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Die
Erfindung betrifft einen Dockingantrieb, ein Verriegelungselement
und ein Dockingsystem nach den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. 5 zeigt,
wo solche Dockingsysteme Verwendung finden. 63 symbolisiert
einen Handler oder einen Prober für hochintegrierte Schaltkreise, von
denen einer durch 69 symbolisiert ist. Es kann sich hierbei
um rein digitale Komponenten oder um Digital- und Analog-Schaltungen
auf einem Chip handeln. Es können
hochintegrierte und bei hohen und höchsten Frequenzen arbeitende
Bausteine sein. Für viele
Anwendungen ist die 100 %-ige Durchtestung aller herzustellenden
ICs vorgesehen, sei es, bevor sie in ein Kunststoffgehäuse eingegossen
werden (der Test erfolgt dann in einem sog. "Prober") oder nachdem sie in ein Kunststoffgehäuse eingegossen wurden
(der Test erfolgt dann in einem sog. "Handler").
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Mit
steigender Integration und Betriebsfrequenz sinken die geometrischen
Abmessungen und Abstände
der Kontakte. Gleichzeitig steigen ihre Anzahl und die Größe des Chips.
Die Kontaktierung solcher Chips zu Testzwecken ist insbesondere
dann, wenn sie schnell, routinemäßig und
gleichzeitig elektrisch wie mechanisch zuverlässig und zerstörungsfrei
erfolgen soll, eine nicht-triviale Angelegenheit.
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Prober
oder Handler 63 stellen die unmittelbaren Kontakte zum
zu testenden Chip bzw. IC 69 her und können weitere Elektronik auf weisen.
Der eigentliche Test des Chips bzw. ICs 69 wird jedoch durch
einen separat herangeführten
Testkopf 61 vorgenommen. Solche Testköpfe sind zwischenzeitlich massive,
große
und schwere Komponenten. Gewichte von 1000 kg und mehr sind derzeit üblich. Testköpfe 61 werden
von Manipulatoren 62 bewegt, die die Bewegung des Testkopfs 61 längs mehrerer
translatorischer und rotatorischer Achsen erlauben, so dass die
Kontakte 67 des Testkopfs 61 die Kontakte 68 des Handlers
oder Probers 63 erreichen können. Um für die Dauer des Tests die Verbindung
sowohl mechanisch wie elektrisch zuverlässig zu halten, ist die zuverlässige und
zerstörungsfreie
mechanische Verbindung der beteiligten Komponenten notwendig. Gerade
im Hinblick auf Hochfrequenzanwendungen und Hochfrequenztests muss
die Verbindung so sein, dass auch kleinere Erschütterungen den Testlauf elektrisch
nicht beeinflussen.
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Um
Testkopf 61 und Handler bzw. Prober 63 miteinander
zu verbinden, ist ein Dockingsystem 10, 50 notwendig.
Die Verwendungsweise ist dabei so, dass durch eine Bedienperson
der Testkopf 61 mittels des Manipulators 62 so
in die Nähe
des Handlers bzw. Probers 63 gebracht wird, dass die Komponenten
des Dockingsystems 10, 50 in einer Pre-Docking-Position
in Eingriff zueinander gelangen. Ausgehend davon erfolgt dann die
endgültige
Verriegelung praktisch automatisch, ohne dass seitens des Bedieners
noch eingegriffen werden müsste
bzw. könnte.
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Ein
Dockingsystem 10, 50 hat Komponenten einerseits
seitens des Testkopfs 61 und andererseits seitens des Handlers
bzw. Probers 63 oder seitens eines vorgeschalteten Versteifungsrahmens,
der als Teil des Handlers bzw. Probers angesehen werden kann. Diese
wirken so zusammen, dass während
des Dockings, also des automatisierten Vorgangs, nachdem der Bediener
die Komponenten manuell verfahren hat, die Komponenten je paarweise
so zusammenwirken, dass noch ein gewisser Weg in z-Richtung zurückgelegt
wird und dass hierbei auch die genaue mechanische Positionierung
und Ausrichtung sowie das feste Halten der Komponenten in der Endposition
bewirkt werden. Es sind hierbei regelmäßig mehrere Paarungen von jeweils
Komponenten 10 und 50 vorgesehen, die dann gleichzeitig
arbeitend während
des Dockingvorgangs das Docking bewirken.
