DE2613911C3 - Vorrichtung zum elektrischen Prüfen . elektronischer Baugruppen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum elektrischen Prüfen elektronischer Baugruppen mittels gruppenweise in der Vorrichtung zusammengefaßter Taststifte, die in beliebiger Kombination auf geeignete Kontaktierungsstellen der Baugruppen durch den Taststiften einzeln zugeordnete Druckluftkolben aufsetzbar sind, welche über elektromagnetisch einzeln steuerbare Ventile betätigbar sind.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die DE-OS 2011071 bekanntgeworden. Die Taststifte sind mit Prüfleitungen verbunden, über die elektrische Signale · an den Baugruppen zum Zwecke der Funktionsprüfung herangeführt werden. Die Kolben sind in einzelnen Zylindern gelagert, die an einer gemeinsamen Platte befestigt sind. Die Zylinder sind über einzelne Druckluftleitungen und einzeln steuerbare Magnetventile an eine Druckluftquelle angeschlossen. Die Magnetventile können über Relais durch eine Programmsteuerung individuell betätigt werden. Die Druckluftkolben sind mit Taststiften gekoppelt, die in hülsenförmigen Führungselementen verschiebbar sind. Die Führungselemente sind an einer gemeinsamen Grundplatte befestigt Auf die Taststifte wirken Spiralfedern, die sich an einem Abschlußelement aus elektrisch leitendem Material abstützen. Die Abschlußelemente sind an die Prüfleitungen angeschlossen. Die elektrische Verbindung zwischen dem Taststift und dem Abschlußelement erfolgt über die Spiralfeder.

Die gesamte Vorrichtung besteht aus vielen einzelnen Teilen, die nicht ohne erheblichen Fertigungsaufwand hergestellt und zusammengesetzt werden. Der kleinstmögliche Abstand zwischen zwei Taststiften entspricht dem maximalen Durchmesser der Zylinder. Dieser tritt nicht bei den relativ dünnen Zylinderwänden, sondern bei den im Durchmesser größeren stirnseitigen Endstükken auf. Unter der Voraussetzung daß der maximale Betriebsdruck an der Druckluftquelle begrenzt ist, sind die Kolben mit einem gewissen Mindestdurchmesser festzulegen, um einen ausreichenden Kontaktdruck zwischen den Kontaktierungsstellen und den Taststiften zu gewährleisten. Das bedeutet, daß der Abstand zwischen den Taststiften nicht beliebig verkleinert werden kann. Mit zunehmender Miniaturisierung der Bauelemente, mit denen die Baugruppen bestückt sind, kann das Bezugsraster, in welchem sich die Kontaktierungsstellen befinden, verkleinert werden. Es leuchtet ein, daß es zweckmäßig wäre, den Abstand der Taststifte entsprechend anzupassen. Die bekannte Vorrichtung kann jedoch wegen der bekannten Nachteile diesem Trend nicht folgen.

Es versteht sich, daß bei Prüfung der in hohen Stückzahlen gefertigten Baugruppen eine geringe Prüfzeit anzustreben ist. Während der Prüfung einer Baugruppe werden jeweils die Taststifte nur auf die Kontaktierungsstellen aufgesetzt, mit denen die gerade zu prüfenden Leitungszüge der Baugruppen verbunden sind. Das bedeutet, daß während des Prüfens einer Baugruppe einzelne Taststifte schalterartig vorgeschoben bzw. zurückgezogen werden. Zur Betätigung der Kolben müssen erst die einzelnen Druckluftleitungen gefüllt werden und es müssen aufgrund der vielen zu bewegenden Einzelteile relativ große Massen beschleunigt und abgebremst werden. Das gleiche gilt für das Zurückziehen des Tastenstiftes, wobei die Zylinder und die einzelnen Druckluftleitungen entlüftet werden müssen. Daraus ergibt sich ein erheblicher Zeitverzug beim Wechsel der kontaktierenden Taststifte. Ferner sind die einzelnen Magnetventile sehr kostspielige Bauelemente, welche bei der Vielzahl der vorhandenen Taststifte die Vorrichtung wesentlich versteuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache Vorrichtung geringen Herstel-Uingsaufwandes zu schaffen, bei welcher die Prüfzeiten verringert und die Abstände zwischen den Taststiften verkleinert werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kolben und die Ventile in einem gemeinsamen Gehäuse gelagert und geführt sind, welches einen durchgehenden, an eine durch ein Einlaßventil sperrbare Druckluftleitung angeschlossenen und über ein Auslaßventil entlüftbaren Hohlraum aufweist, der über die Ventile mit den Kolben verbunden ist

