CN117916603A - 手指形测试仪的测试头以及用于测试印刷电路板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测试印刷电路板的手指形测试仪(1)的测试头(4)、手指形测试仪以及用于测试印刷电路板的方法。所述测试头包括：‑滑动件(14)，所述滑动件可移动地设置在所述手指形测试仪的横移部(3)上，‑保持模块(21)，所述保持模块用于保持旋转臂(22)，所述旋转臂形成在远离所述保持模块的自由端处以接收测试探针(23)，‑升降装置(20)，借助于所述升降装置，所述保持模块被设计为相对于所述滑动件在竖直方向上移动，所述升降装置包括具有滚动轴承(37)的竖直导轨，以及‑旋转装置(19)，所述旋转装置用于围绕竖直旋转轴转动所述保持模块并由此转动旋转臂，所述旋转装置包括用于转动所述旋转装置的电机(30)。所述测试头的特征在于，所述旋转装置包括转轴(42)或轴(26)，其中，所述旋转装置的旋转件(28)与所述转轴或轴同心设置，使得所述旋转件围绕所述转轴或轴。所述旋转件通过至少一个轴承(27)安装在所述轴上，或者所述转轴通过至少一个轴承安装在所述滑动件上，并且所述电机(30)设计成直驱式，所述旋转件形成所述电机的转子。

Description

手指形测试仪的测试头以及用于测试印刷电路板的方法

技术领域

本发明涉及手指形测试仪的测试头，具有多个此类测试头的手指形测试仪，以及使用此类手指形测试仪测试印刷电路板的方法。

背景技术

手指形测试仪是使用一个接触指或一个测试指连续接触印刷电路板的接触点的测试设备。当测试未组装的印刷电路板时，主要测试被测印刷电路板的走线是否存在走线中断以及走线之间的短路问题。测量通常是电阻和/或电容测量。在EP 0 468 153 B1中可以看到这种手指形测试仪的基本设计。本发明公开了一种手指形测试仪，所述手指形测试仪具有多个接触指，这些接触指安装在滑动件上，以便绕竖直轴线旋转并且高度可调，其中各个接触指的滑动件可滑动地安装在水平横梁上。横移部本身可以在横向于相应横移部的纵向的水平方向上移动。

另外，这种手指形测试仪是已知的，其中几个横移部设置在固定位置上。

EP 0 853 242 A1描述了一种使用手指形测试仪测试印刷电路板的方法。

EP 1 542 023 B1描述了一种用于测试未组装的印刷电路板的手指形测试仪，所述手指形测试仪包括测试头上的空气轴承线性电机。这种空气轴承线性电机使得测试头以非常快的速度进行竖直移动，由此测试探针可以快速地与待测印刷电路板的接触点接触。

DE 10 2013 102 564 A1中示出了一种用于印刷电路板的测试设备的横移单元，其特征在于，所述横移单元被设计成容纳至少两个相互独立的线性导轨，用于分别引导至少一个定位单元。

本专利申请的申请人销售这种产品型号为A7和A8的手指形测试仪，所述手指形测试仪包括具有带有滚柱轴承的竖直导轨的测试头，因此所述手指形测试仪并不安装在空气轴承上。

申请人还生产并销售产品型号为S2和S3的手指形测试仪，所述手指形测试仪在测试头上设有带有空气轴承的线性电机，用于竖直移动。与不带空气轴承的测试头相比，带有空气轴承的测试头的速度更快，但它们的制造也要复杂得多，相应地也更昂贵。在空气轴承测试头的情况下，由空气轴承支撑的部件重量非常轻。这些部件特别是携带测试探针的接触指的臂。这些臂非常纤细。因此，它们只引起很低的转动惯量。然而，它们的长度是有限的，它们对损坏很敏感。在更换测试探针时，臂很容易因此被损坏。

除了手指形测试仪之外，平行测试仪也已知用于测试印刷电路板，每个平行测试仪均设有适配器，所述适配器用于同时接触待测印刷电路板的所有接触点。原则上，这种并行测试仪比手指形测试仪的速度更快，但每种印刷电路板均须制造一个额外的适配器，这反过来又非常昂贵。

市场上的手指形测试仪的成功主要取决于可以测量待测印刷电路板上的多个接触点的测试速度。印刷电路板通常具有几千个接触点。许多印刷电路板只是小批量生产，或者是需要大批量生产的预生产系列，因此制造并行测试器的适配器通常是无利可图的。然而，由于并行测试器的复杂性和大量的接触点，针对它们的测试非常复杂。

