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Die vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf eine Bewegungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Unter Bezugnahme auf
4 wird im folgenden eine auch kurz als
Handhabungseinrichtung bezeichnete Vorrichtung zum Transportieren
und Handhaben von Halbleiterbauelementen erläutert, die aus der
US 5,617,945 A bekannt
ist und ein typisches Ausführungsbeispiel
für ein
Gerät darstellt,
bei dem eine linear antreibende Bewegungseinrichtung des hier interessierenden
Typs eingesetzt wird. In
4 ist
der allgemeine Aufbau einer Ausführungsform
einer herkömmlichen
IC-Handhabungseinrichtung dargestellt, die als "horizontales Transportsystem" bezeichnet wird.
Diese Handhabungseinrichtung ist für den Einsatz in Verbindung
mit einem Halbleiterbauelement-Testgerät ausgelegt, das zum Testen
von Halbleiterbauelementen, insbesondere so genannten ICs, dient,
die typische Beispiele für
Halbleiterbauelemente darstellen. In diesem Fall bilden die ICs
die Gegenstände,
die durch die linear transportierende Bewegungseinrichtung transportiert
werden. Die linear transportierende Bewegungseinrichtung des hier beschriebenen
Typs kann auch in Verbindung mit beliebigen anderen Geräten zum
linearen Bewegen von anderen Gegenständen als ICs eingesetzt werden.
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Die dargestellte Handhabungseinrichtung weist
eine Mehrzahl von Tablettgruppen 2A bis 2E auf,
die entlang der unteren bzw. vorderen Seite (gemäß der Darstellung in der Zeichnung)
einer Plattform 1 angeordnet sind. Die Plattform 1 bildet
hierbei eine Basis. Jede der Tablettgruppen 2A bis 2E enthält eine
Mehrzahl von Tabletts, die in vertikaler Richtung aufeinander gestapelt
sind, wobei jedoch die Tablettgruppe 2E bei dem dargestellten
Beispiel lediglich ein einziges Tablett aufweist. Die gemäß der Darstellung
links außen
angeordnete Tablettgruppe 2A ist in einem Beschickungsabschnitt
positioniert. Jedes Tablett der in dem Beschickungsabschnitt angeordneten
Tablettgruppe 2A ist mit einer Mehrzahl von zu testenden
ICs (d.h. im Test befindlichen ICs) bestückt.
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Für
den Transport in den Richtungen X und Y vorgesehene Trägerarme
(Transportarme) 3A und 3B greifen bei dem vorliegenden
Beispiel jeweils zwei ICs gleichzeitig aus dem obersten Tablett
der in dem Beschickungsabschnitt angeordneten Tablettgruppe 2A heraus
und transportieren diese ICs zu einem und auf einen drehbaren IC-Transporter 4,
der auch als Drehtisch bezeichnet wird und als "Durchwärmungsstufe" bzw. Temperaturanpassungsbühne bezeichnet
wird. Bei dem vorliegenden Beispiel sind in dem drehbaren IC-Transporttisch 4 zwei
Reihen von Positionierungsausnehmungen 5, die zum Festlegen
der Positionen für
die Aufnahme der ICs dienen, in gleich großen Winkelabständen entlang
konzentrischer Kreise angeordnet. Jede Positionierungsausnehmung 5 weist
eine im wesentlichen quadratische Gestalt auf und ist an ihren vier
Seiten von nach oben geneigten bzw. schräg verlaufenden Wänden umgrenzt.
Jedesmal dann, wenn sich der drehbare IC-Transporttisch 4 um
einen Teilungsabstand dreht, lassen die beiden Trägerarme 3A und 3B zwei
ICs in die entsprechenden, auf den beiden konzentrischen Reihen
angeordneten Positionierungsausnehmungen 5 hineinfallen.
Genauer gesagt, ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an dem Y-Trägerarm der
für den
Transport in den Richtungen X und Y vorgesehenen Trägerarmen 3A und 3B ein
Transportkopf 3C angeordnet, der dazu ausgelegt ist, zwei
im Test befindliche ICs von dem obersten Tablett der in dem Beschickungsabschnitt
angeordneten Tablettgruppe 2A herauszugreifen und diese
ergriffenen ICs aufgrund der in den Richtungen X und Y erfolgenden Bewegungen
der Trägerarme 3A und 3B zu
dem IC-Transporttisch 4 zu transportieren und auf diesen aufzubringen.
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Die durch den IC-Transporttisch 4 geförderten
ICs werden durch einen drehbaren Umsetzungsarm bzw. Transportarm 6,
der auch als ein Kontaktarm bezeichnet wird, in einen Testabschnitt 7 hineintransportiert.
Hierbei ist der Kontaktarm 6 derart ausgelegt, daß er aus
den jeweiligen Positionierungsausnehmungen 5 in dem IC-Transporttisch 4 jeweils zwei
ICs herausgreifen und diese ICs zu dem Testabschnitt 7 transportieren
kann. Der Kontaktarm 6 verfügt über drei Arme, die jeweils
mit einem Transportkopf versehen sind, und führt aufgrund einer Drehung dieser
drei Arme die Vorgänge
des aufeinanderfolgenden Zuführens
der im Test befindlichen ICs zu dem Testabschnitt 7 und
des aufeinanderfolgenden Transportierens der in dem Testabschnitt 7 getesteten
ICs zu einem auf der Auslaßseite
vorhandenen, drehbaren Transportarm 8 aus.
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Hierbei ist anzumerken, daß der drehbare IC-Transporttisch 4,
der Kontaktarm 6 und der Testabschnitt 7 in einer
Konstanttemperaturkammer 9 enthalten sind, die vereinfacht
auch als Kammer bezeichnet wird. In der Kammer 9 können die
ICs einem Testvorgang unterzogen werden, während sie bei einer vorbestimmten
Temperatur gehalten werden. Die Ausgestaltung des Geräts ist hierbei
derart getroffen, daß die
Temperatur in dem Inneren der Konstanttemperaturkammer 9 entweder
auf eine gewünschte hohe
Temperatur wie etwa auf 125°C
oder auf eine gewünschte
niedrige Temperatur wie etwa auf –55°C gesteuert werden kann, so
daß die
zu testenden ICs einer vorbestimmten Temperaturbelastung bzw. einem
vorbestimmten Temperaturstress unterzogen werden können. Hierbei
ist anzumerken, daß der
auf der Auslaßseite
vorhandene drehbare Transportarm 8 derart ausgelegt ist,
daß normalerweise
einer seiner Arme in dem Inneren der Konstanttemperaturkammer 9 positioniert
ist.
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Der auf der Auslaßseite vorhandene drehbare
Transportarm 8 verfügt
ebenfalls über
drei Arme, die jeweils mit einem Transportkopf versehen sind, und
transportiert die getesteten und durch die Transportköpfe ergriffenen
ICs unter Umdrehung der drei Arme zu einem Entladeabschnitt. Die
getesteten und aus der Konstanttemperaturkammer 9 herausgenommenen
ICs werden auf der Grundlage der jeweiligen Testergebnisse sortiert
und in jeweils eine zugeordnete Tablettgruppe 2C, 2D oder 2E eingebracht, die
in dem Entladeabschnitt angeordnet sind. Bei dem vorliegenden Beispiel
sind drei solcher Tablettgruppen 2C, 2D und 2E vorgesehen.
Als Beispiel sei angegeben, daß die
nicht auslegungskonformen oder fehlerhaften (defekten) ICs in einem
Tablett der rechts außen
angeordneten Tablettgruppe 2E gelagert werden, während auslegungskonforme
oder fehlerfreie (akzeptable) ICs in einem Tablett der Tablettgruppe 2D untergebracht
werden, die links von der Tablettgruppe 2E angeordnet ist.
ICs, bei denen ein erneuter Test erforderlich ist, werden in einem
Tablett der Tablettgruppe 2C gelagert, die noch weiter
links von der Tablettgruppe 2E angeordnet ist. Dieser Sortiervorgang
wird auf Grundlage der bei dem Test erhaltenen Ergebnisdaten gesteuert
und durch die für die
Richtungen X und Y vorgesehenen Trägerarme 10A und 10B ausgeführt. Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Y Trägerarm 10A mit
einem Transportkopf 10C ausgestattet, der dazu ausgelegt ist,
getestete und sortierte ICs zu ergreifen und diese zu einem entsprechenden
Tablett zu transportieren.
