CN204116584U - 一种飞针测试机测头性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及测试技术领域，公开了一种飞针测试机测头性能测试装置。该测试装置包括基座、立柱、加强筋、转接板和飞针测试轴；立柱的底端安装在基座顶面的螺纹孔上，且立柱的侧面均与基座的顶面垂直，立柱与基座之间设置加强筋，飞针测试轴通过转接板安装在立柱上，通过转接板上槽孔与立柱的螺纹孔配合调节飞针测试轴的安装高度。本实用新型采用基座、立柱和飞针测试轴组成测试装置，通过加强筋连接基座和立柱提高测试装置整体刚性，整体结构简单、可靠，且飞针测试轴通过转接板与立柱配合可以调节其高度，可以满足不同的需求，适用性广；此外通过与不同的仪器配合，可以完成飞针测头的不同测试，测试完整、可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及测试技术领域，更具体的说，特别涉及一种飞针测试机测头性能测试装置。
背景技术
电性能检测是PCB在制造过程必须经过的制程。目前飞针测试机是通过接触方式检测PCB电性能的主流测试设备。飞针测试主要功能是利用测头对PCB板线路进行开路和短路测试，测头通过其上的探针与测试板接触而形成测试回路，探针通常以每秒10～50次的速度下针和抬针以接触不同测试点。为达到可靠的测试，测头上的弹簧需要有合适的刚度和变形。探针需牢固扎到测试板上且要快速回弹故弹簧刚度不能过小；探针不能在测试板上留下明显的扎痕故弹簧刚度不能过大；探针的到位检测传感器要求弹簧有足够的变形以避免颤动引起误触发；而且变形和刚度会影响到测头寿命等等。正因为测头是影响飞针测试机整机精度、效率、可靠性和寿命的核心部件，因此测头性能的测试对飞针测试机的研发具有及其重要的意义。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种飞针测试机测头性能测试装置，通过与多种测试仪器的配合组成测试系统，可以完成飞针测头关于变形、受力、回弹、扎痕、寿命等方面的测试。
为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种飞针测试机测头性能测试装置，该测试装置包括基座、立柱、加强筋、转接板和飞针测试轴；所述基座的顶面上加工有螺纹孔；立柱的侧面上沿Z方向分布有螺纹孔；转接板上加工有槽孔；
立柱的底端安装在基座顶面的螺纹孔上，且立柱的侧面均与基座的顶面垂直，立柱与基座之间设置加强筋，飞针测试轴通过转接板安装在立柱上，通过转接板上槽孔与立柱的螺纹孔配合调节飞针测试轴的安装高度。
优选的，所述基座为方形结构，其顶面和底面为平行面，顶面上加工光孔代替螺纹孔，且光孔内设置有一个圆柱，圆柱顶面高度低于基座顶面，圆柱的顶端沿轴向加工有螺纹孔。
优选的，所述基座的侧面上加工有通孔。
优选的，所述基座的材料为天然花岗石。
优选的，所述圆柱为钢性材料，其外壁与基座的光孔内壁间采用强力胶粘合。
优选的，所述立柱的四个侧面均与底面垂直，其底部加工有四个安装槽，每个安装槽的底面开有四个通孔，通孔通过螺栓固定在基座顶面的螺纹孔上。
优选的，所述飞针测试轴包括底板、电机、同步轮、同步带、导轨、滑块、测头和测头连接板，电机安装在底板上，电机的输出轴连接同步轮，同步轮上安装同步带，导轨也安装在底板上，滑块设置在导轨上，测头连接板设置在滑块上并与同步带连接，测头设置在测头连接板上。
优选的，所述立柱的材料为不锈钢。
优选的，所述加强筋包括底座、第一立板、第二立板、第一支撑板和第二支撑板；
其中底座上加工有安装孔，通过底座上的安装孔固定在基座的顶面上，底座的一个角上除料形成一个切口，切口外形尺寸与立柱的底端一致，第一支撑板和第二支撑板均为直角三角形板；底座切口的外沿上垂直有第一立板和第二立板，且第一立板和第二立板两者也相互垂直，第一支撑板和第二支撑板的一个直角面向外延伸形成凸台并安装在底座上，另一个直角面分别与第一立板和第二立板相连。