发明内容

本发明的目的在于进一步开发了一种手指形测试仪，一方面，所述手指形测试仪设计简单并且可以以低成本制造，另一方面，所述手指形测试仪能够实现待测印刷电路板的高产量。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于测试印刷电路板的手指形测试仪的测试头，包括：

-滑动件，所述滑动件可移动地设置在所述手指形测试仪的横移部上，

-保持模块，所述保持模块用于保持旋转臂，所述旋转臂适于在远离所述保持模块的端部处接收测试探针，

-升降装置，借助于所述升降装置，所述保持模块被设计为相对于所述滑动件在竖直方向上移动，其中，所述升降装置包括具有滚动轴承的竖直导轨，以及

-旋转装置，所述旋转装置用于围绕竖直旋转轴线转动所述保持模块并由此转动所述旋转臂，所述旋转装置包括用于转动所述旋转装置的电机。

测试头的特征在于，所述旋转装置包括转轴或轴，其中，旋转装置的旋转件与转轴或轴同心设置，使得旋转件围绕所述转轴或轴，旋转件安装在具有至少一个轴承的轴线上，或者通过转轴安装在具有至少一个轴承的滑动件上，并且电机形成为直接驱动电机，其中，旋转件形成所述电机的转子。

轴固定至滑动件，即，轴不转动，但是，转轴可相对于滑动件转动。

电机适于直接驱动旋转装置，而无需插入齿轮装置。由于旋转件围绕轴或转轴，所述旋转件的直径大于所述轴或转轴。一方面，旋转件表示电机的转子，另一方面，旋转件也是旋转装置不可或缺的一部分。此外，由于旋转件的直径相对较大，可以施加高力矩，使得可以在旋转移动期间相应地提高加速度。

优选地，所述电机是力矩电机。简言之，力矩电机可以看作是针对高力矩进行优化的大型伺服电机。力矩电机通常是作为无刷直流电机建造的。然而，开关磁阻电机有时也用作力矩电机。优选地，力矩电机是例如具有至少20个极的高极伺服电机。

本发明基于以下发现：

1.当测量被测印刷电路板上的多个接触点时，大部分时间花费在将测试指从印刷电路板上的一个接触点移动到印刷电路板上的另一个接触点，而非进行单独的测量。

2.如上所述，空气轴承线性导轨允许测试头快速进行竖直移动，并因此缩短了移动时间，但其缺点是由于空气轴承的存在，由空气轴承支撑的测试头的移动质量有限，因此只有最大可达约150毫米的臂长相对较短的测试指是可能的。使用滚动轴承的轴承装置，例如滚珠轴承、交叉滚柱轴承或类似轴承，也可以可靠地传递更高的质量和力矩，并允许测试指的臂长更长。较大的臂长有几个优点。首先，更大的臂长意味着在相同转速下附接至旋转臂上的测试探针的更大移动速度。其次，更长的旋转臂也使得测试区域更大。申请人仅在0°和最大约45°之间的角度范围内使用旋转臂，其中0°意味着旋转臂平行于横移部设置，测试探针的滑动件安装在所述横移部上，而45°的角度意味着旋转臂与横移部形成45°的夹角。在这个角度范围内，测试探针可以非常快速地离开横移部或朝向横移部移动。在较大的角度下，测试探针的移动速度在横向上相对于横移部减小。旋转臂越长，沿着相应的横移部可以覆盖测试头的区域宽度就越大。

3.在旋转移动结束时，旋转臂略微振动。开头所述的测试夹具包括直径为8毫米、电机(＝驱动器)的接合点与转轴上旋转臂(＝输出装置)的附接点之间的距离约为20毫米的钢轴。这些转轴由实心体组成。由于驱动器和输出装置之间的轴向偏移，这些转轴在制动过程中会有些振动。这样，转轴就形成了受制于扭转振动的物体。

在本发明中，这些扭转振动基本上被避免，因为比转轴大得多的旋转件被直接驱动，所述旋转件本身由于其尺寸和硬度而不扭转，并且直接耦合到旋转装置或形成旋转装置的不可或缺的一部分，从而避免了通过细轴传递力矩。轴或转轴仅用于支撑旋转装置，而不用于将电机施加的驱动力传递给待旋转的旋转装置的质量，特别是升降装置和旋转臂。这避免了传统转轴的扭转。这是通过分离转轴或轴上的轴承以及旋转件上的驱动器来实现的。

