CN115451097A - 一种用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置 - Google Patents
一种用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,包括:步进电机,其设置于顶升和下拉装置的第一端部,步进电机用于产生初始扭矩;第一级齿轮通过步进电机获得第一扭矩,第二级齿轮通过第一级齿轮获得第二扭矩,第三级齿轮通过第二级齿轮获得第三扭矩;直齿条,其和第三级齿轮抵接,直齿条将第三扭矩转化成第一拉力;异形凸轮,其设置于上升和下拉装置的第二端部,异形凸轮和直齿条抵接,异形凸轮用于将第一拉力增力后获得第二拉力,并将第二拉力转换为第三拉力。本发明提供的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,通过设置多级齿轮,并通过直齿条和异形凸轮将水平拉力转换为垂直拉力,实现高精度的顶升和下拉功能。
Description
技术领域
本发明涉及芯片测试技术领域,尤其涉及一种用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置。
背景技术
集成电路芯片生产完成后,需要对集成电路芯片进行测试,以检测出不合格的芯片并进行处理。
申请号为202122039711.8的专利公开了一种芯片检测设备的顶升装置,包括:底板;安装机构,所述安装机构包括第一安装板,所述第一安装板通过第一滑轨滑动设置于所述底板上;伸缩机构,所述伸缩机构包括伸缩杆,所述伸缩杆的第一端通过第二滑轨滑动设置于所述第一安装板上,所述伸缩杆和所述第二滑轨均与所述第一滑轨平行;多个顶针,多个所述顶针均设置于所述伸缩杆的第二端上,多个所述顶针均与所述伸缩杆平行。但该芯片检测设备的顶升装置存在顶升位置的控制不够精确的问题。
因此,需要提供一种用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,通过设置多级齿轮,并通过直齿条和异形凸轮将水平拉力转换为垂直拉力,实现高精度的顶升和下拉功能。
本发明实施例提供的一种用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,包括:
步进电机,其设置于所述顶升和下拉装置的第一端部,所述步进电机用于产生初始扭矩;
第一级齿轮、第二级齿轮和第三级齿轮,所述第一级齿轮、所述第二级齿轮和所述第三级齿轮依次连接,所述第一级齿轮和所述步进电机连接,所述第一级齿轮通过所述步进电机获得第一扭矩,所述第二级齿轮通过所述第一级齿轮获得第二扭矩,所述第三级齿轮通过所述第二级齿轮获得第三扭矩;
直齿条,其和所述第三级齿轮抵接,所述直齿条将所述第三扭矩转化成第一拉力,所述第一拉力为水平方向;
异形凸轮,其设置于所述上升和下拉装置的第二端部,所述异形凸轮和所述直齿条抵接,所述异形凸轮用于将所述第一拉力增力后获得第二拉力,并将所述第二拉力转换为第三拉力,所述第二拉力为水平方向,所述第三拉力为垂直方向;
第一平面和第二平面,所述第一平面设置于所述异形凸轮的上升起始位置,所述第二平面设置于所述异形凸轮的下拉终止位置,所述异形凸轮在所述第一平面和所述第二平面水平运动。
可选地,所述第一平面和所述第二平面的横向长度为22mm~24mm,垂直高度差为5.95mm~6.05mm。
可选地,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:装置本体和下轴承盖板,所述装置本体用于支撑零部件的安装,所述下轴承盖板用于安装支撑轴承。
可选地,所述装置本体和所述下轴承盖板通过定位销固定连接。
可选地,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:一组凸轮用导轮,其设置在所述异形导轮的上端面或下端面,所述一组凸轮用导轮用于平衡所述第二拉力转换为第三拉力过程中产生的分力。
可选地,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:两组凸轮用导轮,其分别设置在所述异形导轮的上端面和下端面,所述两组凸轮用导轮用于平衡所述第二拉力转换为第三拉力过程中产生的分力。
可选地,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:至少两个齿条用导轮,其分别设置在所述直齿条的第一侧面和第二侧面,所述至少两个齿条用导轮用于平衡所述第一拉力增力后获得第二拉力过程中产生的分力。
可选地,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:拉杆,其设置在所述异形凸轮的腔体内,所述拉杆用于拉升所述异形凸轮进行上升或下降运动。
可选地,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:顶升限位传感器,其设置在所述直齿条的所述第一侧面或所述第二侧面,所述顶升限位传感器用于检测所述拉杆的上升位置,当所述拉杆上升到达第一位置时,所述步进电机停止运转。
