CN106374293A - 检测装置及其浮动调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于检测电子产品元器件的检测装置及其探针与检测对象相对位置的浮动调节方法,包括探针、定位件、安装台和固定台，所述探针装设在安装台上，探针与定位件外置在安装台的部分根据与连接器相匹配的形状分布，其特征在于：还包括浮动调节机构，用于在所述定位件***连接器的两端凹部过程中，当存在位置偏差致定位件与连接器的壁部相抵时，浮动调节机构动作以使定位件、安装台、探针往校正方向同步移动以实现在固定台上浮动调节它们与连接器的相对位置，进而使定位件顺利进入连接器凹部与/或完成探针与连接器的焊点位置的校正。

Description

检测装置及其浮动调节方法

技术领域

本发明涉及工业自动化领域，尤其涉及一种用于检测电子产品元器件的检测装置及其探针与检测对象相对位置的浮动调节方法。

背景技术

现有技术中，检测电子产品的元器件时，检测机构多采用探针直接***连接器的金手指，然后通过连接器的整个轮廓来定位，由于无法识别位置偏差并自动校正，强行***或靠近容易损坏连接器的金手指或探针，而且探针与连接器对位过程复杂、效率低。另外，检测机构的探针与连接器接合过程中，经常存在位置偏差，而现有方案中无法自动完成偏差的校正、报警提示和探针的保护，对位精准度不高。

另外，现有的检测机构的输出排线往往跟随基座左右移动或摆动，容易造成排线损伤和输出信号的不稳定，进而影响整个的测试质量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术问题的一个或多个不足，提供一种检测装置和检测装置的探针与连接器相对位置的浮动调节方法。

本发明目的通过以下方案实现：

检测装置，包括探针、定位件、安装台和固定台，所述探针装设在安装台上，探针与定位件外置在安装台的部分根据与连接器相匹配的形状分布，其特征在于：还包括浮动调节机构，用于在所述定位件***连接器的两端凹部过程中，当存在位置偏差致定位件与连接器的壁部相抵时，浮动调节机构动作以使定位件、安装台、探针往校正方向同步移动以实现在固定台上浮动调节它们与连接器的相对位置，进而使定位件顺利进入连接器凹部与/或完成探针与连接器的焊点之间位置的校正。

优选地，所述浮动调节机构的浮动调节通过所述定位件的纵向行程和横向行程实现，其中所述的定位件的纵向行程包括第一纵向行程：定位件与连接器的壁部相抵后，定位件逐渐往固定台内部纵向收缩，进而释放定位件的横向行程并使其逐渐增大。

进一步，所述的定位件的纵向行程包括第二纵向行程：第一纵向行程结束后，定位件往固定台内部继续纵向收缩直至定位件上的报警针与报警电路的对应触点接触。

更进一步，所述的定位件的纵向行程包括第三纵向行程：定位件顺利进入连接器凹部后，连接器凹部的底部与定位件相抵使定位件往固定台内部纵向收缩进而关闭所述横向行程并使所述探针与连接器的焊点对应接触。

上述横向行程中，定位件在固定台的横向位移带动安装台及安装台上的探针跟随定位件同时横向位移。

优选地，所述浮动调节机构还用于定位件与连接器的壁部相抵时对应的位置偏差超出浮动调节机构的浮动调节范围时，浮动调节机构通过定位件上的报警针触发检测装置的报警电路。

优选地，检测装置还包括PCB板，所述安装台设置在固定台上面，所述PCB板固定在固定台底部，检测装置的信号输出排线插接在所述的PCB板。

进一步，所述的浮动调节机构通过定位件上的报警针与PCB板上对应的触点接触以触发检测装置的报警电路。

更进一步，所述固定台上设有与探针一一对应的转接针；所述的探针与连接器的焊点对应接触后，所述的转接针一端与探针接触，另一端与PCB板对应的触点分别接触，进而导通并实现检测信号的输入。

