螺杆驅動的飛針測試機的製作方法

2023-06-01 18:51:41

本實用新型涉及一種印刷電路板檢測領域，特別涉及一種螺杆驅動的飛針測試機。

背景技術：

隨著社會的發展和科技的進步，電子產品的使用範圍越來越廣，使用數量也越來越大，所以印刷電路板也越來越重要，所以對於用於檢測印刷電路板的設備的要求也越來越高。

飛針測試機是在X軸與Y軸上安裝由電機驅動的可獨立快速移動的探針，利用探針在Z軸方向的可控移動和印刷電路板的焊點進行接觸，並進行電氣測量的設備。但是現有技術中的飛針測試機，探針在X軸與Y軸方向上運動時，存在最小移動單位的限制，導致飛針測試機的精度不高。並且現在的印刷電路板也越來越小，對飛針測試機精度的要求也越來越高，而現有的飛針測試機存在最小運動距離，無法對印刷電路板表面的所有位置進行接觸，所以當飛針測試機對印刷電路板進行檢測時，很有可能會有測試點被漏掉，所以現有的飛針測試機無法滿足需要。

故需要設計生產一種螺杆驅動的飛針測試機，來解決上述問題。

技術實現要素：

本實用新型提供一種高精度的螺杆驅動的飛針測試機，以解決現有技術中的飛針測試機精度不高的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：一種螺杆驅動的飛針測試機，用於測試線路板，其包括：

基板；

夾緊機構，用於固定所述線路板，所述夾緊機構安裝在所述基板上；

X軸傳動機構，包括X軸傳動螺杆、X軸直線導軌、X軸驅動電機和第一連接裝置，所述X軸傳動機構固定連接在所述基板上，所述X軸驅動電機的驅動軸與所述X軸傳動螺杆共軸連接，所述第一連接裝置上與所述X軸傳動螺杆相匹配的第一螺孔，所述第一連接裝置通過所述第一螺孔安裝在所述X軸傳動螺杆上；

Y軸傳動機構，包括Y軸傳動螺杆、Y軸直線導軌、Y軸驅動電機和第二連接裝置，所述Y軸傳動機構與所述第一連接裝置固定連接，所述Y軸傳動機構與所述X軸直線導軌滑動連接，所述Y軸驅動電機的驅動軸與所述Y軸傳動螺杆共軸連接，所述第二連接裝置上與所述Y軸傳動螺杆相匹配的第二螺孔，所述第二連接裝置通過所述第二螺孔安裝在所述Y軸傳動螺杆上，所述第二連接裝置與所述Y軸直線導軌滑動連接；

探針檢測機構，包括探針和用於驅動所述探針的針座，所述探針檢測機構與所述第二連接裝置固定連接；

所述X軸傳動螺杆與X軸直線導軌相互平行，所述Y軸傳動螺杆與Y軸直線導軌相互平行，所述X軸傳動螺杆與所述Y軸傳動螺杆垂直。

在本實用新型中，所述Y軸傳動機構還包括滑塊，所述滑塊設置在所述Y軸傳動機構的底面，所述滑塊的底面上設置有第一滑槽，所述第一滑槽與所述X軸直線導軌相匹配，所述滑塊通過第一滑槽與所述X軸直線導軌滑動連接。

在本實用新型中，所述第二連接裝置還包括第二滑槽，所述第二滑槽設置在所述第二連接裝置的底面，所述第二滑槽與所述Y軸直線導軌相匹配，所述第二連接裝置通過所述第二滑槽與所述Y軸直線導軌滑動連接。

在本實用新型中，所述針座包括Z軸皮帶傳動裝置、Z軸直線導軌、Z軸驅動電機和第三連接裝置，所述Z軸驅動電機與所述Z軸皮帶傳動裝置傳動連接，所述第三連接裝置與所述Z軸皮帶傳動裝置固定連接，所述第三連接裝置與所述Z軸直線導軌滑動連接，所述Z軸直線導軌垂直於所述基板，所述探針與所述第三連接裝置固定連接。

在本實用新型中，所述夾緊機構包括上夾板、下夾座、左皮帶傳動裝置、右皮帶傳動裝置和夾板驅動電機，所述夾板驅動電機通過傳動軸分別與所述左皮帶傳動裝置和所述右皮帶傳動裝置傳動連接，所述上夾板分別與所述左皮帶傳動裝置和所述右皮帶傳動裝置垂直且固定連接，所述左皮帶傳動裝置與所述右皮帶傳動裝置互相平行且結構相同，所述上夾板與下夾座互相平行。

