国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

專利名稱：測試頭定位系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于定位和操縱負(fù)載的系統(tǒng)，更具體地說，涉及用于定位和操縱測試頭的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在集成電路(IC)及其它電子設(shè)備的制造中，采用自動(dòng)測試設(shè)備(ATE)的測試在整個(gè)過程的一個(gè)或多個(gè)階段進(jìn)行。一些專用搬運(yùn)裝置被用于將待測器件放置到測試位置。一些情況下，這些專用搬運(yùn)裝置也可以使待測器件置于合適的溫度下和/或在進(jìn)行測試時(shí)將它保持在合適的溫度下。這些專用搬運(yùn)裝置有很多種類型，包括用于測試晶片上未封裝器件的“探測器”和用于測試封裝件的“器件搬運(yùn)機(jī)”；這里，“搬運(yùn)裝置”或外圍設(shè)備將用于表示這種外圍裝置的所有類型。電子測試本身帶有龐大而昂貴的ATE系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)需要與搬運(yùn)裝置連接和對接(dock)的測試頭。被測器件(DUT)需要準(zhǔn)確、高速的信號用于有效測試；因此，ATE中用于測試DUT的“電子測試設(shè)備”通常位于測試頭中，所述測試頭必須盡可能近地靠近DUT。測試頭非常沉重，并且由于DUT隨著電氣連接的數(shù)量增加而變得日益復(fù)雜，測試頭的尺寸和重量已經(jīng)從幾百磅增加到目前的重達(dá)二、三千磅。測試頭通常通過纜線連接到ATE的固定主機(jī)，纜線為信號、地線和電源提供傳導(dǎo)路線。另外，測試頭可能需要通過經(jīng)常捆在纜線中的撓性管為其供應(yīng)冷卻劑。
在復(fù)雜設(shè)備的測試中，必須在測試頭和DUT之間建立成百上千個(gè)電氣連接。這些連接通過精密且密集分布的觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。在晶片上未封裝器件的測試中，與DUT的實(shí)際連接通常是通過安裝在一個(gè)探針板上的針狀探測器實(shí)現(xiàn)的。在封裝器件的測試中，通常使用一種安裝在“DUT板”上的測試插座。不管為哪種情況，探針板或DUT板通常適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ诎徇\(yùn)裝置上，該搬運(yùn)裝置反過來將大量DUT各自放置到測試位置。不管為哪種情況，探針板或DUT板還提供連接點(diǎn)，測試頭可以與這些連接點(diǎn)進(jìn)行對應(yīng)的電氣連接。測試頭通常配備有一個(gè)接口單元，該接口單元包括接觸元件以實(shí)現(xiàn)與探針板或DUT板的連接。通常，這些接觸元件為彈簧負(fù)載的“彈簧針”。總的來說，這些觸點(diǎn)非常脆弱并且精密，必須防止它們遭到損壞。
測試頭操縱器可以用于相對于搬運(yùn)裝置操縱測試頭。這種操縱可以越過大約1米或更長的相對很長的距離。目標(biāo)可以從一個(gè)搬運(yùn)裝置快速改變?yōu)榱硪粋€(gè)，或者移動(dòng)測試頭遠(yuǎn)離當(dāng)前搬運(yùn)裝置用于維修或者改變接口部件。當(dāng)測試頭相對于搬運(yùn)裝置保持在某個(gè)位置以至于測試頭和探針板或DUT板之間的所有連接已經(jīng)完成，就說測試頭已經(jīng)與搬運(yùn)裝置“對接”。為了成功地進(jìn)行對接，測試頭必須關(guān)于笛卡爾坐標(biāo)系在六個(gè)自由度上精確定位。通常，先使用測試頭操縱器操縱測試頭進(jìn)入在對接位置大約幾厘米范圍內(nèi)粗定位的第一位置，然后使用“對接裝置”實(shí)現(xiàn)最終精確定位。通常，對接裝置的一部分設(shè)置在測試頭上，而其它部分設(shè)置在搬運(yùn)裝置上。因?yàn)橐粋€(gè)測試頭可以用于大量搬運(yùn)裝置，通常首選的是將對接裝置更貴重的部分放在測試頭上。對接裝置可以包括一個(gè)將對接的兩部分拉到一起從而對接測試頭的致動(dòng)器裝置；這被稱為“致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的”對接。對接裝置，或“對接”具有很多重要的功能，包括(1)將測試頭與搬運(yùn)裝置對齊，(2)將測試頭和搬運(yùn)裝置拉到一起、然后分開，(3)為電觸點(diǎn)提供預(yù)對齊保護(hù)，和(4)將測試頭和搬運(yùn)裝置鎖扣或保持在一起。
根據(jù)《inTEST手冊》(inTEST公司，1996年第五版)，“測試頭定位”是指測試頭輕松運(yùn)動(dòng)到一個(gè)搬運(yùn)裝置，并且精確對準(zhǔn)需要成功對接或脫離的搬運(yùn)裝置。測試頭操縱器也可以稱為測試頭定位器。帶有合適的對接裝置的測試頭操縱器進(jìn)行測試頭定位。該技術(shù)，例如在前面提到的《inTEST手冊》中得到說明。該技術(shù)，例如在美國專利No.5608334、5450766、5030869、4893074、4715574和4589815中也得到說明，這些專利在測試頭定位系統(tǒng)領(lǐng)域的內(nèi)容全部在此被引作參考。前述專利主要涉及到致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的對接。測試頭定位系統(tǒng)在單個(gè)裝置提供相對長距離的測試頭操縱和最終精確對接方面也為人所知。例如，授予Holt等人的美國專利6057695和授予Graham等人的美國專利5900737和5600258說明了一種對接為“操縱器驅(qū)動(dòng)”而非致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的定位系統(tǒng)，這些專利在此被引作參考。但是，致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)使用最廣泛，并且本發(fā)明將注意力放在此類系統(tǒng)上面。
在典型的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的定位系統(tǒng)中，操作者控制操縱器的運(yùn)動(dòng)以操縱測試頭從一個(gè)位置到另一個(gè)位置。這可以由操作者在系統(tǒng)中測試頭在其運(yùn)動(dòng)軸線上完全平衡的地方直接在測試頭上施加力而手動(dòng)完成，或者它可以通過使用由操作者直接控制的致動(dòng)器來完成。在幾個(gè)當(dāng)前的系統(tǒng)中，測試頭由一些軸線上直接的手動(dòng)力和其它軸線上的致動(dòng)器組合操縱。
為了對接測試頭與搬運(yùn)裝置，操作者必須首先操縱測試頭到一個(gè)“準(zhǔn)備對接”位置，該位置靠近并且大致對準(zhǔn)其最終的對接位置。另外操縱測試頭直到它位于“準(zhǔn)備起動(dòng)”位置，此時(shí)對接致動(dòng)器可以接管測試頭運(yùn)動(dòng)的控制。致動(dòng)器然后可以將測試頭拉入其最終的、完全對接的位置。在該過程中，各個(gè)對齊結(jié)構(gòu)提供測試頭的最終對齊。一個(gè)對接可以使用兩組或多組不同類型的對齊結(jié)構(gòu)以提供從最初到最終、不同階段的對齊。通常首選的是，在脆弱的電觸點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械接觸之前測試頭在五個(gè)自由度上已經(jīng)對齊。然后測試頭可以對應(yīng)于第六個(gè)自由度沿著直線推進(jìn)，該直線與接口平面(通常為探針板或DUT板的平面)垂直；并且觸點(diǎn)將進(jìn)行連接，并且沒有任何可能對其造成損壞的側(cè)向摩擦或力。
當(dāng)對接致動(dòng)器進(jìn)行操作時(shí)，測試頭通常在幾個(gè)(如果并非全部)軸線上柔順性地自由運(yùn)動(dòng)，以允許最終對齊和定位。對于適當(dāng)平衡并且沒有致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的操縱器軸，這不是問題。但是，致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的軸通常需要柔順性機(jī)構(gòu)設(shè)置于其中。一些典型例子在授予Slocum等人的美國專利5931048和授予Alden的5949002中得到說明。特別是對于非水平的非平衡軸，柔順性機(jī)構(gòu)經(jīng)常包括彈簧類裝置，除了柔順性之外它還增加了一定量的彈性或“反彈”。此外，測試頭與ATE主機(jī)的電纜連接也具有彈性。當(dāng)操作者企圖操縱測試頭進(jìn)入大致對齊并且可以由對接裝置捕捉的位置時(shí)，他或她必須克服系統(tǒng)的彈性，如果測試頭大而重，這通常很困難。而且，如果操作者在對接裝置適當(dāng)接合之前釋放施加于測試頭上的力，柔順性機(jī)構(gòu)的彈性可能導(dǎo)致測試頭運(yùn)動(dòng)脫離對接。這有時(shí)被稱為反彈效應(yīng)。
授予Smith的美國專利4589815公開了一種現(xiàn)有技術(shù)的對接裝置。專利4589815的圖5A、5B和5C中所示的對接裝置使用提供最終對齊的兩個(gè)導(dǎo)銷和孔組合以及兩個(gè)圓形凸輪。當(dāng)凸輪由連接到上面的手柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對接的兩半部分被拉到一起，而導(dǎo)銷完全插入它們的配合孔中。一根鋼纜連接兩個(gè)凸輪以至于它們同步旋轉(zhuǎn)。這種鋼纜布置使對接可以通過施加力到兩個(gè)手柄的一端或另一端來操作。因此在這種情況下手柄就是對接致動(dòng)器。
隨著測試頭變得越來越大，專利4589815對接的基本思想已經(jīng)發(fā)展成為具有三組或四組導(dǎo)銷和由鋼纜相互連接的圓形凸輪的對接。本申請的圖38a、38b、38c和38d顯示了一種具有四個(gè)導(dǎo)銷和孔組合以及四個(gè)圓形凸輪的現(xiàn)有技術(shù)的對接，在后面將更詳細(xì)地進(jìn)行說明。盡管這種四點(diǎn)對接已經(jīng)構(gòu)成為具有一個(gè)與四個(gè)凸輪中每個(gè)相連接的致動(dòng)手柄，但是，所示的對接只結(jié)合有一個(gè)操作鋼纜驅(qū)動(dòng)器的致動(dòng)手柄。當(dāng)鋼纜驅(qū)動(dòng)器由手柄旋轉(zhuǎn)時(shí)，鋼纜運(yùn)動(dòng)以至于四個(gè)凸輪以同步方式旋轉(zhuǎn)。該布置為操作者在方便的位置設(shè)置了一個(gè)致動(dòng)手柄。而且，可以通過適當(dāng)調(diào)節(jié)凸輪直徑與鋼纜驅(qū)動(dòng)器直徑的比率而實(shí)現(xiàn)更大的機(jī)械優(yōu)勢。
美國專利5654631和5774974中說明的對接使用導(dǎo)銷和孔對齊兩半部分。但是，對接通過真空設(shè)備起動(dòng)，當(dāng)應(yīng)用真空時(shí)所述真空設(shè)備將兩半部分推到一起。只要真空保持，兩半部分就保持鎖在一起。但是，可以由真空設(shè)備產(chǎn)生的力的大小限于大氣壓力乘以有效面積。因此，這種對接在其應(yīng)用上受到限制。
這里說明圖37a至37d中所述現(xiàn)有技術(shù)的對接的結(jié)構(gòu)和操作的選定細(xì)節(jié)。該說明包括美國專利No.4589815中所述更早的對接裝置的特征，其內(nèi)容在此被引作參考。
圖38a以透視圖顯示了容納在支架2190中的測試頭2100，而該支架反過來由一個(gè)測試頭操縱器(未示出)支撐。另外還顯示了一個(gè)測試頭2100可以與其對接的外圍設(shè)備2108的一個(gè)剖切部分。圖38b以稍微更大的比例更詳細(xì)地顯示了外圍搬運(yùn)機(jī)2108。(在該特定實(shí)例中，搬運(yùn)機(jī)裝置是一個(gè)封裝器件搬運(yùn)機(jī)并且測試頭從下面與其對接。)簡單地看圖38c中的剖視圖，可以看到測試頭2100具有電氣接口2126，并且搬運(yùn)機(jī)裝置2108具有對應(yīng)的電氣接口2128。電氣接口2126和2128通常具有成百上千個(gè)微小、脆弱的電觸點(diǎn)(未示出)，當(dāng)測試頭最終對接時(shí)，這些觸點(diǎn)必須以某種方式精確地接合以提供可靠對應(yīng)的各電氣連接。如該示例顯示，搬運(yùn)機(jī)裝置2108的下表面包括搬運(yùn)機(jī)電氣接口2128，并且測試頭2100從下面以通常為向上的運(yùn)動(dòng)對接。也可能并且已知有其它方位，包括但是不限于以向下的運(yùn)動(dòng)對接到頂面、以水平運(yùn)動(dòng)對接到一個(gè)豎直平面表面和對接到與水平和豎直都成一定角度的平面。
