CN218377132U - 定位机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种定位机构，涉及半导体测试技术领域。该定位机构包括缸体、作动杆、密封组件和辅助施力件：缸体构造有工作腔、工作孔和动力孔，且工作孔和动力孔均与工作腔连通；作动杆部分安装于工作腔内，且伸出工作孔的一端构造有定位头部；密封组件用于将作动杆相对缸体动密封，并与作动杆共同将工作腔分隔成第一腔体和第二腔体，第一腔体与工作孔连通，第二腔体与动力孔连通；辅助施力件安装在第一腔体内；作动杆被配置为响应于辅助施力件与第二腔体内动力作用于作动杆的压力差，而沿自身轴向相对缸体往复运动。本实用新型提供的定位机构在满足定位的同时，自身具备驱动定位移动的功能，无需与其他结构配合，简化结构、缩减空间。

Description

定位机构

技术领域

本申请涉及半导体测试技术领域，特别是涉及一种定位机构。

背景技术

半导体进行测试时，需要将安装有半导体的测试托盘移动至不同的操作工位。例如，当将测试托盘移动至测试腔中，需要对测试托盘的位置进行定位；但是，因为测试腔与其他环境存在温度差，所以为了确保设备使用性能，用于驱动定位机构实现定位的驱动部件位于测试腔外侧。

然而，这样的设置往往会导致定位机构自身结构较为复杂，不仅需要多种结构配合，且需要预留特定的安装空间，增加了制造成本。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种定位机构，用于安装在测试腔内，在满足测试托盘定位的同时，自身即可满足定位驱动，从而简化结构、缩减安装空间、降低成本。

一种定位机构，包括缸体、作动杆、密封组件和辅助施力件：所述缸体构造有工作腔、工作孔和动力孔，且所述工作孔和所述动力孔均与所述工作腔连通；所述作动杆部分安装于所述工作腔内，且所述作动杆伸出所述工作孔的一端构造有定位头部；所述密封组件用于将所述作动杆相对所述缸体动密封，并与所述作动杆共同将所述工作腔分隔成第一腔体和第二腔体，所述第一腔体与所述工作孔连通，所述第二腔体与所述动力孔连通；所述辅助施力件安装在所述第一腔体内；所述作动杆被配置为响应于所述辅助施力件与所述第二腔体内动力作用于所述作动杆的压力差，而沿自身轴向相对所述缸体往复运动。

上述的定位机构，利用动力孔的设置以向第二腔体内通入动力物料，该动力物料作用于作动杆，以与辅助施力件配合，改变作动杆分别位于第一腔体内和第二腔体内的受力情况，实现了作动杆相对缸体的往复运动。其中，正是因为直接对作动杆进行改造，使其形成有定位头部，如此，在作动杆相对测试托盘装配时，不仅满足测试托盘的定位安装，而且无需其他定位结构辅助即可确保测试托盘位置不轻易发生变动。也就是说，本实用新型提供的定位机构，将实现定位和实现定位驱动的结构集成在同一空间内，即均位于半导体测试设备的测试腔内；如此，在满足定位的同时，自身具备驱动定位移动的功能，无需预留特定的安装空间，从而简化结构、缩减空间、降低成本。

在其中一个实施例中，所述作动杆包括杆主体和作动头：所述杆主体滑动连接于所述工作孔的孔壁，且所述杆主体与所述密封组件连接以与所述缸体动密封；所述作动头连接于所述杆主体朝向所述工作孔的一端，且所述作动头的直径小于所述杆主体的直径，所述作动头形成所述定位头部。

