托盘装置及测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及自动化设备技术领域，特别是涉及一种托盘装置及测试设备。


背景技术：

2.在工件的生产加工过程中，由于待加工工件的批量较大，因此存在生产效率不佳的问题。例如，在对柔性电路板(简称软板)进行品质测试时，现有的软板测试机构是通过送料手臂将待测板放置于托盘机构，托盘机构将软板送至测试位进行测试，测试完成后托盘机构回到待料位，由收料手臂将测试完成的软板取走，再由送料手臂将新的待测软板放置于载板，再重复上述的流程即可。测试完成的软板先要回到待料位被收料；送料手臂再重新放置新的待测软板；然后新的待测软板移动到待测位，在收料、放料和送料的过程中，测试位一直处于空闲状态，当软板数量较多时，严重影响了软板的测试效率。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对现有的托盘装置存在测试效率较低的问题，提供一种解决上述问题的托盘装置。
4.一种托盘装置，包括两个托盘机构；
5.所述托盘机构包括驱动组件以及连接于所述驱动组件的载板，所述载板用于承载工件，所述驱动组件包括x轴移动组和升降组；所送升降组用于驱动所述载板沿竖直方向升降；所述x轴移动组用于驱动所述载板沿x方向移动，以带动两个所述载板在第一工位和第二工位之间交换位置，两个所述载板沿所述x方向移动时，二者沿竖直方向错开。
6.在其中一个实施例中，所述驱动组件还包括y轴移动组，所述y轴移动组用于驱动所述载板沿y方向移动，以使所述工件与所述第一工位或所述第二工位对准。
7.在其中一个实施例中，所述托盘装置还包括与所述第一工位沿y方向间隔设置的上料盘，所述上料盘用于存储所述工件。
8.在其中一个实施例中，所述托盘装置还包括上料机械手，所述上料机械手设置于所述上料盘的上方，所述上料机械手能够沿所述y方向移动，以将所述工件从所述上料盘转移至所述载板上。
9.在其中一个实施例中，所述托盘装置还包括打标盘和设置于所述打标盘上方的打标机构，所述打标盘与所述上料盘设置于所述第一工位沿所述y方向的两侧，所述打标机构能够沿竖直方向移动，以对位于所述打标盘上的所述工件进行打标。
10.在其中一个实施例中，所述托盘装置还包括与所述上料机械手沿所述y方向间隔设置的下料机械手；
11.所述下料机械手能够沿所述y方向移动以将所述工件从所述载板转移至所述打标盘。
12.在其中一个实施例中，所述上料机械手和所述下料机械手均包括安装板及多个吸盘，多个所述吸盘均分别设置于所述安装板上，多个所述吸盘用于吸取所述工件。
13.在其中一个实施例中，所述x轴移动组包括驱动件、驱动杆和连接块，所述连接块与所述驱动组件连接；所述驱动杆与所述连接块螺旋传动，所述驱动件用于驱动所述驱动杆绕自身轴线转动，通过所述连接块带动所述驱动组件沿所述驱动杆的轴向移动。
14.在其中一个实施例中，所述托盘装置还包括导向组，所述导向组包括导轨和滑动连接于所述导轨的滑块，所述导轨沿所述x方向延伸，所述滑块与所述连接块连接。
15.一种测试设备，包括如上所述的托盘装置。
16.本技术方案具有以下有益效果：上述托盘装置，将两个托盘机构分别命名为第一托盘机构和第二托盘机构，两个托盘机构对应的组件分别通过第一和第二进行区分。第一载板和第二载板沿x方向移动之前，第一升降组驱动第一载板相对第二载板沿竖直方向上升或下降一段距离，使得二者在竖直方向上的高度错开，从而防止二者沿x方向移动时产生干涉。例如第一工位对应为待料工位，第二工位对应为测试工位时，第一托盘机构将第一工件从待料工位输送到测试工位的过程中，第二载板将测试完成的第二工件从测试工位移动至待料工位；第一工件在测试工位进行品质测试时，可对处于待料工位的第二载板进行上料操作；测试完成后，第一工件从测试工位移动到待料工位的过程中，第二工件从待料工位移动至测试工位；然后在对处于待料工位的第一载板进行上料，第二工件在测试工位进行品质检测。第一工件在测试工位完成测试后，第一工件从测试工位移动至待料工位，同时第二工件被第二x轴移动组输送至测试工位，也就是说第一工件的收料和第二工件的送料是同时进行的，因此只有在送料/收料的过程中，测试工位处于空闲等待状态，从而缩短了测试工位的等待时间，进而提升了工件的整体测试效率。
附图说明
17.图1为本实用新型一实施例提供的托盘装置的结构示意图；
18.图2为图1所示的托盘装置在另一角度的局部示意图；
19.图3为图2所示的托盘装置的右视图；
