DE102018202745A1

DE102018202745A1 - Verschleißerkennung bei Kontaktnadeln

Info

Publication number: DE102018202745A1
Application number: DE102018202745.5A
Authority: DE
Inventors: Stefan Prorok
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2038-02-24
Also published as: DE102018202745B4

Abstract

Eine Messanordnung (10) umfasst eine Mehrzahl von Kontaktnadeln (14) zum Kontaktieren einer Baugruppe (12) und weist wenigstens eine erste Messeinheit (18a) und eine zweite Messeinheit (18b) auf, die mit einer gemeinsamen Kontaktnadel (14a) und weiteren Kontaktnadeln (14b, 14c) aus der Mehrzahl von Kontaktnadeln (14) verbunden sind und die dazu ausgeführt sind, elektrische Messwerte (j, g) der Baugruppe (12) zu ermitteln. Ein Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes der gemeinsamen Kontaktnadel (14a) umfasst: Empfangen von ersten Messwerten (j) von der ersten Messeinheit (18a) und von zweiten Messwerten (g) von der zweiten Messeinheit (18b), wobei die ersten Messwerte (j) und die zweiten Messwerte (g) in Messungen an mehreren Baugruppen (12) ermittelt wurden; Bestimmen wenigstens eines ersten Parameters (µ, σ) einer statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der ersten Messwerte (j) modelliert, und wenigstens eines zweiten Parameters (µ, σ) einer statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der zweiten Messwerte (g) modelliert; Bestimmen wenigstens eines Klassifikationswerts (r, r) mit einer Klassifikationsfunktion, die eine Abweichung des wenigstens einen ersten Parameters (µ, σ) von einem ersten Sollwert (µ, σ) und eine Abweichung des wenigstens einen zweiten Parameters (µ, σ) von einem zweiten Sollwert (µ, σ) gewichtet; und Bestimmen, dass die gemeinsame Kontaktnadel (14a) verschlissen ist, wenn sich der wenigstens eine Klassifikationswert (r, r) in einem vorgegebenen Bereich (26) eines Klassifikationsraums (24) möglicher Klassifikationswerte befindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes einer Kontaktnadel, eine Auswerteeinheit und eine Messanordnung.
Kontaktnadeln werden in vielen Bereichen der Elektronikfertigung eingesetzt, um gefertigte Baugruppen auf korrekte Bestückung und/oder korrekte Funktion zu überprüfen. Bedingt durch ihre unterschiedlichen Einsatzbereiche sind Kontaktnadeln unterschiedlichen Verschleiß- und Verschmutzungseffekten unterworfen. Beispiele hierfür sind stark schwankende Temperaturen, mechanische Belastungen oder hohe elektrische Stromflüsse. Diese Effekte können dazu führen, dass der Übergangswiderstand der Kontaktnadeln sich mit der Zeit erhöht. Ein erhöhter Übergangswiderstand kann zu Pseudoausschuss führen, d.h. zu Baugruppen, die als defekt bewertet werden, dies aber nicht sind. Umgekehrt kann es jedoch auch sein, dass defekte Baugruppen als funktionsfähig bewertet werden, obwohl sie es nicht sind.
Die Erhöhung des Übergangswiderstands von Kontaktnadeln erfolgt in der Regel über einen längeren Zeitraum und zeigt sich durch stärker werdende Schwankungen im Messergebnis. Einer Verschlechterung der Messergebnisse kann vorgebeugt werden, indem Kontaktnadeln getauscht werden, bevor Alterungserscheinungen bzw. Verschleiß auftreten.
In einer Messanordnung können mehrere hundert Kontaktnadeln verbaut sein. Der Ansatz, Kontaktnadeln zu tauschen, bevor Alterungserscheinungen auftreten, kann bei komplexen Messanordnungen aufwendig werden. Innerhalb einer Messanordnung kann sich die Alterungsdynamik verschiedener Kontaktnadeln aufgrund unterschiedlicher Belastung stark unterscheiden. Weiter kann das vorbeugende Tauschen aller Kontaktnadeln zeitaufwendig und kostspielig sein.
Die EP 0 255 909 A2 zeigt eine Prüfeinrichtung, mit der eine beidseitig bestückte Leiterplatte von beiden Seiten mit Kontaktnadeln kontaktiert werden kann.
Die EP 1 231 474 A2 betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren von möglicherweise fehlerhaften Kontaktnadeln in einem Prüfsystem.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Auffinden und den Austausch von verschlissenen Kontaktnadeln zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes einer Kontaktnadel einer Messanordnung.
Die Messanordnung, die auch als Prüfsystem oder Prüfeinheit angesehen werden kann, umfasst eine Mehrzahl von Kontaktnadeln zum Kontaktieren einer Baugruppe. Beispielsweise können die Kontaktnadeln mit der Baugruppe in elektrischen Kontakt gebracht werden, in etwa indem sie ein Aktuator auf die Baugruppe zu bewegt. Eine Kontaktnadel kann ein stiftförmiger, elektrisch leitender Körper sein, der dazu ausgeführt ist, elektrischen Strom zwischen der Baugruppe und der Messanordnung zu leiten. Die Baugruppe kann beispielsweise eine elektrische Baugruppe sein, die eine Mehrzahl von elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen aufweisen kann. Mit der Messanordnung kann die Funktion von Bauteilen der Baugruppe und/oder der Baugruppe an sich überprüft werden.
Die Messanordnung weist weiter eine Mehrzahl von Messeinheiten, insbesondere eine erste und eine zweite Messeinheit, auf. Die Messeinheiten sind dazu ausgeführt, elektrische Messwerte der Baugruppe über die elektrische Verbindung mit den Kontaktnadeln zu ermitteln. Es ist nicht notwendig, dass die Messeinheiten die gleichen elektrischen Größen messen. Die Messeinheiten können auch dazu ausgeführt sein, verschiedene elektrische Größen, wie etwa Widerstand, Spannung und/oder Stromstärke, zu messen.
Es ist zu verstehen, dass mehrere Messeinheiten, die Messwerte jeweils zwischen zwei Kontaktnadeln messen, von einem einzigen Messgerät bereitgestellt werden können. Beispielsweise kann das Messgerät bestimmte vorgegebene Paare von Kontaktnadeln der Reihe nach abtasten und jeweils die entsprechenden Messwerte erfassen. Jedes dieser Paare kann dann mit dem Messgerät zusammen eine Messeinheit bilden. Es ist auch möglich, dass die Messanordnung konfigurierbar ist und Messeinheiten zwischen zwei Kontaktnadeln gebildet und/oder aufgelöst werden können.