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Nach
dem Docking erfolgt der eigentliche Test des Chips. Danach wird
die Verbindung wieder gelöst,
um den nächsten
Chip testen zu können.
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Bekannte
Dockingsysteme weisen vier Paarungen der Komponenten 10 und 50 auf. 10 kann eine
aktive, angetriebene Komponente sein, während 50 eine passive
Komponente sein kann. Die mehreren aktiven Komponenten werden gleichzeitig betrieben,
bis das Docking beendet ist. Da hierbei durchaus hohe Kräfte aufzuwenden
sind (in Summe entsprechend mehreren hundert Kilogramm, sich ergebend
aus Gewichtskräften
und Federkräften
der heranzuführenden
Kontakte); sind entsprechend kräftige
aktive Komponenten notwendig. Wenn diese in den mehreren Komponenten 10 dann
gleichzeitig arbeiten, kann es zu Problemen kommen, wenn die Wirkungsweise
nicht mechanisch synchron läuft.
Da wegen der elektrischen Kontakte nur geringste mechanische Toleranzen
zulässig
sind, aber gleichzeitig hohe Kräfte
aufzubringen sind, kann es zu Verkantungen und dann bestenfalls
zum Festfahren des Dockingvorgangs "auf halber Strecke" kommen. Es kann aber auch zu Zerstörung von
Komponenten kommen.
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Ein
weiterer Nachteil bekannter Dockingsysteme ist, dass das manuelle
Verfahren des Testkopfs mit dessen Dockingsystemkomponenten hin
zum Handler bzw. Prober mit dessen Dockingsystemkomponenten schwierig
sein kann. Der automatische Teil des Dockings kann erst dann gestartet
werden, wenn alle Paarungen 10, 50 in der vorgesehenen
Startposition (Pre-Docking-Position) sind. Es kann schwierig, insbesondere
kraft- bzw. zeitaufwendig werden, bis alle diese Positionen gleichzeitig
eingenommen sind, so dass der automatische Vorgang begonnen werden
kann.
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Ein
weiterer Nachteil bekannter Dockingsysteme ist es, dass sie nur
durch die elektrische Betätigung
des Systems wieder lösbar
sind. Dies kann bei Fehlern zu Problemen führen. Ein Fehler im Dockingsystem
würde dann
sowohl den Testkopf 61 wie auch den Prober bzw. Handler 63 blockieren.
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Weiterhin
kann es Anwendungen geben, bei denen die völlig starre Verbindung zwischen
Testkopf 61 und Prober bzw. Handler 63 unerwünscht ist,
was aber bei den bisherigen Dockingsystemen der Fall ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Dockingantrieb, ein Verriegelungselement
und ein Dockingsystem anzugeben, die in einfacher und zuverlässiger Weise
das Pre-Docking und den eigentlichen Docking-Vorgang bewerkstelligen
und die im Fehlerfall schnell gelöst werden können.
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Diese
Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Abhängige Patentansprüche sind
auf bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung gerichtet.
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Ein
Dockingantrieb für
eine Komponente eines Testsystems, etwa einen Testkopf, einen Handler,
einen Prober oder einen Versteifungsrahmen, weist mehrere Verriegelungsmechanismen
auf, die je einen Verriegelungsantrieb aufweisen. Eine Synchronisationsvorrichtung
bewirkt den störungsfreien
Ablauf des Dockings und verhindert insbesondere Verkantungen bzw.
stark unsymmetrische Arbeitsweise der einzelnen Verriegelungsmechanismen.
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Die
Synchronisationsvorrichtung kann die Verriegelungsantriebe der Verriegelungsmechanismen
zueinander synchronisieren, beispielsweise nach Maßgabe von
Sensorsignalen von den einzelnen Antrieben, durch geeignete Ansteuerung
aller Verriegelungsantriebe, beispielsweise so, dass schneller laufende
nach Maßgabe
des am langsamsten verlaufenden Verriegelungsantriebs gesteuert werden.
