全自动上下料测试设备的制作方法

本实用新型涉及柔板微针自动测试技术领域，尤其涉及一种全自动上下料测试设备。

背景技术：

柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。

在生产柔性电路板过程中，为了保证所生产的柔性电路板是合格的，需要对每个柔性电路板进行测试，包含对柔性电路板(FPC)产品开路、短路、电容、电阻、电感及开关等原件测试。现在主要用来柔性电路板ICT测试方法是通过人工进行上下料，并通过人工进行产品位置的校正，这种测试方法的测试质量稳定性差、周期长、效率低、人工成本高，同时产品在人工搬运过程中容易造成产品的损伤。

技术实现要素：

本实用新型是鉴于现有技术存在的上述问题提出的，本实用新型提供一种测试效率高、稳定高的全自动上下料测试设备。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种全自动上下料测试设备，其包括上料机构、搬运机构、悬臂机构、测试机构和传输线机构，所述悬臂机构将产品传送至测试机构处，所述悬臂机构将测试完毕的产品传送至传输线机构；所述悬臂机构包括悬臂校正工站、悬臂机械手臂、悬臂机构安装座、悬臂旋转驱动单元和悬臂产品传送单元，所述悬臂旋转驱动单元安装在所述悬臂机构安装座上，所述悬臂机械手臂设有一组且对称安装在所述悬臂驱动单元上，所述测试机构与所述悬臂校正工站位于所述悬臂旋转驱动单元的两侧；所述悬臂机械手臂将从测试机构测试完毕的产品移送至所述悬臂产品传送单元，所述悬臂产品传送单元将测试完毕的产品传送至传输线机构。

进一步地，所述悬臂产品传送单元包括悬臂合格产品传送单元和悬臂不合格产品传送单元，所述悬臂合格产品传送单元和所述悬臂不合格产品传送单元位于所述悬臂旋转驱动单元两侧；所述传输线机构包括合格产品传输线和不合格产品传输线；所述悬臂合格产品传送单元与所述合格产品传输线配合，所述悬臂不合格产品传送单元与所述不合格产品传输线配合。

优选地，所述传输线机构的传送方向设有两组悬臂机构，所述悬臂合格产品传送单元包括合格产品传送气缸、托盘座，所述合格产品传送气缸将托盘座从悬臂机构处移送至所述合格产品传输线处，所述托盘座包括托盘皮带传输单元、产品限位座；所述不合格产品传输线包括皮带传送单元和不合格产品下料排盘。

进一步地，所述搬运机构包括X轴驱动单元、Y轴驱动单元和抓取单元，所述X轴驱动单元安装在所述Y轴驱动单元的活动端；所述抓取单元包括抓取安装座、抓取旋转电机和抓取结构，所述抓取安装座固定在所述X轴驱动单元的活动端，所述抓取旋转电机安装在所述抓取安装座上，所述抓取旋转电机的输出端上固定有抓取结构，所述抓取结构设有多个。

优选地，所述抓取结构设有第一抓取结构和第二抓取结构，所述第一抓取结构和所述第二抓取结构均固定在抓取旋转电机的输出端上，所述第一抓取结构与所述悬臂校正工站配合，所述第二抓取结构与所述悬臂校正工站配合。

进一步地，所述第一抓取结构与所述第二抓取结构相同的抓取机构，所述抓取机构包括抓取气缸、连接板、弹性组件、吸盘安装板和若干真空吸嘴，所述抓取气缸安装在所述抓取旋转电机的输出端，所述连接板安装在所述抓取气缸的活动端，所述连接板与所述吸盘安装板之间设有弹性组件，所述真空吸嘴安装在所述吸盘安装板上。

优选地，上料机构包括收料单元、上料单元和料盘搬运单元；所述料盘搬运单元包括料盘搬运底座和料盘限位结构，所述料盘限位结构包括上料料盘限位结构和收料料盘限位结构；所述上料料盘限位结构包括上料限位滑轨、上料限位气缸，所述上料限位气缸固定在所述料盘搬运底座上，所述上料限位滑轨固定在所述上料限位气缸的活动端上；所述收料料盘限位结构包括收料限位气缸、收料限位滑轨，所述收料限位气缸固定在所述料盘搬运底座上，所述收料限位滑轨固定在所述收料限位气缸的活动端上；所述料盘通过料盘推送单元或/和料盘托送单元的驱动下在所述上料限位滑轨或/和收料限位滑轨上移动。

