CN106680542B - 电路板夹持及拉伸装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板夹持及拉伸装置，包括一基座、一固定夹具、一第一夹具、一第二夹具、一第三夹具、一第一轴向拉伸机构、一第二轴向拉伸机构以及一处理单元。基座包括位于一第一轴向上的一组滑轨以及位于一第二轴向上的一组轨座，此组轨座平行设置于此组滑轨之间。固定夹具、第一夹具、第二夹具及第三夹具设置于此组轨座上，用以夹持一电路板，其中第一夹具与第二夹具位于电路板的对角的二位置上，固定夹具与第三夹具位于电路板的对角的另二位置上。第一轴向拉伸机构用以控制第一夹具及第三夹具朝第一轴向拉伸电路板。第二轴向拉伸机构用以控制第二夹具及第三夹具朝第二轴向拉伸电路板。处理单元用以接收一拉伸信息。

Description

电路板夹持及拉伸装置及其控制方法

技术领域

本发明是有关于一种电路板夹持机构，且特别是有关于一种电路板夹持及拉伸装置及其控制方法。

背景技术

电子产品的种类繁多，包括计算机及周边产品、通讯产品、显示器和消费性电子产品等。为了确保电子产品的功能正常，对于所使用的印刷电路板，必须确认印刷电路板的线路是否正常或短路、断路，因此会使用电路板测试机进行测试。一般电路板测试机的工作区域设有多个夹持机构，用以固定电路板。

然而，传统的软性电路板的夹持机构较为复杂，不仅制作成本高且组装不易，且在检测软性电路板时常遇到的问题是：第一：软性电路板本身重量及挠性造成下垂偏移，而无法维持软性电路板检测时的平整度，第二：夹持机构体积过大，容易与测试机干涉的问题，第三：在简化夹持机构的前提下如何兼顾夹持电路板的力道的问题。

发明内容

本发明系有关于一种电路板夹持及拉伸装置及其控制方法，可维持电路板的平整度，并回馈拉伸信息，以解决电路板拉伸时过拉的问题。

根据本发明的一方面，提出一种电路板夹持及拉伸装置，包括一基座、一固定夹具、一第一夹具、一第二夹具、一第三夹具、一第一轴向拉伸机构、一第二轴向拉伸机构以及一处理单元。基座包括位于一第一轴向上的一组滑轨以及位于一第二轴向上的一组轨座，此组轨座平行设置于此组滑轨之间。固定夹具、第一夹具、第二夹具及第三夹具设置于此组轨座上，用以夹持一电路板，其中第一夹具与第二夹具位于电路板的对角的二位置上，固定夹具与第三夹具位于电路板的对角的另二位置上。第一轴向拉伸机构用以控制第一夹具及第三夹具朝第一轴向拉伸电路板。第二轴向拉伸机构用以控制第二夹具及第三夹具朝第二轴向拉伸电路板。处理单元用以接收一拉伸信息，以供判断电路板于第一轴向及第二轴向上被拉伸的距离或对电路板拉伸的力量是否超出一设定值。其中，第一夹具、第二夹具与第三夹具依照拉伸信息调整电路板被拉伸的面积范围。

根据本发明的一方面，提出一种电路板夹持及拉伸的控制方法，包括下列步骤。提供一固定夹具、一第一夹具、一第二夹具及一第三夹具以夹持一电路板，其中第一夹具与第二夹具位于电路板的对角的二位置上，固定夹具与第三夹具位于电路板的对角的另二位置上。控制第一夹具及第三夹具朝一第一轴向拉伸电路板。控制第二夹具及第三夹具朝一第二轴向拉伸电路板。接收一拉伸信息，以供判断电路板于第一轴向及第二轴向上被拉伸的距离及对电路板拉伸的力量是否超出一设定值。第一夹具、第二夹具及第三夹具依照拉伸信息调整电路板被拉伸的面积范围。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的电路板夹持及拉伸装置的示意图。

