JP2005523445A - テストヘッド位置決めシステム - Google Patents

Abstract

テストヘッドを位置決めするための架台作動装置である。テストヘッドは３つの自由度を規定する支持構造物と、第１のロックと、第２のロックとを備える。３つの自由度は第１のロックと第２のロックを作動することによって防止される。

Description

本発明は電子テストヘッド位置決め装置の分野に関する。特に、テストヘッドを複数の自由度で操作できるテストヘッド位置決め装置に関するものである。

集積回路（ＩＣ）および他の電子装置の自動テストにおいては、特別な機械（以後、「周辺装置」と呼ぶ）が使用され、これは、テストされる装置を自動テストシステムによりテストするために、位置的に配置するものである。周辺装置にはウェハープローバーやパッケージハンドラーなどが含まれ、使用される周辺装置の特定の形体はそれが使用される製造段階により決まる。電子テスト自体は大きくて高価な自動テストシステムによって行われ、該システムは周辺装置と接続および連結されることが必要であったテストヘッドを有している。このようなテストシステムでは、テストヘッドは、通常、４０〜１０００キログラム単位の非常に重いものであった。この重さの理由は、テストヘッドは正確な高速電子タイミング信号とともに他のデータ信号を使用し、このため電子回路をテスト中のデバイスに可能な限り接近して配置しなければならないからである。従って、テストヘッドは、精巧なデバイスの高速テスト処理を実現するために、電子回路が高密度にパッケージ化されたものであった。

テストヘッド位置決めシステムは周辺装置に関連してテストヘッドを位置決めするために使用することができる。テストヘッドが周辺装置に対して位置的に正確であるときは、テストヘッドと周辺装置とはアライン（直線配置）されたと呼ばれる。テストヘッドと周辺装置とがアラインされると、壊れやすいテストヘッドと周辺電気コネクタとが結合（即ち、連結）されることができ、テストヘッドと周辺装置間でのテスト信号の転送を可能とする。連結する前に、壊れやすいテストヘッドと周辺電気コネクタとは、壊れやすい電気コネクタを破損することを避けるために、正確に直線配置されなければならない。

このような壊れやすい電気コネクタの正確な直線配置を可能にするために、電子テストヘッド位置決め装置は、典型的には、テストヘッドを６自由度で空間を移動させることを容易にするものである。図９に示すように、動きの６自由度が規定される。本発明の実施例による位置決め装置はこれら動きの６自由度を達成している。図９は、左右方向の動きであるＸ軸方向の動きと、上下方向の動きであるＹ軸方向の動きと、内外方向の動きであるＺ軸方向の動きと、Ｙ軸の回りを回る動きであるシータ(Θ)動きと、Ｘ軸の回りを回る動きであるピッチ動きと、Ｚ軸の回りを回る動きであるロール動きとを図示している。

さらに、テストヘッド位置決め装置はまた、典型的には、テストヘッドに対して実質無重量または意のままになる状態を提供し、テストヘッドは各自由度に対して手動で操作可能であり、周辺装置に関してテストヘッドの正確な連結および分離が実現される。電子テストヘッド位置決め装置の例がSmithによる先行特許（米国特許 No. 4,527,942）に開示されており、ここでは参照のため導入されている。この特許は、テストヘッドが実質無重力状態となり、６自由度で移動を可能とする位置決め装置構成体を開示している。

６自由度を提供するために、テストヘッドは架台構成体に取り付けられ、該架台構成体はテストヘッド用のＵ形状のホルダーであってもよい。架台構成体は、米国特許 No. 4,527,942、Smithによる特許（米国特許 No. 4,705,447）、およびHoltによる特許（米国特許 No. 5,450,766）に開示されている。架台は典型的には必要な自由度のうち少なくとも２つを規定する。テストヘッドを保持するために架台が使用された場合、架台を周辺装置と連結された後の場所に容易且つ迅速に連結することに問題があった。

本発明によれば、テストヘッドを位置決めするための架台作動装置は、３自由度を規定する支持構造物と、第１のロックと、第２のロックとを備える。３自由度は前記第１のロックと第２のロックを作動することにより防止される。

位置決めシステム１５０の詳細が図１Ａ及び図１Ｂに示され、同図において支柱１０２が設けられている。支柱１０２の詳細は、例えば、ここで参照導入された２０００年１月１２日出願の出願番号PCT/US/00/00704であって２０００年７月２０日付公開の特許出願ＷＯ00/41536に開示されている。

図示のように、支柱１０２の前面上には、垂直レール１０４が支柱１０２の前面に取り付けられている。垂直レール１０４は、例えば、支柱１０２の長手方向に延在している。図１Ｂと２Ｃを参照して、さらに以下に記載するように、アーム装置１００が垂直支持部、即ち、時々垂直移動プレート１０８と呼ばれるメインアーム構造１０８に連結され、アーム装置１００は垂直レール１０４に沿って上下方向に移動することができる。図１Ａに示すように、垂直移動プレート１０８が垂直レール１０４に沿って上下方向に移動するときにその移動範囲を制限するために、垂直レール１０４の上限および下限位置に適当なバンパー１０７Ａ〜１０７Ｄを設けても良い。

垂直移動ボールスライド部１０５は垂直レール１０４と契合して垂直レール１０４上を摺動する。図２Ａと２Ｃを参照して、垂直移動プレート１０８が垂直移動ボールスライド部１０５に取り付けされている。これにより、垂直移動ボールスライド部１０５が垂直レール１０４上を摺動するときに、垂直移動プレート１０８もまた垂直移動ボールスライド部１０５とともに上下方向に移動する。

複数のケーブル１０６が垂直移動プレート１０８に取り付けられている。ケーブル１０６を垂直移動プレート１０８に取り付ける手段は図示していないが、この取り付けは当業者に公知の方法で実現できる。これらケーブルは滑車体９２２で受け止められている。ケーブルは滑車体９２２を跨って延び、支柱１０２内に配置された逆加重システム（図示せず）内に下降している。逆加重システムの例は米国特許 No. 4,527,942と米国特許 No. 5,450,766に開示されている。

前述のように、垂直移動プレート１０８はケーブル１０６に取り付けられている。従って、垂直移動プレート１０８は、また、それの逆バランスシステムへの取り付けをケーブル１０６を介して行うことにより、実質無重力状態で上下方向に移動することができる。

図２Ａ〜２Ｃを参照して、垂直移動プレート１０８についてさらに詳細に説明する。垂直移動プレート１０８は垂直移動ロック機構１１０を有し、このようなロック機構として、２０００年１月１２日出願の出願番号PCT/US/00/00704であって２０００年７月２０日付公開特許出願ＷＯ00/41536に開示されているようなロック機構が利用できる。