进一步地，所述收料单元包括收料支架、收料升降结构和料盘宽度调整结构，所述收料支架固定在所述机架上，所述收料支架的一侧固定于收料升降结构，所述收料升降结构上设有收料料盘放置座，空料盘堆叠在所述收料料盘放置座上；所述收料料盘放置座外侧设有两组角形限位支架，所述角形限位支架固定在所述料盘宽度调整结构上；所述收料限位滑轨上设有定位收料结构，所述定位收料结构包括定位收料夹紧单元和定位收料挡板，所述定位收料挡板固定在所述收料限位滑轨的一端，所述定位收料夹紧单元固定在所述收料限位滑轨的另一端，所述定位收料夹紧单元包括收料夹紧气缸和夹紧推板，所述夹紧推板在收料夹紧气缸的作用下将所述收料料盘固定在所述空料料盘堆叠处。

优选地，所述上料单元包括上料支架、上料升降结构，所述上料支架固定在所述机架上，所述上料支架上设有上料料盘放置底座，上料料盘堆叠在所述上料料盘放置底座处，所述上料升降结构包括上料升降驱动电机、上料升降架、气缸连杆结构，所述上料升降驱动电机驱动所述上料升降架移动，所述气缸连杆结构固定在所述上料升降架上，所述气缸连杆结构设有若干个，所述气缸连杆结构均匀分布在所述上料料盘堆叠处两侧，所述气缸连杆结构包括连杆气缸、连杆座和推送端，所述推送端铰接于所述连杆座上，所述连杆气缸一端铰接在所述连杆座上，所述连杆气缸另一端铰接于所述推送端。

进一步地，所述料盘推送单元固定在所述上料单元处，所述料盘推送单元包括推送气缸、料盘推板、缓冲器和推送滑轨，所述料盘推板固定在所述推送气缸的活动端，所述料盘推板滑动固定在所述推送滑轨上，所述推送气缸缸体与所述料盘推板之间设有缓冲器；所述料盘托送单元包括托送气缸、托送滑轨和托送座，所述托送座在托送气缸的带动下在所述托送滑轨上滑动。

与现有技术相比，本实用新型的搬运机构设有搬运旋转电机和多个抓取结构，可以调整抓取结构的位置，一次可以抓取多件待测产品并放置到多个校正工站处，有效地提高了搬运机构的工作效率；设有悬臂机构，可以一边进行测试一边进行位置校正，有效地提高悬臂机械手臂的工作效率，降低设备的空置时间，有效地提高生产效率；设有上料机构设有料盘宽度结构，可以适应不同大小的料盘，整个上下料过程自动化程度，有效地降低人工成本，同时降低料盘或待测产品的损伤。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为上料机构的结构示意图；

图4为料盘搬运单元的结构示意图；

图5为料盘搬运单元另一视角的结构示意图；

图6为图5中I的放大结构示意图；

图7为图5中II的放大结构示意图；

图8为上料单元结构示意图；

图9为上料料盘堆叠处结构示意图；

图10为上料升降结构的结构示意图；

图11为气缸连杆结构的结构示意图；

图12为收料单元的结构示意图；

图13为搬运机构的结构示意图；

图14为抓取结构的结构示意图；

图15为测试机构、悬臂机构、传输线机构的结构示意图；

图16为图15的俯视图；

图17为悬臂机构的结构示意图；

图18为悬臂合格产品传送单元的结构示意图；

图19为悬臂机械手臂的结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

一种全自动上下料测试设备，其包括上料机构、搬运机构4、悬臂机构5、测试机构6和传输线机构7和机架(图中未示出)，所述上料机构将上料料盘传送至搬运机构4处，所述搬运机构4将所述上料料盘11上的产品搬运至悬臂机构5处，所述悬臂机构5将产品传送至测试机构6处，所述悬臂机构5将测试完毕的产品传送至传输线机构7；所述悬臂机构5包括悬臂校正工站9、悬臂机械手臂51、悬臂机构安装座52、悬臂旋转驱动单元55和悬臂产品传送单元53/54，所述悬臂旋转驱动单元55安装在所述悬臂机构安装座52上，所述悬臂机械手臂51设有一组且对称安装在所述悬臂驱动单元55上，所述测试机构6与所述悬臂校正工站9位于所述悬臂旋转驱动单元55的两侧；所述悬臂机械手臂51将从测试机构6测试完毕的产品移送至所述悬臂产品传送单元53/54，所述悬臂产品传送单元53/54将测试完毕的产品传送至传输线机构7。其中，悬臂机械手臂51包括悬臂升降气缸511、悬臂连接板513、悬臂吸盘安装板514、悬臂弹性组件(图中未示出)和悬臂真空吸嘴515，所述悬臂连接板513固定在所述悬臂升降气缸511的活动端，所述悬臂连接板513与所述悬臂吸盘安装板514之间设有悬臂弹性组件。

