手机屏连接器电脑功能测试设备及检测方法与流程

文档序号：11726605阅读：405来源：国知局

本发明涉及电子产品生产设备领域，更具体地说，涉及一种手机屏连接器电脑功能测试设备及检测方法。

背景技术：

随着科技的进步，社会的发展，智能手机己经快速普及，而智能手机薄形化已成为手机的发展趋势。随着人们对于数码产品的质量要求越来越高，屏幕是否存在漏光或是其他缺陷往往是检测该电子设备质量的关键。一般用于屏幕检测的装置都是通过将屏幕打亮，然后通过相机或是相机对准屏幕拍照，从图像显示结果来判断是屏幕是否有缺陷。具体在检测屏幕时，通常会在待检测屏幕上安装一片手机屏连接器（fpc），在待检测屏幕放置在检测治具里面时，该手机屏连接器可与检测治具电性接触用于对位，即通过手机屏连接器的固定实现待检测屏幕的固定，方便检测。但现有用于检测屏幕是机器结构往往较为复杂，操作过程麻烦，且自动化程度低，检测效率低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种手机屏连接器电脑功能测试设备及检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种手机屏连接器电脑功能测试设备，包括机体，

安装在机体上的测试治具，测试治具上设有检测工位，该测试治具用于在检测工位上对待检测的手机屏幕进行检测；

安装在机体上的定位机构，该定位机构用于将调整并定位待检测手机屏幕上的手机屏连接器的角度至所需角度以适应检测工位位置；

安装在机体上的上料机构，该上料机构用于夹取并转运外部待检测手机屏幕；

安装在机体上的转运机构，该转运机构用于夹取并转运已检测的手机屏幕至下料工位；

安装在机体上的下料机构，该下料机构用于从下料工位夹取并转运已检测手机屏幕至外部流水线。

优选地，所述测试治具包括测试载台和压块；所述检测工位设在测试载台上，检测工位的一端设有第一探针仿型槽，所述压块的下端设有第二探针仿型槽，第一探针仿型槽和第二探针仿型槽的位置相互错开。

优选地，所述定位机构包括

上ccd机构，设置在所述第一探针仿型槽的上方，用于拍照定位第一探针仿型槽的角度；

下ccd机构，设置在所述第二探针仿型槽的下方，用于拍照定位第二探针仿型槽的角度；

校正机构，设置在测试载台的上方；用于夹取、转运手机屏幕，并根据第一探针仿型槽的角度调整待检测手机屏幕上的手机屏连接器的角度；

当第一探针仿型槽的角度与第二探针仿型槽的角度与预设的模板相匹配时，经调整角度后的手机屏连接器放入第一探针仿型槽内，压块开始向下压接进行测试。

优选地，所述校正机构包括支架；

设置在支架上的抓取装置，用于根据上ccd机构拍照定位第一探针仿型槽的角度旋转手机屏连接器以调整待检测手机屏幕上的手机屏连接器的角度；

设置在支架上的水平滑移装置，用于调节抓取装置的水平位置。

优选地，所述抓取装置包括吸附手机屏幕的吸盘、固定吸盘的吸盘固定板、驱动吸盘固定板根据上ccd机构拍照定位第一探针仿型槽的角度带动手机屏连接器转动的伺服电机；所述伺服电机固定在固定板上，所述固定板上设有开口，伺服电机的动力输出端从固定板的开口伸出，并与吸盘固定板固定连接。

优选地，所述水平滑移装置包括滑轨、滑块、固定板、固定螺母、丝杆以及驱动装置；所述滑轨固定在支架上；所述滑块沿着滑轨长度方向滑移；所述固定板固定在滑块上；所述固定螺母固定在固定板上，并套设在丝杆上与丝杆传动连接，所述驱动装置驱动丝杆自转；所述上ccd机构和抓取装置均固定在固定板上。

优选地，该手机屏连接器电脑功能测试设备还包括用于将外部待检测手机屏幕翻转180°的翻转机构；该翻转机构包括固定架、用于将手机屏幕翻转180°的翻转台、用于将翻转台连接在固定架上的枢轴、用于吸附固定手机屏幕的吸盘、用于驱动翻转台正转或反转180°的驱动装置；所述翻转台通过枢轴铰接在固定架上；所述吸盘固定在翻转台上；所述驱动装置与枢轴传动连接；手机屏幕被吸附在翻转台上，驱动装置驱动枢轴转动以使翻转台翻转180°，进而使手机屏幕从正面翻转至背面。

