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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Beim
automatischen Testen von integrierten Schaltungen (IC) und anderen
elektronischen Bauelementen ist es erwünscht, das Bauelement auf die zweckmäßige Temperatur
zu bringen und das zu testende Bauelement in Position zu bringen.
Um diese Schritte durchzuführen,
kann eine Vorrichtung, die als Bauelementhandhabevorrichtung bezeichnet wird,
verwendet werden. Eine Bauelementhandhabevorrichtung kann eine Waferprüfsonde oder
irgendeine andere Vorrichtung umfassen, die das getestete Bauelement
halten könnte.
Das elektronische Testen selbst wird durch ein großes und
teures automatisches Testsystem bereitgestellt, das einen Testkopf umfasst,
der mit der Bauelementhandhabevorrichtung verbinden und koppeln
musste. In solchen Testsystemen war der Testkopf gewöhnlich sehr
schwer – in
der Größenordnung
von 40 bis 1000 (oder mehr) Kilogramm. Der Grund für diese
Schwere liegt daran, dass ein Testkopf mit elektronischen Schaltungen dicht
gepackt ist, um ein genaues Hochgeschwindigkeitstesten zu erreichen.
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Testkopf-Positionierungssysteme
können verwendet
werden, um den Testkopf mit Bezug auf die Bauelementhandhabevorrichtung
zu positionieren. Wenn der Testkopf in Bezug auf die Bauelementhandhabevorrichtung
genau in Position liegt, wird behauptet, dass der Testkopf und die
Bauelementhandhabevorrichtung ausgerichtet sind. Wenn der Testkopf
und die Bauelementhandhabevorrichtung ausgerichtet sind, können die
zerbrechlichen elektrischen Verbindungsstecker des Testkopfs und
der Bauelementhandhabevorrichtung zusammengebracht (d. h. gekoppelt)
werden, was die Übertragung von
Testsignalen zwischen dem Testkopf und der Bauelementhandhabevorrichtung
ermöglicht.
Bevor sie zusammengebracht werden, müssen folglich die zerbrechlichen
elektrischen Verbindungsstecker des Testkopfs und der Bauelementhandhabevorrichtung genau
ausgerichtet werden, um eine Beschädigung der zerbrechlichen elektrischen
Verbindungsstecker zu vermeiden.
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Testkopf-Positionierungseinrichtungen
werden in verschiedenen Konfigurationen gestaltet, wobei jede Konfiguration
für einen
speziellen Zweck erwünscht
ist. Viele Positionierungseinrichtungen umfassen eine Testkopf-"Montageeinheit". Die Montageeinheit
stützt
den Testkopf ab und kann eine oder mehrere Bewegungsachsen für den Testkopf
vorsehen. Die Testkopf-Montageeinheit kann ein "Schwenkge stell", ein "Translationsgestell", ein "Joch" oder
eine andere Vorrichtung umfassen. Im Allgemeinen umfassen ein Schwenkgestell,
ein Translationsgestell und ein Joch alle zwei parallele Strukturen,
die neben den zwei entgegengesetzten Seiten des Testkopfs angeordnet
sind und an denen der Testkopf befestigt ist. Mit einem Schwenkgestell wird
der Testkopf derart montiert, dass er um eine Achse schwenken kann,
die zu den zwei parallelen Strukturen im Allgemeinen senkrecht ist.
Mit einem Translationsgestell wird der Testkopf derart montiert, dass
er hinein und heraus gleiten und möglicherweise auch schwenken
kann. Mit einem Joch wird der Testkopf starr an den zwei parallelen
Strukturen befestigt. Beispiele von anderen Strukturen werden später erwähnt. Nachstehend
wird der Begriff "Gestell" als Bedeutung eines
Schwenkgestells, eines Translationsgestells oder ein Jochs verwendet.
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In
einer Taumelmodus-Positionierungseinrichtung ist die Montageeinheit
beispielsweise ein Schwenkgestell; der Testkopf schwenkt (oder taumelt)
um zwei entgegengesetzt angeordnete Schwenkpunkte innerhalb des
Schwenkgestells. Dies ermöglicht,
dass der Benutzer den Testkopf im Schwenkgestell von einer Position,
in der die Bauelementhandhabevorrichtungs-Schnittstellenplatine aufwärts liegt
(zum Koppeln mit horizontalen ebenen Handhabevorrichtungen von der
Unterseite) um 180 Grad oder mehr in eine Position, in der die Bauelementhandhabevorrichtungs-Schnittstellenplatine
abwärts
liegt (zum Koppeln mit horizontalen ebenen Handhabevorrichtungen
von der Oberseite), taumeln zu lassen. Ein Beispiel einer Taumelmodus-Positionierungseinrichtung
ist in einem vorherigen Patent von Smith (US-Patent Nr. 4 705 447)
offenbart.
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In
einer Kabelschwenkmodus-Positionierungseinrichtung schwenkt der
Testkopf auf der Achse der Testkopfkabel. Im Vergleich zur Taumelmodus-Positionierungseinrichtung
ermöglicht
eine Kabelschwenkmodus-Positionierungseinrichtung die Verwendung
von verringerten Kabellängen.
In vielen Kabelschwenk-Positionierungseinrichtungen ist der Testkopf
starr an einem Joch befestigt. Die Kombination aus Joch und Testkopf
ist an der Positionierungseinrichtung in einer Weise befestigt,
die ermöglicht, dass
sie um 180 Grad oder mehr um die Achse der Testkopfkabel für die vorher
erwähnten
Zwecke gedreht wird. Es gibt verschiedene Weisen zum Implementieren
von Kabelschwenk-Positionierungseinrichtungen, wie beispielsweise
in den US-Patenten 5 900 737, 5 608 334, 5 450 766, 5 241 870, 5
030 869 und 4 893 074 beschrieben.
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Sowohl
in der Taumelmodus- als auch der Kabelschwenk-Positionierungseinrichtung
ist es auch typisch, ein Mittel vorzusehen, um zu ermöglichen,
dass der Testkopf zumindest um einige Grad um eine Achse geschwenkt
wird, die zu der Achse senkrecht ist, die die 180 Grad Drehung bereitstellt und
die zur Bauelementhandhabevorrichtungs-Schnittstelle parallel ist.