所述悬臂产品传送单元包括悬臂合格产品传送单元54和悬臂不合格产品传送单元53，所述悬臂合格产品传送单元54和所述悬臂不合格产品传送单元53位于所述悬臂旋转驱动单元55两侧；所述传输线机构7包括合格产品传输线71和不合格产品传输线72；所述悬臂合格产品传送单元54与所述合格产品传输线71配合，所述悬臂不合格产品传送线72与所述不合格产品传输单元53配合，其中不合格产品传输单元53为滑槽，所述滑槽固定在所述悬臂机构安装座52上。

为了更加精准地确认悬臂机械手臂旋转位置，所述悬臂机构安装座52上设有多个光电传感器(合格品传输传感器、不合格品传感器、测试传感器等)，所述光电传感器与控制系统相连，当旋转到相应的位置后，光电传感器将相应的位置信号传送到控制系统，控制系统(工控机)将控制测试机构/悬臂校正工站/机械手臂进行运作。

所述悬臂合格产品传送单元54包括合格产品传送气缸541、托盘座543，所述合格产品传送气缸541将托盘座543从悬臂机构5处移送至所述合格产品传输线71处，所述托盘座543包括托盘皮带传输单元、产品限位座；所述不合格产品传输线包括皮带传送单元72和不合格产品下料排盘8，皮带传送单元72将从滑槽上下来的不合格产品传送到不合格产品下料排盘，所述下料排盘按圆周方向等间距设有产品放置槽，所述下料排盘处设有传感器，所述传感器用于检测排盘是否放满不合格产品。其中，所述托盘座543可以在悬臂真空吸嘴515与所述合格产品传输线71之间运动，当测试机构检测产品合格时，悬臂机械手臂51将旋转到托盘座543方向，检测系统(设有光电传感器等方式)经检测托盘座与悬臂机械手臂的位置无误后，悬臂真空吸嘴515将所述合格产品放置到托盘座543上，托盘座543将合格产品传送气缸541的驱动下移动到合格产品传输线71的上方；随后停止合格产品传送气缸541，启动托盘皮带传输单元将所述合格产品传送到合格产品传输线71上。

所述搬运机构4将产品搬运至悬臂校正工站9处后，悬臂校正工站9检测到有产品放置后开始对产品位置进行校正(具体的校正方式和产品到位检测方式不作特别限定，同时本领域技术人员可以选择多种方式实现该功能，在此不作详细阐述)，产品在悬臂校正工站9上校正完毕后，悬臂机械手臂51旋转其一手臂将校正完毕的产品吸起，同时悬臂机械手臂51旋转将产品放置到测试机构6上进行ICT测试；与此同时，搬运机构继续将放置产品到悬臂校正工站9上进行位置校正；当测试机构测试完毕(校正工站也完成产品位置校正)后，两侧悬臂机械手臂分别将测试完毕产品和校正位置后产品抓取，悬臂旋转驱动单元55将旋转90°后，将测试完毕产品放入悬臂合格产品传送单元54或者悬臂不合格产品传送单元53上，随后悬臂单元继续旋转90°(与此同时，搬运机构将新的产品放置到悬臂校正工站9上)，此时，测试机构处的产品进行ICT测试，悬臂校正工站9上的产品进行位置校正。

悬臂机械手臂对称安装在所述悬臂驱动单元上，悬臂机械手臂两侧同时分别进行位置校正和ICT测试，有效地提高产品的测试效率和设备利用率，降低生产成本。设有多组光电传感器，有效地控制悬臂机械手臂的运动精度，有效地提高测试质量和测试效率。

实施例一

所述搬运机构包括X轴驱动单元43、Y轴驱动单元41和抓取单元，所述X轴驱动单元43安装在所述Y轴驱动单元41的活动端；所述抓取单元包括抓取安装座45、抓取旋转电机46和抓取结构47，所述抓取安装座45固定在所述X轴驱动单元43的活动端，所述抓取旋转电机46安装在所述抓取安装座45上，所述抓取旋转电机的输出端上固定有抓取结构47，所述抓取结构设有多个。需要说明的是，为了更好地控制抓取旋转电机的旋转角度，所述抓取安装座上设有位置传感器(图中未示出)；所述抓取结构的数量和所述悬臂机构的组数是对应设置的，但是为了简化流程、降低设备投入成本和提高生产效率的综合考虑，所述传输线机构的传送方向设有两组悬臂机构5，与所述悬臂机构配套使用的测试机构亦设有两组，也就是说抓取机构至少需要设置两组。

