電子探棒控制系統的製作方法

2023-10-20 06:24:42 1

專利名稱：電子探棒控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測試工具的控制系統，特別涉及一種調整電子探棒的探針之間的 距離以進行信號測試的控制系統。
背景技術：
電子探棒廣泛應用於電子產品電氣特性的測量，通常，電子探棒的前端為導電的 探針，探針用於觸接電子產品，例如與電腦主機板上晶片的引腳相接觸，電子探棒的後端用 於連接信號分析儀器，如示波器等。電子產品測試點的信號通過電子探棒顯示在信號分析 儀器上，供測試者分析。電子探棒上探針的數量根據測試點中信號接觸點的數量而定。如 今，電子產品的測試越來越受到其小型化設計的限制，尤其是一個測試點往往包含一個信 號接觸點及與其距離非常微小的一地接觸點，或者是一對距離微小的差分信號的接觸點， 通過人工操作使電子探棒的兩個探頭分別接觸在測試點的兩個接觸點上具有很大的操作 難度，也會造成測試誤差，有時，甚至需要在測試點焊接導線，然後將導線轉接至電子探棒 的探頭，導線會降低信號的傳輸品質，且焊接時很難保證電子產品的元件不受損害。

發明內容
鑑於以上內容，有必要提供一種電子探棒控制系統，可通過微調電子探棒的探頭 之間的距離，使其準確接觸在測試點上。一種電子探棒控制系統，包括一控制裝置、一機械手臂及一電子探棒，所述電子探 棒包括對稱安裝的一第一探針及一第二探針，每一探針包括互為一體的一旋轉根部、一旋 轉臂及一接觸部，每一探針的旋轉臂自對應的旋轉根部彎折延伸而成，每一探針的接觸部 自對應的旋轉臂彎折延伸而成，所述第一、第二探針的接觸部及旋轉根部互相平行，所述控 制裝置用於根據每一旋轉臂的長度、所述第一、第二探針的旋轉根部之間的垂直距離以及 所述第一、第二探針的兩接觸部之間一預設的垂直距離確定所述機械手臂分別帶動每一探 針繞另一探針的旋轉根部的旋轉角度，從而將所述第一、第二探針的接觸部之間的垂直距 離調整為所述預設的垂直距離。所述電子探棒控制系統通過所述控制裝置控制所述機械手臂的旋轉以對所述第 一、第二探針的旋轉臂進行定位，使得所述第一、第二探針接觸部的垂直距離調整至所述預 設的垂直距離。所述電子探棒控制系統避免了人工操作時誤差大及操作不便的缺點，因此 可準確調整探針的接觸部之間的距離，使探針準確接觸在測試點上。


圖1是本發明電子探棒控制系統較佳實施方式的模塊圖。圖2是圖1中的電子探棒的結構圖。圖3是圖1中的探針位置初調裝置的結構圖。圖4是圖1、圖2中的電子探棒與圖3中的探針位置初調裝置配合時的俯視示意圖
圖5是探針運動至一第二位置的平面幾何分析圖。
具體實施例方式下面結合附圖及較佳實施方式對本發明作進一步詳細描述請參照圖1及圖2，本發明電子探棒控制系統1的較佳實施方式包括一控制裝置 12、一機械手臂14、一位置初調裝置4及一電子探棒20，所述控制裝置12包括依次連接的 一輸入單元124、一運算單元126及一命令單元128。所述電子探棒20包括一本體23及兩探針21、22。所述探針21包括互成一體的 一旋轉根部210、一旋轉臂211及一接觸部212，所述旋轉根部210的一自由端插入所述本 體23的一端面230，所述旋轉根部210垂直於所述本體23的端面230，所述旋轉臂211由 所述探針21自其旋轉根部210彎折延伸而成，所述接觸部212由所述旋轉臂211彎折延伸 而成，且與所述旋轉根部210相互平行。所述旋轉根部210與旋轉臂211之間的夾角大於 0度小於180度。所述探針22包括一旋轉根部220、一旋轉臂221及一接觸部222，所述探 針21及22具有相同的結構，且互相對稱。所述探針21、22作為所述電子探棒20的信號輸 入端。所述電子探棒20還包括一信號輸出端24，其通過所述電子探棒20內部的導線與 所述探針21及22相連，所述探針21及22用於與需要測試的一電子裝置5的測試點相接 觸從而將該測試點的信號傳輸至所述信號輸出端24，所述電子探棒20通過其信號輸出端 24連接一信號分析裝置3，如一示波器。所述信號分析裝置3用於仿真並分析該測試點的 信號以測試該電子裝置5的性能。所述探針21、22的接觸部212及222用於與所述電子裝置5的電路中的兩信號端