优选地，在轴承位于转轴或轴上的区域处形成最小外径至少为10毫米的的轴或转轴。旋转装置支撑在轴上，或者通过转轴支撑。轴或转轴的外径也可以为至少20毫米，特别是在轴承区域内至少为25毫米或至少为30毫米或者甚至至少为35毫米。转轴或轴的直径越大，旋转装置的轴承就越稳定。

优选地，旋转件的最大外径被设计为至少50毫米。旋转件的最大外径也可以为至少60毫米，特别是至少70毫米，优选为至少80毫米。旋转件/转子的外径越大，所产生的力矩就越大。

如果测试探针的探针尖端要旋转到宽度为5微米的目标区域，则扭转振动会导致40毫秒的延迟，直到它们衰减，而传统转轴的直径为8毫米，转轴上的驱动器和输出装置之间的距离为20毫米。在目标窗口为25微米的情况下，振动衰减仍需5毫秒。

已经表明，使用外径为至少15毫米的轴或转轴和根据本发明的测试头设计可将5微米的目标窗口的振动时间减少到7毫秒，并将25微米的目标窗口的振动时间减少到1毫秒。如果轴或转轴的外径为55毫米，则在目标窗口为5微米的情况下，摆动时间将减少到0.5毫秒以下。在这种瞬态振动过程中，转轴不发生扭转振动，但存在旋转臂的复杂振动行为以及转轴或轴的倾斜振动，而且这种振动行为随转轴或轴直径的增大而减小。由于轴或转轴的外径为55毫米，因此由于轴承的高强度，实际上不再需要旋转移动的摆动时间。

旋转装置并非通过由电机驱动的轴驱动，而是可旋转地安装在固定或非旋转轴上，或者借助于转轴安装，转轴的最小外径优选为10毫米。这种外径要求相应的大而稳定的轴承。另外，力矩电机独立于轴或转轴直接与旋转装置啮合。力被引入旋转件，旋转件的直径大于转轴或轴。这避免了在现有技术中常见的沿细轴的轴向的驱动和输出偏移。由于在传统的旋转装置中，细轴上的驱动器和输出装置在轴向方向上彼此间隔开，这导致转轴的扭转振动，如发明人已经发现的，这大大延迟了待测印刷电路板的小接触点上的瞬态振动。

在申请人的手指形测试仪中，印刷电路板水平设置在测试区域中。因此，在本说明书中，“竖直”是指竖直于位于手指形测试仪中的待测印刷电路板的表面的方向。原则上，也可以是在测试装置中，待测印刷电路板并非水平设置，而是例如以一个角度设置或竖直设置。在这种情况下，测试夹具的各个元件均须相应地对齐。

旋转臂的臂长优选为至少150毫米。臂长是从竖直旋转轴线到可附接测试探针的旋转臂的自由端测量的。有效臂长是从竖直旋转轴线到测试探针尖端的臂长，待测印刷电路板的接触点将与所述探针尖端接触。有效臂长度优选为至少160毫米，特别是至少170毫米或至少180毫米。

轴承优选地是至少一个径向止推滚珠轴承。

优选地，通过一组至少两个径向止推滚珠轴承，转轴支撑在滑动件上，或者旋转件支撑在转轴上，这允许旋转部件相对于旋转轴线非常精确地定位和保持。

角接触轴承优选地包括陶瓷球。

优选地，电机和旋转件设置在与至少一个滚动轴承大致相同的平面内。这意味着没有倾斜力矩或只有非常低的倾斜力矩，这可能是由驱动器和轴承的轴向偏移造成的。此外，将电机、旋转元件和轴承，特别是滚动轴承设置在大约一个平面中非常节省空间且较为紧凑。

在大约一个平面中意味着存在一个平面，所述平面同时延伸穿过其中设置滚动轴承的区域，并且所述平面同时延伸穿过旋转件和电机。通过这种方式，电机与轴承同心设置在一个平面内，使得通过电机的操作没有倾斜力矩施加在旋转件或转轴上或只有非常低的倾转力矩施加在旋转件或转轴上。