Die erste und die zweite Messeinheit sind mit einer gemeinsamen Kontaktnadel und weiteren Kontaktnadeln aus der Mehrzahl von Kontaktnadeln verbunden. Eine gemeinsame Kontaktnadel kann eine Kontaktnadel sein, die mit beiden Messeinheiten innerhalb der Messanordnung elektrisch verbunden ist. Die erste und die zweite Messeinheit können mit lediglich einer gemeinsamen Kontaktnadel verbunden sein.
Das Verfahren, das dazu geeignet ist, einen Verschleiß der gemeinsamen Kontaktnadel zu bestimmen, kann automatisch von einer Auswerteeinheit ausgeführt werden, die beispielsweise am Ende einem Bediener der Messanordnung mitteilen kann, wenn die Kontaktnadel verschlissen ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren: Empfangen von ersten Messwerten von der ersten Messeinheit und von zweiten Messwerten von der zweiten Messeinheit, wobei die ersten Messwerte und die zweiten Messwerte in zeitlich aufeinanderfolgenden Messungen an mehreren Baugruppen ermittelt wurden.
Mit der Messanordnung kann eine Mehrzahl von gleichartig aufgebauten Baugruppen geprüft werden. Bei jeder Prüfung kann dabei pro Messeinheit ein Messwert entstehen. Diese Messwerte können von einer Auswerteeinheit der Messanordnung dazu verwendet werden, die Funktionsweise der Baugruppe zu prüfen. Dabei kann für die erste Messeinheit und die zweite Messeinheit jeweils eine Reihe von Messwerten entstehen. Jeder der Messwerte in der jeweiligen Reihe kann einem Messzeitpunkt zugeordnet werden. Dabei können in jeder Reihe von Messwerten ein erster Messwert und ein zweiter Messwert zum gleichen Messzeitpunkt vorhanden sein.
Weiter umfasst das Verfahren: Bestimmen wenigstens eines ersten Parameters einer statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der ersten Messwerte modelliert, und wenigstens eines zweiten Parameters einer statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der zweiten Messwerte modelliert; Bestimmen wenigstens eines Klassifikationswerts mit einer Klassifikationsfunktion, die eine Abweichung des wenigstens einen ersten Parameters von einem ersten Sollwert und eine Abweichung des wenigstens einen zweiten Parameters von einem zweiten Sollwert gewichtet; und Bestimmen, dass die gemeinsame Kontaktnadel verschlissen ist, wenn sich der wenigstens eine Klassifikationswert in einem vorgegebenen Bereich eines Klassifikationsraums möglicher Klassifikationswerte befindet.
Es wird angenommen, dass die ersten Messwerte gemäß einer bestimmten statistischen Verteilungsfunktion, wie etwa einer Normalverteilung, verteilt sind. Die Verteilungsfunktion kann mit einem oder mehreren Parametern modelliert werden. Diese Parameter werden mittels eines Schätzverfahrens aus den ersten Messwerten als ein oder mehrere erste Parameter bestimmt. Mit dem Schätzverfahren können der oder die ersten Parameter bestimmt werden, die zu einer Verteilungsfunktion führen, die die statistische Verteilung der ersten Messwerte am besten wiedergibt. Weiter kann angenommen werden, dass die zweiten Messwerte gemäß der gleichen Verteilungsfunktion verteilt sind. Der eine oder die mehreren zweiten Parameter können mittels des Schätzverfahrens genauso wie der oder die ersten Parameter aus den zweiten Messwerten bestimmt werden. Es ist zu verstehen, dass der wenigstens eine erste Parameter und der wenigstens eine zweite Parameter Werte bzw. Zahlen sein können.
Für jeden Parameter der Verteilungsfunktion wird ein Klassifikationswert aus dem zugehörigen ersten Parameter und dem zugehörigen zweiten Parameter berechnet. Diese Berechnung erfolgt mit einer Klassifikationsfunktion, die von dem ersten Parameter und dem zweiten Parameter abhängt und die eine Abweichung des ersten Parameters von einem ersten Sollwert sowie eine Abweichung des zweiten Parameters von dem zweiten Sollwert gewichtet. Die Gewichtung kann so sein, dass, wenn beide Abweichungen 0 sind, auch der Klassifikationswert minimal ist. Mit steigenden Abweichungen kann der Klassifikationswert ansteigen.
Weiter hat sich ergeben, dass sich Klassifikationswerte von unverschlissenen Kontaktnadeln und verschlissenen Kontaktnadeln unterschiedlichen Bereichen zuordnen lassen. Durch Vergleich mit einem vorgegebenen Bereich von Klassifikationswerten, der für verschlissene Kontaktnadeln bestimmt wurde und/oder der im eindimensionalen Fall ein Intervall sein kann, kann dann bestimmt werden, ob die gemeinsame Kontaktnadel verschlissen ist.
Mit dem Verfahren können verschlissene Kontaktnadeln anhand der von der Messanordnung bestimmten Messergebnisse erkannt werden. Es kann vermieden werden, dass verschlissene Kontaktnadeln übersehen und/oder dass noch funktionsfähige Kontaktnadeln überflüssigerweise ausgetauscht werden. Weiter müssen bei einer Wartung der Messanordnung nicht alle, sondern nur noch als verschlissen erkannte Kontaktnadeln ausgetauscht werden. Verzögerungen und unnötige Wartungskosten, die durch das Tauschen von intakten Nadeln entstehen, werden vermieden. Pseudoausschuss und Qualitätsrisiken durch fehlerhaft gutgeprüfte Baugruppen können reduziert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden mehrere erste Parameter der statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der ersten Messwerte modelliert, und mehrere zweite Parameter der statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der zweiten Messwerte modelliert, bestimmt. Es kann sein, dass die Verteilungsfunktion, die die Verteilung der Messwerte aus einer Messeinheit modelliert, durch mehrere Parameter modelliert ist.
Es können dann mehrere Klassifikationswerte mit der Klassifikationsfunktion aus einem ersten Parameter und einem zugehörigen zweiten Parameter bestimmt werden. Zu jedem Parameter der Verteilungsfunktion kann ein erster Parameter und ein zweiter Parameter bzw. ein Wert für die ersten und die zweiten Messwerte bestimmt werden. Der zu diesem Parameter gehörige Klassifikationswert ist dann der Wert der Klassifikationsfunktion zu dem ersten und zweiten Parameter, die aus den Messwerten berechnet wurden.