回到圖38a和38b，它們顯示了完整的四點(diǎn)對接裝置；其各部分或者連接到搬運(yùn)機(jī)裝置2108，或者連接到測試頭2100。連接到測試頭2100的是面板2106。四個(gè)導(dǎo)銷2112連接到并且位于面板2106的四個(gè)角附近。面板2106具有一個(gè)中心孔并且與測試頭2100相連以至于測試頭電氣接口2126(圖38a和38b中未示出)穿過該孔伸出，并且導(dǎo)銷2112形成一個(gè)大致的矩形，該矩形具有與電氣接口2126大致公共的中心。
角撐板2114被連接到搬運(yùn)機(jī)裝置2108的下表面。角撐板2114具有一個(gè)中心孔并且與搬運(yùn)機(jī)裝置2108相連以至于搬運(yùn)機(jī)電氣接口2128穿過該孔伸出。四個(gè)角撐2116與角撐板2114相連，每個(gè)靠近四個(gè)角中的各角。各角撐2116具有一個(gè)鉆入其中的導(dǎo)銷孔或座2112a。各導(dǎo)銷孔2112a對應(yīng)于各導(dǎo)銷2112。這些部件設(shè)置為當(dāng)測試頭完全對接時(shí)各導(dǎo)銷2112將完全插入其各自的導(dǎo)銷孔2112a中。各導(dǎo)銷2112在其對應(yīng)孔2112a中的配合為緊配合。因此，導(dǎo)銷2112和導(dǎo)銷孔2112a提供測試頭2100和搬運(yùn)機(jī)裝置2108之間的對齊。
四個(gè)對接凸輪2110可旋轉(zhuǎn)地連接到面板2106上。凸輪2110為圓形并且與專利4589815中所述相似。具體地說，各自具有一個(gè)環(huán)繞其圓周的側(cè)螺旋槽2129，帶有一個(gè)位于上表面的上切口2125。各對接凸輪2110位于各導(dǎo)銷2112附近以至于它通常位于一個(gè)大致從測試頭電氣接2126延伸通過各導(dǎo)銷2112的直線上，以至于導(dǎo)銷2112位于凸輪2110和測試頭電氣接2126之間。角撐2116和角撐板2114的各角具有圓形切口以至于當(dāng)導(dǎo)銷2112完全插入角撐中的導(dǎo)銷孔2112a中時(shí)，各凸輪2110的圓周與各角撐2116中的圓形切口接近并且同心。該布置提供了當(dāng)首先操縱測試頭2100進(jìn)入與處理裝置2108對接的位置時(shí)對接部件之間的初始粗對齊。初始粗對齊也可以通過導(dǎo)銷2112進(jìn)入其各自的座2112a中的錐形端部來提供。角撐2116、凸輪2110和導(dǎo)銷2112設(shè)置為使得搬運(yùn)機(jī)電氣接2128保持與測試頭電氣接2126分離(在圖38a和38b中未示出)直到導(dǎo)銷2112實(shí)際上容納在它們各自的導(dǎo)銷孔2112a中。于是，為電氣接觸提供預(yù)對齊。
因此，這里提供了兩組對齊結(jié)構(gòu)，即(1)角撐2116關(guān)于凸輪2110的配合，和(2)導(dǎo)銷2112和座2112a的組合。
帶有附屬對接手柄2135的圓形鋼纜驅(qū)動(dòng)器2132也可旋轉(zhuǎn)地連接到面板2106上。對接鋼纜2115與各凸輪2110相連，并且與鋼纜驅(qū)動(dòng)器2132相連。滑輪2137適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)鋼纜到達(dá)和離開鋼纜驅(qū)動(dòng)器2132的路線。鋼纜驅(qū)動(dòng)器2132可以通過施加力到手柄2135上而旋轉(zhuǎn)。當(dāng)鋼纜驅(qū)動(dòng)器2132旋轉(zhuǎn)時(shí)，它將力傳遞到鋼纜2115上，鋼纜2115反過來引起凸輪2110同步旋轉(zhuǎn)。
從各角撐2116的圓形切口伸出的是一個(gè)凸輪從動(dòng)件2110a。凸輪從動(dòng)件2110a配合到其各自的凸輪2110上表面的上切口中。圖38c以橫截面顯示了測試頭2100與搬運(yùn)機(jī)裝置2108對接過程中的一個(gè)階段。這里，導(dǎo)銷2112部分插入角撐2116中的導(dǎo)銷孔2112a中。應(yīng)該注意到，在該實(shí)例中，導(dǎo)銷2112靠近其頂端為錐形并且更靠近它們與面板2106的連接點(diǎn)處為恒定直徑。在圖38c中，導(dǎo)銷2112已經(jīng)插入導(dǎo)銷孔2112a中至一點(diǎn)，此時(shí)恒定直徑的區(qū)域剛剛進(jìn)入導(dǎo)銷孔2112a中。而且在圖38c中，各凸輪從動(dòng)件2110a已經(jīng)插入其各自的凸輪2110上表面的上切口2125中至一定深度，此時(shí)從動(dòng)件位于螺旋凸輪槽2129最上端。在該構(gòu)型中，準(zhǔn)備通過施加力至手柄2135(在圖38c中未示出)上并且旋轉(zhuǎn)凸輪2110而起動(dòng)對接。因此，該構(gòu)型可以稱為“準(zhǔn)備起動(dòng)”位置。在該位置已經(jīng)實(shí)現(xiàn)五個(gè)自由度上的對齊，注意到這一點(diǎn)很重要。具體地說，如果搬運(yùn)機(jī)裝置電氣接口2128的平面為三維接口的X-Y平面，那么其大直徑已經(jīng)插入座中的導(dǎo)銷2112已經(jīng)形成X、Y和θZ對齊。此外，凸輪從動(dòng)件2110a完全插入所有切口2125中已經(jīng)形成搬運(yùn)機(jī)裝置電氣接口2128和測試頭電氣接口2126之間的平面化。
圖38d以橫截面顯示了完全旋轉(zhuǎn)凸輪2110的結(jié)果。測試頭2100現(xiàn)在與搬運(yùn)機(jī)裝置2108“完全對接”。可以看到，凸輪2110已經(jīng)旋轉(zhuǎn)并且導(dǎo)致凸輪從動(dòng)件2110a沿著螺旋槽2129至更接近面板2106的一點(diǎn)。另外，導(dǎo)銷2112完全插入它們各自的導(dǎo)銷孔2112a中。可以看到，導(dǎo)銷2112的恒定直徑區(qū)域與各導(dǎo)銷孔2112a側(cè)面之間配合的緊密程度決定了搬運(yùn)機(jī)電氣接口2128和測試頭電氣接口2126之間的最終對齊。因此，通常需要緊配合以提供三至七千分之一英寸內(nèi)對齊位置的可重復(fù)性。此外，一旦角撐板2114已經(jīng)連接到搬運(yùn)機(jī)裝置2108，導(dǎo)銷2112關(guān)于角撐必須精確地置于面板2106上。為了便于這樣做，導(dǎo)銷2112可以以一某種允許其位置被調(diào)節(jié)的方式連接。這樣做的一個(gè)廣泛采用的方法在專利4589815得到說明。
根據(jù)前面討論，現(xiàn)在適合更完全地討論對接過程并定義某些術(shù)語。對接的目的是精確地配合測試頭電氣接口2126和搬運(yùn)機(jī)裝置電氣接口2128。各電氣接口2126和2128確定一個(gè)平面，該平面通常，但是并非必定名義上平行于電觸點(diǎn)的頂端。當(dāng)對接時(shí)這兩個(gè)平面必須彼此平行。為了防止損壞電觸點(diǎn)，優(yōu)選的是，在允許電觸點(diǎn)彼此進(jìn)入機(jī)械接觸之前首先在五個(gè)自由度上對齊兩個(gè)接口2126和2128。如果在對接位置中，接口所確定的平面平行于三維笛卡爾坐標(biāo)系的X-Y平面，為了各觸點(diǎn)彼此排列，必須在X和Y軸上以及繞著與X-Y平面垂直的Z軸旋轉(zhuǎn)(θZ)上進(jìn)行對齊。另外，通過繞著X和Y軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使這兩個(gè)平面平行。使這兩個(gè)電氣接口平面彼此平行的過程稱為接口的“平面化”；當(dāng)這已經(jīng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，就稱接口已經(jīng)“平面化”或“共面”。一旦在X、Y和θZ上已經(jīng)平面化和對齊，就通過沿著與搬運(yùn)機(jī)電氣接口2128平面垂直的Z方向引起運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行對接。在對接過程中，首先操縱測試頭2100到搬運(yùn)機(jī)2108附近。另外進(jìn)行的操縱使角撐2116的圓形切口與凸輪2110進(jìn)入第一對齊。該位置，或者它之前的位置可以稱為“準(zhǔn)備對接”位置。更一般地說，“準(zhǔn)備對接”是指一些最初的粗對齊裝置大致位于待接合位置的一個(gè)位置。在該階段，決定于設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，導(dǎo)銷的頂端準(zhǔn)備進(jìn)入其各自的導(dǎo)銷座中。另外進(jìn)行的操縱使測試頭進(jìn)入“準(zhǔn)備起動(dòng)位置”，該位置根據(jù)圖38a至38d在前面得到定義。更一般地說，“準(zhǔn)備起動(dòng)”是指測試頭已經(jīng)到達(dá)一個(gè)位置以至此時(shí)對接裝置可以起動(dòng)的位置。在準(zhǔn)備起動(dòng)位置，X、Y和θZ上的大致平面化和對齊已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)對接起動(dòng)并且導(dǎo)銷2112完全插入其各自的導(dǎo)銷孔2112a中時(shí)，對齊和平面化更加精確。要注意到，在操縱器驅(qū)動(dòng)的對接中，如專利5600258和5900737中所述，為了從粗定位模式改變到精定位模式，傳感器檢測準(zhǔn)備起動(dòng)位置的等價(jià)物。因此，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的對接中檢測準(zhǔn)備起動(dòng)位置將是專利5600258和5900737中所講授和公開內(nèi)容的一個(gè)自然延伸(直觀而明顯)。
上述類型的對接已經(jīng)成功地用于重量達(dá)到和超過一千磅的測試頭中。但是，隨著測試頭已經(jīng)變得甚至更大并且隨著觸點(diǎn)數(shù)量的增加，很多問題已經(jīng)顯而易見。首先，由于觸點(diǎn)的數(shù)量增加，接合觸點(diǎn)所需的力增加。通常每個(gè)觸點(diǎn)需要幾盎司的力；因此，為了對接具有1000或更多觸點(diǎn)的測試頭就需要超過50或100千克。由于測試頭占據(jù)1立方碼或更大的體積，操作者觀察到所有角撐和凸輪以確定測試頭何時(shí)位于準(zhǔn)備對接位置和準(zhǔn)備起動(dòng)位置就變得越來越困難。另外，因?yàn)闇y試頭操縱器中柔順性機(jī)構(gòu)和鋼纜的彈性，反彈效應(yīng)已經(jīng)使得難以在開始起動(dòng)的同時(shí)保持測試頭位于準(zhǔn)備起動(dòng)位置。由起動(dòng)裝置要克服的力越來越大所帶來的另一個(gè)困難在于凸輪運(yùn)動(dòng)因?yàn)殇摾|的伸長而變得不同步。在使用固體連接和鐘形曲柄的對接中就已經(jīng)知道一個(gè)裝置變形的類似問題。
如上所述的對接裝置其特征在于所用導(dǎo)銷和座的數(shù)量。專利4589815中所述的裝置其特征在于兩點(diǎn)對接，并且圖38a至38d中所示的裝置作為一種四點(diǎn)對接而為人所知。遵循相同普遍原理的三點(diǎn)對接也為人所知并且很常用，本發(fā)明將根據(jù)三點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。但是，這并不限制其應(yīng)用于其它結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
一種負(fù)載支撐裝置包括與負(fù)載相反側(cè)相連的氣動(dòng)單元和連接器。連接器響應(yīng)于氣動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)平行于第一軸線移動(dòng)負(fù)載。至少一個(gè)連接器繞著與第一軸線垂直的第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)載。負(fù)載沿著第一軸線和繞著第二軸線具有柔順性。至少一個(gè)氣動(dòng)單元沿著第一軸線和繞著第二軸線提供柔順性。


圖1是一個(gè)透視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的定位系統(tǒng)。
圖2是圖1中所示定位系統(tǒng)的一個(gè)分解視圖。
圖3是圖1中所示定位系統(tǒng)的另一個(gè)分解視圖。
圖4是圖1中所示定位系統(tǒng)的底座的一個(gè)透視圖。
圖5是顯示圖4中所示底座的一個(gè)放大部分的另一個(gè)透視圖。
圖6是示例性定位系統(tǒng)的進(jìn)出單元的一個(gè)分解視圖。
圖7是圖6中所示進(jìn)出單元的另一個(gè)分解視圖。
圖8是示例性定位系統(tǒng)的側(cè)移單元的一個(gè)分解視圖。
圖9是圖8中所示側(cè)移單元的一個(gè)局部分解視圖，但是從一個(gè)不同于圖8中所示的視角。
圖10是側(cè)移單元的另一個(gè)透視圖。
圖11a是示例性定位系統(tǒng)的擺動(dòng)單元的一個(gè)分解視圖。
圖11b是顯示有帶的擺動(dòng)單元的一個(gè)透視圖。
圖12是圖11a中所示擺動(dòng)單元的一個(gè)局部分解視圖，但是從一個(gè)不同的視角。
圖13是示例性定位系統(tǒng)的主臂的一個(gè)分解視圖。
圖14a是主臂單元的一個(gè)局部分解視圖，但是從一個(gè)不同于圖13中所示的視角。