Somit kann die Testkopf-Montageeinheit
sowohl Taumel- als auch Rollbewegungen für den Testkopf bereitstellen.
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Noch
weitere Positionierungseinrichtungen beinhalten Translationsgestell-Montageeinheiten,
die eine Einwärts-Auswärts-Translationsbewegung
zusätzlich
zu einer oder mehreren Achsen einer Schwenkbewegung bereitstellen.
Die vorstehend erwähnten
US-Patente 5 241 870 und 5 450 766 sehen Beispiele solcher Einheiten
vor. In diesen Beispielen ist der Testkopf an Gleiteinheiten befestigt,
die entlang zwei paralleler Strukturen einwärts und auswärts gleiten,
die neben den zwei entgegengesetzten Seiten des Testkopfs angeordnet
sind. Typischerweise ist der Testkopf an den Gleiteinheiten so befestigt, dass
er um die Achse schwenken kann, die durch die zwei Befestigungspunkte
definiert ist.
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Noch
weitere Positionierungseinrichtungen verwenden keine Gestelle. In
einem Beispiel umfasst die Testkopf-Montageeinheit einen kardanartigen Mechanismus
innerhalb des Testkopfs, der Rotationsfreiheitsgrade für den Testkopf
vorsieht. Eine erste Kabelschwenkachse stützt die Kardaneinheit ab. Die
Kardaneinheit stützt
eine zweite Achse ab, die zur ersten Kabelschwenkachse senkrecht
und zur Testschnittstellenplatine parallel ist und die den Testkopf
direkt abstützt.
Der Testkopf kann um die zweite Achse schwenken.
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Nachdem
ein Testkopf mit der Bauelementhandhabevorrichtung gekoppelt ist,
kann der Testkopf in einem entriegelten Zustand relativ zu den Achsen,
um die er schwenkt, gehalten werden. Dies kann durchgeführt werden,
um die Übertragung
einer Schwingung von der Bauelementhandhabevorrichtung auf das Positioniereinrichtungssystem
zu ermöglichen,
so dass die ganze Schwingung nicht durch die zerbrechlichen elektrischen
Verbindungssteckern absorbiert wird, was zerstörend sein könnte. Mit anderen Worten, durch
Entriegeln der Drehachsen, so dass sich der Testkopf in einem "schwebenden" Zustand befindet,
werden Schwingungskräfte an
das Positionierungssystem abgeleitet.
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Wenn
sich ein Testkopf in einer Positionierungseinrichtung befindet,
ist es er wünscht,
dass der Testkopf innerhalb der Montageeinheit um den Schwerpunkt
des Testkopfs schwenkt. "Schwerpunkt des
Testkopfs" bezüglich einer
Schwenkachse, die von der Montageeinheit bereitgestellt wird, bedeutet den
Schwerpunkt des Testkopfs in Kombination mit den Abschnitten der
Montageeinheiten, die mit diesem schwenken, und den Kabeln oder
einer anderen Ausrüstung,
die sich auf das Gleichgewicht des Testkopfs innerhalb seiner Montageeinheit
auswirkt. Obwohl der Testkopf während
der normalen Installation an der Montageeinheit am Schwerpunkt des
Testkopfs befestigt ist, kann sich der Schwerpunkt des Testkopfs ändern. Dies
kann beispielsweise vorkommen, wenn Leiterplatten zum Testkopf hinzugefügt (oder
von diesem entfernt) werden. Der Schwerpunkt des Testkopfs kann
auch durch die Kabel beeinflusst werden, die sich in den Testkopf
erstrecken. Es ist üblich,
dass die Kabel bis zu 30 % des Gesamtgewichts der Kombination der
Kabel und des Testkopfs vorsehen.
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Komponenten
der Montageeinheit können mit
dem Testkopf in einer oder mehreren Achsen schwenken. In einem Taumelmodussystem,
wie z. B. im US-Patent Nr. 4 705 447 beschrieben, schwenkt der Testkopf
beispielsweise bezüglich
des Schwenkgestells in einer ersten Achse und die Kombination des
Testkopfs und des Schwenkgestells schwenkt um eine senkrechte Achse.
Als weiteres Beispiel bei der in 7 des US-Patents
Nr. 5 450 766 gezeigten Kabelschwenk-Positionierungseinrichtung
schwenken der Testkopf und das Joch als kombinierte Einheit um eine
erste Achse und das Testkopfjoch und die andere Vorrichtung schwenken
als Einheit um eine zweite, senkrechte Achse. Es ist sehr erwünscht, dass
jede Schwenkachse durch seinen jeweiligen Schwerpunkt verläuft. In
diesen Beispielen wird der Abschnitt der Montageeinheit, der mit
dem Testkopf schwenkt, in dem Ausmaß, in dem er mit dem Testkopf
schwenkt, effektiv zu einem "Teil" des Testkopfs.
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Wenn
jedoch der Testkopf nicht so positioniert wurde, dass er um einen
Schwerpunkt schwenkt, und daher im Ungleichgewicht ist, dann versuchen
Gravitationskräfte,
den Testkopf in Richtung des Gleichgewichtszustandes zu drücken. Dies kann
ein signifikantes Ausmaß an
Beanspruchung an den Testkopfstiften erzeugen, durch die Signale
von der Bauelementhandhabevorrichtung empfangen und zu dieser übertragen
werden. Da ein Testkopf 1000 Kilogramm (oder mehr) wiegen kann,
können, wenn
der Schwerpunkt um 1/8 Inch (beispielsweise) versetzt ist, die seitlichen
Kräfte,
die auf die Testkopfstifte infolge dieses Ungleichgewichts aufgebracht werden
können,
beträchtlich
sein. Durch Aufbringen solcher Kräfte auf die äußerst kleinen
und zerbrechlichen Stifte können
die Stifte verschlissen oder beschädigt werden. Wenn das Testkopfgewicht
und -ungleichgewicht durch andere Strukturen (d. h. Nocken und Führungsstifte)
abgestützt
werden können, können diese
anderen Strukturen alternativ auch durch das Ungleichgewicht verschlissen
oder beschädigt
werden. Folglich ist es sehr unerwünscht, dass die Achse, um die
der Testkopf schwenkt, von seinem Schwerpunkt versetzt ist.
