CN113523762B - 一种终端设备usb自动插拔装置和终端设备测试机 - Google Patents

一种终端设备usb自动插拔装置和终端设备测试机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种终端设备USB自动插拔装置和终端设备测试机。通过夹具将终端设备固定后，再通过图像采集器采集终端设备的USB接口图像，并将采集到的USB接口图像发送至控制器，控制器通过对USB接口图像进行分析，可得出当前终端设备的USB接口位置，并控制夹取机构夹取USB模组移动至目标位置，然后将USB模组***USB接口，而在对终端设备测试完成后，控制器控制夹取机构夹取USB模组，并将USB模组从USB接口拔出，本申请相较于现有技术，不需要依靠人工对USB模组进行插拔，进而不会因人工插拔时力度问题而损坏USB接口。

Description

一种终端设备USB自动插拔装置和终端设备测试机
技术领域
本发明涉及终端测试领域，具体为一种终端设备USB自动插拔装置和终端设备测试机。
背景技术
USB是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯，是应用在PC领域的接口技术。由于USB接口支持设备热插拔功能，使得目前很多电子产品都配有USB接口，以方便USB存储设备读写。而在终端设备出厂前需要对终端设备的USB接口进行测试，避免终端设备出厂后因USB接口问题而返修。
但是，在对终端设备的USB接口进行测试之前，需要通过人工将USB模组***USB接口，而随着电子产品的产能增加，使得工厂每天需要大量人工将USB接口***和拔出终端设备，而人工在插拔时由于力度不同，可能会导致终端设备的USB接口损坏。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种终端设备USB自动插拔装置和终端设备测试机，以解决采用人工插拔USB模组导致终端设备的USB接口损坏问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明第一方面公开了一种终端设备USB自动插拔装置，包括：图像采集器、控制器、夹取机构和多个夹具；
所述夹取机构用于夹取USB模组***终端设备的USB接口；
所述夹具用于固定终端设备；
所述图像采集器用于采集所述终端设备的USB接口图像，并将所述USB接口图像发送至控制器；
所述控制器基于所述USB接口图像确定所述USB接口位置，并控制所述夹取机构夹取USB模组***所述USB接口，或控制所述夹取机构夹取USB模组从所述USB接口拔出。
优选的，所述夹具包括：放置台和夹紧机构；
所述放置台用于竖直放置终端设备；
所述夹紧机构用于与所述放置台配合，将终端设备固定于所述放置台。
优选的，所述夹紧机构包括：纵向限位单元、横向夹紧单元、纵向驱动器和横向驱动器；
所述放置台的第一侧设置有限位件，所述限位件能够与所述纵向限位单元配合对终端设备进行纵向限位；
所述横向驱动器用于驱动所述横向夹紧单元对终端设备横向夹紧，所述纵向驱动器用于驱动所述纵向限位单元对终端设备进行纵向夹紧。
优选的，所述横向夹紧单元用于与终端设备接触的一侧设有多个滚珠。
优选的，一个所述横向驱动器可驱动多个所述横向夹紧单元对终端设备夹紧。
优选的，所述放置台包括：竖板和支撑板；
沿所述支撑板横向开设有用于垂直安装所述竖板和避让终端设备侧边凸起件的凹槽；
所述凹槽的宽度大于所述竖板的厚度。
优选的，所述竖板与终端设备接触的第一侧设有用于避让终端设备背板凸起件的避让结构。
优选的，所述放置台还包括：若干个垫块；
所述竖板的第一侧的第一端厚度小于第二端厚度，所述第一端与第二端之间形成有台阶；
所述竖板的第一侧的第一端开设有用于安装垫块的多个安装孔。
优选的，还包括：移动机构；
所述夹取机构和所述图像采集器设置于所述移动机构；
所述移动机构用于带动所述夹取机构和所述图像采集器横向和/或纵向移动。
优选的，所述夹取机构，包括：夹爪气缸和滑台气缸；
所述夹爪气缸用于夹取USB模组；