可选地,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:下拉限位传感器,其设置在所述直齿条的所述第一侧面或所述第二侧面,所述下拉限位传感器用于检测所述拉杆的下拉位置,当所述拉杆下拉到达第二位置时,所述步进电机停止运转。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案至少具有以下有益效果:
本发明提供的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,通过设置第一级齿轮、第二级齿轮和第三级齿轮,以及通过直齿条和异形凸轮将水平拉力转换为垂直拉力,实现高精度的顶升和下拉功能;
进一步地,通过在所述异形凸轮的上升起始位置设置第一平面,以及在所述异形凸轮的下拉终止位置设置第二平面,使得所述异形凸轮在所述第一平面和所述第二平面水平运动,通过第一平面和第二平面这一段水平行程,增加异形凸轮上升起始位置和下拉终止位置的水平面,从而平衡由于顶升限位传感器和下拉限位传感器的安装以及异形凸轮与结构件的加工组装的误差带来的高度行程上的累计误差,使得所述异形凸轮在水平方向上的位移误差不影响垂直方向上的精确定位,从而在有限的空间内,实现了大推拉力,以及高精度的顶升和下拉功能;
进一步地,通过设置所述第一平面和所述第二平面的横向长度为22mm~24mm,垂直高度差为5.95mm~6.05mm,从而实现近4倍的增力,整体误差降低为1/20;
进一步地,通过在异形导轮的上端面或下端面设置一组凸轮用导轮,使得所述第二拉力转换为第三拉力过程中产生的分力被平衡掉,从而进一步保障高精度的顶升和下拉功能;
进一步地,通过分别在异形导轮的上端面和下端面各设置一组凸轮用导轮,使得所述第二拉力转换为第三拉力过程中产生的分力被更加均匀地平衡掉,从而更进一步保障高精度的顶升和下拉功能。
附图说明
图1是本发明实施例中用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置的结构示意图;
图2是本发明实施例中用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置的另一种结构示意图;
图3是本发明实施例中用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置种的异形凸轮的第一平面和第二平面的结构示意图。
附图标记说明:
1、装置本体;2、下轴承盖板;3、步进电机;
4、第一级齿轮;5、第二级齿轮;6、第三级齿轮;
7、直齿条;8、异形凸轮;9、凸轮用导轮;
10、齿条用导轮;11、顶升限位传感器;12、下拉限位传感器;
13、拉杆;14、第一平面;15、第二平面。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。可以理解的是,以下所描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明,而非是对本发明的限定。并且,图中可能使用相同、类似的标号指代不同实施例中相同、类似的元件,也可能省略不同实施例中相同、类似的元件的描述以及现有技术元件、特征、效果等的描述。
图1是本发明实施例中用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置的结构示意图;图2是本发明实施例中用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置的另一种结构示意图;图3是本发明实施例中用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置种的异形凸轮的第一平面和第二平面的结构示意图。
参照图1至图3,本发明实施例提供的一种用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,包括:
步进电机3,其设置于所述顶升和下拉装置的第一端部,所述步进电机3用于产生初始扭矩;
第一级齿轮4、第二级齿轮5和第三级齿轮6,所述第一级齿轮4、所述第二级齿轮5和所述第三级齿轮6依次连接,所述第一级齿轮4和所述步进电机3连接,所述第一级齿轮4通过所述步进电机3获得第一扭矩,所述第二级齿轮5通过所述第一级齿轮4获得第二扭矩,所述第三级齿轮6通过所述第二级齿轮5获得第三扭矩;
直齿条7,其和所述第三级齿轮6抵接,所述直齿条7将所述第三扭矩转化成第一拉力,所述第一拉力为水平方向;
异形凸轮8,其设置于所述上升和下拉装置的第二端部,所述异形凸轮8和所述直齿条7抵接,所述异形凸轮8用于将所述第一拉力增力后获得第二拉力,并将所述第二拉力转换为第三拉力,所述第二拉力为水平方向,所述第三拉力为垂直方向;
第一平面14和第二平面15,所述第一平面14设置于所述异形凸轮8的上升起始位置,所述第二平面15设置于所述异形凸轮8的下拉终止位置,所述异形凸轮8在所述第一平面14和所述第二平面15水平运动。
步进电机3用于产生整个装置的初始扭矩,第一级齿轮4、第二级齿轮5、第三级齿轮6为多级增力结构,通过第一级齿轮4、第二级齿轮5、第三级齿轮6的增力作用,最后一级齿轮,也就是第三级齿轮6获得很高的扭矩,直齿条7和第三级齿轮6配合将扭矩转化成拉力。异形凸轮用于最后一级增力,并将水平方向的力转化成垂直方向上的推拉力。通过以上结构的运转,本装置可以获得很大的推拉力实现测试板卡的顶升和下拉动作。
