-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für ein eine Leiterplatte aufweisendes Prüfobjekt nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine derartige Vorrichtung ist aus der (zum Anmeldezeitpunkt des vorliegenden Schutzrechts unveröffentlichten) deutschen Patentanmeldung
10 2011 054 260 der Anmelderin bekannt und offenbart eine insbesondere in der praktischen Handhabung im Prüfbetrieb vorteilhafte Vorrichtung zum Testen von (bestückten) Leiterplatten oder dergleichen Prüfobjekten, bei welcher die typischerweise eine Anordnung aus einer Mehrzahl von (selbst federnd ausgebildeten und elektrisch kontaktierbaren) Prüfstiften in einem vorbestimmten Muster an vorbestimmte Leiterbahnkontaktstellen des Prüfobjekts gebracht werden, um dann durch die Kontaktierung der Prüfmittel in ansonsten üblicher Weise eine ordnungsgemäße elektrische Funktionalität des Prüfobjekts feststellen zu können.
-
Dabei ist es insbesondere nach dem Stand der Technik vorteilhaft und bewährt, diese Kontaktierung durch ein Verschwenken der an dem Prüfmittelträger sitzenden Prüfmittel auf das auf einem typischerweise plattenartigen Objektträger sitzende Prüfobjekt zu bewirken. So ist es dann etwa bei der als gattungsbildend herangezogenen Technologie vorteilhaft, durch eine Bedienperson mit einer Hand dann die Bewegung zwischen der ersten Schwenkposition (Kontaktposition) und der zweiten Schwenkposition (Öffnungs- bzw. Entnahmeposition) bewirken, während mit der anderen Hand in der Öffnungsposition ein in einem vorangegangenen Prüfzyklus geprüftes Prüfobjekt gegen ein nachfolgendes zu prüfendes Objekt ausgetauscht werden kann.
-
Als aus dem Stand der Technik bekannt vorauszusetzen ist es dabei, durch geeignete Dämpfungsmittel die Schwenkbewegung zwischen der ersten und der zweiten Schwenkposition zu unterstützen bzw. zu beeinflussen.
-
Im praktischen Betrieb hat es sich dabei insbesondere als günstig herausgestellt, die Schwenkbewegung in den geöffneten Zustand (zweite Schwenkposition) durch geeignete angreifende Federmittel zu unterstützen, welche den Prüfmittelträger in die Öffnungsstellung vorspannen. Auf diese Weise kann dann etwa die Bedienperson das Öffnen der Vorrichtung (d.h. das Aufspreizen der beiden Träger) durch einfaches Loslassen des (typischerweise am Prüfmittelträger vorgesehenen) Handgriffs oder dergleichen Betätigungsabschnitts bewirken. Allerdings weisen der Vorrichtung gattungsgemäß zuordenbare Dämpfungsmittel in Form von Gasfedern, typischerweise Gasfedern mit sog. hydraulischer Dämpfung, den Nachteil auf, dass diese bei einer Montage einends nahe der Schwenkachse (bezogen auf den Objektträger) unbefriedigende Dämpfungseigenschaften beim Erreichen der Öffnungsposition, d.h. ab einem Schwenkwinkel im Bereich von ca. 80º, aufweisen, bei einer typischen Öffnungsstellung (zweite Schwenkposition) von etwa 90º des Prüfmittelträgers bezogen auf den Objektträger.
-
Bei der als gattungsbildend vorausgesetzten Nutzung der hydraulisch wirkenden Gasfedern als Dämpfungselementen liegt dies darin begründet, dass das Dämpfungsverhalten derartiger Dämpfungselemente zwar prinzipiell, bedingt durch das anteilig im Druckrohr vorhandene Hydraulikfluid, typischerweise Hydrauliköl, deutlich gesteigerte Dämpfungskräfte anbietet, sobald der im Druckrohr bewegliche Kolben den Bereich dieses Hydraulikfluids erreicht, eine solche Kraftwirkung der Gasfeder jedoch nicht lageunabhängig bezogen auf eine Einbau- und Betriebsposition der Gasfeder ist: Insbesondere die beschriebene Nutzung der Gasfeder im vorliegenden Einbaukontext zur Dämpfung einer Schwenkbewegung zwischen einem Prüfmittelträger und einem Objektträger, bei Anlenkung (typischerweise am Ende der Kolbenstange der Gasfeder) in unmittelbarer Nähe der Schwenkachse, führt dazu, dass die Gasfeder selbst während der Schwenkbewegung eine eigenständige Schwenkbewegung um etwa 90º vollführt. Dies ändert jedoch die Feder- und damit Dämpfungsbedingungen einer nach dem hydraulischen Dämpfungsprinzip wirkenden Gasfeder, und es treten zusätzlich dynamische Effekte auf (etwa durch eine begrenzte Fließ- bzw. Strömungsgeschwindigkeit des Hydraulikfluids in der Gasfeder), so dass nicht vollständig berechenbare bzw. zum Teil unbefriedigende Dämpfungsbedingungen gerade im Hinblick auf die Schwenkbewegung in der Nähe bzw. kurz vor Erreichen der zweiten Schwenkposition auftreten.
