CN107765166A - 一种电路板测试针床的自动定位装置 - Google Patents

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徐承兵
许松
高松
徐承翱
高准
石浩乾
王鹏
王平
黄平
曹风华
方孝东
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Abstract

本发明公开了一种电路板测试针床的自动定位装置，包括定位底板，定位底板上表面两侧开凿有滑动导轨，滑动导轨内部卡接有滑动支架，定位底板的中心开凿有安装槽，安装槽内固定安装有测试底板，测试底板的底部安装有定位控制单元；滑动支架包括滑动底座，滑动底座的中心开凿有圆形固定孔，圆形固定孔内固定有升降驱动电机，升降驱动电机的输出轴上套接有升降旋转轴，升降旋转轴的顶部固定有定位压板，升降旋转轴的末端安装有转速传感器；定位压板的顶端下表面镶嵌有测量探针，测量探针的前端两侧处安装有位置传感器。本发明具有反馈调节网络，能够实现自动定位并及时实现自动调整操作，结构灵活，使用方便。

Description

一种电路板测试针床的自动定位装置
技术领域
本发明涉及测试针床领域，具体为一种电路板测试针床的自动定位装置。
背景技术
微电子产品测试的最主要目的，是在制造过程中保证质量。在制造最后阶段，或者送至用户手中，才发现成品的缺陷，势必增加维修的时间和费用。一般所有故障，均可采用在线测试(ICT)技术在测试工序中鉴别。ICT测量中，特制的针床测试仪的探针阵列，与线路板(PCB)上测试节点的焊区接触，并用数百毫伏电压和数毫安电流进行分立隔离测试，从而精确判断所装元器件的漏装、错装、参数值偏差、焊点连焊、线路板开短路等故障。
公开号为205049623U的一种用于电路板的测试针床，包括探测针，所述的测试针床还包括印刷电路板和固定结构，在所述的印刷电路板上设置有与被测试的电路板的插接针孔相适应的探测针孔；插接在所述探测针孔中的探测针，通过一端焊牢在所述的印刷电路板上；在电路板的测试过程中，所述的探测针通过所述的固定结构支撑、固定和限位；该装置虽然能够实现对电路板的一般测试操作，但是该装置的探针位置固定，不能够自由移动也不具备自动定位功能，灵活性差使用不够方便。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种电路板测试针床的自动定位装置，包括定位底板，所述定位底板上表面两侧开凿有滑动导轨，所述滑动导轨内部卡接有滑动支架，所述定位底板的中心开凿有安装槽，所述安装槽为长方体凹槽，凹槽内固定安装有测试底板，所述测试底板的底部安装有定位控制单元；所述滑动支架包括滑动底座，所述滑动底座的侧边焊接有卡接块，对应的滑动导轨的两侧内壁开凿有卡接凹槽，所述卡接块固定在卡接凹槽内部，所述滑动底座的中心开凿有圆形固定孔，所述圆形固定孔内固定有升降驱动电机，所述升降驱动电机的输出轴上套接有升降旋转轴，所述升降旋转轴的顶部固定有定位压板，升降旋转轴的末端安装有转速传感器；所述定位压板的顶端下表面镶嵌有测量探针，所述测量探针的前端两侧处安装有位置传感器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述定位控制单元包括核心控制器，所述核心控制器采用CPMIA系列PLC控制器，CPMIA系列PLC控制器的信号输入端通过导线连接有数据采集卡。
作为本发明一种优选的技术方案，所述数据采集卡通过导线连接至位置传感器和转速传感器的数据输出端。
作为本发明一种优选的技术方案，所述核心控制器内置有继电器输出模块，所述继电器输出模块输出开关控制信号，继电器输出模块连接有电机驱动器，所述电机驱动器的输出端通过导线连接至升降驱动电机。
作为本发明一种优选的技术方案，所述升降旋转轴包括外轴和内轴，外轴内表面设置有内螺纹，对应的内轴外表面设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹相配合。
