CN116500425A - 一种具有自适应检测结构的pcba板预上电治具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了应用于PCBA测试托盘治具领域的一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，通过安装有自适应夹具，在将PCBA板放置在活动夹板二的表面后，气囊柱内部的气体被挤压传送，迫使推杆对磁板二起到上推效果，使得磁板二脱离屏蔽漆层的屏蔽范围，利用磁板二与磁板一之间的磁吸作用，使得原本处于张开状态的自适应夹具闭合，并在PCBA板离开气囊柱时，在复位转轴的作用下，活动夹板一和活动夹板二恢复成原先的锐角撞开状态，从而实现夹具的自我闭合，简化夹具对PCBA板的夹持操作流程，此外叶轮片、调向转杆以及调向辅助管和磁吸滑块的配合，可使得自适应夹具在夹持圆形PCBA板时，能够自主调向以更好贴合圆形PCBA板，保证夹持稳定性。

Description

一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具

技术领域

本申请涉及PCBA测试托盘治具领域，特别涉及一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具。

背景技术

PCBA的工艺流程十分复杂，包括有电路板制程、元器件采购与检验、SMT贴片组装、DIP插件、PCBA测试、程序烧制、包装等重要过程，PCBA是所有电子产品组件中最为重要的组成部分，因此其测试程序对判定PCBA是否正常具有重要意义。

在对PCBA板进行测试时，需要将PCBA放在托盘冶具的表面接受相应的测试操作，为保证测试接触的稳定性，通常需要使用夹持工具来辅助完成PCBA板在托盘冶具表面的限位处理，夹持工具需要机械设备辅助完成相应的夹持处理，PCBA板的夹持操作不灵活，需要外在干预实现对PCBA板的夹持与松开操作，导致PCBA板的夹持约束操作流程繁琐，不利于提高PCBA板的测试效率。

为此我们提出一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，在减少机械设备辅助夹持的基础上，实现夹持件对PCBA板的自适应夹持限位处理，提高测试效率。

发明内容

本申请目的在于对现有的PCBA板测试托盘治具进行改进，使其实现自适应操作，相比现有技术提供一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，包括托盘本体和自适应夹具，托盘本体的顶部表面安装有电池盒，电池盒的一侧表面电性连接有电量显示屏，托盘本体的顶部表面安装有四组矩形布置的自适应夹具，且自适应夹具位于电量显示屏的一侧，自适应夹具包括有复位转轴，复位转轴的表面安装有活动夹板一和内部中空的活动夹板二，且活动夹板一位于活动夹板二的侧上方，活动夹板一和活动夹板二之间形成的夹角为锐角，活动夹板一的内部设有活动槽，活动槽的内部滑动连接有磁板二，活动夹板二的内底壁固定有与磁板二相互吸引的磁板一，活动夹板二的顶部等距贯穿布置有气囊柱，且气囊柱的尾端贯穿连接有送气管，且送气管的尾端贯穿延伸至活动槽的内部，在将PCBA板放置在活动夹板二的表面后，气囊柱内部的气体被挤压传送，迫使推杆对磁板二起到上推效果，使得磁板二脱离屏蔽漆层的屏蔽范围，利用磁板二与磁板一之间的磁吸作用，使得原本处于张开状态的自适应夹具闭合，并在PCBA板离开气囊柱时，在复位转轴的作用下，活动夹板一和活动夹板二恢复成原先的锐角撞开状态，从而实现夹具的自我闭合，简化夹具对PCBA板的夹持操作流程。

进一步的，送气管包括有细径管和尾端的粗径管，且粗径管的内壁滑动安装有活塞，活塞靠近尾端的表面连接有推杆，且推杆的端部与送气管的端部滑动密封连接，推杆的尾端与磁板二的表面接触，活动槽的内壁涂覆有屏蔽漆层，且屏蔽漆层的截面长度等于磁板二在活动槽内投影的长度，屏蔽漆层的长度使得磁板一在上移时即可脱离屏蔽范围，进而与磁板一吸引实现自适应夹具的自我闭合。

进一步的，托盘本体的底部安装有对称布置的防撞硅胶，且防撞硅胶的端部延伸出托盘本体的端部，防撞硅胶的内部安装有尾端通过导电线与托盘本体连接的氖泡，加强托盘本体放置稳定性的同时，还可起到电路异常示警效果。

进一步的，托盘本体的顶部表面安装有对称布置的机器人取料导向块，托盘本体的表面对称安装有位于自适应夹具和电量显示屏中间的斜面导向块，为PCBA板的放置起到指向效果。

