专利名称：用于断路器测试仪的可调节电探针的制作方法
技术领域：
本公开涉及电测试夹具，具体而言涉及一种用于对不同电子部件结构进行测试的 可调配置测试探针的装置和方法。
背景技术：
在断路器中，接线片和中性带的位置可在不同设计之间变化。在生产中，不同设计 可能需要使用相同的测试设备，但各设计中的不同排除了这种应用。在传统系统中，功能性 生产夹具是使用固定在外壳中且不可调节的电探针。为了适应不同的待检部件，探针由技 术人员人工弯曲，以试图将这种连接件与待检组件适当地进行接合。典型地，探针通过利用 锤子或钳子而弯曲。由于探针的这些弯曲方法，在测试仪与待检组件之间的精度会变化很 大。例如，断路器可能不适合一个测试器，但是确能经过不同的测试器。这可能是由于弯曲 探针的位置和连接件的质量造成的。进一步，探针和测试夹具由于弯曲方法而受到损坏。由于探针通常被制造成防止 探针在操作期间旋转，因而对于现有设计而言另一缺陷在于对探针进行的加工。例如，电探 针为六边形形状，因而需要专用工具进行生产。使用这种类型的设计使得电探针不能旋转。电探针通常被支撑在不能以任何方式进行调节的单一块结构中。这需要探针的定 位在位置上精确，例如使得探针与断路器的线性接线片和中性带接合。在一些情况下，接线 片可能错失其目标而接触断路器的塑性外壳，而不是与接线片形成电触点。由于断路器设 计可能不同，因此探针的对准在功能性测试期间成为制造的关键。如果没有适当的电触点， 断路器会由于缺乏电气连接而失效。断路器的接线片区域的任何设计改变可能需要功能性 测试仪自身的调节。典型地，制造厂会人工调节探针来满足新设计。然而，这种人工弯曲并 不能被控制成满足任何规格，并且对于不同的测试仪以及不同的操作者而言弯曲量不同。

发明内容
—种电探针组件包括枢转地连接到底座结构并将第一探针接纳于其中的第一探 针外壳。所述第一探针被设置成与电子部件的第一触点接合(interface)。第二探针外壳 被枢转地连接到所述底座结构并将第二探针接纳于其中。所述第二探针被设置成与所述电 子部件的第二触点接合，其中所述第一和第二触点相互之间具有空间关系。调节机构被连 接到所述第一和第二外壳，并被设置成独立调节所述外壳中每一个的旋转量，以适应所述 空间关系。一种用于与多种不同断路器设计接合的电探针组件，包括多个探针外壳，每个探 针外壳具有从中突出的相应测试探针。枢转销被设置成穿过所述多个外壳，以将所述外壳枢转地连接到底座结构，使得所述多个外壳绕相同轴线独立旋转。调节机构被连接到所述多个外壳，并被设置成独立调节所述外壳中每一个的旋转量，以适应不同断路器设计的触 点的不同空间关系。一种用于测试断路器的方法，包括提供电探针组件，该电探针组件具有第一探 针外壳，该第一探针外壳被枢转地连接到底座结构并将第一探针接纳于其中，所述第一探 针被设置成与断路器的第一触点接合；第二探针外壳，该第二探针外壳被枢转地连接到所 述底座结构并将第二探针接纳于其中，所述第二探针被设置成与所述断路器的第二触点接 合，其中所述第一和第二触点相互之间具有空间关系；以及连接到所述第一和第二外壳的 调节机构；并包括调节所述调节机构，以独立调节所述外壳中每一个的旋转量，从而适应断 路器设计的触点的所述空间关系；还包括对所述断路器进行测试。根据下文对本发明示例性实施例所作的详细描述，本发明的这些和其他目标、特 征和优点将变得明显，该详细描述应结合附图进行理解。


本公开将参照以下附图详细在后文中给出优选实施例的描述，附图中图1为根据一个示例性实施例的在测试电子部件时使用的探针组件的透视图；图2为图1组件的局部剖视图，显示了根据一个示例性实施例的示例性调节机 构；图3为图1组件的局部剖视图，显示了根据一个示例性实施例的枢转销配置；图4为显示根据一个示例性实施例的用于防止测试探针旋转的防旋转键的主视 图；图5为在测试电子部件时使用的探针组件的透视图，显示了根据一个示例性实施 例的用于对断路器进行测试的三探针配置。