本发明还提供一种检测装置的浮动调节方法，其特征在于,包括以下步骤：

检测装置的定位件***连接器的两端凹部过程中，当存在位置偏差致定位件与连接器的壁部相抵时，触发浮动调节机构的浮动调节；

浮动调节机构使定位件执行第一纵向行程：定位件与连接器的壁部相抵后，定位件逐渐往固定台内部纵向收缩，进而释放定位件的横向行程并使横向行程的范围逐渐增大；

定位件执行第一纵向行程过程中，定位件同步执行横向行程，往校正方向横向位移，进而带动安装台及安装台上的探针同步横向位移，使定位件顺利进入连接器凹部与/或完成探针与连接器的焊点位置的校正。

进一步，还包括步骤：当定位件与连接器的壁部相抵对应的位置偏差超出浮动调节机构的浮动调节范围时，第一纵向行程结束后，浮动调节机构使定位件执行第二纵向行程：定位件往固定台内部继续纵向收缩直至定位件上的报警针与报警电路的对应触点接触，进而触发检测装置的报警电路。

更进一步，还包括步骤：浮动调节机构使定位件执行第三纵向行程：定位件顺利进入连接器凹部后，连接器凹部的底部与定位件相抵使定位件往固定台内部纵向收缩进而关闭所述定位件横向行程并使所述探针与连接器的焊点对应接触。

与现有技术相比，本发明效果包括但不限于：1、采用了安装台和固定台结合的结构，输出排线无须跟随固定台左右移动或摆动，避免对排线造成损伤克服输出信号的不稳定，影响测试质量的问题；2、采用定位件与连接器两端的凹部进行定位，而且探针通过与连接器外面的焊点或引脚进行接触，定位快速、精准，而且保护了连接器的金手指；3、具有浮动调节机构，能够及时的识别位置偏差，并自动的通过浮动左右位移的原理进行自动的位置校正，对位精准、效率和自动化程度高、并且对探针和连接器起保护作用，避免位置没对准强行接合造成的探针或连接器的损伤；4、采用了探针与转接针结合的组合方案，克服现有技术中探针过长造成硬度降低，加工难度大的问题，并且与浮动调节的原理巧妙结合在一起。

附图说明

图1为连接器的平面示意图；

图2为连接器的立体结构示意图；

图3为检测装置浮动调节过程中定位件的第一和第二纵向行程示意图；

图4为检测装置浮动调节过程中定位件的第一和第三纵向行程示意图之一；

图5为检测装置浮动调节过程中定位件的第一和第三纵向行程示意图之二；

图6为检测装置的立体结构示意图；

图7为图6在II处的剖面示意图；

图8为图6在III处的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。以下各纵向、横向、上下左右等关于方向描述是结合图所示，从便于理解而根据认知习惯去定义。当安装方式或摆放方向改变，相应的位置关系也将同步对应改变。

如图1和2所示，为本发明的检测装置连接的某类连接器的结构示意图。连接器9两端具有凹部91，中间是与IC原件或者排线接口插接的两排金手指94；连接器9的四周是壁部92，壁部92外设有与金手指94导通并用于固定焊接在PCB板与PCB板其它元件电连接的焊点93(或引脚93)。经调查研究发现，现有技术中，检测装置多采用的是将探针直接***金手指94并通过整个壁部92轮廓作为定位。本发明的检测装置则采用定位件3***连接器9两端的凹部91作为定位，而探针2则直接与焊点93紧压接触，一方面有利于保护金手指94，防止探针2直接在金手指94不当插接造成金手指94的变形，另一方面，定位件3***连接器9两端的凹部91进行定位，通用性好，而且为浮动调节的实现提供可能。本发明检测机构通过连接器9焊点接触，可以采集对应连接的电子元器件(图未示)的电参数，或者进而检测元器件是否合格等。

