DE69117608T2

DE69117608T2 - Geräteprüfvorrichtung mit Kabelschwenkführung

Info

Publication number: DE69117608T2
Application number: DE69117608T
Authority: DE
Inventors: Alyn R Holt; Robert E Matthiessen
Original assignee: InTest Corp
Current assignee: InTest Corp
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1991-07-24
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2011-07-25
Also published as: US5030869A; JP2546937B2; JPH04232879A; ATE135114T1; KR0167780B1; EP0468906A2; DE69117608D1; EP0468906A3; SG44493A1; KR920003064A; EP0468906B1

Description

Hintergrund der Erfindung

A. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf ein System zum Prüfen elektronischer Geräte, bei welchem ein elektronischer Prüfkopf für eine Verbindung mit und ein Ankoppeln an ein Hantiergerät des zu prüfenden Gerätes positioniert wird. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf einen Achszapfen, durch welchen ein Kabel an einem beweglichen Prüfkopf befestigt und damit bewegt werden kann.

B. Beschreibung des verwandten Standes der Technik

Bei dem automatischen Prüfen oder Testen von integrierten Schaltkreisen oder anderen elektronischen Geräten sind spezielle Gerätesekundanten benutzt worden, welche das zu prüfende Gerät in Position bringen. Die eigentliche elektronische Prüfung wird durch ein großes und teures automatisches Prüfsystem durchgeführt, welches einen Prüfkopf aufweist, der mit dem Gerätesekundanten verbunden und damit angekoppelt wird. Der Prüfkopf benutzt elektronische Zeitgebersignale einer hohen Geschwindigkeit, sodaß die elektronischen Schaltkreise so nahe wie möglich an dem unter Prüfung befindlichen Gerät angeordnet werden müssen. Der Prüfkopf ist daher mit elektronischen Schaltkreisen dicht gepackt, um das Prüfen der komplexen Gerate mit einer hohen Geschwindigkeit zu erreichen.
Ein zur Bewegung entlang einer Abstützstruktur fähiges Stellwerk trägt den Prüfkopf zu dem gewünschten Ort, an welchem der Prüfkopf für eine Verbindung mit und ein Ankoppeln an den Gerätesekundanten bzw. das Hantiergerät positioniert wird. Der Prüfkopf ist an dem Stellwerk so befestigt, daß der Prüfkopf sechs Freiheitsgrade erreichen kann. Beispiele von Stellwerken, die zur Bewegung eines Prüfkopfes mit sechs Freiheitsgraden fähig sind, sind beschrieben in dem U.S. Patent No. 4,893,974, in dem U.S. Patent 4,589,815 und in der Europäischen Patentanmeldung No. 0 308 348.
Ein Hauptproblem ergibt der Anschluß eines Schwerkabels, das von einem Schrank verläuft, welcher einen Teil des automatischen Prüfsystems enthält, an den Prüfkopf. Weil der Prüfkopf zu einem gewünschten Ort bewegt werden kann und in eine gewünschte Position, muß das Schwerkabel mit dem Prüfkopf bewegt werden.
Die herkommlich verwendeten Anordnungen zur Bereitstellung einer synchronisierten Bewegung zwischen dem Prüfkopf und dem Kabel unterscheiden sich generell nach zwei Kategorien: Kabelanordnungen des Typs mit einem Achszapfen und solche des Typs mit einer Trommel.
Bei dem Typ mit einer Trommel wird das Kabel unterhalb des Prüfkopfes so geschlungen, daß es die Seite des Prüfkopfs entgegengesetzt zu dem Mechanismus, durch welchen der Prüfkopf befestigt wird, an seiner Schwergewichtsmitte mit dem Stellwerk verbindet. Diese Anordnung vermeidet die Komplexität und die Kosten einer Kabellösung mit einem Achszapfen. Sie erlaubt ein Herabhängen des Kabels unterhalb des Prüfkopfes bis über die Seite des Prüfkopfes hinaus, jedoch für eine Anzahl von verschiedenen Orientierungen des Prüfkopfes. Das Kabel gelangt so oft in den Weg des Bedieners des Prüfsystems, und sehr große Prüfsysteme sind darin begrenzt, wie niedrig sie positioniert werden können, bevor die Kabel den Boden berühren, wenn sich der Prüfkopf in seiner unteren Position befindet. Die Anordnung des Typs mit einer Trommel benotigt außerdem ein langes Kabel, weil es vollständig über den Boden des Prüfkopfs für bestimmte Orientierungen des Prüfkopfs verläuft.
