本发明涉及一种兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置及其使用方法。所述装置包括设置在工作平台上表面的上料系统、下料系统、测试转盘、测试系统和横向滑动臂，上料系统和下料系统设置在测试转盘的两侧，所述测试转盘的上表面设置有测试机座，所述测试系统设置在测试机座正上方。本发明实现了对半导体激光器自动测试，并且在测试过程中进行了抽检，将测试完成的激光器放置于待抽检产品区，将待抽检的产品再次进行自动测试分类和过程抽检，达到过程抽检与生产测试相互对标监控的目的，不需要在测试完成后继续进行人工抽检，提高工作效率的同时克服了抽检设备无法准确的监控自动设备精度及各测试设备之间的对标问题。
1.一种兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置，其特征在于，包括设置在工作平台上表面的上料系统、下料系统、测试转盘、测试系统和横向滑动臂，上料系统和下料系统设置在测试转盘的两侧，所述测试转盘的上表面设置有测试机座，所述测试系统设置在测试机座正上方；
所述上料系统包括上料盘和设置在上料盘正上方的上料吸嘴，所述下料系统包括下料盘和设置在下料盘正上方的下料吸嘴；所述上料盘和下料盘分别通过前后方向的滑轨滑动设置在工作平台的上表面；所述上料盘和下料盘表面均设置有凹槽；
所述测试系统包括积分球，积分球上方设置有光谱仪，侧面设置有功率计，所述光谱仪与控制电脑连接，功率计与供电电源连接，供电电源与控制电脑连接。
2.如权利要求1所述的兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置，其特征在于，所述测试转盘上表面的圆周上均匀设置有3～4个测试机座。
3.如权利要求1所述的兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置，其特征在于，所述上料盘和下料盘上分别设置有4列凹槽。
4.如权利要求3所述的兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置，其特征在于，所述下料盘的1～3列凹槽为正常测试分档区，第4列凹槽为抽检产品区。
5.如权利要求1所述的兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置，其特征在于，所述测试转盘由驱动马达驱动。
6.如权利要求1所述的兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置，其特征在于，所述上料吸嘴和下料吸嘴分别通过竖直设置的上料滑动臂和下料滑动臂滑动设置在横向滑动臂上；所述上料吸嘴和下料吸嘴分别滑动设置在上料滑动臂和下料滑动臂上。
7.如权利要求6所述的兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置，其特征在于，所述横向滑动臂上设置有分别使上料滑动臂和下料滑动臂沿左右方向滑动的上料x轴马达和下料x轴马达；上料滑动臂和下料滑动臂上分别设置有使上料吸嘴和下料吸嘴沿竖直方向滑动的上料z轴马达和下料z轴马达；所述工作平台的上表面设置有使上料盘和下料盘沿前后方向滑动的上料y轴马达和下料y轴马达。
8.权利要求1所述的兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置的使用方法，其特征在于，包括步骤如下：
(1)打开设备电源和控制电脑，将装有待测激光器的料盒设置在上料盘的凹槽内，将贴有档位及待抽检标识的空置料盒放置在下料盘，打开测试软件设置正常分档测试电流和电压，并在程序中增加抽检样本量规则；
(2)上料y轴马达和上料x轴马达配合工作，使待测激光器移动至上料吸嘴的正下方；上料z轴马达工作，控制上料吸嘴竖直向下移动至待测激光器上表面，上料吸嘴通过真空吸附吸取待测激光器；上料z轴马达、上料x轴马达依次工作，上料吸嘴将待测激光器搬送至测试转盘上方靠近上料系统的一侧；
(3)待测激光器到达测试转盘上方后，测试转盘转动，使测试机座到达上料吸嘴的正下方；然后，上料z轴马达动作，控制上料吸嘴竖直向下移动，将待测激光器放置在测试机座上表面；上料吸嘴的真空取消，待测激光器落在测试机座上，上料z轴马达控制上料吸嘴离开测试机座，上料x轴马达控制上料吸嘴回到上料系统；
