专利名称：一种自动测试装置的制作方法
技术领域：
一种自动测试装置技术领域：
本实用新型涉及产品的自动测试，具体涉及在自动化生产线上对产品 进行外观、尺寸等进行测试的自动测试装置。背景技术：
近年来，随着自动化生产水平的不断提高和品质意识的增强，客户对产品的外观、尺寸等要求也越来越严格，例如在IT领域，客户要求手机、 CD机等产品的外壳不能有划伤、裂缝等，而这方面的检测通常情况下是人 的眼睛无法完成的，需要专门的测试设备。同时，由于许多产品是在流水 线上生产的，这就要求测试设备的测试效率和准确率要高；操作人员尽 可能少；操作内容简单，结果易判断。基于以上背景，许多公司都开发了 应用于流水线上的自动测试设备，但是普遍存在的问题是许多自动测试 设备的用途较单一，通常只能用于某个特定产品的测试，而且测试装置的 自由度小，不能进行空间的复杂运动。
实用新型内容本实用新型的主要目的就是解决现有技术中的问题，提供一种通用性 强、结构紧凑、传动精密、操作简单且测试效率高的自动测试装置。为实现上述目的，本实用新型提供一种自动测试装置，包括测试执行 器、基座及安装在所述基座上用于移送被测产品的产品承载机构、用于移 送测试执行器的执行运动机构，所述产品承载机构包括X向运动组件和用 于装载产品的产品装载件，所述产品装载件固定在X向运动组件上，所述 执行运动机构包括Y向运动组件，所述测试执行器固定在所述Y向运动组件上，所述测试执行器向所述产品承载机构所在的方向悬臂状伸出。所述执行运动机构还包括Z向运动组件，所述Z向运动组件支承于所述Y向运动组件上，所述测试执行器安装在所述Z向运动组件上。所述X向、Y向和Z向运动组件为汽缸驱动组件或电机驱动组件。 所述电机驱动组件包括X向/Y向/Z向驱动电机和用于将转动变为直线运动的转换构件，所述各驱动电机的动力输出端耦合到对应的转换构件的动力输入端。所述转换构件包括X向/Y向/Z向丝杠和丝杠螺母，所述丝杠的一端 与所述驱动电机的动力输出端耦合，所述丝杠螺母安装在所述丝杠上，所 述产品装载件固定在X向丝杠螺母上，所述Z向运动组件固定在Y向丝杠 螺母上，所述测试执行器固定在Z向丝杠螺母上。还包括安装于所述丝杠附近用于检测所述丝杠螺母位置的传感器。还包括X向导轨固定座，所述X向导轨固定座安装在所述基座上，所 述X向丝杠安装在所述X向导轨固定座上，所述X向导轨固定座具有X向 导轨，所述产品装载件具有套设于所述X向导轨上的第一滑块。还包括Y向导轨固定座，所述Y向导轨固定座安装在所述基座上，所 述Y向丝杠安装在所述Y向导轨固定座上，所述Y向导轨固定座具有Y向 导轨，所述Z向运动组件具有套设于所述Y向导轨上的第二滑块。所述Z向运动组件还包括连接板和支撑架，所述第二滑块设置在所述 连接板上，所述连接板与所述Y向丝杠螺母固定连接并通过所述第二滑块 滑动支承于所述Y向导轨上，所述支撑架包括安装在所述连接板上的支撑 底板、沿Z向设立在所述支撑底板上远离被测产品一端的后支撑板以及自 所述后支撑板的顶端沿X向延伸设置的支撑顶板，所述Z向驱动电机固定 在所述顶板上，所述Z向丝杠的两端部分别固定在所述支撑顶板和支撑底 板上，所述支撑顶板和支撑底板之间沿Z向设置有导向柱，所述Z向丝杠 螺母上固定有升降板，所述导向柱穿过所述升降板，所述测试执行器通过 一固定件固定在所述升降板上。所述产品承载机构还包括安装在所述X向运动组件上的旋转驱动件， 所述旋转驱动件上安装有沿X向相向设置的两个测试夹具，所述测试夹具 由所述旋转驱动件带动在XY平面旋转，轮换位置。所述旋转驱动件为180度旋转汽缸，还包括汽缸固定座，所述汽缸固 定座安装在所述X向运动组件上，所述180度旋转汽缸安装在所述汽缸固 定座上。