Eine Vielzahl von Kabelanordnungen des Typs mit einem Achszapfen sind bekannt. Bei einer wird der Prüfkopf ebenfalls in seiner Schwerpunktmitte durch das Stellwerk gehalten. Das Kabel und das Stellwerk sind an dem Prüfkopf an gegenüberliegenden Enden des Prüfkopfs befestigt. Ein Nachteil dieses Typs einer Anordnung besteht darin, daß er keinen Zutritt von unten für Hantiergeräte mit einer horizontalen Ebene erlaubt, die ähnlich gebaut sind wie Zweisockel-Büroschreibtische; das Stellwerk steht dabei dort, wo sich der eine Sockel eines solchen Schreibtisches befinden würde.
Eine zweite Kabelanordnung des Typs mit einem Achszapfen erfordert die Durchführung des Kabels durch den Mechanismus, durch welchen der Prüfkopf an dem Stellwerk befestigt ist. Dieser Mechanismus ist zur Ermöglichung einer Schwenkbewegung des Prüfkopfs angeordnet. Solche Mechanismen weisen typischerweise einen inneren Ring auf, der über Lager von einem Außenring beabstandet ist und darin rotieren kann. Ein Nachteil dieser Mechanismen besteht darin, daß die Installation oder die Entfernung des Prüfkopfes ein Loslösen der Kabel von dem Prüfsystem erfordert. Die Aufgabe des Entkabelns und des Verkabelns eines Prüfsystems kann einen halben bis einen ganzen Tag in Anspruch nehmen, ergibt eine sehr teure Betriebsabschaltung des Systems und führt zu Beschädigungsrisiken. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Mechanismus teuer ist: die Lager als solche und die präzise Bearbeitung, die für eine Anordnung der Lager in dem Ring benötigt wird, sind teuer.
Um das Erfordernis eines Ziehens der Kabel zu vermeiden, ist es bekannt, die Ringe als Spaltringe vorzusehen, die durch eine C-Klammer miteinander verbunden sind. Im verbundenen Zustand macht es die Geometrie der Spaltringkomponenten schwierig, den Ring direkt an dem Prüfkopf zu montieren; es wird daher eine zusätzliche Struktur benötigt, um den Prüfkopf an dem Innendurchmesser des Ringes zu montieren.
Im Hinblick auf die vorstehende Diskussion ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Geräteprüfsystem bereitzustellen, welches die Kabel schützt, die den Prüfkopf mit dem Prüfsystem verbinden. Ein kontinuierliches Biegen, Verdrehen und Einfügen/Entfernen solcher Kabel liegt vor, wenn das System zum Prüfen oder Testen einer Vielzahl von Fühlern und Hantiergeräten bzw. Sekundanten benutzt wird. Die Ermüdungsdauer der Kabel ist daher ein wichtiges Anliegen. Weil die Ermüdungsdauer der Materialien, aus welchen die Kabel bestehen, bei einer ansteigenden Beanspruchung abfällt und die angelegte Beanspruchung proportional zu der Länge der Kabel ist, über welche ein Biegen oder Verdrehen stattfindet, ist es vorteilhaft, die Länge der Kabel zu kontrollieren, welche die Biegung oder Verdrehung erfährt.
Eine weitere Aufgabe ist die Sicherheit und die Einfachheit des Betriebs des Prüfkopf-Positionierungssystems. Verwandte Aufgaben sind die Ermöglichung einer Installation oder Entfernung des Prüfkopfes ohne ein Entfernen des Prüfkopfkabels von dem Prüfsystem und die Bereitstellung eines Systems, welches den Prüfkopf in der Kabelschwenkanordnung für eine akzeptierbare Handhabung passend im Gleichgewicht hält. Noch eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Systems, das eine Vielzahl von Fühlern und Hantiergeräten bzw. Sekundanten prüfen läßt, einschließlich solcher, die wie Sockelschreibtische gebaut sind, und welches besonders große Prüfköpfe niedrig am Boden positionieren läßt, ohne daß die Kabel den Boden berühren. Es ist auch vorteilhaft, das Montieren des Prüfkopfes direkt an der Kabelschwenkanordnung zu ermöglichen. Schließlich ist es noch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System bereitzustellen, welches kostenbewußt hergestellt werden kann, insbesondere durch ein Eliminieren von Erfordernissen für eine Fluchtungstoleranz.