20.图4为图2所示的托盘装置的俯视图。
21.附图标号：10-托盘装置；110-第一载板；120-第一x轴移动组；121-驱动件；122-驱动杆；123-连接块；124-导轨；125-滑块；130-第一升降组；140-第一y轴移动组；
22.210-第二载板；220-第二x轴移动组；230-第二升降组；240-第二y轴移动组；
23.310-上料盘；320-上料机械手；330-下料机械手；340-打标机构；350-打标盘；
24.410-机架；420-第三y轴移动组；430-第四y轴移动组；
25.510-第二工位。
具体实施方式
26.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽
度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
32.正如背景技术中所述，在工件的生产加工过程中，由于待加工工件的批量较大，因此存在生产效率不佳的问题。例如，在对柔性电路板(简称软板)进行品质测试时，现有的软板测试机构是通过送料手臂将待测板放置于托盘机构，托盘机构将软板送至测试位进行测试，测试完成后托盘机构回到待料位，由收料手臂将测试完成的软板取走，再由送料手臂将新的待测软板放置于载板，再重复上述的流程即可。测试完成的软板先要回到待料位被收料；送料手臂再重新放置新的待测软板；然后新的待测软板移动到待测位，在收料、放料和送料的过程中，测试位一直处于空闲状态，当软板数量较多时，严重影响了软板的测试效率。为了解决上述技术问题，于是有了本技术的发明构思，具体将通过下面的实施例进行说明。
33.如图2和图3所示，本实用新型一实施例提供的托盘装置10包括两个托盘机构；托盘机构包括驱动组件以及连接于驱动组件的载板，载板用于承载工件，驱动组件包括x轴移动组和升降组；升降组用于驱动载板沿竖直方向升降；x轴移动组用于驱动载板沿x方向移动，以带动载板在第一工位和第二工位510之间交换位置，两个载板沿x方向移动时，二者沿竖直方向错开，其中，竖直方向对应为z方向。
34.为便于描述和理解，将两个托盘机构分别命名为第一托盘机构和第二托盘机构，
两个托盘机构对应的组件分别通过第一和第二进行区分。第一x轴移动组120驱动第一载板110沿x方向从第二工位510移动至第一工位时，第二x轴移动组220驱动第二载板210沿x方向从第一工位移动至第二工位510；且第一载板110和第二载板210沿x方向移动之前，第一升降组130驱动第一载板110相对第二载板210沿z方向上升或下降一段距离，或者第二升降组驱动第二载板210相对第一载板110沿z方向上升或下降一段距离，使得二者在z方向上的高度错开，从而防止二者沿x方向移动时产生干涉。
35.以第一工位为待料工位，第二工位510为测试工位为例，第一托盘机构将第一工件从待料工位输送到测试工位的过程中，第二载板210将测试完成的第二工件从测试工位移动至待料工位；第一工件在测试工位进行品质测试时，可对处于待料工位的第二载板210进行下料操作，第二工件下料完毕后对第二载板210进行上料操作以上料第三工件；第一工件测试完成后，第一工件从测试工位移动到待料工位的过程中，第三工件从待料工位移动至测试工位；然后再对处于待料工位的第一载板110进行上料，第三工件在测试工位进行品质检测。第一工件完成测试后，从测试工位移动至待料工位，同时第三工件被第二x轴移动组220输送至测试工位，也就是说，第一载板上工件的收料和第二载板上工件的送料是同时进行的，因此只有在送料/收料的过程中，测试工位处于空闲等待状态，从而缩短了测试工位的等待时间，进而提升了工件的整体测试效率。当将上述的托盘装置10应用于工件加工时，则对应的第一工位可以为待料工位，第二工位510可以为加工工位。可以理解地，也可以第一工位为加工工位，第二工位510为待料工位。
36.如图2和图4所示，在其中一个实施例中，驱动组件还包括y轴移动组，对应地，第一y轴移动组140用于驱动第一载板110沿y方向移动；第二y轴移动组240用于驱动第二载板210沿y方向移动。以第一工位为待料工位，第二工位510为测试工位为例，当载板所处的位置与上料盘沿y方向的间隙较大时，则可以通过y轴移动组驱动载板相对上料盘做靠近运动，使得工件与上料盘之间的间距减小，缩小工件上料至载板的移动行程，便于人工或者机械手上料。当第一载板或第二载板带动工件移动至测试工位时，若对应载板上的工件的测试点与测试工位的测试治具没有对准时，则可以通过y轴移动组驱动载板沿y方向移动，以调节载板的位置，使其与测试治具对准，便于对工件进行品质检测。具体地，载板与y轴移动组的动力输出端直接连接，y轴移动组连接于升降组的动力输出端，升降组连接于x轴移动组的动力输出端，当x轴移动组动作时，带动升降组、y轴移动组和载板整体一起移动；当升降组动作时，带动y轴移动组和载板一起移动。在其他实施方式中，也可以是载板直接与升降组的动力输出端连接，升降组连接于y轴移动组的动力输出端，y轴移动组连接于x轴移动组的动力输出端，三者的连接顺序可以调换，只要不影响载板沿对应的方向移动即可。
