Контактное устройство Советский патент 1981 года по МПК H05K13/08 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к полупроводниковой преобразовательной технике,и может быть использовано для контроля электрических параметров силовых полупроводниковых приборов, а также в электротехнической и электрон ной промышленности. Известно устройство для контакти рования и выгрузки готовых изделий,, .включающее подпружиненную контактную группу, привод с эксцентриком и кинематически связанными звеньями. . Один конец подвижного звена выполнен гибким и снабжен диэлектрическим пусом, имеющим на. рабочей поверхности вьютупы с упорами, при 3|том подви ное звено шарнирно связано с другим звеном, п6сс1женным подвижно на эксцентрик, контактная группа размащет. на в отверстиях, выполненных в выЬтупах корпуса и между ними В этом устройстве для контактирования выводов проверяемого изделия необходимо их ориентировать, в результате чего снижается п-роизврди тельность контроля, кроме того, не обеспечивается надежность контактирования, что очень важно при автоматизации процесса контроля изготовляв емых изделий. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является контактное устройство, которое сОдер жит корпус, прижимной механизм в виде зубчатой рейки и колеса, на котором закреплены контакты, дополнительные упругие контакты, размещен- вые в пазу переменной ширины со сферическими боковыми поверхностями, выполненном-; в зубчатом колесе, с возможностью поворота контактов от носительно паза, причем контакты выполнены в виде разрезного конуса и размещены в Отверстии корпуса с боковыми сферическими поверхностями |2. Недостатком известного устройства является то, чтоосуществить койтактирование выводов проверяемого Изделия с контактами устройства без направленной ориентации невозможно, т.е. необходимо четко ориентировать . выводы проверяемого изделия с соответствующими контактами устройства. Устройства для направленной автоматической ориентации, с неявно выраженными признаками ориентации (к ним относятся и изделия с выводами как гибкими, так и жесткими), как правило сложны, имеют сбои в работе, требуют частой регулировки. В результате значительно снижается производительность контроля испытуемых приборов, увеличивается себестоимость выпуска изделий. Цель изобретения - повышение производительности работы устройства. Цель достигается тем, что в контактном устройстве, преимущественно для подключения приборов с Асимметричными вызолами, содеожаюем корпус, прижимной механизм, кинематически соединенный с приводом, с подвижными и неподвижными катодными л управляющими контактами, и пластинчатыми контактами, прижимной механизм снабжен втулкой с закрепленной внутри ее предохранительной муфтой с шарниром, дополнительным катодным контактом в виде спиральной пружины, один конец которой жестко закреплен на внутренней поверхности неподвижного катодного контакта, закрепленного во втул ке и размещенного на подвижном катод ном контакте, а другой конец спираль ной пружины соединен с .шарниром, при чем пластинчатые контакты снабжены заостренной кромкой и закреплены на внутренней поверхности подвижного управляющего контакта, вьтолненного плавающим, размещенного внутри непод вижного управляющего контакта между цилиндрическими пружинами и соединен ного при помощи одной из них через изоляционную прокладку с неподвижным катодным контактом, при этом катодные и управлякицие контакты выполнены в виде колец с конической внутрен ней поверхностью неподвижного катодного и подвижного управляющего контактов . Кроме того, Ьадиус основания кони ческой внутренней поверхности неподвижного катодного и подвижного управ ляющего контактов равен 1,1-1,2 рйдиуса окружности, описываемой наиболее удаленной точкой соответствующего вывода подключаемого прибора, расположенного на вертикал ной оси устройства. Витки спиральной пружины дополнительного катодного контакта выполнен переменной толщины, убывающей к цент ру, при этом виток, закрепленный на внутренней: поверхности неподвижного катодного контакта, выполнен с перем ной кривизной, переходящей в кривизн рилиндра. На фиг. 1 изображено устройство, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - крепление пластинчатых контактов . Контактное устройство содержит транспортный ротор 1 с вертикальной ось вращения, на котором уста ювлен прижимной механизм 2. Прижимной механизм 2 связан с приводом возвратно поступательного движения и содержит зажимную цангу, в которой выполнено посадочное гнездо под подключаемый прибор3. Над прижимным механизмом 2 транспортирующего ротора с помощью кронштейна 4, связанного также с приводом возвратно-поступательного движения, установлен прижимной механизм 5. Привод возвратно-поступательного движения, связанный с прижимным механизмом 5, служит для подключения и контактирования контактов прижимного механизма 5 с выводами подключаемого прибора 3. Прижимной механизм 5 содержит втулку 6, установленную на опоре вращения 7 в изоляционном корпусе 8. Втулка 6 выполнена составной основание изготовлено изоляционным, а верхняя, концевая часть - металлическая. В изоляционном основании втулки б закреплен неподвижный катодный контакт 9, опирающийся и контактирующий с подвижным катодным контактом 10. Контакты 9 и 10 выполнены в виде кольца, в катодном контакте 9 выполнена коническая внутренняя поверхность, в боковой поверхности которого по образующей закреплен одним концом неподвижно дополнительный. катодный контакт 11. Дополнительный катодный контакт 11 выполнен в виде спиральной пружины с виткгини спирали переменной толщины, убывающей к центру. Толщина концэ витка, закрепленного на конической поверхности, 10,8 мм, а толщина конца витка, расположенного в центре, 0,5-0,3 мм. Второй конец дополнительного катодного контакта 11 - подвижный и кинематически связан через первый вал шарнира 12 с предохранительной муфтой 13, установленной во вращающейся опоре 14 концевой части втулки 6. Второй вал шарнира жестко связан с предохранительной муфтой 13. Конец спиральной пружины, закрепленный на конической поверхности катодного контакта 9, равен ширине образующей конуса, причем кривизна витка плавно переходит -в кривизну цилиндра, т.е. в кривизну, параллельную оси зажимного механизма 5. Плавный переход одной кривизны в другую выполнен на длине одного витка спиральной пружины дополнительного катодного контакта 11. Второй, последующий и предпоследний витки спиральной пружины установлены от нижнего основания кольцевого катодного контакта 9 на расстоянии, равном 0,5-0,7 его высоты. Втулка б прижимного механизма 5 через муфту 15 связана с реверсивным приводом вращения, например с электродвигателем 16. Привод вращения 16 закреплен на кронштейне, который крепится к станине. Управляющий контакт 17 в виде кольца, выполнен плавающим и размещен между цилиндрическими