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Hierbei ist anzumerken, daß die Tabletts,
die in der an zweiter Stelle angeordneten Tablettgruppe 2B (an
zweiter Stelle von links gemäß der Darstellung
in der Zeichnung) vorhanden sind, leere Tabletts sind, die an einer
für leere
Tabletts vorgesehenen Pufferbühne
positioniert sind. Diese Pufferbühne dient
zum Aufnehmen von Tabletts, die in dem Beschickungsabschnitt von
ICs geleert wurden. Wenn das oberste der gestapelten Tabletts irgendeiner
dieser Tablettgruppen 2C, 2D und 2E mit
ICs gefüllt
ist, wird ein Tablett von der leeren Tablettgruppe 2B auf die
Oberseite des gefüllten
Tabletts transportiert und dann zur Aufnahme von ICs benutzt.
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Der vorstehend erwähnte Kontaktarm 6 wird nachstehend
unter Bezugnahme auf die 5 und 6 in größeren Einzelheiten beschrieben.
Der Kontaktarm 6 enthält
eine Drehwelle 6A (siehe 6),
die in der thermisch isolierenden oberen Wand 11 der Konstanttemperaturkammer 9 drehbar
angeordnet ist und die einen Armträgerblock 6B umfaßt, der
an dem unteren Ende der Drehwelle 6A befestigt ist. Drei Arme 18 erstrecken
sich ausgehend von dem Armträgerblock 6B im
wesentlichen in horizontaler und radialer Richtung mit Winkelabständen von
ungefähr 120°. Jeder der
Arme 18 ist durch ein Element mit der Form eines L ausgebildet,
das einen sich im wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckenden Hauptarmabschnitt 18A und
einen vertikal verlaufenden Schenkelabschnitt 18B aufweist,
der im wesentlichen rechtwinklig von dem Hauptarmabschnitt 18A ausgehend
herabhängt
bzw. nach unten weist. Die drei Arme 18 werden durch die
Drehung der Drehwelle 6A zur Drehung veranlaßt.
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Jeder Arm 18 weist eine
lineare Führungsschiene 31,
die sich vertikal entlang der Länge
des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B erstreckt und an der Außenwand
dieses Schenkelabschnitts 18B befestigt ist, und zwei bewegliche
Elemente 33 auf, die mit der linearen Führungsschiene 31 in
Eingriff stehen und für
eine gleitverschiebliche Bewegung entlang der Führungsschiene 31 in
vertikaler Richtung ausgelegt sind. Die beweglichen Elemente 33 sind
an der vertikal verlaufenden Wand eines Kopfträgerelements 14 nahe
bei dessen oberen Ende befestigt. Das Kopfträgerelement 14 weist
ein plattenförmiges
Element auf, dessen entgegengesetzte Enden im wesentlichen im rechten
Winkel umgebogen sind und das durch ein Verstärkungselement 14A verstärkt ist.
An dem unteren Ende oder freien Ende des Kopfträgerelements 14 ist
ein Transportkopf 13 angebracht, der zum Ergreifen und
winkelmäßigen bzw.
drehenden Transportieren von ICs ausgelegt ist. Es ist somit ersichtlich,
daß das
Kopfträgerelement 14 und
der Transportkopf 13 mit Hilfe der beweglichen Elemente 33 und
der linearen Führungsschiene 31 derart
angebracht sind, daß sie
relativ zu dem herabhängenden
Schenkelabschnitt 18B des zugehörigen Arms 18 eine
vertikale Bewegung ausführen
können.
Der Transportkopf 13 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
mit zwei, mit Unterdruck (Vakuum) arbeitenden Aufnehmerköpfen (Saugköpfen) versehen,
die zum Unterdruckansaugen und zum Ergreifen von ICs für deren
winkelmäßigen bzw.
schwenkenden Transport ausgelegt sind.
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Ferner ist eine Zugschraubenfeder 19 vorgesehen,
die in vertikaler Richtung verläuft
und an ihren beiden Enden mit einem Armelement 15, das
an jedem Kopfträgerelement
(IC-Trägerelement) 14 nahe bei
dessen unteren Ende befestigt ist, und mit einem Armelement 20 verbunden
ist, das an dem herabhängenden
Schenkelabschnitt 18B des zugehörigen Arms 18 in der
Nähe von
dessen oberen Ende befestigt ist. Jedes Kopfträgerelement 14 wird
daher durch die von der Zugschraubenfeder 19 ausgeübte Zugspannung
normalerweise nach oben vorgespannt, derart, daß es in einer vorbestimmten
Position stationär
gehalten ist. Diese vorbestimmte Position ist in 6 dargestellt und befindet sich an der
Außenwand
des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B des zugehörigen Arms 18.
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Der drehbare IC-Transporttisch 4,
d.h. die Temperaturanpassungsstufe, enthält eine nicht gezeigte Drehwelle,
die in der thermisch isolierenden Bodenwand 12 der Konstanttemperaturkammer 9 drehbar
angebracht ist und die von der Bodenwand 12 mit einem vorbestimmten
Abstand beabstandet angeordnet ist. Der drehbare IC-Transporttisch 4 besteht
aus einem Nabenabschnitt und einem Umfangsabschnitt, die bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel über sechs
Speichen miteinander verbunden sind. Zu testende ICs werden für ihren
Transport in Positionierungsausnehmungen 5 eingebracht, die
in dem Umfangsabschnitt (peripheren Abschnitt) ausgebildet und bei
dem vorliegenden Beispiel in zwei konzentrischen Reihen angeordnet
sind.
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Da bei der in den 4 bis 6 dargestellten herkömmlichen
Handhabungseinrichtung der Testabschnitt 7 in vertikaler
Richtung unterhalb des drehbaren IC-Transporttischs 4 angeordnet
ist, ist ein Nocken 24, der, in Draufsicht gesehen, die
Form eines halbring- bzw. halbkreisförmigen Rings besitzt und eine
im wesentlichen invertierte bzw. umgekehrte dreieckförmige Umfangsoberfläche (siehe 5) aufweist, an der Handhabungseinrichtung
so angebracht, daß er
konzentrisch zu der Drehwelle des Kontaktarms 6 angeordnet
ist. Das Kopfträgerelement
(IC-Trägerelement) 14 wird
somit dazu gebracht, sich so abzusenken, daß der Transportkopf 13 in
einer Höhenlage
positioniert wird, die um eine vorbestimmte Strecke oberhalb des
Testabschnitts liegt, während
die ICs durch den Transportkopf 13 abgegriffen und winkelmäßig bzw.
schwenkend bewegt werden. Diese Ausgestaltung stellt lediglich ein Beispiel
dar. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Einsatz bei einer
Handhabungseinrichtung mit dem vorstehend geschilderten und gezeigten
Aufbau beschränkt.
Eine linear transportierende Bewegungseinrichtung ist nämlich selbst
dann erforderlich, wenn der Testabschnitt 7 in der gleichen
Ebene wie der IC-Transporttisch 4 liegt.
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Auch wenn der Nocken 24 feststehend
ausgelegt ist und sich nicht selbst für den Antrieb eines Nockenfolgers
bewegt, wird er in der vorliegenden Beschreibung als "Nocken" bezeichnet, da er
im wesentlichen die gleiche Funktion wie ein Nocken ausübt.
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Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau
einer der Arme 18 des Kontaktarms 6 gedreht wird
und bei einer vorbestimmten Position oberhalb des IC-Transporttischs 4 zu
einem Stillstand gelangt, wie dies in 6 gezeigt
ist, werden die beiden anderen Arme 18 an einer vorbestimmten
Position oberhalb des Testabschnitts 7 bzw. an dem Transport-
bzw. Übertragungs-
oder Umsetzungspunkt (Pufferbühnel,
bei dem eine Übertragung
zu dem auf der Auslaßseite
vorhandenen drehbaren Transportarm 8 erfolgt, angehalten.