(4)待测激光器在测试座上通过测试系统进行测试收集数据，判定激光器档位；测试转盘转动，将测试完成的激光器移动至靠近下料盘的一侧；下料x轴马达、下料z轴马达依次动作，将下料吸嘴移动到激光器的上表面，下料吸嘴通过真空吸附吸取激光器；下料z轴马达、下料x轴马达依次动作，将激光器搬送至下料盘的上表面；下料y轴马达动作，根据激光器的性能参数判断档位，再按照抽检样本量规则将达到合格档的激光器放置在下料盘上相应档位和区域的空置料盒正上方；下料吸嘴的真空取消，激光器落在相应档位和区域的空置料盒内；
(5)测试完成后将已分好的抽检品重复步骤(1)～(4)再次进行测试，两次测量误差＜
9.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，步骤(1)中，所述抽检样本量规则如下：
当投入数＜150只时，将达到合格档的激光器按照1：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区；当151只≤投入数≤1200只时，将达到合格档的激光器按照4：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区；当1201只≤投入数≤10000只时，将达到合格档的激光器按照9：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区；当投入数≥10000只时，将达到合格档的激光器按照19：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区；当按比例分配后，放置到抽检产品区的合格档的激光器不足AQL抽样检验计划表中的标准时，按照AQL抽样检验计划表进行抽样。
一种兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置及其使用
方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置及其使用方法，属于半导体激光器测试抽检技术领域。
背景技术
[0002] 经过几十年的发展，半导体激光器越来越被社会所熟知，并且已经在多处领域得到应用，半导体激光器的光电转换效率在60％以上，远远高于其他同类产品的光电转换效率，其能耗低，器件中热积累少、寿命长、准直性好、照明距离远等优点在社会同类行业中作为一种新兴的技术应用越来越广泛。半导体激光器所具有的各类优点决定其越来越高受到社会各界的广泛重视。
[0003] 半导体激光器需要经过多个生产工序才能够成型并且投入使用，半导体激光器封装完成之后，为了确保半导体激光器在使用时的质量、速率、稳定性及兼容性等相关问题，通常均需执行检测作业以淘汰不良品半导体激光器，并对测试后的半导体激光器进行分类处理。
[0004] 目前在半导体激光器领域，半导体激光器的测试项目主要是看产品通电后功率以及光谱的波长情况。目前半导体激光器的测试与分类主要是通过手动方式进行，人工将半导体激光器装设到专门的插座上，然后手动加电进行测试，通过显示屏上的测试结果判断出半导体激光器的优良等级，根据优良等级将测试完成的产品放入不同的产品盒中，从而实现分类的目的。这种手动测试的方式效率太低，并且产品的波长以及功率需要分开测试，测试过程中主要通过肉眼观察判断产品的好坏，难免会出现偏差，同时手动测试不可避免对产品造成污染，影响产品质量。
[0005] 中国专利文献CN110856845A一种半导体激光器的自动测试分类系统及其应用。本发明所述半导体激光器的自动测试分类系统，包括上料系统、测试转盘、分类系统和横向滑动臂，运作流程是先将待测的半导体激光器放置在上料系统待命，再依序将待测的半导体激光器移至测试转盘进行测试，以确保半导体激光器的功能正常可以运作，待测的半导体激光器完成测试之后，再将其依照系统设定好的产品等级进行分类放置在分类系统内，以便下一步工序的进行。然而，该专利只能按照流程进行正常的生产测试分档，若某台设备参数出现偏移则产品波长、功率等分档不准确，无法及时判断，只能在分档后进行人工抽检，而人工抽检方法，效率低并且不连续，待到人工抽检时已有多批次产品测试完成。需要再进行重新调试机器进行复测，非常浪费时间。而且人工抽检时不同检验人员的操作手法有差异，影响测量精度，效率极慢。
[0006] 有鉴于此，研发一种兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置是十分必要的。