Zusammenfassung der Erfindung

Um diese und andere Ziele zu erreichen und im Hinblick auf ihre Absichten schafft die vorliegende Erfindung ein Geräteprüfsystem mit einer Abstützstruktur und ein Stellwerk, das sich entlang dieser Abstützstruktur bewegen läßt. Eingeschlossen ist auch ein Kabelschwenkgehäuse, das einen im wesentlichen kreisförmigen Weg definiert und einen Flansch nur an einer Seite aufweist, sodaß der Weg an dieser Seite teilweise geschlossen und an der gegenüberliegenden Seite vollständig offen ist. Ein Prüfkopf-Adapterring mit zwei miteinander verbundenen Hälften ist in der Bahn des Gehäuses rotierbar angeordnet. Das Prüfsystem weist weiterhin einen Prüfkopf auf, der an dem Prüfkopf-Adapterring befestigt ist, sodaß eine Schwenkbewegung des Prüfkopfes ermöglicht wird; einen Prüfschrank; ein zwischen dem Prüfschrank und dem Prüfkopf verbundenes Kabel, welches durch den Prüfkopf- Adapterring hindurchgeht; und einen Kabelträger.
Es soll zu verstehen sein, daß sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung wie auch die folgende detaillierte Beschreibung für die Erfindung beispielhaft und nicht beschränkend sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird am besten verstanden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, bei welchen
Fig. 1 eine Perspektivansicht der Abstützstruktur eines Geräteprüfsystems ist, ausgeführt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wobei auch die sechs Freiheitsgrade des Systems gezeigt sind;
Fig. 2a eine Perspektivansicht der Prüfkopf-Adapterring- Abstützstruktur ist, sowie einer Ausführungsform der Befestigung zwischen dem Prüfkopf und dem Ring eines Geräteprüfsystems, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist;
Fig. 2b eine detailliertere Perspektivansicht des in Fig. 2a gezeigten Geräteprüfsystems ist;
Fig. 3a eine Perspektivansicht der Prüfkopf-Adapterring- Abstützstruktur ist, sowie einer zweiten Ausfuhrungsform der Befestigung zwischen dem Prüfkopf und dem Ring eines Geräteprüfsystems, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist;
Fig. 3b eine detailliertere Perspektivansicht des in Fig. 3a gezeigten Geräteprüfsystems ist;
Fig. 4 eine Perspektivansicht der Prüfkopf-Adapterring- Abstützstruktur ist, sowie einer dritten Ausführungsform der Befestigung zwischen dem Prüfkopf und dem Ring eines Geräteprüfsystems, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist; und
Fig. 5 eine Perspektivansicht der Prüfkopf-Adapterring- Abstützstruktur mit einem versetzten Haltearm ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Prüfsystems für elektronische Geräte, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist.
Das System weist eine Abstützstruktur (nicht gezeigt) auf, die eine Hauptwelle 10 in der vertikalen Richtung (die y-Richtung in Fig. 1) hält, sowie eine Stellwerk 12. Das Stellwerk 12 kann sich vertikal entlang der Welle 10 in der y-Richtung bewegen und kann um die Welle 10 in der θy-Richtung drehen. Das Stellwerk 12 kann relativ zu der Welle 10 durch das Verspannen eines Hauptverriegelungsbundes 14 unter Benutzung einer Hauptverriegelung 16 festgestellt werden. Das Stellwerk 12 weist einen Hauptarm 18, eine Vorderarmbaugruppe 20 und eine Gelenkbaugruppe 22 auf. Die Vorderarmbaugruppe 20 ist an dem Hauptarm 18 an Vorderarmmontageblöcken 34 befestigt, sodaß sich die Vorderarmbaugruppe 20 vertikal entlang der Welle 10 in der y-Richtung bewegen kann.
Die Vorderarmbaugruppe 20 hat eine vertikale Ellbogenwelle 28, die in der z-Richtung von der vertikalen Achse beabstandet ist, entlang welcher die Hauptwelle 10 angeordnet ist. Die Vorderarmbaugruppe 20 kann in der θy Richtung um die Welle 28 relativ zu dem Hauptarm 18 drehen. Ein Verriegelungsbund 30, der durch eine Ellbogenverriegelung 32 verriegelt wird, befestigt die Vorderarmbaugruppe 20 an der Welle 28.