圖14b是一個(gè)示意圖，舉例說明了一種與圖13和14a中氣動(dòng)氣缸一起使用的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
圖15是示例性定位系統(tǒng)的微調(diào)臂的一個(gè)透視圖。
圖16是示例性定位系統(tǒng)的另一個(gè)微調(diào)臂的一個(gè)透視圖。
圖17是示例性定位系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的一個(gè)分解視圖。
圖18是翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的另一個(gè)局部分解視圖，但是從一個(gè)不同于圖17中所示的視角。
圖19是翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的另一個(gè)局部分解視圖，但是從一個(gè)不同于圖17和18中所示的視角。
圖20是與圖17、18和19中所示翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元一起使用的齒輪、襯套和軸的一個(gè)分解透視圖。
圖21是圖17、18和19中翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元已經(jīng)安裝有驅(qū)動(dòng)齒輪、襯套和軸的一個(gè)透視圖。
圖22a和b是示例性定位系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)樞軸單元的透視圖。
圖23是一個(gè)透視圖，舉例說明了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的對接模塊裝置的應(yīng)用。
圖24是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的對接銷的一個(gè)透視圖。
圖25a和b是對接模塊裝置的剖切側(cè)視圖。
圖26是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的對接模塊裝置的一個(gè)分解透視圖。
圖27是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的銷座的一個(gè)透視圖。
圖28是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的銷探測器的一個(gè)透視圖。
圖29是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的銷探測器移去了探測片的一個(gè)透視圖。
圖30是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的探測片的一個(gè)透視圖。
圖31是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的活塞單元的一個(gè)透視圖。
圖32是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的臂的一個(gè)透視圖。
圖33至36是對接模塊裝置的一系列側(cè)視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的對接方法。
圖37是一個(gè)流程圖，顯示了將測試頭與外圍設(shè)備對接的示例性步驟。
圖38a是一種現(xiàn)有技術(shù)的對接裝置的一個(gè)透視圖。
圖38b是與外圍設(shè)備相連的現(xiàn)有技術(shù)的對接裝置一部分的一個(gè)透視圖。
圖38c是位于準(zhǔn)備起動(dòng)位置的現(xiàn)有技術(shù)的對接裝置的一個(gè)截面圖。
圖38d是位于完全對接位置的現(xiàn)有技術(shù)的對接裝置的一個(gè)截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的定位系統(tǒng)10的一個(gè)透視圖。定位系統(tǒng)10用于保持和移動(dòng)一個(gè)重負(fù)載，如測試頭，在美國專利號4527942中進(jìn)行了更完全地說明，在此被引作參考。如該專利中圖6所示，六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度得到定義。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的定位系統(tǒng)10實(shí)現(xiàn)了這六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。圖2是圖1中所示定位系統(tǒng)的一個(gè)分解視圖。如圖所示，在圖2的底部，包括有底座50。進(jìn)出單元100靠在底座50上面，而底座50靠在地板上。如其名字暗示，進(jìn)出單元100能夠以進(jìn)的方向(即遠(yuǎn)離進(jìn)出單元100的后面并且朝向其開口)和以出的方向(即朝向進(jìn)出單元100的后面)沿著Z軸平行于地板滑動(dòng)。進(jìn)的方向通常取為朝向與外圍設(shè)備對接的位置，而出的方向取為遠(yuǎn)離外圍設(shè)備。
側(cè)移單元200在進(jìn)出單元100上面沿著X軸滑動(dòng)，也與地板平行。側(cè)移單元200的運(yùn)動(dòng)與進(jìn)出單元100的運(yùn)動(dòng)垂直。
擺動(dòng)單元300位于側(cè)移單元200上面。擺動(dòng)單元300繞著Y軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而Y軸與側(cè)移單元200移動(dòng)的軸線和進(jìn)出單元100移動(dòng)的軸線相互垂直。這也被稱為扭轉(zhuǎn)、擺動(dòng)或偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。主臂400、500沿著豎直設(shè)置在擺動(dòng)單元300中的直線軌道沿Y軸上下滑動(dòng)。為了提供微調(diào)的Y向運(yùn)動(dòng)，微調(diào)臂600可以沿著豎直設(shè)置在主臂400中的直線軌道上下移動(dòng)。此外，微調(diào)臂700沿著關(guān)于主臂500豎直設(shè)置的直線軌道上下移動(dòng)。微調(diào)的Y向運(yùn)動(dòng)為用于Y向位置最終精調(diào)節(jié)的相對小量的運(yùn)動(dòng)(例如，1英寸或2英寸)。該運(yùn)動(dòng)可以為通過空氣壓力實(shí)現(xiàn)的浮動(dòng)運(yùn)動(dòng)。翻轉(zhuǎn)樞軸單元900與微調(diào)臂600相連。翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元800與微調(diào)臂700相連。測試頭繞著延伸穿過翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元800和翻轉(zhuǎn)樞軸單元900的X軸旋轉(zhuǎn)(即為翻轉(zhuǎn)或俯仰運(yùn)動(dòng))。為了允許測試頭以最小的外力樞軸旋轉(zhuǎn)，該軸線可以設(shè)置為通過負(fù)載的重心。
圖3是構(gòu)成定位系統(tǒng)10的各部件的另一個(gè)透視圖。
底座50基于圖4得到更清楚地說明。如圖所示，底座50包括直線導(dǎo)軌52a和直線導(dǎo)軌52b(在圖4中不可見)。在底座組件中包括進(jìn)出驅(qū)動(dòng)電機(jī)65和進(jìn)出位置編碼器70。電機(jī)65可以包括合適的減速齒輪。電機(jī)65也可以包括一個(gè)制動(dòng)單元用于在需要時(shí)將它鎖定在停止位置。如圖5中更清楚地顯示，電機(jī)滑輪66以傳統(tǒng)方式與進(jìn)出電機(jī)65相連。位置編碼器70(在圖5中不可見)與支架80相連，而支架80反過來與底座50相連。編碼器滑輪71以傳統(tǒng)方式與編碼器70的軸相連。
另外還包括兩個(gè)同步帶(未示出)。第一根帶連接一個(gè)電機(jī)滑輪66與滑輪60以至于當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)滑輪60旋轉(zhuǎn)。該第一根帶通常平行于直線導(dǎo)軌52a、b設(shè)置。第二根帶連接另一個(gè)電機(jī)滑輪66與編碼器滑輪71以至于當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)編碼器旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)出單元100的細(xì)節(jié)基于圖6和7得到更清楚地顯示。直線導(dǎo)軌支承102、104、106和108與進(jìn)出基座110的下側(cè)相連。直線導(dǎo)軌支承102、104沿直線導(dǎo)軌52a移動(dòng)。此外直線導(dǎo)軌支承106、108沿直線導(dǎo)軌52b移動(dòng)。
當(dāng)電機(jī)65起動(dòng)時(shí)，進(jìn)出單元100可以沿進(jìn)出方向移動(dòng)。更具體地說，當(dāng)電機(jī)65起動(dòng)時(shí)，帶(在圖4或圖5中未示出)開始運(yùn)動(dòng)。連接電機(jī)滑輪66與滑輪60的帶在一個(gè)方便的點(diǎn)與進(jìn)出單元100相連。因此，當(dāng)帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)出單元100根據(jù)電機(jī)65的旋轉(zhuǎn)方向沿著向內(nèi)或向外的方向被驅(qū)動(dòng)。如果電機(jī)65包括一個(gè)制動(dòng)單元，它可以用于在需要時(shí)相對于底座50將進(jìn)出單元鎖定于固定位置。
另外如圖6和7中所示，直線導(dǎo)軌112、114被固定到進(jìn)出基座110的頂部，以至于與連接到底座50上的直線導(dǎo)軌52a、b垂直。另外還包括側(cè)移驅(qū)動(dòng)電機(jī)120。與電機(jī)120鄰近的是電機(jī)支架125和滑輪142。電機(jī)120可以包括合適的減速齒輪。電機(jī)120也可以包括制動(dòng)單元用于在需要時(shí)將它鎖定在停止位置。另外還包括側(cè)移位置編碼器130。滑輪144被固定到位置編碼器130上。一根帶(未示出)連接滑輪142和滑輪144。該帶通常平行于軌道112和114設(shè)置。因此，當(dāng)電機(jī)120旋轉(zhuǎn)時(shí)編碼器130將旋轉(zhuǎn)。另外還包括蓋子152和154。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖8、9和10，現(xiàn)在將說明側(cè)移單元200的特征。如顯示其下側(cè)的圖10中更清楚地顯示，側(cè)移單元包括直線導(dǎo)軌支承210、212、214和216。直線導(dǎo)軌支承214、216沿直線導(dǎo)軌114移動(dòng)而直線導(dǎo)軌支承210、212沿直線導(dǎo)軌112移動(dòng)。要記得導(dǎo)軌112和114分別與進(jìn)出基座110相連。側(cè)移基座220包括一個(gè)孔，擺動(dòng)板支承組件260穿透該孔。擺動(dòng)板支承組件260包括一個(gè)連同大量密封墊和密封圈的傳動(dòng)桿260a。另外還包括擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)230，該電機(jī)可以包括合適的減速齒輪。電機(jī)230還可以包括制動(dòng)單元用于在需要時(shí)將它鎖定在停止位置。驅(qū)動(dòng)軸250與滑輪254相連。滑輪254通過帶(未示出)與滑輪256相連。滑輪256與位置編碼器240相連。作為選擇，位置編碼器240可以通過齒輪與驅(qū)動(dòng)軸250相連。
驅(qū)動(dòng)軸250的旋轉(zhuǎn)軸線通常為水平并且與擺動(dòng)板支承組件260通常豎直的旋轉(zhuǎn)軸線成直角。兩者通過合適的傳動(dòng)裝置，如螺旋齒輪傳動(dòng)裝置或蝸輪傳動(dòng)裝置彼此嚙合，以至于當(dāng)軸250旋轉(zhuǎn)時(shí)也引起支承組件260與其成直角旋轉(zhuǎn)。也可以通過驅(qū)動(dòng)軸250與擺動(dòng)板支承組件260之間微小的間隙實(shí)現(xiàn)柔順性(compliance)。
現(xiàn)在說明側(cè)移單元200相對于進(jìn)出單元100的移動(dòng)。連接滑輪142和144(圖6)的帶可以在一個(gè)方便的點(diǎn)與側(cè)移基座220相連。因此，當(dāng)側(cè)移驅(qū)動(dòng)電機(jī)120運(yùn)行時(shí)，連接滑輪142和144的帶運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致側(cè)移單元相應(yīng)地運(yùn)動(dòng)。如果電機(jī)120配備有制動(dòng)單元，那么該制動(dòng)單元可以用于在需要時(shí)相對于進(jìn)出單元100將側(cè)移單元200鎖定在適當(dāng)位置。
