KR20050109615A

KR20050109615A - 테스트 헤드 위치지정 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20050109615A
Application number: KR1020057018541A
Authority: KR
Inventors: 크리스티안 뮬러
Original assignee: 인테스트 아이피 코포레이션
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-11-21
Also published as: WO2004090558A3; US20080122432A1; CN101806817B; US8035406B2; JP5564004B2; CN101806817A; DE04758607T1; EP1618394A2; CN1768271A; WO2004090558A2; JP2007524814A; SG158747A1; SG162618A1; CN1768271B; JP5183061B2; JP2011149950A; US7235964B2; US20040227534A1; US20100264907A1; US7728579B2

Abstract

로드를 지지하는 장치는 로드의 양측에 커플링된 커플러 및 뉴매틱 유닛을 포함한다. 커플러는 뉴매틱 유닛의 기동에 응답하여 제1 축에 평행하게 로드를 이동시킨다. 적어도 하나의 커플러는 제1 축에 직교인 제2 축 둘레로 로드를 회전시킨다. 이 로드는 제1 축을 따라 그리고 제2 축 둘레로 컴플라이언트하다. 적어도 하나의 뉴매틱 유닛은 제1 축을 따라 그리고 제2축 둘레로 컴플라이언스를 제공한다.

Description

테스트 헤드 위치지정 시스템 및 방법{TEST HEAD POSITIONING SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 로드를 위치지정하고 조작하는 시스템에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 테스트 헤드를 위치지정하고 조작하는 시스템에 관한 것이다.

집적 회로(ICs) 및 다른 전자 디바이스의 제조에 있어서, 자동 테스트 장비(ATE)를 이용한 테스트는 전체 공정중 하나 이상의 단계에서 실행된다. 디바이스를 테스트를 위한 위치에 피시험 디바이스를 배치하는 특정 핸들링 장치가 사용된다. 일부 경우에, 특정 핸들링 장치가 또한 피시험 디바이스가 테스트될 때 적합한 온도에 피시험 디바이스를 놓고 및/또는 유지할 수 있다. 특정 핸들링 장치는 웨이퍼상의 언패키징된 디바이스를 테스트하는 "프로버" 및 패키징된 파트를 테스트하는 "디바이스 핸들러"를 포함하는 다양한 타입이고, 여기에서 "핸들링 장치" 또는 주변부는 이러한 주변 장치의 모든 타입을 지칭하기 위해 사용될 것이다. 전자 테스팅 자체는 핸들링 장치에 연결하고 도킹될 필요가 있는 테스트 헤드를 포함하는 크고 비싼 ATE 시스템에 의해 제공된다. 피시험 디바이스(DUT)는 효율적인 테스팅을 위해 정밀, 고속 신호를 필요로 하고, 따라서, DUT를 테스트하는데 사용되는 ATE내의 "테스트 전자장치"는 보통 DUT에 가능한 가까이 위치되어 있어야 하는 테스트 헤드내에 위치되어 있다. 이 테스트 헤드는 매우 무겁고, DUTs가 전자 연결의 수가 증가함에 따라 복잡하게 되기 때문에 테스트헤드의 크기 및 중량은 수백 파운드로부터 2,3천 파운드까지 증가하였다. 테스트 헤드는 보통 케이블에 의해 ATE의 스테이셔너리 메인프레임에 연결되어 있고, 이는 신호, 접지, 및 전력을 위한 도전성 통로를 제공한다. 또한, 테스트 헤드는 종종 케이블내에 번들되는 플렉시블 튜빙에 의해 공급될 냉매를 필요로 할 수 있다.

복잡한 디바이스를 테스트함에 있어, 수백 또는 수천의 전기 커넥션이 테스트 헤드와 DUT 사이에 성취될 수 있다. 이러한 커넥션은 전용, 조밀한 공간의 콘택트에 의해 달성된다. 웨이퍼상의 언패키지된 디바이스를 테스트하는 데 있어, DUT로의 실제적인 커넥션은 보통 프로브 카드상에 장착된 니들형상의 프로브에 의해 달성된다. 패키지된 디바이스를 테스트하는데 있어, "DUT 보드"상에 장착된 테스트 소켓을 사용하는 것이 보통이다. 다른 경우에, 프로브 카드 또는 DUT 보드는 통상 테스트를 위한 위치로 차례로 수많은 DUTs의 각각을 위치시키는 핸들링 장치에 적합하게 고정되어 있다. 다른 경우에, 프로브 카드 또는 DUT 보드는 또한 테스트 헤드가 상응하는 전기 커넥션을 만들수 있는 커넥션 포인트를 제공한다. 이 테스트 헤드는 보통 프로브 카드 또는 DUT 보드와의 커넥션을 달성하기 위해 콘택트 요소를 포함하는 인터페이스 유닛을 구비한다. 보통, 콘택트 요소는 스프링 로딩된 "포고 핀"이다. 일반적으로 콘택트는 매우 깨지기 쉽고 약하고, 이들은 손상으로부터 보호되어야 한다.

테스트 헤드 조작기는 핸들링 장치에 대하여 테스트 헤드를 조작하는데 사용될 수 있다. 이러한 조작은 비교적 실질상 일미터 이상의 오더의 거리보다 클 수 있다. 목표는 하나의 핸들링 장치로부터 또 다른 핸들링 장치로 급히 변경할 수 있거나, 서비스 및/또는 인터페이스 컴포넌트를 변경하기 위해 현 핸들링 장치로부터 테스트 헤드를 멀리 이동시킬 수 있는 것이다. 테스트 헤드가 테스트 헤드와 프로브 카드 또는 DUT 보드사이의 모든 커넥션이 달성되도록 핸들링 장치에 대하여 정위치에 유지될 때, 테스트 헤드는 핸들링 장치에 "도킹"되었다고 말한다. 성공적인 도킹이 일어도록 하기 위해, 테스트 헤드는 직교 좌표계에 대하여 6 자유도로 정밀하게 위치되어야 한다. 대체로, 테스트 헤드 조작기는 도킹된 위치의 대략 수 센티미터내로 코어스 정렬의 제1 위치내로 테스트 헤드를 조작하기 위해 사용되고, 그다음, "도킹 장치"는 최종 정밀한 위치지정을 달성하는데 사용된다. 보통 도킹 장치의 일부는 테스트 헤드상에 배치되고 그 나머지는 핸들링 장치상에 배치된다. 하나의 테스트 헤드가 많은 핸들링 장치를 서빙할 수 있기 때문에, 보통 테스트 헤드상의 보다 비싼 부분의 도킹 장치를 배치하는 것이 바람직하다. 도킹 장치는 2 세드먼트의 도크를 함께 끄는 기동기 메커니즘을 포함할 수 있고, 그래서 테스트 헤드를 도킹한다. 이것은 "기동기 구동" 도킹이라고 불린다. 도킹 장치 또는 "도크"는 (1) 핸들링 장치에 의한 테스트 헤드의 정렬, (2) 테스트 헤드 및 핸들링 장치의 함께 당기고 나중에 분리시킴, (3) 전기 콘택트용 사전 정렬 보호를 제공하는 것, 그리고 (4) 테스트 헤드 및 핸들링 장치를 함게 래칭하거나 유지하는 것을 포함하는 수많은 중요한 기능을 가지고 있다.

인테스트 핸드북(5th Edition ⓒ 1996, inTEST Corporation)에 따르면, "테스트 헤드 위치지정"은 성공적인 도킹 및 언도킹을 위해 필요한 핸들링 장치에 대한 정밀한 정렬과 결합된 핸들링 장치에 대한 테스트 헤드의 용이한 이동을 지칭한다. 테스트 헤드 조작기는 또한 테스트 헤드 포지셔너로서 부를 수 있다. 적합한 도킹 수단과 결합된 테스트 헤드 조작기는 테스트 헤드 위치지정을 실행한다. 이러한 기술은 예를 들어, 이전에 언급된 인테스트 핸드북에서 기재되어 있다. 이러한 기술은 또한, 예를 들어, 미국 특허 제 5,608,334, 5,450,766, 5,030,869, 4,893,074, 4,715,574, 및 4,589,815호에 기재되어 있고, 이는 모든 테스트 헤드 위치지정 시스템의 분야에서의 설명을 위해 참조되어 통합되어 있다. 이전의 특허는 주로 기동기 구동 도킹에 관한 것이다. 단일 장치가 테스트 헤드의 상대적 큰 거리 조작 및 최종 정밀 도킹 모두를 제공하는 테스트 헤드 위치지정 시스템이 또한 알려져 있다. 예를 들어, 언급되어 모두 통합된 홀트등에게 허여된 미국 특허 제6,057,695호 및 그라함등에게 허여된 미국 특허 제5,900,737호는 도킹이 기동기 구동 보다는 "조작기 구동"되는 위치지정 시스템을 기술하고 있다. 그러나, 기동기 구동 시스템은 가장 보편적으로 사용되어 있고, 본 발명은 이들에 대한 것이다.

보통의 기동기 구동 위치지정 시스템에 있어서, 조작자는 테스트헤드를 하나의 위치로부터 다른 위치로 조작하기 위해 조작기의 이동을 제어한다. 이것은 테스트 헤드가 그 운동축에서 완전히 밸런싱된 시스템내의 테스트 헤드상에 지적 조작자 힘에 의해 수동으로 달성될 수 있거나, 조작자에 의해 직접 제어되는 기동기의 사용을 통해 달성될 수 있다. 몇가지 근래의 시스템에서, 테스트 헤드는 일부 축에서의 직접적인 수동력의 조합에 의해 그리고 다른 축에서 기동기에 의해 조작된다.

테스트 헤드를 핸들링 장치로 도킹하기 위해, 조작자는 먼저 테스트 헤드를 "도킹 준비" 위치로 조작하여야 하는데, 이는 그 최종 도킹 위치에 가깝고 이에 대략 정렬되어 있는 위치이다. 테스트 헤드는 더 조작되어, 테스트 헤드의 운동의 제어를 도킹 기동기가 위임받을 수 있는 "기동 준비" 위치에 있게 된다. 그다음, 액추에이너는 테스트 헤드를 그 최종, 완전히 도킹된 위치로 끌 수 있다. 이렇게 하는데 있어, 다양한 정렬 특징부는 테스트 헤드의 최종 정렬을 제공한다. 도크는 초기로부터 최종으로 상이한 스테이지의 정렬을 제공하기 위해 상이한 타입의 2개이상의 세트의 정렬 특징부를 사용할 수 있다. 일반적으로 깨지기 쉬운 전기 콘택트가 기계 콘택트를 만들기 전에 5 자유도로 정렬되는 것이 바람직하다. 그다음, 테스트 헤드는 인터페이스의 평면(보통 프로브 카드 또는 DUT 보드의 평면)에 노멀상태인 6번째 자유도에 상응하는 직선을 따라 가압될 수 있고, 콘택트는 이들에 손상을 줄 수 있는 힘 또는 임의의 측방향 스크러빙 없이 커넥션을 만들 것이다.

도킹 기동기가 동작할 때, 테스트 헤드는 모든 축이 최종 정렬 및 위치지정을 허용하지 않을 지라도 몇개에서는 컴플라인트하게 이동하도록 자유롭다. 기동기가 구동되지 않고 적합하게 밸런싱되어 있는 조작기 축에 대하여, 이러한 것은 문제가 아니다. 그러나, 기동기 구동축은 일반적으로 컨플라이언스 메커니즘이 그 안에 성취될 필요가 있다. 일부 전형적인 예가 슬로컴들에게 허여된 미국 특허 제5,931,048호 및 에이든에게 허여된 제5,949,002호에 기재되어 있다. 많은 경우, 컴플라이언스 메커니즘은 특히 비수평 언밸런스 축에 대하여, 컴플라이언스에 더하여 "바운스 백" 또는 탄성의 특정 양을 더하는, 스프링 형상의 메커니즘을 수반한다. 또한, 테스트 헤드를 ATE 메인프레임에 연결하는 케이블은 또한 탄성을 갖는다. 조작자가 테스트 헤드를 대략적인 정렬로 그리고 테스트 헤드가 도킹 메커니즘에 의해 캡쳐링될 수 있는 위치로 조작하려고 할 때, 조작자는 종종 매우 크고 무거운 테스트 헤드의 경우에 어려울 수 있는 시스템의 탄성을 극복하여야만 한다. 또한, 조작자가 도킹 메커니즘이 대략 관련되기 전에 테스트 헤드에 인가된 힘을 해제한다면, 컴플라이언스 메커니즘의 탄성으로 인해 테스트 헤드는 도크로부터 멀리 이동할 수 있다. 이것은 때로 바운스 백 효과라 불린다.