参考图6、7、8，为本发明的某优选实施例中检测装置的结构示意图。其中图6是立体结构示意图，图7是图6的II处剖面示意图；图8是图6的III处剖面示意图。该检测装置包括：安装台1、探针2、定位件3、固定台4、转接针5、基板6、PCB板7和紧固组件8。安装台1、探针2、定位件3、固定台4、转接针5和紧固组件8之间的相互结构的配合、机械运动的组合并结合相应的电子控制技术特征等综合构成了一个设置于检测装置浮动调节机构。概括而言，浮动调节机构用于在定位件3***连接器9的两端凹部91过程中，当存在位置偏差致定位件3与连接器9的壁部92相抵时，浮动调节机构动作以使定位件3、安装台1、探针2往校正方向(或修正方向)同步移动以实现在固定台4上浮动调节它们与连接器9的相对位置，进而使定位件3顺利进入连接器9凹部91与/或完成探针2与连接器9的焊点93位置的校正。浮动调节机构还用于定位件3与连接器9的壁部92相抵时对应的位置偏差超出浮动调节机构的浮动调节范围时，浮动调节机构通过定位件3上的报警针33触发检测装置的报警电路。具体来说,安装台1上设有第一收容孔11，探针2一端朝固定台4的方向纵向穿过第一收容孔11，另一端朝向连接器9的方向从安装台1伸出。探针2的左右(即横向)被限位在安装台1的第一收容孔11，上下(即纵向)则可以在外力作用下不脱离安装台1的基础上在第一收容孔11内作一定距离的纵向位移。与安装台1第一收容孔11相对应的是固定台4纵向设有与第一收容孔11联通的第二收容孔41。转接针5安装在第二收容孔41内，转接针5与探针2一一对应。探针2在外力作用下，可伸进第二收容孔41进而与转接针5接触导通。第二收容孔41与第一收容孔11联通的一端，孔径较探针2要大，即探针2与第二收容孔41孔壁之间预设有间隙C，这样浮动调节过程中，即使探针2局部进入第二收容孔41内，探针2仍可跟随安装台1左右位移。

参考图6、7、8，安装台1和固定台4分别对应设有纵向延伸的第一锁附孔13和第二锁附孔43。紧固组件8包括螺栓81和螺母82。螺栓81从第一锁附孔13进入第二锁附孔43后，螺栓81的另一端与螺母82连接。当然，螺栓81和螺母82也可以根据实际需要倒过来安装。优选方案中，螺母82朝向安装台1的面与固定台4之间预设有间隙D，进而使安装台1和固定台4之间在纵向形成一定的缝隙，使安装台1可以相对固定台4横向移动。通过紧固组件8一方面将安装台1安装在固定台4上面，防止安装台1脱离固定台4，另一方面，通过间隙D，安装台1可以相对于固定台4形成一定的间隙，以方便浮动调节过程中，安装台1可以在固定台4上跟随定位件3做横向的左右位移。紧固组件8与安装台1的第一锁附孔13孔壁之间水平方向(即横向)预设有间隙B，这样，安装台1可以在定位件3在带动下左右位移，实现浮动调节。另外安装台1和固定台4还分别对应设有纵向延伸并联通的第一通孔12和第二通孔42。定位件3具有定位部31和安装部32。定位件3整体呈近似“凸”字形，其中窄的一端为定位部31。定位件3的定位部31从固定台4的第二通孔42穿入安装台1的第一通孔12后，伸出并外置在安装台1。安装部32则容置在第二通孔42内。优选方案中，第二通孔42为上窄下宽的台阶孔。定位件3的安装部32设有斜面321，当安装部32与安装台1底部相抵时，斜面321在第二通孔42的窄段，此时定位件3不允许在固定台4的左右位移。当安装部32与安装台1底部分离，斜面321逐渐离开第二通孔42的窄段，进入第二通孔42宽段，定位件3安装部32与第二通孔42的孔壁两侧分别形成间隙A，此时定位件3的与第二通孔42内左右位移。优选方案中，安装部32与第二通孔42的孔壁间隙A的最大值小于探针2的横截面直径的二分之一。如，探针2的横截面直径为3mm,两侧间隙A的最大值为1mm等，具体可以根据实际需要设置，但间隙A、间隙C、探针2的横截面直径应对应匹配，以保证浮动调节过程中，定位件3横向位移浮动调节后，探针2和转接针5之间仍能保持良好的接触，探针2与连接器9的焊点93得以对准。如图6所示，两排探针2与两个定位件3外置在安装台1的定位部31根据与连接器9相匹配的形状分布，这样使定位件3的定位部31对应***连接器9的凹部91后，探针2刚好与连接器9的焊点93一一对准。

