160的表面设有粗糙层。有一定粗糙度的夹紧条也能令PCB夹持更加可靠。
[0054]进一步地，所述夹紧条160为绝缘材料制成。本实施例中，为塑胶制成，塑胶制作的夹紧条160的变形特性还能令PCB表面避免被刮伤，也可以起到绝缘的作用。
[0055]如图4所示，本发明实施例还提供一种立式飞针测试机夹具的设计方法，所述立式飞针测试机夹具为上述任意一项实施例中所述的立式飞针测试机夹具，由于所述上夹具和所述下夹具对称设置，结构相同，所以，只需要对所述上夹具进行设计，就可以得到整个立式飞针测试机夹具，具体的，所述设计方法包括:
[0056]步骤S310，根据设计目标，确定所需夹持PCB板的厚度、宽度、立式飞针测试机夹具的最大厚度；
[0057]首先确定设计目标，即要确定夹具所需要夹持的PCB的厚度范围及宽度。PCB厚度及宽度的不同对于夹持力也就不同，PCB越厚则需要越大的力才能将其夹持住。
[0058]步骤S320，根据PCB板的厚度、宽度，确定所述气缸的输出力；
[0059]立式飞针测试机夹具的连接杆130是整个夹具的主要受力部件，对其进行受力分析就可以知道夹具的夹持力及气缸的输出力的相互关系，受力分析如图3可得出:
[0060]S~2+(L-K) ~2 = L~2 (I)
[0061]tan Θ = S/(L_K) = F1/F2 (2)
[0062]则所述气缸的输出力满足:
[0063]Fl = F2* (L'2-(L-K) '2) '0.5/ (L-K) (3)
[0064]其中，
[0065]Fl为气缸的输出力；
[0066]F2为立式飞针测试机夹具的夹持力；
[0067]L为所述连接杆的长度；
[0068]K为夹持PCB板时连接杆一端点运动距离(夹具的行程)。
[0069]根据经验或实验确定PCB厚度与夹持力F2的关系，初始设计时根据夹持力最大的一种情况来进行设计，后面再对各种情况进行校核。由PCB最大厚度可以确定夹具的行程K，即夹具由初始状态到夹持状态夹具活动板120的前后运动的距离，在夹持厚度最小的PCB时夹具行程最大。
[0070]具体的，通过采用一夹持工具在上下方向对PCB板进行夹持，计算出最大的夹持力。
[0071]由上述公式可以知道当其他数值确定时行程越小，夹具的夹持力越大，所以在设计时为了提高气缸输出力转化效率，则需要尽可能减小行程。
[0072]由公式也可以知道当其他数值确定时连接杆长度L越大，夹具的夹持力越大，所以在设计时为了提高气缸输出力转化效率，则需要尽可能使K越大。
[0073]由于连接杆的长度决定了夹具整体的厚度，所以根据所允许的夹具厚度确定连接杆杆长L0
[0074]步骤S330，根据立式飞针测试机夹具的最大厚度，确定所述气缸的输出端的行程;
[0075]由公式⑴和⑵所述气缸的输出端的行程满足:
[0076]S = (L'2-(L-K) '2) '0.5 (4)
[0077]其中，S为气缸输出端的行程。
[0078]当确定F2、K、L后可以计算得出气缸的输出力Fl及其行程S，夹持力最大时输出力也最大，夹具行程K最大时气缸行程S也最大。根据这两个参数，可以进行气缸的选型。
[0079]进一步地，气缸选型完成后需进行核算，核算各种PCB厚度的夹持力是否满足要求，核算气缸安装空间是否满足夹具所允许的厚度要求(详细设计时)，核算气缸的其它参数是否满足夹具的要求。
[0080]步骤S340，确定所述立式飞针测试机夹具受力点和前后导向单元的位置；
[0081]各种参数确定后也就知道夹具的各个主要零部件所受力最大时情况，初步确定夹具的两个受力点位置及夹具活动板导向位置，并对各个受力部件进行初始设计。
[0082]此时，所述立式飞针测试夹具的设计完成。通过对受力分析，选出合适的气缸以及各部件的安装位置，实现了夹持的可靠。
[0083]在其他实施例中，还包括对各受力部件进行有限元仿真分析步骤。
[0084]根据受力大小、位置等对各个受力部件进行有限元仿真。设定各个受力部件所允许的变形大小、变形均匀度、制造成本等目标，若仿真结果满足上述要求，则确定夹具受力点及导向位置以及各个受力部件的初步结构。若不满足，则需判断是受力部件的问题还是受力点及导向位置的问题，并进行相应的修改，直到满足要求。最后在根据夹具其它要求进行夹具的详细设计，最终达到夹具设计目标。
[0085]具体的，本实施例中，所要夹持PCB厚度范围为0.5?5mm，宽度为35?610mm，夹具最大开合行程为6_(可以根据所述立式飞针测试机夹具的安装空间大小、以及PCB板的厚度进行确定)。
[0086]根据试验，确定最大夹持力F2为225N能将厚度为5_的PCB夹持可靠。
[0087]夹持5mm厚PCB时夹具行程K为1mm。根据夹具所允许的厚度要求连接杆长度L为 42mm0