在本實用新型中，所述X軸傳動螺杆為滾珠絲杆，所述Y軸傳動螺杆為滾珠絲杆。

在本實用新型中，所述螺杆驅動的飛針測試機還包括底座，所述基板垂直連接在所述底座上。

在本實用新型中，所述螺杆驅動的飛針測試機還包括側板，所述側板垂直連接在所述底座上，所述側板分別垂直連接在所述基板的兩側。

在本實用新型中，所述側板的側面上設置有用於取放所述螺杆驅動的飛針測試機的方形開口。

在本實用新型中，所述基板與所述底座通過螺絲固定連接，所述側板與所述底座通過螺絲固定連接，所述基板與所述側板通過螺絲固定連接。

本實用新型相較於現有技術，其有益效果是：由於螺杆驅動的飛針測試機的X軸和Y軸方向的傳動方式採用的是螺杆傳動，使得探針的在X軸和Y軸方向上的運動精度得到提高，保證可以測試到線路板上所有的位置，從而提高了螺杆驅動的飛針測試機的測試精度。

附圖說明

圖1為本實用新型的螺杆驅動的飛針測試機的優選實施例的結構示意圖。

圖2為本實用新型的螺杆驅動的飛針測試機的優選實施例的結構示意圖的主視圖。

圖3為本實用新型的螺杆驅動的飛針測試機的優選實施例的結構示意圖的左視圖。

圖中的數字所代表的相應數字的名稱：10、線路板，11、基板，21、X軸傳動螺杆，22、X軸直線導軌，23、X軸驅動電機，24、第一連接裝置，31、Y軸傳動螺杆，32、Y軸直線導軌，33、Y軸驅動電機，34、第二連接裝置，35、滑塊，36、第一滑槽，41、探針，42、Z軸皮帶傳動裝置，43、Z軸直線導軌，44、Z軸驅動電機，45、第三連接裝置，51、上夾板，52、下夾座，53、左皮帶傳動裝置，54、右皮帶傳動裝置，55、夾板驅動電機，61、底座，71、側板，72、方形開口。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。

請參照圖1至圖3，其中圖1為本實用新型的螺杆驅動的飛針測試機的優選實施例的結構示意圖，圖2為本實用新型的螺杆驅動的飛針測試機的優選實施例的結構示意圖的主視圖，圖3為本實用新型的螺杆驅動的飛針測試機的優選實施例的結構示意圖的左視圖。

本實用新型提供一種螺杆驅動的飛針測試機，其包括基板11、底座61、側板71、夾緊機構、X軸傳動機構、Y軸傳動機構和探針測試機構。

基板11的兩側設置有側板71，側板71與基板11垂直，基板11和側板71垂直固定在底座61上；並且，基板11與底座61通過螺絲固定連接，側板71與底座61通過螺絲固定連接，基板11與側板71通過螺絲固定連接。

其中側板71的側面上設置有方形開口72，這樣螺杆驅動的飛針測試機兩側均設置有方形開口72，有利於操作人員通過方形開口72取放移動螺杆驅動的飛針測試機。

夾緊機構包括上夾板51，下夾座52，左皮帶傳動裝置53，右皮帶傳動裝置54和夾板驅動電機55。上夾板51和下夾座52位於基板11上的上下兩側，左皮帶傳動裝置53和右皮帶傳動裝置54設置在基板11上的左右兩側，夾板驅動電機55設置在基板11上，並與右皮帶傳動裝置54傳動連接。

左皮帶傳動裝置53包括左傳動皮帶、左主動皮帶輪和左從動皮帶輪，右皮帶傳動裝置54包括右傳動皮帶、右主動皮帶輪和右從動皮帶輪，夾板驅動電機55與右主動皮帶輪傳動連接，右主動皮帶輪通過右傳動皮帶與右從動皮帶輪連接。位於基板11上側的右主動皮帶輪通過傳動軸，與同樣位於基板11上側的左主動皮帶輪同軸傳動連接，左主動皮帶輪通過左傳動皮帶與左從動皮帶輪連接。並且，左皮帶傳動裝置53與右皮帶傳動裝置54平行。