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In
der Vergangenheit wurde die Position des Testkopfs in der Montageeinheit
durch solche Verfahren wie Wechseln von Trägern verschiedener Längen (bis
der Testkopf um seinen Schwerpunkt schwenkt) oder Verwenden eines
Schwenkgestells mit mehreren Schwenkpunkten und Ändern des Schwenkpunkts, der
zum Koppeln mit dem Testkopf verwendet wird, eingestellt. Noch ein
weiteres Verfahren zum Einstellen des Orts des Schwerpunkts besteht
darin, Gewichte oder Ballast zum Testkopf hinzuzufügen oder
von diesem zu entfernen. Alle solchen Verfahren sind mühselig und
können
die Demontage der Anlage erfordern, um die Einstellung bereitzustellen.
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EP 0 468 906 A2 offenbart
ein Bauelementtestsystem, in dem ein elektronischer Testkopf für eine Schwenkbewegung
um drei senkrechte Achsen montiert ist. Das Bauelementtestsystem
ist mit einer Stützstruktur
und einer Positionierungseinrichtung versehen, die sich entlang
dieser Stützstruktur
bewegen kann.
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US 5 912 555 offenbart eine
Prüfvorrichtung mit
einem Vorrichtungskörper,
der mit einer Nadelkarte ausgestattet ist, die eine Sonde aufweist,
die elektrisch mit einer Elektrode eines Untersuchungsobjekts verbunden
wird, einem Testkopf, der wirksam am Vorrichtungskörper montiert
ist und mit der Sonde der Nadelkarte elektrisch kontinuierlich ist,
einem Drehmechanismus zum Drehen des Testkopfs und einem vertikalen
Bewegungsmechanismus zum vertikalen Anheben oder Absenken des Testkopfs.
Ein Drehantriebsmechanismus stützt
den Testkopf ab und umfasst einen an einem ersten Träger befestigten
Motor, ein kleines Zahnrad, das an einer Welle des Motors befestigt
ist, und ein großes
Zahnrad, das mit dem kleinen Zahnrad in Eingriff steht und an einer Drehwelle
befestigt ist, die durch ein Lager drehbar gelagert ist. Das große Zahnrad
ist mittels eines Kopplungselements mit einem Trägerrahmen gekoppelt, der den
Testkopf trägt.
Wenn sich der Trägerrahmen
dreht, was die Drehung des großen
Zahnrades begleitet, dreht sich daher der Testkopf in der Vorwärts- oder
Rückwärtsrichtung.
Um das Drehmoment des Testkopfs zu verringern, um das Drehmoment des
Kopfs zu minimieren, wird in diesem Fall eine Verlängerung
der Drehwelle des großen
Zahnrades so beschaffen, dass sie nahe dem Schwerpunkt des Kopfs
verläuft,
so dass der Abstand zwischen dem Drehzentrum und dem Schwerpunkt
des Kopfs auf Null eingestellt oder minimiert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Vorrichtung wird zum Koppeln eines Testkopfs mit einer Montageeinheit
verwendet, in der der Testkopf schwenkt. Eine Basis kann an einem Testkopf
befestigt werden. Ein Verlängerungselement
erstreckt sich vom Testkopf weg. Ein Gleiter gleitet von einem Schwerpunkt
des Testkopfs weg und zu diesem hin. Der Gleiter kann an der Montageeinheit
befestigt werden. Ein Einstellelement erstreckt sich vom Verlängerungselement
zum Fixieren der Position des Gleiters relativ zur Basis.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Befestigen eines
Testkopfs an einem Gestell gemäß einer
ersten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine weitere perspektivische Ansicht der obigen Vorrichtung gemäß einer
ersten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die sich auf einen bestimmten Schwerpunkt des
Testkopfs einstellt.
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3 zeigt
die Befestigungseinheit von 2 in einer
Position zum Einstellen auf einen anderen Schwerpunkt des Testkopfs
als den, auf den in 2 eingestellt wird.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht der in 1–3 gezeigten
Vorrichtung in auseinandergezogener Anordnung.
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5A ist
eine perspektivische Ansicht, die zum Zeigen, wie die erste Ausführungsform
mit einem Testkopf und einem Schwenkgestell (das zumindest ein Teil
einer Montageeinheit ist) verwendet wird, nützlich ist.
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5B ist
eine perspektivische Ansicht, die zum Zeigen einer anderen Weise,
um die erste Ausführungsform
mit einem Testkopf und einem Schwenkgestell zu verwenden, nützlich ist.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht einer zweiten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
eine Ansicht der in 6 gezeigten Vorrichtung in auseinandergezogener
Anordnung.
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8A ist
eine perspektivische Ansicht, die zum Zeigen, wie die zweite Ausführungsform
mit einem Testkopf und einem Schwenkgestell verwendet wird, nützlich ist.
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8B ist
eine perspektivische Ansicht, die zum Zeigen einer weiteren Weise,
um die zweite Ausführungsform
mit einem Testkopf und einem Schwenkgestell zu verwenden, nützlicht
ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist erwünscht,
den Ort eines Testkopfs innerhalb seiner Montageeinheit ändern zu
können,
so dass der Testkopf um seinen Schwerpunkt schwenkt. Um den Ort
des Testkopfs innerhalb der Montageeinheit zu ändern, wird eine Befestigungseinheit 100 verwendet. 1, 2 und 3 sind
perspektivische Zeichnungen einer Befestigungseinheit 100. Die
Befestigungseinheit 100 besteht aus einem Körper 110,
einem Gleiter 120 und einem Einstellelement 142.
Jedes separate Stück
wird der Reihe nach beschrieben.