发明内容
[0007] 针对现有技术的不足，本发明提供一种兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置及其使用方法及其使用方法。本发明提供的装置可按照先测试分档同时将过程抽检的样品分开放置的作用，方便快捷，既能满足生产需求又能兼顾过程检验，监控产品的质量一致性。
[0008] 本发明的技术方案如下：
[0009] 一种兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置，包括设置在工作平台上表面的上料系统、下料系统、测试转盘、测试系统和横向滑动臂，上料系统和下料系统设置在测试转盘的两侧，所述测试转盘的上表面设置有测试机座，所述测试系统设置在测试机座正上方；
[0010] 所述上料系统包括上料盘和设置在上料盘正上方的上料吸嘴，所述下料系统包括下料盘和设置在下料盘正上方的下料吸嘴；所述上料盘和下料盘分别通过前后方向的滑轨滑动设置在工作平台的上表面；所述上料盘和下料盘表面均设置有凹槽；
[0011] 所述测试系统包括积分球，积分球上方设置有光谱仪，侧面设置有功率计，所述光谱仪与控制电脑连接，功率计与供电电源连接，供电电源与控制电脑连接。
[0012] 根据本发明优选的，所述测试转盘上表面的圆周上均匀设置有3～4个测试机座。
[0013] 根据本发明优选的，所述上料盘和下料盘上分别设置有4列凹槽。
[0014] 根据本发明优选的，所述下料盘的1～3列凹槽为正常测试分档区，第4列凹槽为抽检产品区。
[0015] 根据本发明优选的，所述测试转盘由驱动马达驱动。
[0016] 根据本发明优选的，所述上料吸嘴和下料吸嘴分别通过竖直设置的上料滑动臂和下料滑动臂滑动设置在横向滑动臂上；所述上料吸嘴和下料吸嘴分别滑动设置在上料滑动臂和下料滑动臂上。
[0017] 根据本发明优选的，所述横向滑动臂上设置有分别使上料滑动臂和下料滑动臂沿左右方向滑动的上料x轴马达和下料x轴马达；上料滑动臂和下料滑动臂上分别设置有使上料吸嘴和下料吸嘴沿竖直方向滑动的上料z轴马达和下料z轴马达；所述工作平台的上表面设置有使上料盘和下料盘沿前后方向滑动的上料y轴马达和下料y轴马达。
[0018] 上述兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置的使用方法，包括步骤如下：
[0019] (1)打开设备电源和控制电脑，将装有待测激光器的料盒设置在上料盘的凹槽内，将贴有档位及待抽检标识的空置料盒放置在下料盘，打开测试软件设置正常分档测试电流和电压，并在程序中增加抽检样本量规则；
[0020] (2)上料y轴马达和上料x轴马达配合工作，使待测激光器移动至上料吸嘴的正下方；上料z轴马达工作，控制上料吸嘴竖直向下移动至待测激光器上表面，上料吸嘴通过真空吸附吸取待测激光器；上料z轴马达、上料x轴马达依次工作，上料吸嘴将待测激光器搬送至测试转盘上方靠近上料系统的一侧；
[0021] (3)待测激光器到达测试转盘上方后，测试转盘转动，使测试机座到达上料吸嘴的正下方；然后，上料z轴马达动作，控制上料吸嘴竖直向下移动，将待测激光器放置在测试机座上表面；上料吸嘴的真空取消，待测激光器落在测试机座上，上料z轴马达控制上料吸嘴离开测试机座，上料x轴马达控制上料吸嘴回到上料系统；
[0022] (4)待测激光器在测试座上通过测试系统进行测试收集数据，判定激光器档位；测试转盘转动，将测试完成的激光器移动至靠近下料盘的一侧；下料x轴马达、下料z轴马达依次动作，将下料吸嘴移动到激光器的上表面，下料吸嘴通过真空吸附吸取激光器；下料z轴马达、下料x轴马达依次动作，将激光器搬送至下料盘的上表面；下料y轴马达动作，根据激光器的性能参数判断档位，再按照抽检样本量规则将达到合格档的激光器放置在下料盘上相应档位和区域的空置料盒正上方；下料吸嘴的真空取消，激光器落在相应档位和区域的空置料盒内；
[0023] (5)测试完成后将已分好的抽检品重复步骤(1)～(4)再次进行测试，两次测量误差＜1％，则判定合格，否则判定为不合格。