Weiter kann bestimmt werden, dass die gemeinsame Kontaktnadel verschlissen ist, wenn sich die Klassifikationswerte bzw. ein Vektor aus diesen Klassifikationswerten in einem vorgegebenen Bereich eines mehrdimensionalen Klassifikationsraums möglicher Klassifikationswerte befinden. Der vorgegebene Bereich kann quaderförmig sein, d.h. kann durch mehrere Schwellwerte bestimmt sein. Es ist aber auch möglich, dass der vorgegebene Bereich durch eine komplexere Funktion bestimmt ist.
Der vorgegebene Bereich, in dem eine Kontaktnadel basierend auf den Klassifikationswerten als verschlissen betrachtet wird, kann in einem mehrdimensionalen Klassifikationsraum auch automatisch bestimmt werden. Dazu kann eine Mehrzahl von Klassifikationswerte-Vektoren basierend auf einer Mehrzahl von Messungen an verschiedenen Baugruppen mit unverschlissenen Kontaktnadeln bestimmt werden. Diese Vektoren können dann mittels eines Clustering-Verfahrens, wie etwa k-Means, in verschiedene Bereiche eingeteilt werden. Einer oder mehrere dieser Bereiche können dann als vorgegebener Bereich zur Bestimmung einer verschlissenen Kontaktnadel bestimmt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die statistische Verteilungsfunktion eine logarithmische Normalverteilung. Eine Normalverteilung kann mit zwei Parametern modelliert werden, der Standardabweichung und der Position des Maximums. Bei einer logarithmischen Normalverteilung wird gegenüber einer gewöhnlichen Normalverteilung der Logarithmus auf das Argument angewendet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden der wenigstens eine erste Parameter und/oder der wenigstens eine zweite Parameter mit einem Maximum-Likelihood-Verfahren bestimmt. Es ist aber auch möglich, dass die Parameter mittels eines anderen Schätzverfahrens, wie etwa kleinster Quadrate, bestimmt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Bestimmen des wenigstens einen ersten Parameters und des wenigstens einen zweiten Parameters jeweils ein statischer Anteil, d.h. ein Konstantwert, von den ersten Messwerten bzw. den zweiten Messwerten abgezogen. Für jeweils die ersten und die zweiten Messwerte kann ein statischer Anteil bestimmt werden, der unabhängig von der zu prüfenden Baugruppe ist. Der statische Anteil kann beispielsweise der Erwartungswert des zu prüfenden Messwerts optional zusammen mit einem systematischen Fehler sein. Der statische Anteil wird als zeitlich konstant angenommen. Durch Abziehen des statischen Anteils vom Messwert kann der Einfluss von statistischen Abweichungen auf die ersten und zweiten Parameter erhöht werden. Dies kann die Genauigkeit der Bestimmung, ob eine Kontaktnadel verschlissen ist oder nicht, erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der statische Anteil der ersten Messwerte bzw. der zweiten Messwerte aus Messwerten der ersten Messeinheit bzw. der zweiten Messeinheit ermittelt, die mit einer unverschlissenen gemeinsamen Kontaktnadel an mehreren Baugruppen erzeugt wurden. Beispielsweise können die statischen Anteile aus diesen Messwerten durch Mittelwertsbildung bestimmt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung basiert die Klassifikationsfunktion auf einem Multiplizieren der Abweichung des wenigstens einen ersten Parameters von dem ersten Sollwert und der Abweichung des wenigstens einen zweiten Parameters von dem zweiten Sollwert. Die Abweichung des ersten bzw. zweiten Parameters von dem ersten bzw. zweiten Sollwert kann als Differenz des ersten bzw. zweiten Parameters und dem ersten bzw. zweiten Sollwert bestimmt werden.
Beispielsweise kann vor dem Multiplizieren der jeweilige Sollwert von dem wenigstens einen ersten Parameter bzw. dem wenigstens einen zweiten Parameter abgezogen werden. Der Sollwert kann als zeitlich konstanter Teil des ersten bzw. zweiten Parameters aufgefasst werden. Damit kann der gesamte statistische Anteil des ersten bzw. zweiten Parameters in der Differenz bzw. der Abweichung zum Sollwert gefunden werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Sollwert für den wenigstens einen ersten Parameter bzw. für den wenigstens einen zweiten Parameter aus Messwerten der ersten Messeinheit bzw. der zweiten Messeinheit ermittelt, die mit einer unverschlissenen gemeinsamen Kontaktnadel an mehreren Baugruppen erzeugt wurden. Durch Messungen mit unverschlissenen Kontaktnadeln, wie etwa bei einer Messanordnung, bei der gerade alle Kontaktnadeln ausgetauscht wurden, können erste Messwerte und zweite Messwerte zu einer Mehrzahl von Baugruppen ermittelt werden. Aus diesen Messwerten können, anlog wie für den oder die Klassifikationswerte, erste Parameter und zweite Parameter bestimmt werden. Diese ersten und zweiten Parameter können dann als Sollwerte verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der wenigstens eine erste Parameter und der wenigstens eine zweite Parameter aus einer vorgegebenen Anzahl von zeitlich letzten ersten und zweiten Messwerten bestimmt. Mit jeder Messung der Messanordnung an einer weiteren Baugruppe kann ein weiterer erster Messwert und ein weiterer zweiter Messwert zu den Messwerten hinzugefügt werden. Werden die ersten und zweiten Messwerte in der Reihenfolge der Messungen pro Baugruppe sortiert und/oder mit einem Zeitwert versehen, können die ersten und zweiten Parameter mithilfe eines gleitenden Fensters bestimmt werden. Das gleitende Fenster kann dabei eine vorgegebene Anzahl an Zeitwerten bzw. Messungen, wie etwa die letzten N Messungen, umfassen. N ist dabei eine natürliche Zahl und kann dabei einen Wert von 30 bis 100, wie etwa 50, annehmen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Messanordnung eine Mehrzahl von Messeinheiten mit einer Mehrzahl von gemeinsamen Kontaktnadeln auf. Bestimmte Messanordnungen bzw. Prüfsysteme können mehrere 100 Kontaktnadeln aufweisen. Messwerte können dann bei einer Mehrzahl von Paaren von Kontaktnadeln erfasst werden. Jedes dieser Paare von Kontaktnadeln ist mit einer Messeinheit verbunden. Dabei kann es sein, dass mehrere Paare von Messeinheiten jeweils eine bzw. lediglich eine gemeinsame Kontaktnadel aufweisen. Für jedes dieser Paare von Messeinheiten bzw. jede der gemeinsamen Kontaktnadeln kann dann, wie oben stehend und unten