擺動(dòng)單元300示于圖11a、11b和12中。擺動(dòng)單元孔302接合圖8、9和10中所示的擺動(dòng)板支承組件260。因此，當(dāng)擺動(dòng)板支承組件260旋轉(zhuǎn)時(shí)，擺動(dòng)單元300與其一起旋轉(zhuǎn)。更具體地說，當(dāng)電機(jī)230旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸250也旋轉(zhuǎn)。因?yàn)槿缜八鲇沈?qū)動(dòng)軸250轉(zhuǎn)動(dòng)，擺動(dòng)板支承組件260因而也旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)擺動(dòng)板支承組件旋轉(zhuǎn)時(shí)，擺動(dòng)單元300也旋轉(zhuǎn)。如果電機(jī)230配備有制動(dòng)單元，那么該制動(dòng)單元可以用于在需要時(shí)相對于側(cè)移單元200將擺動(dòng)單元300鎖定在適當(dāng)位置。
參考圖11a、11b和12，擺動(dòng)單元300包括擺動(dòng)單元基座305。柱315a、b和側(cè)板310a、b與擺動(dòng)單元基座305相連。直線導(dǎo)軌320a、b分別與柱315a、b相連，并且基本上平行，形成一個(gè)豎直平面。導(dǎo)向螺桿325a、b分別在柱315a、b前面安裝到擺動(dòng)單元基座305上的所示位置。滑輪326a和326b分別與螺桿325a和325b的端部相連。滑輪326a、b位于基座305下面并且螺桿325a、b穿過基座305中的孔向上伸出。傳統(tǒng)型式的合適的軸承被用于以允許其自由旋轉(zhuǎn)的緊固方式將螺桿325a、b固定到基座305上。螺桿325a、b可以為滾珠螺紋。但是，如下面所述，螺桿325a、b最終支撐重負(fù)載，并且可以選擇螺紋形式和螺距以避免在驅(qū)動(dòng)電源掉電時(shí)逆向驅(qū)動(dòng)。
另外還包括可能包括合適的減速齒輪的豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)330和豎直位置編碼器340。電機(jī)330還可能配備有制動(dòng)器用于在其沒有運(yùn)行時(shí)防止旋轉(zhuǎn)。電機(jī)滑輪331與電機(jī)330的軸相連，并且編碼器滑輪341與編碼器340相連。還包括一個(gè)與曲柄滑輪351相連的手搖柄350。滑輪331、341和351位于基座305下面。惰輪371連接到基座305的下側(cè)。
一組共三根帶361、362、363將滑輪326a、b、331、341、351、371相互連接。第一根帶361連接電機(jī)滑輪331和導(dǎo)向螺桿滑輪326b。第二根帶362連接螺桿滑輪326b和編碼器滑輪341及曲柄滑輪351。惰輪371張緊并引導(dǎo)第二根帶362。最后，第三根帶363連接導(dǎo)向螺桿滑輪326a和曲柄滑輪351。因此，在運(yùn)行中，電機(jī)330軸的旋轉(zhuǎn)引起兩個(gè)導(dǎo)向螺桿326a、b和編碼器340旋轉(zhuǎn)。手搖柄350也旋轉(zhuǎn)。對于手動(dòng)操作，手搖柄350可以用于轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)導(dǎo)向螺桿325a、b。兩個(gè)螺桿325a、b在螺紋類型和螺距上相同；它們由電機(jī)330或手搖柄350同步驅(qū)動(dòng)。
如圖2中所示，主臂400、500分別沿直線導(dǎo)軌320b、a停靠。雖然有兩個(gè)主臂，即主臂400和主臂500，下面的說明將涉及主臂400。除了位置和直線導(dǎo)軌以及它所嚙合的螺桿之外，主臂500的說明與主臂400相同。
如圖13和14a所示，主臂400包括直線導(dǎo)軌支承410、420。直線導(dǎo)軌支承410、420沿直線導(dǎo)軌320b(圖12中所示)停靠。一個(gè)直徑稍微大于螺桿325a、b的縱向孔462延伸主臂400的長度。孔462的進(jìn)入?yún)^(qū)域適當(dāng)?shù)胤糯蟛⑶倚纬蔀槿菁{與主臂400剛性連接的螺母460。螺母460帶有螺紋以至于它可以容納螺桿325b。因此，螺桿325b螺旋通過螺母460并且伸入孔462。
因此，當(dāng)螺桿325b旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺母460沿著螺桿325b上下停靠。這樣，主臂400能夠上下移動(dòng)。主臂400包括氣動(dòng)氣缸440、直線導(dǎo)軌470、保持氣動(dòng)氣缸在適當(dāng)位置的保持件450和頂部480。
因?yàn)槁輻U325a、b同步旋轉(zhuǎn)并且具有相同的螺紋，兩個(gè)主臂400、500同步上下移動(dòng)。當(dāng)主臂400、500因此上升和下降時(shí)，豎直位置編碼器340記錄它們的豎直位置。如果電機(jī)330配備有制動(dòng)器，它就可以用于鎖定螺桿325a、b并且防止它們轉(zhuǎn)動(dòng)。即使在這種情況下，優(yōu)選的是，螺桿325a、b出于安全原因而不可由重負(fù)載逆向驅(qū)動(dòng)。
微調(diào)臂600和700操作上相似。如圖15中所示，微調(diào)臂600沿直線導(dǎo)軌470移動(dòng)。因此，微調(diào)臂600包括直線導(dǎo)軌支承610、620。此外，微調(diào)臂700示于圖16中。微調(diào)臂700沿直線導(dǎo)軌570移動(dòng)。因此，它包括直線導(dǎo)軌支承710、720。微調(diào)臂600、700分別由氣動(dòng)氣缸440、540支撐。氣動(dòng)活塞軸441、541直接接合微調(diào)臂600、700的底部。如圖1和2中所示(后面將更詳細(xì)地說明)，翻轉(zhuǎn)樞軸單元900與微調(diào)臂600相連，并且由其支撐。并且翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元800與微調(diào)臂700相連，并且由其支撐。一個(gè)水平“翻轉(zhuǎn)”軸線形成于樞軸單元900和驅(qū)動(dòng)單元800之間。測試頭負(fù)載基本上在翻轉(zhuǎn)軸線通過它們的兩個(gè)點(diǎn)處可旋轉(zhuǎn)地安裝到樞軸單元900和驅(qū)動(dòng)單元800上。優(yōu)選的是，翻轉(zhuǎn)軸線平行于由兩個(gè)平行軌道320a、b形成的平面。
因此，測試頭負(fù)載由翻轉(zhuǎn)樞軸單元900和翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元800支撐，它們反過來分別由氣動(dòng)氣缸440和540支撐。氣動(dòng)氣缸440和540分別與主臂400、500相連。豎直微調(diào)臂600、700關(guān)于其相關(guān)的主臂400、500運(yùn)動(dòng)的豎直范圍大約為±25mm。
豎直微調(diào)臂600、700的一個(gè)目的是在對接(docking)過程中提供測試頭兩個(gè)自由度上的柔順性運(yùn)動(dòng)(compliant motion)。各氣動(dòng)氣缸440、540設(shè)置有一個(gè)調(diào)節(jié)氣源。也就是說，提供了兩個(gè)調(diào)節(jié)器一個(gè)用于氣缸440而另一個(gè)用于氣缸540。可以為兩個(gè)調(diào)節(jié)器提供一個(gè)公用的高壓氣源。因此各氣缸440、540中的壓力可以獨(dú)立調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)氣缸440、540中的氣壓，測試頭可以關(guān)于主臂400、500向上或向下移動(dòng)。這樣，測試頭可以大致位于豎直微調(diào)運(yùn)動(dòng)范圍的中間。在沒有任何外力的情況下，通過保持氣缸440、540內(nèi)的恒定壓力足以抵消由測試頭負(fù)載施加在各活塞軸441、541上的向下力而使測試頭在豎直微調(diào)范圍內(nèi)的位置可以得到保持。因?yàn)楦鳉飧转?dú)立調(diào)節(jié)，兩個(gè)氣缸中的壓力不一定相等。這允許負(fù)載的重心通常不一定位于兩個(gè)柱中間。如果一個(gè)外力在測試頭上向下推，氣缸440、540中的壓力企圖增加。調(diào)節(jié)器因此放出一些空氣以保持恒定的壓力。測試頭因此向下移動(dòng)。同樣，如果施加向上的力，氣缸壓力企圖降低，調(diào)節(jié)器供應(yīng)更多空氣以保持恒定壓力，并且測試頭向上移動(dòng)。因此，測試頭保持在基本無重或浮動(dòng)的狀態(tài)中。此外，如果一個(gè)外力矩施加在測試頭上，例如企圖將一側(cè)向上移動(dòng)而另一側(cè)向下移動(dòng)，那么氣動(dòng)氣缸使得該運(yùn)動(dòng)很方便，因?yàn)檎{(diào)節(jié)器供應(yīng)更多空氣到一個(gè)氣缸，同時(shí)從另一個(gè)氣缸放出空氣。因此，該布置方便測試頭在兩個(gè)自由度上的柔順性運(yùn)動(dòng)豎直(沿Y軸)運(yùn)動(dòng)和繞著一個(gè)與直線導(dǎo)軌320a、b形成的平面垂直并因此平行于Z軸的軸線的旋轉(zhuǎn)(θZ)運(yùn)動(dòng)。此外，旋轉(zhuǎn)柔順性可以繞著一個(gè)不一定穿過負(fù)載重心的軸線進(jìn)行；關(guān)于該運(yùn)動(dòng)的基本無重或浮動(dòng)狀態(tài)不象現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中那樣決定于旋轉(zhuǎn)軸線的位置。
為了實(shí)現(xiàn)由氣缸440、540提供的豎直和旋轉(zhuǎn)柔順性運(yùn)動(dòng)，設(shè)置有一個(gè)壓力調(diào)節(jié)裝置，該裝置示意性地示于圖14b中。盡管本說明和實(shí)施例使用空氣作為工作流體，但是也可以在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)用其它工作流體替代。裝置中設(shè)置有兩個(gè)相同的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)R6，每個(gè)分別用于氣動(dòng)氣缸440、540，以至于各氣缸內(nèi)的壓力可以獨(dú)立控制。受壓空氣從一個(gè)公用氣源R7輸入到兩個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)R6中，該氣源在多數(shù)測試或其它工業(yè)設(shè)備中經(jīng)常用到。
各氣壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)R6包括一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器R8，該調(diào)節(jié)器可以調(diào)節(jié)以提供足夠的壓力支撐相應(yīng)氣缸440上的負(fù)載。由調(diào)節(jié)器R8提供的壓力首先流過電磁控制閥R9，該閥開關(guān)以允許流體通過至激活狀態(tài)的氣缸440中。閥R9具有彈簧復(fù)位，以至于在電源失效時(shí)閥R9返回到一個(gè)位置，阻塞來自氣缸440的回流，由此防止負(fù)載下突然的壓力喪失。
調(diào)節(jié)系統(tǒng)R6試圖通過在負(fù)載下壓力下降的情況下允許更多空氣從氣源R7流入并且在負(fù)載下壓力升高的情況下釋放空氣來保持輸出的恒定壓力。調(diào)節(jié)器R8提供這種穩(wěn)態(tài)控制。平行于閥R9提供的是單向節(jié)流器R0，該節(jié)流器便于流體上足夠快速的響應(yīng)出于定位目的而由外力施加在負(fù)載上的小運(yùn)動(dòng)。從閥R9和節(jié)流器R0的兩條線合在一起以形成供應(yīng)到氣缸440中的流體線R5。
如果負(fù)載的一側(cè)現(xiàn)在應(yīng)該關(guān)于其對應(yīng)的氣缸440手動(dòng)升高，那么氣缸440中的壓力就根據(jù)提升力而降低。壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)R6識別到壓力的下降并且通過供應(yīng)另外的流體到氣缸440中來升高流體壓力，直到達(dá)到最初的目標(biāo)壓力。作為選擇，如果負(fù)載的一側(cè)關(guān)于其氣缸440向下壓，氣缸440中的壓力就增加。壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)R6識別到這種壓力升高，并且使流體流出氣缸440直到再次達(dá)到最初的目標(biāo)壓力。