스미스에게 허여된 미국 특허 제4,589,815호는 종래 도킹 메커니즘을 기술하고 있다. '815 특허의 도 5A,5B, 및 5C에 설명된 도킹 메커니즘은 최종 정렬 및 2개의 원형상 캡을 제공하기 위해 2개의 가이드 핀과 홀 콤비네이션을 사용한다. 이 캠이 이들에게 부착된 핸들에 의해 회전될 때, 도크의 2개의 절반부는 가이드 핀에 의해 함께 당겨지고 그래서 완전히 이들의 메이팅 구멍으로 삽입된다. 와이어 케이블은 이 2개의 킴을 링크하여 이들은 동기 회전하게 된다. 케이블 설치로 도크는 2개의 핸들중 하나에만 힘을 인가하으로써 동작될 수 있다. 따라서, 핸들은 이러한 경우에 도킹 기동기이다.

'815 도크의 기본 아이디어는 테스트 헤드가 케이블에 의해 상호연결된 환형상 캠 및 3개 또는 4개 세트의 가이드 핀을 갖는 도크보다 커짐에 따라 발전되어 왔다. 본원의 도 37a, 37b,37c, 및 37d는 나중에 보다 상세하게 기술되는 4개의 가이드 핀 및 구멍 조합 및 4개의 환형상 캠을 갖는 종래 도크를 설명한다. 이러한 4개의 포인트 도크가 4개의 캠 각각에 부착된 기동기 핸들을 갖는 것으로 구성되어 있지만, 도시된 도크는 케이블 구동기를 동작시키는 단일 기동기 핸들을 통합하고 있다. 케이들 드라이버가 핸들에 의해 회전될 때, 케이블은 4개의 캠이 동기 방식으로 회전하도록 이동된다. 이러한 배열은 단일 기동기 핸들은 조작자에게 편리한 위치로 배치하도록 한다. 또한, 보다 큰 기계적 장점은 케이블 드라이버의 직경에 대하여 캠의 직경의 비를 적합하게 조정함으로써 달성될 수 있다.

미국 특허 제5,654,631호 및 제5,744,974호 기술된 도크는 2개의 절반부를 정렬시키기 위해 가이드 핀과 구멍을 사용한다. 그러나, 도크는 진공이 인가될 때 함께 2개의 절반부를 가압하는 진공 디바이스에 의해 기동된다. 2개의 절반부는 진공이 유지되는 한, 서로 잠금상태로 남는다. 그러나, 진공 디바이스에 의해 발생될 수 있는 힘의 양은 효과적인 영역에 의해 증배되는 대기압에 제한된다. 따라서, 이러한 도크는 그적용에 있어 제한된다.

도 37a 내지 37d내에 설명된 종래 도크의 구성 및 동작의 선택된 상세는 여기에 기술되어 있다. 이러한 기술은 참조되어 통합된 미국 특허 제4,589,815호에 기술된 선행 도킹 장치로부터의 태양을 포함한다.

도 37a는 테스트 헤드 조작기(도시되지 않음)에 의해 차례로 지지된 크레이들(2190)내에 유지된 테스트 헤드(2100)의 사시도이다. 또한, 테스트헤드(2100)가 도킹될 수 있는 주변 장치(2108)의 절단 세드먼트가 도시되어있다. 도 37b는 다소 큰 스케일로 보다 상세하게 주변 핸들러(108)를 도시한다. 이러한 특정 예에서, 핸들러 장치는 패키징된 디바이스 핸들러이고, 테스트 헤드는 이것에 아래로부터 도킹된다. 도37c내의 단면도를 대략 보면, 테스트 헤드(2100)는 전기 인터페이스(2126)를 구비하고,핸들러 장치(2108)는 상응하는 전기 인터페이스(2128)를 구비한 것으로 도시되어 있다. 전기 인터페이스(2126, 2128)는 보통 테스트 헤드가 최종 도킹될 때 신뢰할만한 상응하는 개별적인 전기 커넥션을 제공하는 방식으로 정밀하게 맞물려야 하는 수백 또는 수천의 얇은 깨지기 쉬운 전기 콘택트(도시되지 않음)를 구비하고 있다. 이러한 예의 경우에서 도시된 바와 같이, 핸들러 장치(2108)의 하면은 핸들러 전기 인터페이스(2128)를 포함하고 있고, 테스트 헤드(2100)는 아래로부터 대략 상방의 운동으로 도킹된다. 하방 운동을 가진 상면으로의 도킹, 수평 운동을 가진 수직 평면으로의 도킹, 및 수평 및 수직 모두에 각도를 가진 평면으로의 도킹을 포함하는 다른 방위가 가능하고 알려져 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

다시 도 37a 및 37b로 돌아가서, 완전한 4 포인트 도킹 장치가 도시되어 있는데, 그 일부는 핸들러 장치(2108)에 또는 테스트 헤드(2100)에 부착되어 있다. 테스트 헤드(2100)에는 페이스플레이트(2106)이 부착되어 있다. 4개의 가이드 핀(2112)는 페이스플레이트(2106)에 부착되어 페이스 플레이트(106)의 4개의 코너 근방에 위치되어 있다. 페이스 플레이트(106)는 중심 개구를 구비하고 있고 테스트 헤드(100)에 부착되어 있어 테스트 헤드 전기 인터페이스(2126)(도 37a 37b에 도시되지 않음)는 개구를 통해 돌출되어 있고 가이드 핀(2112)은 전기 인터페이스(2126)와 대략 동일한 중심을 갖는 대략 직사각형을 형성한다.

구셋 플레이트(2114)는 핸들렁 장치(2108)의 하면에 부착되어있다. 구셋 플레이트(2114)는 중심 개구를 구비하고 있고 핸들러 장치(2108)에 부착되어 있어 핸들러 전기 인터페이스(2128)는 개구를 통해 돌출되어 있다. 4개의 구셋(2116)은 구셋(2114)에 부착되어 있고, 하나는 그 4개의 코너의 각각의 근방에 위치되어 있다. 각각의 구셋(2116)은 가이드 핀 구멍 또는 리셉터클(2112a)을 그 안에 포함하고 있다. 각각의 가이드 핀 구멍(2112a)은 각각의 가이드 핀(2112)에 상응한다. 이것들은 테스트 헤드가 완전히 도킹될 때, 각각의 가이드 핀(2112)이 그 각각의 가이드 핀 구멍(2112a)내에 완전히 삽입되도록 배열되어 있다. 그 상응하는 구멍(2112a)내의 각각의 가이드 핀(2112)의 끼워맞춤은 클로스 끼워맞춤이다. 따라서, 가이드 핀(2112) 및 가이드 핀 구멍(2112a)은 테스트 헤드(2100)와 핸들러 장치(2108) 사이의 정렬을 제공한다.

4개의 도킹 캠(2110)은 페이스 플레이(2106)에 부착되어 회전가능하다. 캠(2110)은 환형상이고, '815 특허내에 기술된 것과 유사하다. 특히, 각각은 상부면상에 상부 컷아웃(2125)에 의해 그 둘레에 사이드 나선형 그루브(2129)를 구비하고 있다. 각각의 도킹 캠(2110)은 각각의 가이드 핀(2112) 근방에 위치되어, 가이드 핀(2112)가 캠(2110)과 테스트 헤드 전기 인터페이스(2126) 사이에 있도록 각각의 가이드 핀(2112)을 통해 테스트 헤드 전기 인터페이스(2126)의 대략 중심으로부터 뻗는 라인상에 대략 중심이 잡히도록 한다. 구셋(2116) 및 구셋 플레이트(2114)의 코너는 원형상 컷아웃을 구비하여 가이드 핀(2112)이 구셋내의 가이드 핀 구멍(2112a)내에 완전히 삽입될 때, 각각의 캠(2110)의 둘레는 그 각각의 구셋(2116)내의 원형상 컷아웃에 인접하고 동심상태에 있게 된다. 이러한 배열은 테스트 헤드(2100)가 처음에 핸들러 장치(2108)와 도킹하기 위한 위치로 조작될 때 도킹 컴포넌트 사이의 초기 코어스 정렬을 제공한다. 초기 코어스 정렬은 또한 각각의 리셋터클(2112a)에 들어가는 가이드 핀(2112)의 테이퍼된 단부에 의해 제공될 수 있다. 구셋(2116), 캠(2110) 및 가이드 핀(2112)은 가이드 핀(2112)이 실제로 각각의 가이드 핀 구멍(2112a)내에 수용될 때까지 테스트 헤드 전기 인터페이스(2126)(도 37A 및 도 37B에 도시되지 않음)로부터 분리된 상태가 되도록 배열되어 있다. 따라서, 사전 정렬 보호는 전기 콘택트에 제공된다.

따라서, 2개의 정렬 특징부, 즉, (10) 킴(2110)에 대한 구세(2116)의 끼워맞춤부 및 (2) 가이드 핀(2112) 및 리셉터클(2112a) 콤비네이션이 제공된다.

도킹 핸들(2135)가 부착된 원형상 케이블 드라이버(2132)가 또한 페이스 플레이트(2106)에 회전가능하게 부착되어 있다. 도킹 케이블(2115)은 캠(2110)의 각각에 그리고 케이블 드라이버(2132)에 부착되어 있다. 풀리(2137)는 케이블 드라이버(2132)로 및 그로부터 케이블의 경로를 적합하게 조정한다. 케이블 드라이버(132)는 핸들(2135)에 힘을 인가함으로써 회전될 수 있다. 케이블 드라이버(2132)가 회전함에 따라 캠(2110)이 연이어 동기로 회전하게 하는 케이블(2115)에 힘을 전달한다.

캠 폴로어(2110A)는 각각의 구셋(2116)의 원형상 컷아웃으로부터 뻗어 있다. 캠 폴로어(2110A)는 각각의 캠(2110)의 상면상에 상부 컷아웃내로 끼워맞춤된다. 도 37c는 테스트 헤드(2100)를 핸들러 장치(2108)에 도킹하는 공정중 한 스테이지를 단면으로 도시하고 있다. 여기에서, 가이드 핀(2112)은 구셋(2116)내의 가이드 핀 구멍(2112a)내로 부분적으로 삽입된다. 이러한 예에서, 가이드 핀(2112)는 그 말단부 근방에서 테이퍼되어 있고 페이스 플레이트(2106)로의 부착의 포인트에 보다 가까운 일정 직경을 가지고 있다는 것에 주목해야 한다. 도 37c에서, 가이드 핀(2112)은 일정 직경의 영역이 가이드 핀 구멍(2112a)에 막 들어가는 포인트로 가이드 핀 구멍(2112a)내로 삽입되었다. 또한, 도 37c에서, 각각의 캠 폴로어(2110a)는 나선형 캠 그루브(2129)의 최상위 단부에서 있는 깊이까지 각각의 캠(2110)의 상면상의 상부 컷아웃(2125)내로 삽입되었다. 이러한 구성에서, 도크는 핸들(2135)(도 37c에 도시되지 않음)에 힘을 인가하고 캠(2110)을 회전시킴으로써 기동되도록 준비된다. 따라서, 이러한 구성은 "기동 준비" 위치로 불릴 수 있다. 이러한 위치에서, 5 자유도에서의 정렬이 달성되었다는 것에 주목하는 것이 중요하다. 특히, 핸들러 장치 전기 인터페이스(2126)의 평면이 3차원 인터페이스의 X-Y 평면이라면, 리셉터클내에 완전한 직경이 삽입된 가이드 핀(2112)은 X,Y 및 세타 Z 정렬을 달성하였다. 또한, 모든 컷아웃(2125)내에 완전히 캠 폴로어(2110a)가 삽입됨으로써 핸들러 장치 전기 인터페이스(2126)와 테스트 헤드 전기 인터페이스(2128) 사이의 평면화가 달성되었다.

도 37d는 완전히 회전하는 캠(2110)의 단면을 도시하고 있다. 테스트 헤드(2100)는 이제 핸들러 장치(2108)에 의해 이제는 "완전히 도킹"된다. 캠(2110)이 회전되었고 캠 폴로어(2110a)가 페이스플레이트(2106)에 보다 가깝게 근접하는 포인트까지 나선형 그루브(2129)를 따랐음을 볼 수 있다. 또한, 가이드 핀(2112)는 그 각각의 가이드 핀 구멍(2112a)내로 완전히 삽입된다. 가이드 핀(2112)의 일정 직경 영역과 각각의 가이드 핀 구멍(2112a)의 사이드 사이의 끼워맞춤의 근접도가 핸들러 전기 인터페이스(2128)와 테스트 헤드 전기 인터페이스(2126) 사이의 최종 정렬을 결정한다는 것을 관찰할 수 있다. 따라서, 가까운 끼워맞춤이 일반적으로 3 내지 7 천의 인치내에 도킹 위치의 반복도를 제공하는데 필요하다. 또한, 가이드 핀(2112)은 일단 구셋 플레이트(2114)가 핸들러 장치(2108)에 부착되었다면 구셋에 대하여 페이스 플레이트(2106)상에 정밀하게 배치되어야 한다. 이것을 촉진하기 위해, 가이드 핀(2112)는 그 위치가 조정될 수 있는 방식으로 부착될 수 있다. 널리 사용되는 이것을 실행하는 방식은 '815 특허에 기술되어 있다.