An diesen Anhaltepositionen sind Druckstangen 21 in vorbestimmten
winkelmäßigen Abständen so
angeordnet, daß sie
jeweils oberhalb der zugehörigen
Kopfträgerelemente 14 liegen
und diesen gegenüberliegend
angeordnet sind. Jede Druckstange 21 ist in der oberen
Wand 11 der Konstanttemperaturkammer 9 derart
angebracht, daß sie
in vertikaler Richtung beweglich ist und daß sie durch eine nicht gezeigte
Antriebseinrichtung um einen vorbestimmten Hub abgesenkt werden
kann, wenn die drei Arme 18 des Kontaktarms 6 jeweils
an den vorbestimmten Positionen oberhalb des IC-Transporttischs 4,
des Testabschnitts 7 bzw. der Pufferbühne ankommen.
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Im folgenden wird die Betätigung eines
der Arme 18, der an einer Position oberhalb des IC-Transporttischs 4 angehalten
worden ist, unter Bezugnahme auf 6 in
größeren Einzelheiten
beschrieben. Wenn die zugehörige
Druckstange 21 durch die Antriebsquelle um den vorbestimmten
Hub abgesenkt wird, gelangt das untere Ende 21A der Druckstange 21 mit
der Oberseite des Kopfträgerelements 14 in
Anlage, bevor es auf das Kopfträgerelement 14 nach
unten drückt.
Hierdurch werden die beiden beweglichen Elemente 33, die
an dem Kopfträgerelement 14 angebracht
sind, entgegen der durch die Schraubenfeder 19 ausgeübten Zugkraft nach
unten bewegt, wobei sie entlang der linearen Führungsschiene 31 gleiten,
die an dem herabhängenden
Schenkelabschnitt 18B des Arms 18 befestigt ist,
während
das Kopfträgerelement 14 gemeinsam
mit dem Transportkopf 13 eingedrückt bzw. nach unten gedrückt wird.
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Wenn die Druckstange 21 um
eine vorbestimmte Strecke abgesenkt wird, werden die Unterdruckköpfe bzw.
Saugköpfe
des Transportkopfs 13 um eine vorbestimmte Bewegungsstrecke
(Hub) ST gesenkt, woraufhin die Saugköpfe des Transportkopfs 13 mit
den im Test befindlichen ICs, die in den Positionierungsausnehmungen 5 des
IC-Transporttischs 4 angeordnet sind, in Berührung gelangen.
Anders ausgedrückt,
ist die nach unten gerichtete Hubbewegung der Druckstange 21,
die durch die Antriebseinrichtung abgesenkt wird, so festgelegt,
daß sie
gleich groß ist
wie die Strecke, um die die Saugköpfe des Transportkopfs 13 ausgehend
von ihren vorbestimmten Anhaltepositionen nach unten bis zu derjenigen
Position bewegt werden, bei der sie mit den im Test befindlichen
ICs, die in den Positionierungsausnehmungen 5 des IC-Transporttischs 4 angeordnet
sind, in Berührung
gelangen.
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Wenn die Saugköpfe des Transportkopfs 13 die
im Test befindlichen ICs aufgenommen haben und festhalten, wird
die Antriebsquelle deaktiviert. Als Ergebnis dessen wird das Kopfträgerelement bzw.
IC-Trägerelement 14 durch
die von der Schraubenfeder 19 ausgeübte Zugkraft nach oben gezogen, wobei
die beiden beweglichen Elemente 33 entlang der linearen
Führungsschiene 31 so
weit nach oben gleiten, bis das Kopfträgerelement 14 an seiner ursprünglichen
Anhalteposition ankommt, bei der es angehalten wird. Es versteht
sich folglich, daß die beiden
im Test befindlichen und mittels Unterdruck an dem Transportkopf 13 angezogenen
ICs 16 aus den Positionierungsausnehmungen 5 des
IC-Transportes 4 heraus nach oben bis zu der oberen, vorbestimmten
Position bewegt werden.
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Auch im Hinblick auf den Testabschnitt 7 werden
die im Test befindlichen und an den Transportkopf 13 angesaugten
ICs dann, wenn die zugehörige
Druckstange 21 durch die Antriebsquelle um eine vorbestimmte
Strecke abgesenkt wird, durch den gleichen, vorstehend bereits beschriebenen
Bewegungsvorgang dazu gebracht, sich ausgehend von ihrer vorbestimmten
Anhalteposition nach unten bis zu derjenigen Position zu bewegen,
bei der sie mit nicht dargestellten, in dem Testabschnitt 7 vorhandenen
Sockeln (Testsockel bzw. Kontaktelemente) in Kontakt gelangen. In
diesem Zustand werden die im Test befindlichen ICs dem Testvorgang
unterzogen. Nach dem Abschluß des
Tests wird die Antriebsquelle für
die Druckstange 21 deaktiviert. Als Ergebnis dessen wird
das Kopfträgerelement 14 durch
die von der Schraubenfeder 19 ausgeübte Zugkraft so weit nach oben
gezogen, bis das Kopfträgerelement 14 wieder
an seiner ursprünglichen
Anhalteposition ankommt, bei der es angehalten wird. Die beiden
getesteten ICs werden hierbei weiterhin durch den Unterdruck an
dem Transportkopf 13 gehalten.
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In gleichartiger Weise werden die
getesteten und weiterhin an dem Transportkopf 13 gehaltenen ICs
in der Pufferbühne,
zu der die ICs durch den auf der Auslaßseite vorhandenen, drehbaren
Transportarm 8 transportiert werden, dann, wenn die zugehörige Druckstange 21 durch
die Antriebsquelle um eine vorbestimmte Strecke (Hub) abgesenkt
wird, mittels des gleichen, vorstehend bereits erläuterten
Bewegungsvorgangs dazu gebracht, sich von ihrer vorbestimmten Anhalteposition
nach unten auf die Pufferbühne
bzw. Zwischenbühne
zu bewegen. In dieser Situation wird dann die von dem Transportkopf 13 ausgeübte, durch
den Unterdruck erzeugte Saugkraft beendet, so daß die getesteten ICs von dem
Transportkopf 13 freigegeben werden, wonach sich die Deaktivierung
der Antriebsquelle für
die Druckstange 21 anschließt. Als Ergebnis dessen wird
das Kopfträgerelement 14 durch
die von der Schraubenfeder 19 ausgeübte Zugkraft so weit nach oben
gezogen, bis das Kopfträgerelement 14 an
seiner ursprünglichen Anhalteposition
ankommt, bei der es angehalten wird. An dem Transportkopf 13 sind
nun keine ICs vorhanden, während
die beiden getesteten ICs nun auf die Pufferbühne bei einer vorbestimmten
Position aufgebracht sind.
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Es ist somit ersichtlich, daß der auf
der Auslaßseite
vorhandene, drehbare Transportarm 8 ebenfalls mit einer
linear bewegenden bzw. antreibenden Antriebseinrichtung versehen
sein kann, die gleichartig ist wie die vorstehend erläuterte linear
antreibende Bewegungseinrichtung und die bei dem drehenden Transportarm 8 zum
Transportieren der getesteten ICs von der Pufferbühne zu dem
Entladeabschnitt eingesetzt werden kann.
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Wie vorstehend erläutert, weist
die im Stand der Technik vorgesehene, linear antreibende Bewegungseinrichtung
die lineare Führungsschiene 31 als Teil
des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B jedes Arms 18 des Kontaktarms 6,
und die beiden beweglichen Elemente 33 auf, die an dem
Kopfträgerelement 14 befestigt
sind. Aus 6 ist hierbei ersichtlich,
daß die
effektive Länge
L der linearen Führungsschiene 31,
die für
die Möglichkeit
der gleitverschieblichen Bewegung der beweglichen Elemente 33 entlang
der Führungsschiene 31 tatsächlich erforderlich
ist, gleich groß ist
wie die Summe aus dem tatsächlich
erforderlichen Hub (Bewegungsstrecke) ST des Transportkopfs 13 und
mindestens der Länge P
der beweglichen Elemente 33 (L = ST + P).