所述基座包括底板、侧板和具有开口的顶板，所述执行运动机构安装 在所述顶板上，所述产品承载机构安装在所述底板上，所述产品承载机构 用于承载被测产品的顶端从所述顶板的开口伸出，所述测试执行器在对位 时移动于所述产品承载机构的上方，对准被测产品的测试位。本实用新型的有益效果是1、本实用新型的自动测试装置包括测试执行器、产品承载机构和执行运动机构，产品承载机构包括X向运动组件和用于装载产品的产品装载件，产品装载件固定在X向运动组件上，执行运动机构包括Y向运动组件， 测试执行器固定在所述Y向运动组件上，并向产品承载机构所在的方向悬 臂状伸出，自动测试装置通过上述X、 Y向运动组件的移动来进行测试时的 对位，使测试执行器对准被测产品的测试位。由于产品承载机构可以装载 不同的被测产品，而测试执行器可以根据测试项目的不同选取相应的测试 装置，如摄像头、探测头等，故本实用新型极大地增强了自动测试装置的 通用性。优选的方案中，执行运动机构还增设了 Z向运动组件，测试执行 器安装在Z向运动组件上，Z向运动组件支承于Y向运动组件上，由此， 执行运动机构还可调节测试执行器与被测产品在Z向上的相对位置，进一 步提高了测试装置在测试时位置调整的灵活性，2、 本实用新型的自动测试装置可方便地通过控制程序控制测试产品 和测试执行器的运动,运动状态的分析和判断均可由外部的控制终端完成， 只需人工装夹测试产品即可，自动化程度高，操作简单，降低了人工费用， 提高了测试效率。3、 本实用新型结构紧凑，传动精密，可应用于精密测试。在产品承 载机构上增设旋转驱动件，则使自动测试装置具有四个自由度，可同时执 行测试样件的旋转和直线进给运动，以及测试执行器的直线进给运动和升 降运动，故本实用新型可执行较复杂空间轨迹的测试和外形较复杂产品的 外观测试。4、 本实用新型的自动测试装置体积小，搬运和存放都非常方便，性 价比高，非常适合应用于流水线生产中。利用本实用新型在生产流水线的 不同工位进行不同类型的测试，节省了测试设备的开发费用和人工费用， 同时提高了测试的一致性、准确率以及效率。
图1为本实用新型实施例自动测试装置的总装图；图2为本实用新型实施例自动测试装置的结构示意图；图3为图2自动测试装置AA向的剖视图。本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
具体实施方式
请参考图1 图3，本实施例的自动测试装置包括基座A、产品承载机 构B、执行器运动机构C以及末端执行器D。产品承载机构B、执行器运动 机构C安装在基座A上，产品承载机构B沿X向往返移送被测产品，执行 器运动机构C带动末端执行器D沿Y向移动，末端执行器D以可沿Z向移 动的方式安装在执行运动机构C上，并朝产品承载机构B的方向悬臂状伸出，测试时，末端执行器D移动于产品承载机构B的上方，对准产品承载 机构B上的被测产品的测试位。基座A由底板1、侧板、顶板4围成。其中，侧板又包括后侧板2、 前面板17和侧围板50，后侧板2、前面板17、侧围板50通过螺钉固定在 底板1上，顶板4则通过内六角螺钉3与后侧板2、前面板17、侧围板50 相连。后侧板2上开有圆孔，供气管、线束等通过。产品承载机构B通过 螺钉固定在底板l上，顶板4对应于产品承载机构B的部位设有开口，产 品承载机构B用于装载被测产品的顶端伸出顶板4的开口 。执行器运动机 构C通过螺钉固定于顶板4的另一端。产品承载机构B包括X向运动组件、X向导轨固定座14和产品装载件， X向运动组件又包括X向驱动电机即步进电机5、电机固定座7、 X向丝杠 即进给丝杠13、 X向丝杠螺母即进给丝杠螺母19，产品装载件又包括连接 支座20、夹具固定板23和测试夹具。其中，步进电机5通过内六角螺钉6固定在电机固定座7上，电机固 定座7通过螺钉9固定在X向导轨固定座14上，X向导轨固定座14通过 螺钉固定在基座A的底板1上。