图2绘示依照本发明一实施例的固定夹具的示意图。

图3绘示依照本发明一实施例的第一夹具的示意图。

图4绘示依照本发明一实施例的第二夹具的示意图。

图5绘示依照本发明一实施例的第三夹具的示意图。

图6A及6B绘示依照本发明一实施例的用于夹持电路板的气压组件或液压组件的操作示意图。

图7A及7B绘示依照本发明一实施例的用于拉伸电路板的气压组件或液压组件的操作示意图。

图8绘示依照本发明一实施例的电路板夹持及拉伸的控制方法的流程图。

【符号说明】

10：电路板

11～14：对角位置

100：电路板夹持及拉伸装置

110：基座

112：第一滑轨

114：第二滑轨

115、117：滑槽

116：第一轨座

118：第二轨座

120：固定夹具

121：座体

122、132、142、152：伸缩构件

123、133、143、153：夹持动件

124、134、144、154：旋转轴

125：可活动杆体

126：锯齿部

130：第一夹具

131、141、151：可移动座体

140：第二夹具

150：第三夹具

160：第一轴向拉伸机构

162、172：可活动杆体

166、176：连接构件

170：第二轴向拉伸机构

178：可移动平台

180：处理单元

D1：第一位置

D2：第二位置

L：基线

X：第一轴向

Y：第二轴向

具体实施方式

以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。

请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的电路板10夹持及拉伸装置100的示意图。本实施例的电路板夹持及拉伸装置100用以夹持一电路板10，并在容许拉伸的范围内拉伸电路板10，以解决电路板10进行电性测量时因自身重量造成的下垂问题，并且避免电路板10拉伸时过拉而造成电路板10形变而位置偏移的问题。电路板10可为软性印刷电路板，电性测量包括确认电路板10的线路是否正常或失效、是否符合耐久性以及可靠度等成品测试的要求。

电路板夹持及拉伸装置100包括一基座110、一固定夹具120、一第一夹具130、一第二夹具140、一第三夹具150、一第一轴向拉伸机构160、一第二轴向拉伸机构170以及一处理单元180。有关固定夹具120、第一夹具130、第二夹具140以及第三夹具150的细部结构，请参照图2至5一并说明。

请参照图1，基座110包括位于第一轴向X上的一组滑轨以及位于第二轴向Y上的一组轨座，第一轴向X与第二轴向Y相互垂直。详言的，第一滑轨112与第二滑轨114为长条形且相互平行的一组滑轨，而第一轨座116与第二轨座118为长条形且相互平行的一组轨座。第一轨座116横跨在第一滑轨112与第二滑轨114之间，第二轨座118横跨在第一滑轨112与第二滑轨114之间，且第一轨座116与第二轨座118可在第一轴向X上平行滑动，并可根据电路板10的尺寸移动至一固定位置而锁固。此外，固定夹具120与第二夹具140设置在第一轨座116上，且第一轨座116上例如设有至少一滑槽115，以使固定夹具120与第二夹具140在第二轴向Y上可滑动，并可根据电路板10的尺寸移动至一固定位置而锁固。另外，第一夹具130与第三夹具150设置在第二轨座118上，且第二轨座118上例如设有至少一滑槽117，以使第一夹具130与第三夹具150在第二轴向Y上可滑动，并可根据电路板10的尺寸移动至一固定位置而锁固。

在一实施例中，当固定夹具120、第一夹具130、第二夹具140与第三夹具150依据电路板10的尺寸移动至一固定位置而锁固之后，固定夹具120、第一夹具130、第二夹具140与第三夹具150分别夹持于电路板10的对角的四个位置11～14上，亦即，第一夹具130与第二夹具140例如位于电路板10的对角的二位置12、14，且固定夹具120与第三夹具150位例如于电路板10的对角的另二位置11、13上，以使电路板10上共有四个或四个以上的夹持位置，但不限定一定要在四个角落上或只能四个夹持位置，亦可在其他位置增加辅助支撑的夹具。

