一种用于测试装置的掀盖式平行下压机构及其使用方法

技术领域

本发明涉及检测工装技术领域，具体是指一种用于测试装置的掀盖式平行下压机构及其使用方法。

背景技术

在进行电路板或电子零部件的贴装测试诊断设备中，被测元件检测点与探针接触过程需要垂直正面接触，不能出现歪斜滑移等情况。一般采用导向柱使压盖只能竖直方向移动，实现平行下压过程，使用气动或电动机构控制制压盖移动和压紧，此种机构配合设备对于小批量或开发试验阶段的集成功能测试情况来说设备比较固定，综合成本偏高，设备集成和移动不够灵活。

申请号CN202020869070.1，一种加电检测工装治具，公开了以下技术方案包括盒体、盒盖、气弹簧、加电检测组件以及缓冲压合组件，盒体包括前端面的操作面板、左右侧板、盖板和底座，左右侧板中部设有手托，盖板后端通过铰链与盒体连接，盒盖内壁贴附有铜箔，中心设有若干个定位按压待检测电路板的弹性按压杆，盒盖下表面两侧对称设有支架，通过销轴与盒体铰接配合实现翻转开合，加电检测组件包括载板、定位销以及探针模组，加电检测组件可拆卸更换，缓冲压合组件包括若干组弹性按压杆、缓冲弹簧、承托板以及支撑柱。申请号CN202020869070.1也是应用于电路板检测的检测工装，其结构相对小巧，便于移动，成本也相对较低。但是其结构在使用过程中存在非常严重的缺陷，即使用过程中无法做到被测元件检测点与探针接触过程垂直正面接触，接触过程中会出现歪斜滑移等情况。所以会存在较大的检测误差，同时也会降低探针等检测部件的使用寿命。

基于上述缺陷，本申请提出一种用于测试装置的掀盖式平行下压机构及其使用方法，具有综合成本低，设备集成和移动灵活，且检测过程中被测元件检测点与探针接触过程可以确保垂直正面接触，不会出现歪斜滑移等情况，确保了检测结果的准确性，同时提高了检测工装的使用寿命。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于测试装置的掀盖式平行下压机构及其使用方法。

本发明第一方面，提供一种用于测试装置的掀盖式平行下压机构，包括支撑板，在支撑板的上方设有压盖，在支撑板上安装针床，在针床上安装探针，在压盖的内侧设有用于安装并固定电路板的固定机构，支撑板和压盖通过支撑机构和平行下压导向结构连接；所述平行下压导向结构为两组且分别设置在压盖的两侧，每组平行下压导向结构均包括一个前固定座和一个后固定座，前固定座和后固定座均固定安装在支撑板上；在前固定座上设有开式竖向槽和开式弧形槽，在后固定座上设有闭式竖向槽和闭式导向槽，闭式导向槽包括水平导向部和弧形导向部；前锁紧板与前固定座配合，后锁紧板与后固定座配合，前锁紧板和后锁紧板通过第一销轴铰接；在前锁紧板上设有第一销孔和第二销轴，第二销轴伸至前固定座的开式弧形槽内；两组平行下压导向结构的两个前锁紧板通过手柄连接；在后锁紧板上设有斜向导槽和第三销轴，第三销轴伸入后固定座的闭式导向槽的水平导向部内；在压盖的每一侧均设有与平行下压导向结构配合的前销轴和后销轴，前销轴穿过前锁紧板上的第一销孔并伸至开式竖向槽内，后销轴穿过后锁紧板上的斜向导槽并伸至闭式竖向槽内。