参考图7，定位件3还包括报警针33和弹性组件34，每个定位件3的安装部32的两侧设有纵向向下延伸的第三收容孔35，报警针33安装在第三收容孔35，报警针33的一端外露在第三收容孔35。优选方案中，两侧的第三收容孔35对称中心处，定位件3的安装部32设有纵向向下延伸的第四收容孔36，弹性组件34一端固定安装在第四收容孔36内。PCB板7固定安装在固定台4的底部。弹性组件34的另一端与PCB板7相抵。弹性组件34可以是弹簧或者其它弹性零件。检测装置工作时，定位件3与连接器9相抵，推动定位件3向下运动，弹性组件34被压缩，当报警针33与PCB板7的对应的焊点接触时，触发检测装置的报警电路，提示检测装置上的浮动调节失败，定位件3没有顺利进入连接器9的凹部91或者探针2没有与连接器9的焊点93对准。优选方案中，检测装置还包括基板6，固定台4固定安装在基板6上。检测装置的信号输出排线通过相应的接口插接在PCB板7上，实现检测采集信号的对外输出。由于浮动调节机构工作时，固定台4是固定的，避免了现有技术中存在的排线晃动，影响信号的传送，降低排线的寿命和测试稳定性等问题的出现。另外，转接针5的另一端测试过程中，与PCB板7上的对应出点接触。由于采用探针2加转接针5的组合，有利于探针2的加工，避免探针2由于长度过大造成的硬度降低问题。同时，探针2加转接针5为浮动调节的实现提供了可能。

这样，检测装置上的浮动调节机构通过间隙A、间隙B、间隙C、间隙D的组合、安装台1与固定台4的组合、探针2、转接针5和报警针33的组合、定位件3的特殊结构以及定位件3的定位部31与连接器9凹部91的互相协助等各种技术特征的综合应用，实现了定位件3***连接器9的两端凹部91过程中，当存在位置偏差致定位件3与连接器9的壁部92相抵时，定位件3、安装台1、探针2往校正方向或修正方向做实时的同步移动，及时的识别位置偏差并动态的浮动调节它们与连接器9的相对位置，提高了检测装置与检测对象的接合速度和对位精度，有效保护了探针、连接器和排线，增强了检测的稳定性。

下面参考3、4和5，是浮动调节机构进行浮动调节的工作过程示意图，下面结合图对检测装置的浮动调节的工作原理和发明方法作更进一步的描述：

无位置偏差的状态：检测装置在使用时，如果定位件3与连接器9完全无位置偏差，由于定位件3的定位部31高于探针2，所以定位部31会率先***连接器9的凹部91，继续靠近后，定位部31与凹部91底部相抵后，推动定位件3向下运动压缩弹性组件34。探针2逐渐靠近并最后接触并压合在连接器9的焊点93，最后连接器9的焊点93、探针2、转接针5、PCB对应的触点依次连接导通。由于定位部31与凹部91相互的定位作用，探针2自动的与焊点93一一对准。另外，连接器9的焊点93给探针2施加了向下的力，使探针2与转接针5紧紧的接触，进而也使转接针5与PCB板7上对应的触点紧密接触，提高探针2与PCB板7上对应的触点的导通性能。

存在位置偏差的状态：由于存在位置误差或零部件的公差，实际工作过程中，或多或少存在一定的位置偏差，导致定位部31无法顺利进入凹部91，或者探针2无法与连接器9的焊点精确对准。本发明由于在检测装置设计了浮动调节机构，可以实现定位件3、探针2相对与连接器9自动的浮动调节。参考3、4和5所示，浮动调节机构实现浮动调节时，通过定位件3的纵向行程和横向行程来实现。其中定位件3纵向行程包括第一纵向行程：定位件3与连接器9的壁部92相抵后，连接器9的壁部92的压力使定位件3逐渐往固定台4内部纵向收缩，压缩弹性组件34；由于定位件3的安装部32的斜面321逐渐离开第二通孔42的窄段，安装部32与第二通孔42的孔壁的间隙A逐渐增大。定位件3的横向行程被释放并使横向行程也逐渐增大。这时，定位件3可以逐渐向校正方向或修正方向位移(如图3所示的状态下，校正方向可以理解为水平向右的方向)，而横向行程中，定位件3在固定台4的横向位移带动安装台1及安装台1上的探针2跟随定位件3同时横向位移，自动对位置偏差进行校正/修正。