如果旋转装置具有转轴，则转轴的最大长度优选为40毫米，特别地仅为30毫米。转轴越短，硬度越大。

旋转臂优选为管状，并由纤维复合材料制成。这使得旋转臂具有高强度和低重量。

特别地，旋转臂由一个整体组成。纤维复合材料的纤维优选为碳纤维。这种整体具有很高的硬度。

一方面，这种旋转臂可以相对较长且重量较轻，另一方面，所述旋转臂的高强度有助于防止测试探针在接近待测印刷电路板的接触点时的振动。这特别适用于由纤维复合材料制成的旋转臂的整体管状设计。因此，所述旋转臂与上面解释的直驱式以及具有滚动轴承的升降装置的安装相结合是非常有利的。直驱式避免了现有技术中已知的传动转轴上的扭转振动，并且升降装置上的滚柱轴承允许使用长旋转臂。

旋转臂在朝向自由端的方向上逐渐变细。这减小了在朝向旋转臂自由端方向上的重量，从而使旋转臂的转动惯量较低。此外，逐渐变细也有助于加强旋转臂。

旋转臂可以在侧视图中以这样的方式弯曲，即旋转臂的自由端与附接至旋转装置的端部稍微偏移。因此，旋转臂可以被设置为使自由端稍微偏离滑动件。因此，旋转臂在测试区域的方向上稍微弯曲，所述测试区域中设置用于测试的试样。旋转臂的这种曲率增加了旋转臂的刚性，并为在旋转臂上方设置摄像机创造了空间，所述摄像机可以附接至旋转装置上，以便用摄像机检测测试探针，特别是测试探针的接触尖端，从而确定待测印刷电路板的测试点是否正确地与测试探针接触。

因此，测试头可设有摄像头，用于监测测试探针的探针尖端的位置。

旋转件或转子可以包括外圆周上的几个永磁体，所述永磁体与电机定子的磁场线圈相互作用。由于磁场线圈设置在定子上，所以无需向转子输送电流来驱动电机。这简化了装置的设计。

电机的定子和转子优选地设计成围绕一个完整的圆周延伸。由于电机本身仅用于在±45°范围内旋转，因此定子和/或转子也可仅被设计成弧形。然而，如果定子和转子围绕完整的圆周延伸，那么与定子或转子仅延伸到弧形相比，电机的紧凑设计可以获得更大的力矩。由于这种大力矩，旋转装置可以快速旋转。这与长旋转臂结合特别有利，因为这允许测试探针在待测电路板的各个接触点之间非常快速地移动。

所述升降装置优选地设置在旋转装置上，并包括用于移动保持模块的线性电机。

可以在滑动件上形成线性电机的条状滑块，以移动所述滑动件。

优选地，升降装置与旋转装置的竖直旋转轴线偏移设置，使得基本上用于传送测量信号和用于电机控制的电缆在保持模块和滑动件之间的区域中大致沿着竖直旋转轴线布线。虽然这在一定程度上增加了测试头的转动惯量，但它具有显著延长该电缆的使用寿命的效果，因为在测试头的不同设计中，当旋转头转动时，它将移动得更多。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于测试印刷电路板，特别是用于测试未组装的印刷电路板的手指形测试仪，如上所述，所述手指形测试仪包括至少两个横移部，至少一个测试头设置在每个横移部上。

在测试未组装的印刷电路板时，要测试走线是否存在走线中断和相邻印刷电路板之间的短路问题。与组装的印刷电路板相比，印刷电路板上有更多的测试点需要接触，测试头需要移动得更频繁。因此，当测试未组装的印刷电路板时，与测试组装的印刷电路板相比，将探针从印刷电路板的一个测试点移动到被测印刷电路板的另一个测试点的行程时间要重要得多。这种手指形测试仪的测试头允许测试探针用它们的测试针从一个测试点快速移动到另一个测试点。

优选地，每个横移部均由石块制成。石块可以包括凹槽，线性电机的定子位于凹槽中，使得设置在测试头上的线性电机的条状滑块相对于定子移动。此外，可以在石块上设置引导件或导轨，其中滑动件沿着横移部被引导。所述石块优选为花岗岩块。

根据本发明的另一方面，提供了一种使用上述手指形测试仪测试印刷电路板的方法，特别是用于测试未组装的印刷电路板的方法。在这种方法中，在其中一个旋转臂摆动之后，旋转臂摆动直至接触到被测接触点，整个过程所需的时间基本上不超过5毫秒。

