一种飞针测试机测试轴的自动避让方法与流程

本发明涉及电路板测试设备技术领域，更具体的说，特别涉及一种飞针测试机测试轴的自动避让方法。

背景技术：

飞针式测试机是对传统针床在线测试仪的一种改进仪器，它可以用探针来代替针床，在x-y机构上装有可分别高速移动的4个测试探针。工作时在测单元通过皮带或者其它传送系统输送到测试机内，然后固定测试机的探针接触测试焊盘和通路孔，从而测试在测单元的单个元件。

飞针测试机是用探针来取代针床，并使用多个由马达驱动的、能够快速移动的电气探针同器件的引脚进行接触并进行电气测量。

多轴飞针测试机由正(a\b)、反(c\d)两面四个测试轴(或探针)组成，在实际测试中，在x-y轴上安装由电机驱动的可独立快速移动的探针，待测试的印制电路板(pcb)由夹具将其夹持在设备的中间，利用步进电机驱动的测试轴在z方向快速移动与夹持在机器上的印制电路板(pcb)的焊点进行接触并进行电气测量。

飞针测试机(测试轴)在测试过程中要求测试轴有高速度、高精度、测试范围广的特点。但是在现有技术中，由于测试点的分配问题，测试轴在高速运动中不可避免会发生碰撞，势必会给客户带来损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种飞针测试机测试轴的自动避让方法，该方法简单、可靠也易于实现。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

一种飞针测试机测试轴的自动避让方法，所述飞针测试机的正面设有探针tip1、tip2，反面设有探针tip3、tip4，该自动避让方法的具体步骤如下：

步骤一：将待测点分配给四个探针tip1、tip2、tip3、tip4，并获取当前每个探针的机械坐标；

步骤二：将每个探针的机械坐标转换为绝对坐标，在转换过程中探针tip1和tip2以探针tip1为基准，探针tip3和tip4以探针tip3为基准；

步骤三：通过同侧两个探针对应的当前测点和待测点的世界坐标的位置关系，判定是否需要发生避让，若需要产生避让，则将其中一个探针移动至避让位置处，再执行步骤四；若不需要产生避让，则直接执行步骤四；

步骤四：将待测点的世界坐标以自己为基准转换为机械坐标，并将对应的探针移动到所述机械坐标处。

所述当前测点的绝对坐标标记为(p1.x，p1.y)、(p2.x，p2.y)、(p3.x，p3.y)、(p4.x，p4.y)，等同于其对应的世界坐标，记为(p1.worldx，p1.worldy)、(p2.worldx，p2.worldy)、(p3.worldx，p3.worldy)、(p4.worldx,p4.worldy)；待测点记为n1、n2、n3、n4，其坐标分别记为(n1.x，n1.y)、(n2.x，n2.y)、(n3.x，n3.y)、(n4.x，n4.y)，等同于对应的世界坐标，记为(n1.worldx,n1.worldy)、(n2.worldx,n2.worldy)、(n3.worldx,n3.worldy)、(n4.worldx,n4.worldy)；所述待测点n1和n2位于飞针测试机的正面，待测点n3和n4位于反面。

当待测点n1和n2均存在时，具体情况如下：

若n2.x-n1.x<＝b时，其中b为避让值，具体为：

p2.y>p1.y&n2.y>n1.y时，当p1.y>n2.y时,探针tip1需要进行避让，即将待测点n2的坐标(n2.x,n2.y)以探针tip1为基准转换并利用转轴公式转换为机械坐标(n2.localx,n2.localy),然后将探针tip1移动到坐标(tip1.localx-b,n2.localy)，即让探针tip1向x轴坐标后退b的同时， 将其y轴坐标降低到待测点n2的高度；

当p2.y<n1.y时，探针tip2需要进行避让，即将待测点n1的坐标(n1.x,n1.y)以探针tip2为基准转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy)，然后将探针tip2移动到坐标(tip2.localx-b,n1.localy)，即将探针tip2向x轴坐标后退b的同时，将其y轴坐标提升到n1的高度；

