专利名称：小型感应器的四电触点测试装置和使用方法
技术领域：
本发明属于用于测试和拣选小型电子元器件的装置的领域。更确切地说，本发明是一个美国专利5568870中公布和声明的发明的改进。在该专利中，小型电子陶制元件的金属终端端子安装在单独的分隔器中，且该终端端子中的每一个接触一对单个的电探头。本发明允许小型感应器芯片的每一个金属终端端子同时与两对独立的电探头接触。此外，本发明还可使这些小型感应器以超过每小时60000部件的处理速度被安装、测试、拣选。
先前技术的描述在我们告别本世纪的时刻，电子工业正以持续不断发展的脚步来发展新的、小型的、工作速度更快的电子产品。计算机成为我们日常生活中使用越来越广泛的产品。其被制造得越来越小巧，功能越来越强大，比我们几年前所想象的计算机能完成更多的工作。大型计算机在70和80年代完成数学运算工作，而小型的计算机却在今天发现了不断增长的多种多样的用途，譬如通过便携式蜂窝电话把很多人联系起来，控制车辆交通流，为所有事情从睡觉到做饭报时和掌握时间，现在甚至还可以监控父母和孩子的实时位置等等。
计算机的用途正越来越多地被发现，则计算机只有通过缩小计算机元件才能发展，这就使整个产品更适宜于用户。所以，形成了一个减小电子电路元件的尺寸以使得计算机和处理器可以做得越来越小的压力。譬如，老式感应器是从带有一个从尾端伸出的电线的香烟型号大小的线圈缩小到一个微小的陶制器件，远远地小于在末端带有金属端头的一粒米的大小。金属端代替了尾部终端电线以便于感应器可以被直接地连在在电路板表面形成的小型的平行的铜条或垫片上。此时，这些感应器已经缩小到一个整体尺寸为0.040×0.024×0.024英尺的小型器件的大小。在一英尺的长度范围内可以并排放置42个感应器。
除了要把这些感应器故小的压力之外，在处理譬如更快地测试和拣选它们方面也有类似的压力。在处理这些小型感应器时，将感应器的每一金属终端端子同时与至少两个导体相接触，并且相当迅速准确地完成这项工作以便于测试和处理时间缩减到最少，这些是相当重要的。处理时间的减少使得更多的这样的感应器可以在一台机器上在一定时间内被处理以此来减少测试设备必需的资本支出和处理和测试本身涉及的人工成本。要求同时将感应器的的端子与两对电极相接触的感应器所需要的高速处理速度，几乎是不可能达到的，这是由于在四个独立感应器与感应器的终端端子相靠近、接触和脱离的过程中稳固地把持住感应器是很困难的。
在进行高速测试这样的小型部件中的最大问题是如何操纵它们。由于它们变得越来越小，其变得越来越难于操纵，表面张力、静电、人手上的潮湿，湿度，以及周围环境的温度开始在防止打滑的操作中发挥越来越重要的作用。另外，市场需要感应器速度更快地处理以此来维持或在某些情况下降低将其应用到工业生产的成本。竞争是激烈的，技术进步在保持市场优势方面变得尤为重要。
本发明的机器包括一个馈送台、一个旋转安装的运输轮，其外轮缘部包括多个分离的、中间留有空隙的用来从馈送台接收小型电感应器的分隔室，一个测试台，一个拣选台。另外还包括的是在里面形成有多个单钻孔的第一器件，每一个孔的主轴平行、沿着一定路径间隔放置，孔的直径和长度正好在重力作用下在每个孔里装入一个感应器，并且被安排在其中保留装入的感应器，感应器的上下端的金属终端端子于每一孔的轴平行地对向设置。第一个导电的支持表面与少于全部的朝向下部的金属终端端子相接触以帮助在孔中保留感应器。第一器件是提供用来在第一导电的支持表面上通过感应器，同时使感应器的相同端跨过第二个导电的、与第一导电支持表面隔有一定空隙的非支持表面并与其接触。第二器件是提供用来使感应器位于第三和第四导电的、间隔的的非支持表面下并其相接触，同时将第一和第二导电支持面接触感应器，从而在每一感应器同第一、第二、第三和第四电接触器电接触的情况下开始感应器的电测试。第三器件是用来跟踪每一感应器电测试的结果和当感应器脱离接触第三和第四表面时跟踪被跟踪感应器的位置。最后，第四器件是被提供用来按照电测试的至少一个结果选择性地从钻孔中将感应器提取出来，以将那些需要的测试结果的传感器连接起来。
