平面式飞针测试机夹具及其设计方法
【技术领域】
[0001]本发明属于印制电路板工装夹具领域，尤其涉及一种平面式飞针测试机夹具及其设计方法。
【背景技术】
[0002]飞针测试机是在X-Y轴上安装由电机驱动的可独立快速移动的探针，利用探针在Z方向的可控移动和固定在机器上的印制电路板(PCB)的焊点进行接触，并进行电气测量的设备。平面式飞针测试机的PCB与地面平行，可分为单面和双面测试机。单面测试机每次仅对PCB的一面测试，该机器夹具一般是真空吸附形式，夹具结构较简单。双面测试机每次均需要对PCB两面测试，PCB固定时一般由前夹具固定PCB的前端，后夹具固定PCB的后端，前后夹具的主体结构一般一样，前夹具基本上相当于将后夹具倒过来放置。双面平面式飞针测试机夹具本身及PCB的重力对其夹持效果影响较大，夹具结构原理较为复杂。在现有的平面式飞针测试机夹具中，夹具的夹持力不够均匀，导致夹持不可靠，夹具的开发周期长，制作成本偏尚。
【发明内容】
[0003]本发明实施例的目的在于提供一种平面式飞针测试机夹具及其设计方法，以解决现有夹持力不够均匀，导致夹持不可靠的问题。
[0004]本发明实施例是这样实现的，一种平面式飞针测试机夹具，包括对称设置在所述平面式飞针测试机上的前夹具和后夹具，所述前夹具包括:
[0005]底板；
[0006]竖直活动的设置于所述底板上的夹紧组件，所述夹紧组件包括可在所述底板同一侧相互对称夹紧的上夹紧板和下夹紧板；
[0007]连接杆组件，所述连接杆组件包括上连接杆和下连接杆，所述上、下连接杆的一端分别与所述上、下夹紧板活动连接；所述上、下连接杆的另一端分别与驱动装置水平方向的输出端活动连接。
[0008]进一步地，所述底板两端的上下侧面分别设有竖直导向轴；
[0009]所述上夹紧板和所述下夹紧板上分别设置有与所述竖直导向轴适配的竖直导向块。
[0010]进一步地，所述前夹具还包括与所述驱动装置水平方向的输出端固定连接的夹紧转接杆；所述连接杆组件一端与所述竖直导向块活动连接，另一端与所述夹紧转接杆活动连接；所述驱动装置的驱动方向与上、下夹紧板的夹紧方向垂直。
[0011]进一步地，所述夹紧转接杆的两端固定设有连接头，所述上、下连接杆远离所述竖直导向块一端分别与所述连接头活动连接。
[0012]进一步地，所述驱动装置为气缸。
[0013]进一步地，所述底板延驱动装置的驱动方向上设置有前后导向单元，所述前后导向单元至少两组，分别对称的设置于所述驱动装置的两侧。
[0014]进一步地，所述上夹紧板和所述下夹紧板相对的一面设置有具有弹性的夹紧条。
[0015]进一步地，所述夹紧条的表面设有粗糙层。
[0016]进一步地，所述夹紧条为绝缘材料制成。
[0017]本发明实施例还提供一种平面式飞针测试机夹具的设计方法，所述平面式飞针测试机夹具为上述任意一项实施例所述的平面式飞针测试机夹具，所述设计方法包括:
[0018]根据设计目标，确定所需夹持PCB板的厚度、宽度、平面式飞针测试机夹具的最大厚度；
[0019]根据PCB板的厚度、宽度，确定所述气缸的输出力；
[0020]根据平面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。
[0021]进一步地，所述气缸的输出力的确定满足:F1 = 2*F2*(L~2-(L-K)~2r0.5/(L-K)，
[0022]其中，
[0023]Fl为气缸的输出力；
[0024]F2为平面式飞针测试机夹具的夹持力的一半；
[0025]L为所述上连接杆或下连接杆的长度；
[0026]K为平面式飞针测试机夹具夹持PCB板时的单边行程。
[0027]进一步地，当K取夹持最大厚度的PCB板时的行程和所述上连接杆或下连接杆的长度取最大值时，F2最大。