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Damit die gleitverschieblichen Bewegungen der
beweglichen Elemente 33 in stabiler und zuverlässiger Weise
sichergestellt werden können,
und damit auch die Möglichkeit
einer Einstellung des Hubs der beweglichen Elemente 33 gegeben
ist, erstreckt sich die lineare Führungsschiene 31 in
der Praxis nach oben und unten über
die Anhaltepositionen (die oberste und die unterste Position) der
beweglichen Elemente 33 hinweg, wie dies aus 6 ersichtlich ist. Als Folge
hiervon ist die tatsächliche
Länge der
linearen Führungsschiene 31 oftmals
ungefähr
doppelt so groß wie
ihre effektive Länge
L ausgelegt.
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Es ist folglich bislang erforderlich,
daß der Abstand
oder der Zwischenraum zwischen der oberen Wand 11 und der
Bodenwand 12 der Konstanttemperaturkammer 9 mindestens
etwas mehr als zweimal so lang wie die effektive Länge L der
linearen Führungsschiene 31 ausgelegt
wird. Die groß bemessene
Konstanttemperaturkammer 9 führt zu einer übermäßig großen Auslegung
der gesamten Handhabungseinrichtung.
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Lediglich als Beispiel sei darauf
hingewiesen, daß auch
häufig
eine Handhabungseinrichtung mit der in 7 typmäßig dargestellten Ausführungsform
benutzt wird, bei der folgende Komponenten vorgesehen sind: ein
Beschickungsabschnitt 44, in dem die einem Test zu unterziehenden
ICs 42, die bereits zuvor durch einen Benutzer auf ein
Kundentablett (Benutzertablett) 41 aufgebracht worden sind, zu
einem Testtablett 43, das hohen und/oder niedrigen Temperaturen
widerstehen kann, transportiert und auf dieses aufgebracht werden;
eine Konstanttemperaturkammer 47, die eine Temperaturanpassungskammer 45 zum
Ausüben
einer vorbestimmten Temperaturbelastung auf die dem Test zu unterziehenden
und von dem Beschickungsabschnitt 44 zugeführten ICs 42,
und einen Testabschnitt 46 zum Aufnehmen und zum Testen
der im Test befindlichen ICs 42 aufweist, auf die die vorbestimmte
Temperaturbelastung ausgeübt
worden ist; und ein Entladeabschnitt 49, bei dem die getesteten
ICs, die auf dem Testtablett 43 von dem Testabschnitt 46 zu
einer Auslaßkammer 48 transportiert
worden sind und die aus der Auslaßkammer 48 ausgegeben
worden sind, nachdem die auf sie ausgeübte Temperaturbelastung beseitigt
worden ist, von dem Testtablett 43 zu dem Kundentablett 41 transportiert
werden, so daß sie
auf das Kundentablett 41 umgesetzt werden können (im allgemeinen
werden die getesteten ICs oftmals in Abhängigkeit von den bei dem Test
erhaltenen Ergebnisdaten in Kategorien einsortiert und auf die jeweils zugeordneten Kundentabletts
umgesetzt). Das Testtablett 43 wird in umlaufender Weise
transportiert, wobei es von dem Beschickungsabschnitt 44 sequentiell
durch die Konstanttemperaturkammer 47 und den Entladeabschnitt 49 läuft und
dann zu dem Beschickungsabschnitt 44 zurück bewegt
wird. In dem Testabschnitt 46 werden die im Test befindlichen ICs 42 mit
den IC-Sockeln in elektrischen Kontakt gebracht, so daß sie dem
Test unterzogen werden können.
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Auch bei einer Handhabungseinrichtung
dieses Typs kann eine in den Richtungen X und Y transportierende
Transporteinrichtung und eine linear transportierende Bewegungseinrichtung
erforderlich sein, wenn die Handhabungseinrichtung so ausgestaltet
ist, daß sie
die im Test befindlichen ICs von dem Testtablett 43 abnimmt
und diese ICs zu den in dem Testabschnitt 46 vorhandenen
IC-Sockeln für den
IC-Test transportiert. Es ist somit ersichtlich, daß in gleicher
Weise wie auch bei der in den 4 bis 6 dargestellten Handhabungseinrichtung
auch bei der unmittelbar vorstehend beschriebenen Handhabungseinrichtung
die tatsächliche
Länge der
linearen Führungsschiene
der linear transportierenden Bewegungseinrichtung etwas mehr als
doppelt so groß wie die
effektive Länge
der Führungsschiene
ausgelegt ist. Aus diesem Grund müssen folglich die Konstanttemperaturkammer 47 und
damit die gesamte Handhabungseinrichtung übermäßig groß bemessen werden.
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Nicht nur bei einer Handhabungseinrichtung, sondern
auch bei jeder beliebigen anderen Vorrichtung, bei der es erforderlich
ist, eine linear antreibende Bewegungseinrichtung mit dem vorstehend
erläuterten
Aufbau innerhalb eines Raums (Kammer) einzusetzen, die durch eine
oberseitige Wand (Decke) und eine bodenseitige Wand (Boden) begrenzt
ist, ist die tatsächliche
Länge der
linearen Führungsschiene der
linear antreibenden Bewegungseinrichtung etwas mehr als doppelt
so groß wie
die effektive Länge der
Führungsschiene
ausgelegt. Dies führt
dazu, daß der
Zwischenraum zwischen der oberseitigen Wand und der bodenseitigen
Wand des die linear antreibende Bewegungseinrichtung aufnehmenden Raums
unerwünschterweise
vergrößert ist,
was insgesamt zu übermäßig großen Abmessungen
der gesamten Vorrichtung führt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine gattungsgemäße Bewegungseinrichtung dahin
gehend auszugestalten, daß die
Länge von
linearen Führungselementen
verkürzt
werden kann, um die gesamte Bauhöhe
zu reduzieren.
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Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch
1 genannten Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung einschließlich
einer bevorzugten Verwendung der Bewegungseinrichtung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
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Die beanspruchte Bewegungseinrichtung
ermöglicht
eine Verkürzung
der Führungsschienen,
die jeweils an dem feststehenden Abschnitt bzw. an dem beweglichen
Abschnitt angebracht sind. Demzufolge kann die Bauhöhe der Konstanttemperaturkammer, d.h.
der Abstand zwischen der oberseitigen Wand und der bodenseitigen
Wand der Konstanttemperaturkammer, verringert werden. Dies führt folglich
zu dem Vorteil der Verringerung der Größenabmessung der Konstanttemperaturkammer.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
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1 zeigt
eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht, in der ein
erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
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2 zeigt
eine teilweise im Querschnitt dargestellte Seitenansicht, die die
Arbeitsweise der in 1 dargestellten
Bewegungseinrichtung veranschaulicht,
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3 zeigt
eine teilweise im Querschnitt dargestellte Seitenansicht, in der
ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist,
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4 zeigt
eine Draufsicht, die den allgemeinen Aufbau eines Beispiels einer
Handhabungseinrichtung mit einer bekannten Bewegungseinrichtung
veranschaulicht,
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in der die bekannte Bewegungseinrichtung
prinzipmäßig veranschaulicht
ist,
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6 zeigt
eine Seitenansicht der bekannten Bewegungseinrichtung, und
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7 zeigt
eines weiteres Beispiels einer bekannten Handhabungseinrichtung.