θZ(或滾動(dòng))運(yùn)動(dòng)可以通過測試頭(或其支架)與定位系統(tǒng)相連處合適的柔順量來實(shí)現(xiàn)。例如，松配合的球窩或者適當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)或撓性裝置可以用于該處連接。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向考慮翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元800與微調(diào)臂700相連。因此，當(dāng)微調(diào)臂700沿著直線導(dǎo)軌320a上下移動(dòng)時(shí)，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元也與微調(diào)臂單元700移動(dòng)。
翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元800結(jié)合圖17、18、19、20和21顯示。翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元800包括翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)810和翻轉(zhuǎn)位置編碼器820。電機(jī)810可以包括減速齒輪。如果需要電機(jī)810也可以包括一個(gè)制動(dòng)單元。電機(jī)810與滑輪876相連。驅(qū)動(dòng)軸830與滑輪875相連。滑輪875和876通過一根帶(未示出)相連。因此，當(dāng)電機(jī)810的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸830也旋轉(zhuǎn)。作為可選方式，可以使用齒輪替代滑輪875、876和帶。驅(qū)動(dòng)軸830包括嚙合驅(qū)動(dòng)齒輪880(在圖17、18和19中未示出，下面說明)的蝸輪傳動(dòng)裝置(等)的輪齒889(未示出)。驅(qū)動(dòng)軸830通過滑輪872、871和一根帶(未示出)與位置編碼器820相連。因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸830旋轉(zhuǎn)時(shí)，位置編碼器820的軸也旋轉(zhuǎn)。作為可選方式，可以使用齒輪替代滑輪871、872和帶。
圖20顯示了驅(qū)動(dòng)齒輪和軸組件895(為了可以看到其它部件，該組件在圖17、18和19中未示出)的一個(gè)分解視圖。驅(qū)動(dòng)齒輪880包括環(huán)繞其與驅(qū)動(dòng)軸齒889嚙合的圓周899的輪齒(未示出)。驅(qū)動(dòng)齒輪880還包括一個(gè)中心圓孔898。環(huán)繞孔898的是一個(gè)敞開的圓柱體897。圓形凸緣896位于孔898中并且具有一個(gè)環(huán)形孔898a。六個(gè)孔881環(huán)繞凸緣896中的環(huán)形孔898a均勻分布。軸承885配合在環(huán)形孔898a中。
軸組件894包括軸890；軸環(huán)893和連接單元892剛性固定到軸890上。六個(gè)硫化天然橡膠銷891配合在軸環(huán)893的六個(gè)對應(yīng)的孔中，這六個(gè)孔關(guān)于軸890均勻分布。如圖所示，橡膠銷平行于軸890延伸。測試頭的一側(cè)連接到連接單元892以至于提供測試頭繞著由軸890的旋轉(zhuǎn)中心線形成的軸線的翻轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。(這是先前所述“翻轉(zhuǎn)”軸線)為了使繞該軸線轉(zhuǎn)動(dòng)測試頭所需的力矩最小，該軸線可以設(shè)置為大致通過負(fù)載的重心。
軸890配合在軸承885中并且各橡膠銷891配合在凸緣896中對應(yīng)的孔881中。軸承885可以安裝為它稍微隔開軸環(huán)893和凸緣896。于是，軸890、軸環(huán)893和連接單元892柔順性連接到驅(qū)動(dòng)齒輪880上。橡膠銷891足夠剛硬以至于如果驅(qū)動(dòng)齒輪880旋轉(zhuǎn)，假如連接到連接單元892的旋轉(zhuǎn)負(fù)載不太大，就如同旋轉(zhuǎn)軸線通過負(fù)載的大致重心的情況一樣，軸組件894就與其一起旋轉(zhuǎn)。但是，如果驅(qū)動(dòng)齒輪880剛性保持在固定位置，橡膠銷具有足夠柔性以允許連接到連接單元892的負(fù)載由適當(dāng)小的外力轉(zhuǎn)動(dòng)正或負(fù)的幾度。隔開軸環(huán)892和凸緣896降低了剪斷橡膠銷891的可能性。而且，組件的相對剛度可以通過改變該間隔而調(diào)節(jié)。因此，該組件提供了柔順性的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。在操縱系統(tǒng)中，當(dāng)與外圍設(shè)備對接時(shí)，這提供了測試頭柔順性運(yùn)動(dòng)的理想組件。因此，即使在驅(qū)動(dòng)齒輪880固定時(shí)，連接單元892也能夠繞著驅(qū)動(dòng)齒輪880進(jìn)行有限量的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這是因?yàn)檫B接軸單元893和齒輪880的橡膠銷891的柔順性。
如圖21中所示，驅(qū)動(dòng)齒輪和軸組件895位于翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元800的井部855中。軸890與驅(qū)動(dòng)軸830垂直。驅(qū)動(dòng)齒輪880圓周899上的輪齒嚙合驅(qū)動(dòng)軸830上的對應(yīng)齒889(未示出)以至于驅(qū)動(dòng)軸830的旋轉(zhuǎn)引起齒輪880的旋轉(zhuǎn)，并且因此驅(qū)動(dòng)齒輪和軸組件895以及與其相連的負(fù)載。可以使用合適的齒輪裝置，如蝸輪或螺旋齒輪，以使驅(qū)動(dòng)齒輪880繞著一個(gè)與驅(qū)動(dòng)軸830旋轉(zhuǎn)軸線垂直的軸線旋轉(zhuǎn)。
翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)殼840包括軸890穿過其中的孔841(見圖17)。蓋子860包括連接單元892穿過其中的孔861(見圖17、18和19)。還包括支撐件865用以提供精確、低摩擦的配合。
示于圖22a和b中的翻轉(zhuǎn)樞軸單元900是一個(gè)與測試頭另一側(cè)相連的非動(dòng)力連接單元。翻轉(zhuǎn)樞軸單元900與微調(diào)臂600相連。如前所述，微調(diào)臂600沿著直線導(dǎo)軌570上下移動(dòng)。翻轉(zhuǎn)樞軸單元基本上為一個(gè)方形盒，提供有與可樞軸旋轉(zhuǎn)的測試頭安裝設(shè)備連接的裝置。在示例性實(shí)施例中，這實(shí)際上是一個(gè)通過樞軸單元的孔901。一個(gè)通過該孔901的短軸(未示出)可以安裝到測試頭上。可以使用合適的軸承以提供低摩擦。翻轉(zhuǎn)樞軸單元900和翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元800(“翻轉(zhuǎn)單元”)通過嚙合連接孔的連接螺釘(未示出)與它們各自的豎直微調(diào)臂600、700相連。這允許簡化安裝或者更換測試頭。例如，為了安裝測試頭，首先從操縱器上移走翻轉(zhuǎn)樞軸和驅(qū)動(dòng)單元900、800。這些單元現(xiàn)在可以連接到測試頭上。然后，測試頭和翻轉(zhuǎn)樞軸和驅(qū)動(dòng)單元的裝配體可以方便地連接到定位系統(tǒng)上。
圖23是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的對接裝置的一個(gè)透視圖。在圖23中包括示例性測試頭1000。測試頭1000與支架1005相連。支架1005反過來與翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元800和翻轉(zhuǎn)樞軸單元900相連。多個(gè)對接裝置1010與測試頭1000的側(cè)面相連。在該示例性實(shí)施例中，顯示了三個(gè)對接裝置1010。各對接裝置1010位于底支承1020上。對接裝置1010通過合適的螺栓或調(diào)節(jié)螺釘1075與側(cè)校準(zhǔn)桿1015相連。側(cè)校準(zhǔn)桿1015用于將對接裝置1010固定到底支承1020上。底支承1020反過來與底校準(zhǔn)桿1025相連。底校準(zhǔn)桿1025通過合適的螺栓或調(diào)節(jié)螺釘1035與底校準(zhǔn)平臺1030相連。于是，對接裝置1010可以通過改變對接裝置1010相對于側(cè)校準(zhǔn)桿1015的位置和通過改變底支承1020相對于底校準(zhǔn)平臺1030的位置而運(yùn)動(dòng)至合適的位置。另外還顯示了對接框架1050。對接框架1050被固定到外圍設(shè)備(即一種器件或包裝搬運(yùn)機(jī)、晶片探測器或者其它測試裝置)上。固定到對接框架1050上的是多個(gè)對接銷1060。對接銷1060和對接裝置1010定位為使得對接銷1060相對于各對接裝置1010對齊并且匹配。
圖24是圖23中所示對接銷1060的一個(gè)透視圖。對接銷1060包括對接銷底座1100，銷部分1150、1140和1130從這里延伸。如圖所示，銷部分的直徑可以靠近對接銷1060的末端而變得越來越小。當(dāng)對接測試頭與外圍設(shè)備時(shí)這將特別有用，因?yàn)樵趯訙y試頭與外圍設(shè)備時(shí)，銷部分1130相對于其它銷部分更小的直徑允許更大的初始誤差。通過賦予定位系統(tǒng)足夠的柔順性(即微小的非動(dòng)力運(yùn)動(dòng))，有可能在對接操作進(jìn)行時(shí)校正測試頭和器件搬運(yùn)機(jī)之間微小的偏差。圖24中還顯示了從對接銷1060的側(cè)面伸出的凸輪從動(dòng)件1120。凸輪從動(dòng)件1120與形成于對接裝置1010中的合適的狹槽嚙合，后面將對其進(jìn)行說明。
結(jié)合圖25a和b顯示了本發(fā)明示例性實(shí)施例的一個(gè)剖切側(cè)視圖。另外還在圖26中顯示了一個(gè)分解透視圖。在圖25a和b中，對接銷1060顯示為最初插入銷座1300中之后。在圖25a和b中，對接銷1060顯示為已經(jīng)穿透銷探測器1400。銷座1300與臂1600相連。臂1600因?yàn)榛钊麊卧?500中包括的活塞而運(yùn)動(dòng)。活塞單元1500包括活塞1515和活塞軸1510。活塞單元1500還包括位于其相反側(cè)面的樞接點(diǎn)1505(圖中只顯示了一側(cè))。樞接點(diǎn)1505使活塞單元1500可以具有小量的樞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中活塞單元為一種氣動(dòng)單元；但是，可以使用其它類型，如液壓或機(jī)電單元。樞接點(diǎn)1505使活塞單元1500可以繞樞接導(dǎo)向器1080樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，樞接導(dǎo)向器1080位于外殼1012和蓋子1014的側(cè)面上并且在對接裝置1010中面向內(nèi)部。臂單元1600包括樞接點(diǎn)1620。通過嚙合樞接導(dǎo)向器1090(也位于外殼1012和蓋子1014的側(cè)面上并且在對接裝置1010中面向內(nèi)部)，樞接點(diǎn)1620使臂1600可以具有樞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
在圖25中，活塞單元1500內(nèi)的活塞1515得到更清楚地顯示。下面說明銷座1300的各個(gè)特征的操作。
圖26是對接裝置1010的一個(gè)分解透視圖。在該圖中，可能看到對接裝置外殼1012和對接裝置蓋子1014。另外還顯示有銷座1300、銷探測器1400、臂1600和活塞單元1500。
在圖27中，顯示了銷座1300的一個(gè)透視圖。銷座1300包括凸輪槽1305。在銷座1300的各側(cè)件1315中銑出一個(gè)凸輪槽1305。在圖24中顯示為從對接銷1060的側(cè)面伸出的凸輪從動(dòng)件1120與槽1305嚙合。銷座1300滑動(dòng)連接到外殼1012和蓋子1014上。具體地說，桿1316與外殼1012中的狹槽1022嚙合，并且桿1317與蓋子1014中的狹槽1021嚙合。下面將要進(jìn)一步說明，活塞1515和活塞軸1510通過樞軸臂1600與銷座1300連接。因此，活塞1515的運(yùn)動(dòng)引起銷座1300左右滑動(dòng)。在圖中，當(dāng)活塞1515位于最左邊以至于活塞軸1510縮回時(shí)，銷座1300將位于其最右邊的位置。同樣，當(dāng)活塞1515位于最右邊以至于活塞軸1510伸出時(shí)，銷座1300將位于其最左邊的位置。