Пружинами 18 и 19 в неподвижном управляющем контакте 20, Внутренняя поверхность управляющего плавающего контакта 17 выполнена конической./ а боковая поверхность контакта вьтолнена сферической и размещена на сферической поверхности неподвижного управляющего контакта 20, закрепленного в изоляционном корпусе 8 прижимного механизма 5. Управляющий контакт 17 связан посредством цилиндрической пружины 18 через изоляционную прокладку 21, подвижный катодный контакт 10 - с неподвижным катодным контактом 9.

Радиусы основания поля конической внутренней поверхности катодного и управляющего контактов равны 1,1 1,2 радиуса окружности, описываемой наиболее удаленной точкой соответствующего вывода подключаемого прибора 3, расположенного на вертикальной оси устройства.

На боковой конической поверхности управляющего контакта 17 закреплены упругие пластинчатые контакты 22. Упругие пластинчатые контакты 22 закреплены по окружности на расстоянии относительно друг друга, равном 0,70,8 толщины .плоского конца соответствующего вывода испытуемого прибора 3 Упругие пластинчатые контакты 22 снабжены заостренной частью, направленной в сторону основания конической внутренней поверхности управляющего контакта 17. Изоляционная прокладка 23 выполнена в виде цилиндра с резьбой в верхней части, который вворачивается в корпус 8. В нижнем торце изоляционной прокладки 23 выполнен кольцевой паз, в котором расположена цилиндрическая пружина 24, взаимодействующая с анодным контактом 25, расположенным на изоляционной прокладке 23. В центре анодного контакта 25 выполнено цилиндрическое отверстие, диаметр которого на 0,50,8 мм больше корпуса испытуемого прибора. Подпружиненный анодный контакт 25 крепится к изоляционной прокладке 23 и имеет свободный ход. Катодный контакт 9, управляющий контакт 17 и анодный контакт 25 электрически соединены с измерительным прибором.