最后将待测点n1和待测点n2的世界坐标以自己为基准转换为各个探针的机械坐标(n1.localx,n1.localy)，(n2.localx,n2.localy)，并将探针tip1和探针tip2同时移动到机械坐标(n1.localx,n1.localy)，(n2.localx,n2.localy)。

p1.y>p2.y&n2.y>n1.y时，探针tip2需要进行避让，即将待测点n2和n1的坐标互换，再将待测点n1的坐标(n1.x,n1.y)以探针tip2为基准转换并利用转轴公式转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy),然后将探针tip2移动到坐标(tip2.localx-b,n1.localy)，即让探针tip2向x轴坐标后退b的同时，将其y轴坐标降低到待测点n1的高度；

当p2.y>n1.y&n1.y>n2.y时，探针tip2需要进行避让，即将坐标(n1.x,n1.y)以探针tip2为基准转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy)，然后将探针tip2移动到坐标(tip2.localx-b,n1.localy)，即将探针tip2向x轴坐标后退b的同时，将其y轴坐标降低到待测点n1的高度；

最后将待测点n1和n2的世界坐标以自己为基准转换为各个探针的机械坐标(n1.localx,n1.localy)、(n2.localx,n2.localy)，并将探针tip1和tip2同时移动到机械坐标(n1.localx,n1.localy)和(n2.localx,n2.localy)处。

若n2.x-n1.x>b时，具体情况包括：

当p2.x<n1.x时，探针tip2需要进行避让，即将待测点n1的坐标以探针tip2为基准转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy)，然后将探针tip2移动到机械坐标(n1.localx-b,tip2.localy)，即将探针tip2在保 持y轴方向坐标不变的情况下，移动至待测点n1的x轴坐标左侧b处；

当p2.x>＝n1.x&p1.x>n2.x时，探针tip2需要进行避让，即将待测点n2的坐标以探针tip1为基准转换为机械坐标(n2.localx,n2.localy),然后将探针tip1移动到机械坐标(n2.localx-b,tip1.localy)，即保持探针tip1的y轴方向坐标不变的情况下，将其x轴方向移动到待测点n2的x轴方向右侧b处；

最后将待测点n1和n2的世界坐标以自己为基准转换为探针tip1和tip2的机械坐标(n1.localx,n1.localy)、(n2.localx,n2.localy)，并将探针tip1和tip2同时移动到机械坐标(n1.localx,n1.localy)和(n2.localx,n2.localy)处。

只有n2存在时，则具体为：

当n2.x>p2.x&p1.x-p2.x<＝b时，探针tip1需要进行避让，即将探针tip1移动到机械坐标(tip1.localx-b,tip1.localy)，即在保持探针tip1的y轴方向坐标不变的情况下，将其x轴方向移动到当前探针tip1的x轴方向坐标的右侧b处；最后将待测点n2的世界坐标以探针tip2为基准转换为各个探针的机械坐标(n2.localx,n2.localy)，并将探针tip2再移动到机械坐标(n2.localx,n2.localy)。

当p2.x>＝n2.x&p1.x-p2.x<＝b时，探针tip2需要进行避让，即将探针tip2移动到机械坐标(tip2.localx-b,tip2.localy)，然后将待测点n2的值赋给待测点n1，最后将待测点n1的坐标以探针tip1为基准转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy)；最后探针tip1移动到机械坐标(n1.localx,n1.localy)。

当p2.x>＝n2.x&p1.x-p2.x>b时，先将探针tip1和探针tip2的当前的机械坐标(tip1.localx,tip1.localy)和(tip2.localx,tip2.localy)分别以自己为基准转换为世界坐标，然后分别判断探针tip1、tip2与待测点n2的距离，并将待测点n2分配给离它距离短的探针，再将待测点n2的 坐标以距离短的探针为基准转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy)；最后将距离近的探针移动到机械坐标(n1.localx,n1.localy)。

所述b的值为0.5mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的避让方法简单，在保证测试效率的情况下实现测试轴在测试过程中的自动避让，即其能够可靠地避免测试轴在高速运动中发生碰撞，也易于实现，同时也提高了飞针测试机测试轴的测试效率。

附图说明

图1为本发明飞针测试机测试轴的自动避让方法的流程图。

图2为本发明同侧探针安装示意图。

图3～11为本发明待测点n1和n2的判定情况分析图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参阅图1所示，本发明提供的一种飞针测试机测试轴的自动避让方法，所述飞针测试机的正面设有探针tip1、tip2，反面设有探针tip3、tip4。