受步进电机的丢步可能性以及多级齿轮的组合误差的影响,为了进一步保证顶升位置和下拉位置的精确度和一致性,设置第一平面14和第二平面15,所述第一平面14设置于所述异形凸轮8的上升起始位置,所述第二平面15设置于所述异形凸轮8的下拉终止位置,所述异形凸轮8在所述第一平面14和所述第二平面15水平运动。通过第一平面14和第二平面15这一段水平行程,使得所述异形凸轮在水平方向上的位移误差不影响垂直方向上的精确定位,从而在有限的空间内,实现了大推拉力,以及高精度的顶升和下拉功能。
在具体实施中,所述第一平面14和所述第二平面15的横向长度为22mm~24mm,垂直高度差为5.95mm~6.05mm。
在具体实施中,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:装置本体1和下轴承盖2板,所述装置本体1用于支撑零部件的安装,所述下轴承盖板2用于安装支撑轴承。
在具体实施中,所述装置本体1和所述下轴承盖板2通过定位销固定连接。
在具体实施中,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:一组凸轮用导轮9,其设置在所述异形导轮8的上端面或下端面,所述一组凸轮用导轮9用于平衡所述第二拉力转换为第三拉力过程中产生的分力。
在具体实施中,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:两组凸轮用导轮9,其分别设置在所述异形导轮8的上端面和下端面,所述两组凸轮用导轮9用于平衡所述第二拉力转换为第三拉力过程中产生的分力。
通过在异形导轮8的上端面或下端面设置一组凸轮用导轮9,可以平衡第二拉力转换为第三拉力过程产生的分力,从而进一步保障高精度的顶升和下拉功能。
为了进一步保障高精度的顶升和下拉功能,可以在异形导轮8的上端面和下端面各设置一组凸轮用导轮9,也就是说,设置两组凸轮用导轮9,从而使得第二拉力转换为第三拉力过程产生的分力更好地被平衡掉。
在具体实施中,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:至少两个齿条用导轮10,其分别设置在所述直齿条7的第一侧面和第二侧面,所述至少两个齿条用导轮10用于平衡所述第一拉力增力后获得第二拉力过程中产生的分力。
在具体实施中,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:拉杆13,其设置在所述异形凸轮8的腔体内,所述拉杆13用于拉升所述异形凸轮8进行上升或下降运动。
由于本装置对顶升和下拉位置有精确的控制要求,需要严格控制顶升停止位置和下拉停止位置,因此在具体实施中,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:顶升限位传感器11,其设置在所述直齿条7的所述第一侧面或所述第二侧面,所述顶升限位传感器11用于检测所述拉杆13的上升位置,当所述拉杆13上升到达第一位置时,所述步进电机3停止运转。第一位置可以由本领域技术人员根据本装置上升位置要求进行预设,在此不再赘述。
在具体实施中,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:下拉限位传感器12,其设置在所述直齿条7的所述第一侧面或所述第二侧面,所述下拉限位传感器12用于检测所述拉杆13的下拉位置,当所述拉杆13下拉到达第二位置时,所述步进电机3停止运转。第二位置可以由本领域技术人员根据本装置下拉位置要求进行预设,在此不再赘述。
在本发明实施例中,提供的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,通过设置第一级齿轮、第二级齿轮和第三级齿轮,以及通过直齿条和异形凸轮将水平拉力转换为垂直拉力,实现高精度的顶升和下拉功能;
进一步地,通过在所述异形凸轮的上升起始位置设置第一平面,以及在所述异形凸轮的下拉终止位置设置第二平面,使得所述异形凸轮在所述第一平面和所述第二平面水平运动,通过第一平面和第二平面这一段水平行程,增加异形凸轮上升起始位置和下拉终止位置的水平面,从而平衡由于顶升限位传感器和下拉限位传感器的安装以及异形凸轮与结构件的加工组装的误差带来的高度行程上的累计误差,使得所述异形凸轮在水平方向上的位移误差不影响垂直方向上的精确定位,从而在有限的空间内,实现了大推拉力,以及高精度的顶升和下拉功能;
进一步地,通过设置所述第一平面和所述第二平面的横向长度为22mm~24mm,垂直高度差为5.95~6.05mm,从而实现近4倍的增力,整体误差降低为1/20;
进一步地,通过在异形导轮的上端面或下端面设置一组凸轮用导轮,使得所述第二拉力转换为第三拉力过程中产生的分力被平衡掉,从而进一步保障高精度的顶升和下拉功能;
进一步地,通过分别在异形导轮的上端面和下端面各设置一组凸轮用导轮,使得所述第二拉力转换为第三拉力过程中产生的分力被更加均匀地平衡掉,从而更进一步保障高精度的顶升和下拉功能。