可以理解的是，通过作动头的设置以与测试托盘上的定位孔配合，实现对测试托盘的定位；且杆主体的端面能够与测试托盘抵接，以提高定位稳定性。

在其中一个实施例中，所述作动头背离所述杆主体的一端部设置有渐缩的导引面。

可以理解的是，通过导引面的设置，以对作动头相对定位孔的插入起到导引作用。

在其中一个实施例中，所述作动杆沿自身径向向外凸设有限位环，所述限位环位于所述工作腔内，所述限位环与所述密封组件连接以与所述缸体动密封。

可以理解的是，利用限位环和密封组件共同组成缸体内的活塞，以简化结构。

在其中一个实施例中，所述限位环的侧壁构造有第一密封槽；所述密封组件包括第一密封圈，所述第一密封圈安装于所述第一密封槽内，且压紧于所述限位环与所述缸体之间。

可以理解的是，第一密封圈的设置满足限位环与工作腔的腔壁之间的动密封。

在其中一个实施例中，所述第一腔体具有与所述限位环相对的第一腔壁；所述辅助施力件包括弹性件，所述弹性件套设于所述作动杆，并抵接于所述限位环与所述第一腔壁之间。

可以理解的是，利用弹性件的弹性势能转化为动力势能，以推动限位环朝向背离工作孔的一端移动，实现作动头相对定位孔的退出。

在其中一个实施例中，所述工作孔设置于所述缸体轴向的一端，所述动力孔设置于所述缸体轴向的另一端，且所述动力孔沿所述作动杆的径向贯穿所述缸体的侧壁。

可以理解的是，通过将工作孔和动力孔分别设置在缸体轴向的两端，以预留出两个腔体中分别作用于作动杆的工作空间，并便于第二腔体内的动力物料及时作用于作动杆。

在其中一个实施例中，所述缸体包括缸主体和缸端盖；所述缸主体构造有具有敞口的凹腔，所述动力孔设置于所述缸主体上远离所述敞口的端部；所述缸端盖封堵于所述敞口处并与所述缸主体可拆卸连接，以共同围设成所述工作腔；所述工作孔沿所述缸端盖的厚度方向贯穿设置。

可以理解的是，通过缸主体和缸端盖的分体设置，便于内部结构的装配。

在其中一个实施例中，所述缸体上背离所述工作孔的一端设置有适配孔，所述作动杆背离所述定位头部的一端从所述适配孔伸出，且所述作动杆与所述适配孔的孔壁之间设置有第二密封圈。

可以理解的是，这样的设置，以增大作动杆相对缸体的安装面积，提高连接可靠性。

在其中一个实施例中，所述定位机构还包括气嘴，所述气嘴安装于所述动力孔处，并与所述缸体可拆卸连接。

可以理解的是，通过气嘴的设置便于向缸体内通入气体，且提高对缸体内工作腔的防尘性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的定位机构的示意图；

图2为图1中提供的定位机构的主视图；

图3为图2中A-A的剖视图；

图4为图1中提供的定位机构的左视图；

图5为图4中B-B的剖视图；

图6为本实用新型实施例提供的定位机构相对测试托盘安装的示意图；

图7为图6中提供的定位机构相对测试托盘安装的局部示意图。

附图标记：10、缸体；11、缸主体；12、缸端盖；20、作动杆；21、杆主体；22、作动头；31、第一密封圈；41、弹性件；51、第二密封圈；60、气嘴；100、定位机构；101、工作腔；102、工作孔；103、动力孔；104、适配孔；111、延伸段；200、测试托盘；201、定位头部；211、限位环；212、第二密封槽；221、导引面；300、安装基板；1011、第一腔体；1012、第二腔体；1013、第一腔壁；2111、第一密封槽。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请结合图1-图5所示，本实用新型一实施例提供了一种定位机构100，包括缸体10、作动杆20、密封组件和辅助施力件。其中，缸体10构造有工作腔101、工作孔102和动力孔103，且工作孔102和动力孔103均与工作腔101连通。作动杆20部分安装于工作腔101内，且作动杆20伸出工作孔102的一端构造有定位头部201。密封组件用于将作动杆20相对缸体10动密封，且密封组件和作动杆20共同将工作腔101分隔成第一腔体1011和第二腔体1012，第一腔体1011与工作孔102连通，第二腔体1012与动力孔103连通。辅助施力件安装于第一腔体1011内，作动杆20被配置为响应于辅助施力件与第二腔体1012内动力作用于作动杆20的压力差，而沿自身轴向相对缸体10往复运动。

具体的，利用动力孔103的设置，能够向第二腔体1012内通入动力物料(例如气体或液体)，或者将第二腔体1012内的动力物料送出，以改变第二腔体1012内的压强以及作用于作动杆20的作用力。同时辅助施力件又对作动杆20施加有作用力。故而，当调整经动力孔103通入的动力物料的压强时，能够调整动力物料施加至作动杆20和辅助施力件施加至作动杆20的压力差，以实现作动杆20沿自身轴向的往复运动。其中，作动杆20通过定位头部201与被定位部件连接。

