电子探棒控制系统的制作方法

xiaoxiao2020-7-23  10

专利名称:电子探棒控制系统的制作方法
技术领域
本发明涉及一种测试工具的控制系统,特别涉及一种调整电子探棒的探针之间的 距离以进行信号测试的控制系统。
背景技术
电子探棒广泛应用于电子产品电气特性的测量,通常,电子探棒的前端为导电的 探针,探针用于触接电子产品,例如与电脑主机板上芯片的引脚相接触,电子探棒的后端用 于连接信号分析仪器,如示波器等。电子产品测试点的信号通过电子探棒显示在信号分析 仪器上,供测试者分析。电子探棒上探针的数量根据测试点中信号接触点的数量而定。如 今,电子产品的测试越来越受到其小型化设计的限制,尤其是一个测试点往往包含一个信 号接触点及与其距离非常微小的一地接触点,或者是一对距离微小的差分信号的接触点, 通过人工操作使电子探棒的两个探头分别接触在测试点的两个接触点上具有很大的操作 难度,也会造成测试误差,有时,甚至需要在测试点焊接导线,然后将导线转接至电子探棒 的探头,导线会降低信号的传输品质,且焊接时很难保证电子产品的元件不受损害。

发明内容
鉴于以上内容,有必要提供一种电子探棒控制系统,可通过微调电子探棒的探头 之间的距离,使其准确接触在测试点上。一种电子探棒控制系统,包括一控制装置、一机械手臂及一电子探棒,所述电子探 棒包括对称安装的一第一探针及一第二探针,每一探针包括互为一体的一旋转根部、一旋 转臂及一接触部,每一探针的旋转臂自对应的旋转根部弯折延伸而成,每一探针的接触部 自对应的旋转臂弯折延伸而成,所述第一、第二探针的接触部及旋转根部互相平行,所述控 制装置用于根据每一旋转臂的长度、所述第一、第二探针的旋转根部之间的垂直距离以及 所述第一、第二探针的两接触部之间一预设的垂直距离确定所述机械手臂分别带动每一探 针绕另一探针的旋转根部的旋转角度,从而将所述第一、第二探针的接触部之间的垂直距 离调整为所述预设的垂直距离。所述电子探棒控制系统通过所述控制装置控制所述机械手臂的旋转以对所述第 一、第二探针的旋转臂进行定位,使得所述第一、第二探针接触部的垂直距离调整至所述预 设的垂直距离。所述电子探棒控制系统避免了人工操作时误差大及操作不便的缺点,因此 可准确调整探针的接触部之间的距离,使探针准确接触在测试点上。


