立式飛針測(cè)試機(jī)夾具及其設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于印制電路板工裝夾具領(lǐng)域，尤其涉及一種立式飛針測(cè)試機(jī)夾具及其設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]飛針測(cè)試機(jī)是在X-Y軸上安裝由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可獨(dú)立快速移動(dòng)的探針，利用探針在Z方向的可控移動(dòng)和固定在機(jī)器上的印制電路板(PCB)的焊點(diǎn)進(jìn)行接觸，并進(jìn)行電氣測(cè)量的設(shè)備。立式飛針測(cè)試機(jī)的PCB固定時(shí)一般由上夾具固定PCB的上端，下夾具固定PCB的下端，上下夾具的主體結(jié)構(gòu)一般一樣，下夾具基本上相當(dāng)于將上夾具倒過來放置?，F(xiàn)有的立式飛針測(cè)試機(jī)夾具中，夾具的夾持力不夠均勻，導(dǎo)致夾持不可靠，夾具的開發(fā)周期長(zhǎng)，制作成本偏高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種立式飛針測(cè)試機(jī)夾具及其設(shè)計(jì)方法，以解決現(xiàn)有夾持力不夠均勻，導(dǎo)致夾持不可靠的問題。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種立式飛針測(cè)試機(jī)夾具，包括對(duì)稱的設(shè)置在所述立式飛針測(cè)試機(jī)上的上夾具和下夾具，所述上夾具包括:
[0005]夾具固定板，所述夾具固定板與所述立式飛針測(cè)試機(jī)固定連接；所述夾具固定板上延長(zhǎng)度方向活動(dòng)的設(shè)置有夾緊軸；
[0006]夾具活動(dòng)板，配合夾具固定板對(duì)PCB板進(jìn)行夾緊與松開；
[0007]連接桿，所述連接桿一端與所述夾緊軸活動(dòng)連接，另一端與所述夾具活動(dòng)板活動(dòng)連接；
[0008]驅(qū)動(dòng)所述夾緊軸延所述夾具固定板長(zhǎng)度方向活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置；
[0009]垂直設(shè)置于所述夾具固定板和所述夾具活動(dòng)板上的前后導(dǎo)向單元。
[0010]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置為氣缸，所述氣缸的輸出軸與所述夾緊軸的一端固定連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述夾具固定板上設(shè)置有與所述夾緊軸適配的左右導(dǎo)向單元。
[0012]進(jìn)一步地，所述前后導(dǎo)向單元包括一端固定于所述夾緊固定板上，另一端活動(dòng)的穿設(shè)于所述夾緊活動(dòng)板上的導(dǎo)向軸。
[0013]進(jìn)一步地，所述前后導(dǎo)向單元還包括固定所述導(dǎo)向軸的導(dǎo)向軸安裝座，所述導(dǎo)向軸安裝座固定設(shè)置于所述夾緊固定板上。
[0014]進(jìn)一步地，所述夾緊活動(dòng)板上設(shè)有與所述導(dǎo)向軸適配的通孔。
[0015]進(jìn)一步地，所述通孔內(nèi)設(shè)置有與所述導(dǎo)向軸適配的直線軸承。
[0016]進(jìn)一步地，所述夾具固定板和所述夾具活動(dòng)板相對(duì)的一側(cè)分別設(shè)置有具有彈性的夾緊條。
[0017]進(jìn)一步地，所述夾緊條的表面設(shè)有粗糙層。
[0018]進(jìn)一步地，所述夾緊條為絕緣材料制成。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例提供一種立式飛針測(cè)試機(jī)夾具的設(shè)計(jì)方法，所述立式飛針測(cè)試機(jī)夾具為上述任意一項(xiàng)實(shí)施例中所述的立式飛針測(cè)試機(jī)夾具，所述設(shè)計(jì)方法包括:
[0020]根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，確定所需夾持PCB板的厚度、寬度、立式飛針測(cè)試機(jī)夾具的最大厚度；
[0021]根據(jù)PCB板的厚度、寬度，確定所述氣缸的輸出力；
[0022]根據(jù)立式飛針測(cè)試機(jī)夾具的最大厚度，確定所述氣缸的輸出端的行程；