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Der
Körper 110 umfasst
eine Vielzahl von Öffnungen 140a, 140b, 140c,
die zum Befestigen der Befestigungseinheit 100 am Testkopf
nützlich
sind. Somit können
beispielsweise Schrauben durch die Öffnungen 140a, 140b, 140c gesetzt
und am Testkopf befestigt werden, um den Körper 110 am Testkopf
zu befestigen. Wie gezeigt ist, können erhabene Abschnitte 141a,
b, c um die Öffnungen 140a, 140b, 140c auf
der Seite des Körpers 110,
die dem Testkopf zugewandt ist, vorhanden sein. Die erhabenen Abschnitte 141a,
b, c können
zur strukturellen Integrität des
Körpers 110 sowie
zum Ermöglichen
einer sichereren Befestigung des Körpers 110 am Testkopf
beitragen.
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Wie
in 1–3 gezeigt,
umfasst der Körper 110 ein
Verlängerungselement 112.
Das Verlängerungselement 112 erstreckt
sich vom Körper 110.
Der Zweck des Verlängerungselements 112 besteht
darin, das Einstellelement 142 aufzunehmen. Somit umfasst
das Verlängerungselement 112 wünschenswerterweise
eine Öffnung,
durch die das Einstellelement 142 eingesetzt ist. In der
in 1 gezeigten Ausführungsform erstreckt sich das
Verlängerungselement 112 vom
Testkopf weg. In einer alternativen Ausführungsform kann sich jedoch
das Verlängerungselement 112 vom
Körper 110 weg
und zum Testkopf hin erstrecken.
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Der
Körper 110 umfasst
auch einen Kanal 114. Der Kanal 114 ist ein Abschnitt
des Körpers 110 und
er nimmt den Gleiter 120 auf. Der Gleiter 120 ist folglich
in den Kanal 114 eingesetzt. Der Gleiter 120 gleitet
innerhalb des Kanals 114 zum Verlängerungselement 112 hin
und von diesem weg.
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Bei
Zuwenden nun zum Gleiter 120 umfasst der Gleiter 120 eine
Vielzahl von Öffnungen 130a, 130b.
Diese Öffnungen
können
beispielsweise verwendet werden, um jeweilige Schrauben aufzunehmen,
die sich zur Montageeinheit hin oder von dieser weg erstrecken,
um den Gleiter 120 an der Montageeinheit zu befestigen.
Wenn die Montageeinheit beispielsweise ein Schwenkgestell umfasst,
kann eine Öffnung
(beispielsweise 130a) als Schwenkpunkt des Gleiters 120 relativ
zum Schwenkgestell (das zumindest ein Teil einer Montageeinheit
ist) verwendet werden. Die andere Öffnung (beispielsweise 130b) kann
verwendet werden, um das Schwenken des Gleiters 120 relativ
zum Schwenkgestell zu steuern. Durch Lockern beispielsweise einer
Schraube, die sich durch die Öffnung 130b erstreckt,
wird dann dem Gleiter 120 folglich ermöglicht, relativ zum Schwenkgestell,
an dem er befestigt ist, zu schwenken. Wenn die Montageeinheit als
zweites Beispiel ein Joch umfasst, können die Öffnungen 130a und 130b verwendet
werden, um den Gleiter 120 unter Verwendung von Schrauben
starr am Joch zu befestigen. Wie gezeigt, kann zusätzliches
Material um die Öffnungen 130a, 130b angeordnet
werden, um die strukturelle Integrität des Gleiters 120 zu
verbessern sowie die Festigkeit der Befestigung zwischen dem Gleiter 120 und
dem Gestell, an dem er befestigt ist, zu erhöhen. Ein üblicher Fachmann wird erkennen,
dass zusätzliche Öffnungen
im Gleiter 120 vorgesehen sein können, sollte die Anwendung
dies verlangen. Ein Fachmann wird auch erkennen, dass die Öffnungen
dazu ausgelegt sein können,
eine geeignete Befestigung an theoretisch jedem Stil von Montageeinheit
zu ermöglichen.
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Wie
in den Fig. gezeigt, erstreckt sich das Einstellelement 142 durch
das Verlängerungselement 112 und
ist am Gleiter 120 befestigt. Das Einstellelement 142 kann
beispielsweise einen Gewindeschaft aufweisen, der mit einer Gewindeöffnung im Gleiter 120 in
Eingriff steht. Durch Drehen des Einstellelements 142 bewegt
sich folglich der Gleiter 120 zum Verlängerungselement 112 hin
und von diesem weg. Wenn beispielsweise auf 2 geblickt
wird, bewegt sich der Gleiter 120 durch Drehen des Einstellelements 142 in
einer Richtung zum Verlängerungselement 112 hin.
Durch Drehen des Einstellelements 142 in einer anderen
Richtung bewegt sich der Gleiter 120 dagegen vom Verlängerungselement 112 weg.
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4 ist
eine Ansicht der Befestigungseinheit 100 in auseinandergezogener
Anordnung, die zum Erläutern,
wie die verschiedenen Teile, die die Befestigungseinheit 100 bilden,
zusammenpassen, nützlich
ist. Wie in 4 deutlicher gezeigt ist, kann der
Gleiter 120 infolge der Ausbildung einer Schwalbenschwanzstruktur
innerhalb des Kanals 114 gehalten werden. Das Abwinkeln
der Seitenwände 119a, 119b des
Kanals 114 und das Abwinkeln der Kanten 124a,
b des Gleiters 120, so dass sie mit dem Winkel der Seitenwände 119a, 119b übereinstimmen,
erzeugt folglich einen Schwalbenschwanz, der hilft, den Gleiter 120 innerhalb
des Kanals 114 zu halten. Dieser Schwalbenschwanz ermöglicht auch,
dass der Gleiter 120 leicht innerhalb des Kanals 114 gleitet,
wie durch 2 und 3 dargestellt.