图1是本发明电子探棒控制系统较佳实施方式的模块图。图2是图1中的电子探棒的结构图。图3是图1中的探针位置初调装置的结构图。图4是图1、图2中的电子探棒与图3中的探针位置初调装置配合时的俯视示意图
图5是探针运动至一第二位置的平面几何分析图。
具体实施例方式下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述请参照图1及图2,本发明电子探棒控制系统1的较佳实施方式包括一控制装置 12、一机械手臂14、一位置初调装置4及一电子探棒20,所述控制装置12包括依次连接的 一输入单元124、一运算单元126及一命令单元128。所述电子探棒20包括一本体23及两探针21、22。所述探针21包括互成一体的 一旋转根部210、一旋转臂211及一接触部212,所述旋转根部210的一自由端插入所述本 体23的一端面230,所述旋转根部210垂直于所述本体23的端面230,所述旋转臂211由 所述探针21自其旋转根部210弯折延伸而成,所述接触部212由所述旋转臂211弯折延伸 而成,且与所述旋转根部210相互平行。所述旋转根部210与旋转臂211之间的夹角大于 0度小于180度。所述探针22包括一旋转根部220、一旋转臂221及一接触部222,所述探 针21及22具有相同的结构,且互相对称。所述探针21、22作为所述电子探棒20的信号输 入端。所述电子探棒20还包括一信号输出端24,其通过所述电子探棒20内部的导线与 所述探针21及22相连,所述探针21及22用于与需要测试的一电子装置5的测试点相接 触从而将该测试点的信号传输至所述信号输出端24,所述电子探棒20通过其信号输出端 24连接一信号分析装置3,如一示波器。所述信号分析装置3用于仿真并分析该测试点的 信号以测试该电子装置5的性能。所述探针21、22的接触部212及222用于与所述电子装置5的电路中的两信号端
相接触,如一差分信号对或一信号端及接地端。所述电子探棒控制系统1用于控制所述探针21、22的接触部212、222的相对位置 以测试所述电子装置5,所述控制装置12用于控制所述机械手臂14旋转,所述机械手臂可 带动所述旋转根部210及本体23绕旋转根部220的中心轴旋转,或带动所述旋转根部220 及本体23绕旋转根部210的中心轴旋转以使得所述探针21及22的探头之间的距离,即所 述接触部212及222之间的垂直距离与所述两信号端之间的距离相同,从而使得所述接触 部212及222分别接触所述两信号端。请继续参考图3、图4及图5,所述电子探棒控制系统1可通过所述位置初调装置 4使所述探针21及22的旋转臂211及221从初始位置移动到一第一位置(图2中所述旋 转臂211、221所处的位置即为其初始位置,图4中所述旋转臂211、221所处的位置即为其 第一位置),再对所述探针21及22进行定位,使所述旋转臂211、221从所述第一位置旋转 至一第二位置,即图5中所述旋转臂211、221所处的位置,以将所述探针21及22的接触部 212及222之间的距离调整至一预设值Δ d。所述探针位置初调装置4为一三棱柱,其置于一操作台平面6上。本实施方式中, 所述控制装置12可为一电脑,通过操作所述控制装置12上的操作界面,可控制所述机械手 臂14带动所述电子探棒20运动,先使所述探针21及22的接触部212及222运动至所述 三棱柱的一棱边41,再控制所述接触部212及222的自由端沿所述三棱柱的斜面42及43 向其底面44滑动,以使所述旋转臂211及221旋转至所述第一位置,以将所述接触部212
4及222分开,便于所述电子探棒控制系统1控制所述旋转臂211及221的旋转,本实施方式 中,所述位置初调装置4将所述接触部212及222分开至使所述接触部212及222之间的 垂直距离最远,在其他实施方式中,所述旋转臂211及221处于第一位置时,所述接触部212 及222之间的垂直距离也可小于其最远距离。所述位置初调装置4可使所述电子探棒控制 系统1自动控制所述旋转臂211及221从所述初始位置运动至所述第一位置,而无需人工 操作。请参考图5,当所述旋转臂211及221通过所述位置初调装置4旋转至所述第一位 置后,所述电子探棒控制系统1控制所述机械手臂14将所述探棒20从所述位置初调装置 4移开,所述机械手臂14挟持住所述旋转根部210以将所述探针21固定,再带动所述本体 23及探针22绕所述旋转根部210的中心轴旋转(180-α ) °,然后放开所述旋转根部210, 并使所述本体23恢复到旋转之前的位置,所述本体23恢复至旋转前的位置后,所述机械手 臂14挟持住所述旋转根部220以将所述探针22固定,再带动所述本体23及探针21绕所 述旋转根部220的中心轴反方向旋转(180-α)°,然后放开所述旋转根部220,并使所述本 体23恢复到旋转之前的位置,在恢复的过程中,所述探针21、22与所述本体23没有相对运 动,此时,所述旋转臂211、221处于所述第二位置,夹角180-α为所述旋转臂211或221的 旋转角度。图5中,F2及Fl分别为所述旋转根部210、220与对应的旋转臂211、221之间的 连接点;G2及Gl分别为所述旋转臂211、221与对应的接触部212、222之间的连接点;dl为 所述旋转根部210、220之间的垂直距离,即连接点Fl及F2之间的距离;d2为所述旋转臂 211、221的长度;α为所述旋转臂211或221处于第二位置时与连接点Fl及F2之间连线 的夹角;Δ d为所述接触部212及222之间的垂直距离的一预设值,即所述连接点G1、G2之 间的预设距离。