Die Gelenkbaugruppe 22 ist ihrerseits an der Vorderarmbaugruppe 20 befestigt. Die Gelenkbaugruppe 22 weist ein Gelenkgehäuse 36 mit einem kreisförmigen Bereich, durch welchen hindurch eine vertikale Gelenkwelle 38 angeordnet ist, und mit einer Blockfläche auf. Der kreisförmige Bereich und die Blockfläche des Gelenkgehäuses 36 können als ein einziges Gußstück ausgebildet sein. Die vertikale Gelenkwelle 38 ist von der Ellbogenwelle 28 und der Hauptwelle 10 in der z-Richtung weiter beabstandet. Die Kombination der möglichen Drehungen um die drei separaten vertikalen Wellen 10, 28 und 38 erlaubt eine Positionierung des Prüfkopfs 56 (siehe Fig. 2a) entlang der x- und z-Achsen. Die Gelenkbaugruppe 22 kann in der θy Richtung um die vertikale Gelenkwelle 38 drehen, wenn sie nicht durch eine vertikale Gelenkverriegelung 40 ortsfest verriegelt ist.
Die Gelenkbaugruppe 22 kann auch um die z-Achse (siehe Fig. 1) drehen. Um eine solche Drehung zu verhindern, kann eine horizontale Gelenkverriegelung 42 benutzt werden, um eine horizontale Gelenkwelle 44 der Gelenkbaugruppe 22 ortsfest zu fixieren. Ein Kabelschwenkadapter 46 ist an der horizontalen Gelenkwelle 44 durch herkömmliche Schrauben, Bolzen, Stifte, od.dgl. befestigt.
Wie gezeigt in Fig. 2a ist der Kabelschwenkadapter 46 an der horizontalen Gelenkwelle 44 durch einen Flansch 48 befestigt. Der Kabelschwenkadapter 46 weist einen Flansch 48 und einen Träger 50 auf. Der Träger 50 ist an einem Ende an dern Flansch 48 befestigt (bspw. verschweißt oder als ein einstückiges Gußstück ausgebildet), und ist an seinem entgegengesetzten Ende an einem Kabelschwenkgehäuse 52 befestigt (durch Schrauben, Bolzen od.dgl.), wodurch der Flansch 48 und das Kabelschwenkgehäuse 52 miteinander verbunden sind. Das Kabelschwenkgebhäuse 52 hält einen Prüfkopf-Adapterring 54 und ermöglicht, daß der Ring 54 innerhalb des Gehäuses 52, wie nachfolgend beschrieben, drehen kann (in der θx Richtung). Der Prüfkopf 56 ist an dem Ring 54 gemäß mehrerer Möglichkeiten befestigt, von welchen einige nachfolgend beschrieben sind, sodaß der Ring 54 eine Bewegung an den Prüfkopf 56 übertragen kann.
Der Prüfkopf 56 wirkt mit den elektronischen Interface- Komponenten (Stecker, Pogostifte, Leiterplatten u.dgl.) des zu prüfenden Systems (nicht gezeigt) zusammen. Um die zerbrechlichen elektronischen Interface-Komponenten vor einer Beschädigung oder einem übermäßigen Verschleiß während des Ankoppelns und des Abkoppelns zwischen dem Prüfkopf 56 und dem System zu schützen, muß die Bewegung des Prüfkopfs während einer solchen Aktion präzise übereinstimmen mit der Bewegungsachse der elektronischen Interface-Komponenten. Der Prufkopf 56 muß sich also präzise und mühelos in jedem beliebigen oder in allen sechs Bewegungsfreiheitsgraden eines kartesischen Koordinatensystems während des Ankoppelns und des Abkoppelns bewegen lassen. Diese sechs Freiheitsgrade umfassen, wie gezeigt in Fig. 1, eine Linearbewegung in der x-Achse (horizontal; von links nach rechts), der y-Achse (vertikal) und der z-Achse (horizontal; einwärts und auswärts) und eine Drehung um jede dieser Achsen in den θx-, θy- und θz-Richtungen, alle relativ zu der Mitte der Interface-Plattenebene, an welcher die elektrischen Verbindungskomponenten montiert sind.
Die Erfindung erreicht die sechs Bewegungsfreiheitsgrade durch die sorgfältige Vorkehrung, daß ein Gleichgewicht (wie nachfolgend beschrieben) an jeder Bewegungsachse beibehalten wird bei der Gestaltung der Elemente sowohl des Stellwerks 12 wie auch des Prüfkopf-Adapterrings 54 des Geräteprüfsystems.
Ein Kabel, das gewöhnlich aus einer Vielzahl einzelner Kabel besteht (nicht gezeigt), verläuft in den Prüfkopf 56 hinein durch den Prüfkopf-Adapterring 54 hindurch. Durch den Prüfkopf 56 erzeugte elektronische Signale sowie Strom werden entlang dieser Kabel zu und von einem Prüfschrank (nicht gezeigt) geliefert. Um die Kabel zu tragen ist ein teleskopischer Kabelträger 58 vorgesehen. Der Träger 58 hat an jedem Ende Kugellager, die eine freie Bewegung erlauben.
