一种Mini/MicroLED自动测试设备及其控制方法与流程

一种mini/micro led自动测试设备及其控制方法
技术领域
1.本发明涉及mini/micro led制程技术领域，尤其是涉及一种mini/micro led自动测试设备及其控制方法。


背景技术：

2.在mini/micro led制程中，涉及到了空板的贴片、喷胶、裁切等工艺，在制作好mini/micro led后，其工艺有一定的不合格率，如不进行可靠的检测将会造成全工艺的不合格，为保证产品的质量，在完成每一个工艺都需要进行品质全检，以保证良品流入下一工艺，并可以通过不合格品的问题点快速对应，从而达到控制成本和产线的良率。
3.现有技术中，对pad产品的品质全检中，会搭配对应的检测仪器和检测系统来对pad产品上的mini/micro led进行检测，mini/micro led与检测仪器的对接是通过微针模组来实现，传统技术是通过将pda产品定位在指定的位置上，然后通过人工操作微针模组来与mini/micro led进行导通，从而给予pda产品上电或其他测试逻辑进行判别产品制程内的质量，且反馈测试数据。
4.但通过传统人工操作的方式来检测pda产品，满足不了现阶段高速发展的时代，对此，有必要引进自动化设备来实现自动化地检测操作，但是通过自动化设备来实现自动化检测，将面临pda产品上料、定位、搬运等的困扰；pda产品的上料，只能通过输送机构或者放料机构配合机械手来实现上料、而无法采用震动盘，若采用放料机构，将不能对pda产品进行叠放，而选用输送机构，则针对其位置的纠正难度较大；pda产品的定位，是保证微针模组能否与mini/micro led上对应位置连接并导通的必要技术，而pda产品的搬运，通过夹具或者吸盘均有可能对pda产品的表面造成损害；对此，有必要针对上述问题提出一种解决措施。


技术实现要素：

5.本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
6.一种mini/micro led自动测试设备，包括机体，在机体上安装有上料放料机构、产品测试台面、下料放料机构和产品搬运机构，上料放料机构和下料放料机构均包括用于承载产品的托盘、用于叠层放置空托盘的托盘叠层放料架、用于叠层放置带产品托盘的产品叠层放料架、以及用于将托盘叠层放料架和产品叠层放料架上的托盘进行来回搬运的托盘搬运机构；
7.产品测试台面上组装有用于检测产品的产品检测仪器、用于导通产品的产品导通机构、用于微调产品位置的uvw对位平台和用于识别产品当前位置的工业相机，在uvw对位平台的活动端上安装有用于定位产品的产品定位治具；
8.产品导通机构包括安装在产品测试台面上的第一直线模组、动力连接在第一直线模组上且电连接于产品检测仪器的微针模组、以及安装在微针模组上用于将产品检测端压接在微针模组上的压接机构；产品定位治具上设置有用于流出产品检测端的避空位，微针
模组与该避空位定位配合；
9.产品搬运机构用于在上料放料机构和下料放料机构对应的产品叠层放料架上以及在产品定位治具上取放产品，其中，产品搬运机构上设置有用于吸附产品的真空海绵吸盘。
10.优选地，托盘叠层放料架和产品叠层放料架均包括立式安装在机体上的第二直线模组、动力连接在第二直线模组上的承载板、以及安装在机体上并围绕于承载板周围的限位杆，托盘放置在承载板上，并通过限位杆对托盘的周边进行限位。
11.优选地，托盘搬运机构包括横向安装在机体上的第三直线模组和动力连接在直线模组上用于吸住托盘的可升降式真空吸盘机构，可升降式真空吸盘机构通过第三直线模组的带动分别与托盘叠层放料架和产品叠层放料架对接。
12.优选地，工业相机位于uvw对位平台的中部位置处，产品定位治具的中部设置有至少三个透孔，工业相机根据透孔采集产品位置信息；产品检测仪器设置在产品测试台面的前部，产品导通机构位于产品定位治具的后方，避空位设置在产品定位治具的后端，且在产品定位治具位于避空位的两侧分别设置有用于阻挡产品的阻挡块；产品定位治具上沿着避空位的位置处设置有气孔，产品定位治具内部设置有连通于气孔的真空发生腔。