步进电机5通过联轴器8与进给丝杠13 相连，进给丝杠13两端装有球轴承11和球轴承16，球轴承11和球轴承 16分别与轴承座10和轴承座15相连。轴承座10和轴承座15均通过螺钉 固定在X向导轨固定座14上。进给丝杠螺母19装配到进给丝杠13上，并 通过内六角螺钉18与连接支座20相连。X向导轨固定座14上设置有一对 X向导轨51，连接支座20底部设置有一对与X向导轨51相匹配的第一滑 块52，本实施例中，第一滑块52套设在X向导轨51上，连接支座20可 由X向导轨51支承并在其上直线滑动。连接支座20顶部固定安装有夹具 固定板23，测试夹具安装在夹具固定板23上，工作时，测试样件25夹装 在测试夹具中，步进电机5驱动进给丝杠13正反旋转，测试样件25即跟 随进给丝杠螺母19沿X向作往复运动。优选地，在X向导轨固定座14上 还设置有传感器12,传感器12检测进给丝杠螺母19的位置并将位置信号 馈至控制终端，控制终端给出相应的运动控制信号，以防止进给丝杠螺母 19从进给丝杠13上脱落。在更优选的方案中，测试夹具包括前测试夹具 24和后测试夹具26，前测试夹具24和后测试夹具26沿X向相对地设置在 夹具固定板23上，产品承载机构B还包括旋转驱动件即180。旋转气缸22 以及气缸固定座21，气缸固定座21通过螺钉固定在连接支座20上，180°旋转气缸22通过螺钉固定在气缸固定座21上，夹具固定板23通过螺钉与 180°旋转气缸22相连。前测试夹具24和后测试夹具26均通过螺钉与夹具 固定板23相连，测试产品样件25分别装入前测试夹具24和后测试夹具 26中。前测试夹具24与后测试夹具26形状、尺寸可取为相同，当需要测 试不同的产品时，只需更换前测试夹具24和后测试夹具26即可。执行运动机构C包括Y向运动组件、Y向导轨固定座27、 Z向运动组 件承载件以及Z向运动组件。Y向运动组件包括Y向驱动电机即步进电机 53、电机固定座54、 Y向丝杠即滚柱丝杠59和Y向丝杠螺母即滚柱丝杠螺 母60， Z向运动组件承载件包括连接座61、连接板30、支撑架以及升降板 35。 Z向运动组件包括Z向驱动电机即步进电机39、 Z向丝杠即升降丝杠 37和Z向丝杠螺母即升降丝杠螺母36。支撑架包括支撑底板48、后支撑 板43、支撑顶板以及导向柱46，支撑顶板又包括上顶板41与下顶板44。末端执行器D包括固定件33和测试执行器31。其中，步进电机53通过螺钉固定在电机固定座54上，电机固定座54 通过螺钉固定在Y向导轨固定座27上，Y向导轨固定座27通过螺钉固定 在基座A的顶板4上。步进电机53通过联轴器55与沿Y向设置的滚柱丝 杠59相连，滚柱丝杠59两端装有球轴承57和球轴承62，球轴承57和球 轴承62分别与轴承座56和轴承座63相连，轴承座56和轴承座63均通过 螺钉固定在Y向导轨固定座27上。滚柱丝杠螺母60装配在滚柱丝杠59 上，并通过螺钉与连接座61相连，连接座61通过螺钉与连接板30相连。 Y向导轨固定座27上设置有一对Y向导轨28，连接板30的底部设置有与 一对Y向导轨28匹配的第二滑块29，本实施例中，第二滑块29对应套设 在Y向导轨28上，连接板30可由Y向导轨28支承并在其上直线滑动。支 撑架的支撑底板48通过螺钉安装在连接板30的顶部，后支撑板43沿Z 向设立于支撑底板48远离被测产品一端，并通过内六角螺钉47固定在支 撑底板48上，上顶板41和下顶板44通过内六角螺钉42与后支撑板43 的顶部相连并沿X向延伸，终端位置安装有小面板38，小面板38通过螺 钉与上顶板41和下底板44相连。步进电机39通过螺钉固定在上顶板41 上，并通过联轴器40与升降丝杠37相联。升降丝杠37两端装有球轴承 45和球轴承49，球轴承45和球轴承49分别与下底板44和支撑底板48 相连。丝杠螺母36装在升降丝杠37上，升降板35通过螺钉固定于丝杠螺 母36上。