37.如图2所示，在一实施例中，两个x轴移动组和两个升降组均分别设置于安装区域沿y方向的两侧。其中，安装区域为两个载板分别位于第一工位和第二工位时构成的区域，安装区域大致为长方形，第一载板的短边和第二载板的短边之间的最远距离构成该长方形安装区域的长，第一载板的长边和第二载板的长边之间的最远距离构成该长方形安装区域的宽。例如，第一升降组130和第一x轴移动组120设置于安装区域的左侧即第一载板110的左侧，第二升降组230和第二x轴移动组220设置于安装区域的右侧即第二载板210的右侧，当二者沿x方向做相向运动时，由于对应的移动组设置在安装区域沿y方向的两侧，因此只需保证两个载板沿z方向错位即可，两个移动组和两个升降组在移动过程中不会出现干涉
的可能，因此能够减小托盘装置10的占地面积，使其整体的结构更为紧凑。在另一实施例中，第一x轴移动组和第二x轴移动组均设置于第一载板或第二载板沿y方向的同侧，第一升降组和第二升降组均设置于第一载板或第二载板沿y方向的同侧。当第一载板和第二载板沿x方向做相向运动时，为了保证两个载板和对应的移动组不会产生干涉，既要保证两个载板沿z方向错位，还要保证两个升降组以及两个x轴移动组沿z方向以及y方向错位，则只需对应增大两个托盘机构沿y方向的间距即可。
38.如图2所示，在一具体的实施例中，x轴移动组包括驱动件121、驱动杆122和连接块123，连接块123与驱动组件连接，驱动杆122与连接块123螺旋传动。通过驱动件121驱动驱动杆122绕自身轴线转动，带动连接块123沿驱动杆122的轴向移动，进而带动与连接块123连接的升降组和载板移动，实现载板沿x方向的位置移动。驱动杆可以为丝杆结构，连接块可以为丝母结构，通过丝杆传动的方式带动载板沿x方向移动，从而在第一工位和第二工位510之间交换位置，以便准确的控制载板的移动速度并保证定位精度，使得载板准确移动至对应的待料位工位或者是测试工位等。在其他实施方式中，x轴移动组也可为带传动、直线电机传动等。升降组具体可以为气动传动也可以为丝杆传动等。
39.如图2所示，在又一实施例中，托盘装置10还包括导向组，导向组包括导轨124和滑动连接于导轨124的滑块125，导轨124沿x方向延伸，滑块125与连接块123连接。通过导轨124和滑块125的配合以对载板沿x方向的移动进行导向和限位，使得工件沿着预设的路径在第一工位和第二工位510之间移动，使其移动过程更加稳定，保证托盘装置10的使用可靠性，进而保证测试效率。
40.如图1所示，在其中一个实施例中，托盘装置10还包括与第一工位沿y方向间隔设置的上料盘310，上料盘310用于存储工件。第一工位对应为上料工位，由于上料盘310设置于上料工位的一侧，因此工件在第一工位和第二工位510之间移动时，可以同时将其他待测工件先取放至上料盘310，保证上料盘310始终存储有工件。当需要将工件上料至载板上时，则只需将工件沿y方向从上料盘310移动至载板即可，使得工件放置到载板上更为准确容易，降低从其他位置取料导致取料路径增加的风险，减少载板待料时间。
41.请参阅图1，在进一步的实施例中，托盘装置10还包括上料机械手320，上料机械手320设置于上料盘310的上方，通过上料机械手320沿y方向移动以将工件从上料盘310转移至载板上，从而提高上料至载板的自动化程度，使得上料更为准确高效。具体地，上料机械手320包括安装板及多个吸盘，吸盘连接于安装板上，以对吸盘进行固定。吸盘的管路上连接有真空发生器，当需要吸取工件时，真空发生器启动抽取负气压，使得吸盘产生真空吸力，从而实现对工件的抓取。进一步地，安装板上还可连接有气缸等伸缩结构。当需要吸取工件时，气缸驱动吸盘下降与上料盘310的工件接触；吸附到工件后，气缸驱动吸盘上升；接着吸盘沿y方向移动至载板的上方；然后吸盘下降，使得软板被放置于载板上，实现上料。