进一步的，托盘本体的顶部表面安装有位于两组自适应夹具中间的定位柱和导向块，且定位柱和导向块垂直布置，为PCBA板的放置起到指向效果。

进一步的，托盘本体的顶部安装有PCBA充电探针，且PCBA充电探针位于自适应夹具远离电量显示屏的一侧，PCBA充电探针的数量为三个，且PCBA充电探针与电量显示屏电性连接，PCBA板定好位后当三个PCBA充电探针完全触碰PCBA板时，电池盒为PCBA板预上电，可节省其进入屏蔽箱后的上电时间提高其效率并起到节电效果。

进一步的，托盘本体的四角均设有定位孔，托盘本体的内部贯穿设有位于自适应夹具内侧的圆孔。

可选的，托盘本体的顶部安装有发条弹簧，发条弹簧的活动端连接有位于磁板一一侧的调向转杆，且调向转杆的端部延伸至活动夹板二的内部，调向转杆的端部表面安装有叶轮片，气囊柱的底端贯穿密封连接有尾端朝向叶轮片的调向辅助管，调向辅助管尾端的内部嵌合安装有磁吸滑块，叶轮片的表面涂覆有磁吸涂层，在自适应夹具接受圆形PCBA板的夹持处理时，存在部分气囊柱无法被挤压的现象，与被覆盖部分气囊柱连接的调向辅助管内部的磁吸滑块与叶轮片表面的磁吸涂层发生相应的排斥作用，间接带动自适应夹具实现换向操作，进而使得自适应夹具表面气囊柱与圆形PCBA板更贴合接触，保证自适应夹具对圆形PCBA板的稳定夹持作用。

可选的，调向辅助管设置为四个，两两一对关于叶轮片对称布置，叶轮片凸起表面的磁吸涂层与磁吸滑块之间相互排斥，叶轮片凹陷表面的磁吸涂层与磁吸滑块之间相互吸引，在圆形PCBA板完全覆盖气囊柱时，叶轮片两侧的磁吸滑块之间的排斥作用与磁吸作用相等，进而起到持平效果，阻止调向操作继续进行。

可选的，处于调向辅助管尾端的磁吸涂层与磁吸滑块之间的作用力大于自适应夹具的自重、发条弹簧的初始弹力、磁吸滑块与磁吸涂层之间作用力的合力，确保自适应夹具在调向处理时具有足够的初始作用力以抵抗阻力。

相比于现有技术，本申请的优点在于：

（1）在将PCBA板放置在活动夹板二的表面后，气囊柱内部的气体被挤压传送，迫使推杆对磁板二起到上推效果，使得磁板二脱离屏蔽漆层的屏蔽范围，利用磁板二与磁板一之间的磁吸作用，使得原本处于张开状态的自适应夹具闭合，并在PCBA板离开气囊柱时，在复位转轴的作用下，活动夹板一和活动夹板二恢复成原先的锐角撞开状态，从而实现夹具的自我闭合，简化夹具对PCBA板的夹持操作流程。

（2）屏蔽漆层的长度使得磁板一在上移时即可脱离屏蔽范围，进而与磁板一吸引实现自适应夹具的自我闭合。

（3）PCBA板定好位后当三个PCBA充电探针完全触碰PCBA板时，电池盒为PCBA板预上电，可节省其进入屏蔽箱后的上电时间提高其效率并起到节电效果。

（4）在自适应夹具接受圆形PCBA板的夹持处理时，存在部分气囊柱无法被挤压的现象，与被覆盖部分气囊柱连接的调向辅助管内部的磁吸滑块与叶轮片表面的磁吸涂层发生相应的排斥作用，间接带动自适应夹具实现换向操作，进而使得自适应夹具表面气囊柱与圆形PCBA板更贴合接触，保证自适应夹具对圆形PCBA板的稳定夹持作用。

（5）叶轮片凸起表面与凹陷表面磁吸涂层与磁吸滑块之间的作用力不同，使得圆形PCBA板完全覆盖气囊柱时，叶轮片两侧的磁吸滑块之间的排斥作用与磁吸作用相等，进而起到持平效果，阻止调向操作继续进行。