本发明的其他特征包括处理和光学检查一种最小的、在工业上称为感应器芯片、具有0.040×0.024×0.024英寸的外部尺寸的元器件的能力；处理高达每小时60000部件的生产量的能力，精巧地挪移这些小型感应器以使得用机器进行处理不会导致感应器表面的损坏，并非常安全有效地保证只有电气上合格的感应器进入“良好”的盒子里。
因此，本发明的主要目的是提供一种通过采用精密技术进行快速、安全的测试和拣选这些高生产率的小型陶制的感应器，以保证感应器在操作过程中不会质量降级。本发明的其他目的还包括提供一种能够同时接触四个电极的机器，在感应器的每一金属终端端子各有两个，并且每一电极距离其他的电极之间留有一段空隙以使得在每一感应器上可以进行准确的电测试。
本发明的该目的和其他目的可以通过阅读较佳实施例的具体描述配合其所附的附图加以得出。发明人所要保护的范围可以从清楚地阅读本说明书的权利要求部分收集。
附图的说明
图1是根据本发明所测试、拣选元件的机器的前视图；图2是图1中所示的机器的俯视图；图3是一个本发明的传输轮缘的外部的立体的部分剖视图，显示了一个用于在内部接收具有长方形截面的感应器的钻孔。
图4是一个本发明的传输轮缘的外部的主体的部分剖视图，显示了一个用于在内部接收具有长方形截面的感应器的钻孔。
图5是一个图3所示的钻孔的俯视图。
图6是一个图3所示的钻孔的俯视图，其中感应器是另一个方向的；图7是一个显示了长方形截面的轮缘的一部分的顶视图；图8是一个显示了正方形截面的轮缘的一部分的顶视图；图9是一个在测试台上的传输轮的沿图10的线9-9的侧剖视10是一个本发明的测试台的一个立体视图。
较佳实施例的描述现在打开附图，在附图中元件用数字标识，并且在10幅图中元件用相同数字标识，图1和2描述了本发明的改进机器1并展示出了一个用来测试和拣选小型电子感应器(部件)的装置。机器1包括馈送台2、测试台4、拣选台6和传输轮8。在较佳实施例中，每个台和传输轮都合并在一个单个的盒式系统里。
馈送台2包括一个漏斗状的采集器10，在其中小型电感应器11被成批输入。采集器10倾倒入一个包括有促使感应器分离并且使它们沿着坡道14运动的振动系统(未示)的传输装置12。坡道14倾倒入一个被设计用来容纳相对数量较小的感应器的分配器16。一进入分配器，该分配器会从在其底部的开口形成的出口17将感应器漏出去。当感应器离开分配器时，它们直接被传输轮8接收，应当指出分配器包括一个清扫轮18持续以与传输轮8相反的方向旋转。清扫轮18有阻止部件从分配器的一端脱落的功能，并且也有助于维持部件朝向分配器的左边部。
图2提供了一个机器的俯视图。在此视图中，在馈送部2和传输轮8之间的联系可以清晰可见。当感应器离开分配器16时， 它被一个管状的、补充尺寸的位于传输轮的外部边缘的分隔器20所接收。能够看到，分配器出口的中心线与位于传输轮8上的分隔器20的中心线相对齐。
图3和4显示出了传输轮8的外部的透视图。一个狭槽22形成在传输轮8的外轮缘，其主平台与轮8的平台平行。狭槽8最好由留有一段空隙的、向内倾斜的狭槽侧壁24和一个薄的狭槽底壁26所限制。分隔器20形成在底壁26，每一个具有方向垂直于传输轮8的轴的中心轴“x-x”.正如图3-8中所示，每一分隔器被一个斜面28所引导帮助使感应器30进入其中。在感应器30具有正方形的横截面的地方，正如图3、5和6所示，分隔器20做成环形以便于在任何方向上在其中接收感应器，只要其中的金属终端端子在分隔器的顶部和底部。在感应器具有长方形横截面的地方，如图4和7所示，分隔器20做成长的形状以便于在能提供传输轮8的平台的横截面上的金属终端端子最广阔的跨度的方向上在其中接收感应器，以使得电触点和感应器的端子之间获得最广泛面积的接触。接触环34的外围或上表面32位于底壁26的底面之下，正如图3和4的虚线所示。上部的环的表面32是由绝缘体构成，在感应器30被引入到分隔器20中后，帮助支持感应器30。