Wie gezeigt in den Fig. 2b und 3b ist das Kabelschwenkgehäuse 52 halbkreisförmig und weist eine innere Radialfläche 68 mit einem Krümmungsradius auf, der im wesentlichen den Krümmungsradius des Prüfkopf-Adapterrings 54 entspricht. Wie ebenfalls gezeigt ist, umgibt das Kabelschwenkgehäuse 52 den Prüfkopf-Adapterring 54 nur teilweise. Das Gehäuse 52 hat eine einzige Lippe 60 mit zwei Löchern 62, in welche zwei horizontale Nockenfolger 64 eingefügt sind (in der x-Richtung). Die Lippe 60 blockiert eine Bewegung des Prüfkopf-Adapterrings 54 entlang einer seiner axialen Richtungen. Senkrecht zu den horizontalen Nockenfolgern 64 sind drei radiale Nockenfolger 66 in die innere Radialfläche 68 des Kabelschwenkgehäuses 52 eingefügt. Die Wand 70 des Gehäuses 52, welche auf den Prüfkopf 56 ausgerichtet ist, ist offen; die Wand 70 enthält keine Lippe oder keinen Flansch ähnlich der Lippe 60 an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 52.
Das Kabelschwenkgehäuse 52 ist im Eingriff mit dem Prüfkopf- Adapterring 54, hält den Ring 54 in Position, erlaubt eine Drehung des Rings 54 innerhalb des Gehäuses 52 und überträgt die Bewegungen für eine ortsfeste Fixierung des Stellwerks 12 auf den Prüfkopf 56. Der Prüfkopf-Adapterring 54 ist als ein Spaltring ausgebildet, generell als ein Stahlrohr, wie auch gezeigt in den Fig. 2b und 3b. Der Spaltring hat zwei Ringhälften 72 und 74, welche durch Paßstifte 76 zusammengehalten werden. Die Paßstifte 76 sind an der Ringhälfte 74 ausgebildet und greifen in Durchgänge (nicht gezeigt) in der Ringhälfte 72 ein. Die Paßstifte 76 tragen eine beträchtliche Last, weil wenn die Last sich dreht oder wendet eine Auslegerkraft ausgeübt wird, welche die Ringhälften 72 und 74 zu drehen versucht.
Ringhalter 78 sind über den Paßstifen 76 und über den Anschlüssen positioniert, die geschaffen sind, wenn die Ringhälften 72 und 74 miteinander verbunden sind. Die Ringhalter 78 sind typischerweise an den Ringhälften 72 und 74 gehalten unter Verwendung von Schrauben 80, Stiften, Bolzen od.dgl. Die Ringhalter 78 halten so die Paßstifte 76 in Position. Obwohl in den Fig. 2b und 3b nur zwei Ringhalter 78 gezeigt sind, können zusätzliche Halter vorgesehen sein. Ein zusätzliches Paar Ringhalter könnte bspw. in dem Boden der Führung 82 angeordnet sein. Die Ringhälften 72 und 74 sind durch die Paßstifte 76 und die Ringhalter 78 präzise positionsfixiert.
Wenn die Häften 72 und 74 miteinander verbunden sind, dann ist die Führung 82 um die Außenseite des Prüfkopf-Adapterrings 54 in der gegenüberliegenden Seitenwand 70 herum ausgebildet. Die horizontalen Nockenfolger 64 greifen in die Führung 82 ein, wenn sich der Ring 54 innerhalb des Kabelschwenkgehäuses 52 befindet. Ähnlich ist eine Radialnut 84 um den Umfang des Rings 54 herum ausgebildet. Die Nut 84 ist mit den radialen Nockenfolgern 66 im Eingriff, wenn sich der Ring 54 innerhalb des Gehäuses 52 befindet.
Anders als der bekannte Spaltring ist der Prüfkopf-Adapterring 54 offen. Bei dem herkömmlichen, "geschlossenen" Spaltring hat die Wand 70 eine Lippe entsprechend der Lippe 60 an der gegenüberliegenden Wand. Ähnlich wie die Lippe 60 trägt jene Lippe zwei horizontale Nockenfolger (gegenüberliegende Nockenfolger 64). Eine Führungsgegenführung 82 ist um die Außenseite des Prüfkopf-Adapterrings 54 herum in der Seite neben der Wand 70 ausgebildet. Die horizontalen Nockenfolger-Gegenfolger 64 sind im Eingriff mit dieser Gegenführung, wenn sich der Ring 54 innerhalb des Kabelschwenkgehäuses 52 befindet. Der herkömmliche Spaltring hat so weder eine Radialnut 84 noch radiale Nockenfolger 66.
Die horizontalen Nockenfolger 64 und die radialen Nockenfolger 66 sind Standardprodukte und bilden komplette Einheiten, welche Nadellager enthalten. Solche Nockenfolger sind nicht teuer im Vergleich zu den Kugellagern großen Durchmessers, die bisher bei den herkömmlichen Kabelschwenkanordnungen verwendet wurden, obwohl sie als Trageteile für eine hohe Last nützlich sind, wie bspw. den Prüfkopf-Adapterring 54.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden zwei horizontale Nockenfolger 64 und drei radiale Nockenfolger 66 bevorzugt.
Die horizontalen Nockenfolger 64 sind senkrecht zu den radialen Nockenfolgern 66 angeordnet. Die zwei horizontalen Nockenfolger 64 und zwei der drei radialen Nockenfolger 66 sind außerdem linear angeordnet entlang imaginärer Kreuzungslinien, wobei der dritte radiale Nockenfolger 66 in der Mitte zwischen den beiden horizontalen-radialen Nockenfolgerpaaren angeordnet ist.