附图说明

图1为本申请的自适应夹具闭合原理示意图；

图2为本申请的自适应夹具内部结构示意图；

图3为本申请的自适应夹具剖视图；

图4为本申请的送气管端部内部示意图；

图5为本申请的气囊柱被挤压状态下送气管内推杆工作状态示意图；

图6为本申请的托盘本体俯视示意图；

图7为本申请的托盘本体仰视示意图；

图8为本申请的自适应夹具夹持矩形的PCBA板状态示意图；

图9为本申请的活动夹板二内部叶轮片、调向转杆和调向辅助管安装示意图；

图10为本申请的叶轮片、调向转杆、调向辅助管和磁吸滑块安装示意图；

图11为本申请的气囊柱处于不完全覆盖挤压状态下叶轮片的转动调向示意图；

图12为本申请的气囊柱处于完全覆盖挤压状态下叶轮片的转动调向示意图；

图13为本申请的自适应夹具用于夹持圆形PCBA板的调向过程示意图。

图中标号说明：

1、电池盒；2、斜面导向块；3、机器人取料导向块；4、防撞硅胶；5、自适应夹具；51、复位转轴；52、活动夹板一；53、活动夹板二；54、磁板一；521、活动槽；522、磁板二；523、屏蔽漆层；6、定位柱；7、定位孔；8、PCBA充电探针；9、电量显示屏；10、圆孔；11、导向块；12、托盘本体；13、气囊柱；14、送气管；141、活塞；142、推杆；15、叶轮片；16、调向转杆；17、调向辅助管；171、磁吸滑块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例1：本发明提供了一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，请参阅图1-图3和图8，包括托盘本体12和自适应夹具5，托盘本体12的顶部表面安装有电池盒1，电池盒1的一侧表面电性连接有电量显示屏9，托盘本体12的顶部表面安装有四组矩形布置的自适应夹具5，且自适应夹具5位于电量显示屏9的一侧，自适应夹具5包括有复位转轴51，复位转轴51的表面安装有活动夹板一52和内部中空的活动夹板二53，且活动夹板一52位于活动夹板二53的侧上方，活动夹板一52和活动夹板二53之间形成的夹角为锐角，活动夹板一52的内部设有活动槽521，活动槽521的内部滑动连接有磁板二522，活动夹板二53的内底壁固定有与磁板二522相互吸引的磁板一54，活动夹板二53的顶部等距贯穿布置有气囊柱13，且气囊柱13的尾端贯穿连接有送气管14，且送气管14的尾端贯穿延伸至活动槽521的内部。

请参阅图4-图5，送气管14包括有细径管和尾端的粗径管，且粗径管的内壁滑动安装有活塞141，活塞141靠近尾端的表面连接有推杆142，且推杆142的端部与送气管14的端部滑动密封连接，推杆142的尾端与磁板二522的表面接触，活动槽521的内壁涂覆有屏蔽漆层523，且屏蔽漆层523的截面长度等于磁板二522在活动槽521内投影的长度。

具体的，在将PCBA板放置在活动夹板二53的表面并对气囊柱13造成挤压处理后，气囊柱13内部的气体被挤压传送，迫使活塞141带动推杆142外移，进而对倾斜放置的磁板二522起到上推效果，使得磁板二522脱离屏蔽漆层523的屏蔽范围，从而利用与活动夹板二53内部的磁板一54之间的磁吸作用，使得原本处于张开状态的自适应夹具5闭合，并在PCBA板离开气囊柱13时，推杆142回移，磁板二522跌落至屏蔽漆层523的屏蔽范围内，在复位转轴51的作用下，活动夹板一52和活动夹板二53恢复成原先的锐角张开状态，从而实现夹具的自我闭合，简化夹具对PCBA板的夹持操作流程。

请参阅图6-图7，托盘本体12的底部安装有对称布置的防撞硅胶4，且防撞硅胶4的端部延伸出托盘本体12的端部，防撞硅胶4的内部安装有尾端通过导电线与托盘本体12连接的氖泡。

具体的，防撞硅胶4可增加托盘本体12与放置平面之间的稳定效果，同时内部放置的氖泡可在托盘本体12表面电路发生电路异常时亮起，为测试人员起到示警告知效果。

请参阅图6，托盘本体12的顶部表面安装有对称布置的机器人取料导向块3，托盘本体12的表面对称安装有位于自适应夹具5和电量显示屏9中间的斜面导向块2。

具体的，机器人取料导向块3和斜面导向块2的设置，方便在取放PCBA板时具有一定的指向作用，进而使得PCBA板放置的方向正确，进而方便后续的PCBA板表面与PCBA充电探针8接触充电。

