水平对卧式动态测试机及使用该测试机的动态测试设备

摘要

一种水平对卧式动态测试机及使用该测试机的动态测试设备，动态测试机包括有：一承载台、二往复装置、一主旋转马达、二测试座、及一平衡轴。其中，每一往复装置具有滑设于承载台的往复滑块、偏心板及连杆，连杆的二端分别枢接往复滑块及偏心板。主旋转马达上套设有主旋转轴，偏心板皆连接于主旋转轴上，主旋转轴上套设有主动齿轮。二测试座分别设置于二往复滑块上，平衡轴上套设有与主旋转轴上的主动齿轮相互啮合的被动齿轮及配重块。由此，本发明于运转时可减震，不仅可提高G力的加速度测试，且可扩大测试的数量。

说明书

技术领域

本发明是关于一种水平对卧式动态测试机及使用该测试机的动态测 试设备，尤其指一种适用于测试动态传感器的水平对卧式动态测试机及使 用该测试机的动态测试设备。

背景技术

近几年来，随着微机电系统的日新月异，各种小型化、高性能且成本 低廉的传感器纷纷问世，使得传感器由关键组件进一步提升成为产生创新 价值的主要组件，例如：苹果公司的iPhone、新世代iPod、任天堂的Wii 所使用的三轴加速度传感器，大部分采用微机电系统技术运用在传感器 上，加速度传感器的运作原理为感应出加速度方向的XYZ三轴成分，从而 得出物体在三度空间中的运动向量。

请参阅图1是公知的直线往复动态测试机的示意图，其直线往复装置 具有一滑设于承载台91上的往复滑块95、一偏心轮92及一连杆93，其偏心 轮92并具有一配重块94，连杆93的二端分别枢接往复滑块95与偏心轮92上 相对于配重块94的一侧，配重块94主要用以平衡二端受力，以维持整体运 转的稳定性。另，测试座96则设置于往复滑块95上，测试座96上容设有复 数待测传感器97。

前述公知直线往复动态测试机是利用曲柄滑块机构的加速度特性，作 用于动态感测装置，来达到高G力(G-force)的测试条件，然此种单边直线 往复的设计于测试时，整体装置的震动颇大，机台本体会晃动过大，影响 测试质量，且其测试G力顶多为4G，并非十分理想，尚有改善的空间。

发明人缘因于此，本于积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问题 的水平对卧式动态测试机及使用该测试机的动态测试设备，几经研究实验 终至完成本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种水平对卧式动态测试机及使用该测 试机的动态测试设备，以改进公知技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的水平对卧式动态测试机，包括：