[0023]確定所述立式飛針測(cè)試機(jī)夾具受力點(diǎn)和前后導(dǎo)向單元的位置。
[0024]進(jìn)一步地，所述氣缸的輸出力滿足:F1 = F2*(L~2-(L-K) '2) '0.5/ (L-K)，
[0025]其中，
[0026]Fl為氣缸的輸出力；
[0027]F2為立式飛針測(cè)試機(jī)夾具的夾持力；
[0028]L為所述連接桿的長(zhǎng)度；
[0029]K為夾持PCB板時(shí)連接桿一端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)距離(夾具的行程)
[0030]進(jìn)一步地，所述氣缸的輸出端的行程滿足:S = (L'2-(L-K) '2) '0.5，其中，S為氣缸輸出端的行程。
[0031]本發(fā)明提供了立式飛針測(cè)試機(jī)夾具及其設(shè)計(jì)方法，通過將所述立式飛針測(cè)試機(jī)夾具的支點(diǎn)設(shè)置在最上方，夾緊PCB板時(shí)，所述立式飛針測(cè)試機(jī)夾具能形成V字形的狀態(tài)，即夾具活動(dòng)板120的下方比上方更靠近PCB，夾持更加可靠。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的立式飛針測(cè)試機(jī)夾具的上夾具立體示意圖；
[0034]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的立式飛針測(cè)試機(jī)夾具的上夾具局部爆炸后的立體圖；
[0035]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的上夾具的連接桿的受力分析圖；
[0036]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的立式飛針測(cè)試機(jī)夾具的的設(shè)計(jì)方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0038]如圖1、2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種立式飛針測(cè)試機(jī)夾具，包括對(duì)稱的設(shè)置在所述立式飛針測(cè)試機(jī)上的上夾具100和下夾具(圖是示)，所述上夾具100包括與所述立式飛針測(cè)試機(jī)固定連接的夾具固定板110，配合夾具固定板110對(duì)PCB板進(jìn)行夾緊與松開的夾具活動(dòng)板120，帶動(dòng)所述夾具活動(dòng)板120靠近或遠(yuǎn)離所述夾具固定板的連接桿130，驅(qū)動(dòng)所述連接桿的驅(qū)動(dòng)裝置140，以及垂直設(shè)置于所述夾具固定板110和所述夾具活動(dòng)板120上的前后導(dǎo)向單元150 ;其中，所述夾具固定板110上延長(zhǎng)度方向活動(dòng)的設(shè)置有夾緊軸111，所述連接桿130 —端與所述夾緊軸111活動(dòng)連接，另一端與所述夾具活動(dòng)板120活動(dòng)連接；所述驅(qū)動(dòng)裝置140驅(qū)動(dòng)所述夾緊軸111延所述夾具固定板110長(zhǎng)度方向活動(dòng)，并帶動(dòng)與其連接的連接桿130運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)與所述連接桿130活動(dòng)連接的夾具活動(dòng)板120靠近會(huì)遠(yuǎn)離所述夾具固定板110。
[0039]如圖3的連接桿受力分析圖所示，本發(fā)明實(shí)施例的連接桿130與夾具活動(dòng)板120的活動(dòng)連接點(diǎn)的位置位于前后導(dǎo)向單元150的下方，這樣自上往下看，所述立式飛針測(cè)試機(jī)夾具的支點(diǎn)在最上方，夾緊PCB板時(shí)，所述立式飛針測(cè)試機(jī)夾具能形成V字形的狀態(tài)，即夾具活動(dòng)板120的下方比上方更靠近PCB，夾持更加可靠。
[0040]本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)裝置140為氣缸，所述氣缸的輸出軸(圖未標(biāo))與所述夾緊軸111的一端固定連接。
[0041]進(jìn)一步地，所述氣缸的輸出軸上設(shè)有浮動(dòng)接頭141，所述浮動(dòng)接頭141與所述夾緊軸111之間設(shè)有固定連接的夾緊軸轉(zhuǎn)接板142。