所述滑台气缸通过滑动可将所述夹爪气缸夹取的USB模组***USB接口，或将所述夹爪气缸夹取的USB模组从USB接口处拔出。
本发明第二方面公开了一种终端设备测试机，包括USB模组、用于收纳所述USB模组的收纳装置和本发明第一方面公开的终端设备USB自动插拔装置。
由上述内容可知，本发明公开了一种终端设备USB自动插拔装置和终端设备测试机，通过夹具将终端设备固定后，再通过图像采集器采集终端设备的USB接口图像，并将采集到的USB接口图像发送至控制器，控制器通过对USB接口图像进行分析，可得出当前终端设备的USB接口位置，并控制夹取机构夹取USB模组移动至目标位置，然后将USB模组***USB接口，而在对终端设备测试完成后，控制器控制夹取机构夹取USB模组，并将USB模组从USB接口拔出，本申请相较于现有技术，不需要依靠人工对USB模组进行插拔，进而不会因人工插拔时力度问题而损坏USB接口。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种终端设备USB自动插拔装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的图像采集器的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的夹取机构的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的夹具的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的放置台的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的横向夹紧单元的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的纵向限位单元的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的多个终端设备放置示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例提供一种终端设备USB自动插拔装置，参见图1，图1为终端设备USB自动插拔装置的结构示意图，终端设备USB自动插拔装置包括：图像采集器1、控制器、夹取机构3和多个夹具4；
所述夹取机构用于夹取USB模组***USB接口；
夹具4用于固定终端设备5；
图像采集器1用于采集终端设备5的USB接口图像，并将USB接口图像发送至控制器；
控制器基于USB接口图像确定USB接口位置，并控制夹取机构3夹取USB模组***USB接口，或控制夹取机构3夹取USB模组从USB接口拔出。
需要说明的是，夹具4是一种能够将终端设备5进行固定的夹具4，通过夹具4将终端设备5固定后，再通过图像采集器1采集终端设备5的USB接口图像，并将采集到的USB接口图像发送至控制器，控制器通过对USB接口图像进行分析，可得出当前终端设备5的USB接口位置，并控制夹取机构3夹取USB模组6移动至目标位置，然后将USB模组6***USB接口，而在对终端设备5测试完成后，控制器控制夹取机构3夹取USB模组6，并将USB模组6从USB接口拔出，本申请相较于现有技术，不需要依靠人工对USB模组6进行插拔，进而不会因人工插拔时力度问题而损坏USB接口。
进一步，夹具4包括：放置台41和夹紧机构；
放置台41用于竖直放置终端设备5；
夹紧机构用于与放置台41配合，将终端设备5固定于放置台41。
需要说明的是，通过设置放置台41，使得终端设备5能够竖直放置，进而能够放置不同尺寸的终端设备5，并通过夹紧机构与放置台41的配合，能够将不同尺寸的终端设备5进行夹紧，避免夹取机构3在将USB模组6***USB接口时，或在将USB模组6从USB接口拔下时，终端设备5从放置台41掉落。
具体的，夹紧机构包括：纵向限位单元42、横向夹紧单元43、纵向驱动器44和横向驱动器45；
放置台41的第一侧设置有限位件46，限位件46能够与纵向限位单元42配合对终端设备进行纵向限位；