一承载台；

一第一往复装置，包括有一滑设于该承载台的第一往复滑块、一第一 偏心板及一第一连杆，该第一连杆的二端分别枢接该第一往复滑块及该第 一偏心板；

一第二往复装置，包括有一滑设于该承载台的第二往复滑块、一第二 偏心板及一第二连杆，该第二连杆的二端分别枢接该第二往复滑块及该第 二偏心板；

一主旋转马达，套设有一主旋转轴，该第一偏心板及该第二偏心板连 接于该主旋转轴上，一起连动，该主旋转轴套设有一主动齿轮；

一第一测试座，设置于该第一往复滑块上；

一第二测试座，设置于该第二往复滑块上；以及

一平衡轴，套设有一被动齿轮及一配重块，该被动齿轮与该主动齿轮 相互啮合。

所述的水平对卧式动态测试机，其中，该第一往复装置与该第二往复 装置分别位于该主旋转轴的相对侧。

所述的水平对卧式动态测试机，其中，该第一偏心板包括有一第一上 偏心板及一第一下偏心板，该第一连杆位于该第一上偏心板及该第一下偏 心板之间。

所述的水平对卧式动态测试机，其中，该第二偏心板包括有一第二上 偏心板及一第二下偏心板，该第二连杆位于该第二上偏心板及该第二下偏 心板之间。

所述的水平对卧式动态测试机，其中，包括有一第一副旋转马达，套 设有一第一副旋转轴，该第一往复滑块连接于该第一副旋转轴上，一起连 动。

所述的水平对卧式动态测试机，其中，包括有一第二副旋转马达，套 设有一第二副旋转轴，该第二往复滑块连接于该第二副旋转轴上，一起连 动。

所述的水平对卧式动态测试机，其中，该第二副旋转轴、该第一副旋 转轴及该主旋转轴是平行设置。

所述的水平对卧式动态测试机，其中，包括有一下板及固设于该下板 上的复数直立压缸，该复数直立压缸顶抵于该承载台的底面。

所述的水平对卧式动态测试机，其中，包括有复数弹性件，固设于该 下板上。

所述的水平对卧式动态测试机，其中，该第一偏心板与该第二偏心板 相对偏差180°旋转角度。

本发明提供的使用水平对卧式动态测试机的动态测试设备，包括：

一动态测试机，包括有一承载台、一第一往复装置、一第二往复装置、 一主旋转马达、一第一测试座、一第二测试座、及一平衡轴，该第一往复 装置具有一滑设于该承载台的第一往复滑块、一第一偏心板及一第一连 杆，该第一连杆的二端分别枢接该第一往复滑块及该第一偏心板，该第二 往复装置具有一滑设于该承载台的第二往复滑块、一第二偏心板及一第二 连杆，该第二连杆的二端分别枢接该第二往复滑块及该第二偏心板，该主 旋转马达套设有一主旋转轴，该第一偏心板及该第二偏心板连接于该主旋 转轴上一起连动，该主旋转轴套设有一主动齿轮，该第一测试座设置于该 第一往复滑块上，该第二测试座设置于该第二往复滑块上，该平衡轴套设 有一被动齿轮及一配重块，该被动齿轮与该主动齿轮相互啮合；

一旋转机构，用以旋转该动态测试机一预定角度；以及

一进出料装置，包括有一旋转轮、及至少一升降吸取头，该至少一升 降吸取头系固设于该旋转轮上，用以吸取该第一测试座或第二测试座上的 待测传感器。

所述的动态测试设备，其中，该进出料装置包括有一进料平台、及一 机器手臂，该至少一升降吸取头选择式移动至该进料平台上方，该机器手 臂选择式移动于该进料平台、该第一测试座与该第二测试座之间。

所述的动态测试设备，其中，包括有一分料装置，该分料装置具有至 少一芯片承载盘及至少一取放装置，该至少一取放装置选择式移动于该至 少一芯片承载盘、该第一测试座与该第二测试座之间。

所述的动态测试设备，其中，该第一往复装置与该第二往复装置分别 位于该主旋转轴的相对侧。

所述的动态测试设备，其中，包括有一第一副旋转马达，套设有一第 一副旋转轴，该第一往复滑块连接于该第一副旋转轴上，一起连动。

所述的动态测试设备，其中，包括有一第二副旋转马达，套设有一第 二副旋转轴，该第二往复滑块连接于该第二副旋转轴上，一起连动。

所述的动态测试设备，其中，包括有一下板及固设于该下板上的复数 直立压缸，该复数直立压缸顶抵于该承载台的底面。

所述的动态测试设备，其中，包括有有复数弹性件，固设于该下板上。

所述的动态测试设备，其中，该预定角度为180°。

所述的动态测试设备，其中，该第一偏心板与该第二偏心板相对偏差 180°旋转角度。

本发明经由水平对卧式的双边往复结构设计，而达到有效抑制震动的 功能，进而可提高G力至12G的加速度测试。且平衡轴与减重块的设计， 也可提升测试时整体机台的稳定度。