13.优选地，微针模组包括安装在第一直线模组上的固定板、放置在固定板上并电连接于产品检测仪器的检测板、安装在固定板上用于将检测板压紧的压板、设置在压板上的针板、设置在针板上的盖板、以及活动限制在针板和盖板之间的活动板；盖板的中部设置有活动开口，活动板的上端可活动透出于活动开口，在针板上活动穿设有多根阵列排布的探针，探针的下端活动贯穿于压板后并与检测板电连接，探针的上端活动贯穿于活动板上端，其中，活动板向上活动将探针遮住，活动板向下活动将探针露出。
14.优选地，探针包括中部的管状部和分别可伸缩连接在管状部两端的弹性针头部，活动板、压板和针板上均开设有贯通于探针的针孔，且在针孔内设置有用于管状部的扩张部，探针通过管状部限制在扩张部内。
15.优选地，在针板上成型有第一凸台结构，活动板的下端开设有匹配于第一凸台结构的凹台结构，活动板的上端成型有匹配于活动开口的第二凸台结构，针板和活动板通过第一凸台结构和凹台结构相互活动配合，活动板和盖板通过第二凸台结构和活动开口相互活动配合，在针板和活动板之间还设置有第二缓冲弹簧。
16.优选地，压接机构包括用于将产品压在微针模组上的压接块、带动压接块移动至微针模组上方并压住在微针模组上的二合一气缸。
17.优选地，产品搬运机构包括有设置在机体上并横跨于上料放料机构、产品测试台面和下料放料机构的龙门支架、安装在龙门支架上的x轴直线模组、动力连接在x轴直线模组上的两个位移机构，位移机构包括动力连接在x轴直线模组上的y轴直线模组、动力连接在y轴直线模组上的z轴直线模组、动力连接在z轴直线模组上的旋转机构，真空海绵吸盘安装在旋转机构的动力端上。
18.一种mini/micro led自动测试设备的控制方法，包括上述所述的一种mini/micro led自动测试设备，包括如下步骤：
19.步骤1，前期准备，将待检测产品放置在托盘上，每个托盘放置一个待检测产品，并将多个放置好待检测产品的托盘按照一个方向叠放在一起，然后放入上料放料机构的产品
叠层放料架上；并在下料放料机构的托盘叠层放料架上放置叠层摆放好的空托盘；采用plc可编程控制器对mini/micro led自动测试设备采取程序控制；
20.步骤2，上料，运行产品搬运机构，通过真空海绵吸盘将上料放料机构上的待检测产品吸附并移送至产品定位治具上，通过工业相机识别待检测产品当前位置，然后根据uvw对位平台微调产品定位治具，使待检测产品能够与产品导通机构对接，待检测产品与产品导通机构对接后，即待检测产品的检测端刚好放置在微针模组上，此时驱动压接机构将待检测产品压在微针模组上，通过微针模组使待检测产品与产品检测仪器电连接；
21.步骤3，对待检测产品进行检测，
22.1)当检测到待检测产品不合格时，产品搬运机构将待检测产品搬运回上料放料机构上对应产品叠层放料架上的托盘上，然后再驱动上料放料机构上的托盘搬运机构将不合格的产品吸附并搬运至托盘叠层放料架上的托盘上，并再次驱动该托盘搬运机构将产品叠层放料架上多出的空托盘搬运至托盘叠层放料架上进行叠放；
23.2)当检测到待检测产品合格时，下料放料机构上的托盘搬运机构将托盘叠层放料架上的托盘搬运至产品叠层放料架上，同时驱动产品搬运机构将待检测产品搬运到下料放料机构上对应产品叠层放料架的托盘上，完成待检测产品的自动检测。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.能够对产品的放料进行定位，采用托盘能够将多个产品进行独立且叠层放置，采用托盘搬运机构使上料放料机构和下料放料机构上的产品在取放时能够将托盘进行合理的搬运，从而实现全自动上下料且能够使每个产品从进料到出料时均能够定位放置在托盘上，从而能够对产品在制程中进行统一放置；
26.在mini/micro led制程中，对空板进行贴片后其表面因电子元器件的不同而凹凸不平，采用真空海绵吸盘来吸附产品施行搬运，能够适应产品表面的凹凸不平，从而达到搬运产品时的位置精准度以及搬运稳定性均得以保证；