此外，第一夹具130与第三夹具150还可藉由第一轴向拉伸机构160的控制而朝第一轴向X拉伸电路板10，且第二夹具140与第三夹具150还可藉由第二轴向拉伸机构170的控制而朝第二轴向Y拉伸电路板10。

在一实施例中，第一轴向拉伸机构160例如以气压或液压控制第一夹具130及第三夹具150的拉伸距离及拉伸力量，并将拉伸信息回馈至处理单元180，以供判断电路板10于第一轴向X上被拉伸的距离及对电路板10拉伸的力量是否超出一设定值。

在一实施例中，第二轴向拉伸机构170例如以气压或液压控制第二夹具140及第三夹具150的拉伸距离及拉伸力量，并将拉伸信息回馈至处理单元180，以供判断电路板10于第二轴向Y上被拉伸的距离及对电路板10拉伸的力量是否超出一设定值。

请参照图2，其绘示依照本发明一实施例的固定夹具120的示意图。固定夹具120设置在第一轨座116上且夹持于电路板10的一位置11上，以做为电路板10进行电性测量时的起始参考点。固定夹具120具有一座体121、一伸缩构件122以及一夹持动件123。伸缩构件122设置于座体121上，夹持动件123用以扣合电路板10于座体121上，夹持动件123的上颚与座体121的下颚相对并设有二锯齿部126，用以增加电路板10被夹持时的摩擦力。座体121上设有一旋转轴124，且夹持动件123藉由旋转轴124枢接在座体121上，以避免传统夹持结构卡死问题。如图6A及6B所示，伸缩构件122例如是气压组件或液压组件，气压组件或液压组件内部具有一可活动杆体125，其一端可于沟槽内移动，以防止卡死，并可用以带动夹持动件123相对于旋转轴124旋转，以将夹持动件123扣合于电路板10上或自电路板10上解除扣合。

请参照图3，其绘示依照本发明一实施例的第一夹具130的示意图。第一夹具130设置于第二轨座118上，且夹持于电路板10的一位置12上。第一夹具130具有一可移动座体131、一伸缩构件132以及一夹持动件133。伸缩构件132设置于可移动座体131上，夹持动件133用以扣合电路板10于可移动座体131上。可移动座体131上设有一旋转轴134，且夹持动件133藉由旋转轴134枢接在可移动座体131上。伸缩构件132例如是气压组件或液压组件，有关气压组件或液压组件的可活动杆体125的操作方式，请参照图6A及6B的说明，在此不再赘述。

在图3中，第一轴向拉伸机构160例如以一连接构件166连接至第一夹具130的可移动座体131上。如图7A及7B所示，第一轴向拉伸机构160例如是气压组件或液压组件，且气压组件或液压组件内部具有一可活动杆体162，用以带动连接构件166及可移动座体131在第一轴向X上移动，以拉伸电路板10(请参照图7A及7B，可活动杆体162相对于基线L由第一位置D1移动至第二位置D2)。因此，电路板10于第一轴向X上被拉伸的距离及对电路板10拉伸的力量可经由计算可活动杆体162的移动距离及其被推动所需的力量来得知，以此将拉伸信息回馈至处理单元180，以供判断。

请参照图4，其绘示依照本发明一实施例的第二夹具140的示意图。第二夹具140设置于第一轨座116上，且夹持于电路板10的一位置14上。第二夹具140具有一可移动座体141、一伸缩构件142以及一夹持动件143。伸缩构件142设置于可移动座体141上，夹持动件143用以扣合电路板10于可移动座体141上。可移动座体141上设有一旋转轴144，且夹持动件143藉由旋转轴144枢接在可移动座体141上。伸缩构件142例如是气压组件或液压组件，有关气压组件或液压组件的可移动杆体125的操作方式，请参照图6A及6B的说明，在此不再赘述。

