专利名称：自动治具检查机的制作方法
技术领域：
本发明是提供一种治具检查机，尤指其藉由自动化的设计取代目前人工对电路板用治具的检查盲点，可据以达到快速、确实地检查治具是否不良者。
习知上，电路板制造完成后必须藉由专用治具检测其是否有短、断路等问题，而治具在制造完成后更必须确保其亦无短、断路的缺陷，否则便无法准确地检测电路板。
一般电路板检测专用治具上面必须设置对应于电路板各接点孔位的测试点，该测试点通常是为可导电的金属柱体，使制造完成的电路板可将其接点孔位套设于该金属柱测试点而导电；另外于治具侧边设有复数接头，每一接头均设有复数接点，操作者必须依预先绘制的绕线图将导电线接设于接头接点与测试点之间(一般通称为打线)，并且在打线完成后更必须检查其是否有打错线以致于发生短、断路状况。习知上，对于打线完成的治具在检查其是否有短、断路问题时，是以人工作业方式利用三用电表配合蜂鸣器，将正、负极探针依绕线图所指示的绕线位置分别接触特定测试点与接头接点，若蜂鸣器发出声音，且三用电表亦显示正常时，即表示打线正确以致于形成通路；若正、负极探针均分别接触于测试点与接头接点，但未发出声音，且三用电表未显示出正常指示时，则表示所打的线错误，以致于形成断路或短路。由于一块电路板均包含有数千个接点孔位，故传统上欲将其完全打线完成往往必须耗费甚多的人力与时间，而且各接点之间的距离甚近，人类的视力在长时间专注于某一位置时又常常会产生昏花现象而误判接点位置的情形，以致于打错线的状况时有所闻；甚且，当打错线时，亦必须耗费相当大的人工与时间成本于检测错误之所在，并且难以完全无误地检修，需待上线实际测试后才可依电路板测试结果判断治具是否正确，为电路板测试增加许多不稳定的变数，而习知上在此业界并无一套可有效检测治具的仪器以改善此种缺点。
综合言之，传统治具在制作及测试程序主要为(1)测试点位资料(2)依点位绕线或依点位钻治具(3)测试点位资料(4)依绕线图打线(5)人工验证治具(6)上测试机测试在专用型治具制作流程中，绘掣绕线图需靠打线的经验及原则，而依照绕线图打线则需要相当细心，不容许出错。当人工验证治具与上测试机测试的阶段发生具短路或打错线等错误时，其解决方法主要有三个方向一、将断短路直接排列。
二、修正治具以符合绕线图。
三、修改绕线图以符合治具。
但从事上述三个解决方式时，则由于上述的原因而可能发生下列问题一、花费大量的时间及人力。
二、对设于治具的接点头会造成损伤。
三、经常拆解容易增加测试准确的变数。
是以，传统上对于治具的检测方式实为相当麻烦且不经济；而本发明乃提供了完全自动检测治具的机器，使能在高效率与高精准度的原则下对专用治具作短、断路的检测并予明确标示出来而便于检修。
本发明的主要目的在于提供一种自动治具检查机，乃藉由治具判读系统配合三轴运动机构，使本发明对于治具的检测得采逐点全面性量测，使人工打线造成的短路、断路及打线错误皆能完全被快速、准确地检测出来，进而使电路板上线测试时无需再考虑治具本身是否有误，以提升整体的测试效率及正确性。
本发明的次一目的在于提供一种自动治具检查机，其具有反读取治具绕线关系的功能，无论是任何软件或专用治具系统所制成的治具，只需治具的钻孔资料便可依实际治具打线方式输出绕线图资料及标点资料。
本发明的再一目的在于提供一种自动治具检查机，其测试时可任意将治具放置，而能藉由预设的判读系统程序配合三轴运动机构将测试头依治具所在的位置而定出归零基准点，使治具的安装更为方便。
本发明的另一目的在于提供一种自动治具检查机，其特色是在于当治具测试中时不需人员在旁操作，待测试完成时则由萤幕显出治具短、断路的点位，并可操作测试头至治具指定点，便于检修治具，避免上下治具时操作治具；且当测出不良点的同时可将报表印出，治具断线、短路、打线错误一目了然。