也就是说，本实用新型提供的定位机构100，将实现定位和实现定位驱动的结构集成在同一空间内，在满足定位的同时，自身具备驱动定位移动的功能，无需预留特定的安装空间，也无需其他结构配合即可满足定位以及定位驱动，从而简化结构、缩减空间、降低成本。

如图6和图7所示，当将该定位机构100应用到半导体测试中，作动杆20通过定位头部201与测试托盘200连接，不仅满足测试托盘200的定位安装，且无需其他定位结构辅助即可确保测试托盘200的位置不会轻易发生变动。在实际使用时，辅助施力件对作动杆20施加沿背离工作孔102一侧移动的作用力。当经动力孔103通入第二腔体1012内动力物料施加的作用力大于辅助施力件施加的作用力时，作动杆20朝向靠近工作孔102的一端移动，以插入工作孔102满足与测试托盘200定位。当第二腔体1012内的动力物料经动力孔103排出，施加至作动杆20的作用力小于辅助施力件施加的作用力时，作动杆20朝向背离工作孔102一端移动，使得作动头22从测试托盘200的定位孔内退出，以便于将测试托盘200移送至下道工序。

其中，当第二腔体1012内通入气体时，则该定位机构100可相当于气缸；当第二腔体1012内通入液体，例如油液，则该定位机构100可相当于液压缸。

以下以动力物料为气体为例进行描述。请参照图6所示，其中，测试托盘200的安装基板300上设置有定位孔，作动杆20上的定位头部201插设于定位孔内，实现该定位机构100相对测试托盘200的定位安装。

请参照图3和图6所示，在一些实施例中，作动杆20包括杆主体21和作动头22，杆主体21滑动连接于工作孔102的孔壁，且杆主体21与密封组件连接以与缸体10动密封。作动头22连接于杆主体21朝向工作孔102的一端，且作动头22的直径小于杆主体21的直径，作动头22形成定位头部201。也就是说，通过作动头22的设置以与测试托盘200上的定位孔配合，实现对测试托盘200的定位。同时，当作动头22插入测试托盘200上的定位孔后，杆主体21朝向作动头22一端的端面能够抵接于定位孔的边缘，以提高定位稳定性。其中，作动头22和杆主体21一体成型，可以是在杆主体21上沿径向向内车削出作动头22。

请结合图2和图3所示，作为一个优选的实施例中，作动头22背离杆主体21的一端部设置有渐缩的导引面221。即，在作动头22的端部车削有圆锥结构或者三棱锥结构，其上的圆锥面或者三棱锥面作为导引面221，以对作动头22相对定位孔的插入起到导引作用。其中，以圆锥结构为例，在延伸尖端光滑处理，以减少作动头22对测试托盘200的刮蹭。

请参照图3和图5所示，在一些实施例中，作动杆20沿自身径向向外凸设有限位环211，限位环211位于工作腔101内，限位环211用于与密封组件连接，以满足与缸体10之间的动密封。其中，限位环211设置在作动杆20的杆主体21上。这样的设置，相当于利用限位环211和密封组件共同组成气缸中的活塞，此时无需附加单独的活塞结构，简化结构和装配工序，降低制造成本。第二腔体1012内的气体能够作用于限位环211上，以通过限位环211推动整个作动杆20相对缸体10做往复运动。密封组件的设置，满足限位环211相对工作腔101的腔壁滑动的同时，使得第一腔体1011和第二腔体1012不连通。

请参照图3和图5所示，作为一个优选的实施例中，限位环211的侧壁构造有第一密封槽2111。密封组件包括第一密封圈31，第一密封圈31安装于第一密封槽2111内，且压紧于所述限位环211与所述缸体10之间。也就是说，利用第一密封圈31的设置满足限位环211与工作腔101的腔壁之间的动密封。当第一密封圈31安装于第一密封槽2111时，第一密封圈31的部分沿作动杆20的径向凸出于第一密封槽2111，以便于在压紧的过程中发生形变形成密封。