[0088]由上，则有气缸的输出力Fl为100N。
[0089]夹持厚度最小PCB所需气缸的行程最大，则可知夹持厚度为0.5mm时，气缸的行程为 20.7mm。
[0090]故根据一般负载时气缸输出力为100N、行程大于20.7mm条件进行气缸选型，选取了一般负载时气缸输出力为110N、行程最大为25mm的气缸。然后按照气缸输出力为IlON来进行各种厚度PCB的夹持力核算，核算结果认为都能满足要求。接着初步确定夹具的两个受力点位置及夹具活动板导向位置，并对各个受力部件进行初始设计。有限元仿真结果表明各个受力部件满足相关要求。最后，根据夹具的其它要求对整个夹具的结构进行细化，最终设计出如图1?2所示的夹具。
[0091]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【主权项】
1.一种立式飞针测试机夹具，包括对称的设置在所述立式飞针测试机上的上夹具和下夹具，其特征在于，所述上夹具包括: 夹具固定板，所述夹具固定板与所述立式飞针测试机固定连接；所述夹具固定板上延长度方向活动的设置有夹紧轴； 夹具活动板，配合夹具固定板对PCB板进行夹紧与松开； 连接杆，所述连接杆一端与所述夹紧轴活动连接，另一端与所述夹具活动板活动连接; 驱动所述夹紧轴延所述夹具固定板长度方向活动的驱动装置； 垂直设置于所述夹具固定板和所述夹具活动板上的前后导向单元。2.如权利要求1所述的立式飞针测试机夹具，其特征在于，所述驱动装置为气缸，所述气缸的输出轴与所述夹紧轴的一端固定连接。3.如权利要求2所述的立式飞针测试机夹具，其特征在于，所述夹具固定板上设置有与所述夹紧轴适配的左右导向单元。4.如权利要求1所述的立式飞针测试机夹具，其特征在于，所述前后导向单元包括一端固定于所述夹紧固定板上，另一端活动的穿设于所述夹紧活动板上的导向轴。5.如权利要求4所述的立式飞针测试机夹具，其特征在于，所述前后导向单元还包括固定所述导向轴的导向轴安装座，所述导向轴安装座固定设置于所述夹紧固定板上。6.如权利要求4所述的立式飞针测试机夹具，其特征在于，所述夹紧活动板上设有与所述导向轴适配的通孔。7.如权利要求6所述的立式飞针测试机夹具，其特征在于，所述通孔内设置有与所述导向轴适配的直线轴承。8.如权利要求1所述的立式飞针测试机夹具，其特征在于，所述夹具固定板和所述夹具活动板相对的一侧分别设置有具有弹性的夹紧条。9.如权利要求8所述的立式飞针测试机夹具，其特征在于，所述夹紧条的表面设有粗糙层。10.如权利要求8所述的立式飞针测试机夹具，其特征在于，所述夹紧条为绝缘材料制成。11.一种立式飞针测试机夹具的设计方法，其特征在于，所述立式飞针测试机夹具为权利要求1-10任意一项所述的立式飞针测试机夹具，所述设计方法包括: 根据设计目标，确定所需夹持PCB板的厚度、宽度、立式飞针测试机夹具的最大厚度； 根据PCB板的厚度、宽度，确定所述气缸的输出力； 根据立式飞针测试机夹具的最大厚度，确定所述气缸的输出端的行程； 确定所述立式飞针测试机夹具受力点和前后导向单元的位置。12.如权利要求11所述的立式飞针测试机夹具的设计方法，其特征在于， 所述气缸的输出力满足:F1=F2*(L~2-(L-K) '2) '0.5/(L-K)， 其中， Fl为气缸的输出力； F2为立式飞针测试机夹具的夹持力； L为所述连接杆的长度；K为夹持PCB板时连接杆一端点运动距离(夹具的行程)。13.如权利要求11所述的立式飞针测试机夹具的设计方法，其特征在于，所述气缸的输出端的行程满足:S=(L~2-(L-K) '2) ~0.5，其中，S为气缸输出端的行程。
【专利摘要】本发明适用于PCB板夹具领域，提供一种立式飞针测试机夹具，包括对称的设置的上夹具和下夹具，所述上夹具包括夹具固定板、夹具活动板、带动所述夹具活动板靠近或远离所述夹具固定板的连接杆、驱动装置、前后导向单元；所述夹具固定板上延长度方向活动的设置有夹紧轴，所述连接杆分别与所述夹紧轴和所述夹具活动板活动连接；所述驱动装置驱动所述夹紧轴，并带动与其连接的连接杆运动，从而实现与连接杆活动连接的夹具活动板靠近会远离夹具固定板。本发明实施例支点在最上方，夹紧PCB板时，能形成V字形的状态，即夹具活动板的下方比上方更靠近PCB，夹持更加可靠。本发明实施例还提供一种立式飞针测试机夹具的设计方法。
【IPC分类】G01R1/04
【公开号】CN105021851
【申请号】CN201510423564
【发明人】谭艳萍, 王星, 翟学涛, 杨朝辉, 高云峰
【申请人】大族激光科技产业集团股份有限公司, 深圳市大族数控科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月17日