所述抓取结构47设有第一抓取结构和第二抓取结构，所述第一抓取结构和所述第二抓取结构均固定在抓取旋转电机的输出端上，所述第一抓取结构与所述悬臂校正工站9配合，所述第二抓取结构与所述悬臂校正工站9配合。也就是说，当第一抓取结构上抓取的产品放置到一悬臂校正工站后，抓取旋转电机旋转180°(与此同时，搬运机构将抓取单元搬运到另一悬臂校正工站处)，将待测试产品放置到另一悬臂校正工站上进行位置校正。这种搬运传输方式，有效地提高了产品的搬运效率，有效地缩短了设备的空置时间，有效地提高设备利用率，进而提高测试效率。需要说明的是，所述抓取结构47可以设置多组抓取结构，在此不作特别限定。

所述第一抓取结构与所述第二抓取结构相同的抓取机构，所述抓取机构包括抓取气缸471、连接板472、弹性组件474、吸盘安装板473和若干真空吸嘴475，所述抓取气缸471安装在所述抓取旋转电机的输出端，所述连接板472安装在所述抓取气缸471的活动端，所述连接板472与所述吸盘安装板473之间设有弹性组件474，所述真空吸嘴475安装在所述吸盘安装板473上，设有弹性组件避免真空吸嘴与所述待测试产品硬接触，从而损坏产品或者真空吸嘴，进而降低设备的使用寿命。

为了更好地控制真空吸嘴与所述产品470之间接触，所述弹性组件上设有压力传感器，所述压力传感器与控制系统相连，从而有效地控制抓取气缸的活动，从而有效地控制真空吸嘴与所述产品的接触力度。

需要说明的是，悬臂机构设置的组数不作特别限定，但是为了降低搬运机构负荷和工作效率，不宜设置过多。

实施例二

上料机构包括收料单元2、上料单元1和料盘搬运单元3；所述料盘搬运单元3包括料盘搬运底座30和料盘限位结构，所述料盘限位结构包括上料料盘限位结构和收料料盘限位结构；所述上料料盘限位结构包括上料限位滑轨31、上料限位气缸313，所述上料限位气缸313固定在所述料盘搬运底座30上，所述上料限位滑轨31固定在所述上料限位气缸313的活动端上；所述收料料盘限位结构包括收料限位气缸387、收料限位滑轨38，所述收料限位气缸387固定在所述料盘搬运底座30上，所述收料限位滑轨38固定在所述收料限位气缸387的活动端上；空料盘通过料盘推送单元或/和料盘托送单元的驱动下在所述上料限位滑轨或/和收料限位滑轨上移动。所述料盘推送单元固定在所述上料单元处，所述料盘推送单元包括推送气缸32、料盘推板33、缓冲器321和推送滑轨322，所述料盘推板33固定在所述推送气缸32的活动端，所述料盘推板33滑动固定在所述推送滑轨322上，所述推送气缸缸体与所述料盘推板之间设有缓冲器321，设有缓冲器避免料盘推板因惯性对气缸进行冲击碰撞，有效地延长推送气缸的使用寿命。所述料盘托送单元包括托送气缸34、托送滑轨和托送座35，所述托送座在托送气缸的带动下在所述托送滑轨上滑动。

需要说明的是，所述料盘托送单元和料盘推送单元均可以单独使用，也就是说，料盘托送单元可以单独将料盘从上料单元处托运至收料单元处，同时料盘推送单元可以单独将料盘从上料单元处推送至收料单元处，但是同时使用料盘托送和料盘推送单元有效地提高了料盘在所述料盘限位结构上移动的稳定性。

所述收料单元包括收料支架27、收料升降结构24和料盘宽度调整结构20，所述收料支架27固定在所述机架上，所述收料支架27的一侧固定于收料升降结构24，所述收料升降结构24上设有收料料盘放置座25，空料盘21堆叠在所述收料料盘放置座25上。

为了更加精确地控制收料料盘放置座25叠放的料盘数量以及降低料盘损伤率，所述收料升降结构上设有多个位置感应器23，可以有效地避免料盘过高位置处降落到收料料盘放置座上对料盘的损伤，同时有效地监控料盘数量。