[0042]所述連接桿130 —端與所述夾緊軸111之間、以及另一端與所述夾具活動(dòng)板120之間分別都通過鉸鏈銷131進(jìn)行鉸接。由于所述氣缸固定于所述夾具固定板110上、且與所述夾緊軸111固定連接，所以?shī)A具固定板110、氣缸、夾緊軸111三者相當(dāng)于一個(gè)整體，當(dāng)所述連接桿130分別于所述夾緊軸111和夾具活動(dòng)板130鉸接時(shí)，氣缸驅(qū)動(dòng)夾緊軸111，可使得連接桿130帶動(dòng)夾緊活動(dòng)板120靠近或遠(yuǎn)離所述夾具固定板110。
[0043]具體的，所述連接桿的受力如圖3所示，當(dāng)連接桿130受到氣缸的驅(qū)動(dòng)，與所述夾緊軸111相鉸接的一端延夾具固定板110長(zhǎng)度方向(左右方向)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于所述夾具固定板110與所述夾具活動(dòng)板120之間固定設(shè)有與二者長(zhǎng)度方向垂直(前后方向)的前后導(dǎo)向單元150對(duì)其限位，使得所述連接桿130的另一端只能延前后方向移動(dòng)，從而使得夾具活動(dòng)板120也只能延前后方向靠近或遠(yuǎn)離所述夾具固定板110。
[0044]本實(shí)施例中，所述夾具活動(dòng)板120與所述夾具固定板110呈現(xiàn)打開狀態(tài)(N)時(shí)，所述連接桿130與所述前后導(dǎo)向單元150平行；所述夾具活動(dòng)板120與所述夾具固定板110呈現(xiàn)夾緊狀態(tài)(M)時(shí)，所述連接桿130與所述前后導(dǎo)向單元150之間呈Θ角度。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，也可以呈相反的狀態(tài)。
[0045]進(jìn)一步地，所述前后導(dǎo)向單元150包括一端固定于所述夾緊固定板110上，另一端活動(dòng)的穿設(shè)于所述夾緊活動(dòng)板120上的導(dǎo)向軸151。
[0046]具體的，所述夾緊活動(dòng)板120上設(shè)有與所述導(dǎo)向軸151適配的通孔131。所述前后導(dǎo)向單元150還包括固定所述導(dǎo)向軸151的導(dǎo)向軸安裝座152，所述導(dǎo)向軸安裝座152固定設(shè)置于所述夾緊固定板110上。所述導(dǎo)向軸151由于一端固定于所述導(dǎo)向軸安裝至152上，一端活動(dòng)的穿設(shè)于所述通孔131內(nèi)，使得所述夾緊活動(dòng)板120只能延所述導(dǎo)向軸151方向(前后方向)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)PCB板的夾緊或松開。
[0047]進(jìn)一步地，為了使得前后導(dǎo)向更加平滑，所述通孔131內(nèi)設(shè)置有與所述導(dǎo)向軸151適配的直線軸承132。
[0048]所述夾緊活動(dòng)板120上還固定設(shè)有直線軸承安裝座133，所述通孔131設(shè)置于所述直線軸承安裝座133內(nèi)，所述直線軸承132設(shè)置于所述通孔131內(nèi)。
[0049]進(jìn)一步地，所述夾具固定板110上設(shè)置有與所述夾緊軸111適配的左右導(dǎo)向單元112。所述左右導(dǎo)向單元112包括無油襯套(圖未標(biāo))和固定所述無油襯套的左右導(dǎo)向安裝座(圖未標(biāo))，所述左右導(dǎo)向安裝座固定的設(shè)置于所述夾緊固定板110上。
[0050]進(jìn)一步地，根據(jù)所述上夾具100的大小不同，便于固定或限位，以及方便力的傳遞，所述連接桿130、前后導(dǎo)向單元150、或者左右導(dǎo)向單元112為多個(gè)，本實(shí)施例中，為兩個(gè)。
[0051]進(jìn)一步地，所述夾具固定板110和所述夾具活動(dòng)板130相對(duì)的一側(cè)分別設(shè)置有具有彈性的夾緊條160。
[0052]當(dāng)夾具活動(dòng)板120上的夾緊條160與PCB接觸時(shí)，夾具活動(dòng)板120大距離運(yùn)動(dòng)結(jié)束，夾緊軸111會(huì)繼續(xù)保持向左動(dòng)作，由于夾緊條160具有彈性，夾具活動(dòng)板120會(huì)微弱動(dòng)作，直至夾緊條160變形結(jié)束，此時(shí)PCB也被夾緊。夾具打開時(shí)，氣缸復(fù)位，夾緊軸111向右運(yùn)動(dòng)，夾具恢復(fù)到圖示狀態(tài)。由于夾緊條160的彈性能令凹凸不平的PCB表面與其接觸面積盡可能大，所以?shī)A持力分布很均勻。
[0053]進(jìn)一步地，所述夾緊條