CN206990633U - 一种二自由度操控平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及集成电路测试领域，公开了一种二自由度操控平台。该二自由度操控平台，包括升降机构以及翻转机构，升降机构包括升降支架、滑块、升降锁定装置以及驱动装置，滑块安装在升降支架上，翻转机构设置在滑块上；升降锁定装置在滑块滑动到预定高度时将滑块以及翻转机构固定在预定高度；驱动装置包括设置在升降支架上的丝杆固定座、固定在丝杆固定座上的丝杆、可升降地设置在丝杆上的气压杆固定板、以及一端与气压杆固定板相连而另一端与滑块相连的气压杆，丝杆通过自身转动驱动气压杆固定板及气压杆上升、下降，气压杆伸长或缩短运动以驱动位于气压杆另一端的滑块向上、向下滑动。该二自由度操控平台操控便捷，操作效率高。

Description

一种二自由度操控平台

技术领域

本实用新型涉及集成电路测试领域，特别涉及一种二自由度操控平台。

背景技术

操控平台可以通过使机械结构产生动作或者移动来达到控制的目的，在生产制造、测试研究等行业的操作越来越机械化的今天，控制平台以及机械控制逐渐成为人们研究和改良的对象。目前有一些二自由度操控平台，在升降方面的控制主要由链条和同步带组合完成，但是本实用新型的发明人发现，这种需要利用皮带轮的转动来驱动的链条和同步带的结构非常复杂、体积庞大，使得操控平台在操控方面不方便，目前也有操控平台仅利用丝杆来实现升降控制，以简化操控平台的结构，但是仅采用丝杆的操控平台的升降操作效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种二自由度操控平台，使其操控便捷，操作效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种二自由度操控平台，包括：升降机构以及安装在所述升降机构上的翻转机构，所述升降机构包括升降支架、滑块、升降锁定装置以及驱动装置，所述滑块可滑动地安装在升降支架上，所述翻转机构设置在所述滑块上；所述升降锁定装置在所述滑块滑动到预定高度时将所述滑块以及翻转机构固定在所述预定高度；所述驱动装置包括设置在所述升降支架上的丝杆固定座、固定在所述丝杆固定座上的丝杆、可升降地设置在所述丝杆上的气压杆固定板、以及一端与所述气压杆固定板相连而另一端与所述滑块相连的气压杆，所述丝杆通过自身转动驱动所述气压杆固定板及所述气压杆上升、下降，所述气压杆伸长或缩短运动以驱动位于气压杆另一端的所述滑块向上、向下滑动。

本实用新型相对于现有技术而言，一方面，利用丝杆的自身转动来驱动气压杆固定板以及与气压杆固定板连接的气压杆进行上升、下降，另一方面，利用气压杆自身的伸长或者缩短运动，来驱动滑块实现向上、向下的滑动，丝杆和气压杆的配合使用可以高效率地带动滑块以及滑块上的翻转机构上、下移动，并且采用该种结构的二自由度操控平台结构简单、操控十分便捷。

另外，所述升降锁定装置包括分度销和固定挡板，所述固定挡板安装在所述升降支架上，所述固定挡板上设置有与所述分度销配合的多个插孔，所述翻转机构上设置有通孔，所述分度销贯穿所述翻转机构上的通孔，当所述翻转机构到达所述预定高度时，所述分度销插入所述固定挡板的插孔，以将所述滑块以及翻转机构固定在所述预定高度。所述升降锁定装置主要由分度销与固定挡板组成，当驱动装置驱动滑块到预定高度，由贯穿了翻转机构的分度销插入固定挡板的插孔中进行锁定，由此实现对滑块以及安装在滑块上的翻转机构的固定。

另外，还包括与所述滑块相配合的滑轨，所述滑轨安装在所述升降支架上，所述滑块沿所述滑轨向上、向下滑动。

优选的，所述滑轨为分别固定在所述升降支架两侧的双滑轨，所述滑块为分别对应设置于所述双滑轨上的双滑块。选用双滑轨和双滑块，可以使滑块以及翻转机构在滑动时更加稳定，由此实现整个升降机构在升降运动中稳定。