本发明一种自动治具检查机，是在电脑控制介面至治具之间依序接设有输出入端口、输出缓冲器与解码器；该治具至控制介面之间依序接设有转换器、输入缓冲器与输出入端口；该电脑控制介面至三轴运动机构之间依序接设有三轴步进马达控制器、控制缓冲器、马达驱动器；该三轴运动机构至控制介面之间依序接设有感测缓冲器与三轴步进马达控制器；使电脑可依输入的绕线图形成标点资料并确认治具的方向，可将设于三轴运动机构的测试头做高度、零点及角度定位，且藉由三轴运动机构驱动测试头至治具的预定测试点作接触而进行开路与闭路的检查；另外可将钻孔资料输入电脑，并藉由三轴运动机构驱动测试头至治具的任何测试点作接触测试，在测试的同时则藉由解码器扫描所有点位读出点位编码，以形成新的绕线图与标点资料。
为进一步了解本发明的目的及功效，藉由配合下列附图作进一步说明于后，其中
图1为显示本发明判讯系统的示意图；图2为显示本发明检查治具整体流程的流程图；图3为显示图2的“检测治具”作业的流程图；图4为显示本发明读取治具整体流程的流程图；图5为显示图4的“读取检查治具”作业的流程图；图6为显示本发明三轴运动机构的立体图。
如图1所示，本发明所提供的自动治具检查机，是在电脑系统设有专用的控制介面，该控制介面至治具4之间依序接设有输出入端口、输出缓冲器与解码器，该解码器再连接于治具的连接器；设于治具4的测试点41(结合参阅图6)至控制介面之间依序接设有转换器、输入缓冲器与输出入端口；该测试点是为一金属柱体，其与治具内部间设有弹性元件而可作上下轴向伸缩移动。该控制介面至三轴运动机构3之间依序接设有三轴步进马达控制器、控制缓冲器、马达驱动器，藉由马达驱动器控制三轴运动机构3的马达运转；该三轴运动机构3所设的位置感知器至控制介面之间依序接设有感测缓冲器与三轴步进马达控制器。
如图6所示，该三轴运动机构3，是设有一机台以供治具4放置其上，于机台相对二侧设有X轴传动装置31；于该二X轴传动装置31上横跨设置有一Y轴传动装置32，藉由另设的机构使该Y轴传动装置32可在X轴传动装置31往复移动；该Y轴传动装置32设有一Z轴传动装置33，该Z轴传动装置33设有一可在Z轴方向上下升降的金属探针341。
如图2所示，藉由上述的本发明，当欲检查治具时，若该治具已预先绘有绕线图与标点资料，并与依绕线图及标点资料打线完成时，可先将具有任何高度的治具4任意地置于三轴运动机构3的机台上，并不需要依特定的角度或方向放置，然后将绕线图与标点资料依序输入电脑；此时，所输入的绕线图与标点资料即经由控制介面经输出入端口、输出缓冲器及解码器传送至治具4，再由治具4的测试点经转换器、输入缓冲器及输出入端口回传至控制介面(如图1所示)，使治具4上的绕线图与标点资料完全为控制介面所掌握；控制介面再将所掌握的资料传送至三轴步进马达控制器，并依序经控制缓冲器与马达驱动器传送至三轴运动机构3的马达，以驱动该三轴运动机构3的X轴传动装置、Y轴传动装置与Z轴传动装置的运动；该三轴运机构3的动作资料则经由位置感测器依序传送至感测器、缓冲器与三轴步进马达控制器而回到控制介面。此时，必须将原先任意置放于机台上的治具作坐标定位以确认方向，然后再使设于测试头34的探针341依所输入的资料作高度定位、零点定位与角度定位，以使探针341在下降时能适当地接触于治具4上的测试点41；待定位完成后即可作检查治具1的作业(如图2所示)。如图3所示，当检查治具时，是依预定的程序令三轴运动机构3驱动测试头34在治具4上方移动(在图6中)，并依绕线图的顺序使探针341下降接触于治具的测试点41且通以电流以进行开路与闭路的检查；无论是正常通路或异常的短、断路点位均能由电脑终端机萤幕显示出来，待完全检查完成后再将报表印出。
