CN217007585U - 一种提高定位扎针精度的飞针测试装置 - Google Patents

Abstract

一种提高定位扎针精度的飞针测试装置，包括机架，及设置在机架上的：承载模块，设有一用于承载待测PCB板的载板。移动模块，对应布置于水平台面的上方，移动模块包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构和基座；基座安装于Z轴移动机构的移动端；Z轴移动机构连接于X轴移动机构的移动端；X轴移动机构连接于Y轴移动机构的移动端。测试模块，包括探针和测试相机，探针和测试相机均位于基座上；探针竖直向下延伸；测试相机朝向水平台面设置。定位模块，包括定位相机和激光测距仪，定位相机和激光测距仪均位于基座上；定位相机朝向水平台面设置；激光测距仪位于探针的正上方，且竖直向下设置。

Description

一种提高定位扎针精度的飞针测试装置

技术领域

本实用新型涉及PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)测试技术领域，特别涉及一种提高定位扎针精度的飞针测试装置。

背景技术

目前，PCB逐渐向轻薄化的方向发展，其电路结构变得越来越复杂，并且对可靠性的要求也越来越高。通常，PCB印制完成后需要使用探针对PCB的电路进行检测。

飞针测试是目前电气测试一些主要问题的最新解决办法，主要包括可在X轴和Y轴上安装由电机驱动的可独立快速移动的探针或装有针盘的治具，其主要是利用探针在Z轴方向的移动实现和PCB板的焊点进行接触进行电气测量。它用探针来取代针床，使用多个由马达驱动的、能够快速移动的电气探针同器件的引脚进行接触并进行电气测量。飞针测试的出现已经改变了低产量与快速转换装配产品的测试方法，大大缩短了产品设计周期和投入市场的时间。

飞针测试机可检查短路、开路和元件值。在飞针测试上也使用了一个相机来帮助查找丢失元件。用相机来检查方向明确的元件形状，如极性电容。但是飞针测试机目前主要存在的不足包括：1.探针定位精度不高，下针位置不准，检测效率低，且探针容易扎伤产品。2.探针移动时容易出现撞针情况，即探针移动过程中容易撞到PCB板上的元器件，造成探针和PCB板上元器件损坏。

有鉴于此，针对PCB板的飞针测试如何设计一种提高定位扎针精度、避免撞针、避免扎伤产品、提高检测效率的飞针测试装置是本实用新型研究的课题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种提高定位扎针精度的飞针测试装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种提高定位扎针精度的飞针测试装置，所述装置包括机架，还包括设置在机架上的：

承载模块，该承载模块设有一用于承载待测PCB板的载板。

移动模块，该移动模块对应布置于所述机架的水平台面的上方，所述移动模块包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构和基座；所述基座安装于所述Z轴移动机构的移动端，由Z轴移动机构驱动在Z轴方向上移动；所述Z轴移动机构连接于所述X轴移动机构的移动端，由所述X轴移动机构驱动所述Z轴移动机构和所述基座在X轴方向上移动；所述X轴移动机构连接于所述Y轴移动机构的移动端，构成所述Y轴移动机构带动所述X轴移动机构、所述Y轴移动机构和基座在Y轴方向上移动的结构。

测试模块，包括探针和测试相机，所述探针和所述测试相机均位于基座上；所述探针竖直向下延伸；所述测试相机朝向所述水平台面设置。

定位模块，包括定位相机和激光测距仪，所述定位相机和所述激光测距仪均位于基座上；所述定位相机朝向所述水平台面设置；所述激光测距仪位于所述探针的正上方，且竖直向下设置。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1.上述方案中，本技术方案的工作过程为：将待测PCB板放置于载板上，先由测试模块的测试相机对PCB板拍照，视觉定位PCB板上的Mark点（PCB应用于自动贴片机上的位置识别点）进行定位产品，并获取NG Zone（不良区域）坐标。再通过移动模块的X轴移动机构和Y轴移动机构配合，将探针移动到对应的待检测区域。再通过定位模块上的定位相机对不良处PCB点轮廓拍照，视觉定位分析下针点并进行精准定位分析，判断是否可以下针。同时，拍照定位过程中，通过激光测距仪测量不良处PCB点所在平面的高度，确定探针下针高度。再通过Z轴移动机构驱动探针向下移动，下针到不良处PCB点进行检测。

视觉定位Mark点、获取NG Zone坐标、视觉定位分析下针点均可通过现有软件实现，如视觉定位Mark点通过Halcon软件实现，获取NG Zone坐标通过Halcon软件实现，视觉定位分析下针点通过Halcon软件实现，本领域技术人员可以实现，不是本技术方案的创新点，所以未作过多赘述。

移动探针可通过现有技术如伺服传动***实现，本领域技术人员可以实现，不是本技术方案的创新点，所以未作过多赘述。

2.上述方案中，所述移动模块包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构和基座。设置三轴移动机构，使探针在三维内任意移动。