尽管上文已经描述了具体实施方案,但这些实施方案并非要限制本发明公开的范围,即使仅相对于特定特征描述单个实施方案的情况下也是如此。本发明公开中提供的特征示例意在进行例示,而非限制,除非做出不同表述。在具体实施中,可根据实际需求,在技术上可行的情况下,将一项或者多项从属权利要求的技术特征与独立权利要求的技术特征进行组合,并可通过任何适当的方式而不是仅通过权利要求书中所列举的特定组合来组合来自相应独立权利要求的技术特征。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,其特征在于,包括:
步进电机,其设置于所述顶升和下拉装置的第一端部,所述步进电机用于产生初始扭矩;
第一级齿轮、第二级齿轮和第三级齿轮,所述第一级齿轮、所述第二级齿轮和所述第三级齿轮依次连接,所述第一级齿轮和所述步进电机连接,所述第一级齿轮通过所述步进电机获得第一扭矩,所述第二级齿轮通过所述第一级齿轮获得第二扭矩,所述第三级齿轮通过所述第二级齿轮获得第三扭矩;
直齿条,其和所述第三级齿轮抵接,所述直齿条将所述第三扭矩转化成第一拉力,所述第一拉力为水平方向;
异形凸轮,其设置于所述上升和下拉装置的第二端部,所述异形凸轮和所述直齿条抵接,所述异形凸轮用于将所述第一拉力增力后获得第二拉力,并将所述第二拉力转换为第三拉力,所述第二拉力为水平方向,所述第三拉力为垂直方向;
第一平面和第二平面,所述第一平面设置于所述异形凸轮的上升起始位置,所述第二平面设置于所述异形凸轮的下拉终止位置,所述异形凸轮在所述第一平面和所述第二平面水平运动。
2.根据权利要求1所述的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,其特征在于,所述第一平面和所述第二平面的横向长度为22mm~24mm,垂直高度差为5.95mm~6.05mm。
3.根据权利要求1所述的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,其特征在于,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:
装置本体和下轴承盖板,所述装置本体用于支撑零部件的安装,所述下轴承盖板用于安装支撑轴承。
4.根据权利要求3所述的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,其特征在于,所述装置本体和所述下轴承盖板通过定位销固定连接。
5.根据权利要求1所述的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,其特征在于,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:
一组凸轮用导轮,其设置在所述异形导轮的上端面或下端面,所述一组凸轮用导轮用于平衡所述第二拉力转换为第三拉力过程中产生的分力。
6.根据权利要求1所述的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,其特征在于,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:
两组凸轮用导轮,其分别设置在所述异形导轮的上端面和下端面,所述两组凸轮用导轮用于平衡所述第二拉力转换为第三拉力过程中产生的分力。
7.根据权利要求1所述的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,其特征在于,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:
至少两个齿条用导轮,其分别设置在所述直齿条的第一侧面和第二侧面,所述至少两个齿条用导轮用于平衡所述第一拉力增力后获得第二拉力过程中产生的分力。
8.根据权利要求1所述的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,其特征在于,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:
拉杆,其设置在所述异形凸轮的腔体内,所述拉杆用于拉升所述异形凸轮进行上升或下降运动。
9.根据权利要求8所述的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,其特征在于,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:
顶升限位传感器,其设置在所述直齿条的所述第一侧面或所述第二侧面,所述顶升限位传感器用于检测所述拉杆的上升位置,当所述拉杆上升到达第一位置时,所述步进电机停止运转。
10.根据权利要求8所述的用于芯片测试的大推力高精度的顶升和下拉装置,其特征在于,所述大推力高精度的顶升和下拉装置还包括:
下拉限位传感器,其设置在所述直齿条的所述第一侧面或所述第二侧面,所述下拉限位传感器用于检测所述拉杆的下拉位置,当所述拉杆下拉到达第二位置时,所述步进电机停止运转。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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