其中，第一密封圈31采用橡胶圈、唇形密封圈、硅胶圈等，在满足密封的同时，还具有耐高温的特性。在其他的实施例中，密封组件包括密封填料，或者密封组件包括胀圈。

请参照图3和图5所示，在一个具体的实施例中，第一密封圈31的数量为两个，两个第一密封圈31沿作动杆20的轴向间隔布置，且每个第一密封圈31对应有一个第一密封槽2111。也就是说，沿限位环211的轴线设置有两个间隔布置的第一密封槽2111，每个第一密封槽2111内对应安装一个第一密封圈31。通过这样的设置，使得限位环211相对缸体10之间设置有多道密封，以提高限位环211相对缸体10之间的密封效果。其中，第一密封槽2111的数量也可以为三个、四个，对应的第一密封圈31的数量也为三个、四个。其只要能够确保第一密封槽2111和第一密封圈31一一对应即可。

在其他的实施例中，也可以是在杆主体21上直接套设活塞。此时，若活塞采用橡胶材质或硅胶材质制成，则可无需设置第一密封圈31。

请参照图3和图5所示，作为又一个优选的实施例中，第一腔体1011具有与限位环211相对的第一腔壁1013。辅助施力件包括弹性件41，弹性件41套设于作动杆20，并抵接于限位环211与第一腔壁1013之间。也就是说，利用弹性件41的弹性势能转化为动力势能，以推动限位环211朝向背离工作孔102的一端移动，实现作动头22相对定位孔的退出。其中，弹性件41采用压缩弹簧。

在其他的实施例中，辅助施力件为充设与第一腔体1011内的压缩气体，以利用压缩气体的压强，以及压缩气体与第二腔体1012内压强的压差变化，实现对限位环211的推动。其中，向第一腔体1011内充设压缩气体时，应当确保压缩气体的体积在预设体积内，使得第一腔体1011内的压缩气体有充足的压强，以在第二腔体1012内压强减小时，持续推动作动杆20移动。进一步地，当充设压缩气体内，需要在杆主体21与工作孔102的孔壁之间设置动密封，以确保第一腔体1011处于密封状态，防止压缩气体泄露。

请参照图3和图5所示，在一些实施例中，缸体10上背离工作孔102的一端设置有适配孔104，作动杆20背离定位头部201的一端从适配孔104伸出，且作动杆20与适配孔104的孔壁之间设置有第二密封圈51。这样的设置，使得作动杆20背离作动头22的一端，从适配孔104穿出，相当于增大作动杆20相对缸体10的安装面积，提高连接可靠性。同时，这样设置使得限位环211分别位于第一腔体1011和第二腔体1012的两端面的受力面积相同。此时，在杆主体21上设置有第二密封槽212，第二密封圈51安装于第二密封槽212内，以实现杆主体21与适配孔104的孔壁之间的动密封。当然，第二密封圈51的数量也可以为两个、三个等，第二密封槽212的数量与之相适应即可，任意相邻的两个第二密封圈51沿杆主体21的轴向间隔布置。

进一步地，第二密封圈51与第一密封圈31的材质和特性基本相同，例如采用橡胶圈、硅胶圈、唇形密封圈等。

请参照图1、图4和图5所示，在一个具体的实施例中，缸体10包括缸主体11和可拆卸连接于缸主体11的缸端盖12，缸主体11构造有具有敞口的凹腔，缸端盖12封堵于敞口处以便共同围设成工作腔101。具体的，通过缸主体11和缸端盖12分体的设置，以便于作动杆20、第一密封圈31、压缩弹簧等结构的装配，缸端盖12可在上述结构相对缸主体11装配后，封堵在缸主体11的敞口处。其中，缸端盖12和缸主体11上均设置有固定孔，利用螺钉等紧固件实现紧固。

如图5所示，进一步地，工作孔102设置于缸端盖12上，且沿缸端盖12的厚度贯穿；动力孔103设置在缸主体11上，并沿作动杆20的径向穿过缸主体11的侧壁，且动力孔103位于靠近缸主体11底部的位置处。这样的设置，相当于将工作孔102和动力孔103分别布置在缸体10轴向的两端，以预留出两个腔体中分别作用于作动杆20的工作空间。同时，当气体从动力孔103通入第二腔体1012时，使得气体尽可能及时的作用于限位环211，缩减气体沿背离限位环211一端流动的空间和时间。再进一步地，为了提高缸主体11与作动杆20之间的连接可靠性，在缸主体11背离缸端盖12的一端设置有延伸段111，适配孔104沿作动杆20的轴向贯穿延伸段111。