低摩擦の水平横方向の移動を実現するために、垂直移動プレート１０８は上部スロット１０８ａおよび下部スロット１０８ｂを有する。レール保持部１１２ａ，ｂがそれぞれスロット１０８ａ，ｂ内に設けられている。レール保持部１１２ａ，ｂはＬ形状の部材であり、垂直移動プレート用スロット１０８ａ，ｂを介して垂直移動プレート１０８の垂直面に取り付けられることで、それぞれの水平面を提供する。このように、レール保持部１１２ａは２つの水平面１１２ｃ，１１２ｄと上方向に向いた面１１２ｃと下方向に向いた面１１２ｄとを形成している。同様に、レール保持部１１２ｂは２つの水平面１１２ｅ，１１２ｆと上方向に向いた面１１２ｅと下方向に向いた面１１２ｆとを形成している。図示の実施の形態では、水平レール１１４ａは、レール保持部１１２ａの上向き水平面１１２ｃ上に設けられて上方向に向いている。水平レール１１４ｂは、レール保持部１１２ｂの下方向に向いた水平面１１２ｆに取り付けられている。これにより、水平レール１１４ｂは下向きに突出している。レール１１４ａと１１４ｂは互いに実質平行であり、レール保持部１１２ａ，１１２ｂを介して垂直移動プレート１０８に連結されている。

ボールスライド部１１６ａは、レール１１４ａと契合しレール１１４ａ方向に摺動する一対のベアリングである。即ち、ボールスライド部１１６ａはレール１１４ａの上部に設けられている。さらに、ボールスライド部１１６ｂは、レール１１４ｂと契合した一対のベアリングである。即ち、ボールスライド部１１６ｂはレール１１４ｂの下部に設けられている。よって、ボールスライド部１１６ｂはレール１１４ｂ方向に摺動する。ボールスライド部１０５，１１６ａ，ｂ、レール１０４，１１４ａ，ｂは、例えばＮＳＫ会社で製造されている。ボールスライド取付板１１８ａ，ｂもまた含まれている。ボールスライド取付板１１８ａはボールスライド部１１６ａの上部に取り付け配置されている。ボールスライド取付板１１８ｂはボールスライド部１１６ｂの下部に取り付け配置されている。

肘状据付台プレート１２０が含まれている。本発明の実施例では、肘状据付台プレート１２０は、ボールスライド取付板１１８ａからボールスライド取付板１１８ｂまで延在する単板である。本発明の他の実施例では、肘状据付台プレート１２０は、単板の代わりに、ボールスライド取付板１１８ａと１１８ｂにそれぞれ止着された２個の分離した肘状据付台プレート部分に置き換えることもできる。さらに他の実施例では、ボールスライド取付板１１８ａと１１８ｂと肘状据付台プレート１２０はすべて単一の鋳物で合体してもよい。

このように、肘状据付台プレート１２０はボールスライド部１１６ａ，ｂとともに水平に横方向に摺動する。以下に説明するように、肘状据付台プレート１２０はテストヘッドの荷重を支える。これにより、４つのボールスライド部１１６ａ，ｂは負荷の水平移動を行うとともに負荷の荷重及びトルクを支える。水平で横方向の移動に対抗する摩擦は、ボールスライド部１１６ａ，ｂに関係する摩擦により決定され、次にそれらのそれぞれの荷重と方向定位により決定される。本発明者は、２本のレール１１４ａ，ｂを垂直方向に突起するように水平面上に設けることにより、摩擦は、レールを水平方向に突起するように設ける時に受ける摩擦に比べてかなり低減されることを発見した。他の実施例では、レール１１４ａは下方に突起するようにレール保持部１１２ａの下方向きに面している水平面１１２ｄ上に設けてもよく、同様に、レール１１４ｂは上方に突起するようにレール保持部１１４ｂの上方向きに面している水平面１１２ｅ上に設けてもよい。更に他の実施例として、レール１１２ａ，ｂをそれら両方とも上向きまたは下向きに突起するように設けることが可能であることは明らかである。

肘状据付台プレート１２０はロック突部１２６を有する。ロック棒１２８は、好ましくは、ボールスライド取付板１１８ａの上面に取り付けられる。ロック棒１２８にはロック突部１２６内に形成された開口と一致するスロットが形成されている。これにより、ロック１３０はロック突部１２６内の開口を通り、さらにロック棒１２８内のスロットを通って延在している。ロック１３０が作動されると、摩擦がロック棒１２８の内面に付加され、ロック棒１２８に対する肘状据付台プレート１２０の移動が防止される。

ストッパー１５２が肘状据付台プレート１２０の背後に任意に配置されている。スロット１１５Ｅがレール保持部１１２ｂの端部に沿って形成されている。これにより、肘状据付台プレート１２０が横方向に摺動するときに、ストッパー１５２はレール保持部１１２ｂ内に形成されたスロット内を摺動する。これにより、垂直移動プレート１０８に対する肘状据付台プレート１２０の移動をさらに制御している。

上部ベアリングブロック１２２ａが、肘状据付台プレート１２０の上部に取り付けられて延在している。下部ベアリングブロック１２２ｂが、肘状据付台プレート１２０の下部に取り付けられて延在している。上部ベアリングブロック１２２ａと下部ベアリングブロック１２２ｂは、一致する開口を有している。図２Ｃは上部ベアリングブロック１２２ａ内の開口１２１の位置を示す。下部ベアリングブロック１２２ｂ内の一致する開口は図示されていない。円筒体１２４は上部ベアリングブロック１２２ａと下部ベアリングブロック１２２ｂ間に配置されている。円筒体１２４は、上部ベアリングブロック１２２ａと下部ベアリングブロック１２２ｂ内に含まれた一致する開口内で回転する。

円筒体１２４の下端部には円筒体突部１３２が配置されている。円筒体突部１３２はロック１５４を収容する開口を有する。下部ベアリングブロック１２２ｂはロック１５４を収容する円弧状スロット１５６を有する。これにより、ロック１５４は円筒体突部１３２とロックスロット１５６を通過して延在している。ロック１５４を作動させることにより、円筒体１２４の回転動作を防止するために、摩擦がロックスロット１５６を介して下部ベアリングブロック１２２ｂの底面に沿って与えられる。

下部ベアリングブロック１２２ｂはまた任意のバンパースロット（図示せず）を備えても良い。また、任意のバンパーを円筒体突部１３２の底面に付加してもよい。これにより、円筒体突部１３２が回転するときに、任意のバンパーが任意のバンパースロットに沿って移動することができ、これにより任意のバンパーとバンパースロットが円筒体１２４の回転時の移動範囲を制限することを可能にしている。

円筒体１２４は前腕部２０２に取付けられるか、または前腕部２０２を備える。前腕部２０２は図２Ｃと図３により明確に図示されている。前腕部２０２の上部にギアボックス２０４が設けられている。ギアボックス２０４内の歯車は連結シャフトによりクランク２０６を介して回転される。クランク２０６が回転するときに、ギアボックス２０４内の歯車が回転して、ギアボックス２０４の外部に延在するギアボックスシャフト（見えない）の回転を引き起こす。ギアボックスシャフトは、クランク２０６の回転により直接回転される連結シャフトと直交している。滑車２１８がギアボックスシャフトに装着されている。これにより、クランク２０６の回転により滑車２１８が回転する。ベルト２１６がまた滑車２１０と契合している。滑車２１０は、前腕円筒体２０８内にあって前腕円筒体２０８の前面から裏面に延びる駆動シャフト（図示せず）に装着されている。架台据付フランジ２１１が前腕円筒体２０８の前面で駆動シャフトに装着され、滑車２１０は前腕円筒体２０８の後方で駆動シャフトに装着されている。これにより、クランク２０６が回転すると、滑車２１８が回転する。滑車２１８の回転によりベルト２１８が移動する。ベルト２１６の移動により、滑車２１０と見えない駆動シャフトと架台据付フランジ２１１が回転する。