上夾板51的兩端分別固定在左傳動皮帶和右傳動皮帶上，並與之垂直。下夾座52固定在基板11上，並與上夾板51平行。上夾板51會隨著左皮帶傳動裝置53和右皮帶傳動裝置54的運動而運動，靠近或遠離下夾座52，來達到對線路板10的夾緊與鬆開。

X軸傳動機構包括X軸傳動螺杆21、X軸直線導軌22、X軸驅動電機23和第一連接裝置24。X軸直線導軌22一共有三個，均設置在基板11上，並互相平行，其中一個位於夾緊機構的上方，另兩個位於夾緊機構的下方。X軸傳動螺杆21設置在基板11上，並且位於夾緊機構的下方，並且在兩個X軸直線導軌22之間，並且X軸傳動螺杆21與X軸直線導軌22平行。X軸驅動電機23固定在基板11上，並與X軸傳動螺杆21傳動連接。

第一連接裝置24上設置有第一螺孔，第一連接裝置24通過第一螺孔安裝在X軸傳動螺杆21上，並隨著X軸傳動螺杆21的轉動而進行直線運動，也會隨著X軸傳動螺杆21的轉動方向的改變而改變在直線上的運動方向。

Y軸傳動機構包括Y軸傳動螺杆31、Y軸直線導軌32、Y軸驅動電機33、第二連接裝置34和滑塊35。Y軸傳動機構與第一連接裝置24固定連接，Y軸傳動螺杆31、Y軸直線導軌32和Y軸驅動電機33均設在Y軸傳動機構的上表面，滑塊35設置在Y軸傳動機構的底面。

其中，Y軸傳動螺杆31兩側均設置有一個Y軸直線導軌32，Y軸驅動電機33與Y軸傳動螺杆31傳動連接。

滑塊35上設置有第一凹槽36，第一凹槽36與X軸直線導軌22相匹配，滑塊35通過第一凹槽36與X軸直線導軌22滑動連接，並且滑塊35與X軸直線導軌22一一對應。

第二連接裝置34上設置有第二螺孔，第二連接裝置34通過第二螺孔安裝在Y軸傳動螺杆31上，並隨著Y軸傳動螺杆31的轉動而進行直線運動，也會隨著Y軸傳動螺杆31的轉動方向的改變而改變在直線上的運動方向。並且第二連接裝置34的底面還設置有兩個第二凹槽，位於第二螺孔的兩側，第二凹槽與Y軸直線導軌32相匹配，第二連接裝置34通過第二凹槽與Y軸直線導軌32滑動連接，並且第二凹槽與Y軸直線導軌32一一對應。

探針檢測機構包括探針41和針座，探針檢測機構與第二連接裝置34固定連接，並隨著第二連接裝置34的運動而運動。

針座包括Z軸皮帶傳動裝置42、Z軸直線導軌43、Z軸驅動電機44和第三連接裝置45。Z軸皮帶傳動裝置42包括Z軸傳動皮帶，Z軸主動皮帶輪和Z軸從動皮帶輪，Z軸驅動電機44與Z軸主動皮帶輪傳動連接，Z軸主動皮帶輪通過Z軸傳動皮帶與Z軸從動皮帶輪連接在一起，第三連接裝置45與Z軸從動皮帶輪固定連接。Z軸直線導軌43垂直於基板11，第三連接裝置45與Z軸直線導軌43滑動連接，並沿著Z軸直線導軌43的方向滑動。

探針41與第三連接裝置45固定連接，並隨著第三連接裝置45的運動而進行同步運動。

X軸傳動螺杆21為滾珠絲杆，Y軸傳動螺杆31為滾珠絲杆。

螺杆驅動的飛針測試機還包括一外置的控制終端，控制終端通過導線與螺杆驅動的飛針測試機連接，並用於控制螺杆驅動的飛針測試機的運行。

本實用新型的工作原理：

首先將螺杆驅動的飛針測試機安裝放置好，並進行檢測，當確定螺杆驅動的飛針測試機可以正常工作後就可以開始對線路板10進行檢測。

在對線路板檢測之前，先將螺杆驅動的飛針測試機復位，並對螺杆驅動的飛針測試機進行較零，避免在檢測線路板10時出現誤差。

先將線路板10放置在下夾座52上的設定位置上，然後通過控制終端，啟動夾板驅動電機55，夾板驅動電機55轉動，並帶動與之連接的右主動皮帶輪；右主動皮帶輪帶動右傳動皮帶移動。與此同時，傳動軸轉動，並帶動左主動皮帶輪轉動，左主動皮帶輪帶動左傳動皮帶移動。