优选的，所述加强筋还包括第三支撑板，第三支撑板也为三角形且其上加工有减重孔，第三支撑板的一个直角边安装在底座上，另一个直角边与第一立板和第二立板两者的连接处相连。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型采用基座、立柱和飞针测试轴组成测试装置，通过加强筋连接基座和立柱提高测试装置整体刚性，整体结构简单、可靠，且飞针测试轴通过转接板与立柱配合可以调节其高度，可以满足不同的需求，适用性广；此外通过与不同的仪器配合，可以完成飞针测头的不同测试，测试完整、可靠。
2、本实用新型在基座顶面采用光孔代替螺纹孔，并在光孔内设置一个圆柱，圆柱顶端沿其轴向加工有螺纹孔，通过圆柱与立柱底部配合，便于安装和拆卸，由于基座材料为天然花岗石，可以更好的保证测试装置的测试精度和可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的飞针测试机测头性能测试装置的整体结构图。
图2为本实用新型的飞针测试机测头性能测试装置的爆炸图。
图3为本实用新型的飞针测试机测头性能测试装置的变形与受力测试图。
图4为本实用新型的飞针测试机测头性能测试装置的回弹测试图。
图5为本实用新型中飞针测试轴的局部放大图。
附图标记说明：1-基座、2-加强筋、3-立柱、4-转接板、5-飞针测试轴、6-光孔、7-圆柱、8-底座、9-第一立板、10-第二立板、11-第一支撑板、12-第二支撑板、13-底板、14-电机、15-同步轮、16-同步带、17-导轨、18-滑块、19-测头、20-力传感器、21-测试板、22-高速摄像仪和云台、23-测头连接板
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
如附图1和附图2所示，本实用新型提供的一种飞针测试机测头性能测试装置，该测试装置包括基座1、立柱3、加强筋2、转接板4和飞针测试轴5。
测试装置可简单概括为，基座1是测试装置的基础，立柱3立于基座1之上用于固定转接板4，加强筋2连接基座1以及立柱3用于提高测试装置整体刚性，而转接板4是将被测对象飞针测试轴5固定至立柱3的连接件，通过转接板4与立柱3的配合满足不同测试高度需求。该测试装置与不同测试仪器的配合组成可以完成测头的性能测试。
本实用新型中，基座1以一块材料为天然花岗石的方形石材为基础，是整个测试装置的支撑座。其顶面和底面为有精度要求的平行面，为测试提供精密的测试基准。基座1的顶面开有一些光孔6，每个光孔6内部设置有一个圆柱7，圆柱7为钢性材料且其顶端沿轴向加工有螺纹孔，圆柱7的外壁与基座1的光孔内壁间用强力胶粘合，而且为了保证基座1顶面的基准，要求圆柱7顶面高度稍微低于基座1顶面，实际中一般低0.5mm-1mm左右，由于基座1材料为天然花岗石，在基座1上加工出来的螺纹孔受力不可靠，因此增加圆柱7方便于立柱3与基座1的连接，也方便于加强筋2及测试仪器与基座1的连接，从而提高测试装置的测试精度和可靠性。此外为了能方便移动测试装置，基座1的侧面开有一个通孔。
本实用新型中，加强筋2包括底座8、第一立板9、第二立板10、第一支撑板11和第二支撑板12，其中底座8上加工有安装孔，加强筋2通过底座8上的安装孔固定在基座1的顶面上，底座8的一个角上除料形成一个切口，切口外形尺寸与立柱3的底端一致，第一支撑板11和第二支撑板12均为直角三角形板；底座8切口的外沿上垂直有第一立板9和第二立板10，且第一立板9和第二立板10两者也相互垂直，第一支撑板11和第二支撑板12的一个直角面向外延伸形成凸台均焊接在底座8上，另一个直角面分别与第一立板9和第二立板10相连。
此外，为了增加加强筋2的可靠性，其还包括第三支撑板，第三支撑板也为三角形且其上加工有减重孔，第三支撑板的一个直角边焊接在底座8上，另一个直角边与第一立板9和第二立板10两者的连接处相连。
本实用新型中，立柱3安装在基座1顶面的中心，立柱3是一个材料为不锈钢的机加件，侧边四面分别与底面有垂直度要求，从而保证立柱3与基座1的垂直关系。立柱3的底部加工有四个安装槽，为立柱3与基座1之间连接的螺栓提供操作空间，每个安装槽的底面开有四个通孔，即螺栓穿过立柱3上的通孔与基座1顶面圆柱7上的螺纹孔配合。立柱3的侧面上都有两列沿Z方向等距分布的螺纹孔，用于与外部件的连接，处于Z方向不同高度的螺纹孔可以满足多种测试仪器对飞针测试轴5安装高度的需要。