请参阅图6，托盘本体12的顶部表面安装有位于两组自适应夹具5中间的定位柱6和导向块11，且定位柱6和导向块11垂直布置。

具体的，定位柱6和导向块11均用于辅助PCBA板的稳定放置，以保证后续测试操作的顺利进行。

请参阅图6，托盘本体12的顶部安装有PCBA充电探针8，且PCBA充电探针8位于自适应夹具5远离电量显示屏9的一侧，PCBA充电探针8的数量为三个，且PCBA充电探针8与电量显示屏9电性连接。

具体的，PCBA板在通过自适应夹具5约束限位处理后，PCBA板的底端充电部位与PCBA充电探针8接触，进而通过电池盒1提供的电量为PCBA板进行预充电处理，可节省PCBA板进入屏蔽箱后的上电时间，提高其效率，且由于与电量显示屏9电性连接的PCBA充电探针8的数量为三个，因此只有在三个PCBA充电探针8均完全触碰PCBA板时，才能对PCBA板进行充电，如只触碰两个PCBA充电探针8，无法进行充电，以此起到省电效果。

请参阅图6，托盘本体12的四角均设有定位孔7，托盘本体12的内部贯穿设有位于自适应夹具5内侧的圆孔10。

具体的，通过定位孔7可对托盘本体12予以定位，之后通过圆孔10可提供散热空间，为充电测试状态的PCBA板提供热交换空间。

实施例2：请参阅图9-图13，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例2与实施例1的不同之处在于：托盘本体12的顶部安装有发条弹簧，发条弹簧的活动端连接有位于磁板一54一侧的调向转杆16，且调向转杆16的端部延伸至活动夹板二53的内部，调向转杆16的端部表面安装有叶轮片15，气囊柱13的底端贯穿密封连接有尾端朝向叶轮片15的调向辅助管17，调向辅助管17尾端的内部嵌合安装有磁吸滑块171，叶轮片15的表面涂覆有磁吸涂层。

具体的，在自适应夹具5接受圆形PCBA板的夹持处理时，由于自适应夹具5为矩形布置，导致圆形PCBA板与活动夹板二53表面气囊柱13的接触并不充分，存在部分气囊柱13无法被挤压的现象，导致自适应夹具5对圆形PCBA板的夹持作用减弱；

在圆形PCBA板无法完全覆盖活动夹板二53表面的气囊柱13时，与被覆盖部分气囊柱13连接的调向辅助管17内部的磁吸滑块171被挤压传送至调向辅助管17的尾端，进而与叶轮片15表面的磁吸涂层发生相应的排斥作用，与未被覆盖部分气囊柱13连接的调向辅助管17内部的磁吸滑块171处于距离调向辅助管17端部较远的位置，磁吸作用较弱，此时排斥作用较大进而推动叶轮片15转动，叶轮片15转动从而带动调向转杆16转动，间接带动与调向转杆16连接的活动夹板二53转动，而调向转杆16的尾端与安装在托盘本体12顶部的发条弹簧的活动端连接，进而此时整体自适应夹具5实现换向处理，进而使得自适应夹具5表面气囊柱13与圆形PCBA板更贴合接触，保证自适应夹具5对圆形PCBA板的稳定夹持作用。

调向辅助管17设置为四个，两两一对关于叶轮片15对称布置，叶轮片15凸起表面的磁吸涂层与磁吸滑块171之间相互排斥，叶轮片15凹陷表面的磁吸涂层与磁吸滑块171之间相互吸引。

具体的，当活动夹板二53表面全部气囊柱13被圆形PCBA覆盖挤压，此时叶轮片15两侧的磁吸滑块171均位于调向辅助管17的尾端内部，其中两组磁吸滑块171与叶轮片15表面磁吸涂层之间的排斥作用等于另外两组磁吸滑块171与叶轮片15表面磁吸涂层之间的磁吸作用，此时换向操作停止；