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Ein
Dockingantrieb, der wie oben ausgebildet sein kann, aber nicht muss,
kann eine Fangvorrichtung in mehreren oder allen Verriegelungsmechanismen
aufweisen zum jeweiligen Halten eines korrespondierenden Verriegelungselements
in einer bestimmten Position, insbesondere in der Startposition des
automatischen Dockens (Pre-Docking-Position). Auf
diese Weise können
die einzelnen Paarungen 10, 50 nacheinander durch
den Bediener während des
Pre-Dockings in der bestimmten Position in vorläufigen Kontakt zueinander gebracht
werden, indem die Komponenten durch die Fangvorrichtung in der Pre-Docking-Position
gehalten werden. Wenn dann an allen Paarungen 10, 50 die
Pre-Docking-Position erreicht ist, kann der automatische Teil des
Dockings gestartet werden.
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Durch
die Fangvorrichtung wird verhindert, dass der Benutzer selber dafür Sorge
tragen muss, dass alle Paarungen 10, 50 gleichzeitig
in vorläufigem
Eingriff zueinander stehen. Vielmehr kann er dies an den einzelnen
Paarungen der Reihe nach herbeiführen.
Die Fangvorrichtung hält
die Paarungen dann vorläufig
in der jeweiligen Pre-Docking-Position,
bis das automatische Docking beginnt.
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Eine
Komponente des Dockingsystems, insbesondere je ein Element der Paarungen 10, 50, kann
eine Basis und einen Verriegelungsbereich aufweisen, die durch einen
Verbindungsmechanismus miteinander verbunden sind, der manuell und
vorzugsweise ohne Werkzeuge lösbar
ist. Dadurch ist eine Lösung
des Dockingsystems auch dann möglich,
wenn einzelne Komponenten oder auch beispielsweise Strom oder sonstige
Energiezufuhr ausgefallen sein sollten.
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Ein
Verriegelungselement kann auch teilweise federnd gelagert sein,
um bestimmten Anwendungen gerecht werden zu können.
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Ein
Dockingsystem kann einen Dockingantrieb sowie Verriegelungselemente
wie oben beschrieben aufweisen. Der Dockingantrieb kann auf Seiten
des Testkopfs oder auf Seiten des Handlers bzw. Probers bzw. Versteifungsrahmens
vorgesehen sein. Dementsprechend auf jeweils der anderen Seite sind
die Verriegelungselemente vorgesehen. Pro Verriegelungsmechanismus
des Dockingantriebs kann je ein Verriegelungselement vorgesehen
sein, wobei die Positionen zueinander entsprechend gewählt sind.
Es können
drei oder mehr Paarungen von Verriegelungsmechanismus und Verriegelungselement
vorgesehen sein, vorzugsweise sind es vier oder sechs Paarungen.
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Nachfolgend
werden Bezug nehmend auf die Zeichnungen einzelne Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Dockingsystem, in dem die Erfindung angewendet werden kann,
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2 den
Schnitt durch einen Verriegelungsmechanismus,
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3 den
Schnitt durch ein Verriegelungselement,
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4 schematisch
mechanische Komponenten des Verriegelungsmechanismus, und
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5 schematisch
ein Messsystem bestehend aus Testkopf 61, Handler bzw.
Prober 63, Dockingsystem und weiteren Komponenten.
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1 zeigt
ein Dockingsystem in perspektivischer Ansicht. Nicht gezeigt sind
die mit den gezeigten Komponenten jeweils in Verbindung stehenden
weiteren Systembestandteile, also insbesondere Testkopf 61 bzw.
Handler/Prober/Versteifungsrahmen 63. Gezeigt sind nur
diejenigen Systemkomponenten, die unmittelbar den Kontakt zueinander
herstellen. In 1 liegt der Dockingantrieb 1 oben, während unten
die mehreren Verriegelungselemente 50 zu erkennen sind.