该自动避让方法的具体步骤如下：

步骤一：将待测点分配给四个探针tip1、tip2、tip3、tip4，在分配待测点的时候,通过控制器的编码器反馈获取当前每个探针的机械坐标，分 别记为(tip1.localx，tip1.localy)、(tip2.localx，tip2.localy)、(tip3.localx，tip3.localy)、(tip4.localx，tip4.localy)。

本发明中，当前测点和待测点一直是在变化的，四个探针所处位置为当前测点，将要前往的测点为待测点。

步骤二：利用转轴公式将每个探针的机械坐标转换为绝对坐标，分别记为(tip1.worldx，tip1.worldy)、(tip2.worldx，tip2.worldy)、(tip3.worldx，tip3.worldy)、(tip4.worldx，tip4.worldy)。

本步骤中，在转换过程中探针tip1和tip2以探针tip1为基准，探针tip3和tip4以探针tip3为基准，即保证转换后的绝对坐标探针tip1和探针tip2在同一个坐标系下(如附图2所示，以探针tip1的坐标零点为探针tip2的坐标零点)，探针tip3和探针tip4在同一个坐标系下(即以探针tip3的坐标零点为探针tip4的坐标零点)。

步骤三：通过同侧两个探针对应的当前测点和待测点的世界坐标的位置关系，判定是否需要发生避让，即通过判断同侧两个探针由当前测点前往至待测点的行进路径是否会发生相撞，若需要产生避让即所述行进路径会发生碰撞，则将其中一个探针移动至避让位置处，再执行步骤四；若不需要产生避让，则直接执行步骤四。

本步骤中，所述避让位置只需要将其中一个探针进行任意移动，使得两个探针的行进路径不会发生碰撞，这样就可以实现避让。

步骤四：将待测点的世界坐标以自己为基准转换为机械坐标，并将对应的探针移动到所述机械坐标处，从而实施避让。

上述中，将当前测点的绝对坐标标记为(p1.x，p1.y)、(p2.x，p2.y)、(p3.x，p3.y)、(p4.x，p4.y)，实际上等同于其对应的世界坐标，记为(p1.worldx，p1.worldy)、(p2.worldx，p2.worldy)、(p3.worldx，p3.worldy)、(p4.worldx,p4.worldy)。待测点记为n1、n2、n3、n4，其坐标分别记为(n1.x，n1.y)、(n2.x，n2.y)、(n3.x，n3.y)、(n4.x，n4.y)， 其实际上等同于对应的世界坐标即探针将要前往的测点坐标的世界坐标，记为(n1.worldx,n1.worldy)、(n2.worldx,n2.worldy)、(n3.worldx,n3.worldy)、(n4.worldx,n4.worldy)，则要实现测试轴的自动避让。所述待测点n1和n2位于飞针测试机的正面，待测点n3和n4位于反面。

上述中，以正面探针tip1和tip2为例，则其自动避让的情况具体如下所示：

1、当待测点n1和n2均存在时，具体情况如下：

1.1、若n2.x-n1.x<＝b时，其中b为避让值，但b的值太大则会降低本发明的工作效率，太小则无法可靠地实现避让，因此本发明b的值优选为0.5mm，具体包括：

1.1.1、p2.y>p1.y&n2.y>n1.y时，当p1.y>n2.y时(图3所示),探针tip1需要进行避让，即将待测点n2的坐标(n2.x,n2.y)以探针tip1为基准转换并利用转轴公式转换为机械坐标(n2.localx,n2.localy),然后将探针tip1移动到坐标(tip1.localx-0.5,n2.localy)，即让探针tip1向x轴坐标后退0.5mm的同时，将其y轴坐标降低到待测点n2的高度。

当p2.y<n1.y时(图4所示)，探针tip2需要进行避让，即将待测点n1的坐标(n1.x,n1.y)以探针tip2为基准转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy)，然后将探针tip2移动到坐标(tip2.localx-0.5,n1.localy)，即将探针tip2向x轴坐标后退0.5mm的同时，将其y轴坐标提升到n1的高度。

最后将待测点n1和待测点n2的世界坐标以自己为基准转换为各个探针的机械坐标(n1.localx,n1.localy)，(n2.localx,n2.localy)，并将探针tip1和探针tip2同时移动到机械坐标(n1.localx,n1.localy)，(n2.localx,n2.localy)。