优选地，该手机屏连接器电脑功能测试设备还包括用于对待检测的手机屏幕进行预定位的预定位机构，该预定位机构包括用于承载手机屏幕的载物平台、用于横向夹紧手机屏幕的横向调节机构、用于纵向夹紧手机屏幕的纵向调节机构；所述横向调节机构与纵向调节机构相互垂直交错设置，并位于载物平台下方；所述载物平台上开设有横向滑槽和纵向滑槽；所述横向调节机构包括两个横向夹具，横向夹具分别位于手机屏幕的左右两侧；所述纵向调节机构包括两个纵向夹具，纵向夹具分别位于手机屏幕的上下两侧；所述横向夹具和纵向夹具分别对应从载物平台的横向滑槽和纵向滑槽伸出，并沿着滑槽的长度方向相互靠近或远离以夹紧或松开手机屏幕。

优选地，所述横向调节机构和纵向调节机构均还包括两个夹具固定座、两个皮带轮、套设在两个皮带轮上的皮带、滑块和滑座；一个所述横向夹具固定在一个夹具固定座上，夹具固定座分别固定在皮带的外侧；所述滑块在滑座上往复滑移；所述夹具固定座与滑块固定连接；通过皮带轮同步正转或反转，使皮带带动两个夹具固定座上的横向夹具或纵向夹具相互靠近或远离以夹紧或松开手机屏幕的左右或上下两侧。

本发明还提供一种手机屏连接器电脑功能的检测方法，包括如下步骤：

（1）在测试之前，根据手机屏连接器的压接需要，分别采用上ccd机构获取测试治具上第一探针仿型槽的坐标定位以及采用下ccd机构获取测试治具上第二探针仿型槽的坐标定位，作为标准模板；

（2）定位机构的下ccd机构移动至第二探针仿型槽的下方，上ccd机构拍照定位第二探针仿型槽的角度；

（3）上料机构从外部流水线夹取手机屏幕，并转送至翻转机构上；翻转机构将手机屏幕翻转180°至预定位机构上；

（4）手机屏幕被转运至预定位机构上，被横向调节机构和纵向调节机构的调整下，手机屏幕被固定在载物平台上进行预定位；

（5）然后校正机构的抓取装置吸附手机屏幕移动到载物平台上开始取料；

（6）上ccd机构在校正机构的水平滑移装置的作用下，移动至第一探针仿型槽的上方，并拍照定位第一探针仿型槽的角度；

（7）校正机构的抓取装置根据第一探针仿型槽的角度，通过伺服电机驱动吸盘固定板转动，从而带动被吸附的手机屏幕转动，是手机屏幕上的手机屏连接器调整至所需待加工的角度；

（8）当第一探针仿型槽的角度与第二探针仿型槽的角度与预设的模板相匹配时，说明手机屏连接器的定位已完成，经调整角度后的手机屏连接器放入第一探针仿型槽内，压块开始向下压接进行测试；

（9）下料机构夹取并转运已检测的手机屏幕至下料工位；

（10）下料机构从下料工位夹取并转运已检测手机屏幕至外部流水线。

实施本发明的手机屏连接器电脑功能测试设备及检测方法，具有以下有益效果：

（1）本方案通过定位机构将待检测手机屏幕上的手机屏连接器调整并定位角度至所需角度以适应检测工位位置，使得手机屏连接器的压接检测实现精确定位，检测操作过程快速，自动化程度高，检测效率高，该检测设备结构简单、合理，方便使用，节约空间，应用稳定，能够达到精确定位，性价比高。

（2）进一步地，通过设置上ccd机构和下ccd机构，利用ccd抓标原理，在测试之前，利用标准产品拍照图片制作标准模板，然后加工测试过程中抓拍产品图片与预设的标准模板匹配对比，利用相对坐标关系计算出产品实际的中心与角度，当完全匹配时，说明手机屏连接器的定位已完成，可以进行压接测试。采用双ccd视觉精确定位连接，保证不伤连接器，实现精确定位功能。该定位机构结构简单、合理，方便使用，节约空间，应用稳定，能够达到精确定位，性价比高。

（3）进一步地，校正机构中伺服电机驱动吸盘固定板沿着伺服电机输出轴的轴向方向自转，从而使吸附在吸盘上的手机屏连接器调整至所需待加工的角度。通过伺服电机控制转动的角度，从而实现精确控制手机屏连接器的旋转角度，以精确校正工位位置。