3.上述方案中，本技术方案设置两个相机，在测试模块设置一测试相机，其用于对产品进行检测，确定不良点的大致范围，在飞针测试时，也可以用于拍照分析PCB板上的LED灯等指示元器件来判断测试结果。在定位相机设置一定位相机，用于在不良区域内精确定位不良PCB点，定位探针的下针点，提高定位探针下针位置的精确度，有效避免扎伤PCB板及板上元器件，提高飞针测试的检测效率。

4.上述方案中，在探针上方设置一激光测距仪，用于测量对应PCB不良点所在平面的高度，避免探针移动时出现撞针的情况，减少探针损伤的可能性，降低生产成本。

5.上述方案中，所述载板的上表面作为承载待测PCB板的水平台面。

6.上述方案中，所述测试相机和定位相机均为CCD相机。

7.上述方案中，所述定位相机和所述测试相机在X轴方向上间隔布置。

8.上述方案中，X轴移动机构包括X轴滑轨、X轴滑块和X轴驱动机构，所述X轴滑块经由所述X轴驱动机构驱动，滑动连接在所述X轴滑轨上，所述Z轴移动机构定位在所述X轴滑块上。

9.上述方案中，Y轴移动机构包括Y轴滑轨、Y轴滑块和Y轴驱动机构，所述Y轴滑块经由所述Y轴驱动机构驱动，滑动连接在所述Y轴滑轨上，所述X轴移动机构定位在所述Y轴滑块上。

10.上述方案中，Z轴移动机构包括Z轴滑轨、Z轴滑块和Z轴驱动机构，所述Z轴滑块经由所述Z轴驱动机构驱动，滑动连接在所述Z轴滑轨上，所述基座定位在所述Z轴滑块上。

11.上述方案中，所述Z轴驱动机构包括伺服电机。

本实用新型工作原理是：将待测PCB板放置于载板上，先由测试模块的测试相机对PCB板拍照，视觉定位PCB板上的Mark点进行定位产品，并获取NG Zone（不良区域）坐标。再通过移动模块的X轴移动机构和Y轴移动机构配合，将探针移动到对应的待检测区域。再通过定位模块上的定位相机对不良处PCB点轮廓拍照，视觉定位分析下针点并进行精准定位分析，判断是否可以下针。同时，拍照定位过程中，通过激光测距仪测量不良处PCB点所在平面的高度，确定探针下针高度。再通过Z轴移动机构驱动探针向下移动，下针到不良处PCB点进行检测。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、由于本实用新型在探针上方设置一激光测距仪，用于测量对应PCB不良点所在平面的高度，避免探针移动时出现撞针的情况，减少探针损伤的可能性，降低生产成本。

2、由于本实用新型在测试模块设置一测试相机，其用于对产品进行检测，确定不良点的大致范围，在飞针测试时，也可以用于拍照分析PCB板上的LED灯等指示元器件来判断测试结果。

3、由于本实用新型在定位相机设置一定位相机，用于在不良区域内精确定位不良PCB点，定位探针的下针点，提高定位探针下针位置的精确度，有效避免扎伤PCB板及板上元器件，提高飞针测试的检测效率。

附图说明

附图1为本实用新型实施例飞针测试装置的主视图；

附图2为本实用新型实施例飞针测试装置的俯视图；

附图3为本实用新型实施例飞针测试装置的侧视图。

以上附图中：1、机架；2、载板；3、X轴移动机构；31、X轴滑轨；4、Y轴移动机构；41、Y轴滑轨；5、Z轴移动机构；51、Z轴滑轨；52、Z轴滑块；53、伺服电机；6、基座；7、探针；8、测试相机；9、定位相机；10、激光测距仪。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：一种提高定位扎针精度的飞针测试装置

参见附图1~3所示，所述装置包括机架1，还包括设置在机架1上的：

承载模块，该承载模块设有一用于承载待测PCB板的载板2；

移动模块，该移动模块对应布置于所述机加1的水平台面的上方，所述移动模块包括X轴移动机构3、Y轴移动机构4、Z轴移动机构5和基座6；所述基座6安装于所述Z轴移动机构5的移动端，由Z轴移动机构5驱动在Z轴方向上移动；所述Z轴移动机构5连接于所述X轴移动机构3的移动端，由所述X轴移动机构3驱动所述Z轴移动机构5和所述基座6在X轴方向上移动；所述X轴移动机构3连接于所述Y轴移动机构4的移动端，构成所述Y轴移动机构4带动所述X轴移动机构3、所述Y轴移动机构4和基座6在Y轴方向上移动的结构。

X轴移动机构3包括X轴滑轨31、X轴滑块和X轴驱动机构，所述X轴滑块经由所述X轴驱动机构驱动，滑动连接在所述X轴滑轨31上，所述Z轴移动机构5定位在所述X轴滑块上。Y轴移动机构4包括Y轴滑轨41、Y轴滑块和Y轴驱动机构，所述Y轴滑块经由所述Y轴驱动机构驱动，滑动连接在所述Y轴滑轨41上，所述X轴移动机构3定位在所述Y轴滑块上。 Z轴移动机构5包括Z轴滑轨51、Z轴滑块52和Z轴驱动机构，所述Z轴滑块52经由所述Z轴驱动机构驱动，滑动连接在所述Z轴滑轨51上，所述基座6定位在所述Z轴滑块52上。所述Z轴驱动机构包括伺服电机53。