如图1、图2、图4和图5所示，作为一个优选的实施例中，定位机构100还包括气嘴60，气嘴60安装于动力孔103处，并与缸体10可拆卸连接。其中，气嘴60的一端伸入动力孔103，并与缸体10螺纹连接。当需要向第二腔体1012通入气体时，打开气嘴60连接输送管和气泵；当无需通入气体时，关闭气嘴60以封堵动力孔103，防止杂质经动力孔103进入第二腔体1012内。其中，气嘴60采用耐高温材料制成，以便在高温或低温环境中使用，提高该定位机构100的适用性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种定位机构，其特征在于，所述定位机构(100)包括：

缸体(10)，构造有工作腔(101)、工作孔(102)和动力孔(103)，且所述工作孔(102)和所述动力孔(103)均与所述工作腔(101)连通；

作动杆(20)，部分安装于所述工作腔(101)内，且所述作动杆(20)伸出所述工作孔(102)的一端构造有定位头部(201)；

密封组件，用于将所述作动杆(20)相对所述缸体(10)动密封，并与所述作动杆(20)共同将所述工作腔(101)分隔成第一腔体(1011)和第二腔体(1012)，所述第一腔体(1011)与所述工作孔(102)连通，所述第二腔体(1012)与所述动力孔(103)连通；

辅助施力件，安装于所述第一腔体(1011)内；

其中，所述作动杆(20)被配置为响应于所述辅助施力件与所述第二腔体(1012)内动力作用于所述作动杆(20)的压力差，而沿自身轴向相对所述缸体(10)往复运动。

2.根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述作动杆(20)包括：

杆主体(21)，滑动连接于所述工作孔(102)的孔壁，且所述杆主体(21)与所述密封组件连接以与所述缸体(10)动密封；

作动头(22)，连接于所述杆主体(21)朝向所述工作孔(102)的一端，且所述作动头(22)的直径小于所述杆主体(21)的直径，所述作动头(22)形成所述定位头部(201)。

3.根据权利要求2所述的定位机构，其特征在于，所述作动头(22)背离所述杆主体(21)的一端部设置有渐缩的导引面(221)。

4.根据权利要求2所述的定位机构，其特征在于，所述作动杆(20)沿自身径向向外凸设有限位环(211)，所述限位环(211)位于所述工作腔(101)内，所述限位环(211)与所述密封组件连接以与所述缸体(10)动密封。

5.根据权利要求4所述的定位机构，其特征在于，所述限位环(211)的侧壁构造有第一密封槽(2111)；

所述密封组件包括第一密封圈(31)，所述第一密封圈(31)安装于所述第一密封槽(2111)内，且压紧于所述限位环(211)与所述缸体(10)之间。

6.根据权利要求4所述的定位机构，其特征在于，所述第一腔体(1011)具有与所述限位环(211)相对的第一腔壁(1013)；

所述辅助施力件包括弹性件(41)，所述弹性件(41)套设于所述作动杆(20)，并抵接于所述限位环(211)与所述第一腔壁(1013)之间。

7.根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述工作孔(102)设置于所述缸体(10)轴向的一端，所述动力孔(103)设置于所述缸体(10)轴向的另一端，且所述动力孔(103)沿所述作动杆(20)的径向贯穿所述缸体(10)的侧壁。

8.根据权利要求7所述的定位机构，其特征在于，所述缸体(10)包括：

缸主体(11)，构造有具有敞口的凹腔，所述动力孔(103)设置于所述缸主体(11)上远离所述敞口的端部；

缸端盖(12)，封堵于所述敞口处并与所述缸主体(11)可拆卸连接，以共同围设成所述工作腔(101)；所述工作孔(102)沿所述缸端盖(12)的厚度方向贯穿设置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的定位机构，其特征在于，所述缸体(10)上背离所述工作孔(102)的一端设置有适配孔(104)，所述作动杆(20)背离所述定位头部(201)的一端从所述适配孔(104)伸出，且所述作动杆(20)与所述适配孔(104)的孔壁之间设置有第二密封圈(51)。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的定位机构，其特征在于，所述定位机构(100)还包括气嘴(60)，所述气嘴(60)安装于所述动力孔(103)处，并与所述缸体(10)可拆卸连接。

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