Eine solche Anordnung der Nockenfolger ist vorteilhaft, weil sie die Erfordernisse einer Fluchtungstoleranz mmimieren. Um an der Auslegerlast teilzunehmen, die auf den Prüfkopf-Adapterring 54 ausgeübt wird, müssen die Nockenfolger in einer Linie sein. Wenn bspw. drei horizontale Nockenfolger 64 verwendet sind, dann müßten sie kritisch nicht nur zu den radialen Nockenfolgern 66 senkrecht sein, sondern sie müssen sich auch in einer Linie befinden, sodaß sie die Last in geeigneter Weise teilen können. Weil nur zwei horizontale Nockenfolger 64 verwendet sind, ist ihre senkrechte Ausrichtung nicht kritisch, und ihre Fluchtungstoleranzen können leichter eingehalten werden.
Der Prüfkopf 56 kann an dem Prüfkopf-Adapterring 54 in einer Vielzahl von Möglichkeiten montiert werden. Drei Ausführungsformen der Befestigung zwischen dem Prüfkopf 56 und dem Ring 54 sind in der Zeichnung dargestellt. Mit einer Bezugnahme zuerst auf die Fig. 2b kann eine Prüfkopfmontage 86 an der Innenfläche 88 des Testkopf-Adapterrings 54 befestigt sein. Radiale Schrauben 90, Stifte, od.dgl., welche mit Durchgängen 92 in der Prüfkopfmontage 86 im Eingriff sind, können verwendet werden, um die Prüfkopfmontage 86 zu positionieren. Ein Stab 94, der an einem Ende an dem Prüfkopf 56 befestigt ist, ist an der Prüfkopfmontage 86 befestigt (und kann damit einstückig ausgebildet sein). Der Stab 94 verläuft über die Prüfkopfmontage 86 hinaus und ist an seinem anderen Ende an dem Kabelträger 58 befestigt.
Fig. 3a zeigt eine andere Befestigung zwischen dem Prufkopf 56 und dem Prüfkopf-Adapterring 54. Bei dieser Ausführungsform ist ein Gestell, ein Kabelbaum oder ein Joch 96 zum Abstützen des Prüfkopfes 56 direkt an dem Ring 54 befestigt, ohne daß eine zusätzliche Struktur benutzt wird, wie bspw. eine Prüfkopfmontage 86 und ein Stab 94. Herkömmliche Schrauben, Bolzen, Stifte, od.dgl. 98 können zur Befestigung der Elemente verwendet werden. Wie in Fig. 3b gezeigt ist, können Distanzstücke 100 zwischen dem Ring 54 und dem Joch 96 vorgesehen sein, um die Bildung von Klemmpunkten zwischen dem Kabelschwenkgehäuse 52 und dem Joch 96 während der Drehung zu verhindern.
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Befestigung zwischen dem Prüfkopf 56 und dem Prüfkopf-Adapterring 54. Ein Vorsprung 102 ist an dem Prüfkopf 56 ausgebildet. Der Vorsprung 102 kann mittels herkömmlicher Mittel direkt an dern Ring 54 befestigt werden.
In den beiden vorstehend erörterten Fällen der zweiten (Fig. 3a) und dritten (Fig. 4) Ausführungsformen ist der Prüfkopf 56 direkt an der Stirnseite 104 des Prüfkopf- Adapterrings 54 montiert, die an dem Prüfkopf 56 am nächsten anstößt. Der bekannte Spaltring-Kabelachszapfen erlaubt eine Montage nur an der Innenfläche 88 des Kabelachszapfens in einer Art und Weise ähnlich der in Fig. 2a gezeigten ersten Ausführungsform. Dies ist deshalb der Fall, weil der bekannte Kabelachsezapfen geschlossen ist, während die Wand 70 des Kabelschwenkgehäuses 52 der vorliegenden Erfindung offen ist und so einen Zutritt zu der Stirnseite 104 des Prüfkopf-Adapterrings 54 erlaubt.
Theoretisch wäre es möglich, den Prüfkopf 56 direkt an der Stirnseite 104 des Prüfkopf-Adapterrings 54 bei dem bekannten Spaltring-Kabelachszapfen zu befestigen, wenn die Dicke der Stirnseite 104 genügend groß wäre. Die Stirnseite 104 müßte über die an der Wand 70 ausgebildete Lippe hinaus verlaufen, sodaß die Stirnseite 104 frei liegen würde. Weil in der Stirnfläche 104 bei dem bekannten Spaltring-Kabelachszapfen eine Umfangsführung ausgebildet ist, müßte die Dicke der Stirnseite 104 genügend groß sein, um sowohl die Ausbildung der Führung wie auch die Befestigung des Prüfkopfes 56 zu erlauben.