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der sich linear
bewegenden Bewegungseinrichtung (linear transportierende Antriebseinrichtung
oder Transporteinrichtung), in der Verwendung bei einer Handhabungseinrichtung,
wie sie unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 bereits näher erläutert wurde. 2 zeigt eine Seitenansicht,
in der die Arbeitsweise der sich linear bewegenden, in 1 dargestellten Bewegungseinrichtung
veranschaulicht ist. In den 1 und 2 sind diejenigen Teile und
Elemente, die den in den 4 bis 6 gezeigten Teilen und Elementen
entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden
nicht nochmals in Einzelheiten erläutert, soweit dies nicht erforderlich
ist.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel
ist eine erste lineare Führungsschiene
(geradlinige Führungsschiene
oder Linearführungsschiene) 31A an der
Außenwand
des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B jedes Arms 18, der einen
feststehenden Abschnitt bildet, derart angebracht, daß sie sich
in vertikaler Richtung entlang der Länge des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B von dessen oberem Abschnitt bis
zu dessen unterem Abschnitt erstreckt. In gleichartiger Weise ist
eine zweite lineare Führungsschiene 31B an
derjenigen vertikalen Wand jedes Kopfträgerelements 15 angebracht,
die dem herabhängenden
Schenkelabschnitt 18B gegenüberliegt, wobei die zweite
lineare Führungsschiene 31B derart
angeordnet ist, daß sie
sich entlang der Länge der
Wand von deren oberem Abschnitt bis zu deren unterem Abschnitt in
vertikaler Richtung erstreckt. Ein beweglicher Elementhalter 34 ist
zwischen der ersten und der zweiten, sich jeweils gegenüberliegenden
linearen Führungsschiene 31A und 31B in Längsrichtung,
vorzugsweise vertikaler Richtung, verlaufend angeordnet. Der bewegliche
Elementhalter 34 ist so angebracht, daß er vertikale Bewegungen ausführen kann,
und weist ein Paar beweglicher Elemente 33A auf, die an
der Seitenfläche
des beweglichen Elementhalters 34 in der Nähe von seinem oberen
Ende, das der ersten linearen Führungsschiene 31A gegenüberliegt,
befestigt ist, und ein weiteres Paar beweglicher Elemente 33B auf,
die an derjenigen Seitenfläche
des Elementhalters 34 in der Nähe von seinem unteren Ende
befestigt ist, die der zweiten linearen Führungsschiene 31B gegenüberliegt.
Die beweglichen Elemente 33A und 33B stehen mit
den linearen Führungsschienen 31A bzw. 31B derart
in Eingriff, daß sie
in vertikaler Richtung entlang der Führungsschienen gleitverschieblich
beweglich sind.
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Eine erste Zugschraubenfeder 19A ist
mit ihren beiden entgegengesetzt liegenden Enden mit einem Armelement 20,
das an dem herabhängenden Schenkelabschnitt 18B jedes
Arms 18 in der Nähe von
dessen oberen Ende befestigt ist, und mit einem Armelement 22 verbunden,
das an dem zugehörigen beweglichen
Elementhalter 34 in der Nähe bzw. im Bereich von dessen
unteren Ende befestigt ist. Die Zugschraubenfeder 19A verläuft in vertikaler
Richtung zwischen diesen beiden Armelementen 20 und 22.
Weiterhin ist eine zweite Zugschraubenfeder 19B in gleichartiger
Weise mit ihren sich gegenüberliegenden
Enden mit einem Armelement 23, das an jedem beweglichen
Elementhalter 34 in der Nähe bzw. im Bereich von dessen
oberen Ende befestigt ist, und einem Armelement 15 verbunden,
das an dem zugehörigen
Kopfträgerelement 14 in
der Nähe
bzw. im Bereich von dessen unteren Ende befestigt ist. Die zweite
Zugschraubenfeder 19B verläuft in vertikaler Richtung
zwischen diesen Armelementen 23 und 15. Die erste
Zugschraubenfeder 19A, die mit einem Ende an dem Armelement 20 des
herabhängenden Schenkelabschnitts 18B befestigt
ist, erzeugt eine Zugkraft, die ausreichend groß ist, um den zugehörigen beweglichen
Elementhalter 34 in einer vorbestimmten Höhenlage
(oberer Totpunkt gemäß der Darstellung
in 1) entlang der Außenwand
des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B zu halten. Der bewegliche Elementhalter 34 wird
daher normalerweise durch die von der ersten Zugschraubenfeder 19A ausgeübte Zugkraft
nach oben vorgespannt und stationär an dem oberen Totpunkt gehalten.
In gleichartiger Weise erzeugt die zweite Zugschraubenfeder 19B,
die mit ihrem einen Ende an dem Armelement 23 des zugehörigen beweglichen
Elementhalters 34B befestigt ist, eine Zugkraft, die ausreichend
groß ist,
um das zugehörige
Kopfträgerelement 14 in
einer vorbestimmten Höhenlage
(oberer Totpunkt gemäß der Darstellung
in 1) entlang der Außenwand
der herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B zu halten. Das Kopfträgerelement 14,
an dem ein Transportkopf 13 angebracht ist, wird daher im
Normalfall durch die von der zweiten Zugschraubenfeder 19B ausgeübte Zugkraft
nach oben vorgespannt, so daß es
an dem oberen Totpunkt stationär gehalten
wird.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen
die erste und die zweite lineare Führungsschiene 31A und 31B im
wesentlichen gleich große Länge auf,
und es ist auch die Länge
des beweglichen Elementhalters 34 im wesentlichen gleich
groß ausgelegt
wie die Länge
der linearen Führungsschienen.
Die erste und die zweite lineare Führungsschiene 31A und 31B,
die mit dem herabhängenden Schenkelabschnitt 18B des
Arms 18 bzw. mit dem Kopfträgerelement 14 verbunden
sind, sind derart ausgestaltet, daß sich die beiden Führungsschienen jeweils
so gegenüberliegen,
daß ihre
oberen Enden und unteren Enden miteinander fluchten und jeweils in
den gleichen Höhenlagen
liegen, wenn der bewegliche Elementhalter 34, der durch
die erste Zugschraubenfeder 19A vorgespannt wird, an dem
oberen Totpunkt stationär
gehalten ist und auch das Kopfträgerelement 14,
das durch die zweite Zugschraubenfeder 19B vorgespannt
wird, an dem oberen Totpunkt stationär gehalten wird. In diesem
Fall sind die beweglichen Elemente 33A, die mit der ersten
linearen Führungsschiene 31A in
Eingriff stehen, im Bereich des oberen Endes der ihnen gegenüberliegenden
ersten linearen Führungsschiene 31A angeordnet,
wohingegen die beweglichen Elemente 33B, die mit der zweiten
linearen Führungsschiene 31B in
Eingriff stehen, im Bereich des unteren Endes der ihnen gegenüberliegenden
zweiten linearen Führungsschiene 31B positioniert
sind.
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Bei dem vorstehend erläuterten
Aufbau wird ein Arm 18 des Kontaktarms 6 zu einer
Position oberhalb des IC-Transporttischs 4 gedreht und
dort angehalten, wie dies in 1 dargestellt
ist. Im Anschluß hieran
wird die zugehörige
Druckstange 21 um eine vorbestimmte Strecke (Hub) durch
die Antriebseinrichtung abgesenkt, woraufhin das untere Ende 21A der
Druckstange 21 mit der Oberseite des Kopfträgerelements 14 in
Anlage gelangt, bevor es auf das Kopfträgerelement 14 nach
unten drückt.
Als Folge hiervon wird das Kopfträgerelement 14 dann
mit einem vorbestimmten Hub ST entgegen der durch die zweite Zugschraubenfeder 19B ausgeübten Vorspannkraft
nach unten bewegt. Es ist somit ersichtlich, daß die mit Unterdruck arbeitenden
Aufnehmerköpfe
des Transportkopfs 13 dann, wenn die Druckstange 21 um
einen vorbestimmten Hub nach unten abgesenkt ist, mit den im Test
befindlichen ICs, die in den Positionierungsausnehmungen 5 des
IC-Transporttischs 4 angeordnet sind, in Berührung gelangen.
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Wenn das Kopfträgerelement 14 um den
vorbestimmten Hub ST entgegen der durch die zweite Zugschraubenfeder 19B ausgeübten Vorspannkraft nach
unten bewegt wird, wird die zweite Zugschraubenfeder 19B unter
Spannung gesetzt, wodurch sich die von ihr ausgeübte Zugkraft erhöht. Dies
führt zu dem
Ergebnis, daß der
bewegliche Elementhalter 34 entgegen der durch die erste
Zugschraubenfeder 19A ausgeübten Zugkraft solange nach
unten bewegt wird, bis die Zugkräfte,
die von der ersten Zugschraubenfeder 19A und von der zweiten
Zugschraubenfeder 19B ausgeübt werden, ins Gleichgewicht kommen,
woraufhin die nach unten gerichtete Bewegung des beweglichen Elementhalters 34 beendet wird.
Dieser Zustand ist in 2 dargestellt.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, werden das Kopfträgerelement 14 und
der Transportkopf 13, die einen beweglichen Abschnitt bilden,
um eine Strecke nach unten bewegt, die der Summe des Ausmaßes der
Verlängerung
der beiden Zugschraubenfedern 19A und 19B entspricht.