本发明由分设于承载台相对二边的测试装置，同时测试二边测试座上 的待测传感器，可大幅扩大测试待测传感器的数量，以节省成本。

附图说明

图1是公知的直线往复动态测试机的示意图。

图2是本发明第一较佳实施例动态测试设备的立体图。

图3是本发明一较佳实施例的动态测试机的立体图。

图4是本发明一较佳实施例的动态测试机部分下视立体图。

图5是本发明一较佳实施例的动态测试机部分上视立体图。

图6是本发明一较佳实施例的动态测试机另一部分上视立体图。

图7是本发明第一较佳实施例动态测试设备的示意图。

图8是本发明第一较佳实施例动态测试设备的系统架构图。

图9是本发明第二较佳实施例动态测试设备的示意图。

图10是本发明第三较佳实施例动态测试设备的示意图。

图11是本发明第三较佳实施例动态测试设备的内部俯视图。

附图中主要组件符号说明：

1动态测试机；2第一测试座；4第二测试座；6控制器；8动态测试设 备；10承载台；12下板；13直立压缸；15弹性件；20第一往复装置；21第 一往复滑块；22第一偏心板；221第一上偏心板222第一下偏心板；23第 一连杆；30第二往复装置；31第二往复滑块；32第二偏心板；321第二上 偏心板；322第二下偏心板；33第二连杆；40主旋转马达；41主旋转轴； 42主动齿轮；46第一副旋转马达；47第一副旋转轴；48第二副旋转马达； 49第二副旋转轴；50平衡轴；51配重块；52被动齿轮；60旋转机构；70、 700进出料装置；71旋转轮；72升降吸取头；73气压缸；74固定轮；75进 料平台；76机器手臂；79待测传感器；80分料装置；81芯片承载盘；811 进料承载盘；812出料承载盘；82取放装置；821进料取放装置；822出料 取放装置；91承载台；92偏心轮；93连杆；94配重块；95往复滑块；96测 试座；97待测传感器。

具体实施方式

本发明的水平对卧式动态测试机包括有：一承载台、一第一往复装置、 一第二往复装置、一主旋转马达、一第一测试座、一第二测试座、及一平 衡轴。其中，第一往复装置具有一滑设于承载台上的第一往复滑块、一第 一偏心板及一第一连杆，第一连杆的二端分别枢接第一往复滑块及第一偏 心板。另，第二往复装置也包括有一滑设于承载台上的第二往复滑块、一 第二偏心板及一第二连杆，第二连杆的二端分别枢接第二往复滑块及第二 偏心板；且第一偏心板与第二偏心板是相对偏差180°旋转角度。

上述主旋转马达上套设有一主旋转轴，第一偏心板及第二偏心板皆连 接于主旋转轴上。亦即，主旋转轴、第一偏心板及第二偏心板三者皆藉由 主旋转马达带动而一起旋转连动，主旋转轴上并且套设有一主动齿轮。

上述第一测试座设置于第一往复滑块上，而第二测试座则设置于第二 往复滑块上。另，平衡轴上套设有一被动齿轮及一配重块，被动齿轮与主 旋转轴上的主动齿轮相互啮合。

上述第一往复装置与第二往复装置可分别位于主旋转轴的相对侧，可 相互抵消运转时往复装置的作用力，进而减低机台的震动力。当然，上述 往复装置亦可为气压缸装置、油压缸装置、导螺杆装置、或其他等效装置。

上述每一偏心板可包括有一上偏心板及一下偏心板，相对应的连杆则 位于上偏心板及下偏心板之间。藉由连杆夹设于二片偏心板之间，可增加 连杆于往复运动时的平稳度。

本发明可还包括有一第一副旋转马达，第一副旋转马达上套设有一第 一副旋转轴，第一往复滑块则连接于第一副旋转轴上，一起连动。由此， 第一往复滑块可经由第一副旋转马达带动而与第一副旋转轴一起旋转连 动，故第一往复滑块上的第一测试座也一起旋转，可对待测传感器进行二 维运动的测试。

本发明可还包括有一第二副旋转马达，第二副旋转马达上套设有一第 二副旋转轴，第二往复滑块则连接于第二副旋转轴上，一起连动。同样地， 第二往复滑块可经由第二副旋转马达带动而与第二副旋转轴一起旋转连 动。故第二往复滑块上的第二测试座也一起旋转，可对待测传感器进行二 维运动的测试。

本发明可还包括有一下板及固设于下板上的复数直立压缸，复数直立 压缸系顶抵于承载台的底面。由此，承载台可由复数直立压缸而上升或下 降，以使测试设备于动态测试或分料的作业方便。