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4 umfasst
eine Platte 160. Die Platte 160 ist am Körper 110 unter
Verwendung von Schrauben 162a, 162b befestigt,
die durch Öffnungen 161a, 161b eingesetzt
sind. Die Schrauben 162a, 162b können dann
mit Gewindeöffnungen 171a, 171b,
die in 2 und 3 gezeigt sind, in Eingriff
stehen. Der Zweck der Platte 160 besteht darin, sicherzustellen,
dass dem Gleiter 120 nicht ermöglicht wird, ausreichend vom
Verlängerungselement 112 weg
zu gleiten, so dass er aus dem Kanal 114 "herausfällt". Ein solches "Herausfallen" würde verursachen,
dass sich der Testkopf vom Gestell löst. Dies ist ein äußerst unerwünschtes
Vorkommnis.
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Auch
wie in 4 gezeigt, umfasst der Gleiter 120 einen
oberen Abschnitt 127. Der obere Abschnitt 127 umfasst
eine Vielzahl von Öffnungen 128a, 128b.
Der Körper 110 umfasst
auch Öffnungen 117a, 117b, 117c.
Die Öffnungen 117a, 117b, 117c sind
in 4 in einer Dreieckkonfiguration gezeigt. Die Dreieckkonfiguration
stellt sicher, dass eine ausreichende Menge an Material zwischen
den Öffnungen
vorhanden ist, so dass sich kein Riss bildet. Es wird jedoch in
Erwä gung
gezogen, dass die Öffnungen 117a, 117b, 117c auch
in einer linearen Orientierung konfiguriert sein können.
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Ein
Schraubenelement 122 kann entweder in die Öffnung 128a oder
die Öffnung 128b eingesetzt werden.
Die Öffnungen 117a, 117b, 117c sind
wünschenswerterweise
Gewindeöffnungen,
die mit dem Schraubenelement 122 in Eingriff stehen können. Wenn
der Gleiter 120 innerhalb des Kanals 114 gleitet,
wird folglich eine der Öffnungen 117a, 117b, 117c entweder
durch die Öffnung 128a oder
die Öffnung 128b sichtbar.
Durch Anordnen des Schraubenelements 122 durch die geeignete Öffnung (d.
h. entweder die Öffnung 128a oder
die Öffnung 128b)
und in Eingriff bringen mit der sichtbaren Öffnung (d. h. der Öffnung 117a, 117b, 117c)
vom Körper 110,
wird die Position des Gleiters 120 sicherer relativ zum
Körper 110 fixiert.
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5A stellt
dar, wie die Befestigungseinheit 100 verwendet werden kann,
um einen Testkopf an einem Schwenkgestell (das zumindest ein Teil
einer Montageeinheit ist) zu befestigen. Wie in 5A gezeigt,
ist der Testkopf 200 mit Befestigungsstellen 202a, 202b, 202c gezeigt.
Die Befestigungsstellen 202a, 202b, 202c können beispielsweise
Gewindeöffnungen
sein. Das Schwenkgestell 300 ist auch gezeigt. Das Schwenkgestell 300 umfasst
eine Befestigungsstelle 302, an der das Gestell an der
Befestigungseinheit 100 befestigt wird. Eine Schwenkgestellstelle 304 (die
beispielsweise ein gekrümmter Schlitz
sein kann) ist auch vorgesehen, um die Schwenkposition des Testkopfs 200 relativ
zum Schwenkgestell 300 zu fixieren. Ein geeignetes Gewindeelement
kann sich folglich beispielsweise durch die Befestigungsstelle 302 erstrecken,
um mit der Öffnung 130a in
Eingriff zu stehen, so dass der Testkopf 200 um die Befestigungsstelle 302 schwenkt. Ein
weiteres Befestigungselement (d. h. Schraube) kann sich durch die
Schwenkgestellstelle 304 erstrecken, um mit der Öffnung 130b in
Eingriff zu stehen. Wenn der Testkopf 200 um die Befestigungsstelle 302 schwenkt,
kann sich die Schraube in einem Bogen entlang der Schwenkgestellstelle 304 bewegen. Durch
Festziehen der Schraube innerhalb der Schwenkgestellstelle 304 wird
das Schwenken des Testkopfs 200 relativ zum Schwenkgestell 300 gestoppt.
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Es
ist zu erkennen, dass in 5A die
Befestigungseinheit 100 ein Teil des Mechanismus ist, der
ermöglicht,
dass der Testkopf 200 im Schwenkgestell 300 schwenkt.
Ein üblicher
Fachmann wird erkennen, dass die Befestigungseinheit 100 leicht durch Öffnungen 130a, 130b an
einer breiten Vielfalt von alternativen Strukturen oder Mechanismen
befestigt werden kann, die als Montageeinheiten betrachtet werden.
Folglich kann sie starr an einem Joch befestigt werden. Als weiteres
Beispiel kann sie starr an einem Lagermechanismus befestigt werden, der
auch an der Montageeinheit befestigt ist, um ein Schwenken mit geringer
Reibung zu erleichtern. Dies würde
die Verwendung der Befestigungseinheit 100 zum Befestigen
eines Testkopfs 200 an einem Translationsgestell oder einem
Kardanmechanismus erleichtern.
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In
der Praxis können
zusätzliche
Leiterplatten zum Testkopf 200 hinzugefügt werden. Alternativ können Leiterplatten
vom Testkopf 200 weggenommen werden. Diese Hinzufügungen oder
Wegnahmen ändern
den Schwerpunkt des Testkopfs 200. Die vorliegende Erfindung
ermöglicht,
dass die Position des Testkopfs 200 in einer Montageeinheit
wie z. B. des Schwenkgestells 300 geändert wird, um sich an einen
geänderten
Schwerpunkt anzupassen. Wenn sich der Schwerpunkt des Testkopfs 200 ändert, dann
kann folglich das Schraubenelement 122 aus dem Loch 128a oder 128b entfernt
werden und das Einstellelement 142 kann gedreht werden,
um die Position des Körpers 110 relativ
zum Gleiter 120 zu ändern.