作为本发明一种优选的技术方案，升降旋转轴的底部外表面还套接有伸缩联轴器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述伸缩联轴器的另一端连接有水平驱动电机，所述水平驱动电机固定在定位底板左侧边，且水平驱动电机的控制端通过导线连接至电机驱动器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置滑动支架，利用水平驱动电机带动滑动支架在滑动导轨上实现水平方向的移动，利用升降驱动电机带动升降旋转轴实现垂直方向的高度调节，从而方便地实现对于测量探针的位置调整，灵活性大大提高，满足不同的检测需求；
(2)本发明通过设置位置传感器和转速传感器对定位系统的实际位置参数进行采集，利用核心控制器进行数据分析处理，结合继电器输出模块与电机驱动器形成闭环反馈调节系统，从而提高定位控制精度，实现自动定位。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为定位控制单元的结构框图。
图中：1-定位底板；2-滑动导轨；3-滑动支架；4-安装槽；5-测试底板；6-定位控制单元；7-定位压板；8-测量探针；9-位置传感器；10-转速传感器；11-水平驱动电机；
301-滑动底座；302-卡接块；303-卡接凹槽；304-圆形固定孔；305-升降驱动电机；306-升降旋转轴；307-伸缩联轴器；
601-核心控制器；602-数据采集卡；603-继电器输出模块；604-电机驱动器。
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。
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
实施例：
如图1和图2所示，本发明提供了一种电路板测试针床的自动定位装置，包括定位底板1，所述定位底板1上表面两侧开凿有滑动导轨2，所述滑动导轨2内部卡接有滑动支架3，所述定位底板1的中心开凿有安装槽4，所述安装槽4为长方体凹槽，凹槽内固定安装有测试底板5，所述测试底板5的底部安装有定位控制单元6；所述定位底板1用于支撑固定整个装置，安装槽4用于放置测试底板5，所述测试底板5用于垫接待测试的电路板；所述滑动支架3在滑动导轨2内部前后移动，用于实现水平方向的定位操作；
所述滑动支架3包括滑动底座301，所述滑动底座301的侧边焊接有卡接块302，对应的滑动导轨2的两侧内壁开凿有卡接凹槽303，所述卡接块302固定在卡接凹槽303内部，所述滑动底座301的中心开凿有圆形固定孔304，所述圆形固定孔304内固定有升降驱动电机305，所述升降驱动电机305的输出轴上套接有升降旋转轴306，所述升降旋转轴306的顶部固定有定位压板7，升降旋转轴306的末端安装有转速传感器10；
所述滑动底座301通过卡接块302于卡接凹槽303相耦合，从而方便地使得卡接块302带动滑动底座301在滑动导轨2中前后移动，升降驱动电机305带动升降旋转轴306上下移动，所述升降旋转轴306包括外轴和内轴，外轴内表面设置有内螺纹，对应的内轴外表面设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹相配合，当升降驱动电机305转动时，输出轴带动外轴转动，外轴与内轴相对旋转实现伸缩操作，从而实现高度的调整操作；且升降旋转轴306的底部外表面还套接有伸缩联轴器307；所述伸缩联轴器307的另一端连接有水平驱动电机11，所述水平驱动电机11固定在定位底板1左侧边，所述水平驱动电机11的输出轴前后移动，从而带动伸缩联轴器307前后移动，利用伸缩联轴器307推拉滑动支架3在滑动导轨2中做水平运动；
所述定位压板7的顶端下表面镶嵌有测量探针8，所述测量探针8的前端两侧处安装有位置传感器9，定位压板7在滑动支架3的带动下实现水平或者垂直方向的位移，从而带动测量探针8移动到指定的位置进行检测操作；
如图3所示，所述定位控制单元6包括核心控制器601，所述核心控制器601采用CPMIA系列PLC控制器，CPMIA系列PLC控制器的信号输入端通过导线连接有数据采集卡602，所述数据采集卡602通过导线连接至位置传感器9和转速传感器10的数据输出端；所述核心控制器601内置有继电器输出模块603，所述继电器输出模块603输出开关控制信号，继电器输出模块603连接有电机驱动器604，所述电机驱动器604的输出端通过导线连接至升降驱动电机305；且水平驱动电机11的控制端通过导线连接至电机驱动器604；
