一种光感元件的高速暗箱测试设备及方法与流程

1.本发明涉及半导体/工业自动化技术领域，具体涉及一种光感元件的高速暗箱测试设备及方法


背景技术：

2.光感元件是一种光传感器，也是一种传感装置，主要由光敏元件组成，本专利所讲述的一种环境光传感器元件，可以感知周围光线情况，并告知处理芯片自动调节显示器背光亮度，降低产品的功耗。例如，在手机、笔记本等移动应用中，显示器消耗的电量高达电池总电量的30％，采用环境光传感器可以最大限度地延长电池的工作时间。另一方面，环境光传感器有助于显示器提供柔和的画面。当环境亮度较高时，使用环境光传感器的液晶显示器会自动调成高亮度。当外界环境较暗时，显示器就会调成低亮度，实现自动调节亮度。
3.这种光感元件成品检测生产工艺中，需要对产品进行暗箱测试，是一个在特殊环境下对光感元件进行感光测试的项目。传统做法采用人工将产品一颗一颗放置到测试治具中，再将测试治具输送至暗箱装置下进行感光测试。这种做法需要大量人工作业，这种做法技术的缺点和不足，主要体显在以下：第一，增加了人力人员生产管理成本；第二，产品质量随人为因素而变化，品质不稳定；第三，生产效率极低。


技术实现要素：

4.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种光感元件的高速暗箱测试设备及方法。
5.