在图4中，第二轴向拉伸机构170例如以一连接构件176连接至第二夹具140的可移动座体141上。第二轴向拉伸机构170例如是气压组件或液压组件，且气压组件或液压组件内部具有一可活动杆体172，用以带动连接构件176及可移动座体141在第二轴向Y上移动，以拉伸电路板10(请参照图7A及7B，可活动杆体172相对于基线L由第一位置D1移动至第二位置D2)。因此，电路板10于第二轴向Y上被拉伸的距离及对电路板10拉伸的力量可经由计算可活动杆体172的移动距离及其被推动所需的力量来得知，以此将拉伸信息回馈至处理单元180，以供判断。

请参照图5，其绘示依照本发明一实施例的第三夹具150的示意图。第三夹具150设置于第二轨座118上，且夹持于电路板10的一位置13上。第三夹具150具有一可移动座体151、一伸缩构件152以及一夹持动件153。伸缩构件152设置于可移动座体151上，夹持动件153用以扣合电路板10于可移动座体151上。可移动座体151上设有一旋转轴154，且夹持动件153藉由旋转轴154枢接在可移动座体151上。伸缩构件152例如是气压组件或液压组件，有关气压组件或液压组件的可活动杆体125的操作方式，请参照图6A及6B的说明，在此不再赘述。

在图5中，第一轴向拉伸机构160例如以一连接构件166连接至第三夹具150的可移动座体151上。第一轴向拉伸机构160例如是气压组件或液压组件，有关气压组件或液压组件的可活动杆体162的操作方式，请参照图7A及7B的说明，在此不再赘述。此外，第二轴向拉伸机构170例如以一连接构件176连接至用以承载第一轴向拉伸机构160及第三夹具150的一可移动平台178。第二轴向拉伸机构170例如是气压组件或液压组件，且气压组件或液压组件内部具有一可活动杆体172，用以带动连接构件176及可移动平台178在第二轴向Y上移动，以拉伸电路板10。因此，电路板10于第二轴向Y上被拉伸的距离及对电路板10拉伸的力量可经由计算可活动杆体172的移动距离及其被推动所需的力量来得知，以此将拉伸信息回馈至处理单元180，以供判断。

请参照图8，其绘示依照本发明一实施例的电路板夹持及拉伸的控制方法的流程图。电路板夹持及拉伸的控制方法包括下列步骤S101～S110，请参照图1一并说明。在步骤S101中，分别以一固定夹具120、一第一夹具130、一第二夹具140及一第三夹具150夹持一电路板10的对角的四个位置11～14。在步骤S102中，控制第一夹具130及第三夹具150朝一第一轴向X拉伸电路板10，以及控制第二夹具140及第三夹具150朝一第二轴向Y拉伸电路板10。在步骤S103中，接收一拉伸信息，以供判断电路板10于第一轴向X及第二轴向Y上被拉伸的距离及对电路板10拉伸的力量是否超出一设定值。在步骤S104中，当接收到拉伸信息之后，处理单元180判断电路板10被拉伸的距离是否大于或等于电路板10在第一轴向X与第二轴向Y上的尺寸相关设定值(例如0.3％以下)。例如，电路板10在第一轴向X与第二轴向Y上的尺寸皆为500毫米，则设定电路板10被拉伸的距离小于1.5毫米，以避免电路板10拉伸时过拉而造成基板变形或位置偏移的问题。在步骤S105中，当电路板10被拉伸的距离大于或等于设定值时，如上所述，锁固第一轴向拉伸机构160及第二轴向拉伸机构170的可活动杆体，以固定第一夹具130、第二夹具140以及第三夹具150的拉伸位置。接着，在步骤S106中，紧闭第一轴向拉伸机构160及第二轴向拉伸机构170的阀门开关，以固定第一夹具130、第二夹具140以及第三夹具150于此固定拉伸位置下的拉伸力量。