正如图3和4所示，传输轮8的每一分隔器20具有一个端口36通过一个小通道37连接到轮8的后表面。图9显示了端口36是怎样与一个在中心部件42中的补充通道40相连接的。通道40有效地连接到一个沟状的、弯曲的与如图2所示的轮8的后表面持续连接的真空提供配件44。中心部件42具有一个滑轮43(如图1所示)安装在它的被带子44连接到一个电动机45上的后表面上。由于传输轮8在运转时旋转，弹簧47被用来不断地挤压固定配件46向传输轮8的后表面。为了减小摩擦力，配件46是用一种低摩擦的塑料材料制成。该配件通过一个管子48连接到真空源49。真空源49中的真空压帮助将感应器30保留在分隔器20中，此时感应器的底部金属终端端子靠在接触环上表面32上。
传输轮8最好直径约18英寸并被一个步进式电动机所驱动(未示)，使轮子以一定角度增量运动，在每次增量的最后有一个小小的停顿以便于感应器30沿着有角度的步调从馈送台2传送到测试台4。测试台4的各部分显示在图9和10中。
正如图9和图10所示，当感应器向着测试台4而来，感应器30首先接合提供给感应器30安装支持的拉长的绝缘的上部的接触环表面32。当其进入测试台4时，感应器30沿着它的上表面52从环表面32移动到第一个、固定的电触点50。最好，上表面52具有相同的高度并包括一个光滑的导电表面以便于感应器30的底部的金属终端端子不费力地从表面32滑动到表面50上。正如图5和6所示，不论在分隔器20中的感应器30是什么方向的，第一个固定电触点50将与感应器低处的金属终端端子相接触。
当感应器30在分隔器20中移动到第一个、固定好的电触点50的上表面52上时，它同时遇到第二个的电触点54。第二电触点54包括一个第一辊子56，其包括由圆形的轮缘60所限定的辊体58，在辊体58的中央形成有孔62。一个端子长度的轴64(见图10)枢接在孔62中，一个可调整的轴盘66被提供并滑动地安装在位于电触点54下面的一个低的绝缘体68上，包括一个安装得较低的安装到箱子上的支架70。轴盘66可以调整向着或离开传输轮8的外轮缘67来保证辊体缘60精确地安装以接合感应器30的较低的金属管脚，当其移动跨过第一个电触点上表面52用感应器30的那一端部影响两个电触点。如图9所示一个弹簧72在轴盘66的下面来在辊体56上提供向上的偏压以保证与感应器30的金属终端端子有良好的电接触。一个或多个伸长的引导棒74被提供，为辊子56接触的目的每一个棒枢轴地安装在一个伸长的轴棒上以控制辊体56的旋转面并且维持使辊子56离开第一个固定好的金属触点50有一定空隙的距离。由于在图9中所示的辊子56是在一个完全垂直的位置上并直接处于感应器30的金属终端端子的一部分的下面，它可以角度朝向一边或另一边以在需要的时候提供从第一个固定好的电触点59上的清理。
如图9和10所示，在感应器30进入测试台4并遇到第一个和第二个电触点的同时，它还遇到第三和第四电触点。第三和第四电触点每一个分别包括第二个和第三个独立的辊子82和84，并排、间隔配置排列，每一个所述的辊子包括一个辊体，在其中每一所述的辊体被一个圆形轮缘90和92所限定，并且其中每一辊体具有一个形成在中心的孔(只显示了一个)94。一个端子长度的短分离轴(只显示了一个)96被提供用来枢接在每一个所述的孔中。一对轴支架98和100相隔一段空隙地放置在所述的辊子的每一侧用以在里面安放短轴的终端。一个弹簧臂102和104被提供，一个搭在轴支架对98的一端，另一个搭在轴支架对100的一端，用来分别给每一个辊子82和84提供一个偏压。每一个所述的臂将它的另一端搭在一个绝缘模块105上用来放置所述的辊子以同时地相隔一段空隙地与感应器30的上部的金属终端端子相接触。每一个接触端在弹簧臂102和104上在朝着和背离传输轮缘67的方向是活动的用以接触电感应器的金属第二端子。就象在图9和10中所示，第一、第二、第三和第四电触点是通过轴、臂和弹簧调整的，以来同时接触电感应器30的金属第一和第二端子，从而利用所有的四个电触点在感应器上完成电测试。