两根导向柱46两端分别固定在下底板44和支撑底板48上，导向柱46穿过升降板35，通过直线轴承与升降板35相接。测试执行器31通过内六角螺钉32与固定件33相连，固定件33通过 内六角螺钉34与执行器运动机构C的升降板35相连。测试执行器31所测 得的数据通过数据接口传输到检测终端或上位机。本实施例的自动测试装置在获得控制终端的运动指令后，可根据要求 执行测试产品样件沿X向的直线往复运动和在XY平面的旋转运动，以及执 行测试执行器沿Y向的直线往复运动和沿Z向的升降运动来完成测试。X、 Y、 Z为三轴直角坐标系，通常情况可取水平面为XY平面。需要控制测试产品样件在XY平面的旋转运动时，180°旋转气缸带动 夹具固定板23旋转180° ，夹具固定板23带动前测试夹具24和后测试夹 具26旋转180° ， 二者相应交换位置。当前测试夹具24装夹的测试产品样 件进入测试状态时，后测试夹具26可同步进行装夹。当前测试夹具24装 夹的测试产品样件在测试完毕后，180。旋转气缸带动夹具固定板23旋转 180° ，夹具固定板23带动前测试夹具24和后测试夹具26旋转180° ，从 而使后测试夹具26装夹的测试产品样件进入测试状态，而前测试夹具24 可同步进行拆装，依次循环进行，直到产品测试完毕。需要控制测试产品样件沿X向的直线进给运动时，步进电机5通过联 轴器8将动力传递给进给X向丝杠13，带动进给X向丝杠13旋转，从而 驱动进给X向丝杠螺母19沿X向的直线往复运动。X向丝杠螺母19通过 连接支座20、气缸固定座21、 180。旋转气缸22、夹具固定板23上，带动 前测试夹具24、后测试夹具26上的测试产品样件进行X向直线往复运动。需要控制测试执行器沿Y向的直线往复运动时，步进电机53通过联 轴器55将动力传递给Y向丝杠59，带动Y向丝杠59旋转，从而驱动Y向 丝杠螺母60实现直线往复运动。Y向丝杠螺母60通过连接座61、连接板 30带动整个测试执行器升降机构进行Y向直线往复运动，从而实现了测试 执行器31的Y向直线往复运动。需要控制测试执行器沿Z向的升降运动时，步进电机39通过联轴器 40将动力传递给Z向丝杠37，带动Z向丝杠37旋转，从而驱动Z向丝杠 螺母36实现升降运动。Z向丝杠螺母36通过升降板35、固定件33带动测 试执行器31进行升降运动。本实用新型的产品承载机构可通过更换产品装夹治具来测试不同的 产品，末端执行器可以根据测试项目的不同选取安装相应的测试装置，如摄像头、探测头等，通用性强，测试灵活度高；自动测试装置的测试运动 可达到四个自由度，同时执行测试产品样件的旋转和直线进给运动，以及 测试执行器的直线进给运动和升降运动，故本实用新型能实现较复杂空间 轨迹的测试和外形较复杂产品的外观测试。
以上内容是结合优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明， 不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属 技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可 以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种自动测试装置，其特征在于包括测试执行器、基座及安装在所述基座上用于移送被测产品的产品承载机构、用于移送测试执行器的执行运动机构，所述产品承载机构包括X向运动组件和用于装载产品的产品装载件，所述产品装载件固定在X向运动组件上，所述执行运动机构包括Y向运动组件，所述测试执行器固定在所述Y向运动组件上，所述测试执行器向所述产品承载机构所在的方向悬臂状伸出。
2. 如权利要求l所述的一种自动测试装置，其特征在于所述执行运动机构还包括Z向运动组件，所述Z向运动组件支承于所述Y向运动组件上，所述测试执行器安装在所述z向运动组件上。