Устройство работает следующим . образом.

Ротор 1 получает прерывистое вращение от привода. В посадочное гнездо открытой цанги прижимного механизма 2 из вибробункера автоматически загружается подключаемый прибор 3. При загрузке прибора 3 его выводы не ориентированы относительно контактов прижимного механизма 5. После загрузки в посадочное гнездо цанги прибор зажимается. Затем транспортирующий, ротор 1 перемещает прибор на подицик) замера одного из электрических параметров. При этом прижимной механизм

5находится в верхнем крайнем положении, а привод вращения 16 втулки

6выключен. На позиции замера электрических параметров, когда оси контактных прижимных механизмов 2 и 5 совпадают, осуществляется подключение и контактирование выводов подключаемого прибора 3 и контактов приприжимного механизма в крайнее нижнее положение. Перемещение прижим0ного механизма осуществляется приводом возвратно-поступательного перемещения, который связан через кронштейн 4 с прижимным механизмом 5. При опускании последнего происходит

5 подключение и контактирование подпружиненного анодного контакта 25. При дальнейшем опускании прижимного механизма 5 управлякнций контакт 17 своей конической внутренней поверх0ностью охватывает плоский конец управляющего вывода 26 подключаемого прибора 3. Управляющий вывод 26, скользя по заостренной части смежных упругих пластинчатых контактов 22, плотно заходит в зазор мезвду ними.

5 Если же управляющий вывод не попадает в указанный зазор, то он упирается в плоскость заострения упругого пластинчатого контакта 22. При этом цилиндрическая пружина 18 деформиру0ется, управляющий контакт 17 проворачивается в горизонтальной и вертикальной плоскостях, т.е. происходит . самоцентрирование управляющего контакта 17 по выводу 26 подключаемого

5 прибора 3. Катодный вывод 27 прибора 3 заходит в отверстие контакта 9 и, скользя по конической поверхности дополнительного контакта 11 и частично по цилиндрической поверхности,

0 западает между витками спиральной пружины дополнительного контакта 11. При этом муфта 15 обеспечивает от реверсивного привода 16 вращение против часовой стрелки втулки 6 вместе с дополнительным контактом 11,

5 шарниром Г2 и предохранительной муфтой 13. Витки спиральной пружины дополнительного контакта 11 закручиваются и обжимают конец плоского катодного вывода 27 подключаемого прибо0ра 3. При этом происходит смещение подвижного предпоследнего и, следовательно, последнего спирального витка пружины вмерте с одним из валов шарнира 12 на 5-7°. При достижении

5 усилия обжима катодного вывода 27 больше допустимого значения включается предохранительная муфта 13. Шарики муфты 13 выходят из углублений втулки 6, и втулка проворачивается относительно муфты 13, после чего

0 привод вращения 16 отключается. Для обеспечения надежного электрического контакта между катодным выводом 27 прибора 3 и витками спиральной пружины дополнительного контакта 11, второй, последующие и предпоследний витки спиральной пружины установлены от нижнего основания катодного контакта 9 на расстоянии, равном 0,5-0,7 его высоты. Таким образом, при опускании и вращении прижимного механизма 5 катодный вывод 27 прибора 3 не упирается в торец витков дополнительного контакта 11, а скользя по конической поверхности катодного контакта 9, западает между витками дополнительного контакта 11. Электрические выводы прибора 3 соединены также с регистрирующими приборами. После измерения электрических параметров привод вращения прижимного механизма 5 реверсирует в обратном направлении. Плоский катодный .вывод 27 прибора разжимается, прижимной механизм 5 перемещается в крайнее верхнее поло жение. Привод вращений выключается, размыкается управляющий контакт 17 и дополнительный контакт 11 с соотт ветствующими выводами прибора, после чего транспортирующий ротор 1 вместе с прибором 3 перемещается на .следующую позицию и цикл повторяется. На позиции разгрузки разжимается цанга прижимного механизма 2 с помощью привода возвратно-поступательного движения. Из посадочного гнезда зажимного механизма 2 извлекают подключаемый прибор 3 механизмом выгрузки с магнитными ловителями.