stehend beschrieben, bestimmt werden, ob die Kontaktnadel verschlissen ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird für Paare aus einer ersten Messeinheit und einer zweiten Messeinheit mit einer gemeinsamen Kontaktnadel jeweils wenigstens ein Klassifikationswert für die gemeinsame Kontaktnadel bestimmt. Dies kann genauso geschehen wie oben stehend beschrieben. Insbesondere können für jedes dieser Paare aus einer ersten Messeinheit und einer zweiten Messeinheit jeweils erste und zweite Messwerte empfangen werden, aus den Messwerten wenigstens ein Klassifikationswert bestimmt werden und daraus der Verschleiß ermittelt werden. Beispielsweise kann, wenn sich der wenigstens eine Klassifikationswert für die gemeinsame Kontaktnadel in einem vorgegebenen Bereich eines Klassifikationsraums befindet, bestimmt werden, dass die gemeinsame Kontaktnadel verschlissen ist. Mit dem Verfahren kann somit eine verschlissene bzw. defekte Kontaktnadel lokalisiert werden, so dass beispielsweise automatisch eine Wartungsmeldung mit einer Wartungsanweisung für einen Bediener der Messanordnung erstellt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren weiter: Ausgeben einer Wartungsmeldung, wenn bestimmt wurde, dass eine Kontaktnadel verschlissen ist. Die Wartungsmeldung kann einem Bediener der Messanordnung angezeigt werden und/oder kann dazu verwendet werden, die Messanordnung anzuhalten, um einen Austausch der Kontaktnadel zu ermöglichen. Die Wartungsmeldung kann auch die Position der verschlissenen Nadel in der Messanordnung enthalten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Auswerteeinheit für eine Messanordnung, die dazu ausgeführt ist, das Verfahren, so wie oben stehend und unten stehend beschrieben, auszuführen. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise einen Prozessor umfassen, der dazu ausgeführt ist, das Verfahren auszuführen, wenn ein entsprechendes Programm auf ihm ausgeführt wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Messanordnung bzw. ein Prüfsystem. Die Messanordnung umfasst eine Mehrzahl von Kontaktnadeln zum Kontaktieren einer Baugruppe; wenigstens eine erste und eine zweite Messeinheit, die mit einer gemeinsamen Kontaktnadel und weiteren Kontaktnadeln aus der Mehrzahl von Kontaktnadeln verbunden sind und die dazu ausgeführt sind, elektrische Messwerte der Baugruppe zu ermitteln; und eine Auswerteeinheit, die dazu ausgeführt ist, die elektrischen Messwerte zu empfangen und daraus, wie oben stehend und unten stehend beschrieben, zu ermitteln, ob eine oder mehrere Kontaktnadeln der Messanordnung verschlissen sind.
Die Auswerteeinheit kann auch dazu ausgeführt sein, die Messanordnung zu steuern. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit eine Steuerung umfassen, die die Messanordnung auf die jeweils zu vermessende Baugruppe absenkt und die Messeinheiten der Messanordnung anschließend bestromt, abtastet und/oder ausliest.
Es ist zu verstehen, dass Merkmale des Verfahrens, so wie oben stehend und unten stehend beschrieben, auch Merkmale der Auswerteeinheit bzw. der Messanordnung sein können und umgekehrt.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben.

1 zeigt schematisch eine Messanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus der 2.
3 zeigt ein Diagramm mit Messwerten die in einem Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes einer Kontaktnadel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden.
4 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes einer Kontaktnadel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt ein Diagramm mit Bereichen von Klassifikationswerten, wie sie in einem Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes einer Kontaktnadel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erzeugt werden.

Die in den Figuren verwendeten Bezugszeichen und ihre Bedeutung sind in zusammenfassender Form in der Liste der Bezugszeichen aufgeführt. Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt schematisch eine Messanordnung 10 zusammen mit einer von der Messanordnung 10 zu prüfenden Baugruppe 12. Die Baugruppe 12 kann beispielsweise eine bestückte Platine, ein Steuergerät oder eine andere elektrische und/oder elektronische Komponente sein.
Die Messanordnung 10 umfasst eine Mehrzahl von Kontaktnadeln 14 zum Kontaktieren der Baugruppe. Jede Kontaktnadel 14, die einen elektrisch leitenden Stift umfasst, kann dazu mit einem elektrischen Kontaktpunkt 16 der Baugruppe 12 in Verbindung gebracht werden.
Die Messanordnung 10 weist weiter eine Mehrzahl von Messeinheiten 18 auf, die jeweils zwei Kontaktnadeln 14 verbinden, was schematisch durch Klammern angedeutet ist. Beispielsweise verbindet die Messeinheit 18a die Kontaktnadeln 14a und 14b und die Messeinheit 18b die Kontaktnadeln 14a und 14c. Über die Messeinheiten 18 kann die Messanordnung 10 elektrische Größen zwischen den jeweiligen Kontaktpunkten 16, die von den Kontaktnadeln 14 kontaktiert werden, messen. Beispielsweise kann eine Spannung, eine Stromstärke und/oder ein Widerstand zwischen den Kontaktpunkten 16 gemessen werden. Es kann sein, dass die Messanordnung 10 umkonfiguriert werden kann (entweder manuell oder durch Umprogrammieren) und andere Messeinheiten 18 zwischen den Kontaktnadeln 14 gebildet werden können.
Weiter umfasst die Messanordnung 10 eine Auswerteeinheit 20, die dazu ausgeführt ist, elektrische Messwerte von den Messeinheiten 18 zu empfangen und optional die Messanordnung 10 zu steuern. Dabei können in etwa Messgeräte aktiviert werden und/oder mit einem Aktuator die Kontaktnadeln 14 auf die Kontaktpunkte 16 abgesenkt bzw. von diesen abgehoben werden.
Jede der Kontaktnadeln 14 weist einen Übergangswiderstand bzw. Kontaktwiderstand auf, der die Messungen der Messeinheiten 18 beeinflusst. Der Übergangswiderstand ist zeitlich nicht konstant, sondern nimmt in der Regel mit der Zeit aufgrund von Verschleiß der Kontaktnadel 14 zu. Ab einer gewissen Größe des Übergangswiderstands muss die betreffende Kontaktnadel 14 dann ausgetauscht werden, damit es bei den von den Messeinheiten 18 durchgeführten Messungen nicht zu zu starken Abweichungen von den realen Werten kommt, was zu einer Fehlprüfung der Baugruppe 12 führen kann.