参考图3，定位件3纵向行程还包括第二纵向行程：第一纵向行程结束后，由于定位件3与连接器9的壁部92相抵时对应的位置偏差超出浮动调节机构的浮动调节范围，所以在连接器9的壁部92推动作用下，定位件3往固定台4内部继续纵向收缩直至定位件3上的报警针33与报警电路的对应触点接触，说明定位件3做了最大范围的横行行程，但浮动调节仍然失败，这时报警针33触发报警，避免进一步压缩，损害探针2或连接器9。

参考图4和5，定位件3纵向行程还包括第三纵向行程：经过定位件3的第一纵向行程和横向行程的初步浮动调节后，定位件3的定位部31顺利离开连接器9的壁部92，顺利进入连接器9的凹部91，定位件3与连接器9继续靠近后，连接器9的凹部91的底部与定位件3相抵后使定位件3往固定台4内部纵向收缩进而关闭了横向行程并使探针2与连接器9的焊点91对应接触并且不再横向移动。参考图5，在第三纵向行程过程中，定位部31顺利离开连接器9的壁部92后，在弹性组件34的向上弹力作用，定位件3会向上运动，使定位部31进一步进入连接器9的凹部91并与凹部91的底部相抵后，定位件3再向下运动，使连接器9的焊点92与探针2相接触并压合。由于定位部31顺利进入连接器9的凹部91，所以第三纵向行程结束后，报警针33与PCB板7还有一段距离，所以报警针33不会与PCB板7的对应焊点或触点接触，也就不会触发报警。

这样，通过检测装置的浮动调节机构，使得通过定位件3的纵向行程和横向行程的组合和协助，定位件3在固定台4的横向位移带动安装台1及安装台1上的探针2跟随定位件3同时横向位移，使定位件3顺利进入连接器9凹部91，也进一步完成探针2与连接器9的焊点92位置的校正与压合，提高测试效率，也避免了位置偏差使探针2或连接器9被压坏。

综上所述，概括起来，本发明检测装置的浮动调节方法包括以下步骤：检测装置的定位件3***连接器9的两端凹部91过程中，当存在位置偏差致定位件3与连接器9的壁部92相抵时，触发浮动调节机构的浮动调节；

浮动调节机构使定位件3执行第一纵向行程：定位件3与连接器9的壁部92相抵后，定位件3逐渐往固定台4内部纵向收缩，进而释放定位件3的横向行程并使横向行程的范围逐渐增大；

定位件3执行第一纵向行程过程中，定位件3同步执行横向行程，往校正方向横向位移，进而带动安装台1及安装台1上的探针2同步横向位移，使定位件3顺利进入连接器9凹部91与/或完成探针2与连接器9的焊点92位置的校正；

当定位件3与连接器9的壁部92相抵对应的位置偏差超出浮动调节机构的浮动调节范围时，第一纵向行程结束后，浮动调节机构使定位件3执行第二纵向行程：定位件3往固定台4内部继续纵向收缩直至定位件3上的报警针33与报警电路的对应触点接触，进而触发检测装置的报警电路；

浮动调节机构使定位件3执行第三纵向行程：定位件3顺利进入连接器9凹部91后，连接器9凹部91的底部与定位件3相抵使定位件3往固定台4内部纵向收缩进而关闭定位件3横向行程并使探针2与连接器9的焊点93对应接触。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效技术手段的变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。另外，以上文字描述未尽之处也可以参考图1至8的表示去实施。

Claims (13)

