝有待測試物料的託盤2抬離傳送帶，且該託舉裝置包括設於傳送帶的傳送面的兩側的兩塊託舉板以及用於驅動託舉板升降的驅動機構22；緩存組件包括用於阻擋託盤2進入下一測試工位的阻擋裝置11。優選的，阻擋裝置11包括底座12、阻擋鉤13以及驅動器，底座12設置在傳送帶的傳送面的下方並固定在傳送帶的支架上，阻擋鉤13通過旋轉軸鉸接連接在底座12的本體23上，並在驅動器的驅動下突出到傳送帶的上方以勾住託盤2阻擋託盤2繼續前送；當然，阻擋鉤13也可以採用搖杆結構，通過採用氣動缸或者液壓缸作為驅動器實現阻擋鉤13的升降。

在測試作業過程中，帶著待測試物料的託盤2被傳送帶送入測試機構300的測試工位處後，阻擋裝置11的阻擋鉤13升起勾住託盤2實現託盤2的相對靜止，機械臂9將待測試物料送入測試治具10進行相應的測試，同時空出的託盤2由託舉裝置抬離測試機構300的傳送帶的傳送面等待當前物料完成測試，從而將測試機構300的傳送帶的傳送面讓出實現後續測試工位的進料。物料完成測試後，機械臂9將完成測試的物料放回託盤2，託舉裝置將託盤2放回測試機構300的傳送帶的傳送面上繼續向前傳送，物料出料以及託盤2回送的動作可以同步進行也可以分步驟進行，具體根據物料的特點進行設定。若前方測試治具10全滿，則阻擋裝置11將託盤2阻擋直至前方出現空的測試治具10後放行。

在一具體實施例中，為實現對託盤2以及物料的有效監控，每一託盤2上設有帶有用於標定託盤2的標識碼的託盤標識碼牌，每一承載在託盤2上的物料設有有用於標定物料的標識碼的物料標識碼牌；緩存組件包括設於傳送帶的上方的標識碼採集器6，該標識碼採集器6用於採集託盤2以及承載於該託盤2的物料的標識碼並建立對應匹配，使得託盤2與承載於該託盤2上的物料在整個測試過程中唯一對應。具體的，託盤標識碼牌和物料標識碼牌都採用印刷有相應標識碼的貼紙，為實現物料在整個測試過程中與託盤2一一對應，物料裝入託盤2後，測試流水線通過標識碼採集器6將託盤2上的託盤標識碼牌上的標識碼和裝載在該託盤2上的物料的物料標識碼牌的標識碼錄入控制系統並建立對應匹配關係，保證整個測試過程中物料與託盤2的唯一匹配配合。優選的，標識碼採集器6分別配置於每一個測試工位300以及下料機構400，對物料和託盤2的對應匹配關係在測試流水線的測試過程中的每一個步驟進行檢查確認，保證測試過程的準確無誤。

在一具體實施例中，為實現對物料的穩定承載，託盤2上設有用固定物料的定位塊24，託盤2至少部分區域採用軟磁材料製成以構成磁吸區域25，定位塊24採用磁性材料製成；優選的，軟磁材料可以採用鐵矽合金(矽鋼片)、純鐵、低碳鋼以及鐵鋁系合金等。定位塊24吸附到託盤2的磁吸區域25且承載在託盤2上的物料的至少三邊設有定位塊24，通過定位塊24與託盤2之間的磁吸力來固定物料。具體的，託盤2可以部分或者全部採用軟磁材料製成，例如可以採用工程塑料製造託盤2的本體23，然後再將軟磁材料嵌設固定在本體23的表面以減低製造成本；軟磁材料可以鋪滿本體23的上表面，也可以只在本體23表面的部分區域鋪設。定位塊24至少部分採用磁性材料製成，通過磁性吸附力吸附在託盤2的軟磁材料上，定位塊24的數量可以根據物料的大小以及重量進行增減。電子產品或者晶片等物料的外形結構一般比較方正，根據三點構成穩定平面的原理，一般情況下，在物料的三個邊分別設置一個定位塊24就可以滿足物料的固定要求。優選的，定位塊24包括採用磁性材料的吸附部21以及L型結構的承載部22；通過承載部22將物料與磁性材料的吸附部21隔開，避免物料與磁性材料直接接觸而被磁化；另外，定位塊24的承載部22採用L型結構，通過各個定位塊24的豎直邊構成限位空間，通過各個定位塊24的水平邊構成承載空間，保證物料在託盤2上的穩定承載。