作为优选，所述支撑机构为气弹簧，气弹簧的缸座一端与安装在支撑板上的连接座铰接，气弹簧的伸缩杆与安装在压盖上的连接座铰接。

作为优选，支撑机构为两组，两组支撑机构分别支撑压盖的两侧。

作为优选，所述固定机构包括多个弹性按压杆。

本发明第二方面，提供上述掀盖式平行下压机构的使用方法，包括以下步骤：

①被测电路板放置在压盖内侧并通过固定机构固定，通过压盖上的手柄扣合压盖，压盖达到与支撑板平行状态；

②下压手柄，下压手柄时第二销轴以前销轴为旋转中心转动，同时第二销轴在开式弧形槽内移动，带动前销轴下移；同时后锁紧板与前锁紧板铰接，后锁紧板连锁动作，第二销轴在水平导向部内向左移动，同时通过斜向导槽控制后销轴在闭式竖向槽内向下移动，从而实现平行下压；

③前锁紧板在下压到位时，第二销轴处于开式弧形槽的下死点位置，前销轴处于开式竖向槽的下死点位置，起到自锁作用，此时气弹簧受力方向朝下起到辅助锁紧作用；

④在下压过程中，电路板与针床上的探针接触进行检测。

本发明的有益效果为：

1、本申请具有综合成本低，设备集成和移动灵活，且检测过程中被测元件检测点与探针接触过程可以确保垂直正面接触，不能出现歪斜滑移等情况，确保了检测结果的准确性，同时提高了检测工装的使用寿命。

2、本发明装夹定位简便、实用、可靠，加工制作成本低，比较适合小批量或开发试验阶段集成性能测试使用。

3、本申请通过开式竖向槽、开式弧形槽、闭式竖向槽、闭式导向槽和斜向导槽的配合实现压盖的平行下压。

附图说明

图1为本发明等轴测视图；

图2为本发明正视结构示意图；

图3为本发明左视结构示意图；

图4为本发明右视结构示意图；

图5为本发明俯视结构示意图；

图6为本发明平行下压状态立体图；

图7为本发明平行下压状态爆炸图；

图8为本发明平行下压导向结构示意图；

图9为本发明平行下压导向结构分解示意图；

图10为本发明平行开启时受力及转动方向示意图；

图11为本发明平行下压时受力方向示意图；

图12为本发明压盖完全开启时第三销轴和后销轴所处位置示意图；

图13为本发明运动轨迹变化示意图；

图中所示：

1、支撑板，2、针床，3、前固定座，4、开式弧形槽，5、开式竖向槽，6、连接座，7、后固定座，8、气弹簧，9、压盖，10、后锁紧板，11、弹性按压杆，12、第一销轴，13、前销轴，14、第二销轴，15、前锁紧板，16、手柄，17、闭式竖向槽，18、弧形导向部，19、水平导向部，20、第三销轴，21、斜向导槽，22、后销轴，23、第一销孔。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1-13所示，本发明包括支撑板1，在支撑板1的上方设有压盖9，在支撑板1上安装针床2，在针床2上安装探针，针床2结构以及针床2与探针的连接形式在申请号CN202020869070.1中也提及到，作为现有技术，不再赘述。在压盖9的内侧设有用于安装并固定电路板的固定机构，电路板固定到压盖9上之后，在压盖9的带动下，电路板与针床2上的探针接触进行检测。支撑板1和压盖9通过支撑机构和平行下压导向结构连接。

所述平行下压导向结构为两组且分别设置在压盖9的两侧，每组平行下压导向结构均包括一个前固定座3和一个后固定座7，前固定座3和后固定座7均固定安装在支撑板1上。在前固定座3上设有开式竖向槽5和开式弧形槽4，在后固定座7上设有闭式竖向槽17和闭式导向槽，闭式导向槽包括水平导向部19和弧形导向部18。

前锁紧板15与前固定座3配合，后锁紧板10与后固定座7配合，前锁紧板15和后锁紧板10通过第一销轴12铰接。在前锁紧板15上设有第一销孔23和第二销轴14，第二销轴14伸至前固定座3的开式弧形槽4内。在下压过程中，第二销轴14在开式弧形槽4内移动。两组平行下压导向结构的两个前锁紧板15通过手柄16连接，手柄16可以起到连接并能控制两个前锁紧板15的间距，确保两个前锁紧板15平行的作用。在后锁紧板10上设有斜向导槽21和第三销轴20，第三销轴20伸入后固定座7的闭式导向槽的水平导向部19内。