所述核心控制器601为整个装置的检测操作，所述数据采集卡602用于实现参数采集操作，所述位置传感器9用于采集当前的测量探针8与被测电路板的相对位置，转速传感器10采集当前的电机的相对转速，采集到的信号经过数据采集卡602转换成数字信号，并且通过核心控制器601进行分析判断，判断当前的测量探针8与指定测量位置的相对距离，从而做出相应判断，通过继电器输出模块603控制开关信号，控制相应的电机驱动器604开始工作，利用电机驱动器604控制升降驱动电机305实现高度调整或者水平驱动电机11实现水平高度调整，从而提高定位精度。
综上所述，本发明的主要特点在于：
(1)本发明通过设置滑动支架，利用水平驱动电机带动滑动支架在滑动导轨上实现水平方向的移动，利用升降驱动电机带动升降旋转轴实现垂直方向的高度调节，从而方便地实现对于测量探针的位置调整，灵活性大大提高，满足不同的检测需求；
(2)本发明通过设置位置传感器和转速传感器对定位系统的实际位置参数进行采集，利用核心控制器进行数据分析处理，结合继电器输出模块与电机驱动器形成闭环反馈调节系统，从而提高定位控制精度，实现自动定位。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种电路板测试针床的自动定位装置，其特征在于：包括定位底板(1)，所述定位底板(1)上表面两侧开凿有滑动导轨(2)，所述滑动导轨(2)内部卡接有滑动支架(3)，所述定位底板(1)的中心开凿有安装槽(4)，所述安装槽(4)为长方体凹槽，凹槽内固定安装有测试底板(5)，所述测试底板(5)的底部安装有定位控制单元(6)；所述滑动支架(3)包括滑动底座(301)，所述滑动底座(301)的侧边焊接有卡接块(302)，对应的滑动导轨(2)的两侧内壁开凿有卡接凹槽(303)，所述卡接块(302)固定在卡接凹槽(303)内部，所述滑动底座(301)的中心开凿有圆形固定孔(304)，所述圆形固定孔(304)内固定有升降驱动电机(305)，所述升降驱动电机(305)的输出轴上套接有升降旋转轴(306)，所述升降旋转轴(306)的顶部固定有定位压板(7)，升降旋转轴(306)的末端安装有转速传感器(10)；所述定位压板(7)的顶端下表面镶嵌有测量探针(8)，所述测量探针(8)的前端两侧处安装有位置传感器(9)。
2.根据权利要求1所述的一种电路板测试针床的自动定位装置，其特征在于：所述定位控制单元(6)包括核心控制器(601)，所述核心控制器(601)采用CPM IA系列PLC控制器，CPMIA系列PLC控制器的信号输入端通过导线连接有数据采集卡(602)。
3.根据权利要求2所述的一种电路板测试针床的自动定位装置，其特征在于：所述数据采集卡(602)通过导线连接至位置传感器(9)和转速传感器(10)的数据输出端。
4.根据权利要求1所述的一种电路板测试针床的自动定位装置，其特征在于：所述核心控制器(601)内置有继电器输出模块(603)，所述继电器输出模块(603)输出开关控制信号，继电器输出模块(603)连接有电机驱动器(604)，所述电机驱动器(604)的输出端通过导线连接至升降驱动电机(305)。
5.根据权利要求1所述的一种电路板测试针床的自动定位装置，其特征在于：所述升降旋转轴(306)包括外轴和内轴，外轴内表面设置有内螺纹，对应的内轴外表面设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹相配合。
6.根据权利要求1所述的一种电路板测试针床的自动定位装置，其特征在于：所述升降旋转轴(306)的底部外表面还套接有伸缩联轴器(307)。
7.根据权利要求6所述的一种电路板测试针床的自动定位装置，其特征在于：所述伸缩联轴器(307)的另一端连接有水平驱动电机(11)，所述水平驱动电机(11)固定在定位底板(1)左侧边，且水平驱动电机(11)的控制端通过导线连接至电机驱动器(604)。
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