Demgegenüber
wird der bewegliche Elementhalter 34 um eine Strecke nach
unten bewegt, die dem Ausmaß der
Verlängerung
der ersten Zugschraubenfeder 19A entspricht. Es ist somit
ersichtlich, daß in
einem Fall, bei dem die Zugkräfte
der ersten und der zweiten Zugschraubenfedern 19A und 19B so
festgelegt sind, daß die
Summe des Ausmaßes
der Verlängerungen
der Zugschraubenfedern 19A und 19B im wesentlichen
gleich groß ist
wie der vorbestimmte, abwärts
gerichtete Hub ST des Kopfträgerelements 14,
eine nach unten gerichtete Bewegung des Kopfträgerelements 14 um
die die dem vorbestimmten Hub ST entsprechende Abwärtsstrecke
(diese Bewegung erfolgt entgegen der von der zweiten Zugschraubenfeder 19B ausgeübten Vorspannkraft)
zu einer abwärts
gerichteten Bewegung des beweglichen Elementhalters 34 führt, die halb
(1/2) so groß ist
wie der Hub ST, und die entgegen der von der ersten Zugschraubenfeder 19A ausgeübten Zugkraft
durchgeführt
wird.
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Wie aus 6 ersichtlich ist, ist der Hub ST sehr
viel größer als
die Länge
P jedes der beweglichen Elemente 33A oder der beweglichen
Elemente 33B. Da sowohl die beweglichen Elemente 33A als auch
die beweglichen Elemente 33B lediglich um ungefähr die Hälfte des
Hubs ST des Kopfträgerelements 14 bewegt
werden müssen,
ist es lediglich erforderlich, daß die Länge der zugehörigen, ersten
linearen Führungsschiene 31A und
der zweiten linearen Führungsschiene 31B gleich "P + 1/2 IST)" ist. Anders ausgedrückt, ist
die effektive Länge
L der linearen Führungsschiene 31A oder 31B,
die tatsächlich
erforderlich ist, um eine gleitverschiebliche Bewegung der beweglichen
Elemente 33A oder 33B entlang der Führungsschiene
zu ermöglichen,
gleich groß wie
die vorstehend angegebene Strecke "P + 1/2 (ST)", was der Länge P der beweglichen Elemente 33A oder 33B zuzüglich der
Hälfte
der Länge
des Hubs ST, der für
den Transportkopf 13 tatsächlich erforderlich ist, entspricht.
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Es ist somit ersichtlich, daß selbst
in einem Fall, bei dem eine gewisse zusätzliche Länge der Führungsschienen über die
obere und untere Grenze der Bewegung der beweglichen Elemente 33A und 33B hinaus
aus Gründen
der Sicherheit vorgesehen ist, die erste und die zweite lineare
Führungsschiene 31A und 31B dennoch
sehr viel kürzer
ist als die Länge
des Hubs ST. Hierdurch wird erreicht, daß sowohl die Länge des
herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B jedes Arms 18 als auch
die Länge
des Kopfträgerelements 14 jeweils
verkleinert werden können. Als
Folge hiervon ist es möglich,
den Abstand (Zwischenraum) zwischen der oberseitigen Wand 11 und der
bodenseitigen Wand 12 der Konstanttemperaturkammer 9 im
Vergleich mit dem Stand der Technik erheblich zu verkürzen, was
zu einer Verringerung der Abmessungen der Konstanttemperaturkammer 9 und
folglich der gesamten Handhabungseinrichtung führt.
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3 zeigt
eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Bewegungseinrichtung, wiederum
in der Verwendung bei einer Handhabungseinrichtung, wie sie unter
Bezugnahme auf die 4 bis 6 bereits erläutert wurde.
Demzufolge sind auch in 3 diejenigen
Teile und Elemente, die den in 1 und
in den 4 bis 6 gezeigten Teilen und Elementen
entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden
nicht nochmals im einzelnen erläutert,
soweit dies nicht erforderlich ist.
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Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind
ein erster und ein zweiter beweglicher Elementhalter 34A und 34B vorgesehen,
die einen gleichartigen Aufbau wie der bewegliche Elementhalter 34 besitzen,
der bei dem ersten Ausführungsbeispiel
zum Einsatz kommt. Ferner ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
zusätzlich
ein Führungsschienenhalter 35 zwischen
den sich gegenüberliegenden,
ersten und zweiten beweglichen Elementhaltern 34A und 34B so
angeordnet, daß er
in Längsrichtung
bzw. in vertikaler Richtung verläuft.
Der Führungsschienenhalter 35 ist
so angebracht, daß er
vertikale Bewegungen ausführen
kann, und ist an seinen entgegengesetzt liegenden Seitenflächen mit
einer an ihm befestigten dritten und einer an ihm befestigten vierten linearen
Führungsschiene 31C und 31D versehen, die
in vertikaler Richtung entlang der Seitenflächen des Führungsschienenhalters 35 von
dessen oberem Ende bis zu dessen unterem Ende verlaufen. Diese Anordnung,
die den zwischen den beiden beweglichen Elementhaltern 34A und 34B angebrachten Führungsschienenhalter 35 umfaßt, ist
zwischen der äußeren Wand
des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B jedes Arms 18, der einen
feststehenden Abschnitt bildet sowie eine vertikale Wand darstellt, und
dem Kopfträgerelement 14,
das einen beweglichen Abschnitt bildet, angeordnet. Hierbei ist
anzumerken, daß auch
der erste und der zweite bewegliche Elementhalter 34A und 34B so
angebracht sind, daß sie
vertikale Bewegungen ausführen
können.
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Wie auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel
ist eine erste lineare Führungsschiene 31A an der äußeren Wand
des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B jedes Arms 18, der einen
feststehenden Abschnitt bildet, derart angebracht, daß sie sich in
vertikaler Richtung entlang der Länge bzw. Längserstreckung der herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B von dessen oberem Ende bis zu dessen unterem
Ende erstreckt. Weiterhin ist eine zweite lineare Führungsschiene 31B an
der vertikalen Wand jedes Kopfträgerelements 14,
die dem herabhängenden
Schenkelabschnitt 18B gegenüberliegt, derart befestigt,
daß sie
sich in vertikaler Richtung entlang der Länge bzw. Längserstreckung der Wand von
deren oberem Ende bis zu deren unterem Ende erstreckt.
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Ein Paar beweglicher Elemente 33A ist
an derjenigen Seitenfläche
des ersten beweglichen Elementhalters 34A, die der ersten
linearen Führungsschiene 31A gegenüberliegt,
in der Nähe
bzw. im Bereich des oberen Endes des Elementhalters 34A befestigt.
Die beweglichen Elemente 33A stehen mit der ersten linearen
Führungsschiene 31A des
herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B derart in Eingriff, daß sie entlang
dieser Führungsschiene
in vertikaler Richtung gleitverschieblich beweglich sind. Ein weiteres
Paar beweglicher Elemente 33B ist an derjenigen Seitenfläche des
ersten beweglichen Elementhalters 34A, die der dritten
linearen Führungsschiene 31C gegenüberliegt,
nahe bei bzw. im Bereich des unteren Endes des Elementhalters 34A befestigt.
Die beweglichen Elemente 33B stehen mit der dritten linearen
Führungsschiene 31C des
Führungsschienenhalters 35 derart
in Eingriff, daß sie entlang
der linearen Führungsschiene 31C in
vertikaler Richtung gleitverschieblich beweglich sind. Ferner ist
ein weiteres Paar beweglicher Elemente 33C an derjenigen
Seitenfläche
des zweiten beweglichen Elementhalters 34B, die der vierten
linearen Führungsschiene 31D gegenüberliegt,
in der Nähe
bzw, im Bereich von dem oberen Ende des Elementhalters 34B befestigt.
Die beweglichen Elemente 33C stehen mit der vierten linearen
Führungsschiene 31D des
Führungsschienenhalters 35 derart
in Eingriff, daß sie
entlang dieser Führungsschiene
in vertikaler Richtung gleitverschieblich bewegbar sind. Ferner
ist ein weiteres Paar beweglicher Elemente 33D vorgesehen,
die an derjenigen Seitenfläche
des Kopfträgerelements 14,
die der zweiten linearen Führungsschiene 31B gegenüberliegt,
in der Nähe
von bzw. im Bereich des unteren Endes des Kopfträgerelements 14 befestigt
sind. Die beweglichen Elemente 33D stehen mit dem zweiten
linearen Führungsschiene 31B des
Kopfträgerelements 14 derart
in Eingriff, daß sie entlang
der Führungsschiene 31B in
vertikaler Richtung gleitverschieblich beweglich sind.