例えば、図１Ｂと４Ａに示す架台２２０は架台据付フランジ２１１に取り付けられている。これにより、架台据付フランジ２１１が回転すると、架台２２０もまた回転する。ブラケット２１２が滑車２１０の後部に取り付けられている。ケーブルトロウェル２１４がブラケット２１２に取り付けられている。これにより、テストヘッドをテストシステムキャビネット（図示せず）に接続するケーブルは、テストシステムキャビネット（図示せず）に到達する前に、テストヘッドからケーブルトロウェルを通って伸張している。このように、クランク２０６を回転させることにより、ケーブルはケーブルトロウェル２１４内を架台２２０の回転とともに動くことができる。

テストヘッドの負荷が架台２２０に装着されると、それはボールスライド取付板１１８ａ，１１８ｂ、前腕部２０２を含む多数の水平支持構造体を介して垂直移動プレート１０８に連結される。ボールスライド部１１６ａ，１１６ｂもまた水平支持構造体をレールに連結し、水平支持構造体は垂直移動プレートに対して水平に配置される。

ここで図４Ａ−Ｃ，６Ａを参照して、架台２２０に関してさらに詳細部が示されている。架台２２０は架台後部４１０と架台側部４２０Ａ，４２０Ｂを備える。コーナーブラケット４３０が設けられ、架台側部４２０Ａ，４２０Ｂを架台後部４１０に取り付けている。

図１Ｂ，４Ａ−Ｃに示すように、架台作動装置５００は架台４２０に備えられ、架台作動装置５００は、テストヘッドが固定され保持されるテストヘッド取付ブロック５２５を有する。架台作動装置５００はｎ自由度を規定する。一実施例では、それは次に述べる３つの自由度を規定している。即ち、第１は、平行前進・後退移動が、架台側部４２０Ａ，４２０Ｂと実質平行な第１の平行移動軸（内外方向の軸）５４７の方向に得られる。第２は、取付ブロック５２５と直交する第２の軸（タンブル軸）５４８の回りの回転またはピッチ動作として公知のピボット動作である。第３は、内外方向の軸５４７とタンブル軸５４８の両方に直交する第３の軸（シータ軸）５４９の回りのシータ軸回転動作として公知のピボット動作である。これら３自由度は、テストヘッドが内部方向及び外部方向に移動し、タンブル軸およびシータ軸の回りに必要に応じて同時または別々にピボット動作をすることを可能にしている。

一実施例では、タンブル軸とシータ軸の一方または両方は、テストヘッドおよびそれと関連の負荷の略重心を通過するように構成してもよい。これにより、このように配置された軸の回りの回転を平衡状態とすることができ、その軸に関して実質無重力状態を得ることができる。レール１０４とボールスライダ１０５により得られる垂直移動と、レール１１４ａ，ｂとボールスライダ１１６ａ，ｂにより得られる水平移動と、架台取付フランジ２１１により得られる回転動作により、テストヘッドの位置決めに必要なさらに３つの自由度（２個の平行移動と１個の回転）が得られる。（ギアボックス内のバックラッシュ及び・または滑車２１８，２１０およびベルト２１６のシステムは、第３の回転自由度におけるコンプライアンスを提供するのに使用してもよい。一実施例では、滑車２１０は、滑車２１０内に拡大された解除穴を通過する３つのねじでシャフト（図示せず）に装着され、滑車２１０がシャフト（図示せず）に対して回転的にスリップすることを可能にしている。）

以下の説明では、架台２２０と装着された架台作動装置５００は、クランク２０６と架台据付フランジ２１１とにより１８０°以上で回転可能であることに留意すべきである。しかし、議論を簡単にするために、上方と下方、上部と下部、底部と頭部等の用語は、図示の方向性における機構を説明するために単に使用されているにすぎない。

架台作動装置５００の概観とそれの架台側部４２０Ａとの関係性について図６Ｂ，図７を参照して以下に説明する。スライドアーム５１０は、架台側部４２０Ａに実質平行に配置されたレール６７０とボールスライド７７０とによって架台側部４２０Ａに摺動可能に装着されている。これにより、摺動アーム５１０は内外方向の軸５４７に沿った平行移動を行っている。カムフォロワーブロック６４０はピボットベアリング６５０により摺動アーム５１０に回転可能に装着されている。このように、カムフォロワーブロック６４０は回転軸５４８を回る回転運動を規定している。取付ブロック５２５と頭部及び下部ガイドブロック５２０，５２２より成る取付装置は、カムフォロワー６１０ａ，ｆによりカムフォロワーブロック６４０と連結されている。この装着装置はシータ軸５４９の回りの回転を規定するために配置されている。これらの特徴と性能について以下にさらに詳述する。

架台作動装置５００の架台２２０への取付は図６Ｂにより明確に示されている。ここでは、特に、架台側部４２０Ａが示されている。ロックブロック５４０はロックシャフト５４３Ａが挿入される開口を有する。図示のように、ロックシャフト５４３Ａは自在継手５４４Ａにより連結シャフト５４５Ａと連結されている。連結シャフト５４５Ａは次に自在継手５４４Ｂにより据付スタッド５４６Ａに連結されている。据付スタッド５４６Ａはナット５４７Ａにより接続ブラケット５１８Ａに連結されている。接続ブラケット５１８Ａは、ねじ５１９により上部ガイドブロック５２０に取り付けられている。ロックねじ５４１Ａは、ロックシャフト５４３Ａがロックブロック５４０内に形成された開口内で移動することを防止するために機能することができる。上部ガイドブロック５２０の下部側はプレート即ちテストヘッド取付ブロック５２５の上部側に装着されている。テストヘッド取付ブロック５２５は穴５２６を有する。テストヘッド取付ブロック５２５をテストヘッドに取り付けるために、ねじが穴５２６に挿入される。

テストヘッド取付ブロック５２５は、その上面が上部ガイドブロック５２０の下面に固定装着されている。テストヘッド取付ブロック５２５は、その下面が下部ガイドブロック５２２の上面に固定装着されている。下部ガイドブロック５２２は円弧状シータガイドスロット６２２を有する。また、上部ガイドブロック５２０は同様の円弧状シータガイドスロット（図示せず）を有し、該スロットはシータガイドスロット６２２に面し、対向している。上部ガイドブロック５２０とテストヘッド取付ブロック５２５と下部ガイドブロック５２２は剛体のガイドブロック構造を構成している。一実施例では、ガイドブロック構造全体は架台の側部と負荷との間に位置する。別の実施例では、負荷の大きさはガイドブロック構造の大きさよりも小さくして、ガイドブロック構造の部分だけが架台の側部と負荷との間に位置する構成としてもよい。このような例では、少なくともガイドブロック構造の部分は架台と負荷との間に位置する。ガイドブロック構造は、それが架台と負荷との間に位置する平面内にあって架台と負荷との間の空間と交差する限り、架台の側部と負荷との間に位置するものと見なされる。