In der dargestellten beispielhaften Ausführungsform ist das Einstellelement 142 ein
Gewindeelement, das mit der Gewindeöffnung 126 im Gleiter 120 in
Eingriff steht. Durch Drehen des Einstellelements 142 gleitet
der Gleiter 120 zum Verlängerungselement 112 hin
oder von diesem weg. Durch Einsetzen und Festziehen des Schraubenelements 122 in das
geeignete Loch wird die Stelle des Gleiters 120 relativ
zum Körper 110 weiter
fixiert. Wenn der Schwerpunkt des Testkopfs 200 zur Vorderseite
des Testkopfs 200 (d. h. in Richtung der Fläche 200a)
bewegt wird, kann der Testkopf 200 durch Drehen des Einstelleelements 142 so,
dass sich der Gleiter 120 in der in 2 gezeigten
Position befindet, zurück
bewegt werden. Wenn der Schwerpunkt des Testkopfs 200 alternativ
in Richtung der Rückseite
des Testkopfs (d. h. von der Vorderfläche 200a weg) bewegt wird,
kann das Einstellelement 142 so gedreht werden, dass der
Gleiter 120 näher
zu (aber nicht notwendigerweise in) der in 3 gezeigten
Position liegt. Das Schraubenelement 122 wird nach Bedarf gelockert
und festgezogen, so dass der Gleiter 120 gleiten und dann
in der Position fixiert werden kann.
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Es
für einen üblichen
Fachmann selbstverständlich,
dass es bevorzugt ist, zwei Befestigungseinheiten 100,
eine auf jeder Seite des Testkopfs 200, zu verwenden.
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In 5A ist
ein Schwenkgestell 300 am Gleiter 120 befestigt
und der Testkopf 200 ist an der Basis 110 befestigt.
Es ist jedoch selbstverständlich, dass
andere Weisen bestehen, in denen die Befestigungseinheit 100 verwendet
werden kann, um eine Montageeinheit wie z. B. das Schwenkgestell 300 und
den Testkopf 200 miteinander zu koppeln. Wie in 5B gezeigt,
kann die Befestigungseinheit 100 beispielsweise in einer
Orientierung verwendet werden, die zu der in 5A gezeigten
Orientierung umgekehrt ist. In der in 5B gezeigten
Orientierung erstreckt sich das Verlängerungselement 112 folglich in
Richtung des Testkopfs 200. Wie in 5B gezeigt,
kann der Gleiter 120 über Öffnungen 130a, 130x, 130b und
Befestigungsstellen 202c, 202b bzw. 202a am
Testkopf 200 befestigt werden. Ferner kann der Körper 110 am
Schwenkgestell 300 über Öffnungen 140a, 140b und
die Schwenkgestellstelle 304 bzw. die Befestigungsstelle 302 befestigt
werden. Folglich bewegt sich der Gleiter 120 mit dem Testkopf 200,
um die Stelle des Schwerpunkts des Testkopfs 200 relativ
zur Achse, um die sich der Testkopf 200 dreht, zu ändern. Ein üblicher
Fachmann wird erkennen, dass die Befestigungseinheit 100 leicht
durch die Öffnungen 140a, 140b, 140c an
einer breiten Vielfalt von alternativen Strukturen oder Mechanismen
befestigt werden kann. Folglich kann sie starr an einem Joch befestigt
werden. Als weiteres Beispiel kann sie starr an einem Lagermechanismus
befestigt werden, der auch an der Montageeinheit befestigt ist, um
ein Schwenken mit geringer Reibung zu erleichtern. Dies würde die
Verwendung der Befestigungseinheit 100 zum Befestigen eines
Testkopfs 200 an einem Translationsgestell oder einem Kardanmechanismus
erleichtern. Es ist auch leicht verständlich, dass die Befestigungseinheit 100 beim
Einstellen der Position des Schwerpunkts des Testkopfs in Kombination
mit irgendeiner Vorrichtung, die zusammen mit diesem um die interessierende
Achse schwenkt, nützlich
ist. Die Befestigungseinheit 100 ist folglich beispielsweise
beim Einstellen des Schwerpunkts in Kombination mit dem Joch bezüglich der
Taumelachse in einem Kabelschwenksystem nützlich.
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Eine
weitere beispielhafte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist in 6–8B gezeigt.
Die in 6–8B gezeigte
Ausführungsform
unterscheidet sich von der in 1–5B gezeigten
Ausführungsform
insofern, als in der in 1–5 gezeigten
Ausführungsform
die Einstellung mit einem Bewegungsgrad durchgeführt werden kann. In der in 6 und 7 gezeigten
Ausführungsform
kann die Einstellung in zwei Freiheitsgraden durchgeführt werden.
Folglich ermöglicht
die zweite Ausführungsform,
dass die Position des Testkopfs innerhalb des Gestells in einer
ersten Richtung und in einer zweiten Richtung, die zur ersten Richtung
senkrecht ist, durch die Verwendung der Befestigungseinheit 201 modifiziert
wird.
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Wie
in 6 und 7 gezeigt, hat die zweite Ausführungsform
einige Ähnlichkeiten
mit der ersten Ausführungsform
gemeinsam. Der Körper 110 ist folglich
beispielsweise enthalten. Das Verlängerungselement 112 erstreckt
sich vom Körper 110. Das
Einstellelement 142 ist vom Verlängerungselement 112 aufgenommen.
Das Einstellelement 142 erstreckt sich durch das Verlängerungselement 112 und
ist am Gleiter 120 befestigt. 8A stellt
die Befestigungseinheit 201 dar, die mit einer Montageeinheit
verwendet wird, die ein Schwenkgestell umfasst. Hier kann sich ein
geeignetes Gewindeelement durch das Schwenkgestell so erstrecken,
dass es mit der Öffnung 130a in
Eingriff steht, so dass der Testkopf 200 um die Öffnung 302 schwenkt.
Ein weiteres Befestigungselement kann sich durch die Befestigungsstelle 304 so
erstrecken, dass es mit der Öffnung 130b in
Eingriff steht. Wie es bei der vorher beschriebenen Befestigungseinheit 100 der
Fall war, kann die Befestigungseinheit 201 leicht an einer
beliebigen Art von Montageeinheit befestigt werden.