이전의 설명의 관점에서, 이제 도킹 공정을 보다 자세히 설명하고 특정 용어를 한정하는 것이 적합하다. 도킹 목적은 테스트 헤드 전기 인터페이스(2126)를 핸들러 장치 전기 인터페이스(2128)에 정밀하게 메이팅시키는 것이다. 각각의 인터페이스(2126,2128)는 보통, 전기 콘택트의 말단부와 공칭적으로 평행한 것이 보통이지만 필수는 아닌 평면을 형성한다. 도킹될 때 이러한 2개의 평면은 서로 평행하여야 한다. 전기 콘택트로의 손상을 방지하기 위해, 전기 콘택트가 서로 기계적으로 접촉할 수 있도록 하기 전에 5 자유도로 2개의 인터페이스(2126,2128)를 먼저 정렬하는 것이 바람직하다. 도킹된 위치에서, 인터페이스의 한정된 평면이 3차원 직교 좌표계의 X-Y 평면과 평행하다면, 서로에 대하여 각각의 접촉을 위해 정렬은 X 및 Y축에서 일어나야 하고, X-Y 평면에 수직인 Z축(세타 Z)에 대한 회전이 일어나야 한다. 또한, 2개의 평면이 X축 및 Y축에 대하여 회전 운동에 의해 평행하게 된다. 서로에 대해 2개의 전기 인터페이스 평면을 평행하게 하는 공정은 인터페이스의 "평면화"라 불리고, 이것이 달성되었을 때, 인터페이스는 "평면화된" 또는 "동평면"으로 불린다. 일단 X,Y 및 세타 Z로 평면화되어 정렬되면, 도킹이 핸들러 전기 인터페이스(2128)의 평면에 수직인 Z 방향으로 운동이 발생하도록 함으로서 진행한다. 도킹 공정에서, 테스트 헤드(2100)는 먼저 핸들러(2108)의 근방에서 조작된다. 더 조작함으로써 구셋(2116)의 원형상 컷아웃을 캠(2110)과의 제1 정렬상태가 되게 한다. 이러한 위치 또는 이 바로 전의 위치는 "도크 준비" 위치로 여겨질 수 있다. 보다 일반적으로, "도크 준비" 위치는 일부 처음의 코어스 정렬 수단이 대략 맞물리게 되는 위치에 있는 위치를 지칭한다. 이러한 스테이지에서 그리고 설계 상세에 따라, 가이드 핀의 말단부는 그 각각의 가이드 리셉터클에 들어갈 준비가 된다. 보다 더 조작하면, 테스트 헤드는 도 37A 내지 37D을 통해 이전에 한정된 "기동 준비 위치"에 있게 된다. 보다 일반적으로, "기동 준비 위치"는 도킹 장치가 기동될 수 있는 위치를 테스트가 헤드가 달성한 위치를 지칭한다. 기동 준비 위치에서, X,Y 및 세타 Z 에서의 대략적인 평면화 및 정렬이 달성된다. 도크가 기동되고 가이드 핀(2112)이 그 각각의 가이드-핀 구멍(2112a)내로 보다 완전히 삽입됨에 따라, 정렬 및 평면화가 보다 정밀하게 된다. '258 및 '737 특허에 개시된 바와 같은 조작 구동 도킹에서, 센서는 코어스 위치지정 모드로부터 정밀 위치지정 모드로 변경하기 위해 기동 준비 위치의 동등물을 검출한다는 것에 주목해야 한다. 따라서, 당업자에게 기동기 구동 도크에서의 기동 준비 위치의 검출은 '258 및 '737 특허에 의해 개시된 것의 자연스런 확장(직감적이고 명백한)이다.

상술된 타입의 도크는 수천이상의 파운드에 이르는 중량의 테스트 헤드에 성공적으로 사용되어 왔다. 그러나, 테스트 헤드가 보다 커지고 콘택트의 수가 증가함에 따라, 수많은 문제가 발생하게 되었다. 먼저, 콘택트를 맞물리도록 하는데 필요한 힘이 콘택트의 수가 증가함에 따라 증가하게 된다. 보통, 콘택트당 수 온스가 필요하고, 그래서 1000개 이상의 콘택트를 구비한 테스트 헤드를 도킹하는데 있어 그 목적을 위해 50 내지 100 킬로그램이 넘는 힘이 필요하게 된다. 1 세제곱 야드 이상의 체적을 체우는 테스트 헤드에 있어, 테스트 헤드가 도크 준비 위치 및 기동 준비 위치에 있을 때를 결정하기 위해 모든 구셋 및 캠을 관찰하는 것이 점차 어려워지게 된다. 또한, 테스트 헤드 조작기내의 케이블 및 컴플라이언스 메커니즘의 탄성으로 인해, 바운스 백 효과가 동시에 기동을 개시하는 동안 기동 준비 위치에 테스트 헤드를 유지하는 것을 어렵게 한다. 기동 메커니즘에 의해 극복되어야 할 증가되는 힘의 양으로부터 발생되는 또 다른 어려움은 캠 운동이 케이블의 스트레칭으로 인해 비동기화될 수 있다는 것이다. 메커니즘 왜곡의 유사한 문제는 솔리드 링크 및 벨 크랭크를 사용하는 도크에서 알려져 있다.

상술된 바와 같은 도킹 장치는 사용되는 가이드 핀 및 리셉터클의 수에 의해 특징지어질 수 있다. '815 특허에 개시된 장치는 2-포인트 도크의 특징을 가지고 있고, 도 37A 내지 37D에 도시된 장치는 4 포인트 도크로 알려져 있다. 동일한 일반적인 원리를 따르는 3 포인트 도크가 또한 알려져 널리 사용되고 있고, 본 발명은 3-포인트 구성에 대하여 설명하게 될 것이다. 그러나, 이것에 제한되지는 않는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포지셔너 시스템을 도시하는 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 포지셔너 시스템의 분해도,

도 3은 도 1에 도시된 포지셔너 시스템의 또 다른 분해도,

도 4는 도 1에 도시된 포지셔너 시스템의 베이스의 사시도,

도 5는 도 4에 설명된 베이스의 확대부를 도시하는 또 다른 사시도,

도 6은 예시의 포지셔너 시스템의 인-아웃 유닛의 분해도,

도 7은 도 6에 도시된 인-아웃 유닛의 또 다른 분해도,

도 8은 예시된 포지셔너 시스템의 병렬 유닛의 분해도,

도 9는 도 8에 도시된 것과 상이한 관점으로부터의, 도 8에 도시된 병렬 유닛의 부분 분해도,

도 10은 병렬 유닛의 도 다른 사시도,

도 11a는 예시된 포지셔너 시스템의 스윙 유닛의 분해도,

도 11b는 도시된 벨트를 가진 스윙 유닛의 사시도,

도 12는 상이한 관점으로부터의, 도 11a에 도시된 스윙 유닛의 부분 분해도,

도 13은 예시된 포지셔너 시스템의 메인 암의 분해도,

도 14a는 도 13에 도시된 것과 상이한 관점으로부터의, 메인 암 유닛의 부분 분해도,

도 14b는 도 13 및 도 14a의 뉴매틱 실린더에 의해 사용된 압력 조정 시스템을 도시하는 개략도,

도 15는 예시된 포지셔너 시스템의 버니어 암의 사시도,

도 16은 에시된 포지셔너 시스템의 또 다른 버니어 암의 사시도,

도 17은 예시된 포지셔너 시스템의 텀블 구동 유닛의 분해도,

도 18은 도 17에 도시된 것과 사잉한 관점으로부터의, 텀블 구동 유닛의 또 다른 분해도,

도 19은 도 17 및 도 18중 어느 하나에 도시된 것과 상이한 관점으로부터의 텀블 구동 유닛의 또 다른 분해도,

도 20은 도 17, 도 18, 및 도 19에 도시된 텀블 구동 유닛과함께 사용된 기어, 부싱 및 축의 분해 사시도,

도 21은 구동 기어, 부싱 및 축이 설치된 도 17, 도 18, 및 도 19의 텀블 구동 유닛의 사시도,

도 22a 및 도 22b는 예시된 포지셔너 시스템의 텀블 피벗 유닛의 사시도,

도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 도킹 모듈 메커니즘의 인가를 설명한 사시도,

도 24는 본 발명의 일실시예에 따른 도킹 핀의 사시도,

도 25a, 및 25b는 도킹 모듈 메커니즘의 단면도,

도 26은 본 발명의 일실시예에 다른도킹 모듈 메커니즘의 분해 사시도, 도 27는 본 발명의 일실시예에 다른 핀 리셉터클의 사시도,

도 28는 본 발명의 일실시예에 따른 핀 검출기의 사시도,

도 29는 본 발명의 일실시예에 따라 제거된 검출기 캡을 구비한 핀 검출기의 사시도,

도 30은 본 발명의 일실시예에 따른 검출기 탭의 사시도,

도 31은 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 유닛의 사시도,

도 32는 본 발명의 일실시예에 따른 암의 사시도,

도 33 내지 도 36은 본 발명의 일실시예에 따른 도킹 방법을 도시하는 도킹 모듈 메커니즘의 일련의 측면도,

도 37은 주변부로 테스트 헤드를 도킹하는 단계예를 설명한 순서도,

도 38a는 종래 도킹 장치의 사시도,

도 38b는 주변 장치에 부착된 종래 도킹 장치의 부분의 사시도,

도 38c는 기동 준비 위치에 있는 종래 도킹 장치의 단면도, 및

도 38d는 완전히 도킹된 위치에 있는 종래 도킹 장치의 단면도.

로드를 지지하는 장치는 로드의 양측에 커플링된 커플러 및 뉴매틱 유닛을 포함한다. 이 커플러는 뉴매틱 유닛의 기동에 응답하여 제1 축에 대해 평행하게 로드를 이동시킨다. 적어도 하나의 커플러는 제1 축에 직교인 제2 축 둘레로 로드를 회전시킨다. 로드는 제1 축을 따라 그리고 제2 축에 대해 컴플라이언트하다. 적어도 하나의 뉴매틱 유닛은 제1 축을 따라 그리고 제2 축에 대해 컴플라이언스를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포지셔너 시스템(10)의 사시도이다. 포지셔너 시스템(10)은 언급되어 통합된 미국 특허 제4,527,942호에 보다 상세하게 기술된 테스트 헤드와 같은 무거운 로드를 유지하고 이동시키는데 사용된다. 이 특허, 도 6에 도시된 바와 같이, 6 자유도가 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 포지셔너 시스템(10)은 이러한 6 자유도를 달성한다. 도 2는 도 1에 도시된 포지셔너 시스템의 분해도이다. 도시된 바와 같이, 도 2의 바닥에 베이스(50)이 포함되어 있다. 인-아웃 유닛(100)은 플로어상에 놓인 베이스(50)상에 라이딩한다. 그 이름에서 알 수 있는 바와 같이, 인-아웃 유닛(100)은 내측 방향(즉, 인-아웃 유닛(100)의 후면으로부터 떨어져 그 개구부로 향하는 방향)으로, 그리고 외측 방향(즉, 인-아웃 유닛(100)의 후면쪽 방향)으로, Z 축을 따라 플로어와 평행하게 슬라이드할 수 있다. 내측 방향은 보통 주변부와 함께 도킹 위치쪽으로 향하는 방향으로, 그리고 외측 방향은 주변부로부터 멀어지는 방향으로 간주된다.

병렬 유닛(200)은 역시 플로어와 평행하게, 인-아웃 유닛(100)상에 X 축을 따라 슬라이드한다. 병렬 유닛(200)의 운동은 인-아웃 유닛(100)의 운동과 직교한다.