为了在感应器在测试台上时保证第二和第三辊子82和84接触上感应器30的顶部金属终端端子，一个引导固定器被提供，其具有一对内部形成的相隔一段空隙的引导槽108a和108b，每一所述的引导槽的宽度比辊子之一的缘的宽度略宽，其深度足以在其中接收辊子缘的一部分，在旋转过程中间隔排列以便与感应器30的第二端子接触从而引导辊子缘。在图10中显示感应器82和84接近垂直的方向，但为使相互之间分得更清楚将一个或多个辊子向着一边或另一边或者朝外偏置一个角度，成为一个“V”字型也可能是必要的。
其它的包括在本改进中的特征有每个辊子至少一个引导棒110枢轴地安装在一个伸长的轴上，为以一个辊子82或84接触时使用，来控制辊子的旋转面并在辊子82和辊子84之间维持一段空隙的分隔。最好引导棒110放在每一辊子82和84的两边以来精确地控制其旋转面。
至少一个引导球114被枢轴地安装在一个固定器(未示)用来接触一个或更多辊子从而帮助控制旋转面，来减少辊子的振动，并维持在辊子之间保持一定空隙的分隔。偏压通过弹簧，或者通过线圈或者通过弹簧臂的形式，提供给第二、第三和第四电触点。该偏压被精确地调整以使得感应器30压在第一个固定好的电触点的上表面50上，从而保证辊子56、82和84向着金属终端端子有足够的压力来进行完成良好测试所需的积极的电接触。本发明采用按照60到80克质量顺序的偏压。
在感应器30的上部的和下部的金属终端端子的接触时进行电测试。四个电触点的每一个通过分离的电线118(在图10中象征性地示出)连接到一个测试设备或仪器。
在测试完成了之后，传输轮8旋转将感应器30送到了拣选台6。此台包括一个模块118容纳一系列电控的电磁阀(未示)。在较佳实施例中，每一个阀连接到加压空气源124，并且放置使其指向面对模块的分隔器20之一。与分隔器20和阀对齐的是一系列管126，每个管为一个分隔器20所专用并且延伸到其本身的专属的接收部件箱128中。
在一个部件在测试台4上已经被测试过了以后，其测试结果被测试装置120所暂时存储。测试装置120有效连接到电磁阀以使得根据在测试台120上的作出的测试结果，当一个感应器30到达一个合适的位置时，它将与一个特定的阀对齐。该阀被测试装置120发信号通知打开，压缩的空气然后直接从阀中进入与阀相邻近的分隔器20中，这促使在该分隔器中的感应器30被向外推到相邻的管126中并由此进入相应的接收箱128中。
由于本发明是通过一个特定的实施例来描述的，该技术领域的技术人员能够在不违背其真实的精神和范围的情况下对本发明描述的实施例作出各种改变。所有的元素的合并以及那些用实质上相同的手段完成实质上相同的功能、达到实质上相同的结果的方法都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一个用来测试和拣选具有中间隔有一段空隙的、相对的第一和第二金属终端端子类型的小型电感应器的机器，其中此机器包括一个具有一个入口、一个出口的馈送台，是用来接收成批的感应器的，一个旋转地安装的传输轮，所述的传输轮具有一个外缘部，包括多个分离的、中间隔有一定空隙的分隔器用来从馈送台接收感应器，每一个分隔器具有一个方向与轮的轴垂直的中心轴，一个测试台包括测试装置，一个拣选台有效连接到测试装置上，由此一个在拣选台上的电感应器可以直接通过传输部进入至少两个以在测试台上进行的测试作为基础的接收部中的一个，在那里当一个电感应器位于轮的一个分隔器里时，它在保留在分隔器里的同时被从馈送台传输到测试台然后到拣选台，同时利用四个分离的电触点对测试感应器的功能作的改进包括a)第一个固定的电触点和第二个电触点，所述的第二个电触点在朝向和背着轮子的方向是可移动的，所述的第一个和所述的第二个电触点是肩并肩的、中间隔有一段空隙地设置在测试台上，设置成与感应器的金属终端的第一个端子相接触；并且，b)第三和第四电触点，每一个所述的触点在朝向和背对着轮的方向是可移动的，用来接触电感应器的金属终端的第二个端子；c)所述的第一、第二、第三和第四电触点，安排用来首先同时与金属终端的第一和第二端子相接触以便于电测试可以在感应器上利用全部的四个电触点进行。