Der Dockingantrieb 1 weist mehrere Verriegelungsmechanismen 10 auf,
für die entsprechend
auf einem Träger 3 des
Handlers/Probers/Versteifungsrahmens 63 jeweils Verriegelungselemente 50 vorgesehen
sind. Während
des Pre-Dockings wird der Dockingantrieb samt seiner Verriegelungsmechanismen 10 durch
den Bediener auf die Verriegelungselemente 50 aufgesetzt,
also noch weiter in z-Richtung
nach unten verfahren, als dies in 1 gezeigt
ist. In der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, dass der
Dockingantrieb seitens des Testkopfs 61 vorgesehen ist
und die Verriegelungselemente seitens Handler/Prober/Versteifungsrahmen 63 vorgesehen
sind. Es kann aber auch andersherum sein.
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Im
Inneren des Dockingantriebs 1 ist ein sog. "Configuration Board" 2 schematisch
dargestellt, mit dem umfangreiche Anpassungen zwischen der Hardware
des Testkopfs 61 und den zu testenden Chips bzw. vorgelagerten
elektrischen Komponenten vorgenommen werden können. Im Inneren des Trägers 3 der
Verriegelungselemente 50 kann beispielsweise ein sog. "Performance Board" 4 stabil
gehalten sein, das seinerseits mit dem zu testenden Chip bzw. Baustein
in Verbindung steht. Den elektrischen Kontakt beim Docking bewirken
dann unmittelbar Configuration Board 2 und Performance
Board 4 miteinander. Sie können hierzu nachgiebige, federbelastete
Pins 67 sowie Kontaktflächen 68 aufweisen,
die während des
Dockings miteinander in Kontakt gebracht werden und so die elektrische
Kontaktierung bewirken.
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2 zeigt
einen Schnitt durch einen Verriegelungsmechanismus 10,
von denen der in 1 gezeigte Dockingantrieb 1 vier
Stück aufweist.
In diesem Zusammenhang wird darauf verwiesen, dass gleiche Be zugsziffern
in der gesamten Anmeldung gleiche Komponenten bezeichnen. Die angedeuteten Koordinatensysteme
sind gleich ausgerichtet. Die z-Richtung ist die Bewegungsrichtung
während
des Dockings. Der „Docking-Weg" ist in z-Richtung
gerichtet und ist der Weg zwischen der Position der Komponenten
am Ende des Pre-Dockings und der Endposition.
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Der
Verriegelungsmechanismus 10 weist eine Öffnung 17 auf, in
die ein Verriegelungselement 50 gemäß 3 eingeführt werden
kann. Der Verriegelungsmechanismus 10 weist einen Antrieb 14, 21–28 auf,
der eine Ergreifung und translatorische Bewegung des Verriegelungselements 50 in
der Öffnung 17 bewirkt
und diesen im Endzustand festhält. Der
Antrieb kann selbsthemmend sein.
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Eine
Synchronisationsvorrichtung 11, 12, 13 verhindert
Verkantungen, wenn die mehreren Verriegelungsantriebe der einzelnen
Verriegelungsmechanismen gleichzeitig laufen. Insbesondere synchronisiert
sie den Lauf der einzelnen Verriegelungsantriebe 14 zueinander.
Sie kann hierzu für
jeden Verriegelungsantrieb Sensorik 12 und Aktorik 13,
beispielsweise An/Aus-Schalter oder Ähnliches, aufweisen. Eine Steuerung 11 wertet
die Signale, die sie von den mehreren Verriegelungsantrieben 14 der
mehreren Verriegelungsmechanismen 10 empfängt, aus
und bewirkt die Synchronisation, indem die einzelnen Antriebe 14 geeignet
angesteuert werden, insbesondere jeder über die ihm zugeordnete Aktorik 13. 2 zeigt
für einen
der Verriegelungsmechanismen 10 das Zusammenspiel aus Sensorik 12,
Steuerung 11 und Aktorik 13, hier als Schalter
(ggf. elektronisch ausgeführt)
dargestellt. Die Steuerung 11 empfängt auch die Sensorsignale
von den übrigen
Verriegelungsantrieben 14 und steuert auch diese entsprechend
an.