相接觸，如一差分信號對或一信號端及接地端。所述電子探棒控制系統1用於控制所述探針21、22的接觸部212、222的相對位置 以測試所述電子裝置5，所述控制裝置12用於控制所述機械手臂14旋轉，所述機械手臂可 帶動所述旋轉根部210及本體23繞旋轉根部220的中心軸旋轉，或帶動所述旋轉根部220 及本體23繞旋轉根部210的中心軸旋轉以使得所述探針21及22的探頭之間的距離，即所 述接觸部212及222之間的垂直距離與所述兩信號端之間的距離相同，從而使得所述接觸 部212及222分別接觸所述兩信號端。請繼續參考圖3、圖4及圖5，所述電子探棒控制系統1可通過所述位置初調裝置 4使所述探針21及22的旋轉臂211及221從初始位置移動到一第一位置(圖2中所述旋 轉臂211、221所處的位置即為其初始位置，圖4中所述旋轉臂211、221所處的位置即為其 第一位置)，再對所述探針21及22進行定位，使所述旋轉臂211、221從所述第一位置旋轉 至一第二位置，即圖5中所述旋轉臂211、221所處的位置，以將所述探針21及22的接觸部 212及222之間的距離調整至一預設值Δ d。所述探針位置初調裝置4為一三稜柱，其置於一操作臺平面6上。本實施方式中， 所述控制裝置12可為一電腦，通過操作所述控制裝置12上的操作界面，可控制所述機械手 臂14帶動所述電子探棒20運動，先使所述探針21及22的接觸部212及222運動至所述 三稜柱的一稜邊41，再控制所述接觸部212及222的自由端沿所述三稜柱的斜面42及43 向其底面44滑動，以使所述旋轉臂211及221旋轉至所述第一位置，以將所述接觸部212
4及222分開，便於所述電子探棒控制系統1控制所述旋轉臂211及221的旋轉，本實施方式 中，所述位置初調裝置4將所述接觸部212及222分開至使所述接觸部212及222之間的 垂直距離最遠，在其他實施方式中，所述旋轉臂211及221處於第一位置時，所述接觸部212 及222之間的垂直距離也可小於其最遠距離。所述位置初調裝置4可使所述電子探棒控制 系統1自動控制所述旋轉臂211及221從所述初始位置運動至所述第一位置，而無需人工 操作。請參考圖5，當所述旋轉臂211及221通過所述位置初調裝置4旋轉至所述第一位 置後，所述電子探棒控制系統1控制所述機械手臂14將所述探棒20從所述位置初調裝置 4移開，所述機械手臂14挾持住所述旋轉根部210以將所述探針21固定，再帶動所述本體 23及探針22繞所述旋轉根部210的中心軸旋轉(180-α ) °，然後放開所述旋轉根部210， 並使所述本體23恢復到旋轉之前的位置，所述本體23恢復至旋轉前的位置後，所述機械手 臂14挾持住所述旋轉根部220以將所述探針22固定，再帶動所述本體23及探針21繞所 述旋轉根部220的中心軸反方向旋轉(180-α)°，然後放開所述旋轉根部220，並使所述本 體23恢復到旋轉之前的位置，在恢復的過程中，所述探針21、22與所述本體23沒有相對運 動，此時，所述旋轉臂211、221處於所述第二位置，夾角180-α為所述旋轉臂211或221的 旋轉角度。圖5中，F2及Fl分別為所述旋轉根部210、220與對應的旋轉臂211、221之間的 連接點；G2及Gl分別為所述旋轉臂211、221與對應的接觸部212、222之間的連接點；dl為 所述旋轉根部210、220之間的垂直距離，即連接點Fl及F2之間的距離；d2為所述旋轉臂 211、221的長度；α為所述旋轉臂211或221處於第二位置時與連接點Fl及F2之間連線 的夾角；Δ d為所述接觸部212及222之間的垂直距離的一預設值，即所述連接點G1、G2之 間的預設距離。從圖5可以看出，所述夾角α、旋轉臂211、221的長度d2、連接點Fl及F2之間的 距離dl、連接點G1、G2之間距離的預設值Ad滿足以下關係cos α = (| dl—Δ d |/2)/d2(1)由上式(1)可得α = cos_1[(|dl-Ad|/2)/d2](2)上式(2)的運算法則保存在所述控制裝置12的運算單元126中，其中，dl、d2均 為定值，預設值Ad根據被測信號端之間的距離而定，本實施方式中，預設值Ad由用戶通 過所述輸入單元124傳送至所述運算單元126進行運算，所述輸入單元124可為鍵盤、滑鼠 等。所述預設值△(!可通過鍵盤直接輸入電腦，或通過電腦上的操作界面，由滑鼠對若干預 先設定的值進行選擇。