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Die
zweite beispielhafte Ausführungsform unterscheidet
sich von der ersten beispielhaften Ausführungsform darin, dass in der
zweiten beispielhaften Ausführungsform
ein Zungenabschnitt 224, der sich von der Unterseite des
Körpers 110 erstreckt, Seitenwände 224a und 224b umfasst,
die abgeschrägt
sind, um ein Schwalbenschwanzprofil zu bilden. Die Funktion der
Seitenwände 224a und 224b wird
nachstehend erläutert.
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Wie
in 6 und 7 gezeigt, ist ein sekundärer Körper 210 enthalten.
Der sekundäre
Körper 210 umfasst
ein sekundäres
Verlängerungselement 212.
Das sekundäre
Verlängerungselement 212 erstreckt
sich vom sekundären
Körper 210.
Der Zweck des sekundären
Verlängerungselements 212 besteht
darin, das sekundäre
Einstellelement 242 aufzunehmen. Somit umfasst das sekundäre Verlängerungselement 212 wünschenswerterweise
eine Öffnung,
durch die das sekundäre
Einstellelement eingesetzt wird.
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Der
sekundäre
Körper 210 umfasst
auch einen sekundären
Kanal 214 mit abgeschrägten
Seiten, um ihn an den Querschnitt des Zungenabschnitts 224 anzupassen.
Der sekundäre
Kanal 214 ist ein Abschnitt des sekundären Körpers 210, der den
Körper 110 aufnimmt.
Folglich ist der Zungenabschnitt 224 in den sekundären Kanal 214 eingesetzt.
Der Zungenabschnitt 224 des Körpers 110 gleitet
innerhalb des sekundären
Kanals 214 zum sekundären Verlängerungselement 212 hin
und von diesem weg.
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Wie
in 6–8B gezeigt,
erstreckt sich das Einstellelement 242 durch das sekundäre Verlängerungselement 212 und
ist am Körper 110 beispielsweise
durch eine Gewindeöffnung
(nicht dargestellt) im Körper 110 befestigt.
Das sekundäre
Einstellelement 242 kann beispielsweise einen Gewindeschaft
aufweisen, der mit einer Gewindeöffnung (nicht
dargestellt) im Körper 110 in
Eingriff steht. Durch Drehen des sekundären Einstellelements 242 bewegt
sich der Körper 110 zum
sekundären
Verlängerungselement 212 hin
und von diesem weg. Durch Drehen des sekundären Einstellelements 242 in
einer Richtung bewegt sich folglich der Körper 110 zum sekundären Verlängerungselement 212 hin.
Durch Drehen des sekundären
Einstellelements 242 in einer anderen Richtung, bewegt
sich der Körper 110 dagegen
vom sekundären
Verlängerungselement 212 weg.
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7 ist
eine Ansicht der Befestigungseinheit 201 in auseinandergezogener
Anordnung, die zum Erläutern,
wie die verschiedenen Teile, die die Befestigungseinheit 201 bilden,
zusammenpassen, nützlich
ist. Wie in 7 deutlicher gezeigt ist, kann der
Körper 110 infolge
der Ausbildung einer wahlweisen "Schwalbenschwanz"-Struktur innerhalb
des sekundären
Kanals 214 gehalten werden. Die Abwinkelung der Seitenwände 219a, 219b des
Kanals 214 und die Abwinkelung der Kanten 224a, 224b,
die sich von der Unterseite des Körpers 110 erstrecken,
so dass sie mit dem Winkel der Seitenwände 219a, 219b übereinstimmen,
erzeugt folglich einen Schwalbenschwanz, der hilft, den Körper 110 innerhalb
des Kanals 214 zu halten. Dieser Schwalbenschwanz ermöglicht auch,
dass der Körper 110 leicht
innerhalb des Kanals 214 gleitet. Eine Platte 260 ist
enthalten. Die Platte 260 ist am sekundären Körper 210 unter Verwendung
von Schrauben 262a, 262b befestigt, die durch Öffnungen 261a, 261b eingesetzt
sind. Die Schrauben 262a, 262b können dann
mit Gewindeöffnungen 217a, 217b,
die in 7 gezeigt sind, in Eingriff stehen. Der Zweck
der sekundären
Platte 260 besteht darin, sicherzustellen, dass dem Körper 110 nicht
ermöglicht
wird, ausreichend vom Verlängerungselement 212 weg
zu gleiten, so dass er aus dem sekundären Kanal 214 "herausfällt". Ein solches "Herausfallen" würde wieder
verursachen, dass sich der Testkopf vom Gestell löst. Dies
ist ein äußerst unerwünschtes
Vorkommnis.
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Die
obige Beschreibung hat sich auf einen Schwalbenschwanz bezogen.
Es ist selbstverständlich,
dass andere Konfigurationen (beispielsweise ein "T"-Schlitz)
verwendet werden können.
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Der
sekundäre
Körper 210 umfasst Öffnungen 240a, 240b, 240c,
die zum Befestigen der Befestigungseinheit 200 am Testkopf
nützlich
sind. Wie in 8A gezeigt, können somit
beispielsweise Schrauben durch die Öffnungen 240a, 240b, 240c gesetzt
und am Testkopf befestigt werden, um den sekundären Körper 210 am Testkopf
zu befestigen. Erhabene Abschnitte (von denen nur der Abschnitt 241a gezeigt
ist) können
um die Öffnungen 240a, 240b, 240c auf
der Seite des sekundären
Körpers 210,
die dem Testkopf zugewandt ist, vorhanden sein. Die erhabenen Abschnitte
können
zur strukturellen Integrität
des sekundären
Körpers 210 sowie zum
Ermöglichen
einer sichereren Befestigung des sekundären Körpers 210 am Testkopf
beitragen.
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In
der Praxis ermöglicht
die Befestigungseinheit 201, dass die Position des Testkopfs
relativ zur Montageeinheit mit zwei Freiheitsgraden eingestellt wird.