스윙 유닛(300)은 병렬 유닛(200)상에 위치되어 있다. 스윙 유닛(300)은 병렬 유닛(200)이 이동하고 인-아웃 유닛(100)이 이동하는 축에 서로 직교하는 Y축 둘레를 피벗한다. 이것은 역시 트위스팅, 스윙, 또는 요 운동으로 불린다. 메인 암 유닛(400,500)은 스윙 유닛(300)내에 수직으로 배치된 선형 레일을 따라 상측으로 하측으로 Y 축을 따라 슬라이드한다. 버니어 Y 운동을 제공하기 위해, 버니어 암(600)은 메인 암(400)내에 수직으로 배치된 선형 가이드 레일을 따라 상측으로 하측으로 이동할 수 있다. 또한, 버니어 암(700)은 메인 암(500)와 관계를 갖고 수직으로 배치된 선형 레일을 따라 상하측으로 이동한다. 버니어 Y 운동은 Y 위치의 최종 정밀-튜닝을 위해 제공되는 상대적으로 작은 운동량(예를 들어 1 또는 2 인치)이다. 일한 운동은 기압에 의해 달성되는 플로팅 운동일 수 있다. 텀블 피벗 유닛(900)은 버니어 암(600)에 커플링되어 있다. 텀블 구동 유닛(800)은 버니어 암(700)에 커플링되어 있다. 테스트 헤드는 텀블 구동 유닛(800) 및 텀블 피벗 유닛(900)을 통해 뻗는 X 축을 둘레를 회전한다(즉, 텀블링 또는 피치 운동으로). 이러한 축은 인가된 힘의 최소량을 가지고 테스트 헤드가 피벗할 수 있도록 로드의 중력의 중심을 통과하도록 배열될 수 있다.

도 3은 포지셔너 시스템(10)을 포함하는 다양한 컴포넌트의 또 다른 사시도이다.

베이스(50)는 도 4에 보다 명백하게 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 베이스(50)는 선형 가이드 레일(52a) 및선형 가이드 레일(52b)(도 4에 보이지 않음)을 포함한다. 인-아웃 모터(65) 및 인-아웃 위치 인코더(70)는 베이스 어셈블리내에 포함되어 있다. 모터(65)는 적합한 감속 기어를 포함할 수 있다. 모터(65)는 필요할 때 정지 위치에서 그것을 잠금하기 위해 브레이크 유닛을 또한 포함할 수 있다. 도 5에 의해 보다 명백하게 도시된 바와 같이, 모터 풀리(66)는 종래 방식으로 인-아웃 모터(65)의 샤프트에 부착되어 있다. 위치 인코더(70)(도 5에서 보이지 않음)는 브래킷(80)에 커플링되고 이것은 다시 베이스(50)에 커플링된다. 인코더 풀리(71)는 종래 방식으로 인코더(70)의 샤프트에 부착되어 있다.

2개의 타이밍 벨트(도시되지 않음)가 또한 포함되어 있다. 제1 벨트가 모터 풀리(66)중 하나를 풀리(60)에 커플링하여 풀리(60)가 모터가 회전함에 따라 회전하게 된다. 이러한 제1 벨트는 선형 가이드 레일(52a,b)에 대략 평행하게 배치되어 있다. 제2 벨트는 모터 풀리(66)의 타측을 인코더 풀리(71)에 커플링하여 인코더는 모터가 회전함에 따라 회전하게 된다.

인-아웃 유닛(100)의 상세하는 도 6 및 도 7에서 보다 명백하게 도시되어 있다. 선형 가이드 베어링(102,104,106,108)은 인-아웃 기판(110)의 하측에 부착되어 있다. 선형 가이드 베이어링(102,104)은 선형가이드 레일(52a)을 따라 이동한다. 또한, 선형 가이드 베어링(106,108)은 선형 가이드 레일(52b)을 따라 슬라이드한다.

인-아웃 유닛(100)은 모터(5)가 기동될 때 내외측 방향으로 이동할 수 있다. 보다 상세하게는, 모더(65)가 기동될 때, 벨트(도 4 또는 도 5에 도시되지 않음)는 이동하기 시작한다. 풀리(60)에 대한 벨트 커플링 모터 풀리(66)는 편리한 포인트에서 인-아웃 유닛(100)에 부착되어 있다. 따라서, 벨트가 이동함에 따라, 인-아웃 유닛(100)은 모터(65)의회전 방향을 따라 내외측 방향으로 구동된다. 모터(5)가 브레이크 유닛을 포함한다면, 이것은 필요할 때 베이스(50)에 대하여 고정된 위치에서 인-아웃 유닛을 잠금하도록 사용될 수 있다.

또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 선형 가이드 레일(112,114)은 인-아웃 기판(110)의 상부에 고정되어 베이스(50)에 부착된 선형 가이드 레일(52a,b)에 직교하게 된다. 병렬 구동 모터(120)가 또한 포함된다. 모터 브래킷(125) 및 풀리(142)가 모터(120)에 인접하여 있다. 모터(120)는 적합한 감속 기어를 포함할 수 있다. 모터(120)는 또한 필요할 때 정지 위치에서 잠금하기 위해 브레이크 유닛을 포함할 수 있다. 병렬 위치 인코더(130)가 또한 포함된다. 풀리(144)는 위치 인코더(130)에 고정되어 있다. 벨트(도시되지 않음)는 풀리(142)를 풀리(144)에 커플링한다. 벨트는 대략 레일(112,114)에 평행하게 배치되어 있다. 따라서, 인코더(130)는 모터(120)가 회전함에 따라 회전될 것이다. 커버(152,154)가 또한 포함된다.

도 8, 도 9 및 도 10에서, 병렬 유닛(200)의 특징을 이제 설명할 것이다. 그 언더사이드를 도시한 도 10에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 병렬 유닛은 선형 가이드 베어링(210,212,214,216)을 포함한다. 선형 가이드 베어링(214,216)은 선형 가이드 베어링(210,213)가 선형 레일(112)을 따라 슬라이드하는 동안 선형 가이드 레일(1140를 따라 슬라이드한다. 가이드 레일(112,114)가 각각 인-아웃 기판(110)에 부착되어있다는 것을 상기하라. 병렬 기판(220)은 스윙 플레이트 장착 어셈블리(260)가 시추에이팅되어 있는 기구부를 포함한다. 스윙 플레이트 장착 어셈블리(260)는 복수의 시일 및 링을 함께 구동 링크(260a)를 포함한다. 적합한 감속 기어를 포함할 수 있는 스윙 구동 모터(230)가 포함된다. 모터(230)는 또한 필요할 때 정지 위치에서 모터를 잠금할 수 있도록 브레이트 유닛을 포함할 수 있다. 구동 샤프트(250)는 풀리(254)에 커플링되어 있다. 풀리(254)는 벨트(도시되지 않음)에 의해 풀리(256)에 커플링되어 있다. 풀리(256)는 위치 인코더(240)에 부착되어 있다. 대안의 위치 인코더(240)가 기어에 의해 구동 샤프트(250)에 커플링될 수 있다.

구동 샤프트(250)의 회전축은 스윙 플레이트 장착 어셈블리(260)의 대략 수직 회전축에 대해 대략 수평이고 직각이다. 이 둘은 나선형 기어 드라이브 또는 웜 기어 드라이브와 같은 적합한 기어링을 통해 서로 맞물려 샤프트(250)가 회전함에 따라 장착 어셈블리(260)는 샤프트에 직각으로 회전하게 된다. 컴플라이언스는 구동 샤프트(250)와 스윙 플레이트 장착 어셈블리(260) 사이의 경미한 분리에 의해 성취될 수 있다.

베이스(100)에 관련된 병렬 유닛(200)의 이동을 이제 설명한다. 풀리(142,144)(도 6)를 커플링하는 벨트는 편리한 포인트에서 병렬 기판(220)에 부착될 수 있다. 따라서, 병렬 그동 모터(120)가 동작함에 따라 벨트 커플링 풀리(142,144)가 이동하고, 그래서 병렬 유닛(200)이 이에 따라 이동하게 된다. 만약 모터(120)가 브레이트 유닛을 장착하게 된다면, 브레이트 유닛은 필요할 때, 인-아웃 유닛(100)에 대한 정위치에 병렬 유닛(200)을 잠금하는데 사용될 수 있다.

스윙 유닛(300)은 도 11a,11b,12에 도시되어 있다. 스윙 유닛 개구부(302)는 도 8,9,10에 도시된 스윙 플레이트 장착 어셈블리(260)과 맞물린다. 따라서, 스윙 플레이트 장착 어셈블리(260)가 회전할 때, 스윙 유닛(300)은 그와 결합되어 회전한다. 보다 상세하게는, 모터(230)가 스핀함에 따라, 구동 샤프트(250) 역시 스핀한다. 스윙 플레이트 장착 어셈블리(260)는 이전에 설명된 바와 같이 구동 샤프트(250)에 의해 터닝되기 때문에 회전한다. 따라서, 스윙 플레이트 장착 어셈블리가 회전함에 따라 스윙 유닛(3000 역시 회전한다. 모터(230)가 브레이크 유닛을 장착하고 있다면, 플레이트 유닛은 필요할 때 병렬 유닛(200)에 대한 정위치에 스윙 유닛(300)을 잠금하는데 사용될 수 있다.

도 11a,11b,12에서 스윙 유닛(300)은 스윙 유닛 기판(305)을 포함한다. 컬럼(315a,b) 및 사이드 패널(310a,b)이 스윙 유닛 기판(305)에 부착되어 있다. 선형 가이드 레일(320a,b)은 컬럼(315a,b)에 각각 부착되어 있고 본질상 평행하여 수직 평면을 한정한다. 리드 스크류(325a,b)가 컬럼(315a,b)의 전방에 도시된 위치에 스윙 유닛 기판(305)에 각각 장착되어 있다. 풀리(326a,b)는 스크류(325a,b)의 단부에 각각 부착되어 있다. 풀리(326a,b)가 기판(305)의 바로 아래에 위치되어있고 스크류(325a,b)가 기판(305)내의 구멍을 통해 상측으로 뻗어 있다. 적합한 베어링이 자유 회전할 수 있도록 하게 하는 체결 방식으로 스크류(325a,b)를 기판(305)에 체결하는 종래 방식으로 사용된다. 스크류(325a,b)는 볼 나사일 수 있다. 그러나, 설명되는 바와 같이 나사(325a,b)는 궁극적으로는 무거운 로드를 지지하고, 스레드 스타일 및 피치가 구동력이 손실되는 경우에 백 구동을 방지하기 위해 선택되어야 한다.

적합한 감속 기어를 포함할 수 있는 수직 구동 모터(330) 및 수직 포지션 인코더(340)가 또한 포함되어 있다. 모터(330)는 또한 동작하지 않을 때 회전을 방지하기 위해 브레이크를 장착할 수 있다. 모터 풀리(331)는 모터(330)의 샤프트에 부착되어 있고, 인코더 풀리(341) 인코더(340)에 부착되어 있다. 크랭크 풀리(351)에 부착되어 있는 핸드 크랭크(350)가 또한 포함되어 있다. 풀리(331,3341,351)가 기판(305)의 바로 밑에 위치되어 있다 아이들러 풀리(371)가 기판(305)의 하측에 부착되어 있다.

3개의 벨트의 세트(361,362,363)는 풀리(326a,b,331,341,351,371)를 상호 연결시킨다. 제1 벨트(361)는 모터 풀리(331)를 리드 나사 풀리(326b)에 커플링한다. 제2 벨트(362)는 나사 풀리(326b)를 인코더 풀리(341) 및 크랭크 풀리(351)와 커플링시킨다. 아이들러(371)는 제2 벨트(362)에 장력 부여하고 가이드한다. 마지막으로, 제3 벨트(363)는 리드 나사 풀리(326a)를 크랭크 풀리(351)에 커플링한다. 따라서, 동작에서, 모터(330) 샤프트의 회전으로 인해 2개의 리드 나사(326a,b) 및 인코더(340)가 회전하게 된다. 핸드 크랭크(350) 역시 회전한다. 수동 동작을 위해, 핸드 크랭크(350)가 2개의 리드 나사(325a,b)를 턴하는데 사용될 수 있다. 2개의 나사(325a,b)는 스레드 타입 및 피치에 있어서 동일하고, 이들은 모터(330) 또는 핸드 크랭크(350)에 의해 동기로 구동된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 메인 암(400,500)은 각각 선형 가이드 레일(320a,b)을 따라 라이딩한다. 2개의 메인 암, 즉, 메인 암(400,500)이 있지만, 다음의 설명은 메인 암(400)에 관한 것이다. 메인 암(500)의 설명은 그 위치, 이것이 맞물리는 나사 및 선형 가이드 레일을 제외하고 메인 암(400)의 것과 동일하다.

도 13 및 14a에 도시된 바와 같이, 메인 암(400)은 선형 가이드 베어링(410,420)을 포함한다. 선형 가이드 베어링(410,420)은 선형 가이드 레일(320b)(도 12에 도시됨)울 따라 라이딩한다. 나사(325a,b)의 것보다 약간 더 큰 직경을 갖는 길이방향의 보어(462)는 메인 암(400)의 길이를 신장한다. 보어(462)의 입구 면적은 메인 암(400)에 강성 부착된 너트(460)를 수용하도록 적합하게 확대되고 모양형성된다. 너트(460)는 나사(325b)를 수용할 수 있도록 스레드된다. 따라서, 나사(325b)는 너트(460)를 통해 스레드되고 보어(462)내로 뻗는다.