（4）进一步地，预定位机构中将两个夹具固定座中的一个夹具固定座设置成弹性结构，为了更牢固的夹紧手机屏幕；横向/纵向调节机构的横向/纵向夹具向手机屏幕靠近时，分别通过活动块、弹簧、固定块的作用下，使手机屏幕被左右、上下的夹具夹紧，夹紧效果理想，同时不容易夹坏手机屏幕，使手机屏幕破损。当然，本发明也可以将两个夹具固定座设置成弹性结构，夹紧效果更好。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明较佳实施例手机屏连接器电脑功能测试设备的结构示意图；

图2是上料机构、翻转机构与预定位机构的结构示意图；

图3是翻转机构与预定位机构的结构示意图；

图4是图3中限位减震机构的结构示意图；

图5是预定位机构的结构示意图；

图6是图5中横向调节机构与纵向调节机构的结构示意图；

图7是图5中横向调节机构的局部结构示意图；

图8是图5中第一夹具固定座的结构示意图；

图9是预定位机构、定位机构与测试治具的结构示意图；

图10是测试治具的结构示意图；

图11是校正机构的结构示意图；

图12是校正机构的局部示意图；

附图标记为：1、机体；2、测试治具；21、测试载台；211、第一探针仿型槽；22、压块；221、第二探针仿型槽；23、第一驱动装置；3、定位机构；31、上ccd机构；311、ccd图像传感器；312、安装架；32、下ccd机构；33、校正机构；331、支架；332、抓取装置；3321、吸盘；3322、吸盘固定板；3323、伺服电机；333、水平滑移装置；3331、滑轨；3332、滑块；3333、固定板；3334、固定螺母；3335、丝杆；4、翻转机构；41、固定架；42、翻转台；421、安装孔；422、滑槽；43、枢轴；44、吸盘；45、第二驱动装置；451、齿轮；452、牙杆；453、气缸；454、滑块；455、导向座；46、限位减震机构；461、固定块；462、限位螺丝；463、减震器；5、预定位机构；51、载物平台；511、横向滑槽；512、纵向滑槽；52、横向调节机构；521、横向夹具；522、第一夹具固定座；5221、固定块；5222、导柱；5223、弹簧；5224、活动块；523、第一皮带轮；524、第一皮带；525、第一滑块；526、第一滑座；53、纵向调节机构；531、纵向夹具；532、第二夹具固定座；533、第二皮带轮；534、第二皮带；535、第二滑块；536、第二滑座；6、上料机构；61、第一滑轨；62、第二滑轨；63、第一机械手；7、转运机构；8、下料机构；9、支架台。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1-12所示，一种手机屏连接器电脑功能测试设备，包括机体1，

安装在机体上的测试治具2，测试治具上设有检测工位，该测试治具用于在检测工位上对待检测的手机屏幕进行检测；

安装在机体上的定位机构3，该定位机构用于将调整并定位待检测手机屏幕上的手机屏连接器的角度至所需角度以适应检测工位位置；

安装在机体上的翻转机构4，该翻转机构用于将外部待检测手机屏幕翻转180°；

安装在机体上的预定位机构5，该预定位机构用于对待检测的手机屏幕进行预定位的预定位机构；

安装在机体上的上料机构6，该上料机构用于夹取并转运外部待检测手机屏幕至翻转机构；

安装在机体上的转运机构7，该转运机构用于夹取测试治具上已检测的手机屏幕，并转运手机屏幕至下料工位；

安装在机体上的下料机构8，该下料机构用于从下料工位夹取并转运已检测手机屏幕至外部流水线。

上料机构和下料机构分别设置在机体的左右两侧；测试治具为五个，依次并排设置在上料机构和下料机构之间；翻转机构、预定位机构设置在测试治具的一侧，并位于上料机构的输送方向上；机体上设有横跨机体的支架台9，转运机构在上料机构和下料机构的上方沿着支架台的长度方向滑移；定位机构设置在测试治具的上方，并由驱动装置驱动其在五个测试治具的上方沿着支架台其长度方向左右滑移，此外，定位机构还由另一驱动装置驱动其沿着直立方向上下移动。

优选地，测试治具2包括测试载台21和压块22；检测工位设在测试载台上，检测工位的一端设有第一探针仿型槽211，压块的下端设有第二探针仿型槽221，第一探针仿型槽和第二探针仿型槽的位置相互错开。压块在第一驱动装置23的带动下上下运动，且压块用于在向下运动时顶压于手机屏连接器顶端面。