1.1.2、p1.y>p2.y&n2.y>n1.y时(图5所示)，探针tip2需要进行避 让，即将待测点n2和n1的坐标互换，再将待测点n1的坐标(n1.x,n1.y)以探针tip2为基准转换并利用转轴公式转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy),然后将探针tip2移动到坐标(tip2.localx-0.5,n1.localy)，即让探针tip2向x轴坐标后退0.5mm的同时，将其y轴坐标降低到待测点n1的高度。

当p2.y>n1.y&n1.y>n2.y时(图6所示)，探针tip2需要进行避让，即将坐标(n1.x,n1.y)以探针tip2为基准转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy)，然后将探针tip2移动到坐标(tip2.localx-0.5,n1.localy)，即将探针tip2向x轴坐标后退0.5mm的同时，将其y轴坐标降低到待测点n1的高度。

最后将待测点n1和n2的世界坐标以自己为基准转换为各个探针的机械坐标(n1.localx,n1.localy)、(n2.localx,n2.localy)，并将探针tip1和tip2同时移动到机械坐标(n1.localx,n1.localy)和(n2.localx,n2.localy)处。

1.2、若n2.x-n1.x>b时，具体情况包括：

当p2.x<n1.x时(图7所示)，探针tip2需要进行避让，即将待测点n1的坐标以探针tip2为基准转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy)，然后将探针tip2移动到机械坐标(n1.localx-0.5,tip2.localy)，即将探针tip2在保持y轴方向坐标不变的情况下，移动至待测点n1的x轴坐标左侧0.5mm处。

当p2.x>＝n1.x&p1.x>n2.x时(图8所示)，探针tip2需要进行避让，即将待测点n2的坐标以探针tip1为基准转换为机械坐标(n2.localx,n2.localy),然后将探针tip1移动到机械坐标(n2.localx-0.5,tip1.localy)，即保持探针tip1的y轴方向坐标不变的情况下，将其x轴方向移动到待测点n2的x轴方向右侧0.5mm处。

最后将待测点n1和n2的世界坐标以自己为基准转换为探针tip1和 tip2的机械坐标(n1.localx,n1.localy)、(n2.localx,n2.localy)，并将探针tip1和tip2同时移动到机械坐标(n1.localx,n1.localy)和(n2.localx,n2.localy)处。

2、只有n2存在时，则具体包括：

2.1、当n2.x>p2.x&p1.x-p2.x<＝b(图9所示)时，探针tip1需要进行避让，即将探针tip1移动到机械坐标(tip1.localx-0.5,tip1.localy)，即在保持探针tip1的y轴方向坐标不变的情况下，将其x轴方向移动到当前探针tip1的x轴方向坐标的右侧0.5mm处。最后将待测点n2的世界坐标以探针tip2为基准转换为各个探针的机械坐标(n2.localx,n2.localy)，并将探针tip2再移动到机械坐标(n2.localx,n2.localy)。

2.2、当p2.x>＝n2.x&p1.x-p2.x<＝b(图10所示)时，探针tip2需要进行避让，即将探针tip2移动到机械坐标(tip2.localx-0.5,tip2.localy)，然后将待测点n2的值赋给待测点n1，最后将待测点n1的坐标以探针tip1为基准转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy)；最后探针tip1移动到机械坐标(n1.localx,n1.localy)。

2.3、当p2.x>＝n2.x&p1.x-p2.x>b(图11所示)时，先将探针tip1和探针tip2的当前的机械坐标(tip1.localx,tip1.localy)和(tip2.localx,tip2.localy)分别以自己为基准转换为世界坐标，然后分别判断探针tip1、tip2与待测点n2的距离，并将待测点n2分配给离它距离短的探针，再将待测点n2的坐标以距离短的探针为基准转换为机械坐标(n1.localx,n1.localy)；最后将距离近的探针移动到机械坐标(n1.localx,n1.localy)。

反面探针tip3和tip4的避让原则与探针tip1和tip2的一样，经过上述判断需要避让的探针，则将所述探针提前运动到避让位置后，然后四个探针再同时运动到待测点位置进行测试，以此便实现了测试轴在测试过程的避让。

上述中，判断是否需要避让时，待测点以一个探针为基准进行坐标转换，这样两者的坐标系一致才能实现判断。当避让完成后，待测点自己为基准进行坐标转换，这样才能将对应的探针移动到自己的测点处。整个避让方法简单、可靠也易于实现。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。