另外，所述滑块在所述滑轨上的升降行程在800毫米1200毫米高度范围内。丝杆和气压杆的配合使用，有利于整个驱动行程的增加，比如可以控制在800毫米至1200毫米之间。

另外，还包括测试头、测试头固定机构，所述翻转机构还包括垂直转动部件,所述测试头通过所述测试头固定机构安装于所述垂直转动部件上，所述垂直转动部件转动时带动所述测试头一起转动。

优选的，所述垂直转动部件为单轴垂直180度转动部件。

另外，所述翻转机构还包括翻转锁定装置，所述垂直转动部件转动到预定角度时，所述翻转锁定装置将所述垂直转动部件锁定在所述预定角度。

优选的，所述翻转锁定装置是手拧螺丝。

另外，所述翻转机构还包括承载架，所述承载架包括邻近升降机构并固定在所述滑块上的固定板、以及从所述固定板两侧的边缘朝远离升降机构方向延伸的延伸侧板，所述垂直转动部件和所述翻转锁定装置设置在所述延伸侧板上。

附图说明

图1是本实用新型第一实施方式中二自由度操控平台的整体结构示意图；

图2是本实用新型第一实施方式中二自由度操控平台的局部放大示意图；

图3是本实用新型第一实施方式中翻转机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种二自由度操控平台，如图1-2所示，二自由度操控平台主要包括：升降机构1和翻转机构2，翻转机构2安装在所述升降机构1上，升降机构1包括升降支架11、滑块12、升降锁定装置13以及驱动装置14。具体的说，所述滑块12安装在升降支架11上，所述翻转机构2设置在所述滑块12上，所述滑块12带动所述翻转机构2在升降支架11上进行滑动，当所述滑块12滑动到预定高度时，所述升降锁定装置13将所述滑块12以及翻转机构2固定在所述预定高度的位置。驱动滑块12进行滑动的驱动装置14包括丝杆固定座141、丝杆142、气压杆固定板143、气压杆144，具体的说，丝杆固定座141设置在升降支架11上，丝杆142固定在所述丝杆固定座141上，气压杆固定板143一端可升降地设置在所述丝杆142上、另一端与气压杆144连接，气压杆144一端与气压杆固定板143相连、而另一端与所述滑块12相连。

本实施方式中，一方面利用所述丝杆142自身的转动来驱动所述气压杆固定板143及所述气压杆144的上升、下降，从而间接驱动滑块12向上、向下滑动，另一方面利用所述气压杆144自身的伸长或缩短运动以直接驱动位于气压杆144另一端的所述滑块12向上、向下滑动，由此使丝杆142和气压杆144配合驱动所述滑块12以及滑块12上的翻转机构进行滑动，操作便捷，并且综合了丝杆142驱动的精度和气压杆144驱动的速度，在整体的驱动效果上也更加灵活和高效率。

值得一体的是，在升降机构1执行下降操作时，所述气压杆144以其自身内部的气压向滑块12提供一个向上的支持力以达到安全缓冲的目的，在升降机构1执行上升操作时，所述气压杆144利用内部压缩的气压起到一个向上的助力作用，由此，气压杆144在升降机构1的升降过程中起到缓冲和助力作用。

在本实施方式中，利用升降机构1和翻转机构2的运动，可以很好的实现二自由度操控平台对上、下升降以及翻转动作的控制，在利用二自由度操控平台承载测试装置进行测试时，可以实现从任意角度与外部探针台或机械手上的待测产品对接，特别是在测试一些高速、小电流产品时，可以尽量靠近到待测产品，以减少导线长度对测试参数的影响，很好地提高测试精度。