在一具體實施例中，物料在託盤2內的相對位置影響對測試機構300的機械臂9的動作精度，一般是依靠設置在等待機構200以及測試機構300內的工業攝像機(工業攝像機可以是單獨設置，也可以是與標識碼採集器6集成一體)進行視覺定位，但是完全依靠機器視覺進行定位，定位精度誤差較大。為此，託盤2的表面設有至少由定位網格構成的定位區域26，定位區域26與磁吸區域25至少部分重合。優選的，定位區域26的定位網格由方形網格構成，具體可以設置在託盤2的一個邊角上，物料承載在託盤2上後，物料至少一部分位於定位區域26內，通過定位區域26內的定位方格可以快讀準確的對物料與託盤2的相對位置進行識別標定，保證機械臂9的準確動作。

在一具體實施例中，當出現測試治具10全滿的情況時，測試機構300內不能再送入託盤2，為此，上料機構100與測試機構300之間設有用於暫存託盤2的等待機構200，等待機構200包括安裝在機架內的傳送帶以及設在該傳送帶上方的標識碼採集器6，等待機構200的傳送帶上設有阻擋裝置11。當測試機構300內的所有測試治具10都在進行測試作業時，等待機構200通過阻擋裝置11將最新一個由上料機構100送入的承載有待測試物料的託盤2阻擋滯留在等待機構200的傳送帶上，直至有測試治具10空出在繼續往前傳送。具體的，增加了等待機構200的組合式測試流水線包括上料機構100、等待機構200、下料機構400以及至少一個測試機構300；上料機構100、等待機構200、下料機構400以及每一個測試機構300的機架1以側面依次相接的方式固定，並且上料機構100、等待機構200、下料機構400以及每一個測試機構300分別設有用於傳送用於承載物料的託盤2的傳送帶以形成流水線；等待機構200設有用於阻擋託盤2的阻擋裝置11，阻擋裝置11包括底座12、阻擋鉤13以及驅動器，底座12設置在等待機構200的傳送帶的下方並固定與等待機構200的機架1上，阻擋鉤13通過旋轉軸鉸接連接在底座12的本體23上，並在驅動器的驅動下突出到等待機構200的傳送帶的傳送面的上方以勾住託盤2阻擋託盤2送入測試機構300；若有測試治具10空出，則阻擋鉤13放下傳送帶繼續送入託盤2。

物料承載在託盤2上並通過傳送帶送入等待機構200，等待機構200根據測試機構300的工作情況對託盤2進行調控，若測試機構300的測試治具10全滿，則通過阻擋裝置11將託盤2阻擋停留在等待機構200內，阻擋裝置11在接收到阻擋託盤2的命令後，驅動器工作驅動阻擋鉤13旋轉並突出等待機構200的傳送帶的上方並勾住託盤2；當有測試治具10空出，驅動器驅動阻擋鉤13旋轉收入等待機構200的傳送帶的下方以放開託盤2，保證測試流水線的測試作業有序進行；驅動器可以採用電機或者液壓馬達。

在一具體實施例中，每一個測試機構300包括安裝在機架1內的機械臂9，測試機構300的傳送帶獨立設置在測試治具10與機械臂9之間；並且傳送帶與測試治具10均位於機械臂9的行程範圍內；每一個測試治具10設有滑動支架並以可插拔的方式插設在測試機構300的測試工位處。

具體的，測試機構300包括機架1以及安裝在機架1內的測試治具10、機械臂9以及獨立設置在機架1內的傳送帶；機架1外層安裝有相應的擋板形成一個相對封閉的空間對安裝在機架1內部的設備形成保護，並且設置有可開關的維修門，方便對設備進行維護。機械臂9設置在機架1內的一側，測試治具10設置在機架1內的另一側，傳送帶設置在機械臂9與測試治具10之間，並且傳送帶與測試治具10均位於機械臂9的行程範圍內；每一個測試治具10設有滑動支架，且測試治具10以可插拔的方式插設在測試機構300的測試工位處；傳送帶設有分別與每一個測試治具10一一對應的用於給測試治具10進出物料的等待工位；每一測試治具10與對應的等待工位之間分別設有對位組件。具體的，傳送帶為不固定安裝在機架1內的獨立功能模塊，三個測試治具10安裝在機架1內且沿傳送帶的長度方向依次均勻間隔設置，傳送帶上設有兩個分別與測試治具10一一對應的等待工位；機械臂9安裝在機架1內且位於傳送帶的另一側，由於傳送帶與測試治具10都位於該機械臂9的行程範圍內，通過機械臂9可以實現待測試的物料置放在託盤2內由傳送帶送至與測試治具10匹配的位置，機械臂9將物料從託盤2內抓取並送入測試治具10內進行相應的測試活動，物料測試完成後，機械臂9將物料從測試治具10內抓取並送回相應的託盤2內並由傳送帶送出。由於測試治具10與傳送帶的相對位置關係到機械臂9的動作精度，機械臂9固定安裝在機架1上，相對位置固定不變，而傳送帶是獨立置放在機架1內的，為此，每一測試治具10與對應的等待工位之間分別設有對位組件以對測試治具10和傳送帶的等待工位之間的相對位置進行單獨調整以保證測試治具10與相應的等待工位對位準確。優選的，傳動帶的底部分別設有方便移動的萬向輪，實現測試治具10與傳送帶之間的相對移動，方便通過對位組件準確布置傳送帶與測試治具10之間的相對位置，保證傳送帶的等待工位與測試治具10的位置精確匹配。