本发明可还包括有复数弹性件，其固设于下板上，可确保承载台与测 试设备对位的精密度，进而提升待测传感器测试的效率与质量。

本发明的动态测试设备包括有：一动态测试机、一旋转机构及一进出 料装置。其中，动态测试机包括有一承载台、一第一往复装置、一第二往 复装置、一主旋转马达、一第一测试座、一第二测试座、及一平衡轴；第 一往复装置具有一滑设于承载台的第一往复滑块、一第一偏心板及一第一 连杆，第一连杆的二端分别枢接第一往复滑块及第一偏心板；第二往复装 置具有一滑设于承载台的第二往复滑块、一第二偏心板及一第二连杆，第 二连杆的二端分别枢接第二往复滑块及第二偏心板；主旋转马达套设有一 主旋转轴，第一偏心板及第二偏心板连接于主旋转轴上一起连动，且主旋 转轴套设有一主动齿轮；第一测试座设置于第一往复滑块上，第二测试座 设置于第二往复滑块上；平衡轴套设有一被动齿轮及一配重块，被动齿轮 与主动齿轮相互啮合。

旋转机构是用以旋转动态测试机一预定角度。进出料装置包括有一旋 转轮、及至少一升降吸取头，至少一升降吸取头固设于旋转轮上，并可选 择式移动于动态测试机的第一测试座或第二测试座上方，用以吸取第一测 试座或第二测试座上的待测传感器，旋转轮则会带动升降吸取头旋转移 动，以利检测的进行。

上述进出料装置可还包括有一进料平台、及一机器手臂，至少一升降 吸取头可选择式移动至进料平台上方，机器手臂可选择式移动于进料平 台、第一测试座与第二测试座之间。其中，升降吸取头是用以取放待测传 感器于进料平台上，而机器手臂再将待测传感器从进料平台取出并置于第 一测试座或第二测试座内。此外，进料平台可为旋转平台、输送带、或其 他等效装置。

本发明的动态测试设备可还包括有一分料装置，分料装置具有至少一 芯片承载盘及至少一取放装置，取放装置可选择式移动于至少一芯片承载 盘、第一测试座与第二测试座之间。亦即，至少一取放装置主要系将待测 传感器从芯片承载盘中取出置于第一测试座或第二测试座内。另外，于检 测完毕后至少一取放装置又将待测传感器从第一测试座或第二测试座中 取出并置放于芯片承载盘内。据此，本发明的动态测试设备可依据实际需 求使用不同的进料装置或分料装置，以达到最佳的测试产能。

上述旋转机构可用以旋转动态测试机的预定角度可为180°，第一测试 座或第二测试座的位置互换，以利进出料装置取出或置放第一测试座或第 二测试座上的待测传感器。

以下结合附图对本发明作详细说明。

请参阅图2与图3，分别为本发明第一较佳实施例的动态测试设备及动 态测试机的立体图。本实施例的动态测试设备8主要利用一控制器6来动态 测试机1作测试，在本实施例中，控制器6是指设于动态测试设备8外部的计 算机，当然控制器6其也可设于动态测试设备8内部。本实施例的动态测试 设备8内部详细构造容后详述。而本实施例的动态测试机1是采用水平对卧 式的结构设计。

请再参阅图4～图6，其分别为本发明一较佳实施例的动态测试机部分 下视立体图及不同角度的部分上视立体图，并请一并参阅图3。本实施例 的动态测试机1主要包括有：一承载台10、一第一往复装置20、一第二往 复装置30、一主旋转马达40、一第一测试座2、一第二测试座4、一平衡轴 50、一第一副旋转马达46、一第二副旋转马达48、以及一下板12。

第一往复装置20及第二往复装置30组设于承载台10的相对应侧，第一 往复装置20具有一滑设于承载台10上的第一往复滑块21、一第一偏心板22 及一第一连杆23，第一测试座2设置于第一往复滑块21上，第一连杆23的 二端分别枢接第一往复滑块21及第一偏心板22。在本实施例中，第一偏心 板22是由一第一上偏心板221及一第一下偏心板222所组成，而第一连杆23 则位于第一上偏心板221及第一下偏心板222之间，因此可增加第一连杆23 于往复运动时的平稳度。