[0028]进一步地，当夹持的PCB厚度最大时，判断F2与0.5 a G的大小，取最大值作为新的F2 ;
[0029]其中，1.8彡α彡3 ;G为PCB板最重时的重量。
[0030]进一步地，所述气缸的输出端的行程的确定满足:S = (L'2-(L-K) '2) '0.5 ;
[0031]其中，S为气缸输出端的行程。
[0032]进一步地，当K取夹持最小厚度的PCB板对应的行程时，S最大。。
[0033]本发明提供了平面式飞针测试机夹具及其设计方法，通过为上下对称开合方式，保证不同厚度PCB的中心平面一致，进而令平面式飞针测试机双面的测试探针与PCB各面的距离一致，进而避免因PCB厚度的不同而需要调整飞针测试机的其它硬件，实现了夹持力的均匀。
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是本发明实施例一提供的平面式飞针测试机夹具的前夹具的立体图；
[0036]图2是本发明实施例一提供的前夹具的上夹紧组件分解后的立体示意图；
[0037]图3是本发明实施例二提供的平面式飞针测试机夹具的设计方法的流程图；
[0038]图4是本发明实施例二提供平面式飞针测试机夹具的设计方法的受力图。
【具体实施方式】
[0039]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0040]如图1、2所示，本发明实施例提供一种平面式飞针测试机夹具，包括对称设置在所述平面式飞针测试机上的前夹具100和后夹具，所述前夹具包括底板110、竖直活动的设置于所述底板110上的夹紧组件120、与所述夹紧组件活动连接的连接杆组件130、以及在水平方向驱动所述连接杆组件130带动所述夹紧组件竖直活动的驱动装置140 ;其中，所述夹紧组件120包括可在所述底板110同一侧相互对称夹紧的上夹紧板121和下夹紧板122 ；所述连接杆组件130包括上连接杆131和下连接杆132，所述上、下连接杆的一端分别与所述上、下夹紧板活动连接；所述上、下连接杆的另一端与驱动装置140的水平输出端三者公共活动连接。
[0041]本实施例的平面式飞针测试机夹具的前、后夹具皆为上下对称开合方式，相对于单边开合，所述平面式飞针测试机夹具能够保证不同厚度PCB的中心平面一致，进而令平面式飞针测试机双面的测试探针与PCB各面的距离一致，进而避免因PCB厚度的不同而需要调整飞针测试机的其它硬件，实现了夹持力的均匀。
[0042]进一步地，如图2，所述底板110两端的上下侧面分别设有竖直导向轴111，所述上夹紧板121和所述下夹紧板122上分别设置有与所述竖直导向轴111适配的竖直导向块123，S卩，本实施例中包含4个竖直导向轴111，所述上夹紧板121上两个，所述下夹紧板122上两个，4个所述竖直导向轴111分别上下对称和左右对称设置。
[0043]为了能够保证驱动力的均匀，所述驱动装置140设置于所述底板110中间部位，即，所述底板110左右两侧的竖直导向轴111分别对称设置在所述驱动装置140两侧。
[0044]具体的，所述驱动装置130气缸。
[0045]进一步地，如图1所示，还包括与所述驱动装置140的水平输出端(图未示)固定连接的夹紧转接杆141 ;所述连接杆组件130 —端与所述竖直导向块123活动连接，另一端与所述夹紧转接杆141活动连接；所述驱动装置140的驱动方向与上、下夹紧板的夹紧方向垂直。
[0046]具体的，所述上、下连接杆的一端分别与所述竖直导向块123铰接，所述上、下连接杆的另一端与所述夹紧转接杆141公共铰接；所述驱动装置140的驱动方向与所述上、下夹紧板的夹紧方向(竖直方向)垂直。
[0047]将水平方向的驱动力通过两端活动连接的连接杆组件130转换为竖直方向的驱动力，实现上、下夹紧板在竖直方向的相互夹紧，由于驱动装置140不直接对所述上、下