本实用新型中，由于飞针测头的探针通常以每秒10～50次的速度上下运动接触测试板，因此飞针测试轴5对测试装置会产生激励。为了避免立柱3因刚度低被飞针测试轴5所激励产生剧烈振动而影响测试精度的情况出现，加强筋2固定至基座1并有第一立板9和第二立板10与立柱3的两个侧面相连，提高立柱3与基座1连接后的整体刚度。转接板4是飞针测试轴与立柱3相连的桥梁，并且转接板4上有槽孔，为飞针测试轴5高度的微调提供方便。
如附图5所示，飞针测试轴5是被测对象，包括底板13、电机14、同步轮15、同步带16、导轨17、滑块18、测头19和测头连接板23，电机14安装在底板13上，电机14的输出轴带动同步轮15转动从而带动同步带16传动，导轨17也安装在底板13上，滑块18设置在导轨17上，测头连接板23设置在滑块18上并与同步带16连接，测头19设置在测头连接板23上，即电机14通过同步带16带动安装于测头连接板23上的测头19沿Z方向做直线运动，飞针测试轴5的底板通过转接板4安装在立柱3上。
飞针测头有变形、受力、回弹、扎痕、寿命等方面的要求，针对不同测试需求，测试装置与不同测试仪器配合组成测试系统对飞针测头分别展开测试，具体分别如下：
针对变形与受力，如图3所示，在测试装置的基座1上固定一个力传感器20，以力传感器20的顶面作为测头变形的零位面，飞针测试轴5中电机的运动控制测头的变形，力传感器20获取变形后的受力，如此便可获得变形与受力的关系数据。
针对回弹，如图4所示，在测试装置的基座1上固定一块测试板21，测试装置的旁边设置一台高速摄像仪和云台22，电机14控制测头19以工况下的速度和行程高速来回运行扎取测试板21，借助高速摄像仪和云台22的高速拍摄能力记录下测头19的运动过程，以判断测头19的回弹能力。
针对扎痕，在测试装置的基座1上固定一块测试板21，以测试板21的顶面作为测头19变形的零位面，电机14控制测头19的变形，使用不同的变形量在测试板21的不同位置实施扎取，后将测试板21放至放大镜下进行扎痕的观测。
针对寿命，在测试装置的基座1上固定一块测试板21，电机14控制测头19以工况下的速度和行程高速来回运行扎取测试板21，设定测头19扎取测试板n次，完成n次运动后，将测头19卸下放至放大镜下观测其上探针的磨损量，如果还可以使用，则重新装回测试装置上，再次进行n次扎取，如此循环，直至测头19无法使用，则测头19寿命为n乘以测试的次数。
本实用新型相对于现有技术中的优点在于：
本实用新型采用基座1、立柱3和飞针测试轴5组成测试装置，通过加强筋2连接基座1以及立柱3用于提高测试装置整体刚性，整体结构简单、可靠，且飞针测试轴5通过转接板4与立柱3配合可以调节其高度，可以满足不同的需求，适用性广；此外通过与不同的仪器配合，可以完成飞针测头的不同测试，测试完整、可靠。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种飞针测试机测头性能测试装置，其特征在于：该测试装置包括基座(1)、立柱(3)、加强筋(2)、转接板(4)和飞针测试轴(5)；所述基座(1)的顶面上加工有螺纹孔；立柱(3)的侧面上沿Z方向分布有螺纹孔；转接板(4)上加工有槽孔；
立柱(3)的底端安装在基座(1)顶面的螺纹孔上，且立柱(3)的侧面均与基座(1)的顶面垂直，立柱(3)与基座(1)之间设置加强筋(2)，飞针测试轴(5)通过转接板(4)安装在立柱(3)上，通过转接板(4)上槽孔与立柱(3)的螺纹孔配合调节飞针测试轴(5)的安装高度。
2.根据权利要求1所述的飞针测试机测头性能测试装置，其特征在于：所述基座(1)为方形结构，其顶面和底面为平行面，顶面上加工光孔(6)代替螺纹孔，且光孔(6)内设置有一个圆柱(7)，圆柱(7)顶面高度低于基座(1)顶面，圆柱(7)的顶端沿轴向加工有螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的飞针测试机测头性能测试装置，其特征在于：所述基座(1)的侧面上加工有通孔。
4.根据权利要求1所述的飞针测试机测头性能测试装置，其特征在于：所述基座(1)的材料为天然花岗石。