同样地，第二往复装置30也具有一滑设于承载台10上的第二往复滑块 31、一第二偏心板32及一第二连杆33，第二测试座4设置于第二往复滑块 31上，第二连杆33的二端分别枢接第二往复滑块31及第二偏心板32。 在本实施例中，第二偏心板32也是是由一第二上偏心板321及一第二 下偏心板322所组成，第二连杆33则位于第二上偏心板321及第二下偏心板 322之间，因此可增加第二连杆33于往复运动时的平稳度。

主旋转马达40上套设有一主旋转轴41，第一偏心板22及第二偏心板32 皆连接于主旋转轴41上。亦即，主旋转轴41、第一偏心板22及第二偏心板 32三者皆由主旋转马达40带动而一起旋转连动，且主旋转轴41上套设有一 主动齿轮42。

平衡轴50上套设有一被动齿轮52及一配重块51，被动齿轮52与主旋转 轴41上的主动齿轮42相互啮合。当主旋转马达40旋转时，主动齿轮42可带 动被动齿轮52一同旋转，进而配重块51也跟着旋转，本实施例由平衡轴50 与减重块51的设计，可提升测试时整体机台的稳定度。

在本实施例中，第一往复装置20与第二往复装置30分别位于主旋转轴 41的相对侧，且第一偏心板22与第二偏心板32是相对偏差180°旋转角度， 故当测试时，第一往复装置20的第一往复滑块21与第二往复装置30的第二 往复滑块31同时远离或是同时靠近主旋转轴41。因此，本实施例能经由水 平对卧式的双边往复结构设计，而达到有效抑制震动的功能，且因同时测 试第一测试座2及第二测试座4上的待测传感器，可大幅扩大测试待测传感 器的数量，节省成本。

此外，第一副旋转马达46套设有一第一副旋转轴47，第一往复装置20 的第一往复滑块21连接于第一副旋转轴47上，使第一副旋转轴47与第一往 复滑块21可一起旋转连动，由此可对第一测试座2上的待测传感器(图未示) 进行二维运动的测试。

同样地，第二副旋转马达48也是套设有一第二副旋转轴49，第二往复 装置30的第二往复滑块31连接于第二副旋转轴49上，使第二副旋转轴49与 第二往复滑块31可一起旋转连动，由此可对第二测试座4上的待测传感器 (图未示)进行二维运动的测试。在本实施例中，第二副旋转轴49、第一副 旋转轴47及主旋转轴41是平行设置。

如图3所示，并请一并参阅图2，动态测试机1的下板12固设于承载台 10下方，且下板12上固设有复数直立压缸13，复数直立压缸13顶抵于承载 台10的底面，可使承载台10由复数直立压缸13而上升或下降，以方便动态 测试设备8于动态测试或分料时的作业。且下板12上并固设有复数弹性件 15，也可确保承载台10与动态测试设备8对位的精密度，进而提升待测传 感器测试的效率与质量。

由此，本发明的动态测试机1能经由水平对卧式的双边往复结构设计， 可提高所需加速度测试的G力，而达到有效抑制震动的功能。且本发明藉 由平衡轴50与减重块51的设计，也可提升测试时整体机台的稳定度。又， 由分设于承载台10上相对二边的测试装置，可同时测试第一测试座2及第 二测试座4上的待测传感器(图未示)，也可大幅扩大测试待测传感器的数 量，节省成本。

请参阅图7与图8，其分别为本发明第一较佳实施例动态测试设备的示 意图及系统架构图，并请一并参阅图2～6。本实施例的动态测试设备8包括 有：一动态测试机1、一控制器6、一旋转机构60、及一进出料装置70。

动态测试机1主要包括有一承载台10、一第一往复装置20、一第二往 复装置30、一主旋转马达40、一第一测试座2、一第二测试座4、一平衡轴 50、一第一副旋转马达46、一第二副旋转马达48、以及一下板12。另，第 一往复装置20及第二往复装置30组设于承载台10的相对应侧，第一往复装 置20具有一滑设于承载台10上的第一往复滑块21、一第一偏心板22及一第 一连杆23，第一测试座2设置于第一往复滑块21上，第一连杆23的二端分 别枢接第一往复滑块21及第一偏心板22。

