一種背板連接器自動(dòng)檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可對(duì)影響背板連接器電氣連接性能的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]背板連接器是一種用于連接單板和背板的電連接器，主要用于傳遞高速差分信號(hào)、單端信號(hào)及大電流，廣泛應(yīng)用于大型通信設(shè)備、高性能服務(wù)器、大型計(jì)算機(jī)、工業(yè)計(jì)算機(jī)及高端存儲(chǔ)設(shè)備。
[0003]為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，在使用背板連接器之前需要對(duì)能夠影響背板連接器電氣連接性能的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容主要包括以下三個(gè)方面:
[0004](I)外觀檢測(cè)。檢測(cè)背板連接器外觀是否完整，若外觀損壞或劃痕過多則說明背板連接器受過嚴(yán)重的擠壓或沖擊，嚴(yán)重的擠壓或沖擊可能損壞背板連接器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，影響其電氣連接性能。目前外觀檢測(cè)主要采用人工觀察、對(duì)照的方法，檢測(cè)效率低。
[0005](2)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)測(cè)量，包括插針正位度測(cè)量、簧片開口尺寸測(cè)量、簧片在插孔中的位置檢測(cè)、引腳正位度測(cè)量。插針正位度、簧片開口尺寸、簧片在插孔中的位置都需要滿足一定的要求，方可保證插針與插孔配合良好，若超出許可范圍，則背板連接器連接時(shí)可能導(dǎo)致插針彎曲或插孔變形，造成背板連接器的失效。引腳用于背板連接器與電路部分的連接，引腳正位度滿足一定的要求才可保證引腳與電路部分配合良好。目前插針正位度測(cè)量、引腳正位度測(cè)量、簧片開口尺寸測(cè)量、簧片在插孔中的位置檢測(cè)主要采用工具顯微鏡下人工觀察的方法，工作量大，檢測(cè)效率低，精確度低。
[0006](3)插拔力測(cè)量。插拔力分為插入力和拔出力，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)部分背板連接器的最小拔出力與最大插入力做了規(guī)定。拔出力大小標(biāo)志著插針與插孔簧片連接的可靠程度，合格的背板連接器應(yīng)具有較大的拔出力與較小的插入力，較小的插入力使配對(duì)的背板連接器間容易插入，且插入過程不會(huì)導(dǎo)致插針的變形而損壞背板連接器?，F(xiàn)有的插拔力測(cè)量裝置主要采用以下兩種測(cè)量方式:①將配對(duì)的公頭作為測(cè)試端子，測(cè)量背板連接器的整體插拔力，這種方式測(cè)量速度快，效率高，但整體插拔力是一種整體效應(yīng)，整體插拔力合格無(wú)法保證每個(gè)插孔接觸良好，并且對(duì)于插孔數(shù)量多的背板連接器，整體插拔力大，要求夾具的夾持力大，過大的夾持力容易導(dǎo)致連接器外殼的損壞；②測(cè)量背板連接器的單孔插拔力，這類裝置雖然可以避免整體插拔力測(cè)量的弊端，但現(xiàn)有的這類裝置都是半自動(dòng)化的測(cè)量設(shè)備，測(cè)量前需手動(dòng)對(duì)每一個(gè)插孔進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，測(cè)量過程繁瑣、效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可對(duì)影響背板連接器電氣連接性能的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行綜合檢測(cè)的裝置，裝置可實(shí)現(xiàn)絲印信息的讀取、外觀破損及劃痕情況的檢測(cè)、插針正位度的測(cè)量、引腳正位度的測(cè)量、簧片開口尺寸的測(cè)量、簧片在插孔中位置的檢測(cè)、插孔插拔力的測(cè)量。整個(gè)檢測(cè)過程可自動(dòng)完成，有效提高了背板連接器的檢測(cè)效率。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種背板連接器自動(dòng)檢測(cè)裝置，設(shè)有上位機(jī)(1)、上下料單元(4)、檢測(cè)單元(5)、夾具(6)、運(yùn)動(dòng)控制單元(2)、傳動(dòng)單元(3);所述上下料單元(4)包括料盤(41)、廢料盤
(42)、卡具(43)、視覺檢測(cè)模塊(44)、機(jī)械臂(45)以及工作臺(tái)(46);視覺檢測(cè)模(44)用于檢測(cè)料盤(41)中每個(gè)單元的背板連接器是否在位及其精確位置，機(jī)械臂(45)可完成背板連接器的上料與下料；所述檢測(cè)單元(5)包括外觀檢測(cè)單元(51)、精密測(cè)量單元(52)、插拔力測(cè)量單元(53);所述夾具(6)可夾持背板連接器進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，使得外觀檢測(cè)單元(51)可拍攝背板連接器6個(gè)表面的圖像，從而讀取絲印信息并對(duì)6個(gè)表面的外觀進(jìn)行檢測(cè)；所述精密測(cè)量單元(52)包括X軸直線運(yùn)動(dòng)模塊(521)、Y軸直線運(yùn)