Mit dem weiter unten beschriebenen Verfahren kann für Kontaktnadeln 14, wie etwa die Kontaktnadel 14a, die mit wenigstens zwei Messeinheiten 18, wie etwa die Messeinheiten 18a, 18b, verbunden ist, ermittelt werden, ob eine Kontaktnadel 14 verschlissen ist. Dazu werden für jede der beiden Messeinheiten 18a, 18b Parameter bestimmt, die eine Verteilungskurve modellieren, die zu einer Verteilung der Messwerte der jeweiligen Messeinheit passen. Aus den Parametern kann dann ein oder mehrere Klassifikationswerte berechnet werden, die eine Aussage über den Verschleiß der Kontaktnadel 14a zulassen.
2 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus der 1 mit zwei Messeinheiten 18a, 18b und drei Kontaktnadeln 14a, 14b, 14c.
Der in der 2 gezeigte Teil der Messanordnung 10 dient dazu, die Widerstände R₁ und R₂ der Baugruppe 12 zu prüfen. Deswegen sind die Messeinheiten 18a und 18b als Widerstandsmessgeräte dargestellt. Das Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes einer Kontaktnadel 14 kann aber auch mit anderen elektrischen Größen durchgeführt werden.
3 zeigt schematisch zwei Reihen 22a, 22b von Messwerten j_i und g_i , die mit den Messeinheiten 18a und 18b durch Messung an einer Mehrzahl von Baugruppen 12 erzeugt wurden. Der Index i, der eine Baugruppe 12 bezeichnet, kann dabei auch als diskreter Zeitwert t aufgefasst werden, da die Reihen 22a, 22b durch aufeinanderfolgende Messungen an zu prüfenden Baugruppen 12 erzeugt werden. Bei einer Prüfung einer Baugruppe 12 werden die jeweiligen Messwerte j_i und g_i mit einem Sollwert verglichen. Weicht der Messwert nur zu einem gewissen Maß von dem zugehörigen Sollwert ab, wird davon ausgegangen, dass die Baugruppe 12 zumindest in Bezug auf diese Messung in Ordnung ist.
Wie in der 3 gezeigt, weisen die Messwerte j_i und g_i eine statistische Streuung auf, die verschiedene Ursachen hat. Eine Ursache sind die zeitlich nicht konstanten Übergangswiderstände der Kontaktnadeln 14, was als stochastischer Prozess beschrieben werden kann. Wichtig für die folgenden Betrachtungen ist der Übergangswiderstand r_c der Kontaktnadel 14a (siehe 2), die die beiden Messeinheiten 18a, 18b gemeinsam benutzen.
Neben den Übergangswiderständen der Kontaktnadeln 14 werden die Messwerte j_i und g_i auch von anderen Parametern beeinflusst. Da mehrere Baugruppen 12 vermessen werden, weisen die Widerstände R₁ und R₂ eine statistische Streuung auf. Zusätzlich können die Messwerte j_i und g_i Offsetfehler aufweisen.
Werden die Messungen j und g über die Zeit mit einem kontinuierlichen Parameter t beschrieben, lassen sie sich wie folgt modellieren: $j (t) = j_{0} + X (t) + r_{c} (t) = j_{0} + \tilde{J} (t)$
$g (t) = g_{0} + Y (t) + r_{c} (t) = g_{0} + \tilde{g} (t)$
j₀ und g₀ beschreiben hier statische Anteile bzw. Konstantwerte, die unabhängig von der Baugruppe 12 sind (beispielsweise Zuleitungswiderstände und Erwartungswert der Widerstände R₁ bzw. R₂ ). X und Y beschreiben alle statistischen Einflüsse, die nicht auf den Übergangswiderstand r_c der Kontaktnadel 14a zurückzuführen sind (z.B. die Übergangswiderstände der Kontaktnadeln 14b und 14c, Bauteilschwankungen oder Messrauschen).
Durch Messung mehrerer Baugruppen 12 mit unverschlissenen Kontaktnadeln 14 lassen sich die statischen Anteile j₀ und g₀ bestimmen. Damit lassen sich die nicht statischen Anteile j̃ und g̃ aus im Prüfungsprozess erhobenen Daten extrahieren, d.h. während der Prüfung von Baugruppen 12. Beispielsweise können nach einem kompletten Austausch aller Kontaktnadeln 14 mehrere Messungen an mehreren Baugruppen 12 durchgeführt werden und daraus durch Mittelwertbildung über die Messwerte die statischen Anteile j₀ und g₀ berechnet werden.
Bei einer nicht-verschlissenen Kontaktnadel 14a sollte der Beitrag des Übergangswiderstands r_c zu j̃ und g̃ vernachlässigbar klein sein und die Bauteilschwankungen sollten überwiegen. Da die Bauteilschwankungen von R₁ und R₂ statistisch unabhängig sind, sollten j̃ und g̃ in diesem Fall nahezu unkorreliert sein. Wenn der Übergangswiderstand r_c einen signifikaten Beitrag zum Messrauschen liefert, sind j̃ und g̃ teilkorreliert. Diese Korrelation kann indirekt dadurch bestimmt werden, dass Parameter für die statistischen Verteilungen der Werte j̃ und g̃ bestimmt werden und aus diesen Parametern ein Klassifikationswert berechnet wird, aus dem der Verschleiß der Kontaktnadel 14a abgeleitet werden kann.
Zunächst können Parameter der statistischen Verteilungen der nicht-statischen Anteile j̃ und g̃ bestimmt werden. Messungen, bei dem der Übergangswiderstand eine große Rolle spielt, können beispielsweise durch eine logarithmische Normalverteilung als statistische Verteilung beschrieben werden. $f (x) = \frac{1}{\sqrt{2 π σ}} exp (\frac{ln (x) - μ}{2 σ^{2}})$
Die beiden Parameter Maximumsposition µ und Standardabweichung σ können für die beiden statistischen Anteile j̃ und g̃ mittels gängiger Schätzverfahren ermittelt werden, beispielsweise mittels eines Maximum-Likelihood-Verfahrens.
Für eine fertigungsbegleitende Parameterschätzung der ersten und der zweiten Parameter können die letzten N Messungen herangezogen werden. Man erhält somit die ersten Parameter µ_j und σ_j als Beschreibung für den nicht-statischen Anteil j̃ der ersten Messwerte j und die zweiten Parameter µ_g und σ_g als Beschreibung für den nicht-statischen Anteil g̃ der zweiten Messwerte g.
Um eine Veränderung eines Prüfungsprozesses besser beurteilen zu können, kann es hilfreich sein, die Parameter bei nicht verschlissenen Nadeln 14 zu bestimmen. Diese ergeben sich dann zu µ_j0 , µ_g0 , σ_j0 und σ_g0 , die als Sollwert bezeichnet werden können.