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Die
Verriegelungsantriebe 14, 21–28 können Schrittmotoren
aufweisen. Der Sensor 12 kann ein Positionssensor insbesondere
für die Drehposition des
Motors 14 sein, oder es kann sich um einen Geschwindigkeitssensor
(Drehgeschwindigkeit) handeln. Auf diese Weise empfängt die
Steuerung 11 die Position bzw. Drehposition bzw. Geschwindigkeit
eines jeden Antriebs 14 und kann geeignete Steuerungsmaßnahmen
vornehmen. Eine Strategie kann sein, dass schnell laufende Motoren 14,
die anhand jeweils einlaufenden Signale vom jeweiligen Sensor 12 erkennbar
sind, in ihrer Geschwindigkeit so gedrosselt werden, dass sie synchron
zum am langsamsten laufenden Motor 14 laufen.
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Auf
diese Weise ist sichergestellt, dass die Aktionen in den einzelnen
Verriegelungsmechanismen 10 synchron zueinander laufen
und den gleichen Wegfortschritt machen. Es kann dadurch nicht zu
Verkantungen kommen, so dass die zuverlässige und zerstörungsfreie
Herstellung der mechanischen Verbindung und dementsprechend auch
der elektrischen Verbindung gewährleistet
ist.
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Es
kann weiterhin ein (nicht gezeigter) Anschlagsensor vorgesehen sein,
der anzeigt, ob bzw. dass das Verriegelungselement in seiner Endposition (am
Ende des Dockings) angelangt ist. Es kann auch Wegsensorik für das Verriegelungselement 50 vorgesehen
sein, die anzeigt, wie weit das Verriegelungselement in den Verriegelungsmechanismus 10 eingedrungen
ist. Die Steuerung des Dockings kann auch nach Maßgabe dieser
(nicht gezeigten) Sensoren erfolgen. Es kann weiterhin eine Kraftmessung
erfolgen und eine Kraftsteuerung des Dockingvorgangs vorgenommen
werden.
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Das
Beendigen des Dockings, insbesondere seines automatischen Teils,
kann nach Maßgabe
des Signals vom genannten Anschlagsensor eingestellt werden. Es
kann auch nach Zurücklegen
einer bestimmten Strecke in z-Richtung (in 2 von rechts nach
links) beendigt werden, entweder nach Maßgabe des Signals von Sensor 12,
das in eine z-Position des Docking-Mechanismus' umgerechnet wer den kann, oder nach
Maßgabe
eines eigens beispielsweise im Verriegelungsmechanismus 10 vorzusehenden Wegsensors,
wie er oben schon angesprochen wurde. Das Beendigen des Dockings
kann auch nach Maßgabe
der aufzuwendenden Kraft eingestellt werden. Da während des
Dockings Federn von federbelasteten Kontakt-Pins eingedrückt werden,
baut sich längs
des Docking-Wegs eine stärker
werdende Kraft auf, die von den Antrieben zu überwinden ist. Ein im Antriebsstrang
des Verriegelungsmechanismus 10 vorgesehener Kraftsensor
kann ein Signal liefern, das zum Einstellen der Beendigung des Dockings
herangezogen werden kann.
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Da
mehrere Verriegelungsmechanismen 10 vorhanden sind, können dementsprechend
auch mehrere Kraftsensoren bzw. Wegsensoren vorgesehen sein. Es
können
dann die Signale eines vorbestimmten Sensors oder die Signalsumme
mehrerer oder aller Sensoren (bzw. deren Mittelwert) oder das jeweils
maximale Signal zur Einsteuerung des Endes des automatischen Dockings
herangezogen werden. Die verwendeten Sensorsignale oder daraus abgeleitete
Signale (Summe, Mittelwert) können
auf das Überschreiten
von Schwellenwerten abgefragt werden. Ist dies der Fall, wird der
automatische Teil des Dockings beendet.