カムフォロワーブロック６４０が備えられている。それはテストヘッド取付ブロック５２５に隣接し、それらは、上部ガイドブロック５２０と下部ガイドブロック５２２間にトラップされ、後述するように、タンブル軸５４８の回りを共に回転し、内外方向の軸５４７に沿って共に移動可能である。取付ブロック５２５とガイドブロック５２０，５２２より成る固定ガイドブロック構造は、カムフォロワーブロック６４０に関して移動可能である。特に、後述するように、カムフォロワーブロック６４０はシータ軸５４９の回りに回転できないが、固定ガイドブロック構造はシータ軸５４９の回りに回転可能としてもよい。

カムフォロワーブロック６４０もまた架台の側部と負荷との間に位置している。カムフォロワーブロック６４０は、それが架台と負荷との間に位置する平面内にあって架台と負荷との間の空間と交差する限り、架台の側部と負荷との間に位置するものと見なされる。カムフォロワーブロック６４０はそれに装着された複数のカムフォロワー６１０ａ〜ｆを備える。以下に述べる追加のカムフォロワーは図示されていない。カムフォロワー６１０ａはカムフォロワーブロック６４０の上部から突き出ている。カムフォロワー６１０ｅとその他のカムフォロワー（図示せず）はカムフォロワーブロック６４０の底部から突き出ている。これにより、カムフォロワー６１０ｅと図示していないその他のカムフォロワーはシータガイドスロット６２２内を摺動する。同様に、カムフォロワー６１０ａは上部ガイドブロック５２０内に形成されたシータガイドスロット内を摺動する。さらに、（図６ｃ及び図７に示す）追加のカムフォロワー６１０ｂ〜ｅは、架台側部４２０Ａ方向に面するカムフォロワーブロック６４０の側部から突き出ている。カムフォロワー６１０ｂと６１０ｃは、上部ガイドブロック５２０の下面上を下面に沿って移動する。カムフォロワー６１０ｄと６１０ｆは、下部ガイドブロック５２２の上面上を上面に沿って移動する。

カムフォロワーブロック６４０はアーム５１５を有する。テストヘッド負荷がタンブル軸５４８の回りを回転すると、テストヘッドの動きは、以下に述べるように、テストヘッド取付ブロック５２５を介してアーム５１５に伝わる。上述のように、テストヘッドはテストヘッド取付ブロック５２５に固定装着されている。テストヘッド取付ブロック５２５は上部ガイドブロック５２０と下部ガイドブロック５２２に装着されている。従って、テストヘッドがタンブル軸５４８の回りを回転すると、テストヘッド取付ブロック５２５もタンブル軸５４８の回りを回転する。上部及び下部ガイドブロック５２０，５２２はテストヘッド取付ブロック５２５に装着されているので、それらはテストヘッド取付ブロック５２５のタンブル軸回転とともに回転する。

また、上述のように、カムフォロワー６１０ｂと６１０ｃは、カムフォロワーブロック６４０の前面上部から水平に突出して、上部ガイドブロック５２０の下面を押圧している。同様に、カムフォロワー６１０ｄと６１０ｆは、カムフォロワーブロック６４０の前面下部から水平に突出して、下部ガイドブロック５２２の上面を押圧している。従って、テストヘッド取付ブロック５２５がタンブル軸５４８の回りを時計方向に回転するときは、取付ブロック５２５の時計方向の回転により、上部及び下部ガイドブロック５２０，５２２は時計方向に回転して以下の動作が行われる。上部ガイドブロック５２０の下面がカムフォロワー６１０ｂを下方に押圧し、下部ガイドブロック５２２の上面がカムフォロワー６１０ｆを上方に押圧する。カムフォロワー６１０ｂと６１０ｆはカムフォロワーブロック６４０に装着されているので、カムフォロワー６１０ｂが下方に移動しカムフォロワー６１０ｆが上方に移動するときに、カムフォロワーブロック６４０はタンブル軸５４８の回りを時計方向に回転する。

逆に、テストヘッド取付ブロック５２５がタンブル軸５４８の回りを反時計方向に回転するときは、上部及び下部ガイドブロック５２０，５２２は反時計方向に回転して以下の動作が行われる。上部ガイドブロック５２０の下面がカムフォロワー６１０ｃを下方に押圧し、下部ガイドブロック５２２の上面がカムフォロワー６１０ｄを上方に押圧する。カムフォロワー６１０ｃと６１０ｄはカムフォロワーブロック６４０に装着されているので、カムフォロワー６１０ｃが下方に移動しカムフォロワー６１０ｄが上方に移動するときに、カムフォロワーブロック６４０は回転軸５４８の回りを反時計方向に回転する。よって、カムフォロワーブロック６４０が回転可能である限り、テストヘッドはタンブル軸の回りをどちらかの方向に回転することができる。

テストヘッドがシータ回転軸の回りを回転すると、テストヘッド取付ブロック５２５と上部ガイドブロック５２０と下部ガイドブロック５２２（即ち、ガイドブロック構造）は、カムフォロワー６１０ａが上部ガイドブロック５２０の下面内のシータガイドスロット内に挿入されることと、カムフォロワー６１０ｅおよび図示していないカムフォロワーが下部ガイドブロック５２２内のシータガイドスロット６２２内に挿入されることにより、案内される。ガイドブロック構造がシータ回転軸５４９の回りを回転するときは、カムフォロワーブロック６４０とアーム５１５はシータ回転軸５４９の回りを回転しない。その代わりに、カムフォロワーブロック６４０とアーム５１５は架台側部のアーム４２０Ｂと略平行状態となっている。同様に、下記のように、動きを伝える摺動アーム５１０は、架台側部４２０Ａと略平行状態のままで架台側部４２０Ａに摺動可能に装着されているので、シータ軸方向には動作しない。

架台側部４２０Ａへの装着について述べたすべての説明は架台側部４２０Ｂへの装着動作にも適用され、また、架台側部４２０Ｂへの装着について述べたすべての説明は架台側部４２０Ａへの装着動作にも適用されことは理解されるであろう。

要約すれば、摺動アーム５１０は架台側部アームに対して内外の並進動作方向にのみ移動できる。それはタンブル回転方向またはシータ回転方向には移動できない。カムフォロワーブロック６４０とアーム５１５は、架台側部４２０Ａまたは４２０Ｂに関して内外の並進動作方向またはタンブル回転方向にともに動作できる。それらはシータ回転方向には動作できない。テストヘッド取付ブロック５２５と上部及び下部ガイドブロック５２０，５２２は、内外の並進動作方向、タンブル回転方向およびシータ回転方向に動作できる。

