一种平面度检查自动调节装置和方法与流程

本发明涉及测试调节设备，具体涉及一种平面度检查自动调节装置和方法。

背景技术：

1、在电容屏、pcb板及fpc柔性板的自动化测试装置中，压头与产品之间的间隙是影响测试稳定性和产品良率的关键因素。目前行业内普遍采用固定行程下压结构，压头下降高度由机械限位或人工手动调节确定，无法根据载具实际平面度进行自适应补偿。

2、实际生产过程中，载具因加工误差、装配偏差、长期使用磨损及流水线载具定位模块等原因，会出现平面度不一致、倾斜、翘曲等问题，导致压头与产品之间的间隙无法保持统一。当间隙过大时，测试接触不良，容易出现误测、漏测；当间隙过小时，容易压伤产品表面，造成产品报废。同时，人工调节压头高度效率低、一致性差，无法满足批量高精度自动化测试需求。

3、如检索到的相关专利文献：

4、公告号为cn204831173u公开了一种平面度检测机，其包括机台、升降机构、检测装置和治具，所述升降机构固定于该机台的顶部，所述检测装置固定于该升降机构的可升降部上，该治具对应所述检测装置固定于该机台顶部，所述检测装置包括由上往下依次设置的上板、等高块、下板和压板，该上板、下板与压板相平行，于该下板上设置有若干检测针，所述检测针设于该下板上并探出所述压板。

5、为解决上述问题，保证压头自身的平行，需要设计一种通过陀螺仪传感器检测压头姿态，位移传感器检测载具平面度，双维度实时采集偏差数据，并自动调节下压机构高度，使压头与产品保持恒定间隙的自动调节机构。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供：

2、本发明提供了一种平面度检查自动调节装置和方法，本发明通过位移传感器检测高度配合陀螺仪传感器监测压头姿态，双维度实时采集偏差信息，能够针对载具翘曲、倾斜、加工装配误差带来的平面度差异进行动态补偿；无需人工反复调节，保证压头与产品间隙均匀统一，避免接触不良误测或压伤产品，适配 pcb 板、fpc 柔性板、电容屏大批量高精度自动化测试场景。

3、术语说明：

4、除非另有定义，否则本文所有科技术语具有的涵义与本发明所属领域技术人员通常理解的涵义相同。

5、应理解，上述简述和下文的详述为示例性且仅用于解释，而不对本发明的主题作任何限制。在本发明中，除非另有具体说明，否则使用单数时也包括复数。还应注意，除非另有说明，否则所用“或”、“或者”表示“和/或”。此外，所用术语“包括”以及其他形式，例如“包含”、“含”和“含有”并非限制性。

6、除非另有说明，否则采用本领域技术范围内的常规方法。

7、除非提出具体定义，本文中使用的各类市售产品的使用，均采用标准技术。通常可根据本说明书中引用和讨论的多个概要性和较具体的文献中的描述，按照本领域熟知的常规方法实施上述技术和方法。

8、术语“任选/任意”或“任选地/任意地”是指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，该描述包括发生所述事件或情况和不发生所述事件或情况。

9、本文所用的术语“type-c 模组”，指：将 usb type-c 连接器、控制芯片及必要电路集成在 pcb 上的功能化硬件单元，用于快速实现装置的type-c 接口功能。

10、本文所用的术语“wib转接板”，指：信号转接板，用于芯片测试中探针与测试板之间的信号转接与分配。

11、第一方面，本发明提供了：

12、一种平面度检查自动调节装置，包括压头模组和载具平台，压头模组包括驱动组件、压头带动块和压头组件，压头带动块与驱动组件、压头组件分别连接，启动驱动组件带动压头带动块升降运动，进而带动压头组件在载具平台上方进行升降运动；载具平台和压头组件上均设有位移传感器，且压头组件上还设有陀螺仪传感器，通过位移传感器采集载具平台和压头组件之间的高度数据，通过陀螺仪传感器实时监测压头组件的姿态。

13、基于对本发明的技术问题的进一步解决或同时解决多个技术问题，在本发明第一方面所提供的技术方案中，优选方案包括：

14、第一项优选方案：

15、还包括安装架，安装架上设有供载具平台安装的安装位，且压头模组设于安装架上；便于提高安装的稳定性。

16、第二项优选方案：

17、所述载具平台包括基座平台，基座平台设于安装架的安装位内，且基座平台上设有供安装载具的安装槽，载具用于承载待测产品。

18、第三项优选方案：

19、所述基座平台上设有type-c模组，type-c 模组与外部控制器通信连接。

20、第四项优选方案：

21、所述驱动组件包括固定架、固定底座、直线往复运动单元，该固定架底部安装在固定底座上，固定底座安装在安装架上，直线往复运动单元安装在固定架上。

22、所述直线往复运动单元包括伺服电机、滑块、滑轨、减速机、拖链，伺服电机通过减速机与滑块传动连接；且在固定架的一侧设有拖链，拖链的一端固定于固定架，另一端随滑块同步运动。

23、第五项优选方案：

24、所述压头组件包括上下依次装配的wib转接板、固定板、压头主体、测试接触部和缓冲层；wib转接板与压头主体连接，固定板位于wib转接板和压头主体上端之间的空间内，且固定板与压头带动块连接。

25、所述wib转接板上设有柔性线路板，柔性线路板两端向下延伸至固定板的两侧；且固定板上设有驱动电机和浮动接头，驱动电机的输出端分别通过浮动接头向下与压头主体相连。

26、第二方面，本发明提供了：

27、一种平面度检查自动调节方法，包括以下步骤：

28、s1、初始校准：装置启动时自动执行基准校准，建立压头主体零位与载具平台基准平面的对应关系；

29、s2、数据采集：测试前和测试中实时采集陀螺仪传感器、位移传感器及压力传感器的数据，形成平面度、姿态偏差、下压载荷多维数据集；

30、s3、偏差计算：根据采集数据计算载具平台的平面度误差、压头姿态偏差，自动生成高度补偿量与倾角补偿量；

31、s4、闭环调节：将补偿量下发至驱动电机，实时调节压头主体高度与姿态，保证压头主体与产品的间隙恒定；

32、其中，s4中闭环调节的过程如下：

33、步骤 1：补偿指令总线下发；

34、步骤 2：多轴协同同步执行调节；

35、步骤 3：调节后自动复测校验；

36、步骤 4：连续批次自动循环。

37、s5、数据交互：与上位机 mes 系统通讯，上传平面度检测数据、调节补偿数据，实现测试过程的可追溯管理。

38、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

39、1、本发明通过采用陀螺仪传感器检测压头姿态；采用高精度的位移传感器与伺服下压机构配合，双维度实时采集偏差信息，能够针对载具翘曲、倾斜、加工装配误差带来的平面度差异进行动态补偿，精准检测载具平面度，调节响应快，重复定位精度高，装置运行稳定可靠；压力传感器检测压头下压接触载荷；通过该多维度实时采集偏差数据，自动计算补偿量并调节压头下降高度，无需人工干预，可保证压头与产品之间始终维持设定区间内的恒定间隙（例如0.10mm-1.00mm），有效避免接触不良和产品压伤问题，大幅提高测试良率，同时也提升了装置调试效率和测试一致性。

40、2、本发明结构简单紧凑，安装方便，通用性强，可广泛适用于电容屏测试、pcb测试、fpc功能测试等各类精密电子测试装置。

41、3、本发明自动补偿载具平面度误差，降低对载具加工精度的要求，减少装置维护成本，延长使用寿命。