优选地，定位机构3包括上ccd机构31，设置在第一探针仿型槽的上方，用于拍照定位第一探针仿型槽的角度；下ccd机构32，设置在第二探针仿型槽的下方，用于拍照定位第二探针仿型槽的角度；校正机构33，设置在测试载台的上方；用于夹取、转运手机屏幕，并根据第一探针仿型槽的角度调整待检测手机屏幕上的手机屏连接器的角度；

上ccd机构和下ccd机构均包括ccd图像传感器311和固定ccd图像传感器的安装架312。本方案利用ccd抓标原理，在测试之前，根据手机屏连接器的压接需要，利用标准产品拍照图片制作标准模板，即分别获取第一探针仿型槽和第二探针仿型槽的坐标定位，作为标准模板，然后加工测试过程中抓拍产品图片与预设的标准模板匹配对比，利用相对坐标关系计算出产品实际的中心与角度，当完全匹配时，说明手机屏连接器的定位已完成，可以进行压接测试。

具体地，校正机构33包括支架331；设置在支架上的抓取装置332，用于根据上ccd机构拍照定位第一探针仿型槽的角度旋转手机屏连接器以调整待检测手机屏幕上的手机屏连接器的角度；设置在支架上的水平滑移装置333，用于调节抓取装置的水平位置。

抓取装置332包括吸附手机屏幕的吸盘3321、固定吸盘的吸盘固定板3322、驱动吸盘固定板根据上ccd机构拍照定位第一探针仿型槽的角度带动手机屏连接器转动的伺服电机3323；伺服电机固定在固定板上，固定板上设有开口，伺服电机的动力输出端从固定板的开口伸出，并与吸盘固定板固定连接。伺服电机驱动吸盘固定板沿着伺服电机输出轴的轴向方向自转，从而使吸附在吸盘上的手机屏连接器调整至所需待加工的角度。通过伺服电机控制转动的角度，从而实现精确控制手机屏连接器的旋转角度，以精确校正工位位置。另外，固定板上的吸盘数量以及安装位置可以根据不同尺寸大小的产品进行设置，以适应多种信号的不同尺寸的产品。

水平滑移装置333包括滑轨3331、滑块3332、固定板3333、固定螺母3334、丝杆3335以及驱动装置（图中未示）；滑轨固定在支架上；滑块沿着滑轨长度方向滑移；固定板固定在滑块上；固定螺母固定在固定板上，并套设在丝杆上与丝杆传动连接，驱动装置驱动丝杆自转；上ccd机构和抓取装置均固定在固定板上。该水平滑移装置能够为上ccd机构和抓取装置提供水平方向的滑动轨迹，以矫正手机屏连接器的水平位置。

其中，作为本申请的优选方案，滑轨为两条，每条滑轨上均设有滑块，固定板固定在两滑块之间。将固定板固定在两条滑轨之间的目的在于使上ccd机构和抓取装置能够更加平稳地水平移动，从而为矫正机构的伺服电机精确角度位置的控制提供稳固平台。

该翻转机构4包括固定架41、用于将手机屏幕翻转180°的翻转台42、用于将翻转台连接在固定架上的枢轴43、用于吸附固定手机屏幕的吸盘44、用于驱动翻转台正转或反转180°的第二驱动装置45、用于校正翻转台翻转角度的限位减震机构46；翻转台通过枢轴铰接在固定架上；吸盘固定在翻转台上；第二驱动装置与枢轴传动连接；手机屏幕被吸附在翻转台上，第二驱动装置驱动枢轴转动以使翻转台翻转180°，进而使手机屏幕从正面翻转至背面。该翻转机构通过吸盘吸附手机屏幕，然后使翻转台翻转180°，可以将手机屏幕从正面翻转180°至背面，便于手机配件的加工或组装，实现自动化翻转，提高工作效率，降低人工成本；并且该翻转机构结构简单、合理，方便使用节约空间，应用稳定，性价比高，能够适应多种型号的不同尺寸产品。

翻转台上开设有安装孔421；吸盘从安装孔伸出并固定在翻转台上。翻转台上还设置有用于调整吸盘位置的滑槽422；本方案的滑槽包括横向滑槽和纵向滑槽，吸盘可以在上述滑槽内横向滑移或纵向滑移，以适应不同大小的手机屏幕，增加其适用性。

第二驱动装置45包括套设在枢轴一端的齿轮451、与齿轮啮合的牙杆452、与牙杆传动连接的气缸453、固定在牙杆底部的滑块454以及限制滑块移动位置的导向座455；气缸伸缩杆固定连接在牙杆的一端。滑块在导向座上往复滑移。本第二驱动装置通过气缸带动牙杆在导向座上左右往复运动，从而带动套设在枢轴上的齿轮正转或反转，最终带动固定在枢轴上的翻转台实现正面翻转或反方向回转。该第二驱动装置将翻转台转动的角度转换成齿轮在牙杆上啮合的距离，可准确控制翻转角度。