1.检测装置，包括探针、定位件、安装台和固定台，所述探针装设在安装台上，探针与定位件外置在安装台的部分根据与连接器相匹配的形状分布，其特征在于：还包括浮动调节机构，用于在所述定位件***连接器的两端凹部过程中，当存在位置偏差致定位件与连接器的壁部相抵时，浮动调节机构动作以使定位件、安装台、探针往校正方向同步移动以实现在固定台上浮动调节它们与连接器的相对位置，进而使定位件顺利进入连接器凹部与/或完成探针与连接器的焊点之间位置的校正。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述浮动调节机构还用于定位件与连接器的壁部相抵时对应的位置偏差超出浮动调节机构的浮动调节范围时，浮动调节机构通过定位件上的报警针触发检测装置的报警电路。

3.根据权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，所述浮动调节机构的浮动调节通过所述定位件的纵向行程和横向行程实现，其中所述的定位件的纵向行程包括第一纵向行程：定位件与连接器的壁部相抵后，定位件逐渐往固定台内部纵向收缩，进而释放定位件的横向行程并使其逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述浮动调节机构的浮动调节通过所述定位件的纵向行程和横向行程实现，其中所述的定位件的纵向行程包括第二纵向行程：第一纵向行程结束后，定位件往固定台内部继续纵向收缩直至定位件上的报警针与报警电路的对应触点接触。

5.根据权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，所述浮动调节机构的浮动调节通过所述定位件的纵向行程和横向行程实现，其中所述的定位件的纵向行程包括第三纵向行程：定位件顺利进入连接器凹部后，连接器凹部的底部与定位件相抵使定位件往固定台内部纵向收缩进而关闭所述横向行程并使所述探针与连接器的焊点对应接触。

6.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述浮动调节机构的浮动调节通过所述定位件的纵向行程和横向行程实现，其中所述的定位件的纵向行程包括第三纵向行程：定位件顺利进入连接器凹部后，连接器凹部的底部与定位件相抵使定位件往固定台内部纵向收缩进而关闭所述横向行程并使所述探针与连接器的焊点对应接触。

7.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述的横向行程中，定位件在固定台的横向位移带动安装台及安装台上的探针跟随定位件同时横向位移。

8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括PCB板，所述安装台设置在固定台上面，所述PCB板固定在固定台底部，检测装置的信号输出排线插接在所述的PCB板。

9.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，还包括PCB板，所述安装台设置在固定台上面，所述PCB板固定在固定台底部，所述的浮动调节机构通过定位件上的报警针与PCB板上对应的触点接触以触发检测装置的报警电路。

10.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，所述固定台上设有与探针一一对应的转接针；所述的探针与连接器的焊点对应接触后，所述的转接针一端与探针接触，另一端与PCB板对应的触点分别接触，进而导通并实现检测信号的输入。

11.一种检测装置的浮动调节方法，其特征在于,包括以下步骤：

检测装置的定位件***连接器的两端凹部过程中，当存在位置偏差致定位件与连接器的壁部相抵时，触发浮动调节机构的浮动调节；

浮动调节机构使定位件执行第一纵向行程：定位件与连接器的壁部相抵后，定位件逐渐往固定台内部纵向收缩，进而释放定位件的横向行程并使横向行程的范围逐渐增大；

定位件执行第一纵向行程过程中，定位件同步执行横向行程，往校正方向横向位移，进而带动安装台及安装台上的探针同步横向位移，使定位件顺利进入连接器凹部与/或完成探针与连接器的焊点位置的校正。

12.根据权利要求11所述的检测装置的浮动调节方法，其特征在于，还包括步骤：当定位件与连接器的壁部相抵对应的位置偏差超出浮动调节机构的浮动调节范围时，第一纵向行程结束后，浮动调节机构使定位件执行第二纵向行程：定位件往固定台内部继续纵向收缩直至定位件上的报警针与报警电路的对应触点接触，进而触发检测装置的报警电路。

13.根据权利要求11所述的检测装置的浮动调节方法，其特征在于，还包括步骤：浮动调节机构使定位件执行第三纵向行程：定位件顺利进入连接器凹部后，连接器凹部的底部与定位件相抵使定位件往固定台内部纵向收缩进而关闭所述定位件横向行程并使所述探针与连接器的焊点对应接触。