横向驱动器45用于驱动横向夹紧单元43对终端设备5横向夹紧，纵向驱动器44用于驱动纵向限位单元42对终端设备5进行纵向夹紧。
需要说明的是，通过在放置台41的第一侧设置有限位件46，限位件46能够与纵向限位单元42配合对终端设备进行纵向限位，横向驱动器45驱动横向夹紧单元43对终端设备5横向夹紧，以及通过纵向驱动器44驱动纵向限位单元42对终端设备进行纵向限位，可以自动将终端设备5固定在放置台41上，避免夹取机构3在将USB模组6***USB接口时，或在将USB模组6从USB接口拔下时，终端设备5出现左摇右晃，无法将USB模组6***USB接口或无法将USB模组从USB接口上拔下。
具体的，横向夹紧单元43用于与终端设备接触的一侧设有多个滚珠47。
需要说明的是，通过在横向夹紧单元43与终端设备接触的一侧设置多个滚珠47，可防止横向夹紧单元43在对终端设备限位过程中，将终端设备外表面刮花。
进一步，一个横向驱动器45可驱动多个横向夹紧单元43对终端设备5夹紧。
需要说明的是，通过一个横向驱动器45可驱动多个横向夹紧单元43对终端设备5夹紧，能够一次性可对多个终端设备5进行夹紧，有效提高了对终端设备5的测试效率。优选的，一个驱动器可驱动10个横向夹紧单元对10个终端设备5夹紧。
具体的，放置台41包括：竖板411和支撑板412；
沿所述支撑板412横向开设有用于垂直安装所述竖板411和避让终端设备侧边凸起件的凹槽4121；
所述凹槽4121的宽度大于所述竖板411的厚度。
需要说明的是，通过沿支撑板412横向开设用于垂直安装所述竖板411和避让终端设备侧边凸起件的凹槽4121，可以方便竖板411准确安装在支撑板412上，避免竖板411因安装不到位，导致夹紧机构无法将终端设备夹紧，最终夹取机构无法将夹取的USB模组***终端设备的USB接口。
由于终端设备侧边可能会设置凸起件，如手机的音量捷键和电源键，为了避免终端设备放置于支撑板412上时，终端设备在自身重力作用下误按凸起件，因此将凹槽4121的宽度设置为大于所述竖板411的厚度，使得终端设备竖直放置于支撑板412上时，终端设备侧边的凸起件处于凹槽4121内，避免终端设备的凸起件被误按。
进一步，所述放置台41与终端设备接触的第一侧设有用于避让终端设备凸起件的避让结构。
需要说明的是，现有的终端设备后背面常常会设有凸起的相机模组(如手机)，为了避免凸起的相机模组受力损害，因此，通过在放置台41的第一侧设置避让结构，可在对终端设备进行夹紧之前，将终端设备的凸起件(即相机模组)放置于避让结构中，这样在对终端设备进行夹紧时，终端设备的凸起件就不会受力，因此，本申请能够有效避免终端设备的凸起件在进行夹紧时损坏。
具体的，所述放置台41还包括：若干个垫块48；
所述竖板411的第一侧的第一端4112厚度小于第二端4113厚度，所述第一端4112与第二端4113之间形成有台阶；
所述竖板的第一侧的第一端4112开设有用于安装垫块48的多个安装孔4114。
需要说明的是，通过在竖板411的第一侧设置台阶，并使竖板411的第一端4112厚度小于第二端4113的厚度，在将终端设备进行夹紧之前，根据终端设备的凸起件的位置，将垫块48安装在不与终端设备的凸起件接触的位置，使终端设备的凸起件(即相机模组)能够放置于第一端4112时，不与垫块48接触，这样在对终端设备进行夹紧时，终端设备的凸起件就不会受力，因此，本申请能够有效避免终端设备的凸起件在进行夹紧时损坏。
优选的，纵向驱动器和/或横向驱动器为气缸。
需要说明的是，纵向驱动器和/或横向驱动器可以为气缸，也可以为其他能够提供动力的动力组件，如液压缸，故而纵向驱动器和/或横向驱动器并不仅限于气缸。
优选的，图像采集器1为CCD(Charge coupled Device，电荷耦合元件)相机。
需要说明的是，CCD相机是在安全防范***中，图像的生成当前主要是来自CCD相机，CCD能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的CCD相机元件，以其构成的CCD相机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用。但是，图像采集器1并不仅限于CCD相机，还可以为其他具有采集图像功能的设备，如摄影机。
CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。
CCD相机的为1200万像素，配有12mm焦距镜头。
优选的，控制器为PLC控制器。
需要说明的是，PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子***。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
还需要说明的是，控制器并不仅限于于PLC控制器，还可以为具有数据处理功能的处理器，如：电脑，智能手机等。
进一步，终端设备5USB自动插拔装置，还包括：移动机构7；
夹取机构3和图像采集器1设置于移动机构7；
移动机构7用于带动夹取机构3和图像采集器1横向和/或纵向移动。
需要说明的是，通过设置移动机构7，并将夹取机构3和图像采集器1设置于移动机构7，并让移动机构7能够带动夹取机构3和图像采集器1横向和/或纵向移动，进而能够增加夹取机构3和图像采集器1的工作范围，即图像采集器1能够采集更多终端设备5的USB接口图像，夹取机构3能够对更多的终端设备进行插拔USB模组6。
具体的，夹取机构3，包括：夹爪气缸31和滑台气缸32；
夹爪气缸31用于夹取USB模组6；
滑台气缸32通过滑动可将夹爪气缸31夹取的USB模组6***USB接口，或将夹爪气缸31夹取的USB模组6从USB接口处拔出。
需要说明的是，在需要将USB模组6***USB接口时，先通过夹爪气缸31夹取USB模组6，并将USB模组6对准USB接口，然后通过滑台气缸32滑动前进，使USB模组6***USB接口，而在需要将USB模组6从USB接口中拔出时，先通过夹爪气缸31夹取USB模组6，然后通过滑台气缸32滑动后退，使USB模组6从USB接口拔出。
本申请实施例还公开了一种终端设备5测试机，包括USB模组6、用于收纳所述USB模组的收纳装置和终端设备5USB自动插拔装置；
终端设备5USB自动插拔装置包括：图像采集器1、控制器、夹取机构3和多个夹具4；
所述夹取机构用于夹取USB模组***USB接口；
夹具4用于固定终端设备5；
图像采集器1用于采集终端设备5的USB接口图像，并将USB接口图像发送至控制器；
控制器基于USB接口图像确定USB接口位置，并控制夹取机构3夹取USB模组***USB接口，或控制夹取机构3夹取USB模组从USB接口拔出。
需要说明的是，夹具4是一种能够将终端设备5进行固定的夹具4，通过夹具4将终端设备5固定后，再通过图像采集器1采集终端设备5的USB接口图像，并将采集到的USB接口图像发送至控制器，控制器通过对USB接口图像进行分析，可得出当前终端设备5的USB接口位置，并控制夹取机构3从收纳装置中夹取USB模组6移动至目标位置，然后将USB模组6***USB接口，而在对终端设备5测试完成后，控制器控制夹取机构3夹取USB模组6，并将USB模组6从USB接口拔出，最后将USB模组归置于收纳装置中，本申请相较于现有技术，不需要依靠人工对USB模组6进行插拔，进而不会因人工插拔时力度问题而损坏USB接口。
为了便于理解上述方案，结合图1至图8，下面将手机作为终端设备对本方案作进一步介绍。
一种终端设备USB自动插拔装置，包括：多轴模组(移动机构7)，CCD视觉单元(图像采集器1)，USB夹取***单元(夹取机构3)，手机放置平台(放置台41)，夹具横向夹紧单元(横向夹紧单元)和夹具气缸固定单元(驱动器)；
多轴模组能提供直线运动的机械结构，可卧式或者立式使用，也可以组合成特定的运动机构使用。
多轴模组可移动长度为2100mm，额定负载能力为200kg，定位精度为0.05mm。
CCD视觉单元是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。
CCD视觉单元具有1200万像素，12mm焦距镜头。
夹取***单元通过夹爪气缸和滑台气缸将USB模组***手机底部。