따라서, 나사(325b)가 회전함에 따라, 너트(460)가 나사(325b)를 따라 상하측으로 라이딩한다. 이러한 방법으로, 메인 암(400)이 상하측으로 이동할 수 있다. 메인 암(400)은 뉴매틱 실린더(440), 선형 가이드 레일(470), 뉴매틱 실린더를 정위치에 그리고 상부(480)에 유지하는 리테이닝 부재(450)를 포함한다.

나사(325a,b)가 동기로 회전되고 동일한 스레드를 가지고 있기 때문에 2개의 메인 암(400,500)은 동기로 상하측으로 이동한다. 메인 암(400,500)이 이에 따라 상승되고 하강됨에 따라, 수직 포지션 인코더(340)는 그들의 수직 위치를 기록한다. 모터(330)가 브레이크를 장착하고 있다면, 나사(325a,b)를 잠금하여 이들을 턴되는 것을 방지하는데 사용될 수 있다. 혹 턴될지라도, 나사(325a,b)가 안전의 이유로 무거운 로드에 의해 논-백구동가능한 것이 바람직하다.

버니어 암(600,700)은 동작에서 유사하다. 도 15에 도시된 버니어 암(600)은 선형 가이드 레일(470)을 따라 이동한다. 이러한 목적을 위해, 버니어 암(600)은 선형 가이드 베어링(610,620)을 포함한다. 또한, 버니어 암(700)이 도 16에 도시되어 있다. 버니어 암(700)은 선형 가이드 레일(570)을 따라 이동한다. 이러한 목적을 위해, 선형 가이드 베어링(710,720)이 포함된다. 버니어 암(600,700)이 각각 뉴매틱 실린더(440,540)에 의해 지지된다. 뉴매틱 피스톤 샤프트(441,541)가 직접 버니어 암(600,700)의 바텀에 맞물려 있다. 도 1 및 도 2에 볼 수 있고 나중에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 텀블 피벗 유닛(900)은 버니어 암(600)에 부착되고 버니어 암(60)에 의해 지지되어 있고, 텀블 구동 유닛(800)은 버니어 암(700)에 부착되고 버니어 암(700)에 의해 지지되어 있다. 수평 "텀블" 축은 피벗 유닛(900)과 구동 유닛(800) 사이에 한정되어 있다. 테스트 헤드 로드는 텀블 축이 통과하는 본질상 2개의 포인트에서 피벗 유닛(900) 및 구동 유닛(800)에 회전가능하게 장착되어있다. 텀블 축은 2개의 평행 레일(320a,b)에 의해 한정된 평면에 평행한 것이 바람직하다.

따라서, 테스트 헤드 로드는 텀블 피벗 유닛(900) 및 텀블 구동 유닛(800)에 의해 지지되고, 이들은 이어서 뉴매틱 실런더(440,540)에 의해 각각 지지된다. 뉴매틱 실린더(440,540)는 각각 메인 암(400),500)에 커플링되어 있다. 버니어 수직 암(600,700)의 운동의 수직 범위는 그 연관된 메인 암(400,500)에 대하여 ±25 mm이다.

수직 버니어 암(600,700)의 목적은 도킹동안 테스트 헤드의, 2 자유도에서, 컴플라이언트 운동을 제공하는 것이다. 각각의 뉴매틱 실린더(440,540)는 공기가 조정되어 공급된다. 즉, 2개의 레귤레이터가 제공되는데, 하나는 실린더(440)를 위한 것이고 두번째는 실린더(540)를 위한 것이다. 공통의 고압 공기 서플라이가 양 레귤레이터에 제공될 수 있다. 각각의 실린더(440,540)내의 압력은 따라서 독립적으로 조정될 수 있다. 실린더(440,540)내의 공기압을 조정함으로써, 테스트 헤드는 메인 암(400,500)에 대하여 상하측으로 이동될 수 있다. 이러한 방식으로, 테스트 헤드는 수직 버니어 운동의 범위내에 대략 센터링될 수 있다. 버니어 수직 범위내의 테스트 헤드의 위치는 테스트 헤드 로드에 의해 각각의 피스톤 샤프트(441,541)에 가해진 하측 방향의 힘을 오프셋시키는데 충분한 실린더(440,540)내의 일정압을 유지함으로써 임의의 외부력 없이 유지될 수 있다. 각각의 실린더가 독립적으로 조정되기 때문에, 2개의 실린더내의 압력은 동일할 필요가 없다. 이로 인해, 로드는 2개의 컬럼 사이에 보통 반드시 센터링될 필요가 없는 중력의 센터를 가질 수 있게 된다. 만약 외부력이 테스트 헤드상에 하방으로 누른다면, 실린더(440,540)내의 압력은 증가하게 된다. 레귤레이터는 따라서 일정압을 유지하기 위해 일부 공기를 방출한다. 테스트 헤드는 따라서 하측으로 이동한다. 이와 마찬가지로, 상방으로 힘이 인가되면, 실린더 압력은 증가하게 되고, 레귤레이터는 일정압을 유지하기 위해 보다 많은 공기를 공급하고, 그래서 테스트 헤드는 상측으로 이동한다. 따라서, 테스트 헤드는 실제로 무중량 또는 풀로팅 상태로 유지된다. 또한, 외부 토크가 예를 들어, 일측을 상승시키고 타측을 하강시키기 위해 테스트 헤드에 인가된다면, 뉴매틱 실린더는 레귤레이터가 일측 실린더에 보다 많은 공기를 공급하고 타측 실린더로부터 공기를 방출함으로써 이러한 운동을 촉진시키게된다. 따라서, 이러한 배열은 2 자유도로, 수직으로(Y 축을 따라) 그리고 선형 레일(320a,b)에 의해 한정된 평면에 수직이고 Z축에 평행인 축에 대해 회전(세타-Z)운동으로 테스트 헤드의 컴플라이언트 운동을 촉진시킨다. 또한, 회전 컴플라이언스는 로드의 중력의 중심을 반드시 통과할 필요가 없는 축에 대한 것일 수 있고, 이러한 운동에 대한 실질상 무중력 또는 플로팅 상태는 종래기술에서와 같이 회전축의 위치에 의존하지 않는다.

뉴매틱 실린더(440,540)에 의해 제공된 수직 및 회전 컴플라이언트 운동을 수행하기 위해, 도 14b에 개략적으로 도시된 압력 조정 장치가 제공된다. 본 기재 및 실시예는 워킹 유체로서 공기를 사용하지만, 다른 워킹 유체가 본 발명의 범위에 있다. 2개의 동일한 압력 조정 시스템(R6)은 제공되는데, 하나는 각각의 뉴매틱 실린더(440,540)를 위한 것이어서, 각각의 실린더내의 압력은 독립적으로 제어될 수 있다. 압축된 공기가 대부분의 테스팅 또는 다른 산업 설비에서 널리 유용한 것처럼 공통 소스(R7)로부터 양 조정 시스템(R6)으로 주입된다.

각각의 압력 조정 시스템(R6)은 상응하는 실린더(440)에 로드를 지지하는데 충분한 압력을 제공하기 위해 조정될 수 있는 압력 조정기(R8)를 포함한다. 조정기(R8)에 의해 제공된 압력은 먼저 기동 상태로 실린더(440)에 유체가 흐를 수 있도록 스위칭되는 전자기 제어 밸브(R9)를 통해 흐른다. 밸브(R9)는 전력 고장의 경우에, 밸브(R9)가 실린더(440)로부터의 리턴 플로우가 차단되는 위치로 리턴되어, 로드에서의 갑작스런 압력 손실을 방지하도록 스프링 리턴을 가지고 있다.

조정기 시스템(R6)은 로드에서의 압력 강하의 경우에 소스(R7)로부터 보다 많은 공기가 흐를 수 있도록 함으로써, 그리고 로드에서 압력 상승의 경우에 공기를 해제함으로써 그 출력부에서 일정압을 유지하도록 한다. 조정기(R8)는 이러한 안정 상태 제어를 제공한다. 밸브(R9)에 평행하게, 위치지정 목적을 위해 외부력에 의해 로드상에 가해지는 작은 이동에 대한 플로우에서의 충분한 기동 응답을 촉진시키는 원-웨이 억제기(R0)가 제공된다. 밸브(R9) 및 억제기(R0)에서의 2개의 라인은 실린더(440)내에 공급되는 유체 라인(25)을 함께 형성한다.

로드의 일측이 이제 그 상응하는 실린더(440)에 대하여 수동으로 상승된다면, 실린더(440)내의 압력은 리프팅 힘에 따라 감소된다. 압력 조정 시스템(R6)은 압력 강하를 인식하고 오리지널 타겟 압력에 도달할 때까지 실린더(440)내에 유체를 추가 공급함으로써 유체 압력을 증가시킨다. 대안으로, 로드의 일측이 그 실린더(440)에 대하여 하방으로 눌려지면, 실린더(440)내의 입력은 증가한다. 압력 조정 시스템(R6)은 이러한 압력 상승을 인식하고 오리지널 타겟 압력에 다시 도달할 때까지 실린더(440) 밖으로 유체를 방출시킨다.

세타-Z(또는 롤) 운동은 테스트 헤드(또는 그 크레이들)가 포지셔너 시스템에 커플링되는 적합한 양의 가요성에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 느슨한 피팅 볼 및 소켓 또는 적합한 슬라이딩 또는 플렉싱 배열은 이러한 커플링을 위해 사용될 수 있다.

이제 텀블링 운동에서, 텀블 구동 유닛(800)은 버니어 암(700)에 커플링되어 있다. 따라서, 버니어 암(700)은 선형 가이드 레일(320a)을 따라 상하방으로 이동함에 따라, 텀블 구동 유닛은 또한 버니어 암 유닛(700)에 의해 이동한다.

텀블 구동 유닛(800)은 도 17,18,19,20,21에 도시되어 있다. 텀블 구동 유닛(800)은 텀블 구동 모터(810) 및 텀블 포지션 인코터(820)를 포함한다. 모터(810)는 감속 기어를 포함할 수 있다. 모터(810)는 또한 필요하다면 브레이크 유닛을 포함할 수 있다. 모터(810)는 풀리(876)에 커플링되어 있다. 구동 샤프트(830)는 풀리(875)에 커플링되어 있다. 풀리(875,876)는 벨트(도시되지 않음)로 커플링되어 있다. 따라서, 모터(810)의 샤프트가 회전함에 따라, 구동 샤프트(830)는 또한 회전한다. 대안의 구현예로서, 기어가 풀리(875,876) 및 벨트를 대신하여 사용될 수도 있다. 구동 샤프트(830)는 구동 기어(880)(도 17,18,19에 도시되지 않았고 아래에 설명되었다)와 맞물리는 웜 구동(또는 그와 유사한) 기어 날(889)(도시되지 않음)를 포함한다. 구동 샤프트(830)는 풀리(872,871) 및 벨트(도시되지 않음)을 통하여 포지션 인토더(820)에 커플링되어 있다. 따라서, 구동 샤프트(830)가 회전함에 따라, 포지션 인코더(820)의 샤프트 역시 회전한다. 대안의 구현예로서, 기어는 풀리(871,872) 및 벨트 대신에 사용될 수 있다.

도 20은 (다른 컴포넌트가 보이도록 하기 위해 도 17,18,19에 포함되지 않은) 축 어셈블리(895) 및 구동 기어의 분해도이다. 구동 기어(880)는 구동 샤프트 날(889)과 맞물리는 그 원주(899)둘레에 기어 날(도시되지 않음)을 포함한다. 구동 기어(880)는 또한 중심 원형상 개구부(898)를 포함한다. 개구 실린더(897)가 개구부(898) 둘레에 있다. 원형상 플랜지(896)가 개구부(898)내에 존재하고 환형상 개구부(898a)를 가지고 있다. 6개의 구멍은 플랜지(896)내에 환형상 개구부(898a)의 둘레에 균일하게 분포되어 있다. 베어링(885)은 환형상 개구부(898a)내로 끼워맞춤된다.

액슬 서브어셈블리(894)는 액슬(890)을 포함하고, 액슬 링(893) 및 부착 유닛(892)은 액슬(890)에 강성 고정되어 있다. 액슬(890) 둘레에 균일하게 분포된 6개의 경화된 천연 고무 핀(891)은 액슬 링(893)내의 6개의 상응하는 구멍내에 끼워맞춤된다. 도시된 바와 같이, 고무 핀은 액슬(890)에 평행하게 뻗어 있다. 테스트 헤드의 일측은 부착 유닛(892)에 부착되어 액슬(890)의 회전 중심선에 의해 한정된 액슬의 둘레의 테스트 헤드의 텀블 회전이 제공된다. (이것은 이전에 "텀블" 축으로 기술되었다.) 이러한 축 둘레로 테스트 헤드를 회전시키는데 필요한 토크를 최소화시키기 위해, 축은 대략 로드의 중력의 중심을 통과하도록 배열될 수 있다.