[0024] 根据本发明优选的，步骤(1)中，所述抽检样本量规则为：当投入数＜150只时，将达到合格档的激光器按照1：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区；当151只≤投入数≤1200只时，将达到合格档的激光器按照4：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区；当1201只≤投入数≤10000只时，将达到合格档的激光器按照9：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区；当投入数≥10000只时，将达到合格档的激光器按照19：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区；当按比例分配后，放置到抽检产品区的合格档的激光器不足AQL抽样检验计划表中的标准时，按照AQL抽样检验计划表进行抽样。
[0025] 本发明中，激光器在测试机座完成的测试包括功率测试和光谱波长测试。测试软件为现有软件，可以根据激光器的性能参数给出激光器等级，下料吸嘴根据激光器的等级将激光器放在相应的空置料盒内。
[0026] 本发明的有益效果在于：
[0027] 1、本发明提供的兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置，实现了对半导体激光器自动测试，并且在测试过程中通过测试系统进行了抽检，按照抽检样本量规则，通过光谱计、积分球和功率计，对激光器测量激光器的谱线不同波长位置强度和发射的光功率，将测试完成的激光器分别放置于正常测试分档区和待抽检产品区，待此生产批次号结束后，将待抽检的产品再次进行自动测试分类，即测试对标，达到过程抽检与生产测试相互对标监控的目的，不需要在测试完成后继续进行人工抽检，提高工作效率的同时克服了抽检设备无法准确的监控自动设备精度及各测试设备之间的对标问题。
[0028] 2、本发明提供的兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置及其使用方法，测试精度高、速度快，避免手动测试对产品的污染，实现了对半导体激光器的自动测试分档及过程抽检产品的分档，解决了人工手动抽检慢、精度低的问题，提高了产品一致性。
[0029] 3、本发明相较于现有技术存在明显优势，即增加了抽检产品放置区后，可用设备按照抽检样本量规则将达到合格档的激光器自动分出，减少了人为因素干扰。同时本发明兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置的效率是使用现有技术进行分档+人工抽检效率的2.5倍左右，并且能及时进行产品检验及设备之间的对标，若出现偏移可及时分析解决，减少了因设备波动而导致重新抽检的返工时间，进一步提高了生产效率。
附图说明
[0030] 图1为本发明所述激光器自动测试分档与过程抽检相结合装置的结构示意图。
[0031] 图2为本发明下料盘放大示意图。
[0032] 图3为本发明测试系统放大示意图。
[0033] 图中：1、上料盘；2、下料盘；3、测试转盘；4、测试机座；5、上料吸嘴；6、下料吸嘴；7、凹槽；8、上料y轴马达；9、下料y轴马达；10、上料z轴马达；11、下料z轴马达；12、上料x轴马达；13、下料x轴马达；14、上料滑动臂；15、横向滑动臂；16、下料滑动臂；17、测试系统；18、正常测试分档区；19、抽检产品区；20、光谱仪；21功率计；22、积分球。
具体实施方式
[0034] 下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
[0035] 实施例1
[0036] 如图1～3所示，一种兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置，包括设置在工作平台上表面的上料系统、下料系统、测试转盘3、测试系统17和横向滑动臂15，上料系统和下料系统设置在测试转盘3的两侧，所述测试转盘3的上表面设置有测试机座4，所述测试系统17设置在测试机座正4上方；
[0037] 所述上料系统包括上料盘1和设置在上料盘1正上方的上料吸嘴5，所述下料系统包括下料盘2和设置在下料盘2正上方的下料吸嘴6；所述上料盘1和下料盘2分别通过前后方向的滑轨滑动设置在工作平台的上表面；所述上料盘1和下料盘2表面均设置有凹槽7；
[0038] 所述测试系统包括积分球22，积分球上方设置有光谱仪20，侧面设置有功率计21，所述光谱仪20与供电电源连接，供电电源与控制电脑连接。
[0039] 所述测试转盘3上表面的圆周上均匀设置有4个测试机座4。