例えば図４Ｃに示すように、テストヘッドはタンブル軸５４８の回りを反時計方向に約５°回転する。テストヘッドの動きはテストヘッド取付ブロック５２５とアーム５１５に伝達され、それらは両方とも架台側部４２０Ａに関して反時計回りに回転するように図示されている。一方、図４Ｂでは、テストヘッドはタンブル軸５４８の回りを時計方向に約５°回転する。図４Ｂではテストヘッドの動きはテストヘッド取付ブロック５２５とアーム５１５に伝達され、それらは両方とも架台側部４２０Ａに関して上方向に回転するように図示されている。図５，６Ｃ，７に最も明瞭に示すように、アーム５１５はロック５３０を収納する開口５１６を有する。

図７に最も明瞭に示すように、カムフォロワーブロック６４０は動軸回転ベアリング収容部として機能する円形の開口７５０を有する。図６Ｂと図７に最も明瞭に示すように、摺動アーム５１０が設けられている。動軸回転ベアリング部品６５０を動軸回転ベアリング収容部７５０内に挿入することにより、摺動アーム５１０はカムフォロワーブロック６４０とアーム５１５に連結される。これにより、アーム５１５とアーム保持ブロック６４０は摺動アーム５１０に関して回転することができる。ロック５３０（図５参照）が穴５１６とスロット５１１内で作動すると、摺動アーム５１０とアーム５１５間での相対的なタンブル軸５４８の回転を防止する。

組合せにおいて、ロックブロック５４０とロック５３０により形成される２個のロックは、３自由度を防止できる２個のロックより成る。換言すれば、架台２２０はｎ自由度を可能にする支持構造物であり、ロック５４１と５３０は、それらが作動するときにはｎ自由度を防止する（ｎ−１）個のロックとなる。

図７は架台側部４２０Ｂに装着される架台作動装置を示す。図７に最も明瞭に示すように、摺動アーム５１０には、ボールスライド７７０を収容するためのボールスライド据付ブラケット７７２が取り付けられている。従って、ボールスライド７７０と摺動アーム５１０はリニアガイドレール６７０に対して摺動可能である。リニアガイドレール６７０は順次、架台側部４２０Ｂに固定装着される。リニアガイドレール６７０とボールスライド７７０とボールスライド据付ブラケット７７２と摺動アーム５１０は摺動アーム構造を構成している。

架台作動装置５００の要素が動作可能であったり動作不可であったりする方法についてさらに説明する。摺動アーム５１０は、架台側部４２０Ａ及び４２０Ｂと略平行な内外方向の軸５４７方向の並進移動を行う。この並進移動は、摺動アーム５１０がボールスライド７７０に連結され、ボールスライド７７０がガイドレール６７０に沿って摺動することにより、可能となっている。摺動アーム５１０はガイドレール６７０を介して架台側部４２０Ａ及び４２０Ｂと連結されているので、摺動アーム５１０はタンブル軸５４８またはシータ軸５４９の回りを回転することはできない。従って、並進移動が存在しない状態では、架台作動装置５００の他の部分がいずれかの回転軸の回りを回転するときは、摺動アーム５１０は静止したままである。

アーム５１５は動軸回転ベアリング部品６５０と動軸回転ベアリング収容部７５０を介して摺動アーム５１０と連結される。従って、アーム５１０が内外並進方向に移動すると、アーム５１５もそれと共に移動する。即ち、アーム５１０と５１５は並進移動において一対の組として移動する。

上述のようなカムフォロワー６１０ｂ−ｄ，ｆと上部及び下部ガイドブロック５２０，５２２との作用により、アーム５１５とカムフォロワーブロック６４０とテストヘッド取付ブロック５２５はタンブル軸５４８の回りを回転できる。動軸回転ベアリング部品６５０と動軸回転ベアリング収容部７５０を備えたことにより、カムフォロワーブロック６４０とアーム５１５は架台側部４２０Ｂおよび摺動アーム５１０に関してタンブル軸５４８の回りを回転可能としている。前述のように、アーム５１５とカムフォロワーブロック６４０がタンブル軸方向に回転するときは、摺動アーム５１０はタンブル軸５４８の回りを回転しない。

摺動アーム５１０は動軸回転ベアリング部品６５０と動軸回転ベアリング収容部７５０を介してアーム５１５とカムフォロワーブロック６４０に連結されているが、摺動アーム５１０は並進方向の自由度を有するだけで架台側部４２０Ａに装着されているので、タンブル軸方向には回転されない。上述のように、摺動アーム５１０とアーム５１５とを連結したことにより、並進軸方向にのみ一致した移動を可能としている。

ガイドブロック構造（テストヘッド取付ブロック５２５と上部及び下部ガイドブロック５２０，５２２）は、カムフォロワー６１０ａ，６１０ｅとガイドブロック５２０，５２２に含まれる円弧状ガイドスロット６２２内で動作する図示していない他のカムフォロワーにより、シータ軸方向に回転可能である。ガイドブロック構造がシータ軸方向に移動することにより、アーム５１５やカムフォロワーブロック６４０または摺動アーム５１０がシータ軸方向に移動することはない。摺動アーム構造は並進方向の自由度だけを有して架台側部４２０Ａに装着されているので、回転することはできない。カムフォロワーブロック６４０とアーム５１５は、動軸回転ベアリング部品６５０と動軸回転ベアリング収容部７５０を介して摺動アーム構造と連結されているので、シータ軸５４９の回りに回転することはできない。

上述のように、架台側部４２０Ａ及び４２０Ｂの各々には完成した架台作動装置５００が取り付けられることは理解されるであろう。架台作動装置５００の動作について以下に説明する。架台作動装置５００の動作は、それが架台側部４２０Ａや４２０Ｂまたはその他に取り付けられているかにかかわらず、同じ動作である。しかし、両架台作動装置５００が一致して動作されるときは、それらの動作のあるものは互いに左右が逆の鏡像となるものもあるが、それらの動作のいくつかは互いに一致したものとなるであろう。架台作動装置５００のこれらの特徴について以下にさらに詳述する。

テストヘッドがテストヘッド取付ブロック５２５に装着されると、テストヘッドは前述のように架台内を１，２または３自由度で移動できることが必要であろう。図４Ａ−Ｃは架台側部４２０Ａ及び４２０Ｂに装着された架台作動装置５００の動きを示す。図４Ａの移動架台装置は中央または移動のない位置にある。即ち、架台作動装置も装着されたテストヘッドもいずれも何ら並進移動または回転移動を受けていない。

図４Ｂを参照して、移動架台装置とそのテストヘッドは並進移動されていないが、シータ軸での回転とピッチまたはタンブル軸の回転を受けていることが明らかであろう。シータ軸での回転は、図６Ａ，６Ｂ，６Ｃに示す円弧状シータガイドスロット６２２と上部ガイドブロック５２０の下側の円弧状シータガイドスロットとにより、案内される。シータ軸での回転は図４Ｂに矢印５４９で示すように、時計方向または反時計方向であってもよい。両円弧状シータガイドスロットの中心は上記シータ軸と一致した直線上にある。円弧状シータガイドスロットはシータ軸と直交する平面内にある同心円上に位置している。