動(dòng)模塊(522)、Z軸直線運(yùn)動(dòng)模塊(523)、相機(jī)(524)、遠(yuǎn)心鏡頭(525)、光源(526)，用于測(cè)量引腳正位度、插針正位度、簧片開口尺寸及簧片在插孔中的位置；所述插拔力測(cè)量單元(53)包括至少2個(gè)插拔力測(cè)量模塊，每個(gè)插拔力測(cè)量模塊負(fù)責(zé)測(cè)量背板連接器的一部分插孔，各插拔力測(cè)量模塊分工協(xié)作完成所有插孔的測(cè)量；所述傳動(dòng)單元(3)包括導(dǎo)軌(31)、同步帶輪(32)、同步帶(33)，導(dǎo)軌(31)至少設(shè)有5個(gè)工位，工位的數(shù)量由插拔力測(cè)量單元(53)中插拔力測(cè)量模塊的數(shù)量決定，各工位等間距分布于導(dǎo)軌(31)上，各工位皆設(shè)有夾具(6)，同步帶(33)可帶動(dòng)各工位上的夾具(6)沿導(dǎo)軌(31)同步運(yùn)動(dòng)。
[0010]作為優(yōu)選，所述夾具(6)側(cè)壁設(shè)有2對(duì)夾持單元出1、62)，底部設(shè)有升降臺(tái)(63)。
[0011]作為優(yōu)選，所述機(jī)械臂(45)為五自由度關(guān)節(jié)式機(jī)械臂。
[0012]作為優(yōu)選，所述機(jī)械臂(45)前部設(shè)有真空吸嘴。
[0013]作為優(yōu)選，所述光源(526)為同軸照明，出射光平行、照度均勻。
[0014]作為優(yōu)選，所述X軸直線運(yùn)動(dòng)模塊(521)、Y軸直線運(yùn)動(dòng)模塊(522)、Z軸直線運(yùn)動(dòng)模塊(523)的導(dǎo)軌與滑座間分別設(shè)有光柵尺，可對(duì)相機(jī)(524)的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行精確定位，便于圖像的拼接。
[0015]作為優(yōu)選，所述插拔力測(cè)量模塊包括三軸運(yùn)動(dòng)模塊(5311)、力學(xué)測(cè)量模塊(5312)、測(cè)試探針模塊(5313);所述測(cè)試探針模塊(5313)設(shè)有一組探針，每一根探針用于一類背板連接器插孔的測(cè)量；所述測(cè)試探針模塊(5313)由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行探針切換。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果如下:
[0017](I)集成度高:裝置可綜合檢測(cè)影響背板連接器電氣連接性能的關(guān)鍵參數(shù)，包括:背板連接器絲印信息的讀取、外觀破損及劃痕情況的檢測(cè)、插針正位度的測(cè)量、引腳正位度的測(cè)量、簧片開口尺寸的測(cè)量、簧片在插孔中位置的檢測(cè)，插孔插拔力的測(cè)量。
[0018](2)自動(dòng)化程度高、檢測(cè)結(jié)果客觀準(zhǔn)確:整個(gè)檢測(cè)過程可自動(dòng)完成，避免了人工檢測(cè)時(shí)由于操作不規(guī)范等原因引入的誤差，使得結(jié)果客觀準(zhǔn)確。
[0019](3)檢測(cè)效率高:裝置采用多工位同步工作的方式進(jìn)行檢測(cè)，縮短了單個(gè)背板連接器檢測(cè)的平均時(shí)間，有效提高了檢測(cè)效率。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；[0021 ] 圖2為上下料單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為傳動(dòng)單元示意圖；
[0023]圖4運(yùn)動(dòng)控制單元的功能結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖5為夾具俯視圖；
[0025]圖6為夾具側(cè)視圖；
[0026]圖7為檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8為精密測(cè)量模塊功能結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖9為插拔力測(cè)量模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖10為本發(fā)明實(shí)施例裝置的檢測(cè)流程圖。
[0030]圖中，I是上位機(jī)；2是運(yùn)動(dòng)控制單元，21是運(yùn)動(dòng)控制器，22是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，23是步進(jìn)電機(jī)，24是光電編碼器；3是傳動(dòng)單兀，301-306是工位，31是導(dǎo)軌，32是同步帶輪，33是同步帶；4是上下料單兀，41是料盤，42是廢料盤，43是夾具，44是視覺檢測(cè)模塊，45是機(jī)械臂，46是工作臺(tái)；5是檢測(cè)單元，51是外觀檢測(cè)單元，52是精密測(cè)量單元，521是X軸直線運(yùn)動(dòng)模塊，522是Y軸直線運(yùn)動(dòng)模塊，523是Z軸直線運(yùn)動(dòng)模塊，524是相機(jī)，525是遠(yuǎn)心鏡頭，526是光源，53是插拔力測(cè)量單元，531-533是插拔力測(cè)量模塊，5311是三軸運(yùn)動(dòng)模塊，5312是力學(xué)測(cè)量模塊，5313是測(cè)試探針模塊；6是夾具，61、62是夾持單元，63是升降臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0032]本發(fā)明所述裝置可對(duì)影響背板連接器電氣連接性能的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，包括:外觀檢測(cè)、絲印讀取、引腳正位度測(cè)量、插針正位度測(cè)量、簧片開口尺寸測(cè)量、簧片在插孔中的位置檢測(cè)、插拔力測(cè)量。如圖1所示，裝置設(shè)有上位機(jī)1、上下料單元4、檢測(cè)單元5、夾具6、運(yùn)動(dòng)控制單元2、傳動(dòng)單元3。