Basierend auf den ersten Parametern µ_j , σ_j , den zweiten Parametern µ_g , σ_g und den Sollwerten µ_j0 , µ_g0 , σ_j0 , σ_g0 kann ein Klassifikationsvektor r für die Güte der Kontaktierung bzw. als Maß für den Verschleiß definiert werden: $r = (\begin{matrix} (μ_{j} - μ_{j 0}) (μ_{g} - μ_{g 0}) \\ (σ_{j} - σ_{j 0}) (σ_{g} - σ_{g 0}) \end{matrix})$
Dieser aus Klassifikationswerten r_a aufgebaute Klassifikationsvektor r hat so viele Dimensionen a, wie die Anzahl der Parameter der statistischen Verteilungsfunktion f(x), die als Modell verwendet wird.
Die Klassifikationswerte r_a werden mit einer Klassifikationsfunktion bestimmt, die eine Abweichung jeweils eines ersten Parameters µ_j , σ_j von seinem Sollwert µ_j0 , σ_j0 und eine Abweichung des zugehörigen zweiten Parameters µ_g , σ_g von seinem Sollwert µ_g0 , σ_g0 gewichtet. Dies kann durch Multiplikation der Abweichungen geschehen. Für jeden Klassifikationswert r_a kann die gleiche Klassifikationsfunktion verwendet werden.
Eine Mehrzahl von Dimensionen für den Klassifikationsvektor r kann dazu genutzt werden, differenziertere Informationen aus den Messwerten zu extrahieren. Eine reine Veränderung des Parameters µ ohne eine zugehörige Veränderung von σ könnte beispielsweise auf einen Fehler in der Messleitung hindeuten, der mit einem Verschleiß der Kontaktnadel 14a nicht in Verbindung steht.
Neben einer robusten Klassifikation ermöglicht das Verfahren, verschiedene Parameter einer zugrunde liegenden statistischen Verteilungsfunktion zu berücksichtigen, d.h. eine Mehrzahl von Parametern pro gemeinsamer Kontaktnadel 14a. Dies kann hilfreich sein, wenn mehrere Fehlermodi unterschieden werden sollen, wie etwa Nadelverschleiß gegenüber Verschmutzung.
Mit Hilfe von Clustering-Verfahren, wie etwa k-Means, können verschiedenen Bereichen eines Klassifikationsraums möglicher Klassifikationsvektoren r konkrete Handlungsanweisungen zugeordnet werden. Beispiele dieser Bereiche sind in etwa ein Tausch einer Nadel im nächsten Wartungsintervall oder sofortiger Austausch.
Die Anzahl N der Messungen j und g kann das dynamische und statische Verhalten des Klassifikationsvektors r beeinflussen. Eine große Anzahl N von Messungen kann für eine stabile Parameterschätzung und hohe Robustheit gegenüber Störungen sorgen. Gleichzeitig kann sich dadurch jedoch eine Reaktionszeit verlängern, bei der Änderungen im Prüfungsprozess erkannt werden.
Indem Paare von Messeinheiten 18a, 18b, deren Messungen j und g ausgewertet werden, so ausgewählt werden, dass die Messeinheiten 18a, 18b zu den zwei Messungen j und g immer durch genau eine Nadel 14a verbunden sind, lässt sich auch eine genaue Lokalisierung der verschlissenen Kontaktnadel 14a erreichen. Zu jeder Paarung j und g bzw. den beiden Messeinheiten 18a, 18b gehört dann, wie in 2 dargestellt, genau eine zu überprüfende Kontaktnadel 14a. Für jede dieser Kontaktnadeln 14a kann automatisch eine Wartungsmeldung mit einer Position der Kontaktnadel 14a generiert und an einen Bediener der Messanordnung 10 gesendet werden, so dass die verschlissene Kontaktnadel 14a getauscht werden kann.
4 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes einer oder mehrerer Kontaktnadeln der Messanordnung 10. Das Verfahren kann beispielsweise automatisch von der Auswerteeinheit 20 durchgeführt werden.
Im Schritt S10 wird die Prüfung einer Baugruppe 12 durchgeführt. Dabei wird für die Baugruppe 12 je Messeinheit 18 ein neuer Messwert j_i , g_i erzeugt und an die Reihen 22a, 22b angefügt.
Die folgenden Schritte S12, S14 und S16 werden für eine Auswahl von Kontaktnadeln 14 durchgeführt, die von zwei Messeinheiten 18 (wie etwa die Messeinheiten 18a, 18b) gemeinsam benutzt werden. Dies sind beispielsweise in der 1 die Kontaktnadeln 14, über denen die Enden von zwei Klammern dargestellt sind. Es ist zu verstehen, dass in einer komplexen Messanordnung mit mehreren 100 Kontaktnadeln nahezu jede Kontaktnadel 14 die gemeinsame Kontaktnadel 14a von zwei Messeinheiten 18a, 18b sein kann.
Im Schritt S12 werden erste Messwerte j_i von der ersten Messeinheit 18a zu der gemeinsamen Kontaktnadel 14a und zweite Messwerte g_i von der zweiten Messeinheit 18b zu der gemeinsamen Kontaktnadel 14a empfangen. Die Messwerte j_i , g_i können beispielsweise von einem Modul der Auswerteeinheit 20 empfangen werden, das für das Erkennen von verschlissenen Kontaktnadeln 14 vorgesehen ist.
Aus den ersten Messwerten j_i werden erste Parameter µ_j , σ_j einer ersten statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der ersten Messwerte j_i modelliert, bestimmt. Genauso werden aus den zweiten Messwerten g_i zweite Parameter µ_g , σ_g einer zweiten statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der zweiten Messwerte g_i modelliert, bestimmt.
Die erste und die zweite statistische Verteilungsfunktion können eine logarithmische Normalverteilung sein, wie sie beispielsweise weiter oben angegeben ist. Die ersten Parameter µ_j , σ_j und die zweiten Parameter µ_g , σ_g können mit einem Maximum-Likelihood-Verfahren bestimmt werden. Ein solches Verfahren kann von einer Funktion einer Standard-Bibliothek bereitgestellt werden.
Die ersten Parameter µ_j , σ_j und die zweiten Parameter µ_g , σ_g können aus einer vorgegebenen Anzahl von zeitlich letzten ersten Messwerten j_i und zweiten Messwerten g_i bestimmt werden. Mit anderen Worten kann das Maximum-Likelihood-Verfahren mit lediglich einer begrenzten Anzahl von vorherigen Messwerten ausgeführt werden.