再者，为了使打线者更容易作业，本发明的判讯系统亦提供了反读取标点资料再绘制绕线图的功能。亦即打线者可依个人作业的方便任意地将接头接点与测试点之间予以打线，待全部打线完成后再将治具放置于三轴运动机构的机台上，再将钻孔资料输入电脑以形成绕线圈及标点资料；此时，再将原先任意置放于机台上的治具作坐标定位以确认方向，然后再使设于测试头34的探针341依所输入的资料作高度定位、零点定位与角度定位，以使探针341在下降时能适当地接触于治具4上的测试点41；待定位完成后即可作读取检查治具2的作业(如图4所示)。如图5所示，当读取检查治具时，是藉由三轴运动机构3驱动测试头34至治具4的任何测试点41而令其探针341下降接触于测试点41作检测(结合参阅图6)，在检测的同时则藉由解码器扫描所有点位并读出点位编号，以形成新的正确绕线图与标点资料。
综合言之，本发明对于治具的检查流程大体上为测试点位资料→依点位钻治具→直接依方便性打线→断短路直接排列→自动读取及验证治具→上测试机测试是以，藉由上述的本发明自动治具检查机，其可达到以下的功能一、本发明对于治具的检测是采逐点全面性量测，使人工打线造成的短路、断路及打线错误皆无所遁形，使得电路板上线测试时无需再考虑治具本身是否有误，据以提升整体的测试效率及正确性。
二、无论是任何机型软件或专用治具系统所制成的治具，只需治具的钻孔资料便可依实际治具打线方向输出绕线图资料及标点资料。
三、测试时可简便地置放治具且折装容易，治具测试中不需人员在旁操作，测试完成时藉由萤幕显示出来；且该萤幕上直接显示出治具点位，可操作测试头至治具指定点，便于检修治具，避免上下治具时损伤治具；当测出不良点的同时可将报表印出，治具断线、短路、打线错误一目了然。
以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明作任何形式上的限制，是以，凡有在相同的发明创作精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。
权利要求
1．一种自动治具检查机，其特征在于，是在电脑控制介面至治具之间依序接设有输出入端口、输出缓冲器与解码器；该治具至控制介面之间依序接设有转换器、输入缓冲器与输出入端口；该电脑控制介面至三轴运动机构之间依序接设有三轴步进马达控制器、控制缓冲器、马达驱动器；该三轴运动机构至控制介面之间依序接设有感测缓冲器与三轴步进马达控制器；使电脑可依输入的绕线图形成标点资料并确认治具的方向，可将设于三轴运动机构的测试头做高度、零点及角度定位，且藉由三轴运动机构驱动测试头至治具的预定测试点作接触而进行开路与闭路的检查；另外可将钻孔资料输入电脑，并藉由三轴运动机构驱动测试头至治具的任何测试点作接触测试，在测试的同时则藉由解码器扫描所有点位读出点位编码，以形成新的绕线图与标点资料。
全文摘要
一种自动治具检查机,是在电脑控制介面至治具之间依序接设有输出入端口、输出缓冲器与解码器;治具至控制介面之间依序接设有转换器、输入缓冲器与输出入端口;电脑控制介面至三轴运动机构之间依序接设有三轴步进马达控制器、控制缓冲器、马达驱动器;三轴运动机构至控制介面之间依序接设有感测缓冲器与三轴步进马达控制器;检查机由电脑控制,三轴运动机构驱动测试头对治具检测,并可输出新的绕线图与标点资料。
文档编号G01R31/02GK1215840SQ97119959
公开日1999年5月5日 申请日期1997年10月29日 优先权日1997年10月29日
发明者蔡财富 申请人:宇柏林股份有限公司