具体实施例方式本发明提供了与断路器接合的功能性测试仪的可调节电探针。本原理可用于改进 制造厂中的现有功能性测试仪，或可作为新的功能性测试仪设计的一部分。在一个示例性 实例中，探针可结合多种市售功能性测试仪中的任一种一起使用，例如用于对断路器进行 测试。测试仪提供了待测断路器与测试仪本身之间的电连接接口。该接口可得益于本发明 的原理，因而可用于在制造中对断路器进行测试，以确保最终产品满足测试标准。改进的电探针用于与断路器接合。该探针具有对探针位置进行调节以确保即使在 断路器设计已变化的情况下也能形成电连接的能力。例如，接线片位置或中性带位置可能 在断路器设计中已被关联。在一个实施例中，探针使用行业的标准棒料作为芯材来确保容 易更换探针连接件。为了解决电探针所需的防旋转，除了其他构件外，可使用位于探针外壳 中的键。本实施例将针对用于断路器测试仪的探针组件进行描述，然而，本发明的原理并 不限于示例性实例，并可与其他电子部件的测试仪或甚至与其他需要调节以使两个部件适 当接合的装置一起使用。在此详述本发明的原理、方案和实施例及其特定实例的所有描述 应包括与本发明结构和功能等同的设置。另外，这种等同设置应包括目前已知的等同设置以及未来开发的等同设置(即，所开发的执行相同功能的任何元件，而无论结构如何)。因此，例如，本领域技术人员应意识到，本文给出的框图是示出了体现本发明原理的示例性系 统部件和/或电路的原理性视图。关于具体细节现请参见附图，在所有视图中，相同附图标记表示相似或等同的元 件，首先参见图1，其中示出了根据一个示例性实施例的可调节探针组件10。组件10提供 了探针接口 12，根据一个实施例，该探针接口 12被设置成通常与单极断路器(未示出)接 合。接口 12包括探针外壳14和16。每个探针外壳14和16分别包括电探针18和20。如 图中示例性地示出的，探针18对应于接线片探针，探针20对应于中性探针。每个电探针18和20被安装在其各自的探针外壳14和16内，探针外壳14和16 相对于彼此可独立定位。枢转销22或其他枢转机构允许外壳14和16中的每一个相对于 底座结构(例如支撑块24或其他结构)进行枢转运动。支撑块24可安装到测试仪26上 或可连接到测试仪26。在该实例中，测试仪26包括安装在其上的板28。测试仪26与板28 之间的接口可包括螺栓或其他硬件(未示出)，用于将支持块紧固(或称固定)到板28，板 28又由测试仪26支撑。板28提供将从测试仪26走线到探针外壳14和16的电子线路，以 允许通过利用探针18和20进行电测试。支撑块24包括部分地包围探针外壳14和16的部分30。部分30提供一支撑区 域，该支撑区域被设置成通过人工或自动调节控制使探针外壳14和16旋转，由此改变探针 18和20的角度，从而提供所需调节。调节机构32被示例性地图示为用于每一个外壳14和 16的调节螺钉，然而，调节机构32可包括任意数量的机构，例如，伺服机构、翼形螺钉或动 力螺钉、凸轮调节构件、气压缸、液压缸或任何其他合适的装置。参见图2，板28和支撑块24的部分30的剖视图出于示例性目的示出了中性探针 20的外壳16。用于接线片探针18的外壳14包括类似的结构。支撑块24的部分30支撑 调节机构32，在该例中，支撑的是调节螺钉34。调节螺钉34可根据其螺纹而从位置30前 进或回缩。锁紧螺母36可被用于在达到合适位置时固定螺钉34的位置。在该例中，在与 调节螺钉34相对的位置使用偏置作用构件35为外壳16提供回复力。偏置作用构件35可 包括压缩弹簧、Belleville垫圈、气动腔等。应注意，根据所选调节机构的不同，偏置作用 构件35是可任选的。例如，如果调节螺钉34利用轴承状的连接部被附接到外壳16，则螺钉 32可被用作前进和回缩调节构件。外壳16 (以及外壳14)具有形成为贯穿其中以接纳枢转销22的枢转孔38。通过 这种方式，提供沿箭头“A”方向的枢转作用，从而调节外壳14和16并由此调节探针18和 20的位置。