액슬(890)은 베어링(885)내에 끼워맞춤되고 각각의 러버 핀(891)은 플랜지(896)내의 상응하는 구멍(881)내에 끼워맞춤된다. 베어링(885)은 플랜지(896)로부터 약간 떨어진 액슬 링(893)을 위치시기키도록 장착될 수 있다. 따라서, 액슬(890), 액슬(893), 부착 유닛(892)은 기어(880)을 구동시키기도록 플렉시블하게 커플링되어 있다. 러버 핀(891)은 구동 기어(880)이 회전된다면, 액슬 서브어셈블리(894)가 그에 따라 회전하고, 부착 유닛(892)에 커플링된 임의의 로드가 너무 크지 않다면, 로드의 중력의 대략 중심을 회전축이 통과할 때와 같이 되도록 충분히 강하다. 그러나, 구동 기어(880)이 고정된 위치에 강성 유지된다면, 러버 핀은 적당히 작은 외부력에 의해 플러스 또는 마이너스 몇 도 회전되도록 부착 유닛(892)에 로드가 커플링될 수 있기에 충분히 플렉시블하다. 플랜지(896)로부터 떨어진 스페이싱 액슬 링(892)은 러버 핀(891)을 전달할 가능성을 감소시킨다. 또한, 어셈블리의 상대적 강성은 이러한 스페이싱을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 따라서, 어셈블리는 컴플라이언트 회전 구동 메커니즘을 제공한다. 조작기 시스템에서, 이것은 주변부와 도킹할 때 테스트 헤드의 컴플라이언트의 바람직한 구성요소를 제공한다. 따라서, 부착 유닛(892)은 구동 기어(880)가 안정될 때도 구동 기어(880)에 대하여 제한된 양의 회전 운동을 할 수 있다. 이것은 액슬 유닛(893)을 기어(880)에 커플링하는 러버 핀(891)의 가요성 때문이다.

도 21에 도시된 바와 같이, 구동 기어 및 액슬 어셈블리(895)는 텀블 구동 유닛(800)의 웰(855)내에 위치한다. 구동 기어(880)상의 원주상의 기어날은 구동 샤프트(830)의 회전이 기어(880)의 회전을 유발하고, 이에 따라 구동 기어 및 액슬 어셈블리(895) 및 이에 부착된 로드를 회전시키도록 구동 샤프트(830)상의 상응하는 기어(889)(도시되지 않음)와 맞물린다. 웜 기어 또는 나선형 기어와 같은 적합한 기어 배열이 구동 샤프트(830)의 회전축에 직교인 축 둘레로 구동 기어(880)가 회전하도록 사용될 수 있다.

텀블 구동 하우징(840)은 액슬(890)이 통과하는 구멍(841)(도 1 참조)을 포함한다. 커버(860)는 부착 유닛(892)가 돌출하는 구멍(861)(도 17,18,19 참조)을 포함한다. 베어링 부재(865)는 정밀 저 마찰 끼워맞춤을 제공하도록 포함된다.

도 22a,b에 도시된 텀블 피벗 유닛(900)은 테스트 헤드의 타측에 부착된 논-파워링된 부착 유닛이다. 텀블 피벗 유닛(900)은 버니어 암(600)에 부착되어 있다. 상술된 바와 같이, 버니어 암(600)은 선형 가이드 레일(570)을 따라 상하측으로 이동한다. 텀블 피벗 유닛은 피벗가능 테스트 헤드 장착 디바이스에 커플링 수단을 제공하는 본질적으로 직사각형의 박스이다. 실시예에서, 이것은 피벗 유닛을 통과하는 구멍(901)에 해당한다. 이러한 구멍(901)을 통과하는 스터브 액슬(도시되지 않음)은 테스트 헤드에 장착될 수 있다. 적합한 베어링이 저마찰을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 텀블 피벗 유닛(900) 및 텀블 구동 유닛(800)("텀블 유닛")이 이들 각각의 수직 버니어 암(600,700)에, 부착 구동과 맞물리는 부착 나사(도시되지 않음)에 의해 부착된다. 이것은 테스트 헤드의 단순한 설치 또는 체인지 오버를 허용한다. 예를 들어, 테스트 헤드를 설치하기 위해, 먼저 텀블 피벗을 제거하고 구동 유닛(900,800)을 조작기로부터 제거한다. 이것들은 테스트 헤드에 이제 부착될 수 있다. 그다음, 구동 유닛 및 테스트 헤드 및 텀블 피벗의 어셈블리는 용이하게 테스트 헤드에 부착될 수 있다.

도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 도킹 메커니즘의 사시도이다. 예시된 테스트 헤드(100)는 도 23내에 포함되어 있다. 테스트 헤드(100)는 브래킷(1005)에 커플링되어 있다. 이어서, 브래킷(1005)은 텀블 구동 유닛9800) 및 텀블 피벗 유닛(900)에 커플링되어 있다. 복수의 도킹 메커니즘(1010)은 테스트 헤드의 측부에 부착되어 있다. 이러한 실시예에서, 3개의 도킹 메커니즘(1010)이 도시되어 있다. 각각의 도킹 메커니즘(1010)은 바텀 서포트(1020)상에 위치되어 있다. 도킹 메커니즘(1010)은 적합한 볼트 또는 조정 나사(1075)를 통해 측부 교정 바(1015)에 부착되어 있다. 측부 교정 바(1015)는 바텀 서포트(1020)에 도킹 메커니즘(1010)을 고정시키는데 사용된다. 바텀 서포트(1020)는 이어서 바텀 교정 바(1025)에 부착되어 바텀 교정 바(1025)는 적합 볼트 또는 조정 나사(1035)를 통해 바텀 교정 플랫폼(1030)에 부착되어 있다. 따라서, 도킹 메커니즘(1010)은 측부 교정 바(1015)에 상대적인 도킹 메커니즘(1010)의 위치를 변경시킴으로써 그리고 바텀 교정 플랫폼(1030)에 상대적인 바텀 서포트(1020)의 위치를 변경시킴으로써 적합한 위치로 이동될 수 있다. 도킹 프레임(1050)이 또한 도시되어 있다. 도킹 프레임(1050)은 (디바이스 또는 패키지 핸들러, 웨이퍼 프로버, 또는 다른 테스트 장치인) 주변부 디바이스에 고정되어 있다. 복수의 도킹 핀(1060)이 도킹 프레임(1050)에 고정되어 있다. 도킹 핀(1060) 및 도킹 메커니즘(1010)은 도킹 핀(1060)이 각각의 도킹 메커니즘(1010)과 정렬되고 이에 상대적으로 메이팅되도록 위치되어 있다.

도 24는 도 23내에 도시된 도킹 핀(1060)의 사시도이다. 도킹 핀(1060)은 뻗은 핀 섹션(1150,1140,1130)과 함께 도킹 핀 베이스(1100)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 핀 섹션 직경은 도킹 핀(1060)의 팁으로 점차 좁게 도달될 수 있다. 이것은 다른 핀 센션에 대해 핀 센션(1130)의 보다 작은 직경이 주변 디바이스로 테스트 헤드를 도킹할 때 보다 큰 초기 에러를 나타내기 때문에 주변부 디바이스로 테스트 헤드를 도킹할 때 특히 유용하다. 포지셔너 시스템에 충분한 컴프라이언스(즉, 마이너 업파워링된 이동)를 줌으로써, 도킹 동작이 일어날 대 테스트 헤드와 디바이스 핸들러 사이의 마이너 오정렬을 보정하는 것이 가능하다. 역시 도 24에 도킹 핀(1060)의 측부로부터 뻗은 캠 폴로어(1120)가 도시되어 있다. 캠 폴로어(1120)는 도킹 메커니즘(1010)내에 형성되고 나중에 설명될 적합한 슬롯과 맞물린다.

본 발명의 일실시예의 절단 측면도가 도 25a,b에 도시되어 있다. 또한, 분해도가 도 26에 도시되어 있다. 도 25a,b에 핀 리셉터클(1300)내에 초기 삽입된 후의 도킹 핀(1060)이 도시되어 있다. 도 25a,b내의 도킹 유닛(1060)은 이미 핀 검출기(1400)를 관통한 것으로 도시되어 있다. 핀 리셉터클(1300)은 암(1600)에 커플링되어 있다. 암(1600)은 피스톤 유닛(150))내에 포함된 피스톤의 결과로서 이동된다. 피스톤 유닛(1500)은 피스톤(1515) 및 피스톤 샤프트(1510)를 포함하고 있다. 피스톤 유닛(1500)은 또한 그 양측에 피벗 포인트(1505)를 포함하고 있다(오직 일측부만이 도면에 도시되어 있다). 피벗 포인트(1505)는 작은 양의 피벗 운동을 피스톤 유닛(1500)이 가지도록 할 수 있다. 일실시예에서, 피스톤 유닛은 뉴매틱 유닛이지만, 수력 또는 전자기 유닛과 같은 다른 타입이 사용될 수도 있다. 피벗 포인트(1505)은 도킹 메커니즘(1010)내에 내측으로 대면하는 커버(1014) 및 엔클로져(1012)의 측부상에 위치된 피벗 가이드(1080) 둘레로 피스톤 유닛(1500)이 피벗하게 한다. 암 유닛(1600)은 피벗 포인트(1620)를 포함하고 있다. (도킹 메커니즘(1010)내에 내측으로 대면하는 커버(10140) 및 엔클로져(1012)의 측부상에 위치된) 피벗 가이드(1090)과 맞물림으로서, 피벗 포인트(1620)은 암(1600)이 피벗 운동을 가지도록 한다.

도 25에 피스톤 유닛(1500)내의 피스톤(1515)가 보다 상세하게 도시되어 있다. 핀 리셉터클(1300)의 다양한 특징부의 동작은 아래에 설명된다.

도 26은 도킹 메커니즘(1010)의 분해 사시도이다. 이러한 도면에서, 도킹 메커니즘 커버(1014)는 물론 도킹 메커니즘 엔클로져(1012)를 보는 것이 가능하다. 또한, 핀 리셉터클(1300), 핀 검출기(1400), 암(1600) 및 피스톤 유닛(1500)이 도시되어 있다.

도 27에 핀 리셉터클(1300)의 사시도가 도시되어 있다. 핀 리셉터클(1300)은 캠 그로브(1305)를 포함한다. 핀 리셉터클(1300)의 각각의 측부 피스(1315)내에 밀링된 하나의 캠 그로브(1305)가 존재한다. 도 24내의 도킬 핀(1060)의 측부로부터 뻗은 것으로 도시된 캠 폴러(1305)는 그루브(1305)와 맞물린다. 핀 리셉터클(1300)은 엔클로져(1012) 및 커버(1014)에 경미하게 부착되어 있다. 특히, 바(1316)는 엔클져(10120내의 슬롯(1022)과 맞물리고, 바(1317)는 커버(1014)내의 슬롯(1021)과 맞물린다. 더 설명되는 바와 같이, 피스톤(1515) 및 피스톤 샤프트(1510)의 운동은 피벗팅 암(1600)에 의해 핀 리셉터클(1300)에 커플링되어 있다. 따라서, 피스톤(1515)의 운동은 리셉터클(1300)이 좌우로 슬라이드하게 한다. 이 도면에서, 핀 리셉터클(1300)은 피스톤 샤프트(1510)가 수축되도록 좌측으로 피스톤(1515)이 가장 멀리 있을 때 최우측 위치에 있게 될 것이다. 이와 마찬가지로, 핀 리셉터클(1300)은 피스톤 샤프트(1510)이 뻗도록 피스톤(1515)가 최우측에 있을 때 최좌측 위치에 있게 될 것이다.

도 28은 핀 검출기(1400)의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 핀 검출기는 검출기 탭(1405)을 포함한다. 도 29는 검출기 탭(1405)가 제거된 핀 검출기(1400)를 도시하고 있다. 검출기 스위치(1410)는 도 29에서 볼 수 있다.

도 30은 검출기 탭(1405)의 사시도이다. 검출기 탭(1405)은 검출기 탭(1405)이 피벗할 수 있는 탭 개구(1450)를 포함한다. 검출기 탭(1405)은 롤러 개구(1460)에 삽입되는 액슬을 통해 정위치에 유지되는 롤러 메커니즘(1470)을 포함한다. 검출기 탭(1405)은 후방 부재(1480)를 포함한다.

핀 검출기(1400)의 동작은 도 103b에 보다 명확하게 도시되어 있다. 구체적으로, 도킹 핀(1060)이 핀 검출기(1400)에 들어갈 때, 검출기 탭(1405)은 탭 개구(1450)둘레를 피벗함에 따라 후측으로 눌려진다. 후측 피벗팅의 결과로, 리어 부재(1480)는 검출기 스위치(1410)를 누르게 된다. 이러한 방법으로, 핀 검출기(1400)는 도킹 핀(1060)이 핀 검출기(1400)에 들어갔다는 신호를 낸다. 검출기 스위치(1410)는 전기 제어 시스템내의 전기 스위치, 모든 뉴매틱 시스템내의 에어 밸브, 또는 보다 일반적으로 공기 유체에 기초한 시스템내의 밸브일 수 있다.