工作过程：
首先手机侧放入手机放置平台，由气缸驱动将手机固定，此夹具可以单次同时夹紧10台手机。
然后多轴模组带动CCD视觉单元拍摄手机底部USB接口，经过上位机软件分析后得到插口的位置信息，PLC控制多轴模组移动到相对的USB模组位置，USB夹取***单元夹取USB模组，根据插口的位置信息将USB模组***手机的USB接口。
基于上述提供的技术方案，可以得出本申请具有以下优点：
1、该发明引入了机器视觉，且兼容性更高，实现无人化插拔，极大的节省了测试过程的人力投入。
2、通过自动化插拔，减少人为手动校准，可同时测试多台移动终端，极大的提高了测试效率。
3、该发明提高了夹具的通用性，减少了更换夹具的时间，提高了测试的效率。
4、减少设备的空间占比，降低了设备的制造成本。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***或***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的***及***实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种终端设备USB自动插拔装置，其特征在于，包括：图像采集器、控制器、夹取机构和多个夹具；
所述夹取机构用于夹取USB模组***终端设备的USB接口；
所述夹具用于固定终端设备；
所述图像采集器用于采集所述终端设备的USB接口图像，并将所述USB接口图像发送至控制器；
所述控制器基于所述USB接口图像确定所述USB接口位置，并控制所述夹取机构夹取USB模组***所述USB接口，或控制所述夹取机构夹取USB模组从所述USB接口拔出；
其中，所述夹具包括：放置台和夹紧机构；
所述放置台用于竖直放置终端设备；
所述夹紧机构用于与所述放置台配合，对所述终端设备进行纵向限位和横向限位，以使终端设备固定于所述放置台；
所述夹紧机构包括：纵向限位单元、横向夹紧单元、纵向驱动器和横向驱动器；
所述放置台的第一侧设置有限位件，所述限位件能够与所述纵向限位单元配合对终端设备进行纵向限位；
所述横向驱动器用于驱动所述横向夹紧单元对终端设备横向夹紧，所述纵向驱动器用于驱动所述纵向限位单元对终端设备进行纵向夹紧。
2.根据权利要求1所述的终端设备USB自动插拔装置，其特征在于，所述横向夹紧单元用于与终端设备接触的一侧设有多个滚珠。
3.根据权利要求1所述的终端设备USB自动插拔装置，其特征在于，一个所述横向驱动器可驱动多个所述横向夹紧单元对终端设备夹紧。
4.根据权利要求1所述的终端设备USB自动插拔装置，其特征在于，所述放置台包括：竖板和支撑板；
沿所述支撑板横向开设有用于垂直安装所述竖板和避让终端设备侧边凸起件的凹槽；
所述凹槽的宽度大于所述竖板的厚度。
5.根据权利要求4所述的终端设备USB自动插拔装置，其特征在于，所述竖板与终端设备接触的第一侧设有用于避让终端设备背板凸起件的避让结构。
6.根据权利要求5所述的终端设备USB自动插拔装置，其特征在于，所述放置台还包括：若干个垫块；
所述竖板的第一侧的第一端厚度小于第二端厚度，所述第一端与第二端之间形成有台阶；
所述竖板的第一侧的第一端开设有用于安装所述垫块的多个安装孔。
7.根据权利要求1所述的终端设备USB自动插拔装置，其特征在于，还包括：移动机构；
所述夹取机构和所述图像采集器设置于所述移动机构；
所述移动机构用于带动所述夹取机构和所述图像采集器横向和/或纵向移动。
8.根据权利要求7所述的终端设备USB自动插拔装置，其特征在于，所述夹取机构，包括：夹爪气缸和滑台气缸；
所述夹爪气缸用于夹取USB模组；
所述滑台气缸通过滑动可将所述夹爪气缸夹取的USB模组***USB接口，或将所述夹爪气缸夹取的USB模组从USB接口处拔出。
9.一种终端设备测试机，其特征在于，包括USB模组、用于收纳所述USB模组的收纳装置和如权利要求1至8中任一项所述的终端设备USB自动插拔装置。
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