優選的，測試機構300的機架1內設有用於插置測試治具10的測試工位，測試治具10沿傳送帶以可插拔的方式插置在機架1的測試工位內；每一個測試治具10包括滑動支架101，測試治具10固定安裝在該滑動支架101上測試治具10形成一個可移動的功能模塊，傳送帶設有分別與每一個測試治具10一一對應的用於給測試治具10進出物料的等待工位；每一測試治具10與對應的傳送帶的等待工位之間分別設有對位組件。測試治具10以可插拔的方式插置在測試機構300的機架1的測試工位內，將測試治具10拔出機架1即可以很方便的對測試治具10的相關功能部件進行維護，另外需要變更測試項目時，也只需要將需要更換的測試治具10從測試機構300的機架1內拔出，然後再插入選定的測試治具10即可，操作簡單快捷。另外，將全部測試治具10拔出後，可以通過用於插置測試治具10的測試工位對傳送帶以及機械臂6等安裝在測試機構300的機架1內部的功能部件進行維護，極大地降低了工作難度。

為實現傳送帶的用於給測試治具10進出物料的等待工位與對應的測試治具10精確對位；對位組件包括分別設置在每一測試治具10與對應的傳送帶的等待工位之間的對位磁鐵和對位吸鐵。具體的，機架1內安裝設置有兩個測試治具10，傳送帶上設有兩個等待工位，對位組件的對位吸鐵102安裝在測試治具10的滑動支架101上，對位組件的對位磁鐵安裝在傳送帶的支架上；當然，對位吸鐵和對位磁鐵的安裝位置可以對調。通過對位組件的對位磁鐵和對位吸鐵的磁力吸附即可完成測試治具10和傳送帶之間的定位操作，方便快捷，可以極大地提高安裝效率。在其他實施例中，對位組件的對位吸鐵也可以採用對位磁鐵替換，安裝時將調整好兩個對位磁鐵的磁極位置，利用磁鐵異性相吸的性能實現相互吸附定位。

在一具體實施例中，機械臂9包括固定安裝在機架1上的第一固定臂14，設於第一固定臂14上的第二擺臂15、設於第二擺臂15上的第三擺臂16、設於第三擺臂16上的第四搖臂17以及設於第四搖臂17上的抓手18。其中，第二擺臂15可以圍繞第一固定臂14的軸心轉動，第四搖臂17可以圍繞自身長軸線在第二擺臂15的外端部作轉動和升降動作，從而實現吸爪的靈活動作。由於不同物料的抓取要求不一樣，為此，抓手18包括四個吸盤、與吸盤一一對應的用於調整吸盤位置的調整臂以及用於承載調整臂的固定部；固定部與第四搖臂17固定連接，每一調整臂包括第一子臂和第二子臂，第一子臂與固定部之間設有第一旋轉關節，第一子臂和第二子臂之間第二旋轉關節，吸盤設於第二子臂的自由端。通過第一旋轉關節和第二旋轉關節調整固定部、第一子臂以及第二子臂之間的相互位置關係，形成不同爪型，以適應不同物料的抓取需要，提高了設備的適應性。

在一具體實施例中，每一個測試機構300的傳送帶的每一個等待工位處分別設有一組託舉裝置19包括對稱設於傳送帶的傳送面的兩側的兩塊託舉板21以及兩個用於驅動託舉板21升降的驅動機構22。