从图5可以看出,所述夹角α、旋转臂211、221的长度d2、连接点Fl及F2之间的 距离dl、连接点G1、G2之间距离的预设值Ad满足以下关系cos α = (| dl—Δ d |/2)/d2(1)由上式(1)可得α = cos_1[(|dl-Ad|/2)/d2](2)上式(2)的运算法则保存在所述控制装置12的运算单元126中,其中,dl、d2均 为定值,预设值Ad根据被测信号端之间的距离而定,本实施方式中,预设值Ad由用户通 过所述输入单元124传送至所述运算单元126进行运算,所述输入单元124可为键盘、鼠标 等。所述预设值△(!可通过键盘直接输入电脑,或通过电脑上的操作界面,由鼠标对若干预 先设定的值进行选择。所述运算单元126根据式(2)计算所述夹角α的值,所述运算单元 126将其运算结果传送至所述命令单元128,所述命令单元128根据接收到的所述夹角α 的值控制所述机械手臂14分别带动所述探针21、22旋转,以对所述探针21及22进行定位, 使其接触部212及222之间的距离与需要测试的两邻近信号端的距离相等。所述位置初调装置4用于先将两探针21及22进行预调,以方便后续通过机械手 臂14对两探针21及22进行微调。当所述探针21及22处于初始位置时,所述接触部212 及222之间具有一定距离,故所述控制装置12可直接控制所述机械手臂14对所述探针21、 22进行微调,所述位置初调装置4即可省略,而直接由所述机械手臂14对所述两探针21及22进行调节。 所述电子探棒控制系统1通过所述输入单元12输入预设值Δ d,所述运算单元14 根据所述输入单元12输入的值计算所述夹角α的值,以将所述接触部212及222调整至 需要的距离,无需在电子产品的信号端之间的距离变化时,更换专用的探棒,也避免了人工 操作时误差大及操作不便的缺点。
权利要求
一种电子探棒控制系统,包括一控制装置、一机械手臂及一电子探棒,所述电子探棒包括对称安装的一第一探针及一第二探针,每一探针包括互为一体的一旋转根部、一旋转臂及一接触部,每一探针的旋转臂自对应的旋转根部弯折延伸而成,每一探针的接触部自对应的旋转臂弯折延伸而成,所述第一、第二探针的接触部及旋转根部互相平行,所述控制装置用于根据每一旋转臂的长度、所述第一、第二探针的旋转根部之间的垂直距离以及所述第一、第二探针的两接触部之间一预设的垂直距离确定所述机械手臂分别带动每一探针绕另一探针的旋转根部的旋转角度,从而将所述第一、第二探针的接触部之间的垂直距离调整为所述预设的垂直距离。
2.如权利要求1所述的电子探棒控制系统,其特征在于所述控制装置通过其内部一 预设的公式确定所述旋转角度,所述预设的公式为α = COS-l[(|dl_Ad|/2)/d2],其中, α为所述旋转角度的补角,dl为所述第一、第二探针旋转根部之间的垂直距离,d2为每一 旋转臂的长度,△(!为所述第一、第二探针接触部之间预设的垂直距离的值。
3.如权利要求2所述的电子探棒控制系统,其特征在于所述控制装置为一电脑,其包 括一输入单元、一运算单元及一命令单元,所述预设的公式存储在所述运算单元中,所述两 探针的接触部之间垂直距离的预设值通过所述输入单元输入所述运算单元,所述命令单元 根据所述运算单元的运算结果控制所述机械手臂的运动。
4.如权利要求1所述的电子探棒控制系统,其特征在于所述电子探棒还包括一本体, 所述本体用于装设所述第一、第二探针。
5.如权利要求4所述的电子探棒控制系统,其特征在于每一旋转根部的一自由端插 入所述本体内,每一旋转根部与所述本体垂直,所述机械手臂用于带动所述本体及所述第 一探针绕所述第二探针的旋转根部旋转,以及带动所述本体及所述第二探针绕所述第一探 针的旋转根部旋转。
6.如权利要求1所述的电子探棒控制系统,其特征在于所述电子探棒控制系统还包 括一三棱柱,所述控制装置用于控制所述机械手臂带动所述两探针的接触部分别自所述三 棱柱的棱边沿所述三棱柱的两侧面向所述三棱柱的底面滑动,使所述两探针的接触部之间 的垂直距离最远。
全文摘要
一种电子探棒控制系统,包括一控制装置、一机械手臂及一电子探棒,电子探棒包括对称安装的一第一探针及一第二探针,每一探针包括互为一体的一旋转根部、一旋转臂及一接触部,每一探针的旋转臂自对应的旋转根部弯折延伸而成,每一探针的接触部自对应的旋转臂弯折延伸而成,第一、第二探针的接触部及旋转根部互相平行,控制装置根据每一旋转臂的长度、第一、第二探针的旋转根部之间的垂直距离以及第一、第二探针的两接触部之间一预设的垂直距离确定所述机械手臂分别带动每一探针绕另一探针的旋转根部的旋转角度,从而将第一、第二探针的接触部之间的垂直距离调整为所述预设的垂直距离。所述电子探棒控制系统可以将探针准确地接触在测试点上。
文档编号G01R1/073GK101907644SQ200910302928
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者李升军, 许寿国 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司

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