技术实现要素：
本发明提出以下技术方案：
6.一种光感元件的高速暗箱测试设备，包括机构安装底板、位置检测传感器、顶开传动机构、xy轴直线运动机构、定位夹持机构，所述顶开传动机构、xy轴直线运动机构均安装在机构安装底板的上侧；
7.所述xy直线运动机构包括：y轴线性机构、x轴丝杆机构、伺服电机，所述y轴线性机构上滑动连接有所述定位夹持机构，所述伺服电机通过电机安装板安装于机构安装底板上，且伺服电机与x轴丝杆机构连接；所述y轴线性机构包括a组y轴线性机构和b组y轴线性机构，所述a组y轴线性机构和b组y 轴线性机构平行设置在机构安装底板1上；所述x轴丝杆机构包括a组x轴丝杆机构和b组x轴丝杆机构；伺服电机包括a组伺服电机和b组伺服电机，所述a组伺服电机设置在a组x轴丝杆机构的侧面，所述b组伺服电机设置在b 组x轴丝杆机构的侧面；
8.所述位置检测传感器设于a组y轴线性机构的外侧面；
9.所述定位夹持机构包括a组定位夹持机构、b组定位夹持机构，所述定位夹持机构包括a组定位夹持机构、b组定位夹持机构，所述a组定位夹持机构滑动连接在所述a组y轴线性机构上，所述b组定位夹持机构滑动连接在所述b组y 轴线性机构上；
10.所述顶开传动机构包括伺服电机、z轴微调偏心杆、深沟球轴承、轴承内轴挡圈、安
装支撑板、传感器支架、偏心联轴件、凸轮随动器，所述伺服电机上安装有安装支撑板,且通过z轴微调偏心杆将安装支撑板与支撑联接板固定连接，所述深沟球轴承安装在安装支撑板上，通过所述轴承内轴挡圈将偏心联轴件安装在深沟球轴承上，且所述传感器支架固定连接在偏心联轴件的两侧，所述偏心联轴件设在偏心联轴件的上方。
11.进一步的，所述高速暗箱测试设备还包括光感元件测试机构，所述光感元件测试机构设置在a组y轴线性机构和b组y轴线性机构中间，且安装在机构安装底板上。
12.进一步的，所述y轴线性机构与x轴丝杆机构平行设置。
13.进一步的，所述电机与x轴丝杆结构之间的连接通过电机安装板和联轴器装置进行连接。
14.进一步的，还包括暗箱测试盒装置。
15.本发明还提出一种基于所述设备实现的高速暗箱测试方法，包括以下步骤：一种光感元件的高速暗箱测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：
16.7)启动伺服电机，使顶开传动机构开始运作；
17.8)启动a组伺服电机，使a组定位夹持机构进入放料工位进行取放料工作，
18.9)a组定位夹持机构转移运动至暗箱测试区域，启动b组伺服电机,使b 组定位夹持机构运动至放料区域；
19.10)a组定位夹持机构转移运动至测试工位进行暗箱测试，b组定位夹持机构转移运动至放料工位进行取放料操作；
20.11)a组定位夹持机构转移运动至放料区域，b组定位夹持机构转移运动至暗箱测试区域；
21.12)a组定位夹持机构转移运动至放料工位进行取放料，b组定位夹持机构转移运动至测试工位进行暗箱测试。
22.进一步的，所述a组定位夹持机构与b组定位夹持机构是在xy轴直线运动机构上运动。
23.有益效果：本发明相比现有技术，具有以下有益效果：
24.通过实施本发明，该设备系统是一种自动化的生产模式，代替人工作业方式，具有高效高质量性能稳定。减少人力人员生产管理成本，产品质量不会随人为因素而变化导致质量不稳定；产品测试生产效率高，产品稳定。
附图说明
25.图1为光感元件的高速暗箱测试设备的立体结构图；
26.图2为光感元件的高速暗箱测试设备主体的立体结构图；
27.图3为光感元件的高速暗箱测试设备主体的剖视图；
28.图4为光感元件的高速暗箱测试设备主体的俯视图；
29.图5为光感元件的高速暗箱测试设备主体的爆炸图；
30.图6为顶开传动机构的爆炸图；
31.图7为暗箱测试原理图；
32.图8为光感元件的高速暗箱测试设备区域图；
33.图9为光感元件的高速暗箱测试设备结构示意图；
34.图10为光感元件的高速暗箱测试设备在不同工作阶段的内部结构示意图；图10 (a)表示a组定位夹持机构转移运动至暗箱测试区域，b组定位夹持机构转移运动至放料区域；图10(b)表示a组定位夹持机构转移运动至测试工位进行暗箱测试，b组定位夹持机构转移运动至放料工位进行取放料；图10(c)表示a 组定位夹持机构转移运动至放料区域，b组定位夹持机构转移运动至暗箱测试区域；图10(d)表示a组定位夹持机构转移运动至测试工位进行取放料，b组定位夹持机构转移运动至放料工位进行暗箱测试；
35.图11为光感元件的高速暗箱测试设备工作流程图。
36.图中的附图标记，1为机构安装底板、2为位置检测传感器、3为顶开传动机构、31为伺服电机、32为z轴微调偏心杆、33为深沟球轴承、34为轴承内轴挡圈、35为安装支撑板、36传感器支架、37为偏心联轴件、38凸轮随动器、39为支撑联接板、4为xy轴直线运动机构、41为y轴线性机构、411为a组y 轴线性机构、412为b组y轴线性机构、42为x轴丝杆机构、421为a组x轴丝杆机构、422为b组x轴丝杆机构、43为伺服电机、431为a组伺服电机、432 为b组伺服电机、44为电机安装板、441为a组电机安装板、442为b组电机安装板、45为联轴器装置、451为a组联轴器装置、452为b组联轴器装置、46 为直线滑块、5为定位夹持机构、51为a组定位夹持机构、52为b组定位夹持机构、6为光感元件测试机构、7为暗箱测试盒装置、71为灰卡测试机构、72 为暗箱区域、73为玻璃透光板、74为光感原件、75为测试探针。
具体实施方式
37.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围。
38.如图1