도 31은 피스톤 유닛(1500)의 사시도이다. 피스톤 유닛(1500)은 피스톤(1515)(도시되지 않음), 피스톤 샤프트(1510), 및 암 마운트(1520)를 포함한다.

도 32는 암(1600)의 사시도이다. 암(1600)은 암 본체(1630)를 포함한다. 암 헤드(1610)는 헤드 피벗(1660)을 통해 암 본체(1630)의 일단부에 부착되어 있다. 이로 인해 헤드(1610)는 피벗 운동을 가질 수 있다. 신장부(1640)는 암(1630)의 반대 단부에 부착되어 있다. 신장부(1640)는 각각 신장 개구부(1650)를 포함한다. 암 피벗(1620)이 또한 포함되어 있다.

도 33에 도시된 바와 같이, 도킹 핀(1060)은 도킹이 달성될 수 있도록 도킹 메커니즘(1010)에 대해 정위치에 있다. 이러한 도킹 단계에서 도킹 핀(1060)은 최우측 위치에 있는 핀 리셉터클(1300)내의 캠 그로브(1305)로의 개구부상에 위치되어 있다. 또한, 검출기 스위치(1410)쪽으로 검출기 탭(1405)을 누르는 것이 아무것도 없기 때문에, 핀 검출기(1400)는 핀(1060)이 삽입되지 않은 것을 나타내고 있다. 보다 일반적으로, 테스트 헤드는 포지셔너(10)과 같은 포지셔너에 의해 임의의 위치로 조작되어 먼저, 모든 도킹 핀(1060)은 그들 각각의 도킹 메커니즘(1010)에 대하여 도 33에 의해 나타내 바와 같이 정렬되고 둘째, 디바이스 주변부에 부착된 도킹 플레이트(1050)에 의해 한정된 표면과 테스트 헤드(10)의 도킹 표면이 대략 평행하게 된다. 그다음, 테스트 헤드는 "도크 준비" 위치로 있다고 말하게 된다. 포지셔너(10)내에 통합된 인코더는 특정 부변 디바이스에 대한 이러한 위치가 시스템 컨트롤러에 의해 기록될 수 있도록 한다. 따라서, 시스템 컨트롤러는 이전에 설명된 도크 준비 위치로 테스트 헤드를 자동적으로 위치지정할 수 있다.

도 34에 도시된 바와 같이, 도킹 핀(1060)은 이제 도킹 메커니즘(1010)내로 이동되어 "기동 준비" 위치로 이동하게 된다. 특히, 캠 폴로어(1120)는 핀 리셉터클(1300)이 좌측으로 슬라이드되는 경우 캠 그로브(1305)의 하측 슬로핑 영역에 의해 캡쳐될 수 있는 위치로 캠 그로브(1305)에 들어간다. 또한, 도킹 핀(1060)은 도킹 메커니즘(1010내로 충분히 멀리 있게 되어 도킹 핀(1060)은 이제 검출기 탭(1405)을 누르고 있게 된다. 컴포넌트는 배열되어 도킹 핀(1060)이 이러한 위치에 도달할 때 리어 부재(1480)가 스위치(1410)를 눌러 기동시키도록 하기에 충분하게 검출기 탭(1405)을 누르게 된다. 일단 스위치(1410)가 내측으로 눌려졌다면, 도킹 메커니즘(1010)은 기동될 수 있다. 보다 상세하게, 컴포넌트는 배열되어 스위치(1410)는 기동 준비 위치가 달성될 때 기동되게 된다.

보다 일반적으로, 도킹 동안, 테스트 헤드가 각각의 도킹 메커니즘(1010)에 대해 모든 도킹 핀(1060)이 기동 준비 위치에 있는 기동 준비 위치로 도크 준비 위치로부터 어징된다. 따라서, 모든 검출기 스위치(1410)가 기동될 때, 모든 도킹 메커니즘(1010)은 동시에 기동된다. 도킹 메커니즘(10)의 아무것도 모든 검출기 스위치(1410)이 기동될 때까지 기동되지 않는 것이 바람직하다.

도크 준비 위치와 기동 준비 위치 사이의 이동에서, 테스트 헤드는 알려진 바와 같이, 맞물릴 약한 전기콘택트를 보호하기 위해 도킹 프레임(1050)의 평면에 직교인 스트레이트 경로를 따라 이동되는 것이 바람직하다. 여기에 설명된 바와 같은 자동 포지셔너 시스템에서, 시스템 컨트롤러는 이러한 제어된 운동을 제공할 임무를 가진다. 이 시스템 컨트롤러는 인코더로부터 특정 주변 디바이스를 위한 기동 준비 위치를 기록할 수 있고 이 정보를 이러한 액션을 제어하기 위해 사용한다.

일실시예의 시스템에서, 도크 준비 및 기동 준비 위치는 다른 위치와 마찬가지로, 제시된 프로시져에 의해 시스템 컨트롤러에 입력될 수 있다. 제시된 프로시져에서, 테스트 헤드는 포지셔너를 수동으로 동작시키는 운전자에 의해 다양한 위치에 놓인다. 각각의 위치에서, 시스템은 인코더를 판독하고 좌표값을 기록하도록 명령된다. 이러한 일련의 "학습된" 위치는 나중에 이어지는 경로를 기술하기 위해 시스템에 의해 사용될 수 있다. 따라서, 시스템 컨트롤러는 서비스 위치(즉, 테스트 헤드가 서비스되는 위치)로부터 경로를 따라, 주변 디바이스로부터 떨어져, 도크 준비 위치로, 그리고 기동 준비 위치로 테스트 헤드를 자동으로 이동시킬 수 있다.

테스트 헤드가 기동 준비 위치에 있는 도킹 프로세스의 단계에서, 포지셔너 시스템 구동 모터로의 전력이 정지되는 것을 주목하는 것은 중요하다. 그러나, 뉴매틱 실린더(440,540)로의 압력 및 컴플라이언트 운동을 제공하기 위해 포함된 임의의 다른 동력화된 디바이스는 유지되어야 한다. 보다 구체적으로, 포지셔너 시스템이 다양한 위치내로 테스트 헤드를 이동시킴에 따라, 포지셔너 시스템은 이전에 설명된, 수많은 위치 인코더에 의해 테스트 헤드의 위치를 파악한다. 따라서, 포지셔너 시스템내의 위치 인코더가 기동 준비 위치가 성취되었음을 나타낼 때, 포지셔너 시스템에 관련되어 포함된 다양한 모터는 이제 모두 동력화된 운동을 중지시킨다. 테스트 헤드의 추가 운동이 도킹 메커니즘(1010)에 의해 제공된다. 임의의 조작기 모터가 브레이크를 장착하고 있다면, 이들은 테스트 헤드의 컴플라이언트 운동을 허용하기 위해 해제된다. 이제 도 34에 도시된 위치가 달성되었으므로, 도킹 메커니즘(1010)은 이제 "기동 준비" 모드에 있게 된다. 이러한 모드에서, 포지셔너 시스템이 주변 디바이스쪽으로 테스트 헤드를 계속 누르는 대신에. 도킹 메커니즘(1010)은 이제 주변 디바이스쪽으로 테스트 헤드를 당길 것이다. 본 발명의 일실시예에서, 도킹 메커니즘(1010)은 공기압에 의해 기동되고, 포지셔너 시스템이 그 모터를 해제하기 바로 전에 이러한 당김 시퀀스를 개시할 수 있다. 따라서, 도킹 시스템과 포지셔너 시스템 사이의 제어 신호는 이러한 도킹 상태를 코디네이팅하는데 필요하지 않다.

도 35는 기동 공정이 개시된 후의 도킹 메커니즘(1010)을 도시한다. 즉, 도킹 메커니즘(1010)이 도 35에 도시된 상태에 있을 때, 도킹 메커니즘(1010)은 이제 디바이스 핸들러쪽으로 테스트 헤드를 당기는 공정중에 있게 된다. 보다 구체적으로, 다음 이벤트가 일어난다. 모든 검출기 스위치(1410)가 눌려짐에 따라, 피스톤 유닛(1500)이 기동되고, 피스톤 유닛(1500)내의 피스톤 샤프트(1510)가 신장하기 시작한다. 예시된 시스템에서, 피스톤 유닛(1500)은 뉴매틱이고 공기압을 인가함으로써 기동된다. 피스톤 샤프트(1510)가 신장함에 따라, 암(1600)은 암 피벗(1620) 둘레로 회전하기 시작한다. 암(1600)이 암 피벗(1620) 둘레 회전함에 따라, 헤드(1610)는 핀 리셉터클(1300)을 눌려 핀 리셉터클(1300)은 이제 슬라이드하기 시작한다. 암(1610)은 피벗하기 때문에, 헤드(1610)는 핀 리셉터클(1300)을 누름에 따라 아크형상으로 이동할 것이다. 따라서, 헤드(1610)는 암(1600)이 피벗함에 따라, 암(1600)에 대하여 경미하게 회전한다. 헤드(1610)의 아크 운동의 수직 성분에 대한 공간이 제공된다. 도 35에서, 핀 리셉터클(1300)은 도 34내의 위치에 대하여 화측으로 슬라이하는 것으로 보인다. 핀 리셉터클(1300)이 슬라이드함에 따라, 캠 그로브(1305)는 그 개구부로부터 그 단부로 증가하는 깊이를 가지게 된다. 따라서, 핀 리셉터클(1300)이 이동함에 따라, 핀(1060)이 핀 리셉터클(1300)의 슬라이딩 운동의 결과로서 하방으로 당겨지게된다.

도 36은 완전히 도킹된 위치내의 도킹 메커니즘(1010)을 도시한다. 이러한 위치에서, 피스톤 샤프트(1510)는 충분히 신장되고, 암(1600)은 충분히 피벗되어,핀(1060)은 테스트 헤드 및 주변 디바이스가 도킹되도록 경미하게 하방으로 당겨져 있다.

기동 준비 위치로부터 완전 도킹된 위치로 테스트 헤드가 당겨짐에 따라, 자유 공간에서의 6 자유도의 상대적으로 작은 운동이 도킹 핀이 테스트 헤드를 주변 디바이스로 정밀 정렬상태로 당김에 따라 만들어진다. 따라서, 포지셔너 시스템은 그 운동축에서 컴플라이언트 운동을 허용하는 것이 바람직하다. 포지셔너 시스템(10)에서, 이것은 수직 구동 모터(330)을 제외한 모든 모터의 에너지를 제거하고 그 위의 브레이크를 해제함으로써 제공된다. 뉴매틱 실린더(440,540) 및 텀블 구동 유닛(800)으로부터 유도된 컴플라이언트 효과와 결합된 이러한 액션은 바람직한 컴플라이언스를 제공한다. 대안으로, 이러한 수단이 충분하지 않다면, 다른 공지되고 설명된 접근법이 용이하게 통합될 수 있다.

테스트 헤드가 디바이스 핸들러에 대하여 잠금해제되는 시간이 될 때, 피스톤(151)은 수축하도록 신호가 주어져, 암(1600)은 시계방향으로 피벗하고 그루브 부재(1120)는 그루브(1305)의 개구부에 위치된다. 이것이 달성되었을 때, 디바이스 핸들러로부터의 테스트 헤드의 추가 분리가 테스트 헤드 포지셔너 시스템내의 모터를 동력화시킴으로써 달성될 수 있다.

제어 시스템은 포지셔너 시스템을 제어하는데 사용될 수 있다. 이러한 제어 시스템(이후로, "포지셔너의 제어 시스템")은 포지셔너 시스템의 다양한 컴포넌트(예를 들어, 모터, 뉴매틱등)을 제어하는 마이크로프로세서에 기초한 시스템일 수 있다. 도킹 메커니즘(1010)용 추가 제어 시스템(이후로, "도크의 제어 시스템") 역시 마이크로프로세서에 기초할 수 있다. 예시된 주변 디바이스로 예시된 테스트 헤드를 도킹하는 동작의 전체 시퀀스는 다음과 같다.

1. 운전자는 수동으로 포지셔너의 제어 시스템에 특정 주변 디바이스에 대한 도크 준비 위치 및 기동 준비 위치를 "지시"한다.

2. 운전자는 또한 포지셔너 제어 시스템에 서비스 위치 및 이 서비스 위치와 도크 위치 사이의 바람직한 경로를 따른 임의의 관련된 포인트의 시퀀스를 "지시"한다.