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Das
Beendigen des automatischen Dockings kann durch Stromlos-Stellen der Antriebe
erfolgen. Wenn diese selbsthemmend sind, verbleiben die Antriebe
in der zuletzt eingenommenen Position. Gegebenenfalls können auch
Bremsmechanismen vorgesehen sein.
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Nach
dem Docking können
mehrere oder alle elektrischen Komponenten des Dockingantriebs (insbesondere
Motoren, Sensoren, Steuerung, Leitungen) durch eine nicht gezeigte
Abschaltvorrichtung stromlos gestellt werden, um die nachfolgenden Messungen
nicht zu beeinträchtigen.
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Der
Antrieb wird in der gezeigten Ausführungsform konkret wie folgt
bewirkt: Auf der Abtriebswelle des Motors 14 sitzt ein
Keilrad 26, das einen Keilriemen 25 antreibt,
der seinerseits ein Keilrad 24 antreibt, das auf ein Schneckengewinde 21 wirkt. Dieses
Schneckengewinde bewirkt translatorische Bewegung des Balkens 22 in
z-Richtung, der dabei das Bauteil 23 und eine Fangvorrichtung 15 sowie eine
Verriegelungsvorrichtung 16 in noch näher zu beschreibender Weise
mitnimmt. Während
des Dockings bewegt sich der Aufbau im Verriegelungsmechanismus
von rechts nach links in der 2, gezeigt
ist er in der Endlage am Ende des Dockings.
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Die
Steuerung 11 kann eigens für die Synchronisierung der
Verriegelungsmechanismen 10 vorgesehen sein. Sie kann sich
im Dockingantrieb 1 befinden und einen digitalen, signalverarbeitenden Baustein
aufweisen. Die Steuerung 11 kann auch durch einen allgemeinen
Rechner beispielsweise im Testkopf gebildet sein, der die Steuerungsaufgabe als
eine von mehreren Tasks wahrnimmt. Im Signalfluß hinter der Sensorik können sich
Analog-Digital-Wandler befinden, vor der Aktorik Digital-Analog-Wandler.
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15a und 15b sind
Fangvorrichtungen. In der gezeigten Ausführungsform sind es federbelastete Elemente,
die jeweils in Richtung auf die Schnecke 21 zu federbelastet
sind. Zu Beginn des Dockings sind sie, wie gesagt, zusammen mit
dem Balken 22 in einer Position weit rechts in 2.
Ein entsprechend ausgebildeter Zapfen eines Verriegelungselements
kann über
die Schnecke 21 geschoben und von den Fangvorrichtungen 15a und 15b vorläufig dort
gehalten werden. Die Fangvorrichtung kann auch anders als mechanisch
federnd ausgebildet sein, es kann sich beispielsweise um eine magnetische
Einrichtung handeln, auch um eine elektromagnetische, oder Ähnliches.
Sie hält
zum Ende des durch den Benützer
bzw. Bediener durchgeführten Pre-Dockings
ein Verriegelungselement 50 vorläufig in der Pre-Docking-Position
so, dass es beim Fortschritt des eigentlichen Do ckings dann durch
die Verriegelungsvorrichtung 16 ergriffen und gehalten
werden kann.
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3 zeigt
ein Verriegelungselement 50, das zum Zusammenwirken mit
dem Verriegelungsmechanismus 10 der 2 ausgelegt
ist. Der links liegende längliche
Zapfen 55 kann rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Die Öffnung 58 dient
lediglich der Aufnahme der Schnecke des Antriebs. An der Außenseite
des Zapfens 55 sind Vertiefungen 56 und 57 vorgesehen.
In die Vertiefung 56 kann die Fangvorrichtung 15a bzw. 15b eingreifen.
In die Vertiefung 57 kann die Verriegelungsvorrichtung 16a, 16b eingreifen.
Die Fangvorrichtung 15 und die Verriegelungsvorrichtung 16 können punkt-
bzw. bereichsweise über
den Umfang wirkend bzw. ausgebildet sein. Sie müssen nicht über den gesamten Umfang des Zapfens 55 vorliegen.