Um die Genauigkeit der Berechnung zu erhöhen, können vor dem Berechnen der ersten Parameter µ_j , σ_j und der zweiten Parameter µ_g , σ_g von den Messwerten j_i , g_i jeweils ein statischer Anteil j₀ , g₀ für die ersten Messwerte j_i bzw. die zweiten Messwerte g_i abgezogen werden. ${\tilde{J}}_{i} = j_{i} - j_{0}, {\tilde{g}}_{i} = g_{i} - g_{0}$
Die ersten Parameter µ_j , σ_j und die zweiten Parameter µ_g , σ_g werden dann aus den nicht-statischen Anteilen j̃_i , g̃_i berechnet.
Der statische Anteil j₀ , g₀ der ersten Messwerte j_i bzw. der zweiten Messwerte kann beispielsweise aus Messwerten der ersten Messeinheit 18a bzw. der zweiten Messeinheit 18a ermittelt werden, die mit einer unverschlissenen gemeinsamen Kontaktnadel 14a an mehreren Baugruppen 12 erzeugt wurden. Dies kann beispielsweise automatisch von der Auswerteeinheit 20 durchgeführt werden, wenn die Kontaktnadeln 14 der Messanordnung 10 ausgetauscht wurden. Dann kann für eine gewisse Anzahl von Prüfungen nach dem Austausch ein Mittelwert der Messwerte j_i , g_i gebildet werden, der dann als statischer Anteil j₀ , g₀ verwendet wird.
Im Schritt S14 werden Klassifikationswerte r_µ , r_σ aus den ersten Parametern µ_j , σ_j und den zweiten Parametern µ_g , σ_g bestimmt.
Zunächst werden von den ersten Parametern µ_j , σ_j und den zweiten Parametern µ_g , σ_g jeweils zu einer unverschlissenen Kontaktnadel gehörige Sollwerte µ_j0 , σ_j0 , µ_g0 , σ_g0 von den ersten Parametern µ_j , σ_j bzw. den zweiten Parametern µ_g , σ_g abgezogen, um die jeweilige Abweichung zu berechnen. Wie oben stehend beschrieben, können dann die Klassifikationswerte r_µ , r_σ wie folgt mithilfe einer auf Multiplikation beruhenden Klassifikationsfunktion berechnet werden $r_{μ} = (μ_{j} - μ_{j 0}) (μ_{g} - μ_{g 0})$
$r_{σ} = (σ_{j} - σ_{j 0}) (σ_{g} - σ_{g 0})$
Der zu einer unverschlissenen Kontaktnadel 14 gehörige Sollwert µ_j0 , σ_j0 , µ_g0 , σ_g0 für die ersten Parameter µ_j , σ_j bzw. für die zweiten Parameter µ_g , σ_g kann aus Messwerten der ersten Messeinheit 18a bzw. der zweiten Messeinheit 18b ermittelt werden, die mit einer unverschlissenen gemeinsamen Kontaktnadel 14a an mehreren Baugruppen 12 erzeugt wurden. Dies kann beispielsweise automatisch von der Auswerteeinheit 20 durchgeführt werden, wenn die Kontaktnadeln 14 der Messanordnung 10 ausgetauscht wurden. Dies kann beispielsweise gleichzeitig mit dem Bestimmen der statischen Anteile j₀ , g₀ geschehen. Die Sollwerte µ_j0 , σ_j0 , µ_g0 , σ_g0 können mithilfe der gleichen Berechnungen wie die ersten Parameter µ_j , σ_j und die zweiten Parameter µ_g als Parameter der entsprechenden Verteilungsfunktion bestimmt werden.
5 zeigt ein Diagramm mit einem von möglichen Klassifikationswerten r_µ , r_σ aufgespannten Klassifikationsraum 24. Jeder in der 5 dargestellte Punkt entspricht dabei den Klassifikationswerten r_µ , r_σ , die für eine Kontaktnadel 14a nach einer Prüfung einer Baugruppe 12 bestimmt wurden.
Im Schritt S16 wird dann ermittelt, ob die gemeinsame Kontaktnadel 14a verschlissen ist. Liegen die Klassifikationswerte r_µ , r_σ in einem Bereich 26 des Klassifikationsraums 24, der einer verschlissenen Nadel 14a zugeordnet ist, wird bestimmt, dass die Kontaktnadel 14a verschlissen ist.
Der Bereich 26, der im Beispiel der 6 oberhalb einer Linie durch den Klassifikationsraum 24 liegt, kann beispielsweise durch Clustering von Klassifikationswerten r_µ , r_σ , die während einer Trainingsphase ermittelt wurden, bestimmt werden. Eine Möglichkeit hierzu sind k-Means. Ein oder mehrere auf diese Weise gefundene Cluster können dann als Bereich 26 definiert werden.
Die Schritte S12 bis S16 können für weitere gemeinsame Kontaktnadeln 14b wiederholt werden, wobei für weitere Paare aus einer ersten Messeinheit 18a und einer zweiten Messeinheit 18b mit einer gemeinsamen Kontaktnadel 14a jeweils Klassifikationswerte r_µ , r_σ für die gemeinsame Kontaktnadel 14a berechnet werden. Immer dann, wenn die Klassifikationswerte r_µ , r_σ einer gemeinsamen Kontaktnadel 14a sich in dem Bereich 26 des Klassifikationsraums 24 befinden, wird bestimmt, dass die gemeinsame Kontaktnadel 14a verschlissen ist.