附图说明

在下文中，通过参考附图以示例的方式更详细地解释本发明，在附图中：

图1是具有四个横移部和八个测试头的手指形测试仪的透视图，

图2示出了不带测试头的手指形测试仪的花岗岩支架的侧视图，

图3a示出了从测试区域朝向测试头的视图中的测试头，

图3b示出了图3a中的测试头的侧向截面图，

图3c示出了图3a中的测试头的透视图，

图4示出了通过另一实施例的测试头的截面图。

具体实施方式

根据本发明的手指形测试仪1的实施例包括支架2，在支架2上共设有四个横移部3，在每个横移部中可移动地设有两个测试头4。

支架2由花岗岩块制成，并包括在平面图中为双T形的底板5以及在平面图中为双T形的顶板6。底板5和顶板6均包括纵向件7，突起8突出于纵向件7的端部各侧。顶板6和底板5在平面图中彼此对齐，竖直柱9位于各自的突起8之间。

在纵向件7的每个相对表面上形成两个纵向延伸凹槽10，每个纵向延伸凹槽10形成其中一个横移部3。线性电机的定子11设置在每个凹槽10中，该定子11在凹槽10的大部分长度上延伸。

在凹槽10附近，导轨12设置在纵向件7的彼此面对的表面上，测试头4可以在所述导轨上与相应的配合引导件18一起滑动。

测试区域13形成在中心并平行于纵向件7，其中可容纳待测印刷电路板。在图2和图3a中，测试区域13仅由板示意性地示出，待测印刷电路板将要设置在所述板上。测试区域13包括用于保持印刷电路板的相应保持元件，为了简化附图，此处省略了这些保持元件。

每个所述测试头4均包括基体14，所述基体14在平面图中大致呈板状，并包括朝向所述横移部的横移侧15以及背对所述横移部的测试头侧16。

线性电机的板状条状滑块17附接至横移侧15，所述条状滑块竖直设置在横移侧15上。在条状滑块17附近，设置用于在导轨12中滑动的引导件18。

旋转装置19设置在测试头侧16上，在所述旋转装置19上形成有升降装置20，所述升降装置20可以在竖直方向上移动保持模块21，旋转臂22附接至所述保持模块21上。旋转臂形成在远离保持模块21的自由端，用于接收测试探针23。测试探针23包括测试针24，所述测试针24具有用于接触待测印刷电路板的接触点的探针尖端25。

旋转装置19被设计为围绕竖直于测试区域13的旋转轴线41旋转包括升降装置20、保持模块21、旋转臂22和测试探针23的单元。

旋转装置19包括固定附接至基体14的竖直轴26。在本实施例中，竖直轴26由管状体形成。两个滚动轴承27设置在竖直轴26的外圆周上。竖直轴26的外径较大，在本示例性实施例中，在轴承27邻接轴的区域中，所述外径为35毫米。滚动轴承27是压在一起并沿相反方向对齐的径向止推滚珠轴承。这使得能够实现非常抗倾斜的轴承设置。旋转件28位于滚动轴承27的外圆周上。旋转件28是大致呈圆柱形的旋转对称体，并借助于滚动轴承27绕竖直轴26可旋转地安装。

旋转件28包括以固定间隔设置在其外圆周29上的永磁体29，并形成电机30的转子。电机30被设计为力矩电机。电机30的定子固定附接至基体14，并围绕旋转件28。定子31包括多个电磁线圈(未示出)，这些电磁线圈被控制以使力矩施加在旋转件28上，所述旋转件28形成电机30的转子。

在本实施例中，电机30具有28个极，例如，相应数量的永磁体设置在旋转件28上。优选地，电机包括至少20个极。

旋转基体32附接至旋转件28，所述旋转件28包括中心部分33、提升轨体34以及在中心部分33处与提升轨体34完全相对的补偿部分35。补偿部分35在平面图中为圆弓形，并用作提升轨体34的配重。因此，旋转装置19的重心位于旋转轴线41附近。在补偿部分35的外圆周上形成线刻度，通过光学传感器36扫描所述线刻度。这检测旋转装置19的旋转位置。

提升轨体(34)包括竖直导轨。

保持模块21通过滚动轴承37安装在提升轨体34上，使得所述保持模块21被设计为可在提升轨体34上沿竖直方向移动。所述提升轨体34包括线性电机的定子38，且所述保持模块21包括线性电机的相应滑动件39。滚动轴承37是横向滚轮导轨的一部分，所述横向滚轮导轨设置在保持模块21和提升轨体34之间。