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In
der gezeigten Ausführungsform
sind Fangvorrichtung 15 und Verriegelungsvorrichtung 16 separat
voneinander vorgesehen. Sie können
aber auch in einem einzigen Bauteil kombiniert sein. Dementsprechend
würde dann
auch der Zapfen 55 des Verriegelungselements 50 anders
gestaltet sein.
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Das
Verriegelungselement 50 kann einen Verriegelungsbereich 55 aufweisen,
eine Basis 51 und einen Verbindungsmechanismus 52-54 zwischen
beiden, der manuell betätigbar
ist. Er kann manuell lösbar
sein, insbesondere ohne Werkzeuge. Es kann sich beispielsweise um
einen ziehbaren Zapfen oder Splint 52 handeln, der eingeschoben
den Verriegelungsbereich 55 so mit der Basis 51 verzapft,
dass beide fest und kraft- und formschlüssig miteinander verbunden
sind. Der Zapfen oder Splint 52 kann so ausgelegt sein,
dass er manuell herausgezogen werden kann und so die Verbindung
freigibt. Es steckt dann zwar noch der Verriegelungsbereich 55 im
Loch 17 des Verriegelungsmechanismus 10, aber
wenigstens können
die Komponenten voneinander getrennt werden.
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3 zeigt
auch eine weitere Ausführungsform
des Verriegelungselements. Zwischen Basis 51 und Verriegelungsbereich 55 kann
eine elastische Einrichtung 54 vorgesehen sein, die den
Verriegelungsbereich 55 elastisch gegenüber der Basis 51 hält. Die
Elastizität
kann in einer bestimmten Richtung ausschließlich vorliegen, insbesondere
in der z-Richtung, also die Bewegungsrichtung während des Dockings. Dies entspricht
auch der Längsrichtung
des gegebenenfalls länglich
ausgebildeten Verriegelungsbereichs.
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4 zeigt
den Bewegungsmechanismus innerhalb des Verriegelungsmechanismus 10.
Balken 22 und Bauelement 23 sind in z-Richtung translatorisch
durch das Schneckengetriebe 21 verschieblich. Bei der Verschiebung
in z-Richtung nimmt das Bauelement 23 die Fangvorrichtung 15a und
die Verriegelungsvorrichtung 16a in z-Richtung mit. Zu
Beginn des Dockings befindet sich der Aufbau weiter rechts als in 4 gezeigt,
nämlich
insbesondere am rechten Ende der feststehenden Führungsnut 27a, 27b im
feststehenden Bauteil 27. Die Verriegelungsvorrichtung 16a ist
eine Nase, die in eine entsprechende Nut 57 des Verriegelungselements 50 eingreifen
kann. Die Verriegelungsvorrichtung 16a wird sowohl durch
die Nut 23a im beweglichen Bauteil 23 wie auch
durch die Führungsnut 27a, 27b im
feststehenden Bauteil 27 geführt. Wenn sich, angetrieben durch
das Schneckengetriebe, der Balken 22 von seiner ganz rechten
Position nach links bewegt, vollzieht die Verriegelungsvorrichtung 16a eine
entsprechende Bewegung nach rechts und entsprechend dem nach schräg unten
laufenden Teil 27a der Nut 27a, 27b auch
eine Bewegung nach unten. Sie kommt dadurch in die Nut 57 des
in 3 gezeigten Verriegelungselements 50 in
Eingriff und nimmt dieses dann mit.
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15a symbolisiert
die Fangvorrichtung, die durch eine Feder 15c in Richtung
auf den Schneckenantrieb 21 zu vorgespannt ist. Am Ende des
vom Bediener ausgeführten
Pre-Dockings wird das Verriegelungselement so eingeschoben, dass
die Fangvorrichtung 15a in die Nut 56 eingreift
und so das Verriegelungselement 50 vorläufig hält. Die Haltekraft kann einigen
Kilogramm Zug in z-Richtung entsprechen.
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Der
Verriegelungsbereich 55 kann zum freien Ende hin sich global
verjüngend
ausgebildet sein und kann in entgegengesetzte Richtung einen zylindrischen
Teil konstanter Querabmessungen haben.