2.权利要求1的改进在于所述的固定好的第一电触点包括一个伸长的表面当其在测试台时给感应器提供安装支持。
3.权利要求2的改进在于所述的固定好的第一电触点的所述的伸长的表面前面有一个绝缘的表面，感应器的第一个金属终端的端子在进入测试台之前移动到它的上面。
4.权利要求1的改进在于所述的第二电触点包括a)第一个辊子，包括一个被一个圆形轮缘所限定的辊体并具有一个在所述的辊体的中心形成的孔；b)一个端子长度的轴用于枢接在所述的孔中；c)一个可调整的位于所述的电触点下面和其中的装置，用以安装所述的轴以枢轴地支持所述的辊子精确地安置在所述的轮下的部的下面的轴盘；以及，d)与所述的轴盘相接触的偏斜装置，以将偏压作用于所述的辊子来保证对感应器的第一金属终端端子的有效的电接触。
5.权利要求4的改进还包括至少一个引导棒枢轴地安装在一个伸长的轴上，为以所述的辊子接触的目的来控制所述的辊子的旋转角，维持所述的辊子与所述的固定好的第一个电触点之间分隔有一段空隙。
6.权利要求1的改进在于所述的第三和第四电触点包括a)第二和第三独立的辊子并排、间隔地排列，每一所述的辊子包括一个被圆形的缘所限定的辊体，并在所述的辊体的中央形成有孔；b)一个端子长度的用来枢接在每一所述的孔中的分离的轴；c)一对轴支架呈相隔一段空隙地放置、每个放在所述的辊子的每一边用以在其中安装所述的轴的终端端子；以及，d)一个弹簧臂用来提供给每一所述的辊子偏压，每一所述的臂被第一和第二相隔一段空隙的端子所限定，所述的第一端子连接在一对所述的轴支架上，所述的第二端子安装在一个绝缘模块上以放置所述的辊子以与所述的感应器的第二端子相接触。
7.权利要求6的改进还包括所述第二和第三独立辊子的一个引导固定器，其中所述的引导固定器具有一对相隔一定空隙的在里面形成的引导槽，每一所述的引导槽的宽度比所述的辊子中的一个的所述缘略宽，其深度足以在其中接收辊子缘的一部分以在与感应器的第二端子相接触时在旋转过程中以中间间隔一段空隙的设置引导辊子缘。
8.权利要求7的改进还包括至少一个引导棒枢轴地安装在一个伸长的轴上以接触所述的一个辊子以控制所述的辊子的旋转面并使所述的辊子与所述的另外的辊子之间保持一段空隙的间隔。
9.权利要求7的改进还包括至少一个引导球枢轴地安装在一个轴上以接触所述的辊子中的一个并使所述的辊子和另外所述的辊子之间保持一段空隙的间隔。
10.权利要求7的改进在于所述的辊子互相互成一定角度地放置用来接触感应器的金属终端端子。
全文摘要
一个用来测试和拣选具有中间隔有一段空隙的、相对的第一和第二金属终端端子类型的小型电感应器(30)的机器,其中此机器包括一个具有一个入口、一个出口的馈送台(2),用来接收成批的感应器(30),一个可旋转地安装的传输轮(8),该轮具有一个外缘部,其包括多个分离的、中间隔有一定空隙的分隔器(20)用来从馈送台(2)接收感应器,一个测试台(4)包括测试装置,一个拣选台(6)有效连接到测试装置上,同时利用四个分离的电触点(50,54,82,84)对测试感应器的功能进行改进,第一(50)、第二(54)、第三(82)和第四(84)电触点,安排用来同时与金属终端的第一和第二端子相接触以便于在感应器上利用全部的四个电触点被进行电测试。
文档编号B07C5/34GK1377305SQ00801331
公开日2002年10月30日 申请日期2000年5月15日 优先权日1999年8月6日
发明者道哥拉斯·J·加西亚, 雅各布·赫尔曼 申请人:电子科学工业公司