在平面图中，保持模块21与滑动件39一起形成T形主体，其中所述滑动件39位于由定子38形成的凹槽中，以便向线性电机施加向上或向下的力矩，以在竖直方向上移动保持模块21。因此，保持模块21与旋转臂22一起向下或向上移动。

旋转臂22是由纤维增强复合材料制成的单个整体。特别地，旋转臂由碳纤维的纤维复合材料制成。所述旋转臂的形状为管状，其横截面略微为圆形或椭圆形。旋转臂具有附接至支撑模块21的一端，并包括远离支撑模块21的自由端40。测试探针23设置在旋转臂22的自由端40处。例如，从WO 03/048787中已知的测试探针。

为了便于说明，图中未示出用于控制电机的电线，或者用于将测量信号从测试探针23传送到评估设备(未示出)的电线。用于传送测量信号的电线可以在中空旋转臂内并通过中空竖直轴26布线。升降装置20略微偏离中心穿过中空竖直轴26的旋转轴线41。中空竖直轴26表示主体，而旋转轴线41是几何线。轴26、滚动轴承27、旋转件28和电机30的定子31都相对于旋转轴线41同心设置，并且都位于同一平面内。这种设置既节省空间又没有倾斜力矩，如果驱动器相对于旋转轴线41偏离轴承27就会出现倾斜力矩。

这种特殊类型的驱动器或轴承与通过滚动轴承37安装的升降装置20相结合，允许使用一个大的旋转臂22，从而可以用测试头4沿着横移部扫描较宽的扫描范围，此外，测试探针23可以非常快速地远离横移部移动或沿着横移部的方向移动。与具有空气轴承的测试头相比，测试头4的设计更加简单且成本更低。旋转装置的特殊设计允许旋转装置快速转动，当到达要接触的接触点时不需要或仅需要轻微的振动。因此，当测试某些印刷电路板时，可以以更简单的方式实现高吞吐量。

下面解释了本发明的第二实施例(图4)。第二示例性实施例基本上与第一示例性实施例对应，其中，相同的部件具有相同的附图标记，并不再予以解释。除非下文另有说明，以上对第一示例性实施例的说明同样适用于本第二示例性实施例。

第二实施例与第一实施例的不同之处在于，设置有转轴42而非固定竖直轴26，所述转轴42通过滚动轴承27旋转安装在衬套43上。所述衬套43同心地围绕转轴42和滚动轴承27，并固定附接至测试头4的基体14。转轴42在径向方向上延伸，衬套43上具有薄的盘形壁，并且所述转轴42连接至旋转件28。因此，旋转件28经由转轴42可旋转地安装在测试头4的基体或滑动件14上。

转轴42可被设计为实心体或也可被设计为空心转轴。在转轴42靠在滚动轴承27的内侧的区域中，转轴42的外径也是35毫米。

利用这两种类型的测试头4，可以进行快速的旋转移动，而无需长时间的旋转进入。与整体包含横移部3的石头支架2相结合，可设置手指形测试仪，所述手指形测试仪可以可靠且快速地接触具有最小接触点的印刷电路板。支架2的重量及其刚度防止了由于测试头4的移动而引起的振动或其他不受控制的移动，这可能会损害测试探针的定位精度。

优选地，每个第二测试头均设有摄像头44(图1)，以监测测试针24或探针尖端25相对于待测印刷电路板的相应接触点的位置。

附图标记列表

1 手指形测试仪 9 柱

2 支架 10 凹槽

3 横移部 11 定子

4 测试头 12 导轨

5 底板 13 测试区域

6 顶板 14 基体

7 纵向件 15 横移部侧

8 突起 16 测试头侧

17 条状滑块

18 引导件

19 旋转装置

20 升降装置

21 保持模块

22 旋转臂

23 测试探针

24 测试针

25 探针尖端

26 竖直轴

27 滚动轴承

28 旋转件

29 永磁体

30 力矩电机

31 定子

32 旋转基体

33 中心部分

34 提升轨体

35 补偿部分

36 光学传感器

37 滚动轴承

38 线性电机的定子

39 线性电机的滑动件

40 自由端

41 旋转轴线

42 转轴

43 衬套

44 摄像机

Claims (17)