圖28是銷探測器1400的一個(gè)透視圖。如圖所示，銷探測器1400包括探測片1405。圖29顯示了去除探測片1405的銷探測器1400。探測器開關(guān)1410在圖29中可以看到。
圖30是探測片1405的一個(gè)透視圖。探測片1405包括片孔1450，探測片1405可以繞著該孔樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。探測片1405包括滾子裝置1470，該裝置通過一個(gè)插入穿過滾子孔1460的軸保持在適當(dāng)位置。探測片1405包括尾部構(gòu)件1480。
銷探測器1400的操作結(jié)合圖25b得到更清楚地顯示。具體地說，當(dāng)對接銷1060進(jìn)入銷探測器1400時(shí)，探測片1405由于繞著片孔1450樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而被向后推。作為向后樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)果，尾部構(gòu)件1480推向探測器開關(guān)1410。這樣，銷探測器1400發(fā)出對接銷1060已經(jīng)進(jìn)入銷探測器1400的信號。探測器開關(guān)1410以是電控系統(tǒng)中的電開關(guān)、全氣動(dòng)系統(tǒng)中的空氣閥或更一般地說為基于流體的系統(tǒng)中的閥。
圖31是活塞單元1500的一個(gè)透視圖。活塞單元1500包括活塞1515(不可見)、活塞軸1510和臂支承1520。
圖32是臂1600的一個(gè)透視圖。臂1600包括臂體1630。臂頭1610通過頭部樞軸1660與臂體1630的一端相連。這允許頭部1610具有樞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。延伸部分1640與臂1630的相對端相連。延伸部分1640分別包括延伸孔1650。另外還包括臂樞軸1620。
如圖33所示，對接銷1060相對于對接裝置1010位于適當(dāng)位置以至于對接可以實(shí)現(xiàn)。在對接的這一階段，對接銷1060位于銷座1300中凸輪槽1305的開孔上方，銷座1300位于其最右邊位置。而且，由于沒有任何物體將探測片1405推向探測器開關(guān)1410，銷探測器1400指示銷1060沒有插入。更一般地說，測試頭已經(jīng)由定位器，如定位器10操縱到一個(gè)位置，以至于首先所有對接銷1060關(guān)于其各自的對接裝置1010如圖33中所示對齊，其次測試頭1000的對接表面和由連接到外圍設(shè)備的對接板1050形成的表面大致平行。然后就稱測試頭位于“準(zhǔn)備對接”位置。定位器10中帶有的編碼器使得針對特定外圍設(shè)備的該位置被系統(tǒng)控制器記錄。因此，系統(tǒng)控制器可以自動(dòng)將測試頭定位至前面已經(jīng)學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備對接位置。
如圖34中所示，對接銷1060現(xiàn)在已經(jīng)移動(dòng)進(jìn)入對接裝置1010至“準(zhǔn)備起動(dòng)”位置。具體地說，凸輪從動(dòng)件1120已經(jīng)進(jìn)入凸輪槽1305中至一個(gè)位置，此時(shí)，如果銷座1300滑動(dòng)到左邊，這些凸輪從動(dòng)件就可以由凸輪槽1305向下的傾斜區(qū)域捕捉。而且，對接銷1060進(jìn)入對接裝置1010中足夠深，以至于對接銷1060現(xiàn)在推向探測片1405。各部件設(shè)置為當(dāng)對接銷1060已經(jīng)到達(dá)該位置時(shí)，它將充分地推向探測片1405，以至于使尾部構(gòu)件1480可以推向并且觸發(fā)開關(guān)1410。一旦開關(guān)1410已經(jīng)因此而向里推，對接裝置1010就可以被起動(dòng)。更具體地說，各部件設(shè)置為當(dāng)?shù)竭_(dá)準(zhǔn)備起動(dòng)位置時(shí)開關(guān)1410被觸發(fā)。
更一般地說，在對接過程中，測試頭從準(zhǔn)備對接位置壓入準(zhǔn)備起動(dòng)位置，此時(shí)所有對接銷1060關(guān)于它們各自的對接裝置1010位于準(zhǔn)備起動(dòng)位置。因此，當(dāng)所有探測器開關(guān)1410都已經(jīng)觸發(fā)時(shí)，所有對接裝置1010同時(shí)被起動(dòng)。優(yōu)選的是，在探測器開關(guān)1410觸發(fā)之前，沒有對接裝置1010被起動(dòng)。
眾所周知，為了保護(hù)將要接合的精密電觸點(diǎn)，當(dāng)在準(zhǔn)備對接位置和準(zhǔn)備起動(dòng)位置之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，優(yōu)選的是，測試頭沿著與對接平面或?qū)涌蚣?050垂直的直線運(yùn)動(dòng)。在如這里所述的自動(dòng)定位系統(tǒng)中，系統(tǒng)控制器具有提供這種受控運(yùn)動(dòng)的責(zé)任。系統(tǒng)控制器可以記錄來自編碼器針對特定外圍設(shè)備的準(zhǔn)備起動(dòng)位置并且使用該信息控制該動(dòng)作。
在一個(gè)示例性系統(tǒng)中，準(zhǔn)備對接位置和準(zhǔn)備起動(dòng)位置，以及其它位置可以通過教學(xué)過程輸入到系統(tǒng)控制器中。在教學(xué)過程中，測試頭通過操作者手工操作定位器而進(jìn)入各位置。在各位置，命令系統(tǒng)讀取編碼器并且記錄坐標(biāo)值。一系列這樣的“已學(xué)會”位置以后可以被系統(tǒng)用于描述要遵循的路線。于是，系統(tǒng)控制器可以自動(dòng)從服務(wù)位置(即測試頭被服務(wù)的位置)沿著某一路線移動(dòng)測試頭遠(yuǎn)離外圍設(shè)備到準(zhǔn)備對接位置，然后到準(zhǔn)備起動(dòng)位置。
在對接過程中測試頭位于準(zhǔn)備起動(dòng)位置的階段中，定位系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源被中斷，注意到這一點(diǎn)很重要。但是氣動(dòng)氣缸440、540的壓力和提供柔順性運(yùn)動(dòng)所包括的任何其它動(dòng)力設(shè)備必須保持。更具體地說，當(dāng)定位系統(tǒng)移動(dòng)測試頭進(jìn)入各個(gè)位置時(shí)，定位系統(tǒng)通過前面所述的大量位置編碼器知道測試頭的位置。因此，當(dāng)定位系統(tǒng)中的位置編碼器指示準(zhǔn)備起動(dòng)位置已經(jīng)到達(dá)時(shí)，定位系統(tǒng)中包括的各個(gè)電機(jī)現(xiàn)在停止所有進(jìn)一步的動(dòng)力運(yùn)動(dòng)。測試頭進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)將由對接裝置1010提供。如果任何操縱器電機(jī)配備有制動(dòng)器，為了允許測試頭的柔順性運(yùn)動(dòng)，它們將被釋放。由于圖34中所示的位置已經(jīng)到達(dá)，對接裝置1010現(xiàn)在處于“準(zhǔn)備起動(dòng)”模式。在該模式中，不是由定位系統(tǒng)繼續(xù)將測試頭推向外圍設(shè)備，而是對接裝置1010現(xiàn)在將測試頭推向外圍設(shè)備。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，對接裝置1010由空氣壓力致動(dòng)，并且可以就在定位系統(tǒng)釋放其電機(jī)之前開始該推動(dòng)順序。因此，對接系統(tǒng)和定位系統(tǒng)之間的控制信號不需要協(xié)調(diào)該階段對接。
圖35舉例說明了起動(dòng)過程已經(jīng)開始之后的對接裝置1010。換句話說，當(dāng)對接裝置1010位于圖35中所示狀態(tài)時(shí)，對接裝置1010現(xiàn)在正處于將測試頭拉向器件搬運(yùn)機(jī)的過程中。更具體地說，下面的事情將發(fā)生。由于所有探測器開關(guān)1410現(xiàn)在已經(jīng)被壓下，活塞單元1500被起動(dòng)，活塞單元1500內(nèi)的活塞軸1510現(xiàn)在開始伸出。在一個(gè)示例性系統(tǒng)中，活塞單元1500為氣動(dòng)并且通過施加空氣壓力來致動(dòng)。由于活塞軸1510伸出，臂1600現(xiàn)在開始繞著臂樞軸1620轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著臂1600繞著臂樞軸1620轉(zhuǎn)動(dòng)，頭部1610推動(dòng)銷座1300以至于銷座1300現(xiàn)在開始滑動(dòng)。因?yàn)楸?600正在樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)頭部1610推動(dòng)銷座1300時(shí)它將沿弧線運(yùn)動(dòng)。因此當(dāng)臂1600樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，頭部1610相對于臂1600稍微旋轉(zhuǎn)。為頭部1610的弧線運(yùn)動(dòng)的豎直分量提供有間隙。在圖35中，可以看到，銷座1300已經(jīng)相對于圖34中的位置向左邊滑動(dòng)。由于銷座1300滑動(dòng)，凸輪槽1305相對于凸輪從動(dòng)件1120滑動(dòng)。如圖35中看到，凸輪槽1305從其開口到其末端具有增加的深度。因此，當(dāng)銷座1300移動(dòng)時(shí)，銷1060因?yàn)殇N座1300的移動(dòng)而被向下拉。
圖36舉例說明了位于完全對接位置的對接裝置1010。在該位置，活塞軸1510已經(jīng)充分伸出，并且臂1600已經(jīng)充分樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以至于銷1060已經(jīng)充分向下拉，以至于測試頭和外圍設(shè)備現(xiàn)在對接。
當(dāng)測試頭從準(zhǔn)備起動(dòng)位置被拉到完全對接位置時(shí)，由于對接銷將它拉入與外圍設(shè)備的精確對齊，因此在六個(gè)空間自由度上進(jìn)行相對很少量的運(yùn)動(dòng)。因此，優(yōu)選的是，定位系統(tǒng)允許其運(yùn)動(dòng)軸上的柔順性運(yùn)動(dòng)。在定位系統(tǒng)10中，這通過斷開和釋放除豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)330以外所有電機(jī)上的制動(dòng)器而提供。該作用與來自氣動(dòng)氣缸440、540和翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元800的柔順性效應(yīng)相結(jié)合以提供需要的柔順性。作為選擇，如果這些方法不足夠，可以很容易地結(jié)合其它已知的、以前公開的方法。
當(dāng)?shù)竭_(dá)測試頭相對于器件搬運(yùn)機(jī)脫離的時(shí)間時(shí)，活塞1510可以收到信號而縮回，以至于臂1600逆時(shí)針樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)并且凹槽構(gòu)件1120位于槽1305的開口處。當(dāng)這已經(jīng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以通過激活測試頭定位系統(tǒng)中的電機(jī)而實(shí)現(xiàn)測試頭與器件搬運(yùn)機(jī)的分離。
一個(gè)控制系統(tǒng)可以用于控制定位系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)(后面將稱為“定位控制系統(tǒng)”)可以是控制定位系統(tǒng)各部件(如電機(jī)、氣動(dòng)元件等)的基于微處理器的系統(tǒng)。另一個(gè)用于對接裝置1010的控制系統(tǒng)(后面將稱為“對接控制系統(tǒng)”)也可以是基于微處理器的。用于對接示例性測試頭與示例性外圍設(shè)備的總體操作順序如下
1、操作者手動(dòng)“教會”定位控制系統(tǒng)針對特定外圍設(shè)備的準(zhǔn)備對接和準(zhǔn)備起動(dòng)位置。
2、操作者還“教會”定位控制系統(tǒng)服務(wù)位置和沿著服務(wù)位置與準(zhǔn)備對接位置之間期望路線的一系列相關(guān)點(diǎn)。
3、測試頭被置于服務(wù)位置并且準(zhǔn)備測試。
4、當(dāng)受到命令時(shí)定位控制系統(tǒng)自動(dòng)使測試頭位于由其編碼器測定的準(zhǔn)備對接位置。