Durch die direkte Lagerung der Kolben in dem Gehäuse kann der Abstand zwischen den Taststiften auf den Kolbendurchmesscr plus die Dicke der zwischen zwei Klolben gelegenen Zwischenwand verringert werden. Die Kolben und Ventile können in einfache Bohrungen des Gehäuses eingesetzt werden, ohne daß dazu weitere Befestigungsmittel erforderlich sind. An das Gehäuse ist nur eine einzige Druckluftleitung angeschlossen. Die Steuerimpulse für die Ventile können über ein elektrisches Kabel geleitet werden. Das Einlaßventil kann am Gehäuse angeordnet werden, so daß die Druckluft unmittelbar am Gehäuse zur Verfügung steht Es ergeben sich kurze Strömungswege, geringe zu be- bzw. entlüftende Räume und entsprechend kurze Betätigungszeiten für die Kolben. Das Gehäuse ist mit einem durchgehenden Hohlraum versehen, welcher die einzelnen Ventile, das Einlaß- und das Auslaßventil miteinander verbindet Dieser gemeinsame Hohlraum kann nun durch wechselweises öffnen und Schließen des Einlaß- bzw. des Auslaßventils be- bzw. entlüftet werden. Dadurch erspart man eine individuelle Entlüftung der einzelnen Druckluftkanäle.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Kolben mit Rückstellfedern versehen, die sich am Gehäuse abstützen. Dadurch werden die Kolben bei Entlüftung ihrer Zuleitungen selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückgeschoben, ohne daß es dazu eines zusätzliches Steuerungsaufwandes bedarf. Dadurch ist es möglich, pro Kolben nur ein Ventil und einen im Gehäuse ausgebildeten Druckluftkanal vorzusehen, was den konstruktiven Aufwand der Vorrichtung verringern hilft. Das Ventil kann als federbelastetes Sitzventil ausgebildet sein, welches im Ruhezustand den zum Kolben führenden Druckluftkanal verschließt. Das bedeutet, daß alle Ventile, die den jeweils betätigten Kolben zugeordnet sind, offenstehen und daß die restlichen Ventile und damit auch die entsprechenden Druckluftkanäle geschlossen sind. Dies ermöglicht einen so einfachen Aufbau der Vorrichtung und einen geringen Aufwand bei der Steuerung der Kolben.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung verstärkt der Luftdruck aus dem Hohlraum die Verschlußkraft der geschlossenen Ventile servoartig, was deren Schließwirkung verbessert. Dadurch können die zur Betätigung der Ventile erforderlichen Elektromagnete klein gehalten werden, insbesondere als kurz vor Entlüftung der Druckluftkanäle der gemeinsame Hohlraum entlüftet werden kann, wodurch die zum öffnen der Ventile &o erforderliche Kraft wirksam reduziert wird. Der Durchmesser der Elektromagneten kann dem der Kolben angeglichen werden. Dies ermöglicht eine feste, z. B. koaxiale Zuordnung der Ventile und Elektromagnete zu den Kolben, was die Konstruktion und ""> Herstellung der Vorrichtung vereinfacht. Die Verschließwirkung der Ventile kann noch dadurch verstärkt werden, daß sie mit einem Verschlußstück versehen sind, welches aus gummielasiischera Material besteht, und daß das Verschlußstück kegelförmig ausgebildet ist und sich in Richtung des Kolbens verjüngt

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse aus je einem Teil zur Aufnahme der Kolben, der Ventile und der Elektromagneten zusammengesetzt Dadurch wird die Herstellung der entsprechenden Hohlräume bzw. Bohrungen erheblich vereinfacht

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Die dargestellte Figur zeigt eine Vorrichtung 1 zum elektrischen Prüfen elektronischer Baugruppen. Die Vorrichtung 1 berührt mit Taststiften 2 geeignete Kontaktierungsstellen 3 einer elektronischen Baugruppe 4, welche z. B. mit verschiedenen Bauelementen 5 bestückt ist Die Vorrichtung 1 ist zum Teil geschnitten dargestellt wobei die Schnittfläche durch die Längsachsen der Taststifte 2 gelegt ist Die Vorrichtung 1 besteht aus drei Teilen eines Gehäuses 6 zur Aufnahme von Elektromagneten 7, Ventilen 8 und Druckluftkolben 9. Die Taststifte 2 sind in beliebiger Kombination auf die Kontaktierungsstellen 3 der Baugruppen 4 durch die den Taststiften 2 einzeln zugeordneten Druckluftkolben 9 aufsetzbar. Die Ventile 8 sind den Druckluftkolben 9 einzeln zugeordnet und durch die Elektromagnete 7 einzeln steuerbar. Die drei Teile des Gehäuses 6 sind unmittelbar vor dem endgültigen Zusammenfügen z. B. durch Schrauben 10 dargestellt.