Wenn alle gemeinsamen Kontaktnadeln 14a ausgewertet wurden, wird im Schritt S18 eine Wartungsmeldung 28 ausgegeben, wenn bestimmt wurde, dass wenigstens eine Kontaktnadel 14a verschlissen ist. Die Wartungsmeldung 26 kann beispielsweise einem Bediener der Messanordnung 10 angezeigt werden. In der Wartungsmeldung 28 können auch die Positionen von auszutauschenden Kontaktnadeln 14 enthalten sein. Dies kann den selektiven Austausch von verschlissenen Kontaktnadeln 14 erleichtern.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezugszeichenliste

10: Messanordnung
12: Baugruppe
14: Kontaktnadel
14a: Kontaktnadel
14b: Kontaktnadel
14c: Kontaktnadel
16: Kontaktpunkt
18: Messeinheit
18a: Messeinheit
18b: Messeinheit
20: Auswerteeinheit
R₁: Widerstand
R₂: Widerstand
r_c: Übergangswiderstand
22a: Reihe von ersten Messwerten
22b: Reihe von zweiten Messwerten
j_i: erster Messwert
g_i: zweiter Messwert
j₀: statischer Anteil der ersten Messwerte
g₀: statischer Anteil der zweiten Messwerte
µ_j, σ_j: erster Parameter
µ_g, σ_g: zweiter Parameter
µ_j0, σ_j0: Sollwert zu erstem Parameter
µ_g0, σ_g0: Sollwert zu zweitem Parameter
r_µ: Klassifikationswert
r_σ: Klassifikationswert
24: Klassifikationsraum
26: Bereich
28: Wartungsmeldung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0255909 A2 [0005]
EP 1231474 A2 [0006]

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines Verschleißes einer Kontaktnadel (14a) einer Messanordnung (10), wobei die Messanordnung (10) eine Mehrzahl von Kontaktnadeln (14) zum Kontaktieren einer Baugruppe (12) umfasst und die Messanordnung (10) wenigstens eine erste Messeinheit (18a) und eine zweite Messeinheit (18b) aufweist, die mit einer gemeinsamen Kontaktnadel (14a) und weiteren Kontaktnadeln (14b, 14c) aus der Mehrzahl von Kontaktnadeln (14) verbunden sind und die dazu ausgeführt sind, elektrische Messwerte (j_i, g_i) der Baugruppe (12) zu ermitteln, das Verfahren umfassend: Empfangen von ersten Messwerten (j_i) von der ersten Messeinheit (18a) und von zweiten Messwerten (g_i) von der zweiten Messeinheit (18b), wobei die ersten Messwerte (j_i) und die zweiten Messwerte (g_i) in Messungen an mehreren Baugruppen (12) ermittelt wurden; Bestimmen wenigstens eines ersten Parameters (µ_j, σ_j) einer statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der ersten Messwerte (j_i) modelliert, und wenigstens eines zweiten Parameters (µ_g, σ_g) einer statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der zweiten Messwerte (g_i) modelliert; Bestimmen wenigstens eines Klassifikationswerts (r_µ, r_σ) mit einer Klassifikationsfunktion, die eine Abweichung des wenigstens einen ersten Parameters (µ_j, σ_j) von einem ersten Sollwert (µ_j0, σ_j0) und eine Abweichung des wenigstens einen zweiten Parameters (µ_g, σ_g) von einem zweiten Sollwert (µ_g0, σ_g0) gewichtet; Bestimmen, dass die gemeinsame Kontaktnadel (14a) verschlissen ist, wenn sich der wenigstens eine Klassifikationswert (r_µ, r_σ) in einem vorgegebenen Bereich (26) eines Klassifikationsraums (24) möglicher Klassifikationswerte befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mehrere erste Parameter (µ_j, σ_j) der statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der ersten Messwerte (j_i) modelliert, und mehrere zweite Parameter (µ_g, σ_g) der statistischen Verteilungsfunktion, die eine statistische Verteilung der zweiten Messwerte (g_i) modelliert, bestimmt werden; wobei mehrere Klassifikationswerte (r_µ, r_σ) mit der Klassifikationsfunktion aus einem ersten Parameter (µ_j, σ_j) und einem zugehörigen zweiten Parameter (µ_g, σ_g) bestimmt werden; wobei bestimmt wird, dass die gemeinsame Kontaktnadel (14a) verschlissen ist, wenn sich die Klassifikationswerte (r_µ, r_σ) in einem vorgegebenen Bereich (26) eines mehrdimensionalen Klassifikationsraums (24) möglicher Klassifikationswerte befinden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die statistische Verteilungsfunktion eine logarithmische Normalverteilung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine erste Parameter (µ_j, σ_j) und/oder der wenigstens eine zweite Parameter (µ_g, σ_g) mit einem Maximum-Likelihood-Verfahren bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klassifikationsfunktion auf einem Multiplizieren der Abweichung des wenigstens einen ersten Parameters (µ_j, σ_j) von dem ersten Sollwert (µ_j0, σ_j0) und der Abweichung des wenigstens einen zweiten Parameters (µ_g, σ_g) von dem zweiten Sollwert (µ_g0, σ_g0) basiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sollwert (µ_j0, σ_j0, µ_g0, σ_g0) für den wenigstens einen ersten Parameter (µ_j, σ_j) bzw. für den wenigstens einen zweiten Parameter (µ_g, σ_g) aus Messwerten der ersten Messeinheit (18a) bzw. der zweiten Messeinheit (18a) ermittelt werden, die mit einer unverschlissenen gemeinsamen Kontaktnadel (14a) an mehreren Baugruppen (12) erzeugt wurden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine erste Parameter (µ_j, σ_j) und der wenigstens eine zweite Parameter (µ_g, σ_g) aus einer vorgegebenen Anzahl von zeitlich letzten ersten Messwerten (j_i) und zweiten Messwerten (g_i) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messanordnung (10) eine Mehrzahl von Messeinheiten (18) mit einer Mehrzahl von gemeinsamen Kontaktnadeln (14) aufweist und Paare von Messeinheiten (18a, 18b) jeweils eine gemeinsame Kontaktnadel (14a) aufweisen; wobei für Paare aus einer ersten Messeinheit (18a) und einer zweiten Messeinheit (18b) mit einer gemeinsamen Kontaktnadel (14a) jeweils wenigstens ein Klassifikationswert (r_µ, r_σ) für die gemeinsame Kontaktnadel (14a) bestimmt wird; wobei, wenn sich der wenigstens eine Klassifikationswert (r_µ, r_σ) für die gemeinsame Kontaktnadel (14a) in einem vorgegebenen Bereich (26) eines Klassifikationsraums (24) befindet, bestimmt wird, dass die gemeinsame Kontaktnadel (14a) verschlissen ist.
Auswerteeinheit (20) für eine Messanordnung (10), die dazu ausgeführt ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
Messanordnung (10), umfassend: eine Mehrzahl von Kontaktnadeln (14) zum Kontaktieren einer Baugruppe (12); wenigstens eine erste Messeinheit (18a) und eine zweite Messeinheit (18b), die mit einer gemeinsamen Kontaktnadel (14a) und weiteren Kontaktnadeln (14b, 14c) aus der Mehrzahl von Kontaktnadeln (14) verbunden sind und die dazu ausgeführt sind, elektrische Messwerte (j_i, g_i) der Baugruppe (12) zu ermitteln; eine Auswerteeinheit (20) nach Anspruch 9, die dazu ausgeführt ist, die elektrischen Messwerte (j_i, g_i) zu empfangen.