第１の実施例では、ガイドスロットを含む円の中心によって定義されるシータ軸がテストヘッド負荷の略重心を通過するように、ガイドスロットとカムフォロワーが配置される。この実施例は、シータ軸での移動に関してテストヘッドの実質的に無重力状態を提供する観点において有利であり得る。別の実施例では、ガイドとカムフォロワーは、シータ軸とガイドを含む円の中心がテストヘッド負荷の重心に位置しないように、配置される。これは、テストヘッドのテスト位置がテストヘッドの重心近傍に位置していなくて、テスト位置の中心の回りのシータ軸での移動を行うことが望ましい場合には、有利であり得る。必要に応じて、実質的無重力状態は適当な荷重をテストヘッドに付加または削除することにより実現される。ピッチまたはタンブル軸回転は上述の部品要素により案内される。ピッチ回転は図４Ａ，Ｂ，Ｃの矢印５４８で示されるように時計方向または反時計方向でもよい。

次に、シータ軸及びタンブル軸回転とそれに連動するロックシャフト５４３Ａ，Ｂ、連結シャフト５４５Ａ，Ｂ、据付スタッド５４６Ａ，Ｂおよび自在継手５４４ａ−Ｄの構成における変形についてさらに詳述する。前述のように、図４Ａは、内外方向の並進が０，タンブル軸回転が０およびシータ軸回転が０である名目上の位置での架台作動装置５００を示す。これは「ゼロ、ゼロ、ゼロ位置」と呼ぶこともできる。図４Ａの斜視図からの光学的錯覚を克服するために、図８Ａ及び８Ｂは、架台側部４２０Ｂと、装着された架台作動装置５００Ｂと、関連する部品の上面図と内部正面図をそれぞれ示す。このゼロ、ゼロ、ゼロ位置において、ロックシャフト５４３Ｂと連結シャフト５４５Ｂ及び据付スタッド５４６Ｂは、架台側部４２０Ｂの上面の略中心線位置にあり、架台側部４２０Ｂの上面と側面の両方に略平行である略直線上に配列されていることを重視すべきである。架台側部４２０Ａに装着された同様の部品についても、ゼロ、ゼロ、ゼロ位置においては上記と同様に配置されている。

図４Ａ〜４Ｃ及び図８Ａ，８Ｂに示すように、取付ブロック５２５Ａ，Ｂは架台側部４２０Ａ，Ｂに関して３自由度で移動されるので、自在継手５４４Ｂ，Ｄはそれぞれそれらとともに移動する。ただし、自在継手５４４Ａ，Ｃは架台側部４２０Ａ，Ｂのそれぞれの上面上の一定の高さ位置でほぼ中心線上に位置したままである。自在継手５４４Ａ，Ｃは、ロックシャフト５４３Ａ，Ｂがそれぞれロックブロック５４０Ａ，Ｂ内を摺動するときに、架台側部４２０Ａ，Ｂと平行に並進のみできる構成としてもよい。取付プレート５２５ＡまたはＢのそれぞれの架台側部４２０ＡまたはＢに関する各特定位置として、それぞれの架台側部４２０ＡまたはＢに関するそれぞれの連結棒５４５ＡまたはＢの２つの端部用の空間内に特定位置がある。

シータ軸回転の説明を補完するために、テストヘッド取付ブロック５２５Ａの２個の端部は参照番号５２５ＡＡと５２５ＡＢで示されている。図４Ｂは、テストヘッド取付ブロック５２５Ａが時計方向に略５°だけシータ軸の回りに回転されているが、並進移動は起こっていないことを示す。このような回転は、端部５２５ＡＢが架台側部４２０Ａから幾分遠ざかるように時計方向に回転し、端部５２５ＡＡが架台側部４２０Ａに幾分近づくように時計方向に回転することを考えることにより、認識される。テストヘッド取付ブロック５２５Ａのこのような回転は、図４Ｂと図４Ａを比較することにより、さらに容易に認識される。この時計方向の回転は、自在継手５４４ＡとＢを曲げることにより、さらに可能となる。

図４Ｂは、自在継手５４４Ｂが架台２２０の中心に向かって内部方向に移動し、その結果、連結シャフト５４５Ａが自在継手５４４Ａから内部方向で架台２２０の中心に向かっていることを示す。これに対して、架台側部４２０Ｂに装着された架台作動装置５００Ｂに連結された自在継手５４４Ｄは、架台側部４２０Ｂの外部方向に移動している。その結果、連結シャフト５４５Ｂは、自在継手５４４Ｃから、架台２２０の中心から外方向に向かっている。連結シャフト５４５ＡとＢの必要な位置を確保するために、ロックシャフト５４３ＡとＢは必要に応じてロックブロック５４０ＡとＢ内を摺動すし、自在継手５４４Ａ〜Ｃは必要に応じて曲げられる。また、摺動アーム５１０とアーム５１５は両方とも架台側部４２０ＡとＢに略平行状態のままである。

図４Ｂはまた時計方向に約５°のタンブル軸回転を示す。この時計方向の回転は、図４Ｂのアーム５１５と摺動アーム５１０との相対位置を留意することにより認識される。即ち、アーム５１５は摺動アーム５１０に対して時計方向に回転されている。しかし、摺動アーム５１０とアーム５１５は両方とも架台側部４２０Ａに略平行状態のままである。再度、この回転は、図４Ｂと図４Ａを比較することにより、さらに容易に認識される。これの上向きの回転は、自在継手５４４ＡとＢを曲げることによりさらに可能となる。図４Ｂは、自在継手５４４Ｂが架台側部４２０Ａの上面に向かって下方に移動していることを示す。同様に、自在継手５４４Ｄが架台側部４２０Ｂの上面に向かって下方に移動している。その結果、連結シャフト５４５Ａと５４５Ｂは各々自在継手５４４ＡとＣから下方に向いてそれぞれの架台側部４２０Ａと４２０Ｂの方向に向かっている。連結シャフト５４５Ａと５４５Ｂの必要な場所を確保するために、ロックシャフト５４３ＡとＢは必要に応じてロックブロック５４０ＡとＢ内を摺動し、自在継手５４４Ａ〜Ｃは必要に応じて曲げられる。

図４Ｃでは、テストヘッド取付ブロック５２５Ａが反時計方向に略５°だけシータ軸の回りに回転されている。このような回転は、端部５２５ＡＡが架台側部４２０Ａから幾分遠ざかるように時計方向に回転し、端部５２５ＡＢが架台側部４２０Ａに幾分近づくように時計方向に回転することを考えることにより、認識される。テストヘッド取付ブロック５２５Ａのこのような回転は、図４Ｃと図４Ａを比較することにより、さらに容易に認識される。この時計方向の回転は、自在継手５４４ＡとＢを曲げることにより、さらに可能となる。