在将PCBA板取下后，自适应夹具5失去对气囊柱13的挤压，此时在发条弹簧的作用下，自适应夹具5恢复成原先的矩形布置状态，以便后续进行矩形PCBA板的夹持操作。

处于调向辅助管17尾端的磁吸涂层与磁吸滑块171之间的作用力大于自适应夹具5的自重、发条弹簧的初始弹力、磁吸滑块171与磁吸涂层之间作用力的合力。

具体的，在气囊柱13被PCBA板挤压时，调向辅助管17内的磁吸滑块171被推动至调向辅助管17尾端，此时磁吸滑块171与磁吸涂层之间的排斥作用力得以抵抗自适应夹具5的重力以及发条弹簧的初始弹力，从而保证自适应夹具5得以顺利转动调向，从而使得自适应夹具5得以更加贴合圆形PCBA板的夹持操作。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，包括托盘本体（12）和自适应夹具（5），其特征在于，所述托盘本体（12）的顶部表面安装有电池盒（1），所述电池盒（1）的一侧表面电性连接有电量显示屏（9），所述托盘本体（12）的顶部表面安装有四组矩形布置的自适应夹具（5），且自适应夹具（5）位于电量显示屏（9）的一侧，所述自适应夹具（5）包括有复位转轴（51），所述复位转轴（51）的表面安装有活动夹板一（52）和内部中空的活动夹板二（53），且活动夹板一（52）位于活动夹板二（53）的侧上方，所述活动夹板一（52）和活动夹板二（53）之间形成的夹角为锐角，所述活动夹板一（52）的内部设有活动槽（521），所述活动槽（521）的内部滑动连接有磁板二（522），所述活动夹板二（53）的内底壁固定有与磁板二（522）相互吸引的磁板一（54），所述活动夹板二（53）的顶部等距贯穿布置有气囊柱（13），且气囊柱（13）的尾端贯穿连接有送气管（14），且送气管（14）的尾端贯穿延伸至活动槽（521）的内部。

2.根据权利要求1所述的一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，其特征在于，所述送气管（14）包括有细径管和尾端的粗径管，且粗径管的内壁滑动安装有活塞（141），所述活塞（141）靠近尾端的表面连接有推杆（142），且推杆（142）的端部与送气管（14）的端部滑动密封连接，所述推杆（142）的尾端与磁板二（522）的表面接触，所述活动槽（521）的内壁涂覆有屏蔽漆层（523），且屏蔽漆层（523）的截面长度等于磁板二（522）在活动槽（521）内投影的长度。

3.根据权利要求1所述的一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，其特征在于，所述托盘本体（12）的底部安装有对称布置的防撞硅胶（4），且防撞硅胶（4）的端部延伸出托盘本体（12）的端部，所述防撞硅胶（4）的内部安装有尾端通过导电线与托盘本体（12）连接的氖泡。

4.根据权利要求1所述的一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，其特征在于，所述托盘本体（12）的顶部表面安装有对称布置的机器人取料导向块（3），所述托盘本体（12）的表面对称安装有位于自适应夹具（5）和电量显示屏（9）中间的斜面导向块（2）。

5.根据权利要求1所述的一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，其特征在于，所述托盘本体（12）的顶部表面安装有位于两组自适应夹具（5）中间的定位柱（6）和导向块（11），且定位柱（6）和导向块（11）垂直布置。

6.根据权利要求1所述的一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，其特征在于，所述托盘本体（12）的顶部安装有PCBA充电探针（8），且PCBA充电探针（8）位于自适应夹具（5）远离电量显示屏（9）的一侧，所述PCBA充电探针（8）的数量为三个，且PCBA充电探针（8）与电量显示屏（9）电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，其特征在于，所述托盘本体（12）的四角均设有定位孔（7），所述托盘本体（12）的内部贯穿设有位于自适应夹具（5）内侧的圆孔（10）。

8.根据权利要求1所述的一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，其特征在于，所述托盘本体（12）的顶部安装有发条弹簧，所述发条弹簧的活动端连接有位于磁板一（54）一侧的调向转杆（16），且调向转杆（16）的端部延伸至活动夹板二（53）的内部，所述调向转杆（16）的端部表面安装有叶轮片（15），所述气囊柱（13）的底端贯穿密封连接有尾端朝向叶轮片（15）的调向辅助管（17），所述调向辅助管（17）尾端的内部嵌合安装有磁吸滑块（171），所述叶轮片（15）的表面涂覆有磁吸涂层。

9.根据权利要求8所述的一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，其特征在于，所述调向辅助管（17）设置为四个，两两一对关于叶轮片（15）对称布置，所述叶轮片（15）凸起表面的磁吸涂层与磁吸滑块（171）之间相互排斥，所述叶轮片（15）凹陷表面的磁吸涂层与磁吸滑块（171）之间相互吸引。

10.根据权利要求9所述的一种具有自适应检测结构的PCBA板预上电治具，其特征在于，处于所述调向辅助管（17）尾端的磁吸涂层与磁吸滑块（171）之间的作用力大于自适应夹具（5）的自重、发条弹簧的初始弹力、磁吸滑块（171）与磁吸涂层之间作用力的合力。