Die Dicke der Stirnseite 104 ist jedoch bezüglich der Gesamtgeometrie des Systems kritisch und muß minimiert werden. Es ist so nicht möglich, den Prüfkopf 56 direkt an der Stirnseite 104 des Prüfkopf-Adapterrings 54 bei dem bekannten Spaltring-Kabelachszapfen zu befestigen. Der Außendurchmesser des Rings 54 muß kleiner sein als die Dicke des Prüfkopfs 56, sodaß die Schwergewichtmitte der Auslegerlast durch die Mitte des Rings 54 hindurchgeht. Der Außendurchmesser muß außerdem klein gehalten werden, insbesondere so klein, daß der Ring 54 sich unter der oberen Fläche der Ankoppelungsplatte befindet, die oben auf dem Prüfkopf 56 positioniert ist, um eine Interferenz bei dem Ankoppeln an große Hantiergeräte bzw. Sekundanten zu verhindern. Mit Rücksicht auf die Beschränkungen bezüglich des Außendurchmessers des Prüfkopf-Adapterrings 54 wird der Innendurchmesser des Rings 54 verringert, wenn die Dicke der Stirnseite 104 vergrößert wird; aber dieser Innendurchmesser muß ausreichend groß sein, um das relativ große Kabel zu dem Prüfkopf 56 zu führen. Durch das Vorsehen eines offenen Kabelschwenkgehäuses 52 kann die vorliegende Erfindung eine dünnere Stirnseite 104 eingliedern und trotzdem einen Montagevorteil erreichen.
Für eine akzeptierbare Handhabung ist es sehr wichtig, daß die Auslegerlast, die außer von anderen Komponenten durch das Kabel und den Prüfkopf 56 geschaffen wird, in dem Prüfkopf-Adapterring 54 ausgeglichen wird. Die Schwergewichtmitte (Cg) der Auslegerlast kann nicht symmetrisch fluchten, wenn bpsw. das Kabel den Prüfkopf 56 nicht symmetrisch um Cg herum verbindet (es ist anzumerken, daß das Kabel bei einigen Gestaltungen an einer Kante des Prüfkopfes 56 befestigt sein kann). Ein solcher Fluchtungsfehler kann die Schwierigkeit des Ausgleichens verschlimmern.
Fig. 1 zeigt einen Weg, mit welchem der Ausgleich erreichbar ist. Eine Federanordnung 106 ist über ein Federgehäuse 108 an dem Gelenkgehäuse 36 befestigt. Innerhalb des Gehäuses 108 sind zwei separate Federn vorgesehen, um die Auslegerlast zu kompensieren. Auf der Lastseite des Kabelschwenkgehäuses 52 (in der positiven x-Richtung) enthält das Federgehäuse 108 eine Tellerfeder (nicht gezeigt). Diese Tellerfeder wird durch einen Kolben (ebenfalls nicht gezeigt) geführt und durch eine Tellerfederschraube 110 installiert. Ein Kardanstift 112 verbindet die Tellerfeder und die Kolbenanordnung der Federbaugruppe 106 mit der Gelenkbaugruppe 22. Gegenüberliegend zu der Lastseite des Kabelschwenkgehäuses 52 (in der negativen x-Richtung) enthält das Federgehäuse 108 eine Spiralfeder (nicht gezeigt) Diese Spiral- oder Druckfeder wird durch einen Kolben (ebenfalls nicht gezeigt) geführt und durch eine Spiralfederschraube 114 eingestellt. Ein Kardanstift (nicht gezeigt) verbindet die Spiralfeder und die Kolbenanordnung der Federbaugruppe 106 mit der Gelenkbaugruppe 22. Die Spiralfeder wird für eine Kalibrierung benutzt, um die bei der Tellerfeder vorhandene Toleranz zu kompensieren.
Die in den Fig. 1, 2a und 2b, 3a und 3b sowie 4 gezeigten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung benutzen die Federbaugruppe 106 für einen Ausgleich der Auslegerlast. Die Last kann auch ausgeglichen werden ohne Verwendung einer Federbaugruppe durch die Bereitstellung des Prüfkopf-Adapterrings 54 in einer versetzten Position, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Um sicherzustellen, daß die Schwergewichtmitte der Last durch die Mitte des Ringes 54 in der x-Richtung hindurchgeht sowie durch die Mitte des Flansches 48 in der z-Richtung, ist der Träger 50 mit einer z-förmigen Gestaltung ausgebildet. Alternativ kann die Last auch ausgeglichen werden ohne die Verwendung einer Federbaugruppe durch die Bereitstellung eines Cg Achszapfens in der Cg Achse durch die Arme des in Fig. 3a gezeigten Jochs 96.
In der Zeichnung nicht dargestellt, jedoch gewöhnlich vorhanden als ein Teil des Kabelachszapfens der vorliegenden Erfindung, ist ein herkömmlicher Kabelachszapfen-Verriegelungsknopf. Ein solcher Verriegelungsknopf ist typischerweise in dem Kabelschwenkgehäuse 52 angeordnet und kann mit dern Prüfkopf-Adapterring 54 zusammenwirken, um den Ring 54 ortsfest zu verriegeln.
Obwohl die Erfindung hier dargestellt und beschrieben wurde mit der Ausführungsform in einem Geräteprüfsystem, welches eine Abstütz- bzw. Trägerstruktur, ein Stellwerk, ein Kabelschwenkgehäuse, das einen im wesentlichen kreisförmigen Durchgang definiert, der an einer Seite vollständig offen ist, einen gespaltenen Prüfkopf-Adapterring, einen Prüfkopf, einen Prüfschrank, ein Kabel und einen Kabelträger umfaßt, ist trotzdem nicht beabsichtigt, daß sie auf die gezeigten Details beschränkt ist.