図４Ｃは、自在継手５４４Ｂが架台４２０Ｂの外側に向かって移動し、その結果、連結シャフト５４５Ａが自在継手５４４Ａから、架台２２０の中心から外側に遠ざかる方向に向かっていることを示す。これに対して、架台側部４２０Ｂに装着された架台作動装置５００Ｂに連結された自在継手５４４Ｄは、架台２２０の中心に向かって内部方向に移動している。その結果、連結シャフト５４５Ｂは、自在継手５４４Ｃから、架台２２０の中心に向かって内部方向に向かっている。連結シャフト５４５ＡとＢの必要な位置を確保するために、ロックシャフト５４３ＡとＢは必要に応じてロックブロック５４０ＡとＢ内を摺動し、自在継手５４４Ａ〜Ｃは必要に応じて曲げられる。また、摺動アーム５１０とアーム５１５は両方とも架台側部４２０ＡとＢに略平行状態のままである。

図４Ｃはまた反時計方向に約５°のタンブル軸回転を示す。この反時計方向の回転は、図４Ｃのアーム５１５と摺動アーム５１０との相対位置を留意することにより認識される。即ち、アーム５１５は摺動アーム５１０に対して時計方向に回転されている。しかし、摺動アーム５１０とアーム５１５は両方とも架台側部４２０Ａに略平行状態のままである。再度、この回転は、図４Ｃと図４Ａを比較することにより、さらに容易に認識される。この反時計方向の回転は、自在継手５４４ＡとＢを曲げることによりさらに可能となる。図４Ｃは、自在継手５４４Ｂが架台側部４２０Ａの上面から遠ざかる向きに上向きに移動していることを示す。同様に、自在継手５４４Ｄもまた架台側部４２０Ｂの上面から上向きに移動している。その結果、連結シャフト５４５Ａと５４５Ｂは各々自在継手５４４ＡとＣから上方に向いて、それぞれの架台側部４２０Ａと４２０Ｂから遠ざかる方向に向かっている。連結シャフト５４５Ａと５４５Ｂの必要な場所を確保するために、ロックシャフト５４３ＡとＢは必要に応じてロックブロック５４０ＡとＢ内を摺動し、自在継手５４４Ａ〜Ｃは必要に応じて曲げられる。

３自由度での動きを妨げるために、２個のロックの組が２組設けられている。１つの組は架台側部４２０Ａ上に内外方向のロックブロック５４０Ａとタンブルロック５３０Ａとを備えた構成である。第２番目の組は架台側部４２０Ｂ上に内外方向のロックブロック５４０Ｂとタンブルロック５３０Ｂとを備えた構成である。３自由度での動きを防止するために必要なことは、内外方向のロックブロック５４０Ａ，Ｂの一方をタンブルロック５３０Ａ，Ｂの一方と協働して作動させることだけである。２組は、余剰と操作者の便宜のために設けられたものである。本発明は、各ロック１つだけを備えた別の実施例においても実施可能である。

図６Ａに示すように、摺動アーム５１０は、摺動アーム５１０の幅方向のほぼ全長を横切るスロット５１１を有する。スロット５１１の幅は、アーム５１５の開口５１６が横断することができる種々の位置に一致している。または、スロット５１１は一定の幅で弧状に形成された構成としてもよい。例えば、図５に示すように、タンブルロック５３０はアーム５１５内の開口５１６と摺動アーム５１０内のスロット５１１を通って挿入される構成としてもよい。ロック５３０を作動させることにより、アーム５１５が摺動アーム５１０に関してタンブル軸動作することを防止している。

さらに、ロックシャフト５４３ＡとＢの動きは、その動きが内外方向の軸５４７に沿った並進であれ、シータ軸５４９またはタンブル軸５４８の回りの回転のいずれであっても、各新しい位置を確保するために、それぞれロックブロック５４０ＡとＢ内を摺動しなければならない。どんな自由度での動きも防止するために、タンブルロック５３０Ａまたは５３０Ｂは、ロック５４０Ａまたは５４０Ｂ、またはその両方と共に作動されねばならない。さもなければ、たとえ内外方向のロックブロック５４０ＡとＢの１つが作動された場合でも、タンブル軸動作は、連結シャフト５４５がそれの新位置に調整するときに、内外方向の移動となるであろう。

このように、タンブルロック５３０Ａ，５３０Ｂもまた作動されている場合は、ロック５４０Ａ，Ｂを作動することにより、２自由度での動き、即ち、前述の内外方向の並進移動とシータ軸回転移動を防止する。ロック５４０Ａ，Ｂが作動されると対応するシャフト５４３Ａ，Ｂはロックブロック５４０Ａ，Ｂを通過して摺動することができないので、シータ軸回転動作は防止され、従って、自在継手５４４Ａ−Ｄがさらに曲がることが防止され、架台作動装置の時計方向及び反時計方向のシータ軸回転が防止される。これにより、さらなる内外方向の移動が同様に防止される。このように、ロック５４０Ａ，Ｂは２自由度、即ち、１つの並進と１つの回転動作を防止し、特に、ロック５３０Ａ，Ｂがタンブル軸５４８の回りの回転を止めることと同時に、内外方向の移動５４７及びシータ軸５４９の回りの回転を止める。このように２個のロックは、直交する２本の軸の回りの回転と両回転軸に直交する第３の軸方向の並進移動を効果的に防止している。

本発明は特定の実施例を参照して図示されここに記載されているが、本発明は図示の詳細に限定されるものではない。むしろ、請求項に対応する範囲内であって本発明の請求範囲内の詳細では、種々の変形が可能である。特に、本発明は種々の図面で示したように記載している。しかし、本発明は、説明、記載および請求の範囲内に含まれる他の実施例においても実現可能である。本発明の部品は１構成例で示されているが、部品のいくつかは異なる構成としてもよい。

例えば、架台作動装置５００は、架台後部４１０に図示の構成よりもさらに接近して配置してもよい。また、架台作動装置５００は、架台側部４２０Ａ，４２０Ｂの外側に配置して異なる形状の負荷を収容する構成としてもよい。摺動アーム５１０内のスロット５１１は異なる形状及び／またはさらに小さくてもよい。アーム５１６内の開口５１６は、異なる形状及び／またはさらに大きくてもよい。カムフォロワー６１０ａはアーム支持ブロック６４０の中央ではない位置に配置してもよい。動軸回転ベアリング部品６５０は異なる形状を有してもよく、または摺動アーム５１０とアーム５１５間ではなくむしろテストヘッド取付ブロック５２５の外部に配置してもよい。テストヘッド負荷をテストヘッド取付ブロック５２５に直接取り付けるのではなく、他の部品をテストヘッドとブロック５２５間に配置してもよい。架台作動装置５００を２個ではなく１個だけ使用してもよい。架台は２個よりも多くの架台側部アーム部を有してもよく、架台作動装置は各架台側部アームに装着されてもよい。架台作動装置は必要に応じて種々の架台アームの内部または外部に装着してもよい。