27.当待检测产品放置在产品定位治具上后，通过工业相机对待检测产品进行mark标记识别，从而确认其位置，然后再通过uvw对位平台实现待检测产品的位置微调，使产品导通机构能够精准导通待检测产品侧部的引脚，从而能够实现自动对位及其自动检测；
28.检测完成后再通过产品搬运机构将检测合格的产品放置到下料放料机构对应产品叠层放料架的托盘上，产品检测不合格则退回到上料放料机构，并通过托盘搬运机构将其搬运到托盘叠层放料架上，从而能够实现自动分拣。
29.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是本发明的结构示意图；
32.图2是本发明中上料放料机构或下料放料机构的结构示意图；
33.图3是本发明中产品搬运机构的结构示意图；
34.图4是本发明中产品测试台面上安装的部分的拆分结构示意图；
35.图5是本发明中微针模组和压接机构的结构示意图；
36.图6是本发明中微针模组的部分剖面结构示意图；
37.图7是本发明图6中a处的结构示意图；
38.图8是本发明中微针模组的爆炸结构示意图。
39.图中的附图标记及名称如下：
40.机体10、上料放料机构20、托盘21、托盘叠层放料架22、第二直线模组221、承载板222、限位杆223、产品叠层放料架23、托盘搬运机构24、第三直线模组241、可升降式真空吸盘机构242、产品测试台面30、产品检测仪器31、uvw对位平台32、工业相机33、产品定位治具34、避空位341、透孔342、阻挡块343、气孔344、下料放料机构40、产品搬运机构50、真空海绵吸盘51、龙门支架52、x轴直线模组53、y轴直线模组54、z轴直线模组55、旋转机构56、产品导通机构60、第一直线模组61、微针模组62、固定板621、检测板622、压板623、针板624、探针6241、管状部6242、弹性针头部6243、针孔6244、扩张部6245、第一凸台结构6246、盖板625、活动开口6251、活动板626、凹台结构6261、第二凸台结构6262、缓冲弹簧627、压接机构63、压接块631、二合一气缸632。
具体实施方式
41.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.请参阅图1-8，本发明实施例中，一种mini/micro led自动测试设备，其中，对于产品的定位放置采用配套的托盘21来实现，该设备采用产品叠层放料结合产品搬运机构50来实现上料和下料，产品搬运机构50采用真空海绵吸盘51，其吸附产品时不会对产品吸附位置造成过大吸力，尤其是针对刚贴片好的产品，其表面由于元器件的设置造成凹凸不平，采用真空海绵吸盘51的吸附方式能够确保产品被牢固吸住，并通过工业相机33结合uvw对位平台32来实现位置微调，再通过压接的方式来实现自动与产品检测仪器31对接上，具体地，包括机体10，在机体10上安装有上料放料机构20、产品测试台面30、下料放料机构40和产品搬运机构50，上料放料机构20和下料放料机构40均包括用于承载产品的托盘21、用于叠层放置空托盘21的托盘叠层放料架22、用于叠层放置带产品托盘21的产品叠层放料架23、以及用于将托盘叠层放料架22和产品叠层放料架23上的托盘21进行来回搬运的托盘搬运机构24；
43.产品测试台面30上组装有用于检测产品的产品检测仪器31、用于导通产品的产品导通机构60、用于微调产品位置的uvw对位平台32和用于识别产品当前位置的工业相机33，在uvw对位平台32的活动端上安装有用于定位产品的产品定位治具34；
44.产品导通机构60包括安装在产品测试台面30上的第一直线模组61、动力连接在第一直线模组61上且电连接于产品检测仪器31的微针模组62、以及安装在微针模组62上用于将产品检测端压接在微针模组62上的压接机构63；产品定位治具34上设置有用于流出产品
检测端的避空位341，微针模组62与该避空位341定位配合；
45.产品搬运机构50用于在上料放料机构20和下料放料机构40对应的产品叠层放料架23上以及在产品定位治具34上取放产品，其中，产品搬运机构50上设置有用于吸附产品的真空海绵吸盘51。