接着，在步骤S107中，当处理单元180判断电路板10被拉伸的距离小于电路板10在第一轴向X与第二轴向Y上的尺寸相关设定值时，处理单元180进一步判断对电路板10拉伸的力量单位面积是否大于或等于拉力相关设定值(例如0.3～2公斤)。若否，回到步骤S104，重复判断电路板10被拉伸的距离是否超过一设定值。在步骤S108中，当对电路板10拉伸的力量单位面积大于或等于2公斤时，如上所述，紧闭第一轴向拉伸机构160及第二轴向拉伸机构170的阀门开关，以固定第一夹具130、第二夹具140以及第三夹具150的拉伸力量。在步骤S109中，锁固第一轴向拉伸机构160及第二轴向拉伸机构170的可活动杆体，以固定第一夹具130、第二夹具140以及第三夹具150于此固定拉伸力量下的拉伸位置。因此，第一夹具130、第二夹具140与第三夹具150可依照上述拉伸信息适当地调整电路板10被拉伸的面积范围。

由上述的说明可知，当电路板10被拉伸的距离超出一设定值时，虽然对电路板10拉伸的力量未超过设定值，但是为了避免电路板10过拉，则固定夹具120的拉伸位置。反之，当电路板10被拉伸的距离未超出一设定值，进一步对电路板10施加更大拉伸的力量，直到电路板10被拉伸的距离超出设定值或对电路板10拉伸的力量超出设定值(已先达到者为准)为止。接着，在步骤S110中，完成拉伸确认之后，对电路板10进行电性测量。例如：以探针卡对电路板10上的电性接点通电，以确认电路板10的线路是否正常或失效。

本发明上述实施例所公开的电路板夹持及拉伸装置及其控制方法，可在容许拉伸的范围内拉伸电路板，以解决电路板进行电性测量时因自身重量造成的下垂问题，并且避免电路板拉伸时过拉而造成电路板形变而位置偏移的问题。此外，夹具的体积小，不需退出电性测试机的干涉区，且锯齿状夹头可相对增加夹持电路板的摩擦力，兼具了降低成本与组装简化的优势。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当以权利要求保护范围为准。

Claims (17)

1.一种电路板夹持及拉伸装置，包括：

一基座，包括位于一第一轴向上的一组滑轨以及位于一第二轴向上的一组轨座，该组轨座平行设置于该组滑轨之间；

一固定夹具、一第一夹具、一第二夹具及一第三夹具，设置于该组轨座上，用以夹持一电路板，其中该第一夹具与该第二夹具位于该电路板的对角的二位置上，该固定夹具与该第三夹具位于该电路板的对角的另二位置上；

一第一轴向拉伸机构，用以控制该第一夹具及该第三夹具朝该第一轴向拉伸该电路板；

一第二轴向拉伸机构，用以控制该第二夹具及该第三夹具朝该第二轴向拉伸该电路板；以及

一处理单元，用以接收一拉伸信息，以供判断该电路板于该第一轴向及该第二轴向上被拉伸的距离或对该电路板拉伸的力量是否超出一设定值；

其中，该第一夹具、该第二夹具与该第三夹具依照该拉伸信息调整该电路板被拉伸的面积范围。

2.如权利要求1所述的电路板夹持及拉伸装置，其中该电路板被拉伸的距离设定为小于或等于该电路板在该第一轴向及该第二轴向上的尺寸的0.3％。

3.如权利要求1所述的电路板夹持及拉伸装置，其中该电路板被拉伸的距离未超过该设定值时，该处理单元进一步判断对该电路板拉伸的力量是否超过该设定值。

4.如权利要求3所述的电路板夹持及拉伸装置，其中对该电路板拉伸的力量设定为小于或等于单位面积2公斤。

5.如权利要求1所述的电路板夹持及拉伸装置，其中该电路板被拉伸的距离超过该设定值或对该电路板拉伸的力量超过该设定值，锁固该第一轴向拉伸机构及该第二轴向拉伸机构，以固定该第一夹具、该第二夹具以及该第三夹具的拉伸力量及拉伸位置。