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Darüber hinaus sind eine erste,
eine zweite, eine dritte und eine vierte Zugschraubenfeder 19A, 19B, 19C und 19D vorgesehen,
die jeweils in vertikaler Richtung zwischen dem herabhängenden
Schenkelabschnitt 18B jedes Arms 18 nahe bei dessen oberen
Ende und dem zugehörigen
ersten beweglichen Elementhalter 34A nahe bei dessen unteren Ende,
bzw. zwischen dem ersten beweglichen Elementhalter 34A und
dem zugehörigen
Führungsschienenhalter 35 nahe
bei dessen unteren Ende, bzw. zwischen jedem Führungsschienenhalter 35 und
dem zugehörigen
zweiten beweglichen Elementhalter 34B im Bereich von dessen
unteren Ende, bzw. zwischen jedem zweiten beweglichen Elementhalter 34B in
der Nähe
bzw. im Bereich von dessen oberen Ende und dem zugehörigen Kopfträgerelement 14 in
der Nähe
bzw. im Bereich von dessen unteren Ende angebracht sind.
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Die erste Zugschraubenfeder 19A,
deren eines Ende an jedem herabhängenden
Schenkelabschnitt 18B im Bereich von dessen oberen Ende
festgelegt ist, erzeugt eine Zugkraft, die ausreichend ist, um den
zugehörigen
beweglichen Elementhalter 34A in einer vorbestimmten Höhenlage
(oberer Totpunkt gemäß der Darstellung
in 3) entlang der Außenwand
des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B zu halten, so daß der bewegliche Elementhalter 34A normalerweise
durch die von der ersten Zugschraubenfeder 19A ausgeübte Zugkraft
nach oben vorgespannt ist und an dem oberen Totpunkt stationär gehalten
wird. In gleichartiger Weise erzeugt die zweite Zugschraubenfeder 19B,
deren eines Ende an jedem bzw. dem jeweiligen ersten beweglichen
Elementhalter 34A festgelegt ist, eine Zugkraft, die ausreichend groß ist, um
den zugehörigen
Führungsschienenhalter 35 in
einer vorbestimmten Höhenlage
(oberer Totpunkt gemäß der Darstellung
in 3) entlang der Außenwand
des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B zu halten, so daß der an ihr angebrachte Führungsschienenhalter 35 normalerweise
durch die von der zweiten Zugschraubenfeder 19B ausgeübte Zugkraft
nach oben vorgespannt ist und an dem oberen Totpunkt stationär gehalten
wird. Weiterhin erzeugt die dritte Zugschraubenfeder 19C,
deren eines Ende an jedem oder dem jeweiligen Führungsschienenhalter 35 im
Bereich von dessen oberen Ende befestigt ist, eine Zugkraft, die
ausreichend groß ist,
um den zugehörigen
zweiten beweglichen Elementhalter 34B in einer vorbestimmten
Höhenlage
(oberer Totpunkt gemäß der Darstellung
in 3) entlang der Außenwand
des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B zu halten, so daß der zweite bewegliche Elementhalter 34B normalerweise
durch die von der dritten Zugschraubenfeder 19C ausgeübte Zugkraft nach
oben vorgespannt ist und an dem oberen Totpunkt stationär gehalten
wird. Die vierte Zugschraubenfeder 19D, deren eines Ende
an jedem bzw. dem jeweiligen zweiten beweglichen Elementhalter 34B befestigt
ist, erzeugt eine Zugkraft, die ausreichend groß ist, um das zugehörige Kopfträgerelement 14 in einer
vorbestimmten Höhenlage
(oberer Totpunkt gemäß der Darstellung
in 1 oder 3) entlang der Außenwand
des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B zu halten, so daß das Kopfträgerelement 14 und der
an ihm angebrachte Transportkopf 13 normalerweise durch
die von der vierten Zugschraubenfeder 19D ausgeübte Zugkraft
nach oben vorgespannt werden und an dem oberen Totpunkt stationär gehalten
werden.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen die erste
bis vierte lineare Führungsschiene 31A bis 31D im
wesentlichen jeweils gleich große
Länge auf,
und es ist weiterhin auch die Länge
des ersten und des zweiten beweglichen Elementhalters 34A und 34B und
auch die Länge
des Führungsschienenhalters 35 so
festgelegt, daß sie
im wesentlichen gleich groß sind
wie die Länge
der linearen Führungsschienen. Die
erste und die zweite lineare Führungsschiene 31A und 31B,
die mit dem herabhängenden
Schenkelabschnitt 18B des Arms 18 bzw. mit dem
Kopfträgerelement 14 verbunden
sind, sind jeweils derart ausgestaltet, daß sich die beiden Führungsschienen jeweils
derart gegenüberliegen,
daß ihre
oberen Enden und unteren Enden jeweils gegenseitig fluchten und
in der gleichen Höhenlage
angeordnet sind, wenn der erste bewegliche Elementhalter 34A,
der durch die erste Zugschraubenfeder 19A vorgespannt wird,
an dem oberen Totpunkt stationär
gehalten wird, und der zweite bewegliche Elementhalter 34B, der
Führungsschienenhalter 35 und
das Kopfträgerelement 14 jeweils
durch die zweite, die dritte bzw. die vierte Zugschraubenfeder 19B, 19C bzw. 19D in
ihre oberen Totpunkte vorgespannt bzw. an diesen oberen Totpunkten
angeordnet sind. In dieser Position sind die beweglichen Elemente 33A,
die mit der ersten linearen Führungsschiene 31A in
Eingriff stehen, und die beweglichen Elemente 33C, die
mit der vierten linearen Führungsschiene 31D in
Eingriff stehen, im Bereich der oberen Enden der jeweils gegenüberliegenden
ersten linearen Führungsschiene 31A bzw. der
gegenüberliegenden
linearen Führungsschiene 31D positioniert,
wohingegen die beweglichen Elemente 33B, die mit der dritten
linearen Führungsschiene 31C in
Eingriff stehen, und die beweglichen Elemente 33D, die
mit der zweiten linearen Führungsschiene 31B in
Eingriff stehen, im Bereich der unteren Enden der jeweils gegenüberliegenden
linearen Führungsschiene 31C bzw.
der gegenüberliegenden
linearen Führungsschiene 31B positioniert sind.
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Bei dem vorstehend beschriebenen
Aufbau gelangt in einem Fall, bei dem die Druckstange 21 durch
die zugehörige
Antriebseinrichtung um eine vorbestimmte Strecke (Hub) abgesenkt
wird, das unteren Ende 21A der Druckstange 21 mit
der Oberseite des Kopfträgerelements 14 in
Anlage und drückt dann
auf das Kopfträgerelement 14 nach
unten. Als Folge hiervon wird das Kopfträgerelement 14 um einen
vorbestimmten Hub ST nach unten bewegt, wobei diese Bewegung entgegen
der durch die vierte Zugschraubenfeder 19D ausgeübten Zugkraft
erfolgt. Durch diese nach unten gerichtete Bewegung der Druckstange 21 um
den vorbestimmten Hub werden folglich die mit Unterdruck arbeitenden
Aufnehmerköpfe,
die an dem unteren Ende des Transportkopfs 13 angebracht
sind, mit den im Test befindlichen ICs, die in den Positionierungsausnehmungen 5 des
IC-Transporttischs 4 angeordnet sind, in Berührung gebracht.