本实施方式中，升降锁定装置13的锁定固定作用，可以在有效的行程内，实现对滑块12在任意高度位置的定位。所述升降锁定装置13包括分度销131和固定挡板132，如图2所示，所述固定挡板132安装在所述升降支架11上，所述固定挡板132上设置有与所述分度销131配合的多个插孔，所述翻转机构2上设置有通孔，所述分度销131贯穿所述翻转机构2上的通孔，当所述翻转机构2到达所述预定高度时，所述分度销131的一端从所述翻转机构2的通孔一侧插入到所述固定挡板132上对应预定高度的插孔中，以将所述滑块12以及翻转机构2固定在所述预定高度。

另外，滑块12的滑动需要通过滑轨15的导向才能更加顺利、稳定的实现，所以本实施方式中还设置有与所述滑块12相配合的滑轨15，具体的说，所述滑轨15安装在所述升降支架11上，所述滑块12通过所述滑轨15设置在升降支架11上，所述滑块12沿所述滑轨15实现在升降支架11上的向上、向下滑动。

可以理解的是，滑轨15有单滑轨和双滑轨等不同的类型，在滑动过程中，双滑轨较之单滑轨具有更加良好的运动稳定性，在本实施方式中，所述滑轨15优选的为分别固定在所述升降支架11两侧的双滑轨，所述滑块12为分别对应设置于所述双滑轨上的双滑块。

需要说明的是，丝杆142和气压杆144的配合使用，还可以综合两者的运动行程来增加升降机构1的整体运动行程，例如，当气压杆144伸长到其自身的极限时，丝杆142可以通过转动来驱动整个气压杆144做上升运动，从而推动滑块12继续上滑，由此来达到更高的预定高度，本实施方式中，选用的丝杆142和气压杆144驱动滑块12的升降行程在800毫米至1200毫米之间，可以理解的是，实际使用过程中可以根据不同的作业需求选用不同运动行程的丝杆142和气压杆144，来实现不同高度范围的升降行程。

本实施方式中，所述二自由度操控平台还包括测试头(图中未示出)、测试头固定机构(图中未示出)，所述翻转机构2还包括垂直转动部件21，所述测试头通过所述测试头固定机构安装于所述垂直转动部件21上，在升降机构1带动翻转机构2和测试头进行升降的基础上，所述垂直转动部件21转动时带动所述测试头进行转动，从而实现测试头与外部结构(比如测试台或机械手等)多角度的对接和测试。值得一提的是，所述测试头可以是进行测试操作的测试头，也可以是连接一个外界测试系统。

优选的，所述垂直转动部件21为单轴垂直180度转动部件。具体的说，如图3所示，所述垂直转动部件21包括一个自润滑轴承211和180度转动槽212。自润滑轴承211带动测试头进行转动。另外，180度的转动槽212是一个竖直的半圆环形，其决定了所述垂直转动部件21带动测试头进行转动的角度大小和转动的方向。具体的说，当自润滑轴承211开始转动时，能够带动测试头转动的最大角度是180度。

本实施方式中，与升降机构1中的升降锁定装置13相对应的，在所述翻转机构2中还设置有翻转锁定装置22，所述垂直转动部件21转动到预定角度时，所述翻转锁定装置22将所述垂直转动部件21锁定在所述预定角度，由此实现在有效的转动行程中，对任意转动角度的定位，也即实现在垂直翻转这个自由度中的定位。

锁定装置有多种，优选的，本实施方式中所述翻转锁定装置22是手拧螺丝。本实施方式中选用的手拧螺丝，其结构简单、固定效果精确，并且成本低，可以理解的是，所述翻转锁定装置22也可以是其他的锁定装置。

本实施方式中，所述翻转机构2还包括承载架23，所述承载架23包括固定板、以及从所述固定板两侧的边缘朝远离升降机构1方向延伸的延伸侧板，固定板邻近升降机构1并固定在所述滑块12上，固定板上开设有供分度销131贯穿的通孔，翻转机构2通过固定板实现与滑块12的连接、以及通过固定板上的通孔与分度销131、固定挡板132的配合实现翻转机构2在预定高度位置上的定位，另外，所述垂直转动部件21和所述翻转锁定装置22设置在所述延伸侧板上远离升降机构1的位置。