6.如权利要求1所述的电路板夹持及拉伸装置，其中该第一夹具、该第二夹具与该第三夹具分别具有一可移动座体、一伸缩构件以及一夹持动件，该伸缩构件设置于该可移动座体上，并带动该夹持动件相对于一旋转轴旋转，以将该夹持动件扣合于该电路板上或自该电路板上解除扣合。

7.如权利要求6所述的电路板夹持及拉伸装置，其中该伸缩构件为气压组件或液压组件。

8.如权利要求6所述的电路板夹持及拉伸装置，其中该第一轴向拉伸机构为气压组件或液压组件，分别以一连接构件连接该第一夹具与该第三夹具的该可移动座体，且以气压或液压控制该第一夹具及该第三夹具的拉伸距离及拉伸力量，并将该拉伸信息回馈至该处理单元，以供判断该电路板于该第一轴向上被拉伸的距离及对该电路板拉伸的力量是否超出该设定值。

9.如权利要求8所述的电路板夹持及拉伸装置，其中该第一轴向拉伸机构具有一可活动杆体，用以带动该连接构件，并根据该可活动杆体的移动距离及被推动所需的力量控制该第一夹具及该第三夹具的拉伸距离及拉伸力量。

10.如权利要求6所述的电路板夹持及拉伸装置，其中该第二轴向拉伸机构为气压组件或液压组件，分别以一连接构件连接该第二夹具与该第三夹具的该可移动座体，且以气压或液压控制该第二夹具及该第三夹具的拉伸距离及拉伸力量，并将该拉伸信息回馈至该处理单元，以供判断该电路板于该第二轴向上被拉伸的距离及对该电路板拉伸的力量是否超出该设定值。

11.如权利要求10所述的电路板夹持及拉伸装置，其中该第二轴向拉伸机构具有一可活动杆体，用以带动该连接构件，并根据该可活动杆体的移动距离及被推动所需的力量控制该第二夹具及该第三夹具的拉伸距离及拉伸力量。

12.一种电路板夹持及拉伸的控制方法，包括：

提供一固定夹具、一第一夹具、一第二夹具及一第三夹具以夹持一电路板，其中该第一夹具与该第二夹具位于该电路板的对角的二位置上，该固定夹具与该第三夹具位于该电路板的对角的另二位置上；

控制该第一夹具及该第三夹具朝一第一轴向拉伸该电路板；

控制该第二夹具及该第三夹具朝一第二轴向拉伸该电路板；以及

接收一拉伸信息，以供判断该电路板于该第一轴向及该第二轴向上被拉伸的距离及对该电路板拉伸的力量是否超出一设定值；

其中，该第一夹具、该第二夹具及该第三夹具依照该拉伸信息调整该电路板被拉伸的面积范围。

13.如权利要求12所述的控制方法，其中该电路板被拉伸的距离设定为小于或等于该电路板在该第一轴向及该第二轴向上的尺寸的0.3％。

14.如权利要求12所述的控制方法，其中该电路板被拉伸的距离未超过该设定值时，进一步判断对该电路板拉伸的力量是否超过该设定值。

15.如权利要求14所述的控制方法，其中对该电路板拉伸的力量设定为小于或等于单位面积2公斤。

16.如权利要求12所述的控制方法，其中该电路板被拉伸的距离超过该设定值超过该设定值，固定该第一夹具、该第二夹具以及该第三夹具的拉伸力量及拉伸位置。

17.如权利要求12所述的控制方法，其中对该电路板拉伸的力量超过该设定值，固定该第一夹具、该第二夹具以及该第三夹具的拉伸力量及拉伸位置。