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Wenn das Kopfträgerelement 14 um den
vorbestimmten Hub ST entgegen der durch die vierte Zugschraubenfeder 19D ausgeübten Zugkraft
nach unten bewegt wird, wird die vierte Zugschraubenfeder 19D unter
Spannung gesetzt, wobei sich ihre Zugkraft vergrößert. Dies führt zu dem
Ergebnis, daß auch
der zweite bewegliche Elementhalter 34B entgegen der durch
die dritte Zugschraubenfeder 19C ausgeübten Zugkraft nach unten bewegt
wird, so daß sich
der Führungsschienenhalter 35 entgegen
der durch die zweite Zugschraubenfeder 19B ausgeübten Zugkraft
nach unten bewegt. Als Folge hiervon wird auch der erste bewegliche
Elementhalter 34A entgegen der durch die erste Zugschraubenfeder 19A ausgeübten Zugkraft
nach unten bewegt. Die nach unten gerichtete Bewegung des ersten
und des zweiten beweglichen Elementhalters 34A und 34B und
des Führungsschienenhalters 35 werden
dann beendet, wenn die von den vier Zugschraubenfedern 19A bis 19D erzeugten
Zugkräfte
im Gleichgewicht stehen.
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Das Kopfträgerelement 14 und
der Transportkopf 13, die den beweglichen Abschnitt bilden, werden
um eine Strecke nach unten bewegt, die der Summe des Ausmaßes der
Verlängerungen
der vier Zugschraubenfedern 19A bis 19D entspricht.
Der zweite bewegliche Elementhalter 34B wird um eine Strecke
nach unten bewegt, die dem Ausmaß der Verlängerungen der ersten, zweiten
und dritten Zugschraubenfedern 19A, 19B und 19C entspricht. Demgegenüber wird
der Führungsschienenhalter 35 um
eine Strecke nach unten bewegt, die der Summe des Ausmaßes der
Verlängerungen
der ersten und der zweiten Zugschraubenfeder 19A und 19B entspricht.
Der erste bewegliche Elementhalter 34A wird um eine Strecke
nach unten bewegt, die dem Ausmaß der Verlängerung der ersten Zugschraubenfeder 19A entspricht.
Es ist somit ersichtlich, daß in
einem Fall, bei dem die Zugkräfte
bzw. Federkonstanten der Zugschraubenfedern 19A bis 19D so
festgelegt sind, daß die
Summe des Ausmaßes
der Verlängerungen
dieser Zugschraubenfedern im wesentlichen gleich groß ist wie
der vorbestimmte, abwärts gerichtete
Hub ST des Kopfträgerelements 14,
diese nach unten gerichtete Bewegung des Kopfträgerelements 14 um
den vorbestimmten, nach unten gerichteten Hub ST, die entgegen der
von der vierten Zugschraubenfeder 19D ausgeübten Zugkraft
erfolgt, dazu führt,
daß sich
der erste und der zweite bewegliche Elementhalter 34A und 34B jeweils
um ein Viertel (1/4) des Hubs ST (entgegen der durch die zugehörige Feder
ausgeübten
Zugkraft) nach unten bewegen.
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Aus den vorstehenden Erläuterungen
ist ersichtlich, daß die
beweglichen Elemente 33A bis 33D lediglich um
ungefähr
ein Viertel (1/4) des Hubs ST des Kopfträgerelements 14 bewegt
werden müssen, so
daß die
Länge der
jeweiligen zugehörigen
linearen Führungsschienen 31A bis 31D lediglich
bei "P + 1/4 (ST)" liegen muß. Diesbezüglich ist
die effektive Länge
L der linearen Führungsschienen,
die tatsächlich erforderlich
ist, um eine Gleitbewegung der beweglichen Elemente 33A oder 33B entlang
der Führungsschienen
zu erlauben, gleich der vorstehend angegebenen Länge "P + 1/4 (ST)", was der Länge P der beweglichen Elemente
zuzüglich
eines Viertels (1/4) der Größe des Hubs
ST entspricht, die für
den Transportkopf 13 tatsächlich erforderlich ist.
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Selbst wenn daher eine gewisse zusätzliche Länge der
Schienen über
die obere und untere Bewegungsgrenze der beweglichen Elemente hinaus aus
Gründen
der Sicherheit vorgesehen sein sollte, sind die erste bis vierte
lineare Führungsschiene 31A bis 31D dennoch
kürzer
als bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Dies führt
dazu, daß sowohl
die Länge des
herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B jedes Arms 18 als auch
die Länge
des Kopfträgerelements 14 noch
weiter als bei dem ersten Ausführungsbeispiel
verringert werden kann, was zu einer weiteren Verkürzung des
Zwischenraums (Abstands) zwischen der oberseitigen Wand 11 und
der bodenseitigen Wand 12 der Konstanttemperaturkammer 9,
im Vergleich mit dem Stand der Technik, führt, was eine Herabsetzung
der Abmessungen der gesamten Konstanttemperaturkammer 9 erlaubt.
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Auch wenn eine Erhöhung der
Anzahl der Führungsschienenhalter 35 mit
einer entsprechenden Vergrößerung der
Anzahl von beweglichen Elementhaltern eine noch weitergehende Verkürzung der
Länge der
linearen Führungsschienen
ermöglicht,
ist für
den Fachmann ersichtlich, daß die
Anzahl von Führungsschienenhaltern 35 naturgemäß durch die
entsprechende Vergrößerung der
Querabmessungen der Kammer (der gemäß der Zeichnung nach links
und rechts gemessenen Kammerabmessung) begrenzt ist.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
betreffen einen Fall, wo die Bewegungseinrichtung für den Einsatz
bei der in Verbindung mit den 4 bis 6 beschriebenen Handhabungseinrichtung ausgelegt
ist. Die vorliegende Erfindung kann aber selbstverständlich auch
unter Erzielung im wesentlichen gleicher funktioneller Vorteile
bei beliebigen anderen Handhabungseinrichtungen eingesetzt werden,
bei denen eine sich linear bewegende Bewegungseinrichtung eingesetzt
wird und die einen ähnlichen
Aufbau wie der vorstehend beschriebene Aufbau besitzt.
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Hierbei ist auch anzumerken, daß das Kopfträgerelement 14 und
der Transportkopf 13, die den beweglichen Abschnitt bilden,
auch mit einer anderen Vorspanneinrichtung als mit Schraubenfedern versehen
sein können,
die zur Vorspannung dieser Komponenten in die vorbestimmte Höhenlage
dient und die Vorspannung entlang der Außenwand des herabhängenden
Schenkelabschnitts 18B jedes Arms 18 bewirkt,
der einen feststehenden Abschnitt bildet. Selbstverständlich können die
beweglichen Elementhalter 34, 34A und 34B oder
der Führungsschienenhalter 35 in
gleichartiger Weise mit einer anderen Vorspannungseinrichtung als
mit Schraubenfedern versehen sein, die eine Vorspannung in die gewünschte Position
bewirkt.
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Wie aus den vorstehenden Ausführungen
ist ersichtlich, ermöglicht
die vorliegende Erfindung eine Verringerung der Länge der
linearen Führungsschieneneinrichtung
auf eine Hälfte
(1/2) oder weniger (1/2, 1/4, ... 1/N, wobei N eine gerade Zahl
bezeichnet) des Hubs ST der beweglichen Komponente, die sich entlang
der linearen Führungsschieneneinrichtung
zur Bewegung eines Gegenstands entlang einer geraden Linie bewegen
soll. Wenn die vorliegende Erfindung beispielsweise bei der Handhabungseinrichtung
eines IC-Testgeräts
zum Einsatz kommt, kann als Folge hiervon die Länge der linearen Führungsschieneneinrichtung,
die im Inneren der Konstanttemperaturkammer eingebaut ist, verkürzt werden,
und es kann demzufolge auch die Höhenabmessung der Konstanttemperaturkammer
in entsprechender Weise verringert werden. Dies führt folglich zu
einer Verringerung der Größenabmessungen
der Konstanttemperaturkammer, was letztendlich zu dem Vorteil der
Verringerung der Größe des gesamten IC-Testgeräts führt. Ferner
werden mit der vorliegenden Erfindung erhebliche Vorteile im Hinblick
auf die Wirtschaftlichkeit und auch dahingehend erzielt, daß die größenmäßige Verringerung
der Konstanttemperaturkammer ferner zu einer Verkleinerung des Verbrauchs
an elektrischer Energie oder des Einsatzes von Kühlmittel führt, die zur Aufrechterhaltung
einer vorbestimmten Temperatur in der Konstanttemperaturkammer erforderlich
sind.