有利地，两个探针外壳14和16均能够绕单一轴线(枢转销22)自由旋转。枢转 销22被支撑于支撑块24的下部，并通过固定夹44(见图3)被保持在支撑块24的顶部。 两个探针外壳14和16均可具有位于后侧上的凹入区域39，从而捕获压缩弹簧35的一端。 弹簧35的相对端将会搁靠在现有的安装板28 (或根据设计搁靠在支撑块24)上，并提供将 对探针外壳14和16进行偏置作用的力。如果弹簧35需要被捕获，则可为弹簧35提供定 位销37。参见图3，其中显示了枢转销22的示例性配置。支撑块24包括位于其中的枢转 孔40，该枢转孔40将枢转销22接纳于其中。枢转销22穿过两个外壳14和16，并被安置在支撑块24下部的凹部42中。可使用固定夹或开口销44来防止销22被移除和/或来改 进由销22形成的枢转操作。在一个替代性实施例中，销22可被捕获在上、下支撑块24之 间，因而可去除开口销44。还可想到其他构造。参见图4，其中示例性地示出了一个外壳14 (或16)的主视图。外壳14可包括键 46。探针18(或20)包括形成于其中的相应键槽48。通过这种方式，消除了探针18的旋转 运动。通过使用标准的棒料或金属丝，能够容易地更换探针18或20。尽管在探针18或20 中可形成平坦部或键槽48，还可使用固定螺钉或类似机构来防止旋转。随着电探针18或 20被插入到探针外壳14或16中，探针18和20与键槽48接合并防止探针的旋转。
参见图5，其中示例性地图示出了带有用于测试的两极断路器102的三外壳块探 针组件(three housing block probe assembly) 100。在此实施例中，三个探针104被提供 在三个分离的外壳106上。每一个外壳106相对于彼此和支撑块124可绕枢轴122独立调 节。通过利用三个独立的调节螺钉132实现调节。探针104被设置成通过与触点145接合 对两极断路器102进行测试。其他实施例可根据需要包括更多数量的探针104和外壳106。可预期的是，调节机构(32或132)可被制得更为复杂，并可通过利用气动装置或 伺服机构自动调节。技术人员可能会对测试仪编程，从而记录(在存储器中)用于测试特定 断路器的特定设置。可登录代码或可按下按钮来自动调节用于该特定断路器的探针。另外 还可实现人工或局部调节。进一步地，一个实施例可允许对一个或更多外壳106 (或14和 16)的x、y和ζ平移独立调节。在已描述了用于断路器的可调节电探针的优选实施例(其 目的是示例性的而非限制性的)的情况下，应注意的是，根据以上教导，本领域技术人员能 够实现改进和变型。因此应理解，可在所公开的本发明特定实施例中作出各种变化，这些变 化落入由所附权利要求概括的本发明的范围和精神内。因此，在已详细地并特别地根据专 利法的要求进行描述的情况下，由专利证书所要求并期望得到保护的内容由所附权利要求
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权利要求
一种电探针组件，包括第一探针外壳，该第一探针外壳被枢转地连接到底座结构并将第一探针接纳于其中，所述第一探针被设置成与电子部件的第一触点接合；第二探针外壳，该第二探针外壳被枢转地连接到所述底座结构并将第二探针接纳于其中，所述第二探针被设置成与所述电子部件的第二触点接合，其中所述第一和第二触点具有相互之间的空间关系；以及调节机构，该调节机构被连接到所述第一和第二外壳，并被设置成独立调节所述外壳中每一个的旋转量，以适应所述空间关系。
2.根据权利要求1所述的探针组件，其中所述第一和第二探针的横截面为圆形，并由 标准金属丝和棒规中的一种制成。
3.根据权利要求2所述的探针组件，其中所述第一和第二探针外壳包括用于分别接纳 所述第一和第二探针的防旋转开口，所述探针被改进成配合在相应的防旋转开口中，从而 防止所述探针旋转。