测试模块，包括探针7和测试相机8，所述探针7和所述测试相机8均位于基座6上；所述探针7竖直向下延伸；所述测试相机8朝向所述水平台面设置；

定位模块，包括定位相机9和激光测距仪10，所述定位相机9和所述激光测距仪10均位于基座6上；所述定位相机9朝向所述水平台面设置；所述激光测距仪10位于所述探针7的正上方，且竖直向下设置。

本实施例中所述测试相机8和定位相机9均为CCD相机。所述定位相机9和所述测试相机8在X轴方向上间隔布置。

本实施例工作过程为：将待测PCB板放置于载板2上，先由测试相机8对PCB板拍照，视觉定位PCB板上的Mark点进行定位产品，并获取NG Zone（不良区域）坐标。再通过移动模块的X轴移动机构3和Y轴移动机构4配合，将探针7移动到对应的待检测区域。再通过定位模块上的定位相机9对不良处PCB点轮廓拍照，视觉定位分析下针点并进行精准定位分析，判断是否可以下针。同时，拍照定位过程中，通过激光测距仪10测量不良处PCB点所在平面的高度，确定探针7下针高度。再通过Z轴移动机构5驱动探针7向下移动，下针到不良处PCB点进行检测。测量过程中，测试相机8对PCB上LED灯进行分析，若灯亮，则PCB板电气性能好，则PCB板进入下一工序，若灯不亮，则判定为不良品，被排出产线外。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种提高定位扎针精度的飞针测试装置，其特征在于：所述装置包括机架（1），还包括设置在机架（1）上的：

承载模块，该承载模块设有一用于承载待测PCB板的载板（2）；

移动模块，该移动模块对应布置于所述机架（1）的水平台面的上方，所述移动模块包括X轴移动机构（3）、Y轴移动机构（4）、Z轴移动机构（5）和基座（6）；所述基座（6）安装于所述Z轴移动机构（5）的移动端，由Z轴移动机构（5）驱动在Z轴方向上移动；所述Z轴移动机构（5）连接于所述X轴移动机构（3）的移动端，由所述X轴移动机构（3）驱动所述Z轴移动机构（5）和所述基座（6）在X轴方向上移动；所述X轴移动机构（3）连接于所述Y轴移动机构（4）的移动端，构成所述Y轴移动机构（4）带动所述X轴移动机构（3）、所述Y轴移动机构（4）和基座（6）在Y轴方向上移动的结构；

测试模块，包括探针（7）和测试相机（8），所述探针（7）和所述测试相机（8）均位于基座（6）上；所述探针（7）竖直向下延伸；所述测试相机（8）朝向所述水平台面设置；

定位模块，包括定位相机（9）和激光测距仪（10），所述定位相机（9）和所述激光测距仪（10）均位于基座（6）上；所述定位相机（9）朝向所述水平台面设置；所述激光测距仪（10）位于所述探针（7）的正上方，且竖直向下设置。

2.根据权利要求1所述的提高定位扎针精度的飞针测试装置，其特征在于：所述载板（2）的上表面作为承载待测PCB板的水平台面。

3.根据权利要求1所述的提高定位扎针精度的飞针测试装置，其特征在于：所述测试相机（8）和定位相机（9）均为CCD相机。

4.根据权利要求1所述的提高定位扎针精度的飞针测试装置，其特征在于：所述定位相机（9）和所述测试相机（8）在X轴方向上间隔布置。

5.根据权利要求1所述的提高定位扎针精度的飞针测试装置，其特征在于：X轴移动机构（3）包括X轴滑轨（31）、X轴滑块和X轴驱动机构，所述X轴滑块经由所述X轴驱动机构驱动，滑动连接在所述X轴滑轨（31）上，所述Z轴移动机构（5）定位在所述X轴滑块上。

6.根据权利要求1所述的提高定位扎针精度的飞针测试装置，其特征在于：Y轴移动机构（4）包括Y轴滑轨（41）、Y轴滑块和Y轴驱动机构，所述Y轴滑块经由所述Y轴驱动机构驱动，滑动连接在所述Y轴滑轨（41）上，所述X轴移动机构（3）定位在所述Y轴滑块上。

7.根据权利要求1所述的提高定位扎针精度的飞针测试装置，其特征在于： Z轴移动机构（5）包括Z轴滑轨（51）、Z轴滑块（52）和Z轴驱动机构，所述Z轴滑块（52）经由所述Z轴驱动机构驱动，滑动连接在所述Z轴滑轨（51）上，所述基座（6）定位在所述Z轴滑块（52）上。

8.根据权利要求7所述的提高定位扎针精度的飞针测试装置，其特征在于：所述Z轴驱动机构包括伺服电机（53）。

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