1.用于测试印刷电路板的手指形测试仪(1)的测试头(4)，包括：

-滑动件(14)，所述滑动件(14)可移动地设置在所述手指形测试仪的横移部(3)上，

-保持模块(21)，所述保持模块(21)用于保持旋转臂(22)，所述旋转臂(22)适于在远离所述保持模块(21)的自由端(40)处接收测试探针(23)，

-升降装置(20)，借助于所述升降装置(20)，所述保持模块(21)适于相对于所述滑动件在竖直方向上移动，所述升降装置(20)包括具有滚动轴承(37)的竖直导轨(12)，以及

-旋转装置(19)，所述旋转装置(19)用于围绕竖直旋转轴线(41)转动所述保持模块(21)并由此转动所述旋转臂，所述旋转装置(19)包括用于转动所述旋转装置(19)的电机(30)，

其特征在于

所述旋转装置(19)包括转轴(42)或轴(26)，其中所述旋转装置(19)的旋转件(28)与所述转轴(42)或所述轴(26)同心设置，使得所述旋转件(28)围绕所述转轴(42)或所述轴(26)，并且，所述旋转件(28)通过至少一个轴承(27)安装在所述轴(26)上，或者通过至少一个轴承(27)并经由所述转轴(42)安装在所述滑动件(14)上，以及

所述电机(30)形成为直驱式，其中，所述旋转件(28)形成所述电机(30)的转子。

2.根据权利要求1所述的测试头(4)，其特征在于，

所述旋转臂的长度至少为150毫米。

3.根据权利要求1或2所述的测试头(4)，其特征在于，

在所述转轴(42)或所述轴(26)上设置有所述轴承(27)的区域处，所述转轴(42)或所述轴(26)的外径为至少10毫米。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的测试头(4)，其特征在于，

所述旋转件的最大外径为至少50毫米。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的测试头(4)，其特征在于，

所述旋转臂(22)是管状的，并由纤维复合材料制成。

6.根据权利要求5所述的测试头(4)，其特征在于，

所述旋转臂(22)在朝向所述自由端(40)的方向上逐渐变细和/或在侧面看呈弯曲状，使得所述旋转臂(22)的所述自由端(40)相对于其固定在所述旋转装置(19)上的另一端略微偏移。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的测试头(4)，其特征在于，

所述电机(30)和所述旋转件(28)与所述至少一个轴承(27)设置在同一平面上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的测试头(4)，其特征在于，

所述旋转装置(19)包括所述转轴(42)，所述转轴的最大长度为40毫米，特别是最大长度为30毫米。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的测试头(4)，其特征在于，

所述升降装置(20)被设置成偏离所述旋转装置的所述竖直旋转轴线，使得用于传送测量信号的电缆在所述保持模块(21)和所述滑动件(14)之间的区域中大致沿着所述竖直旋转轴线(41)被引导。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的测试头(4)，其特征在于，

所述旋转件(28)在其外圆周上包括多个永磁体(29)，所述永磁体(29)与所述电机(30)的定子的磁场线圈相互作用。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的测试头(4)，其特征在于，

所述电机(30)包括定子和转子，定子和转子中的每一个围绕完整的圆周延伸。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的测试头(4)，其特征在于，

所述升降装置(20)设置在旋转装置(19)上，并包括用于移动所述保持模块(21)的线性电机。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的测试头(4)，其特征在于，

所述滑动件(14)包括线性电机的条状滑块，用于移动所述滑动件。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的测试头(4)，其特征在于，

所述测试头(4)包括用于检测测试探针(23)的测试尖端的摄像机(44)。

15.手指形测试仪(1)，用于测试印刷电路板，特别是用于测试未组装的印刷电路板，包括：

至少两个横移部(3)，其中，至少一个根据权利要求1至14中的任一项的测试头(4)可移动地设置在每个所述横移部(3)上。

16.根据权利要求15所述的手指形测试仪(1)，其特征在于，

每个横移部(3)均由石块形成。

17.一种用于测试印刷电路板的方法，特别是用于测试未组装的印刷电路板的方法，其中使用根据权利要求15或16所述的手指形测试仪(1)，

其中，在一个所述旋转臂(22)旋转移动之后，相应的旋转臂摆动直至接触到被测试的印刷电路板的相应接触点的整个过程所需的时间基本上不超过5毫秒。