[0033]上位機(jī)I運(yùn)行有上位機(jī)軟件，上位機(jī)軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)著各種型號(hào)背板連接器的信息:背板連接器的幾何尺寸、插孔的位置分布、插孔的行數(shù)與列數(shù)、插孔的行間距與列間距。在對(duì)背板連接器檢測(cè)前，首先在上位機(jī)軟件中選取待檢測(cè)背板連接器的型號(hào)，上位機(jī)軟件從數(shù)據(jù)庫(kù)中載入該型號(hào)背板連接器的相關(guān)信息。
[0034]如圖2所示，上下料單元4包括料盤41、廢料盤42、卡具43、視覺檢測(cè)模塊44、機(jī)械臂45，工作臺(tái)46。將裝有待檢測(cè)背板連接器的料盤41置于工作臺(tái)46上，并用卡具43夾緊料盤41，以防止上料時(shí)料盤的移動(dòng)。視覺檢測(cè)模塊44包括工業(yè)相機(jī)、定焦工業(yè)鏡頭、環(huán)形光源，視覺檢測(cè)模塊44與上位機(jī)I相連，采集料盤41的圖像后，通過上位機(jī)軟件進(jìn)行圖像處理，檢測(cè)料盤41中每個(gè)單元的背板連接器是否在位，并獲取背板連接器的精確位置。機(jī)械臂45為五自由度關(guān)節(jié)式機(jī)械臂，機(jī)械臂45前端設(shè)有真空吸嘴，上位機(jī)I根據(jù)待檢測(cè)背板連接器的位置信息操縱機(jī)械臂45拾取待檢測(cè)背板連接器，并置于工位301的夾具6上，若料盤41某單元內(nèi)的背板連接器不在位，機(jī)械臂45則跳過該單元，拾取料盤41下一單元內(nèi)的背板連接器。
[0035]夾具6用于夾持背板連接器，并可對(duì)其翻轉(zhuǎn)，使背板連接器的每個(gè)面都可朝上，從而外觀檢測(cè)單元51可拍攝背板連接器每個(gè)表面的圖像。如圖5、圖6所示，夾具6的側(cè)壁設(shè)有2對(duì)夾持單元61、62，底部設(shè)有升降臺(tái)63，夾持單元61、62采用面板式。當(dāng)夾持單元61夾持背板連接器時(shí)，夾持單元62用于定位，同樣，若夾持單元62夾持背板連接器時(shí)，夾持單元61用于定位。夾持單元61、62分別通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)相連，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所夾持的背板連接器的翻轉(zhuǎn)。上下料時(shí)，升降臺(tái)63升起，將背板連接器置于升降臺(tái)63上，便于對(duì)背板連接器的夾持與定位，對(duì)背板連接器進(jìn)行翻轉(zhuǎn)時(shí)，升降臺(tái)63下降。
[0036]如圖3、圖4所示，傳動(dòng)單元3包括導(dǎo)軌31，同步帶輪32，同步帶33，導(dǎo)軌31為橢圓回路形式的導(dǎo)軌，本實(shí)施例中的導(dǎo)軌上等間距地設(shè)有6個(gè)工位301-306，每個(gè)工位上設(shè)有一個(gè)滑座，夾具6固定于滑座上，各個(gè)滑座通過同步帶33連接在一起，同步帶輪32驅(qū)動(dòng)同步帶33，同步帶33帶動(dòng)滑座沿導(dǎo)軌31運(yùn)動(dòng)，從而使得導(dǎo)軌31上的各個(gè)夾具6可同步、精確地從一個(gè)工位運(yùn)動(dòng)至下一個(gè)工位。上位機(jī)I通過運(yùn)動(dòng)控制單元2驅(qū)動(dòng)同步帶輪32的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)控制單元2包括運(yùn)動(dòng)控制器21，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器22，步進(jìn)電機(jī)23，光電編碼器24。同步帶輪32與步進(jìn)電機(jī)23使用聯(lián)軸器相連，光電編碼器24安裝于步進(jìn)電機(jī)23軸端，與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器23組成一個(gè)半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。光電編碼器24對(duì)步進(jìn)電機(jī)23進(jìn)行步進(jìn)校驗(yàn)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器22將光電編碼器24測(cè)量反饋回來(lái)的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的步數(shù)與運(yùn)動(dòng)控制器21給定的步數(shù)行