限位减震机构46包括固定块461，固定在固定块上的限位螺丝462以及减震器463。设置的限位减震机构，当翻转台翻转拍打在限位减震机构上，一方面限位螺丝限制翻转台继续转动，另一方面减震器减缓翻转台的冲击力，保护整个翻转平台能够一直保持顺畅的翻转。优选地，限位减震机构为两个，分别对应设置在翻转台移动轨迹的前端与末端，即枢轴的左右两侧，使整个翻转平台更能够一直保持顺畅的翻转。

该预定位机构5包括用于承载手机屏幕的载物平台51、用于横向夹紧手机屏幕的横向调节机构52、用于纵向夹紧手机屏幕的纵向调节机构53；

载物平台51上开设有横向滑槽511和纵向滑槽512；横向调节机构和纵向调节机构均设置在载物平台的下方；横向调节机构与纵向调节机构相互垂直交错设置；

横向调节机构52包括两个横向夹具521、两个第一夹具固定座522、两个第一皮带轮523、套设在两个第一皮带轮上的第一皮带524、第一滑块525和第一滑座526；横向夹具分别位于手机屏幕的左右两侧，并对应固定在第一夹具固定座上；第一夹具固定座分别固定在第一皮带的外侧；第一滑块525在第一滑座上往复滑移；第一夹具固定座与第一滑块固定连接。当电机驱动两个第一皮带轮同步转动时，带动第一皮带转动，然后通过第一皮带带动两个第一夹具固定座相互靠近或远离以使横向夹具夹紧或松开手机屏幕的左右两侧。

纵向调节机构53包括两个纵向夹具531、两个第二夹具固定座532、两个第二皮带轮533、套设在两个第二皮带轮上的第二皮带534、第二滑块535和第二滑座536；纵向夹具分别位于手机屏幕的上下两侧，对应固定在第二夹具固定座上；第二夹具固定座分别固定在第二皮带的外侧；第二滑块在第二滑座上往复滑移；第二夹具固定座与第二滑块固定连接。当电机驱动两个第二皮带轮同步转动时，带动第二皮带转动，然后通过第二皮带带动两个第二夹具固定座相互靠近或远离以使纵向夹具夹紧或松开手机屏幕的上下两侧。

优选地，横向调节机构的其中一个第一夹具固定座522包括固定块5221、导柱5222、弹簧5223、活动块5224；弹簧套设在导柱上，导柱一端固定在固定块上，另一端插设在活动块上；横向夹具固定在活动块上；活动块在弹簧的作用下沿着导柱长度方向移动。横向调节机构的横向夹具向手机屏幕靠近时，通过活动块、弹簧、固定块的作用下，使手机屏幕被左右两侧的夹具夹紧，夹紧效果理想，同时不容易夹坏手机屏幕，使手机屏幕破损。

本预定位机构将两个夹具固定座中的一个夹具固定座设置成弹性结构，为了更牢固的夹紧手机屏幕，当然，本发明也可以将两个夹具固定座设置成弹性结构，夹紧效果更好。本申请纵向调节机构的夹具固定座的结构与横向调节机构相同，纵向调节机构其中一个夹具固定座也包括固定块、导柱、弹簧、活动块；弹簧套设在导柱上，导柱一端固定在固定块上，另一端插设在活动块上；纵向夹具固定在活动块上；活动块在弹簧的作用下沿着导柱长度方向移动。

横向夹具和纵向夹具分别对应从载物平台的横向滑槽和纵向滑槽伸出，并沿着滑槽的长度方向相互靠近或远离以夹紧或松开手机屏幕。

上料机构6和下料机构8均包括第一滑轨61、可滑动连接在第一滑轨上的第二滑轨62以及可滑动连接在第二滑轨上的第一机械手63；第二滑轨沿着第一滑轨的长度方向滑移，第一机械手沿着第二导轨的长度方向滑移。该第一机械手为真空吸盘，用于将外部流水线待检测的手机屏幕夹取至翻转机构的翻转台上。

转运机构7包括第三滑轨和第二机械手，第三滑轨沿着支架台的长度方向滑移，第二机械手沿着第三导轨的长度方向滑移。第二机械手为真空吸盘。

本手机屏连接器电脑功能测试设备的检测方法，包括如下步骤：