[0040] 所述上料盘1和下料盘2上分别设置有4列凹槽。所述下料盘2的1‑3列凹槽7为正常测试分档区18，第4列凹槽7为抽检产品区19。所述测试转盘3由驱动马达驱动。
[0041] 所述上料吸嘴5和下料吸嘴6分别通过竖直设置的上料滑动臂14和下料滑动臂16滑动设置在横向滑动臂15上；所述上料吸嘴5和下料吸嘴6分别滑动设置在上料滑动臂14和下料滑动臂16上。
[0042] 所述横向滑动臂15上设置有分别使上料滑动臂14和下料滑动臂16沿左右方向滑动的上料x轴马达12和下料x轴马达13；上料滑动臂14和下料滑动臂16上分别设置有使上料吸嘴5和下料吸嘴6沿竖直方向滑动的上料z轴马达10和下料z轴马达11；所述工作平台的上表面设置有使上料盘1和下料盘2沿前后方向滑动的上料y轴马达8和下料y轴马达9。
[0043] 实施例2
[0044] 一种利用实施例1所述装置进行半导体激光器自动测试分类和过程抽检的方法，包括步骤如下：
[0045] (1)打开设备电源和控制电脑，将装有待测激光器的料盒设置在上料盘的凹槽内，将贴有档位及待抽检标识的空置料盒放置在下料盘，打开测试软件设置正常分档测试电流和电压，并在程序中增加抽检样本量规则；
[0046] 其中，所述抽检样本量规则为：当投入数＜150只时，将测试完成的激光器按照1：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区；当151只≤投入数≤1200只时，将测试完成的激光器按照4：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区；当1201只≤投入数≤10000只时，将测试完成的激光器按照9：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区；当投入数≥10000只时，将测试完成的激光器按照19：1分别放置到正常测试分档区和抽检产品区，当按比例分配后，放置到抽检产品区的合格档的激光器不足AQL抽样检验计划表中的标准时，按照AQL抽样检验计划表进行抽样；
[0047] (2)上料y轴马达和上料x轴马达配合工作，使待测激光器移动至上料吸嘴的正下方；上料z轴马达工作，控制上料吸嘴竖直向下移动至待测激光器上表面，上料吸嘴通过真空吸附吸取待测激光器；上料z轴马达、上料x轴马达依次工作，上料吸嘴将待测激光器搬送至测试转盘上方靠近上料系统的一侧；
[0048] (3)待测激光器到达测试转盘上方后，测试转盘转动，使测试机座到达上料吸嘴的正下方；然后，上料z轴马达动作，控制上料吸嘴竖直向下移动，将待测激光器放置在测试机座上表面；上料吸嘴的真空取消，待测激光器落在测试机座上，上料z轴马达控制上料吸嘴离开测试机座，上料x轴马达控制上料吸嘴回到上料系统；
[0049] (4)待测激光器在测试座上通过测试系统进行测试收集数据，判定激光器档位；测试转盘转动，将测试完成的激光器移动至靠近下料盘的一侧；下料x轴马达、下料z轴马达依次动作，将下料吸嘴移动到激光器的上表面，下料吸嘴通过真空吸附吸取激光器；下料z轴马达、下料x轴马达依次动作，将激光器搬送至下料盘的上表面；下料y轴马达动作，根据激光器的性能参数判断档位，再按照抽检样本量规则将达到合格档的激光器放置在下料盘上相应档位和区域的空置料盒正上方；下料吸嘴的真空取消，激光器落在相应档位和区域的空置料盒内；
[0050] (5)测试完成后将已分好的抽检品重复步骤(1)～(4)再次进行测试，两次测量误差＜1％，则判定合格，否则判定为不合格。
[0051] 试验例
[0052] 采用实施例1提供的装置按照实施例2提供的方法，对200个激光器进行自动测试和抽检。
[0053] 按照中国专利文献CN110856845A一种半导体激光器的自动测试分类系统及其应用提供的装置和方法，对200个激光器进行自动测试和人工抽检。
[0054] 结果如表1所示。
[0055] 表1
[0056] 分档+抽检时间(min) 一致性(％)
本发明 20 99％
对比专利 50 92％
[0057] 由表1可知，本发明相较于该对比专利存在明显优势，即增加了抽检产品放置区后，可用设备按照抽检样本量规则将达到合格档的激光器自动分出，减少了人为因素干扰。本发明兼具分档和过程抽检的激光器自动测试装置的效率是对比专利分档+人工抽检的
2.5倍，并且能及时进行产品检验及设备之间的对标，若出现偏移可及时分析解决，减少了因设备波动而导致重新抽检的返工时间，进一步提高了生产效率。