所述運算單元126根據式(2)計算所述夾角α的值，所述運算單元 126將其運算結果傳送至所述命令單元128，所述命令單元128根據接收到的所述夾角α 的值控制所述機械手臂14分別帶動所述探針21、22旋轉，以對所述探針21及22進行定位， 使其接觸部212及222之間的距離與需要測試的兩鄰近信號端的距離相等。所述位置初調裝置4用於先將兩探針21及22進行預調，以方便後續通過機械手 臂14對兩探針21及22進行微調。當所述探針21及22處於初始位置時，所述接觸部212 及222之間具有一定距離，故所述控制裝置12可直接控制所述機械手臂14對所述探針21、 22進行微調，所述位置初調裝置4即可省略，而直接由所述機械手臂14對所述兩探針21及22進行調節。 所述電子探棒控制系統1通過所述輸入單元12輸入預設值Δ d，所述運算單元14 根據所述輸入單元12輸入的值計算所述夾角α的值，以將所述接觸部212及222調整至 需要的距離，無需在電子產品的信號端之間的距離變化時，更換專用的探棒，也避免了人工 操作時誤差大及操作不便的缺點。
權利要求
一種電子探棒控制系統，包括一控制裝置、一機械手臂及一電子探棒，所述電子探棒包括對稱安裝的一第一探針及一第二探針，每一探針包括互為一體的一旋轉根部、一旋轉臂及一接觸部，每一探針的旋轉臂自對應的旋轉根部彎折延伸而成，每一探針的接觸部自對應的旋轉臂彎折延伸而成，所述第一、第二探針的接觸部及旋轉根部互相平行，所述控制裝置用於根據每一旋轉臂的長度、所述第一、第二探針的旋轉根部之間的垂直距離以及所述第一、第二探針的兩接觸部之間一預設的垂直距離確定所述機械手臂分別帶動每一探針繞另一探針的旋轉根部的旋轉角度，從而將所述第一、第二探針的接觸部之間的垂直距離調整為所述預設的垂直距離。
2.如權利要求1所述的電子探棒控制系統，其特徵在於所述控制裝置通過其內部一 預設的公式確定所述旋轉角度，所述預設的公式為α = COS-l[(|dl_Ad|/2)/d2]，其中， α為所述旋轉角度的補角，dl為所述第一、第二探針旋轉根部之間的垂直距離，d2為每一 旋轉臂的長度，△(!為所述第一、第二探針接觸部之間預設的垂直距離的值。
3.如權利要求2所述的電子探棒控制系統，其特徵在於所述控制裝置為一電腦，其包 括一輸入單元、一運算單元及一命令單元，所述預設的公式存儲在所述運算單元中，所述兩 探針的接觸部之間垂直距離的預設值通過所述輸入單元輸入所述運算單元，所述命令單元 根據所述運算單元的運算結果控制所述機械手臂的運動。
4.如權利要求1所述的電子探棒控制系統，其特徵在於所述電子探棒還包括一本體， 所述本體用於裝設所述第一、第二探針。
5.如權利要求4所述的電子探棒控制系統，其特徵在於每一旋轉根部的一自由端插 入所述本體內，每一旋轉根部與所述本體垂直，所述機械手臂用於帶動所述本體及所述第 一探針繞所述第二探針的旋轉根部旋轉，以及帶動所述本體及所述第二探針繞所述第一探 針的旋轉根部旋轉。
6.如權利要求1所述的電子探棒控制系統，其特徵在於所述電子探棒控制系統還包 括一三稜柱，所述控制裝置用於控制所述機械手臂帶動所述兩探針的接觸部分別自所述三 稜柱的稜邊沿所述三稜柱的兩側面向所述三稜柱的底面滑動，使所述兩探針的接觸部之間 的垂直距離最遠。
全文摘要
一種電子探棒控制系統，包括一控制裝置、一機械手臂及一電子探棒，電子探棒包括對稱安裝的一第一探針及一第二探針，每一探針包括互為一體的一旋轉根部、一旋轉臂及一接觸部，每一探針的旋轉臂自對應的旋轉根部彎折延伸而成，每一探針的接觸部自對應的旋轉臂彎折延伸而成，第一、第二探針的接觸部及旋轉根部互相平行，控制裝置根據每一旋轉臂的長度、第一、第二探針的旋轉根部之間的垂直距離以及第一、第二探針的兩接觸部之間一預設的垂直距離確定所述機械手臂分別帶動每一探針繞另一探針的旋轉根部的旋轉角度，從而將第一、第二探針的接觸部之間的垂直距離調整為所述預設的垂直距離。所述電子探棒控制系統可以將探針準確地接觸在測試點上。
文檔編號G01R1/073GK101907644SQ200910302928
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月4日 優先權日2009年6月4日
發明者李升軍, 許壽國 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司