Somit kann die Position des Testkopfs bezüglich des Schwenkpunkts in
der Montageeinheit geändert werden,
um sich auf einen geänderten
Schwerpunkt einzustellen. Wenn sich der Schwerpunkt des Testkopfs 200 entlang
einer Achse ändert,
kann das Einstellelement 142 gedreht werden, um die Position des
Gleiters 120 relativ zum Körper 110 so zu ändern, dass
der Testkopf um seinen Schwerpunkt schwenken kann. Wenn sich der
Schwerpunkt des Testkopfs 20 entlang einer zur ersten Achse
senkrechten zweiten Achse ändert,
kann das sekundäre Einstellelement 242 ferner
gedreht werden, um die Position des sekundären Körpers 210 relativ
zum Körper 110 zu ändern. Wenn
der Schwerpunkt des Testkopfs 200 beispielsweise in Richtung
der Vorderseite des Testkopfs 200 (d. h. zur Fläche 200a hin) bewegt
wird, kann der Testkopf 200 somit durch Drehen des Einstellelements 142 zurück bewegt
werden. Wenn der Schwerpunkt des Testkopfs 200 in Richtung
der Rückseite
des Testkopfs (d. h. von der Vorderfläche 200a weg) bewegt
wird, kann das Einstellelement 142 alternativ in der entgegengesetzten Richtung
gedreht werden, so dass der Testkopf 200 nach vorn bewegt
werden kann. Wenn der Schwerpunkt des Testkopfs 200 in
Richtung der Oberseite des Testkopfs 200 (d. h. zur Oberseite 200b hin)
bewegt wird, kann der Testkopf 200 durch Drehen des sekundären Einstellelements 242 so,
dass der Testkopf 200 nach unten bewegt werden kann, nach
unten bewegt werden. Wenn der Schwerpunkt des Testkopfs 200 in
Richtung der Unterseite des Testkopfs (d. h. von der oberen Fläche 200b weg)
bewegt wird, kann das sekundäre
Einstellelement 242 alternativ gedreht werden, so dass
der Testkopf 200 nach oben bewegt werden kann.
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Wie
vorher mit Bezug auf die in 5A und 5B gezeigte
Ausführungsform
erörtert,
wird das Schraubenelement 122 nach Bedarf gelockert und festgezogen,
so dass der Gleiter 120 gleiten und dann in der Position
fixiert werden kann. Das Schraubenelement 222 wird nach
Bedarf gelockert und festzogen, so dass der Körper 110 gleiten und
dann in der Position fixiert werden kann. Das Schraubenelement 222 kann
mit einer der Öffnungen 216a, 216b, 216c,
die im sekundären
Körper 210 ausgebildet sind,
durch eine Öffnung
im Körper 110 in
Eingriff stehen. Wenn das Schraubenelement 222 mit einer
der Öffnungen 216a, 216b, 216c im
sekundären
Körper 210 in
Eingriff steht, wird der Körper 110 folglich
relativ zum sekundären
Körper 210 in
der Position fixiert.
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Wie
in 8A gezeigt, wird der Gleiter 120 folglich
mit dem Schwenkgestell 300 gekoppelt und der sekundäre Körper 210 wird
mit dem Testkopf 200 gekoppelt. Es ist jedoch selbstverständlich,
dass es andere Weisen gibt, in denen die Befestigungseinheit 201 verwendet
werden kann, um den Testkopf 200 und das Schwenkgestell 300 miteinander
zu koppeln. Wie beispielsweise in 8B gezeigt,
kann die Orientierung der Befestigungseinheit 201 effektiv
relativ zu der in 8A gezeigten Orientierung gedreht
werden. Wie in 8B gezeigt, wird der Testkopf 200 folglich
mit dem Gleiter 120 über
Befestigungsstellen 202a, 202b, 202c und Öffnungen 130b, 130x bzw. 130a gekoppelt.
Ferner kann der sekundäre
Körper 210 mit
dem Schwenkgestell 300 über Öffnungen 240a, 240c und
eine Schwenkgestellstelle 304 bzw. Befestigungsstelle 302 gekoppelt
werden. Wenn sich der Körper 110 oder
Gleiter 120 bewegt, bewegt sich folglich der Testkopf 200 zusammen
mit dem Körper 110 und/oder
Gleiter 120. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die Befestigungseinheit 201 leicht verwendet
werden kann, um einen Testkopf an zahlreichen Arten und Stilen von
Montageeinheiten in einer von zwei grundlegenden Weisen zu befestigen. In
der ersten wird der sekundäre
Körper 210 am
Testkopf befestigt und der Gleiter 120 wird an der Montageeinheit
befestigt. In der zweiten wird der Gleiter 120 am Testkopf
befestigt und der sekundäre
Körper 210 wird
an der Montageeinheit befestigt. Wenn die Montageeinheit ein Joch
umfasst, wird die Befestigung am Joch starr durchgeführt. Wenn
die Montageeinheit ein Translationsgestell oder einen Kardanmechanismus
umfasst, kann die Befestigung mit Lagereinheiten durchgeführt werden,
um das Schwenken des Testkopfs zu erleichtern. Die Befestigung an
einem Schwenkgestell kann auch mit Lagereinheiten durchgeführt werden,
falls dies so erwünscht
ist.
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Ferner
ist es leicht verständlich,
dass die Befestigungseinheit 210 beim Einstellen der Position des
Schwerpunkts des Testkopfs in Kombination mit irgendeiner Vorrichtung,
die zusammen mit diesem um die interessierende Achse schwenkt, nützlich ist. Die
Befestigungseinheit 100 ist somit beispielsweise beim Einstellen
des Schwerpunkts in Kombination mit dem Joch bezüglich der Taumelachse in einem Kabelschwenksystem
nützlich.
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In 8B ist
der Körper 110 in
der Zeichnung als vertikal gleitend gezeigt, während der Gleiter 120 als
sich horizontal bewegend gezeigt ist. Es ist jedoch für einen üblichen
Fachmann selbstverständlich,
dass der Körper 110 und
der Gleiter 120 umkonstruiert werden können, so dass sich der Körper 110 horizontal
relativ zum sekundären
Körper 210 bewegt
(wie gezeigt) und sich der Gleiter 120 vertikal relativ
zum Körper 110 bewegt
(wie gezeigt).
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Obwohl
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung hierin gezeigt und beschrieben wurden, ist es selbstverständlich,
dass solche Ausführungsformen
nur als Beispiel vorgesehen sind.