3. 如权利要求2所述的一种自动测试装置，其特征在于所述X向、 Y向和Z向运动组件为汽缸驱动组件或电机驱动组件。
4. 如权利要求3所述的一种自动测试装置，其特征在于所述电机驱动组件包括X向/Y向/Z向驱动电机和用于将转动变为直线运动的转换 构件，所述各驱动电机的动力输出端耦合到对应的转换构件的动力输入_^山顿。
5. 如权利要求4所述的一种自动测试装置，其特征在于所述转换构件包括X向/Y向/Z向丝杠和丝杠螺母，所述丝杠的一端与所述驱动电 机的动力输出端耦合，所述丝杠螺母安装在所述丝杠上，所述产品装载件 固定在X向丝杠螺母上，所述Z向运动组件固定在Y向丝杠螺母上，所述 测试执行器固定在Z向丝杠螺母上。
6. 如权利要求5所述的一种自动测试装置，其特征在于还包括安 装于所述丝杠附近用于检测所述丝杠螺母位置的传感器。
7. 如权利要求5所述的一种自动测试装置，其特征在于还包括X 向导轨固定座，所述X向导轨固定座安装在所述基座上，所述X向丝杠安 装在所述X向导轨固定座上，所述X向导轨固定座具有X向导轨，所述产 品装载件具有套设于所述X向导轨上的第一滑块。
8. 如权利要求5所述的一种自动测试装置，其特征在于还包括Y 向导轨固定座，所述Y向导轨固定座安装在所述基座上，所述Y向丝杠安 装在所述Y向导轨固定座上，所述Y向导轨固定座具有Y向导轨，所述Z 向运动组件具有套设于所述Y向导轨上的第二滑块。
9. 如权利要求8所述的一种自动测试装置，其特征在于所述Z向运动组件还包括连接板和支撑架，所述第二滑块设在所述连接板上，所述连接板与所述Y向丝杠螺母固定连接并通过所述第二滑块滑动支承于所述 Y向导轨上，所述支撑架包括安装在所述连接板上的支撑底板、沿Z向设 立在所述支撑底板上远离被测产品一端的后支撑板以及自所述后支撑板 的顶端沿X向延伸设置的支撑顶板，所述Z向驱动电机固定在所述顶板上， 所述Z向丝杠的两端部分别固定在所述支撑顶板和支撑底板上，所述支撑 顶板和支撑底板之间沿Z向设置有导向柱，所述Z向丝杠螺母上固定有升 降板，所述导向柱穿过所述升降板，所述测试执行器通过一固定件固定在 所述升降板上。
10. 如权利要求1 9任意一项所述的一种自动测试装置，其特征在 于所述产品承载机构还包括安装在所述X向运动组件上的旋转驱动件， 所述旋转驱动件上安装有沿X向相向设置的两个测试夹具，所述测试夹具 由所述旋转驱动件带动在XY平面旋转，轮换位置。
11. 如权利要求10所述的一种自动测试装置，其特征在于所述旋 转驱动件为180度旋转汽缸，还包括汽缸固定座，所述汽缸固定座安装在 所述X向运动组件上，所述180度旋转汽缸安装在所述汽缸固定座上。
12. 如权利要求1 9任意一项所述的一种自动测试装置，其特征在 于所述基座包括底板、侧板和具有开口的顶板，所述执行运动机构安装 在所述顶板上，所述产品承载机构安装在所述底板上，所述产品承载机构 用于承载被测产品的顶端从所述顶板的开口伸出，所述测试执行器可移动 地位于所述产品承载机构的上方。
专利摘要本实用新型公开了一种自动测试装置，包括测试执行器、基座及安装在基座上用于移送被测产品的产品承载机构、用于移送测试执行器的执行运动机构，产品承载机构包括X向运动组件和用于装载产品的产品装载件，产品装载件固定在X向运动组件上，执行运动机构包括Y向运动组件，测试执行器固定在Y向运动组件上，测试执行器向产品承载机构所在的方向悬臂状伸出。本实用新型的自动测试装置通用性强、结构紧凑、传动精密、操作简单且测试效率高。
文档编号G01B21/00GK201159639SQ20072019639
公开日2008年12月3日 申请日期2007年12月25日 优先权日2007年12月25日
发明者李小军 申请人:比亚迪股份有限公司