5、當(dāng)?shù)竭_(dá)準(zhǔn)備對接位置時(shí)，定位控制系統(tǒng)可以提供信號以“打開”或者起動(dòng)在步驟8和9中將進(jìn)一步說明的一個(gè)單獨(dú)的對接控制裝置(見圖37，步驟5)。
6、定位控制系統(tǒng)現(xiàn)在沿著與對接平面垂直的直線路線小心移動(dòng)測試頭至編碼器測定的準(zhǔn)備起動(dòng)位置(見圖37，步驟6)。與該直線路線無關(guān)的運(yùn)動(dòng)制動(dòng)器可能應(yīng)用。
7、一個(gè)時(shí)間段T之后，定位控制系統(tǒng)斷開其驅(qū)動(dòng)電機(jī)并且釋放除豎直驅(qū)動(dòng)電機(jī)之外所配備的任何電機(jī)上的制動(dòng)器(如果已應(yīng)用)。
8、在時(shí)間T內(nèi)，對接控制系統(tǒng)通過注意到所有開關(guān)1410已經(jīng)觸發(fā)而識別到測試頭位于準(zhǔn)備起動(dòng)位置。
9、遵循步驟8，然后在時(shí)間T內(nèi)，對接控制系統(tǒng)起動(dòng)所有活塞單元(附加驅(qū)動(dòng)單元)1010(見圖37，步驟9)。
10、當(dāng)時(shí)間T超過，測試頭在對接控制系統(tǒng)的控制下移動(dòng)到完全對接位置，同時(shí)定位器允許所有軸上的柔順性運(yùn)動(dòng)(見圖37，步驟10)。
11、由于測試頭和外圍設(shè)備上的各電觸點(diǎn)已配合，測試頭和外圍設(shè)備之間的測試就可以進(jìn)行。使用者更希望可以激活電機(jī)制動(dòng)器以鎖定定位器在適當(dāng)位置，或者它們可以未鎖定從而允許吸收振動(dòng)。
盡管這里結(jié)合特定實(shí)施例舉例說明并描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不設(shè)計(jì)為限于所示的細(xì)節(jié)。而是可以在權(quán)利要求的等同替換的范圍內(nèi)不脫離本發(fā)明在細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載支撐裝置，包括多個(gè)氣動(dòng)單元；多個(gè)與所述負(fù)載相反側(cè)相連的連接器，所述連接器響應(yīng)于所述多個(gè)氣動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)平行于第一軸線移動(dòng)所述負(fù)載，至少一個(gè)連接器繞著與所述第一軸線垂直的第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)所述負(fù)載，所述負(fù)載沿著所述第一軸線和繞著所述第二軸線具有柔順性，至少一個(gè)所述氣動(dòng)單元沿著所述第一軸線和繞著所述第二軸線提供柔順性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載支撐裝置，還包括一個(gè)繞著所述第一軸線移動(dòng)所述負(fù)載的擺動(dòng)板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，當(dāng)所述負(fù)載繞著所述第二軸線移動(dòng)時(shí)，所述一個(gè)連接器沿一個(gè)方向移動(dòng)，并且同時(shí)a)另一個(gè)連接器沿相反反向移動(dòng)；或者b)所述另一個(gè)連接器保持靜止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載支撐裝置，還包括一個(gè)平行于所述第二軸線移動(dòng)所述負(fù)載的進(jìn)出板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載支撐裝置，還包括一個(gè)沿著與所述第一軸線和所述第二軸線垂直的第三軸線移動(dòng)所述負(fù)載的側(cè)移板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，所述連接器繞著與所述第二軸線垂直的第三軸線轉(zhuǎn)動(dòng)所述負(fù)載。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，不論所述第二軸線是否位于所述負(fù)載的重心，所述負(fù)載均繞著所述第二軸線具有柔順性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，各所述氣動(dòng)單元被單獨(dú)調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載支撐裝置，還包括多個(gè)移動(dòng)所述氣動(dòng)單元至各自第一位置的致動(dòng)器，所述氣動(dòng)單元有助于所述負(fù)載移動(dòng)至最終位置。
10.一種負(fù)載支撐裝置，包括多個(gè)氣動(dòng)單元；多個(gè)將所述氣動(dòng)單元連接到所述負(fù)載的相反側(cè)的連接器，所述氣動(dòng)單元在至少兩個(gè)自由度上提供柔順性。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的負(fù)載支撐裝置，還包括多個(gè)沿第一軸線移動(dòng)所述負(fù)載的致動(dòng)器，至少一個(gè)連接器響應(yīng)于至少一個(gè)所述致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)繞著第二軸線移動(dòng)所述負(fù)載，所述氣動(dòng)單元使得所述負(fù)載沿著所述第一軸線和繞著所述第二軸線具有柔順性。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的負(fù)載支撐裝置，還包括一個(gè)繞著所述第一軸線移動(dòng)所述負(fù)載的擺動(dòng)板。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，當(dāng)所述負(fù)載繞著所述第二軸線移動(dòng)時(shí)，所述一個(gè)連接器沿一個(gè)方向移動(dòng)，并且同時(shí)a)另一個(gè)連接器沿相反反向移動(dòng)；或者b)所述另一個(gè)連接器保持靜止。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的負(fù)載支撐裝置，還包括一個(gè)平行于所述第二軸線移動(dòng)所述負(fù)載的進(jìn)出板。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的負(fù)載支撐裝置，還包括一個(gè)沿著與所述第二軸線垂直的第三軸線移動(dòng)所述負(fù)載的側(cè)移板。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，所述連接器繞著與所述第一軸線和第二軸線垂直的第三軸線轉(zhuǎn)動(dòng)所述負(fù)載。
17.一種負(fù)載支撐裝置，包括多個(gè)柱；多個(gè)可以分別沿所述柱移動(dòng)以便沿第一軸線移動(dòng)所述負(fù)載的主臂；至少一個(gè)可以沿至少一個(gè)所述主臂移動(dòng)的微調(diào)臂，所述微調(diào)臂繞著與所述第一軸線垂直的第二軸線提供柔順性。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，還包括一個(gè)允許移動(dòng)所述微調(diào)臂的氣動(dòng)單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，還包括一個(gè)與所述負(fù)載的一側(cè)相連的連接器，所述連接器可以與所述微調(diào)臂一起移動(dòng)，所述連接器沿所述第一軸線和繞著所述第二軸線移動(dòng)所述負(fù)載。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的負(fù)載支撐裝置，還包括一個(gè)繞著所述第一軸線移動(dòng)所述負(fù)載的擺動(dòng)板。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，當(dāng)所述負(fù)載繞著所述第二軸線移動(dòng)時(shí)，所述一個(gè)連接器沿一個(gè)方向移動(dòng)，并且同時(shí)a)另一個(gè)連接器沿相反反向移動(dòng)；或者b)所述另一個(gè)連接器保持靜止。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的負(fù)載支撐裝置，還包括一個(gè)沿所述第二軸線移動(dòng)所述負(fù)載的進(jìn)出板。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的負(fù)載支撐裝置，還包括一個(gè)沿著與所述第二軸線垂直的第三軸線移動(dòng)所述負(fù)載的側(cè)移板。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，所述連接器繞著與所述第一軸線和第二軸線垂直的第三軸線轉(zhuǎn)動(dòng)所述負(fù)載。
25.一種負(fù)載支撐裝置，包括多個(gè)連接到所述負(fù)載的相反側(cè)的連接器，至少一個(gè)連接器受動(dòng)力驅(qū)動(dòng)而繞著一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)所述負(fù)載，所述至少一個(gè)連接器包括一個(gè)具有柔性元件以提供繞著所述旋轉(zhuǎn)軸線的柔順性的連接單元。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，所述連接器沿著與所述旋轉(zhuǎn)軸線垂直的第一軸線和繞著與所述第一軸線和所述旋轉(zhuǎn)軸線垂直的第二軸線移動(dòng)所述負(fù)載。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，所述負(fù)載沿所述第一軸線和繞著所述第二軸線具有柔順性。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，當(dāng)所述負(fù)載繞著所述第二軸線移動(dòng)時(shí)，所述一個(gè)連接器沿一個(gè)方向移動(dòng)，并且同時(shí)a)另一個(gè)連接器沿相反反向移動(dòng)；或者b)所述另一個(gè)連接器保持靜止。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的負(fù)載支撐裝置，還包括一個(gè)沿所述第二軸線移動(dòng)所述負(fù)載的進(jìn)出板。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的負(fù)載支撐裝置，還包括一個(gè)沿著與所述第二軸線垂直的所述旋轉(zhuǎn)軸線移動(dòng)所述負(fù)載的側(cè)移板。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，所述柔性元件包括橡膠。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，所述柔性元件與一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)齒輪相連。
33.根據(jù)權(quán)利要求25所述的負(fù)載支撐裝置，其特征在于，所述一個(gè)連接器由選自電力和氣動(dòng)的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)。
34.一種負(fù)載支撐方法，包括驅(qū)動(dòng)多個(gè)間隔布置的致動(dòng)器沿第一軸線移動(dòng)所述負(fù)載；沿所述第一軸線提供柔順性自由度；和繞著與所述第一軸線垂直的第二軸線提供柔順性自由度。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的負(fù)載支撐方法，還包括繞著所述第一軸線移動(dòng)所述負(fù)載的步驟。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的負(fù)載支撐方法，其特征在于，當(dāng)所述負(fù)載繞著所述第二軸線移動(dòng)時(shí)，一個(gè)所述致動(dòng)器沿一個(gè)方向移動(dòng)，并且同時(shí)a)另一個(gè)所述致動(dòng)器沿相反反向移動(dòng)；或者b)所述另一個(gè)所述致動(dòng)器保持靜止。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的負(fù)載支撐方法，還包括平行于所述第二軸線移動(dòng)所述負(fù)載的步驟。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的負(fù)載支撐方法，還包括繞著沿著與所述第一軸線和所述第二軸線垂直的第三軸線移動(dòng)所述負(fù)載的步驟。