42.请参阅图1，在一实施例中，托盘装置10还包括打标盘350和设置于打标盘350上方的打标机构340，打标盘350与上料盘310设置于第一工位沿y方向的两侧。例如，打标盘350设置在第一工位的右侧，上料盘310设置在第一工位的左侧。当测试完毕的工件移动至第一工位后，则可以向右移动至打标盘350，通过打标机构340沿z方向升降，从而对位于打标盘350上的工件标记生产编号等，便于后续工序可以溯源，打标机构340的结构可参考现有技术。工件转移至打标盘350的过程中，上料机械手320同时可以从上料盘310取料，并将新的
工件放置于第一工位的载板上。由于上料盘310和打标盘350分别设置于第一工位的两侧，因此能够同时对第一工位处的载板进行上料操作和下料操作，且不会产生干涉，从而提高生产效率。
43.如图1所示，在一具体的实施例中，托盘装置10还包括与上料机械手320沿y方向间隔设置的下料机械手330，则可以通过下料机械手330自动将工件从第一工位转移至打标盘350。例如，上料机械手320设置在左侧，下料机械手330设置在右侧，由于上料机械手320和下料机械手330沿y方向间隔，且上料盘310和下料盘也是沿y方向间隔设置，因此上料机械手320的最大移动行程可以设置为第一工位和上料盘310沿y方向的间距；下料机械手330的最大移动行程可以设置为第一工位和打标盘350沿y方向的间距，且上料操作和下料操作不会干涉。在其他实施方式中，也可以不设置下料机械手330，仅通过上料机械手320实现上料操作和下料操作，则对应增加上料机械手320的最大移动行程，保证工件能够从上料盘310转移至载板，并从载板转移至打标盘350即可。下料机械手330的结构与上料机械手320类似，此处不再赘述。
44.如图1所示，在一实施例中，托盘装置10还包括机架410，机架410上安装有第三y轴移动组420和第四y轴移动组430，且二者沿x方向间隔设置；上料机械手320连接于第三y轴移动组420的动力输出端，下料机械手330连接于第四y轴移动组430的动力输出端，从而便于通过第四y轴移动组430驱动下料机械手330沿y方向移动以将位于第一工位的工件转移至打标盘350或者是对应的下料位置，同时第三y轴移动组420驱动上料机械手320沿y方向移动以将新的工件从上料盘310转移至位于第一工位的第一载板110或第二载板210，提升托盘装置10的自动化程度。第三y轴移动组420和第四y轴移动组430具体可以为直线电机等。
45.上述托盘装置10，以其应用于柔性电路板(简称软板)的性能测试为例，其中，第一工位可以为待料工位，第二工位510可以为测试工位。首先，上料机械手320吸附处于上料盘310的软板，并沿y方向相对待料工位做靠近运动，并移动至第一载板110的上方，然后上料机械手320松开软板，使得软板放置于第一载板110上；
46.其次，第一y轴移动组140带动第一载板110沿y方向移动至测试工位，同时第二载板210移动到待料工位；
47.接着，第一载板110在测试工位进行品质检测，同时上料机械手320吸附上料盘310的软板并将其移动至第二载板210上；
48.进一步地，第一载板110完成测试后，从测试工位沿y方向移动至待料工位，同时第二载板210从待料工位沿y方向移动至测试工位；
49.最后，下料机械手330将第一载板110的软板从待料工位移动至打标盘350进行打标，上料机械手320同时对第一载板110进行上料，且第二载板210的软板同时在测试工位进行品质检测；
50.第二载板210测试完成后，第二载板210沿x方向从测试工位移动至待料工位，下料机械手330将软板移动到打标盘350进行打标，与此同时，上料机械手320将新的软板上料至第二载板210；并且刚上料完毕的第一载板110移动至测试工位进行测试，从而不断重复上述的流程，以实现大批量软板的性能测试。相较于现有技术中在收料、放料和送料的过程中，测试工位一直处于空闲状态，本技术只有在送料/收料的过程中，测试工位处于空闲等
待状态，从而缩短了测试工位的等待时间，进而提升了工件的整体测试效率。
51.进一步地，本实用新型还提供一种测试设备(图未示)，包括如上所述的托盘装置。该测试设备可以用来对柔性电路板或者其他需要测试的工件进行品质检测。本技术的测试设备，基于上述实施例的托盘装置，因而能够缩短测试工位的等待时间，进而提升工件的整体测试效率。
52.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
53.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。