-
Eine mögliche Variante, die hydraulisch gedämpften Gasfedern zu ersetzen durch sog. dynamisch gedämpfte Gasfedern, welche konstruktionsbedingt in ihrem Dämpfungsverhalten lageunabhängig sind (hier wird das Dämpfungsverhalten durch eine in die Wand des Druckrohres eingebrachte Längsnut realisiert, welche in der Art eines Bypasses wirkt), ist jedoch im vorliegenden Anwendungskontext nur begrenzt nützlich, denn die geometrischen Verhältnisse einer derartigen, auf dem dynamischen Dämpfungsprinzip wirkenden Gasfeder, insbesondere die sog. Nutauslauflänge, bestimmen geometrische Mindestabmessungen, denen eine solche Gasdruckfeder im Einbauraum genügen muss. Mit anderen Worten, um etwa gerade im kritischen Dämpfungsbereich ab ca. 80º Öffnungswinkel stark dämpfend zu wirken, nicht jedoch vorher (etwa schon ab ca. 65º bis 70º Öffnungswinkel, mit dem dadurch bewirkten Geschwindigkeitsnachteilen und entsprechend nachteilig verlängerter Taktzeit des Prüfungsbetriebes), wäre eine grundsätzliche geometrische Neukonstruktion einer gattungsbildenden Vorrichtung notwendig, was wiederum Flexibilität und Anpassung an verschiedenste, weitgehend standardisierte Prüfmittel, Prüfmittelträger oder dergleichen erschwert.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, im Rahmen eines bekannten, standardisierten bzw. standardisierbaren Einbaukontext, der zwischen einem Objektträger und einem Prüfmittelträger eine Dämpfungseinheit mithilfe mindestens einer Gasfeder zu realisieren, deren Dämpfungsverhalten für den kritischen Öffnungsbetrieb (d.h. die Bewegung in die zweite Schwenkposition) verbessert ist, insbesondere eine erhöhte Dämpfungskraft bzw. Dämpfungswirkung erst kurz vor dem Erreichen dieser zweiten Schwenkposition anbietet (also ab ca. 80º Schwenkwinkel) und i.ü. eine einfache Wartbarkeit, Nachrüstbarkeit und dergleichen optimierte Handhabbarkeit für eine industrielle Prüf- und Produktionsumgebung ermöglicht.
-
Die Aufgabe wird durch die Prüfvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise sind zunächst die Dämpfungsmittel durch mindestens zwei Gasfedern realisiert, welche die Schwenkbewegung dämpfend zwischen dem Objektträger und dem Prüfmittelträger wirken und insbesondere so ausgebildet sind, dass kurz vor dem Erreichen der zweiten Schwenkposition (welche selbst üblicherweise einem Winkel in der Größenordnung von ca. 90º, in der Praxis zwischen ca. 85º und ca. 120º entspricht) die erhöhte Dämpfungswirkung auftritt und so einerseits kurze Taktzyklen durch weitgehend ungebremstes bzw. schwach gebremstes Schwenkbewegungsverhalten über einen Großteil des Schwenkwinkelbereichs ermöglicht, während lediglich im Bereich kurz vor dem Erreichen der zweiten Schwenkposition und bis zum Erreichen der zweiten Schwenkposition eine signifikante Dämpfung erreicht wird. Diese wiederum bewirkt vorteilhaft, dass eine Erschütterung bzw. ein Anschlagen an bzw. in diese zweite Schwenkposition als Endposition verhindert werden kann, was wiederum eine potentielle Beeinträchtigung der typischerweise mittels einer Mehrzahl von geeignet positionierten und justierten Prüfstiften ausgebildeten Prüfmittel verhindert bzw. minimiert.
-
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß mindestens eine erste der Gasfedern in gattungsgemäß bekannter Weise zum Realisieren einer hydraulischen Dämpfung ausgebildet, wobei erfindungsgemäß diese erste der Gasfedern ergänzt wird durch die mindestens eine zweite der Gasfedern, welche zum Bewirken eines dynamischen Dämpfungsverhaltens ausgebildet ist. In der erfindungsgemäßen Kombination lässt sich so das insbesondere im vorbeschriebenen Einsatzkontext vorteilhafte Schwenk-Dämpfungsverhalten erzielen, da sich beide Gasfedern mit ihren jeweiligen Charakteristika synergistisch und in unvorhergesehener Weise ergänzen.