46.针对上述机械自动化结构的设计，设计一种mini/micro led自动测试设备的控制方法，对其产品的检测、上料和下料进行全自动化操作，包括如下步骤：
47.步骤1，前期准备，将待检测产品放置在托盘21上，每个托盘21放置一个待检测产品，并将多个放置好待检测产品的托盘21按照一个方向叠放在一起，然后放入上料放料机构20的产品叠层放料架23上；并在下料放料机构40的托盘叠层放料架22上放置叠层摆放好的空托盘21；采用plc可编程控制器对mini/micro led自动测试设备采取程序控制；
48.步骤2，上料，运行产品搬运机构50，通过真空海绵吸盘51将上料放料机构20上的待检测产品吸附并移送至产品定位治具34上，通过工业相机33识别待检测产品当前位置，然后根据uvw对位平台32微调产品定位治具34，使待检测产品能够与产品导通机构60对接，待检测产品与产品导通机构60对接后，即待检测产品的检测端刚好放置在微针模组62上，此时驱动压接机构63将待检测产品压在微针模组62上，通过微针模组62使待检测产品与产品检测仪器31电连接；
49.步骤3，对待检测产品进行检测，
50.1)当检测到待检测产品不合格时，产品搬运机构50将待检测产品搬运回上料放料机构20上对应产品叠层放料架23上的托盘21上，然后再驱动上料放料机构20上的托盘搬运机构24将不合格的产品吸附并搬运至托盘叠层放料架22上的托盘21上，并再次驱动该托盘搬运机构24将产品叠层放料架23上多出的空托盘21搬运至托盘叠层放料架22上进行叠放；
51.2)当检测到待检测产品合格时，下料放料机构40上的托盘搬运机构24将托盘叠层放料架22上的托盘21搬运至产品叠层放料架23上，同时驱动产品搬运机构50将待检测产品搬运到下料放料机构40上对应产品叠层放料架23的托盘21上，完成待检测产品的自动检测。
52.通过这一设计，能够对产品的放料进行定位，采用托盘21能够将多个产品进行独立且叠层放置，采用托盘搬运机构24使上料放料机构20和下料放料机构40上的产品在取放时能够将托盘21进行合理的搬运，从而实现全自动上下料的操作；在mini/micro led制程中，对空板进行贴片后其表面因电子元器件的不同而凹凸不平，采用真空海绵吸盘51来吸附产品施行搬运，能够适应产品表面的凹凸不平；当待检测产品放置在产品定位治具34上后，通过工业相机33对待检测产品进行mark标记识别，从而确认其位置，然后再通过uvw对位平台32实现待检测产品的位置微调，使产品导通机构60能够精准导通待检测产品侧部的引脚，从而能够实现自动对位及其自动检测，检测完成后再通过产品搬运机构50将检测合格的产品放置到下料放料机构40对应产品叠层放料架23的托盘21上，产品检测不合格则退回到上料放料机构20，并通过托盘搬运机构24将其搬运到托盘叠层放料架22上，从而能够实现自动分拣。
53.请参照图2，托盘叠层放料架22和产品叠层放料架23均包括立式安装在机体10上的第二直线模组221、动力连接在第二直线模组221上的承载板222、以及安装在机体10上并围绕于承载板222周围的限位杆223，托盘21放置在承载板222上，并通过限位杆223对托盘
21的周边进行限位；托盘搬运机构24包括横向安装在机体10上的第三直线模组241和动力连接在直线模组上用于吸住托盘21的可升降式真空吸盘机构242，可升降式真空吸盘机构242通过第三直线模组241的带动分别与托盘叠层放料架22和产品叠层放料架23对接；使放置在上料放料机构20和下料放料机构40上的托盘21能够被合理的搬运，从而保证在上料放料机构20上每次取完产品后能够将空的托盘21搬运走，在下料放料机构40上每次放完产品后均能够再叠上一个空托盘21来放置下一产品，整体运行稳定，相互间不会产生干扰，且能够完成全自动化控制，人工只要按时补料或者按时收料即可，能够大大降低人工成本。