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7所示，光感元件的高速暗箱测试设备主体包括机构安装底板(1)、位置检测传感器、顶开传动机构、xy轴直线运动机构、定位夹持机构，所述顶开传动机构、xy轴直线运动机构均安装在机构安装底板的上侧，
39.所述xy直线运动机构包括：y轴线性机构、x轴丝杆机构、伺服电机，所述伺服电机通过电机安装板安装于机构安装底板上，且伺服电机通过电机安装板和联轴器装置连接x轴丝杆机构，所述x轴丝杆机构上设置有所述定位夹持机构；所述y轴线性机构包括a组y轴线性机构和b组y轴线性机构，所述a 组y轴线性机构和b组y轴线性机构平行设置在机构安装底板上；所述x轴丝杆机构包括a组x轴丝杆机构和b组x轴丝杆机构，所述y轴线性机构与x轴丝杆机构为平行设置，；伺服电机包括a组伺服电机和b组伺服电机，所述a组伺服电机和b组伺服电机对应设置在机构安装底板上；
40.所述位置检测传感器设于a组y轴线性机构的外侧面；
41.所述定位夹持机构包括a组定位夹持机构、b组定位夹持机构，所述定位夹持机构包括a组定位夹持机构、b组定位夹持机构，所述a组定位夹持机构设置在所述a组y轴线性机构上，所述b组定位夹持机构设置在所述b组y轴线性机构上，所述定位夹持机构可以在相应的y轴线性机构上进行运动。
42.其中，顶开传动机构包括凸轮随动器、偏心联轴件、传感器支架、轴承内轴挡圈、深沟球轴承、z轴微调偏心杆、安装支撑板、支撑联接板、伺服电机，其中垂直于机构安装底板平面的轴为z轴，y轴线性机构的平行轴为y轴，垂直于y轴线性机构的轴向为z轴。
43.光感元件的高速暗箱测试设备除感元件的高速暗箱测试设备主体外，还包括暗箱测试盒装置，该装置由六面密封板，通过快拆螺栓将玻璃安装块与放置于暗箱测试盒装置中的灰卡测试机构连接，玻璃安装块中安装一玻璃透光板，且玻璃安装块与顶部密封板固定相连，灰卡测试机构与正面密封板固定相连，左侧密封板中安装了安装加强肋，底部密封板中心镂空，以供安装产品透光板，背面密封板和右侧密封板分别安装了活页和密封底板，最后在底部密封板的下方安装了支联和接板。
44.具体实施时，工作原理及流程如图8
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11所示，暗箱测试工作原理是将光感元件的感光面部份，放置于暗箱装置的玻璃透光板下方，通过测试探针对光感元件接通电，然后测试接收元件对暗箱内灰卡测试板的反馈参数。通过这种测试来检查光感元件对光线的强弱的识别性能。
45.首先进行光感元件产品的输入，通过伺服电机使得顶开传动机构进行运作，通过顶开传动机构将光感元件产品在z轴上进行运动，将光感元件送至定位夹持机构指定位置即放料工位，通过a组伺服电机启动a组结构，a组定位夹持机构通过a组伺服电机启动通过a组y轴线性结构运动到a组机构区域最下端，即a组机构区域临近放料区域的位置，然后通过a组x轴丝杆机构将a组定位夹持机构送至放料区域，将光感元件产品夹持完毕完成取料工作；
46.随后通过a组x轴丝杆机构将a组定位夹持机构从放料区域返回a组机构区域，然后通过a组y轴线性结构运动到a组机构区域最上端，进入暗箱测试区域，通过a组x轴丝杆机构将a组定位夹持机构所夹持的光感元件放至测试工位进行暗箱测试；暗箱测试结束后,a组定位夹持机构重新夹持好测试完毕的光感元件，通过a组y轴线性结构将a组定位夹持机构从暗箱测试区域移动至a 组机构区域最下端，即a组机构区域临近放料区域的位置，然后通过a组x轴丝杆机构将a组定位夹持机构送至放料区域，a组定位夹持机构将测试完毕的光感元件放至放料工位，通过顶开传动机构将光感元件产品在z轴上进行运动，送出测试完毕的光感元件，完成放料。
47.通过伺服电机使得顶开传动机构进行运作，通过顶开传动机构将光感元件产品在z轴上进行运动，将光感元件送至定位夹持机构指定位置即放料工位，通过b组伺服电机启动b组结构，b组定位夹持机构通过b组伺服电机启动通过 b组y轴线性结构运动到b组机构区域最下端，即b组机构区域临近放料区域的位置，然后通过b组x轴丝杆机构将b组定位夹持机构送至放料区域，将光感元件产品夹持完毕完成取料工作；
48.通过b组x轴丝杆机构将b组定位夹持机构从放料区域返回b组机构区域，然后通过b组y轴线性结构运动到b组机构区域最上端，进入暗箱测试区域，通过b组x轴丝杆机构将b组定位夹持机构所夹持的光感元件放至测试工位进行暗箱测试；暗箱测试结束后,b组定位夹持机构重新夹持好测试完毕的光感元件，通过b组y轴线性结构将b组定位夹持机构从暗箱测试区域移动至b组机构区域最下端，即b组机构区域临近放料区域的位置，然后通过b组x轴丝杆机构将b组定位夹持机构送至放料区域，b组定位夹持机构将测试完毕的光感元件放至放料工位，通过顶开传动机构将光感元件产品在z轴上进行运动，送出测试完毕的光感元件，完成放料。
49.其中当a组机构完成取料工作时，b组机构开始往取料区域移动，a组机构完成暗箱测试后，将已测试的光感元件从暗箱测试工位向放料工位移动时，b组机构将未测试的光感
元件从放料工位开始向暗箱测试工位开始移动，当b组机构进行暗箱测试工作时，a组机构进行已测试的光感元件放料工作，以及未测试的光感元件取料工作，当b组机构结束暗箱测试工作时，a组机构完成取料工作，当b组机构将已测试的光感元件从暗箱测试工位向放料工位移动时，a组机构将未测试的光感元件从放料工位开始向暗箱测试工位开始移动，如此往复形成该设备的工作流程。
50.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。