因為左皮帶傳動裝置53和右皮帶傳動裝置54的結構一樣，所述右傳動皮帶和左傳動皮帶的運動方向及速度是一致的。所以上夾板51就可以始終保持與下夾座52平行的狀態向下移動，並最終與下夾座52將線路板10夾緊固定在螺杆驅動的飛針測試機上。

當線路板10固定好後，通過控制終端將事先設定好的探針41的運動軌跡輸入，然後啟動，使得探針41按預定的運動軌跡進行運動，並對線路板10進行檢測。

控制終端先啟動X軸驅動電機23、Y軸驅動電機33和Z軸驅動電機44，並控制它們的開關、轉速、轉動方向和轉動時間。

當探針41需要在X軸方向上運動時，先是X軸驅動電機23帶動X軸傳動螺杆21轉動，然後因為第一連接裝置24無法與X軸傳動螺杆21一起轉動，只能通過第一螺孔在X軸傳動螺杆21上左右移動，從而使得探針41與第一連接裝置24的運動同步。

並且，滑塊35通過第一凹槽36與X軸直線導軌22滑動連接，可以保證第一連接裝置24穩定的在X軸的方向上做直線運動，不會發生偏移，進而保證探針41在X軸方向上的運動精度。

當探針41需要在Y軸方向上運動時，先是Y軸驅動電機33帶動Y軸傳動螺杆31轉動，然後因為第二連接裝置34無法與Y軸傳動螺杆31一起轉動，只能通過第二螺孔在Y軸傳動螺杆31上上下移動，從而使得探針41與第二連接裝置34的運動同步。

並且，第二連接裝置34通過第二凹槽與Y軸直線導軌32滑動連接，可以保證第二連接裝置34穩定的在Y軸的方向上做直線運動，不會發生偏移，進而保證探針41在Y軸上的運動精度。

其中X軸傳動螺杆21與Y軸傳動螺杆31轉動均為滾珠絲杆，滾珠絲杆具有將旋轉運動轉化為直線運動的功能，並且在運動時，具有阻力小的優點。並且，滾珠絲杆的製造精度高，質量好，可以進行微進給，從而保證可以運動到任意位置，不會存在最小運動距離。並且滾珠絲杆可以高速進給，可以提高螺杆驅動的飛針測試機的工作效率。

當探針41到底設定位置時，控制終端啟動Z軸驅動電機44，使得Z軸主動皮帶輪轉動，並通過Z軸傳動皮帶帶動Z軸從動皮帶輪轉動，Z軸傳動皮帶將運動方向由轉動轉變為直線移動，使得固定連接在Z軸傳動皮帶上的第三連接裝置45向下移動，使得探針41與線路板10接觸，並完成檢測。

並且，第三連接裝置45與Z軸直線導軌43滑動連接，可以保證第三連接裝置45穩定的在Z軸的方向上做直線運動，不會發生偏移，進而保證探針41在Z軸上的運動精度。

當探針41檢測完這一個點時，Z軸驅動電機44反向轉動，使得Z軸皮帶傳動裝置42也反向轉動，從而使得第三連接裝置45向上移動，探針41與線路板10脫離接觸，然後再向下一個設定位置移動，並重複上述過程，直到所有設定位置均檢測完畢。

當所有設定位置均檢測完畢後，再次啟動夾板驅動電機55，使其反向轉動，使得夾緊機構鬆開線路板10，此時可以更換另一塊線路板10進行檢測，然後重複上述過程，直至所有線路板10檢測完畢。

這樣即完成了本優選實施例的螺杆驅動的飛針測試機的測試過程。

本實用新型相較於現有技術，其有益效果：由於螺杆驅動的飛針測試機的X軸和Y軸方向的傳動方式採用的是螺杆傳動，使得探針的在X軸和Y軸方向上的運動精度得到提高，保證可以測試到線路板上所有的位置，從而提高了螺杆驅動的飛針測試機的測試精度。

綜上所述，雖然本實用新型已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例並非用以限制本實用新型，本領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本實用新型的保護範圍以權利要求界定的範圍為準。