-
Dabei ist es insbesondere bevorzugt und im Rahmen der Erfindung wirksam, durch geeignete Federmittel den Prüfmittelträger in Richtung auf die zweite Schwenkposition vorzuspannen, so dass die von der ersten in die zweite Schwenkposition gerichtete Öffnungsbewegung, betrieben durch diese Federmittel, automatisch erfolgen kann und in der erfindungsgemäßen Weise im Schwenk-Endbereich kurz vor dem Erreichen der zweiten Schwenkposition durch signifikantes Ansteigen des Dämpfungsverhaltens bzw. der Dämpfungskraft gedämpft wird, ohne dass in nachteiliger Weise eine derartig erhöhte Dämpfung schon vorher einsetzt, was das Dynamikverhalten der Vorrichtung nachteilig beeinflussen würde.
-
In der konstruktiv-praktischen Realisierung ist dabei der Prüfmittelträger in der Art eines Deckels, Kastens, Rahmens oder einer Haube ausgestaltet, wobei es besonders bevorzugt ist, die mindestens zwei Gasfedern an geeigneten Seiten (Seitenflächen bzw. Kanten) dieser Prüfmittelträgerstruktur angreifen zu lassen. Gegenüberliegend würde dann das Paar der Gasfedern, weiter bevorzugt mit einem jeweiligen Kolbenstangenabschnitt (also gegenüberliegend dem Druckrohrabschnitt) geeignet an bzw. auf den Objektträger greifen, wobei als „nahe“ bzw. „benachbart“ zur Schwenkachse ein solcher (Normal-)Abstand gelten soll, welcher nicht mehr als 25 %, bevorzugt nicht mehr als 20 %, weiter bevorzugt nicht mehr als 15 % einer jeweiligen komprimierten Gesamtlänge einer der Gasfedern beträgt. Auf diese Weise lassen sich insbesondere die vorteilhaften geometrischen Verhältnisse standardisierbarer Komponenten ausnutzen, wobei die erfindungsgemäß weiter bevorzugte Realisierungsform austauschbarer Gasfedern nicht nur eine Wartbarkeit der Vorrichtung erleichtert, sondern insbesondere auch zum Zweck einer Federkrafterhöhung bzw. einer nahezu beliebigen Konfigurierbarkeit einer gewünschten Federkraft dann geeignete (wiederum typischerweise standardisierte bzw. standardisierbare) Gasfedern eingesetzt werden können.
-
In geometrisch besonders vorteilhafter Weise verlaufen entsprechend beidseits ansitzende Gasfedern zueinander (in jedem Bewegungs- bzw. Schwenkzustand) parallel, wobei die vorliegende Erfindung in der vorstehend diskutierten Weise insbesondere die Richtungs- bzw. Positionsabhängigkeit der ersten der Gasfedern, welche hydraulisch dämpfend ausgebildet ist, wirksam kompensiert.
-
Zusätzlich vorteilhaft erreicht die vorliegende Erfindung ökonomische Vorteile, nicht zuletzt als hydraulische Gasfedern kostengünstiger sind als dynamische Druckfedern und insoweit dann durch den erfindungsgemäßen Mix an Federinstrumenten eine kostengünstige Realisierung zu erreichen ist.
-
Im Ergebnis ermöglicht es die vorliegende Erfindung, das gattungsbildende Prüfprinzip eines durch Verschwenken eines Prüfmittelträgers bewirkte Verbringen von Prüfstiften auf ein Prüfobjekt nicht nur wirksam durch optimierte Dämpfungsmittel zu unterstützen, vielmehr wird die Dynamik einer derartigen Vorrichtung dadurch erhöht, dass lediglich in einem Endbereich vor dem Erreichen der zweiten Schwenkposition, in der Analogie eines kurzem Bremsweges, ein gewünschter starker Dämpfungseffekt erreicht wird, ohne dass durch die Dämpfungsmaßnahmen das im Sinne kurzer Taktzyklen notwendige hohe Dynamikverhalten der Gesamtvorrichtung nachteilig beeinflusst wird.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der einzigen Zeichnung; diese zeigt in
-
1 eine Perspektivdarstellung der Prüfvorrichtung für eine Leiterplatte gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
Ein hauben- bzw. kastenartiger Träger
10 als Trägereinheit für eine in der Fig. nicht gezeigte Prüfmittelanordnung mit einer Mehrzahl von extern kontaktierbaren Prüfkontaktstiften ist um eine Schwenkachse
12 schwenkbar an einer Trägerplatte
14 angelenkt, welche zum Halten, Auf- bzw. Einsetzen eines (nicht gezeigten) Prüfobjekts in Form einer Leiterplatte ausgebildet ist. Konstruktive Details von Deckel-Trägereinheit
10 bzw. Objektträger
14 sowie Möglichkeiten einer Anordnung von Prüfstiften bzw. Leiterplatten als Prüfobjekt sind in der vorerwähnten
DE 10 2011 054 260 der Anmelderin offenbart und gelten als zur Erfindung gehörig in die vorliegende Anmeldung einbezogen.