54.请参照图1和图4，工业相机33位于uvw对位平台32的中部位置处，产品定位治具34的中部设置有至少三个透孔342，至少三个透孔342，工业相机33根据透孔342采集产品位置信息，能够通过三点对待检测产品进行位置的识别；产品检测仪器31设置在产品测试台面30的前部，产品导通机构60位于产品定位治具34的后方，避空位341设置在产品定位治具34的后端，且在产品定位治具34位于避空位341的两侧分别设置有用于阻挡产品的阻挡块343，使工作人员能够从前方观察产品检测仪器31当前检测产品的情况；产品定位治具34上沿着避空位341的位置处设置有气孔344，产品定位治具34内部设置有连通于气孔344的真空发生腔(图未示出)，使待检测产品放置后能够被稳定吸住。
55.请参照图5-8，微针模组62包括安装在第一直线模组61上的固定板621、放置在固定板621上并电连接于产品检测仪器31的检测板622、安装在固定板621上用于将检测板622压紧的压板623、设置在压板623上的针板624、设置在针板624上的盖板625、以及活动限制在针板624和盖板625之间的活动板626；盖板625的中部设置有活动开口6251，活动板626的上端可活动透出于活动开口6251，在针板624上活动穿设有多根阵列排布的探针6241，探针6241的下端活动贯穿于压板623后并与检测板622电连接，探针6241的上端活动贯穿于活动板626上端，其中，活动板626向上活动将探针6241遮住，活动板626向下活动将探针6241露出，通过这一设置，当待检测产品的检测端放置在微针模组62上后，通过活动板626使其与探针6241隔离，放置待检测产品在横移时与探针6241产生冲突，待对准好之后再通过压接机构63将待检测产品的检测端压在活动板626上，同时活动板626受到压接机构63的压力向下移动，使探针6241露出，从而与待检测产品的检测端刚好对上，待检测完毕后压接机构63打开，活动板626复位，使探针6241与待检测产品的检测端分离，此时便能够顺利将待检测产品取下，整个过程能够满足全自动操作；为保证探针6241在活动板626下移时能够露出，且露出的部分与待检测产品的检测端相抵后不会将检测端刺破，探针6241包括中部的管状部6242和分别可伸缩连接在管状部6242两端的弹性针头部6243，活动板626、压板623和针板624上均开设有贯通于探针6241的针孔6244，且在针孔6244内设置有用于管状部6242的扩张部6245，探针6241通过管状部6242限制在扩张部6245内；使相抵时能够产生一定缓冲作用力，能够进一步提高探针6241和待检测产品检测端电连接的牢固可靠性；活动板626在针板624和盖板625之间可活动，是通过在针板624上成型有第一凸台结构6246，活动板626的下端开设有匹配于第一凸台结构6246的凹台结构6261，活动板626的上端成型有匹配于活动开口6251的第二凸台结构6262，针板624和活动板626通过第一凸台结构6246和凹台结构6261相互活动配合，活动板626和盖板625通过第二凸台结构6262和活动开口6251相互活动配合，在针板624和活动板626之间还设置有缓冲弹簧627。
56.请参照图5，压接机构63包括用于将产品压在微针模组62上的压接块631、带动压
接块631移动至微针模组62上方并压住在微针模组62上的二合一气缸632，二合一气缸632能够实现带动压接块631压住产品的操作，还能够带动压接块631远离微针模组62，从而避开产品搬运机构50在放置待检测产品时受压接块631的阻碍。
57.请参照图3，产品搬运机构50包括有设置在机体10上并横跨于上料放料机构20、产品测试台面30和下料放料机构40的龙门支架52、安装在龙门支架52上的x轴直线模组53、动力连接在x轴直线模组53上的两个位移机构，位移机构包括动力连接在x轴直线模组53上的y轴直线模组54、动力连接在y轴直线模组54上的z轴直线模组55、动力连接在z轴直线模组55上的旋转机构56，真空海绵吸盘51安装在旋转机构56的动力端上。
58.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。