本発明に係るテストヘッド位置決めシステムの部分の斜視図である。 本発明に係る特徴を示すテストヘッドシステムの斜視図である。 図１Ｂのテストヘッド位置決めシステムの垂直移動プレートの斜視図である。 レールとボールスライドを備えた垂直移動プレートの斜視図である。 テストヘッドを多方向に移動可能とする垂直移動プレート連結部材の斜視図である。 図１Ａ及び図１Ｂのテストヘッド位置決めシステムのクランク及びシリンダーサブシステムの斜視図である。 本発明に係るテストヘッド架台部品の中立位置における斜視図である。 本発明に係るテストヘッド架台部品の操作位置における他の斜視図である。 本発明に係るテストヘッド架台部品の他の操作位置における他の斜視図である。 テストヘッド架台部品の架台作動装置の斜視図である。 テストヘッド架台部品とテストヘッド架台部品の架台作動装置の分解組立図である。 図６Ａにおいて円６Ｂ内の領域のさらに詳細を提供する架台作動装置の分解組立図である。 図６Ａにおいて円６Ｃ内の領域のさらに詳細を提供する架台作動装置の分解組立図である。 他の架台作動装置の分解組立図である。 架台側部と装着された架台作動装置と関連する構成部品の上面図である。 架台側部と装着された架台作動装置と関連する構成部品の内部側面図である。 図示のシステムの６自由度を図式的に示す図である。

符号の説明

１０４，１１４，６７０ レール、 １０８，１２０ プレート、 １２６，１５４，５３０，５４１ ロック、 １５６，６２２ 円弧状スロット、 ２２０ 架台、 ４２０ 架台側部、 ５００ 架台作動装置、 ５１０ 摺動アーム、 ５１５ アーム、 ５２２ ガイドブロック、 ５２５ テストヘッド取付ブロック、 ５４７ 並進移動軸、 ５４８ タンブル軸、 ５４９ シータ回転軸、 ６１０ カムフォロワー

Claims (21)

1. ３つの自由度を規定する支持構造物と、
   第１のロックと、
   第２のロックとを備え、
   前記第１のロックと第２のロックを作動することによって、前記３つの自由度での移動が防止されることを特徴とするテストヘッド位置決め用の架台作動装置。
2. 前記３つの自由度は、第１軸心に沿う並進運動と、第２軸心の回りの第１の回転運動と、第３軸心の回りの第２の回転運動とを含む請求項１記載の架台作動装置。
3. 前記第１のロックと第２のロックを作動することにより、前記第１と第２の回転運動と前記並進運動とが防止される請求項２記載の架台作動装置。
4. 前記支持構造物は、第１の架台側部と該第１の架台側部に連結されたプレートを含むと共に、前記並進運動と前記第１の架台側部に実質平行である前記第１軸心を規定する請求項２記載の架台作動装置。
5. 前記第２軸心は前記第１軸心と直交する請求項４記載の架台作動装置。
6. 前記第３軸心は前記第１軸心及び前記第２軸心と直交する請求項５記載の架台作動装置。
7. 前記負荷に連結され、円弧形状のスロットを有する少なくとも１つのガイドブロックをさらに備え、
   前記円弧形状のスロットの中心は前記第３軸心と心合わせされ、
   前記円弧形状のスロットは前記第３軸心と直交する円上に位置する請求項６記載の架台作動装置。
8. 前記負荷に連結され、円弧形状のスロットを有する少なくとも１つのガイドブロックと、
   前記プレートに止着され、前記円弧形状のスロット内に挿入される少なくとも１つのカムフォロワーとをさらに備えた請求項４記載の架台作動装置。
9. 前記プレートに止着され、前記円弧形状のスロット内に挿入される少なくとも１つのカムフォロワーをさらに備え、
   前記円弧形状のスロットと前記少なくとも１つのカムフォロワーは、前記中心の回りの回転が前記負荷の重心にないように配置された請求項７記載の架台作動装置。
10. ３つの自由度を有するシステムであって、第１の自由度は第１軸心の回りの回転であり、第２の自由度は前記第１軸心と直交する第２軸心の回りの回転であり、第３の自由度は前記第１軸心と第２軸心の両方と直交する第３軸心に沿う並進であり、２個のロックを備え、両ロックが作動されると、全ての３自由度での動作が禁止されることを特徴とするシステム。
11. 垂直支持構造物と、
    （ａ）第１の上向き面と第１の下向き面の少なくとも１つと、（ｂ）第２の上向き面と第２の下向き面の少なくとも１つを含む複数の水平面と、
    複数の水平レールと、を備え、
    前記複数の水平レールの少なくとも１つは前記水平面の少なくとも１つに装着されていることを特徴とする負荷を位置決めするための装置。
12. 前記水平レールは、第１の垂直面内に突出する第１レールと第２の垂直面内に突出する第２レールを含む請求項１１記載の装置。
13. 前記第１の垂直面は前記水平面の１つと直交する請求項１２記載の装置。
14. 前記第２の垂直面は前記水平面の１つと直交する請求項１２記載の装置。
15. 負荷と連結するための水平支持構造物をさらに備え、該水平支持構造物は前記垂直支持構造物に対する位置決めのために前記水平レールの少なくとも１つに連結される請求項１２記載の装置。
16. 架台に対して負荷を位置決めするために架台の側部に止着された装置であって、
    前記架台の側部と前記負荷間において第１軸心に沿う並進運動するための摺動アーム構造物と、
    前記架台の側部と前記負荷間において、前記第１軸心と直交する第２軸心の回りで前記負荷を回転させるためのアーム支持ブロックと、
    少なくとも一部分が前記架台の側部と前記負荷間に位置し、前記第１軸心及び第２軸心と直交する第３軸心の回りで前記負荷を回転させるためのガイドブロック構造物とを備えたことを特徴とする装置。
17. 前記ガイドブロック構造物は、前記第２の回転運動を規定する少なくとも１つの円弧形状のスロットを有し、前記第３軸心は前記少なくとも１つの円弧形状のスロットの中心に位置している請求項１６記載の装置。
18. 前記摺動アーム構造物は前記架台の側部に止着され、
    前記アーム支持ブロックは前記摺動アーム構造物に近接するとともに、前記摺動アーム構造物と前記ガイドブロック構造物との間に配置され、
    前記ガイドブロック構造物は前記架台に連結されている請求項１６記載の装置。
19. 前記架台に連結された第１のロックと、
    前記摺動アーム構造物に連結された第２のロックとを更に備え、
    前記第１及び第２のロックを作動させることにより、前記並進運動と前記第１の回転運動と前記第２の回転運動が防止される請求項１６記載の装置。
20. 架台作動装置においてテストヘッドを位置決めするための方法であって、
    前記テストヘッドを第１の自由度で位置決めする工程と、
    前記テストヘッドを第２の自由度で位置決めする工程と、
    前記テストヘッドを第３の自由度で位置決めする工程と、
    前記架台に連結された第１のロックを作動させる工程と、
    前記架台に連結された第２のロックを作動させる工程とを備え、
    前記第１及び第２のロックを作動させることにより、前記３つの自由度での移動が防止されることを特徴とする方法。
21. 静止状態に維持された架台に対してテストヘッドを位置決めする方法であって、
    前記架台に対する直線運動を付与する工程と、
    前記架台に対するタンブル運動を付与する工程と、
    前記架台に対するシータ運動を付与する工程と、
    前記架台に連結された第１のロックを作動させる工程と、
    前記架台に連結された第２のロックを作動させる工程とを備え、
    前記第１及び第２のロックを作動させることにより、前記３つの自由度での移動が防止されることを特徴とする方法。
    

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