4.根据权利要求1所述的探针组件，其中所述第一和第二外壳中的至少一个通过枢转 销枢转地连接到所述底座结构。
5.根据权利要求4所述的探针组件，其中所述枢转销穿过所述第一外壳和所述第二外 壳，使得所述第一外壳和所述第二外壳绕相同轴线独立旋转。
6.根据权利要求1所述的探针组件，其中所述调节机构包括调节螺钉。
7.根据权利要求6所述的探针组件，进一步包括偏置作用装置，其布置在与所述第一 和第二外壳中至少一个的所述调节螺钉相对的侧部上，用于提供回复力以允许双向调节。
8.根据权利要求1所述的探针组件，进一步包括第三探针外壳，该第三探针外壳被枢 转地连接到所述底座结构并将第三探针接纳于其中，所述第三探针被设置成与所述电子部 件的第三触点接合。
9.根据权利要求1所述的探针组件，其中所述底座结构由断路器测试仪支撑，并且所 述电子部件为断路器。
10.一种用于与多种不同断路器设计接合的电探针组件，包括多个探针外壳，每个探针外壳具有从中延伸的相应测试探针；枢转销，该枢转销被设置成穿过所述多个外壳，以将所述外壳枢转地连接到底座结构， 使得所述多个外壳绕相同轴线独立地旋转；以及调节机构，该调节机构被连接到所述多个外壳，并被设置成独立调节所述外壳中每一 个的旋转量，以适应不同断路器设计的触点的不同空间关系。
11.根据权利要求10所述的探针组件，其中所述测试探针的横截面为圆形，并由标准 金属丝和棒规中的一种制成。
12.根据权利要求11所述的探针组件，其中所述外壳包括用于分别接纳所述测试探针 的防旋转开口，所述测试探针被改进以配合在相应的防旋转开口中，从而防止所述探针旋 转。
13.根据权利要求10所述的探针组件，其中所述调节机构包括用于每个外壳的调节螺钉。
14.根据权利要求13所述的探针组件，进一步包括用于每个外壳的、布置在所述外壳的与所述调节螺钉相对的侧部上的偏置作用装置，用于提供回复力以允许双向调节。
15.根据权利要求10所述的探针组件，其中所述底座结构由断路器测试仪支撑。
16.一种用于测试断路器的方法，包括 提供电探针组件，该电探针组件具有第一探针外壳，该第一探针外壳被枢转地连接到 底座结构并将第一探针接纳于其中，所述第一探针被设置成与断路器的第一触点接合；第 二探针外壳，该第二探针外壳被枢转地连接到所述底座结构并将第二探针接纳于其中，所 述第二探针被设置成与所述断路器的第二触点接合，其中所述第一和第二触点相互之间具 有空间关系；以及连接到所述第一和第二外壳的调节机构；调节所述调节机构，以独立调节每个所述外壳的旋转量，从而适应断路器设计的触点 的所述空间关系；以及通过使所述第一和第二探针与所述第一和第二触点接触来对所述断路器进行测试。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括防止所述探针相对于所述外壳旋转，其 中所述探针包括圆形横截面的标准金属丝或标准棒料。
18.根据权利要求16所述的方法，其中调节所述调节机构包括将所述外壳枢转地连接 到所述底座机构，使得所述外壳绕相同轴线独立旋转。
19.根据权利要求16所述的探针组件，其中所述调节机构包括调节螺钉，并且所述方 法包括调节所述调节螺钉以使所述外壳中的至少一个旋转。
全文摘要
一种电探针组件包括枢转地连接到底座结构(24)并将第一探针(18)接纳于其中的第一探针外壳(14)。所述第一探针被设置成与电子部件的第一触点接合。第二探针外壳(16)被枢转地连接到所述底座结构并将第二探针(20)接纳于其中。所述第二探针被设置成与所述电子部件的第二触点接合，其中所述第一和第二触点相互之间具有空间关系。调节机构(32)被连接到所述第一和第二外壳，并被设置成独立调节每个所述外壳的旋转量，以适应所述空间关系。
文档编号G01R31/327GK101971042SQ200980105511
公开日2011年2月9日 申请日期2009年2月17日 优先权日2008年2月19日
发明者R·T·沃特福德 申请人:西门子工业公司