本实施方式中还可以包括运动底板3和脚轮4，具体的，所述升降机构1安装在所述运动底板3上，所述脚轮4设置在所述运动底板3下，所述脚轮4通过滚动带动所述运动底板3以及升降机构1等结构进行运动，从而实现将二自由度操控平台放置在需要的位置。

需要说明的是，本实施方式中，采用的是手摇转盘来带动丝杆142实现转动，其方式可以适用大多数的控制和测试需求，并且成本低。可以理解的，这一可实施的具体实施方式中，还可以做进一步的优化：利用步进电机以及传感器实现更加自动化的控制和测试，具体的说，使步进电机代替手摇转盘来使丝杆142进行转动，传感器安装在升降支架11的顶部和底部，当丝杆142将滑块12间接驱动到顶部或底部安装有传感器的位置时，在传感器的感测下，步进电机停止运作，丝杆142以及驱动装置14的其他部件均将停止运作，使滑块12停留在传感器处。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种二自由度操控平台，包括升降机构以及安装在所述升降机构上的翻转机构，其特征在于：所述升降机构包括升降支架、滑块、升降锁定装置以及驱动装置，

所述滑块可滑动地安装在升降支架上，所述翻转机构设置在所述滑块上；

所述升降锁定装置在所述滑块滑动到预定高度时将所述滑块以及翻转机构固定在所述预定高度；

所述驱动装置包括设置在所述升降支架上的丝杆固定座、固定在所述丝杆固定座上的丝杆、可升降地设置在所述丝杆上的气压杆固定板、以及一端与所述气压杆固定板相连而另一端与所述滑块相连的气压杆，所述丝杆通过自身转动驱动所述气压杆固定板及所述气压杆上升、下降，所述气压杆伸长或缩短运动以驱动位于气压杆另一端的所述滑块向上、向下滑动。

2.根据权利要求1所述的二自由度操控平台，其特征在于，所述升降锁定装置包括分度销和固定挡板，所述固定挡板安装在所述升降支架上，所述固定挡板上设置有与所述分度销配合的多个插孔，所述翻转机构上设置有通孔，所述分度销贯穿所述翻转机构上的通孔，当所述翻转机构到达所述预定高度时，所述分度销插入所述固定挡板的插孔，以将所述滑块以及翻转机构固定在所述预定高度。

3.根据权利要求1所述的二自由度操控平台，其特征在于，还包括与所述滑块相配合的滑轨，所述滑轨安装在所述升降支架上，所述滑块沿所述滑轨向上、向下滑动。

4.根据权利要求3所述的二自由度操控平台，其特征在于，所述滑轨为分别固定在所述升降支架两侧的双滑轨，所述滑块为分别对应设置于所述双滑轨上的双滑块。

5.根据权利要求3所述的二自由度操控平台，其特征在于，所述滑块在所述滑轨上的升降行程在800毫米至1200毫米高度范围内。

6.根据权利要求1所述的二自由度操控平台，其特征在于，还包括测试头、测试头固定机构，所述翻转机构还包括垂直转动部件,所述测试头通过所述测试头固定机构安装于所述垂直转动部件上，所述垂直转动部件转动时带动所述测试头一起转动。

7.根据权利要求6所述的二自由度操控平台，其特征在于，所述垂直转动部件为单轴垂直180度转动部件。

8.根据权利要求6所述的二自由度操控平台，其特征在于，所述翻转机构还包括翻转锁定装置，所述垂直转动部件转动到预定角度时，所述翻转锁定装置将所述垂直转动部件锁定在所述预定角度。

9.根据权利要求8所述的二自由度操控平台，其特征在于，所述翻转锁定装置是手拧螺丝。

10.根据权利要求8所述的二自由度操控平台，其特征在于，所述翻转机构还包括承载架，所述承载架包括邻近升降机构并固定在所述滑块上的固定板、以及从所述固定板两侧的边缘朝远离升降机构方向延伸的延伸侧板，所述垂直转动部件和所述翻转锁定装置设置在所述延伸侧板上。