39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的負(fù)載支撐方法，還包括繞著與所述第二軸線垂直的第三軸線轉(zhuǎn)動(dòng)所述負(fù)載的步驟。
40.根據(jù)權(quán)利要求34所述的負(fù)載支撐方法，還包括調(diào)節(jié)至少一個(gè)氣動(dòng)單元以提供柔順性自由度的步驟。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的負(fù)載支撐方法，其特征在于，所述一個(gè)氣動(dòng)單元是被單獨(dú)調(diào)節(jié)以提供所述柔順性自由度的多個(gè)氣動(dòng)單元中的一個(gè)。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的負(fù)載支撐方法，其特征在于，所述致動(dòng)器移動(dòng)所述至少一個(gè)氣動(dòng)單元至第一位置，并且所述氣動(dòng)單元有助于所述負(fù)載移動(dòng)至最終位置。
43.一種將測試頭對接到外圍設(shè)備的方法，所述方法包括以下步驟a)向所述外圍設(shè)備移動(dòng)所述測試頭；b)將與所述測試頭相連的對接元件插入與所述外圍設(shè)備相連的銷座中；c)移動(dòng)所述銷座以使所述對接元件被進(jìn)一步拉入所述銷座中，從而對接所述測試頭與所述外圍設(shè)備。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的將測試頭對接到外圍設(shè)備的方法，其特征在于，一個(gè)所述對接元件包括一個(gè)凸輪從動(dòng)件，并且步驟c)包括滑動(dòng)所述銷座以使所述凸輪從動(dòng)件沿著所述銷座中一個(gè)凹槽移動(dòng)，從而對接所述測試頭和所述外圍設(shè)備。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，所述銷座在動(dòng)力下滑動(dòng)。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，一個(gè)活塞的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致所述銷座滑動(dòng)。
47.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，所述銷座通過一個(gè)臂的旋轉(zhuǎn)而滑動(dòng)。
48.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，在一個(gè)繞著樞接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的臂的一端施加力以使所述臂的另一端滑動(dòng)所述銷座。
49.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，所述凹槽遵循在所述銷座的側(cè)面之間延伸的路線，所述路線的一端比所述路線另一端更深入所述銷座。
50.一種對接測試頭與外圍設(shè)備的對接裝置，包括一個(gè)與測試頭與外圍設(shè)備之一連接的第一對齊結(jié)構(gòu)和一個(gè)可抓握接合元件，和一個(gè)與測試頭與外圍設(shè)備另一個(gè)連接的對接模塊，包括a)一個(gè)容納對齊結(jié)構(gòu)的對齊座，b)一個(gè)容納和抓握可抓握接合元件的活動(dòng)抓握件，所述抓握件可以從可抓握元件被容納的第一位置運(yùn)動(dòng)至可抓握元件(？)已經(jīng)被拉住的第二位置，因此對接測試頭與外圍設(shè)備，c)一個(gè)當(dāng)可抓握元件位于將要被抓握位置時(shí)進(jìn)行檢測的探測器。d)一個(gè)致動(dòng)器，該致動(dòng)器用于移動(dòng)活動(dòng)抓握件，從而將可抓握元件從第一位置移動(dòng)到第二位置以對接測試頭與外圍設(shè)備。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的對接裝置，其特征在于，所述可抓握元件從第一位置到第二位置的運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的對接裝置，其特征在于，所述抓握件的運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)。
53.根據(jù)權(quán)利要求51所述的對接裝置，其特征在于，所述可抓握元件的運(yùn)動(dòng)基本上與所述抓握件的運(yùn)動(dòng)垂直。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的對接裝置，其特征在于，所述可抓握元件的運(yùn)動(dòng)基本上與所述抓握件的運(yùn)動(dòng)垂直。
55.根據(jù)權(quán)利要求50所述的對接裝置，其特征在于，所述致動(dòng)器是沿直線路線運(yùn)動(dòng)的直線致動(dòng)器。
56.根據(jù)權(quán)利要求50所述的對接裝置，其特征在于，所述致動(dòng)器是氣動(dòng)的。
57.根據(jù)權(quán)利要求50所述的對接裝置，其特征在于，所述致動(dòng)器是電磁線圈。
58.根據(jù)權(quán)利要求50所述的對接裝置，其特征在于，所述可抓握元件為凸輪從動(dòng)件并且所述抓握件包括凸輪。
59.根據(jù)權(quán)利要求50所述的對接裝置，其特征在于，所述探測器為氣動(dòng)開關(guān)和電開關(guān)之一。
60.根據(jù)權(quán)利要求50所述的對接裝置，其特征在于，所述模塊沿X、Y和Z方向相對于所述模塊安裝于其上面的所述測試頭或所述外圍設(shè)備是可調(diào)的。
61.一種對接模塊，包括一個(gè)用于檢測結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)探測器；一個(gè)活動(dòng)結(jié)構(gòu)座；和一個(gè)致動(dòng)器，該致動(dòng)器響應(yīng)于對所述結(jié)構(gòu)的檢測而移動(dòng)所述活動(dòng)結(jié)構(gòu)座的一個(gè)活動(dòng)結(jié)構(gòu)以捕捉所述結(jié)構(gòu)并且沿直線方向拉所述結(jié)構(gòu)。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的對接模塊，其特征在于，所述對接模塊是與測試頭和外圍設(shè)備之一相連的多個(gè)對接模塊之一，并且所述結(jié)構(gòu)是與所述測試頭和所述外圍設(shè)備中的另一個(gè)相連的多個(gè)結(jié)構(gòu)之一，各致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致所述測試頭與所述外圍設(shè)備對接。
63.根據(jù)權(quán)利要求61所述的對接模塊，其特征在于，所述致動(dòng)器是直線致動(dòng)器。
64.根據(jù)權(quán)利要求61所述的對接模塊，其特征在于，所述致動(dòng)器是氣動(dòng)的。
65.根據(jù)權(quán)利要求61所述的對接模塊，其特征在于，所述致動(dòng)器是電磁線圈。
66.根據(jù)權(quán)利要求61所述的對接模塊，其特征在于，所述活動(dòng)結(jié)構(gòu)垂直于所述直線方向移動(dòng)。
67.根據(jù)權(quán)利要求61所述的對接模塊，其特征在于，所述模塊結(jié)構(gòu)沿直線路線移動(dòng)。
68.根據(jù)權(quán)利要求61所述的對接模塊，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)是凸輪從動(dòng)件并且所述活動(dòng)結(jié)構(gòu)座包括凸輪。
69.根據(jù)權(quán)利要求61所述的對接模塊，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)探測器為氣動(dòng)開關(guān)和電開關(guān)之一。
70.根據(jù)權(quán)利要求62所述的對接模塊，其特征在于，所述模塊沿X、Y和Z方向相對于所述測試頭和所述外圍設(shè)備的所述之一是可調(diào)的。
71.一種將測試頭對接到外圍設(shè)備的方法，包括以下步驟將與所述測試頭相連的對接銷插入與所述外圍設(shè)備相連的銷座中，所述對接銷包括一個(gè)位于所述對接銷至少一側(cè)上的凸輪從動(dòng)件；滑動(dòng)所述銷座以使所述凸輪從動(dòng)件沿所述銷座中的凹槽運(yùn)動(dòng)，從而將所述測試頭向所述外圍設(shè)備移動(dòng)。
72.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，所述銷座在動(dòng)力下滑動(dòng)。
73.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，一個(gè)活塞的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致所述銷座滑動(dòng)。
74.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，所述銷座通過一個(gè)臂的旋轉(zhuǎn)而滑動(dòng)。
75.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，在一個(gè)繞著樞接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的臂的一端施加力以使所述臂的另一端滑動(dòng)所述銷座。
76.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，所述凹槽遵循在所述銷座的側(cè)面之間延伸的路線，所述路線的一端比所述路線另一端更深入所述銷座。
77.一種將測試頭對接到外圍設(shè)備的方法，所述方法包括以下步驟a)驅(qū)動(dòng)與測試頭相連的驅(qū)動(dòng)單元以將測試頭推向外圍設(shè)備；b)驅(qū)動(dòng)與測試頭和外圍設(shè)備之一相連的附加驅(qū)動(dòng)單元以將測試頭拉向外圍設(shè)備；其中步驟a)和步驟b)重疊一個(gè)時(shí)間段。
78.根據(jù)權(quán)利要求77所述的將測試頭對接到外圍設(shè)備的方法，其特征在于，步驟b)響應(yīng)于所述測試頭位于預(yù)定位置而被起動(dòng)，同時(shí)步驟a)被執(zhí)行。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的將測試頭對接到外圍設(shè)備的方法，其特征在于，在所述預(yù)定位置，與測試頭和外圍設(shè)備之一相連的對接元件與連接到測試頭和外圍設(shè)備中另一個(gè)的銷座對齊。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的將測試頭對接到外圍設(shè)備的方法，其特征在于，在所述預(yù)定位置，所述對接元件位于所述銷座中。
81.根據(jù)權(quán)利要求77所述的將測試頭對接到外圍設(shè)備的方法，其特征在于，在所述時(shí)間段結(jié)束時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)終止。
82.根據(jù)權(quán)利要求77所述的將測試頭對接到外圍設(shè)備的方法，其特征在于，在所述時(shí)間段結(jié)束時(shí)，應(yīng)用于所述驅(qū)動(dòng)單元的制動(dòng)器被釋放。
83.根據(jù)權(quán)利要求77所述的將測試頭對接到外圍設(shè)備的方法，還包括在步驟b)已經(jīng)開始執(zhí)行之后使所述測試頭和所述外圍設(shè)備上各個(gè)電觸點(diǎn)配合的步驟。
84.根據(jù)權(quán)利要求77所述的將測試頭對接到外圍設(shè)備的方法，其特征在于，在進(jìn)行步驟b)之前將制動(dòng)器應(yīng)用于所述驅(qū)動(dòng)單元。
全文摘要
一種負(fù)載支撐裝置包括與負(fù)載相反側(cè)相連的氣動(dòng)單元和連接器。連接器響應(yīng)于氣動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)平行于第一軸線移動(dòng)負(fù)載。至少一個(gè)連接器繞著與第一軸線垂直的第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)載。負(fù)載沿著第一軸線和繞著第二軸線具有柔順性。至少一個(gè)氣動(dòng)單元沿著第一軸線和繞著第二軸線提供柔順性。
文檔編號G01R1/073GK1768271SQ200480008815
公開日2006年5月3日 申請日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者克里斯蒂安·米勒 申請人:因泰斯特Ip公司