每一組託舉裝置19包括對稱設於相應傳送帶的傳送面的兩側的兩塊託舉板21以及兩個用於驅動託舉板21的驅動機構22，每一組託舉裝置19中的兩塊託舉板21之間的間距小於託盤2的寬度以實現對託盤2的託舉，並且託舉板21的位置略低於傳送帶的傳送對面的位置以防止託舉板21對託盤2形成阻滯，每一塊託舉板21分別配設有用於驅動託舉板21升降的驅動機構22，傳送帶的兩側的驅動機構22之間的間距大於託盤2的尺寸。在測試流水線上，傳送系統設有多個工位，每以個工位分別對應一個測試治具10，即每一個工位分別配置有一組託舉裝置19，承載有物料的託盤2通過傳送面輸送到指定工位時，物料進入測試治具10進行測試，然後託舉裝置19的驅動機構22驅動託舉板21上升將託盤2向上託舉等待物料並將傳送系統的傳送帶讓出以便後續託盤2可以順利通過當前工位繼續向前傳送。物料在測試治具10內完成測試後，託舉裝置19將託盤2下放回傳送帶，完成測試的物料從測試治具10內出料放回託盤2後，驅動機構22驅動託舉板21下降將該託盤2送回傳送帶並由傳送帶送出。

在一具體實施例中，等待機構200以及每一個測試機構300的傳送帶包括上層傳送帶7和設於上層傳送帶7的下方的下層傳送帶8，上層傳送帶7與下層傳送帶8的傳送方向相反。

等待機構200的上層傳送帶7和下層傳送帶8分別設有阻擋方向相反的阻擋裝置11。

上料機構100設有驅動裝置並通過驅動裝置使得上料機構100的傳送帶4在上料機構100的機架1內整體移動到與等待機構200的上層傳送帶7對齊並用於送出託盤2的第一位置A和與等待機構200的下層傳送帶8對齊並用於接收託盤2的第二位置B。

下料機構400設有驅動裝置並通過驅動裝置使得下料機構400的傳送帶14在下料機構400的機架1內整體移動到與測試機構300的上層傳送帶7對齊並用於接收託盤2的第一位置C和與測試機構300的下層傳送帶8對齊並用於送出託盤2的第二位置D。

具體的，開始測試時，上料機構100的傳送帶4位於第一位置A，將承載有物料的託盤2持續送入等待機構200的上層傳送帶7並由上層傳送帶7繼續向前輸送，測試機構300完成測試後，託盤2帶著測試後的物料由測試機構300的上層傳送帶7傳送並最終進入下料機構400，同時，下料機構400的傳送帶4位於第一位置C接收託盤2並下料；然後，下料機構400的驅動裝置3驅動傳送帶下移至第二位置D並反轉，將空託盤2送入測試機構300的下層傳送帶8上並由下層傳送帶8依次通過測試機構300和等待機構200往上料機構100回送；同時，上料機構100的傳送帶4由驅動裝置3驅動下移動至第二位置B接收空託盤2，然後，上料機構100的驅動裝置3驅動上料機構100的傳送帶4帶著空託盤2回到第一位置A，進入新的測試循環。每一個託盤2都在動循環中，節省了託盤2的搬運過程，提高了測試效率。

在一具體實施例中，由於上料機構100一次只能接受一個託盤2，為此，等待機構200的下層傳送帶8設有阻擋裝置11，通過阻擋裝置11將託盤2暫時阻擋在等待機構200的下層傳送帶8內，在上料機構100空出後，在將空託盤2放出。

在一具體實施例中，為實現各組成機構調整配合，上料機構100、等待機構200、下料機構400以及每一個測試機構300分別設有用於控制以及監控的操控器5，操控器5包括顯示器和輸入設備。通過顯示器可以實時顯示各組成機構的運行狀態參數，方便對個組成機構的監控；同時，通過輸入設備可以調整各組成機構的運行參數，保證各組成機構之間的協調高效配合。

本發明通過在測試產線中增設託舉組件和緩存組件，通過的託舉裝置以及緩存組件的阻擋裝置在傳送帶不停機的同時控制託盤在測試機構內的測試流程，控制整個測試流水線的測試節奏；通過等待機構控制託盤送入測試機構的速率，調節整條測試產線測試作業進度的同時不妨礙其他託盤的傳送；通過調整測試機構的數量和測試項目，可以在一條測試產線上同時進行幾項測試，提高測試效率；通過在託盤和物料上設置編碼實現在測試的全過程託盤和物料的一一對應，保證物料測試的全程可控性。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。