在压盖9的每一侧均设有与平行下压导向结构配合的前销轴13和后销轴22，前销轴13穿过前锁紧板15上的第一销孔23并伸至开式竖向槽5内，后销轴22穿过后锁紧板10上的斜向导槽21并伸至闭式竖向槽17内。在下压过程中，前销轴13在开式竖向槽5内移动。

所述支撑机构为气弹簧8，气弹簧8的缸座一端与安装在支撑板1上的连接座6铰接，气弹簧8的伸缩杆与安装在压盖9上的连接座6铰接。在本实施例中，支撑机构为两组，两组支撑机构分别支撑压盖9的两侧。在压盖9打开时，气弹簧8起到支撑压盖9的作用，在压盖9闭合后气弹簧8支撑力方向朝下可以起到辅助锁紧的作用。

所述固定机构包括多个弹性按压杆11，多个弹性按压杆11配合实现电路板固定，弹性按压杆11为现有结构，在CN202020869070.1中已经提及，作为现有技术，不再赘述。

本申请工作原理为：被测电路板放置在压盖9内侧并通过固定机构固定，通过压盖9上的手柄16扣合压盖9，此时压盖9达到与支撑板1平行状态。然后开始下压手柄16，下压手柄16时第二销轴14以前销轴13为旋转中心转动，同时第二销轴14在开式弧形槽4内移动，带动前销轴13下移。同时后锁紧板10与前锁紧板15铰接，后锁紧板10连锁动作，第三销轴20在水平导向部19内向左移动，同时通过斜向导槽21控制后销轴22在闭式竖向槽17内向下移动，从而实现平行下压，平行下压过程中受力方向见说明书附图11。前锁紧板15在下压到位时，第二销轴14处于开式弧形槽4的下死点位置，前销轴13处于开式竖向槽5的下死点位置，起到自锁作用，此时气弹簧8受力方向朝下起到辅助锁紧作用。在下压过程中，电路板与针床2上的探针接触进行检测。

当压盖9平行开启时，前锁紧板15以前销轴13为旋转中心转动，第二销轴14在开式弧形槽4内斜向上移动，前销轴13向上移动。第一销轴12产生向上向后的运动，促使后锁紧板10以第三销轴20为中心向后移动同时后锁紧板10会产生以第三销轴20为中心的旋转(此机构旋转角度开启至最上端时约为5°)，斜向导槽21驱使后销轴22向上移动。平行开启过程中受力方向及转动方向见说明书附图10。

机构的平行设计原理：如图13所示，压盖9实现能够平行移动的条件是，平行移动范围内，前锁紧板15开启或关闭时在开合至任何θ角度，始终保持X1＝X1’，X1为后销轴22移动轴心距，X1’为前销轴13移动轴心距。根据条件要求可在3D装配模型下进行逆向设计，确定配合和约束条件：前固定座3和后固定座7约束不动，压盖9上前销轴13中心线与开式竖向槽5中心面同心，后销轴22中心线与闭式竖向槽17中心面同心从而约束前后方向，约束第三销轴20中心与闭式导向槽的水平导向部19中心面同心，后销轴22中心与斜向导槽21中心面同心，前锁紧板15和后锁紧板10铰接处中心线同心，前销轴13中心与第一销孔23同心，以压盖9的上下尺寸或θ夹角为变量，导出第二销轴14的中心轨迹线，因此当操作前锁紧板15在任何θ位置时，X1始终等于X1’,机构之间硬性连接，且不会出现反应滞后或不同步现象。

水平导向部19和斜向导槽21尺寸位置根据产品结构尺寸前期设定，弧形导向部18由压盖9在掀开过程中第三销轴20的旋转轨迹绘出，即后销轴22在闭式竖向槽17顶部位置时为中心，以后销轴22与第三销轴20的中心距为半径制作。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。