Claims

1. Geräteprüfsystem zum Auswerten elektronischer Geräte, bestehend aus:

einem beweglichen Stellwerk (12);

einem Kabelschwenkgehäuse (52);

einer Einrichtung zur Befestigung des Kabelschwenkgehäuses (52) an dem Stellwerk (12);

einem Prüfkopf-Adapterring (54);

einer Einrichtung zur rotierbaren Positionierung des Prüfkopf-Adapterrings (54) in dem Kabelschwenkgehäuse (52);

einem Prüfkopf (56);

einer Einrichtung zur Befestigung des Prüfkopfs an dem Prüfkopf-Adapterring (54) für eine Schwenkbewegung des Prüfkopfes (56); und

einem Kabel, das mit dem Prüfkopf (56) verbunden ist und durch den Prüfkopf-Adapterring (54) hindurchgeht;

dadurch gekennzeichnet, daß

das Kabelschwenkgehäuse (52) halbkreisförmig ist und eine innere Radialfläche (68) mit einem Krümmungsradius aufweist, der im wesentlichen dem Krümmungsradius des Prüfkopf-Adapterringes (54) entspricht;

das Kabelschwenkgehäuse (52) mit einer Lippe (60) versehen ist, die nur von einer Seitenkante der inneren Radialfläche (68) vorsteht, sodaß diese Lippe die Bewegung des Prüfkopf-Adapterringes (54) entlang einer seiner axialen Richtungen blockiert;

der Prüfkopf-Adapterring (54) eine erste Hälfte (72) und eine zweite Hälfte (74) hat; und

eine Einrichtung die erste Hälfte (72) des Prüfkopf- Adapterringes (54) mit der zweiten Hälfte (74) des Prüfkopf-Adapterringes (54) verbindet.

2. Geräteprüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem die Verbindungseinrichtung besteht aus:

(a) einem Paar von Kanten, von welchen jede eine Vielzahl von Durchgängen an der ersten Hälfte (72) des Prüfkopf-Adapterringes (54) hat,

(b) einer entsprechenden Vielzahl von Paßstiften (76) die an der zweiten Hälfte (74) des Prüfkopf-Adapterringes (54) für einen Eingriff mit den Durchgängen ausgebildet ist und eine Verbindung dort bildet, wo sich die erste Hälfte (72) und die zweite Hälfte (74) des Prüfkopf-Adapterringes (54) miteinander verbinden und

(c) wenigstens einem Paar Ringhalter (78) , die an dem Prüfkopf-Adapterring (54) über der Verbindung befestigt sind und die Paßstifte (76) in den Durchgängen halten.

3. Geräteprüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem die rotierbare Positionierungseinrichtung besteht aus:

(a) einer Stirnseite des Prüfkopf-Adapterrings (54) neben der Lippe (60) an der einen Seite des Kabelschwenkgehäuses, wobei in dieser Stirnseite eine Führung ausgebildet ist,

(b) einem Umfang des Prüfkopf-Adapterringes (54) mit einer radialen Nut,

(c) einer Vielzahl horizontaler Nockenfolger (64), die an der Lippe (60) des Kabelschwenkgehäuses (52) für einen Eingriff mit der Führung positioniert sind, und

(d) einer Vielzahl radialer Nockenfolger (66), die an der inneren Radialfläche des Kabelschwenkgehäuses (52) für einen Eingriff mit der Radialnut positioniert sind.

4. Geräteprüfsystem nach Anspruch 3, bei welchem die horizontalen Nockenfolger (64) senkrecht zu den radialen Nockenfolgern (66) positioniert sind.

5. Geräteprüfsystem nach Anspruch 4, bei welchem zwei horizontale Nockenfolger (64) und drei radiale Nockenfolger (66) vorhanden sind.

6. Geräteprüfsystem nach Anspruch 5, bei welchem die beiden horizontalen Nockenfolger (64) und zwei der drei radialen Nockenfolger (66) linear entlang sich imaginär kreuzender Linien angeordnet sind.

7. Geräteprüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem die Befestigungseinrichtung besteht aus:

(a) einer Innenfläche, die an dem Prüfkopf-Adapterring (54) ausgebildet ist,

(b) einem Prüfkopfträger (86), der an der Innenfläche des Prüfkopf-Adapterringes (54) befestigt ist, und

(c) einer Stange (94), die an dem Prüfkopf (56) an einem Ende befestigt ist und mit dem Prüfkopfträger (86) im Eingriff ist.

8. Geräteprüfsystern nach Anspruch 1, bei welchem die Befestigungseinrichtung ein Joch (96) aufweist, welches den direkt an dem Prüfkopf-Adapterring (54) befestigten Prüfkopf (56) abstützt und wenigstens teilweise umgibt.

9. Geräteprüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem die Befestigungseinrichtung einen an dem Prüfkopf ausgebildeten und direkt mit dem Prüfkopf-Adapterring (54) verbundenen Vorsprung (102) aufweist.

10. Geräteprüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem der Außendurchmesser des Prüfkopf-Adapterringes (54) kleiner ist als die Dicke des Prüfkopfes (56).

11. Geräteprüfsystem nach Anspruch 1, bei welchem die Schwerpunktmitte der durch den Prüfkopf-Adapterring (54) getragenen Auslegerlast durch die Mitte eines Spaltring- Kabeldrehzapfens hindurchgeht.