5.根据权利要求2所述的飞针测试机测头性能测试装置，其特征在于：所述圆柱为钢性材料，其外壁与基座(1)的光孔(6)内壁间采用强力胶粘合。
6.根据权利要求1所述的飞针测试机测头性能测试装置，其特征在于：所述立柱(3)的四个侧面均与底面垂直，其底部加工有四个安装槽，每个安装槽的底面开有四个通孔，采用螺栓穿过通孔并与基座(1)顶面的螺纹孔螺纹配合。
7.根据权利要求1所述的飞针测试机测头性能测试装置，其特征在于：所述飞针测试轴(5)包括底板(13)、电机(14)、同步轮(15)、同步带(16)、导轨(17)、滑块(18)、测头(19)和测头连接板(23)，电机(14)安装在底板(13)上，电机(14)的输出轴连接同步轮(15)，同步轮(15)上安装同步带(16)，导轨(17)也安装在底板(13)上，滑块(18)设置在导轨(17)上，测头连接板(23)设置在滑块(18)上并与同步带(16)连接，测头(19)设置在测头连接板(23)上。
8.根据权利要求1所述的飞针测试机测头性能测试装置，其特征在于：所述立柱(3)的材料为不锈钢。
9.根据权利要求1所述的飞针测试机测头性能测试装置，其特征在于：所述加强筋(2)包括底座(8)、第一立板(9)、第二立板(10)、第一支撑板(11)和第二支撑板(12)；
其中底座(8)上加工有安装孔，通过底座(8)上的安装孔固定在基座(1)的顶面上，底座(8)的一个角上除料形成一个切口，切口外形尺寸与立柱(3)的底端一致，第一支撑板(11)和第二支撑板(12)均为直角三角形板；底座(8)切口的外沿上垂直有第一立板(9)和第二立板(10)，且第一立板(9)和第二立板(10)两者也相互垂直，第一支撑板(11)和第二支撑板(12)的一个直角面向外延伸形成凸台并焊接在底座(8)上，另一个直角面分别与第一立板(9)和第二立板(10)相连。
10.根据权利要求1所述的飞针测试机测头性能测试装置，其特征在于：所述加强筋(2)还包括第三支撑板，第三支撑板也为三角形且其上加工有减重孔，第三支撑板的一个直角边焊接在底座(8)上，另一个直角边与第一立板(9)和第二立板(10)两者的连接处相连。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105353296A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-02-24 | 中北大学 | 采用平面电机的飞针测试机 |
| CN105353179A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-02-24 | 中北大学 | 一种pcb自动测试设备用高精度探针加载装置 |
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| CN105353179A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-02-24 | 中北大学 | 一种pcb自动测试设备用高精度探针加载装置 |
| CN105353296B (zh) * | 2015-12-15 | 2018-04-24 | 中北大学 | 采用平面电机的飞针测试机 |
| CN105353179B (zh) * | 2015-12-15 | 2018-08-07 | 中北大学 | 一种pcb自动测试设备用高精度探针加载装置 |
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Legal Events
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Owner name: HAN'S LASER TECHNOLOGY INDUSTRY GROUP CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: DAZU LASER SCI. + TECH. CO., LTD., SHENZHEN |
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