Das Gehäuse 6 ist an eine durch ein nicht dargestelltes Einlaßventil sperrbare Druckluftleitung 11 angeschlossen und über ein nicht dargestelltes Auslaßventil entlüftbar. Die Taststifte 2 sind in den Kolben 9 gelagert und können durch diese aus dem Gehäuse 6 herausgeschoben werden. Die Kolben 9 sind mit Rückstellfedern 12 versehen, die sich am Gehäuse 6 abstützen. Für jeden Kolben 9 ist im Gehäuse 6 ein Druckluftkanal 13 ausgebildet, der durch jeweils eines der Ventile 8 verschließbar ist. Das Ventil 8 ist als Sitzventil ausgebildet. Das Gehäuse 6 weist einen durchgehenden Hohlraum 14 auf, welcher die einzelnen Ventile 8, das Einlaß- und das Auslaßventil miteinander verbindet. Das Ventil weist ein Verschlußstück 15 auf, welches aus gummielastischem Material besteht Das Verschlußstück 15 ist kegelförmig ausgebildet und verjüngt sich in Richtung des Kolbens 9. Es ist auf einen Anker 16 des zylinderförmigen Elektromagneten 17 stirnseitig aufgesetzt. Durch Betätigung des Elektromagneten 7 über nicht dargestellte elektrische Leitungen wird der Anker 16 von dem Druckluftkanal weggezogen und das Ventil 8 geöffnet. Bei den nicht zu betätigenden Kolben 9 bleiben die zugehörigen Ventile 8 geschlossen. Daraufhin wird der Hohlraum 14 über die Druckluftleitung 11 unter Druck gesetzt und damit auch die Kolben 9, deren Ventile 8 geöffnet sind. Durch diese zeitliche Abstufung können die Ventile 8 mit geringem Kraftaufwand geöffnet werden, welcher lediglich der Rückstellkraft einer Feder entspricht, die das Ventil 8 gegen die Druckluftleitung 13 drückt. Die Schließwirkung der geschlossenen Ventile 8 wird durch den in dem Hohlraum 14 wirkenden Luftdruck servoartig unterstützt Der Taststift 2, der Kolben 9, das Ventil 8 und der zylinderförmige Elektromagnet 7 sind koaxial zueinander angeordnet. Der Taststift 2 ist relativ zum Kolben 9 läng; verschiebbar und wird durch eine Spiralfeder 18 in Richtung des freien Kolbenendes gedrückt. Dadurch können Niveauunterschiede zwischen den Kontaktierungsstellen 3 ausgeglichen werden. An die Taststifte 2

sind in der Nähe von deren Spitze frei bewegliche elektrische Leiter 19 angeschlossen, deren anderes Ende unmittelbar an Leiterbahnen 20 einer Leiterplatte 21 angeschlossen ist, die an der den Taststiften 2 zugewandten Seite des Gehäuses 6 angeordnet ist. Die Leiterbahnen 20 sind mit elektrischen Prüfleitungen 22 verbunden über welche die Prüfströme an die Kontaktierungsstellen 3 herangeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Palentansprüche:

1. Vorrichtung zum elektrischen Prüfen elektronischer Baugruppen mittels gruppenweise in der Vorrichtung zusammengefaßter Taststifte, die in beliebiger Kombination auf geeignete Kontaktierungsstellen der Baugruppen durch den Taststiften einzeln zugeordnete Druckluftkolben aufsetzbar sind, welche über elektromagnetisch einzeln steuerbare Ventile betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (9) und die Ventile (8) in einem gemeinsamen Gehäuse (6) gelagert und geführt sind, welches einen durchgehenden an eine durch ein Einlaßventil sperrbare Druckluftleitung (11) angeschlossenen und über ein Auslaßventil entlüftbaren Hohlraum (14) aufweist, die über die Ventile (8) mit den Kolben (9) verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Kolben (9) mit Rücksteilfedern (12) versehen sind, die sich am Gehäuse (6) abstützen. ^x

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß pro Kolben (9) ein Gehäuse (6) ausgebildeter Druckluftkanal (13) mit einem Ventil (8) vorgesehen ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß das Ventil (8) als federbelastetes Sitzventil ausgebildet ist, welches im Ruhezustand den zum Kolben (9) führenden Druckluftkanal (13) verschließt

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Ventile (8), daß der Luftdruck aus dem Hohlraum (14) die Verschlußkraft der Ventilfedern (17) unterstützt.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (8) ein Verschlußstück (15) aufweist, welches aus gummielastischem Material besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (15) kegelförmig ausgebildet ist und sich in Richtung des Kolbens (9) verjüngt

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (8) koaxial zum Kolben (9) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück auf einen Anker (16) eines zylinderförmigen Elektromagneten (7) stirnsei- ^x tig aufgesetzt ist, welcher koaxial zum Kolben (9) und zum Ventil (8) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) aus je einem Teil zur Aufnahme der Kolben (9), der Ventile (8) und der Elektromagneten (7) zusammengesetzt ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Taststift (2) relativ zum Kolben (9) längs verschiebbar und durch eine Spiralfeder (i8) in Richtung des freien Kolbenendes gedrückt ist.