同样地，第二往复装置30也具有一滑设于承载台10上的第二往复滑块 31、一第二偏心板32及一第二连杆33，第二测试座4设置于第二往复滑块 31上，第二连杆33的二端分别枢接第二往复滑块31及第二偏心板32。又， 主旋转马达40上套设有一主旋转轴41，第一偏心板22及第二偏心板32皆连 接于主旋转轴41上。另，平衡轴50上套设有一被动齿轮52及一配重块51， 被动齿轮52与主旋转轴41上的主动齿轮42相互啮合。在本实施例中，第一 往复装置20与第二往复装置30分别位于主旋转轴41的相对侧，且第一偏心 板22与第二偏心板32是相对偏差180°旋转角度。

进出料装置70具有一旋转轮71、固定轮74、复数气压缸73、及复数升 降吸取头72。升降吸取头72组设于旋转轮71上，并由旋转轮71的带动可选 择式地移动至动态测试机1的第一测试座2或第二测试座4上方或其他位 置。其中，升降吸取头72在本实施例中为一真空吸取头，其可取放第一测 试座2或第二测试座4上的待测传感器79(绘于图9)。另外，固定轮74上又组 设有复数气压缸73，当升降吸取头72移动到预定位置时，气压缸73会驱动 升降吸取头72进行升降取放动作。

旋转机构60可旋转动态测试机1一预定角度，在本实施例中，该预定 角度系为180°，可使动态测试机1的第一测试座2与第二测试座4的位置可 以互换，以利升降吸取头72可吸取动态测试机1的第一测试座2或第二测试 座4上的待测传感器79(绘于图9)。

请参阅图9，是本发明第二较佳实施例动态测试设备的示意图，本实 施例的动态测试设备与第一实施例大致相同，其差异仅在于本实施例的进 出料装置700另具有一进料平台75、及一机器手臂76，至少一升降吸取头 72选择式移动至进料平台75上方。其中，进料平台75可为旋转平台或输送 带，其主要用以将升降吸取头72传送过来的待测传感器79提供给机器手臂 76。亦即，升降吸取头72将待测传感器79置于一侧，而进料平台75则以旋 转或输送带手段移到另一侧。另外，机器手臂76可选择式地移动于进料平 台75与动态测试机1的第一测试座2或第二测试座4之间，将待测传感器79 从进料平台75上一一吸取至第一测试座2或第二测试座4内。而当待测传感 器79全部置放完成后，便可开始进行直线往复式动态测试。

请再参阅图10与图11，其分别为本发明第三较佳实施例动态测试设备 的示意图与内部俯视图，并请一并参阅图3。于本实施例中，动态测试机1 的第一往复装置20与第二往复装置30是直接整合于分料装置80(Handler) 中，以节省空间及其他多余的搬运手段。其中，分料装置80包括有四个芯 片承载盘81(tray)、及二个取放装置82。取放装置82可选择式地移动于芯片 承载盘81与动态测试机1的第一测试座2与第二测试座4之间。其中，四个 芯片承载盘81分包括二进料承载盘811、及二出料承载盘812。进料承载盘 811是承载未经测试的待测传感器79，而出料承载盘812则承载经测试过后 的待测传感器79。

在本实施例中，出料承载盘812可分别包括合格、及不合格的出料承 载盘812，用以分辨经测试后的合格传感器、及不合格传感器。同样地， 本实施例包括有二套取放装置82，其分别为进料取放装置821、出料取放 装置822。其中，进料取放装置821负责将进料承载盘811上的待测传感器 79搬运至动态测试机1的第一测试座2与第二测试座4上。而待测试完毕后， 出料取放装置822再将第一测试座2与第二测试座4上的待测传感器79装载 至出料承载盘812内。据此，本发明的动态测试设备可依据实际需求使用 不同的进料装置或分料装置，以达到最佳的测试产能。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围 自应以申请的权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。