为了适用于不同宽度大小的料盘，所述收料料盘放置座外侧设有两组角形限位支架22，所述角形限位支架22固定在所述料盘宽度调整结构20上，所述料盘宽度调整结构包括上料盘宽度调整结构和下料盘宽度调整结构，所述上料盘宽度调整结构包括限位支架固定板388、限位固定板381、限位条382，所述收料限位气缸387安装在所述限位固定板381上，所述角形限位支架22的一端固定在所述限位支架固定板上，所述限位支架固定板388可在所述限位固定板381上滑动，所述限位条的一端固定在所述限位固定板上，所述限位条的另一端滑动固定在所述料盘搬运底座30上；所述下料盘宽度调整结构包括丝杠、丝杠驱动单元、丝杆块，所述角形限位支架的另一端安装在所述丝杆块，所述丝杆块滑动固定在丝杆上，在丝杆驱动单元的驱动下，所述丝杆块带动两侧的角形限位支架远离或靠近，从而实现调整放置不同宽度的料盘。同时为了使丝杆块运行平稳，所述丝杠块之间设有导向柱。需要说明的是，所述上料单元处亦设有相同的料盘宽度调整结构，在此不作重复描述；同时为了简化设备结构，料盘宽度调整结构只需要设置一侧的就可以，另外一侧固定不动。

为了使空料盘更加精准地落入收料料盘放置座上，所述收料限位滑轨38上设有定位收料结构，所述定位收料结构包括定位收料夹紧单元和定位收料挡板386，所述定位收料挡板386固定在所述收料限位滑轨38的一端，所述定位收料夹紧单元固定在所述收料限位滑轨38的另一端，所述定位收料夹紧单元包括收料夹紧气缸383和夹紧推板384，所述夹紧推板384在收料夹紧气缸383的作用下将所述收料料盘固定在所述空料料盘21堆叠处。

所述上料单元包括上料支架14、上料升降结构13，所述上料支架14固定在所述机架上，所述上料支架14上设有上料料盘放置底座19，上料料盘11堆叠在所述上料料盘放置底座19处，所述上料升降结构13包括上料升降驱动电机18、上料升降架15、气缸连杆结构16，所述上料升降驱动电机驱动所述上料升降架移动，所述气缸连杆结构固定在所述上料升降架上，所述气缸连杆结构16设有若干个，所述气缸连杆结构16均匀分布在所述上料料盘11堆叠处两侧，所述气缸连杆结构16包括连杆气缸161、连杆座162和推送端163，所述推送端铰接于所述连杆座上，所述连杆气缸一端铰接在所述连杆座上，所述连杆气缸另一端铰接于所述推送端，气缸连杆结构16设有两组，所述气缸连杆结构在上料升降架的带动下移动单个待测产品料盘。

采用气缸连杆结构，在推升单个料盘时，连杆气缸伸出，此时推送端带动料盘向上移动；当料盘推送到上料料盘限位结构处，连杆气缸回缩并在上料升降架15的带动向下移动。

为了精确控制上料料盘的上升位置和上料料盘放置底座料盘存储量，所述上料升降架上设有若干传感器131(具体传感器类型不作详细阐述)，所述传感器与所述控制系统相连。

上料机构的运行过程：

(1)将装载有待测产品的料盘堆叠在所述上料料盘放置座上；

(2)上料升降架上的传感器17感应到上料料盘放置座上有料盘，启动上料升降驱动电机将上料升降架15移动到推送料盘位置(通过感应器判断上料堆叠处最上层料盘位置)；

(3)启动气缸连杆结构，推送最上层料盘，继续上推上料升降架15，直到上料料盘限位结构处(所述料盘搬运底座30处设有料盘到位传感器36)；

(4)上料料盘结构运作将所述料盘限定在所述搬运机构处；

(5)当料盘上的待测产品被搬运机构取完后，料盘推送单元或/和料盘托送单元的作用下将所述料盘推送至收料料盘限位结构处；与此同时，上料料盘限位结构复位，准备下一料盘工作；

(6)所述料盘搬运底座30处设有料盘到位传感器37，当料盘到位传感器感应到有料盘到位后，启动收料料盘限位结构，同时料盘推送单元或/和料盘托送单元复位；

(7)启动定位收料结构，空料盘精确定位后，收料料盘限位结构复位，空料盘落在所述收料料盘放置处。

与现有技术相比，本实用新型的搬运机构设有搬运旋转电机和多个抓取结构，可以调整抓取结构的位置，一次可以抓取多件待测产品并放置到多个校正工站处，有效地提高了搬运机构的工作效率；设有悬臂机构，可以一边进行测试一边进行位置校正，有效地提高悬臂机械手臂的工作效率，降低设备的空置时间，有效地提高生产效率；设有上料机构设有料盘宽度结构，可以适应不同大小的料盘，整个上下料过程自动化程度，有效地降低人工成本，同时降低料盘或待测产品的损伤。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。