-
Wie in der 1 gezeigt ist, kann der kasten- bzw. haubenartig realisierte Prüfmittelträger 10 mithilfe eines Handgriffs 16 durch eine Bedienperson in eine Prüfposition (erste Schwenkposition im Sinne der Erfindung) verbracht werden, an welcher der Träger mit seiner freien Unterkante 18 der Oberfläche der Objektträgerplatte 14 an- bzw. gegenüberliegt. In dieser Position würde dann in ansonsten bekannter Weise die Mehrzahl von Prüfstiften federnd auf jeweils vorbestimmte Prüfkontaktpositionen der Leiterplatte als Prüfkontaktpartner greifen und durch geeignet anzulegende elektrische Signale die Prüfung ermöglichen.
-
Da (in in der 1 nicht gezeigter Weise) die Trägereinheit 10 in Richtung einer Öffnungsposition durch Federmittel vorgespannt ist (die 1 zeigt insoweit einen Nahezu-Öffnungszustand, der selbst einen 90º-Winkel zum Träger 14 aufspannen würde), würde nach dem Beenden des Prüfvorganges durch Loslassen des Betätigungsgriffs 16 der Träger 10 in seine Öffnungsposition (zweite Schwenkposition) verbracht werden.
-
Nicht zuletzt die wirkenden Beschleunigungs- und Trägheitseinflüsse würden jedoch bei einer ungedämpften Beschleunigung dazu führen, dass es zu möglichen Fehleinstellungen, Fehljustagen oder dergleichen nachteiligen Wirkungen auf die mechanisch sensible Prüfmittelanordnung kommt, so dass erfindungsgemäß, seitlich angreifend an den Kastenrahmen 18, ein Paar von Gasfedern 20, 22 vorgesehen ist, welches so ausgebildet ist, dass insbesondere ab einem Öffnungswinkel von ca. 80º, insoweit entsprechend dem aktuellen Verschwenkungszustand der 1, eine starke Dämpfung auftritt und eine Rest-Öffnungsbewegung bis hin zu einem 90º-Öffnungswinkel deutlich entschleunigt bzw. gedämpft ist. Konkret ist zum Zweck der rein schematischen Erläuterung die erste Gasfeder 20 als hydraulische Gasfeder mit einem geeigneten Hydraulikfluid, etwa Öl, in einem Teilvolumen des Druckrohres 24 ausgebildet; wie auch im Fall der zweiten Gasfeder 22 ist die Stößelstange 26 endseitig an dem Objektträger 14 angelenkt. In der Ebene des Objektträgers 14 (Projektion) beträgt ein Abstand A zwischen der Schwenkachse 12 und einer jeweiligen Anlenkung der Kolbenstangen 26 ca. 20 % einer komprimierten Gesamtlänge einer der Gasfedern.
-
Zur Erläuterung ist in der 1 die Gasfeder 22 in demontierter und komprimierter Form gezeigt; im Gegensatz zur Gasfeder 20 ist die Gasfeder 22 eine sog. dynamisch dämpfende Gasfeder, d.h. eine (nicht gezeigte) Längsnut an bzw. in der Wand des Druckrohres bewirkt das Dämpfungsverhalten und sorgt im Gegensatz zu dem hydraulischen Prinzip der Feder 20 für ein lage- bzw. bewegungsunabhängiges Dämpfungsverhalten.
-
In der funktionsfähigen Realisierung würde, parallel zur Feder 20, die Feder 22 gegenüberliegend der Feder 20 am Träger 10 angreifen und würde durch synergistisches Zusammenwirken ein gemeinsames optimiertes Federverhalten bewirken, wobei insbesondere die vorteilhafte verbindungssteife Ausgestaltung der Trägereinheit 10 (Prüfmittelträger) dazu führt, dass in der Federwirkung die auf die gezeigte konstruktive Weise parallel geschalteten Gasfedern gemeinsam wirken.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es insbesondere möglich, mehr als zwei Gasfedern vorzusehen, oder diese auch an anderen Positionen anzulenken.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Träger, Deckel-Trägereinheit, Prüfmittelträger
- 12
- Schwenkachse
- 14
- Trägerplatte, Objektträger
- 16
- Handgriff, Betätigungsgriff
- 18
- Unterkante, Kastenrahmen
- 20, 22
- Gasfeder
- 24
- Druckrohr
- 26
- Stößelstange, Kolbenstange
- A A
- bstand
-
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
-
- DE 102011054260 [0001, 0018]