Устройство повышает производительность испытаний полупроводниковых приборов и обеспечивает надежность электрического контакта без предварительной ориентации испытуемого прибора за счет того, что в катодном и управляющем контакте устройствавыполнены кони еские отверстия. В коническом отверстии катодного контакта 9 закреплен спиральный контакт, который позволяет обхватывать и обжимать выво испытуемого прибора 3 независимо от того, в какой вертикальной плоскости расположен катодный вывод прибора. В коническом отверстии управляющего вывода закреплены упругие пластинчатые контакты таким образом, что расстояние между ними меньше толщины охватываемого управляющего вывода 26 прибора 3. В результате этого управляющий вывод 26 прибора также независимо от того, в какой вертикальной плоскости он расположен, попадает между смежными упругими пластинчатыми контактами. Таким образом, в предлагаемом устройстве нет необходимости вручную ориентировать выводы прибора по отношению к контактам устройства, что п&вышает производительность испытаний на 10-30%. Надежность электрического контакта обеспечивается за счет того, что выводы прибора 3 охватываются и обжимаются спиральным контактом и упругим пластинчатым

контактом, а также за счет того, что второй, последующие и предпоследний витки спиральной пружины установлены от нижнего основания контакта на расстоянии, равном 0,5-0,7 его высоты. В результате этого катодный вывод 27 прибора 3, скользя по конической поверхности контакта 11, западает между витками дополнительного контакта 11, а не упирается в торец его витков. Обеспечение надежности электрического контакта при коммутации силовых токов выше 10 А полностью исключает повреждение поверхности контактов подк шочаемого прибора 3, т.е. устраняется брак температурного прижога. Кроме того, усилие зажима катодного вывода 27 можно регулировать за счет предохранительной муфты, устраняя этим возможность трещины в стеклоизоляторе прибора 3.

Формула изобретения

1.Контактное устройство, преимущественно для подключения приборов

с асимметричными выводами, содержащее корпус, прижимной механизм; 1 иНематически соединенный с приводом, с подвижными и неподвижными катодными и управляющими контактами,и пластинчатыми контактами, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности работы устройства, прижимной механизм снабжен втулкой с закрепленной внутри ее предохранительной муфтой с шарниром, дополнительным катодным контактом в виде спиральной пружины, один конец которой жестко закреплен на внутренней поверхности неподвижного ка.тодного контакта, закрепленного во втулке и размещенного на подвижном катодном контакте, а другой конец спиральной пружины соединен с шарниром, причем пластинчатые контакты снабжены заостренной кромкой и закреплены на внутренней поверхности подвижного управляющего контакта, выполненного плавакхцим, размещенного внутри неподвижного управлякяцего контакта между цилиндрическими пружинами ц соединенного при помощи одной из них через изоляционную прокладку с неподвижным катодным контактом, при этом катодные и управляющие контакты выполнены в виде колец с конической внутренней поверхностью неподвижного катодного и подвижного управляющего контактов.

2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что радиус основания конической внутренней поверхности неподвижного катодного и подвиного управляющего контактов равен 1,1,2 радиуса окружностиj описываемой наиболее удаленной точкой соответствующего вывода подключаемого прибора

раЬположенного на вертикальной оси устройства.

3. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что витки спиральной пружин дополнительного катодного контакта выполнены переменной толщины, убывающей к центру, при этом виток, закрепленный на внутренней поверхности неподвижного катодного контакта, выполнен с переменной

кривизной, переходящей в кривизну цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 439039, кл. Н 01 L 21/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 702555, кл. Н 05 К 13/08, 1977

.(.прототип).

0

//