3. 테스트 헤드는 테스트를 위해 서비스 위치내에 놓여 준비된다.

4. 명령에 따라, 포지셔너 제어 시스템은 그 인코더에 의해 결정된 바와 같이 테스트 헤드를 도크 준비 위치에 자동으로 위치되도록 한다.

5. 도크 준비 위치에 도달하면, 포지셔너 제어 시스템은 별개의 도크 제어 메커니즘을 "턴 온" 하거나 이네이블하기 위해 신호를 제공할 수 있고, 이는 단계 8 및 단계 9에 더 설명되어 있다(도 37, 단계 5 참조).

6. 포지셔너 제어 시스템은 이제 그 인코더에 의해 결정된 바와 같이 기동 준비 위치로 도킹 평면에 직교인 스트레이트 라인 경로를 따라 테스트 헤드를 주의하여 이동시킨다(도 37, 단계 6 참조). 스트레이트 라인 경로에 관련되지 않은 운동에 브레이크가 적용될 수 있다.

7. 타임 T 후에, 포지셔너 제어 시스템은 그 구동 모터의 동력을 제거하고, 수직 구동 모터를 제외한, 장착된 임의의 모터상의 브레이크(이들이 적용되어 있다면) 를 해제한다.

8. 타임 T 내에, 도크의 제어 시스템은 모든 스위치(1410)가 기동되었음을 인심함으로써 테스트 헤드가 기동 준비 위치에 있음을 인식하게 된다.

9. 단계 8에 이어 그리고 타임 T내에, 도크의 제어 시스템은 모든 피스톤 유닛(1010)(또한, 구동 유닛)을 기동한다. (도 37, 단계 9 참조).

10. 타임 T가 종료할 때, 테스트 헤드는 포지셔너가 그 축의 모두에서 컴플라이언트 운동을 허용하는 동안 완전히 도킹된 위치로 도크 제어 시스템의 제어하에 이동된다. (도 37, 단계 10 참조)

11. 이제 주변부 및 테스트 헤드상의 각각의 전기 콘택트가 메이팅되었으므로, 테스트 헤드와 주변부상의 테스팅이 일어날 수 있다. 사용자의 기호에 따라, 모터 브레이크가 포지셔너를 정위치에 잠금하기 위해 동력화될 수 있거나, 진동을 흡수하도록 잠금해제상태로 남겨질 수 있다.

본 발명이 특정 실시예에 대하여 여기에 도시되고 설명되었지만, 본 발명은 여기에 도시된 설명에 제한되지 않는다. 오히려 다양한 수정이 본 발명으로부터 벗어남 없이 본 발명의 청구범위의 동등물의 범위내에 세부적으로 이루어질 수 있다.

Claims

로드를 지지하는 장치에 있어서,

복수의 뉴매틱 유닛; 및

상기 로드의 양측에 커플링된 복수의 커플러를 포함하고,

상기 커플러는 상기 복수의 뉴매틱 유닛의 기동에 응답하여 제1 축에 평행하게 상기 로드를 이동시키고, 상기 커플러중 적어도 하나는 상기 제1 축에 직교인 제2 축 둘레로 상기 로드를 회전시키고, 상기 로드는 상기 제1 축을 따라 그리고 상기 제2 축 둘레로 컴플라이언트하고, 상기 뉴매틱 유닛중 적어도 하나는 상기 제1 축을 따라 그리고 상기 제2 축 둘레로 컴플라이언스를 제공하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 축 둘레로 상기 로드를 이동시키기 위한 스윙 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 로드가 상기 제2 축 둘레로 이동할 때, 상기 커플러중 하나는

a) 상기 커플러중 다른 하나가 반대 방향으로 이동하거나,

b) 상기 커플러중 다른 하나가 정지상태로 남아 있는 동안,

일방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 로드를 상기 제2 축에 평행하게 이동하기 위한, 인-아웃 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 축과 상기 제2 축 모두에 직교인 제3 축을 따라 상기 로드를 이동시키기 위한 병렬 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 커플러는 상기 제2 축에 직교인 제3 축 둘레로 상기 로드를 회전시키는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 로드는 상기 제2 축이 상기 로드의 중력의 중심에 있는지 여부와 관계없이 상기 제2 축 둘레로 컴플라이언트한 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 뉴매틱 유닛의 각각은 개별적으로 조정되는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 뉴매틱 유닛을 각각의 제1 위치로 이동시키기 위한 복수의 기동기를 더 포함하고, 상기 뉴매틱 유닛은 상기 로드의 최종 위치로의 이동을 촉진시키는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
로드를 지지하는 장치에 있어서,

복수의 뉴매틱 유닛; 및

상기 뉴매틱 유닛을 상기 로드에 그 양단부에서 커플링하는 복수의 커플러;를 포함하고, 상기 뉴매틱 유닛은 적어도 2 자유도로 컴플라이언스를 제공하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제10항에 있어서, 상기 로드를 제1 축을 따라 이동시키기 위한 복수의 기동기를 더 포함하고, 상기 커플러중 적어도 하나는 상기 기동기중 적어도 하나의 기동에 응답하여 제2 축 둘레로 상기 로드를 이동시키고, 상기 뉴매틱 유닛은 상기 로드가 상기 제1 축을 따라 그리고 상기 제2 축 둘레로 컴플라이언트하도록 하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제11항에 있어서, 상기 로드를 상기 제1 축 둘레로 이동시키는 스윙 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제11항에 있어서, 상기 로드가 상기 제2 축 둘레로 이동할 때, 상기 커플러중 하나는

a) 상기 커플러중 또 다른 하나가 방대 방향으로 이동하거나,

b) 상기 커플러중 또 다른 하나가 정지 상태로 남아 있는 동안, 일 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제11항에 있어서, 상기 로드를 상기 제2 축에 평행하게 이동시키기 위한 인-아웃 플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제11항에 있어서, 상기 로드를 상기 제2 축에 직교인 제3 축을 따라 이동시키기 위한 병렬 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제11항에 있어서, 상기 커플러는 상기 로드를 상기 제1 및 제2 축에 직교인 제3 축 둘레로 회전시키는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
로드를 지지하는 장치에 있어서,

복수의 컬럼;

상기 로드를 제1 축을 따라 이동시기 위해, 각각, 상기 컬럼을 따라 이동가능한 복수의 메인 암; 및

상기 메인암중 적어도 하나를 따라 이동가능한 적어도 하나의 버니어 암;을 포함하고, 상기 버니어 암은 상기 제1 축에 직교인 제2 축 둘레로 컴플라이언스를 제공하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제17항에 있어서, 상기 버니어 암의 이동을 허용하기 위한 뉴매틱 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제17항에 있어서, 상기 로드의 일측에 커플링된 커플러를 더 포함하고, 상기커플러는 상기 버닝 암에 의해 이동가능하고, 상기 커플러는 상기 로드를 상기 제1 축을 따라 그리고 상기 제2 축 둘레로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제18항에 있어서, 상기 로드를 상기 제1 축 둘레로 이동시키기 위한 스윙 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제19항에 있어서, 상기 로드가 상기 제2 축 둘레로 이동할 때, 상기 커플러중 하나는,

a) 상기 커플러중 또 다른 하나가 방대 방향으로 이동하거나,

b) 상기 커플러중 또 다른 하나가 정지 상태로 남아 있는 동안, 일 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제18항에 있어서, 상기 로드를 상기 제2 축을 따라 이동시키기 위한 인-아웃 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제18항에 있어서, 상기 로드를 상기 제2 축에 직교인 제3 축을 따라 이동시키기위한 병렬 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제18항에 있어서, 상기 커플러는 상기 로드를 상기 제1 및 제2 축에 직교인 제3 축 둘레로 회전시키는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
로드를 지지하는 장치에 있어서, 상기 로드에 그 양측에서 커플링된 복수의 커플러를 포함하고, 상기 커플러의 적어도 하나는 상기 로드를 회전축 둘레로 회전시키기 위해 구동되고, 상기 적어도 하나의 커플러는 상기 회전축 둘레로 컴플라이언스를 제공하기 위해 플렉시블 엘리먼트를 갖는 부착 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제25항에 있어서, 상기 커플러는 상기 로드를 상기 회전축에 직교인 제1 축을 따라 그리고 상기 제1 축과 상기 회전축 모두에 직교인 제2 축 둘레로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제26항에 있어서, 상기 로드는 상기 제1 축을 따라 그리고 상기 제2 축 둘레로 컴플라이언트한 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제26항에 있어서, 상기 로드가 상기 제2 축 둘레로 이동할 때, 상기 커플러중 하나는

a) 상기 커플러중 또 다른 하나는 반대 방향으로 이동하거나,

b) 상기 커플러중 다른 하나는 정지상태로 남아 있는 동안, 일방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제26항에 있어서, 상기 로드를 상기 제2 축을 따라 이동시키기 위한, 인-아웃 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제26항에 있어서, 상기 제2 축에 직교인 상기 회전축을 따라 상기 로드를 이동시키기 위한 병렬 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제25항에 있어서, 상기 플렉시블 엘리먼트는 러버를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제25항에 있어서, 상기 플렉시블 엘리먼트는 파워 구동된 기어에 커플링되어 있는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
제25항에 있어서, 상기 커플러중 하나는 전기 및 뉴매틱으로 구성된 그룹으로부터 선택된 소스로부터 파워 구동되는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 장치.
로드를 지지하는 방법에 있어서,

상기 로드를 제1 축을 따라 이동시키기 위해 복수의 이격된 기동기를 기동시키는 단계;

상기 제1 축을 따라 컴플라이언트 자유도를 제공하는 단계; 및

상기 제1 축에 직교인 제2 축 둘레로 컴플라이언트 자유도를 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 방법.
제34항에 있어서, 상기 로드를 상기 제1 축 둘레로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 방법.
제34항에 있어서, 상기 로드가 상기 제2 축 둘레로 이동할 때, 상기 기동기중 하나는

a) 상기 기동기중 다른 하나가 방대 방향으로 이동하거나,

b) 상기 기동기중 다른 하나가 정지상태로 남아 있는 동안,

일방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 방법.
제34항에 있어서, 상기 로드를 상기 제2 축에 평행하게 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 방법.
제34항에 있어서, 상기 로드를 상기 제1 축 및 상기 제2 축 모두에 직교인 제3 축을 따라 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 방법.
제34항에 있어서, 상기 로드를 상기 제2 축에 직교인 제3 축 둘레로 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 방법.
제34항에 있어서, 컴플라이언트 자유도를 제공하도록 적어도 하나의 뉴매틱 유닛을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 방법.
제40항에 있어서, 상기 적어도 하나의 뉴매틱 유닛은 상기 컴플라이언트 자유도를 제공하기 위해 개별적으로 조정되는 복수의 뉴매틱 유닛중 하나인 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 방법.
제40항에 있어서, 상기 기동기는 상기 적어도 하나의 뉴매틱 유닛을 제1 위치로 이동시키고, 상기 뉴매틱 유닛은 상기 로드의 최종 위치로의 이동을 촉진시키는 것을 특징으로 하는 로드를 지지하는 방법.
테스트 헤드를 주변부로 도킹시키는 방법에 있어서,

a) 상기 테스트 헤드를 상기 주변부쪽으로 이동시키는 단계;

b) 상기 주변부에 커플링된 핀 리셉터클내로 상기 테스트 헤드에 커플링된 도킹 부재를 삽입하는 단계; 및

c) 상기 테스트 헤드 및 상기 주변부를 도킹하도록 상기 핀 리셉터클내로 상기 도킹 부재가 더 당겨지도록 상기 핀 리셉터클을 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부로 도킹시키는 방법.
제43항에 있어서, 상기 도킹 부재중 하나는 캠 폴로어를 포함하고, 단계 c)는 상기 테스트 헤드 및 상기 주변부를 도킹하도록 상기 핀 리셉터클내에 그루브를 따라 상기 캠 폴로어가 이동하도록 상기 핀 리셉터클을 슬라이드하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부로 도킹시키는 방법.
제44항에 있어서, 상기 핀 리셉터클은 파워로 슬라이드하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부로 도킹시키는 방법.
제44항에 있어서, 상기 피스톤의 이동으로 인해 상기 리세터클이 슬라이드하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부로 도킹시키는 방법.
제44항에 있어서, 상기 핀 리셉터클은 암의 회전의 결과로서 슬라이드하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부로 도킹시키는 방법.
제44항에 있어서, 상기 암의 다른 단부가 상기 핀 리셉터클을 슬라이드하도록 피벗 포인트 둘레로 회전하는 암의 일단부에 힘이 인가되는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부로 도킹시키는 방법.
제44항에 있어서, 상기 그루브는 경로의 일단부가 상기 경로의 다른 단부보다 상기 핀 리셉터클내로 보다 깊은 상기 핀 리셉터클의 사이드 사이에 뻗은 경로를 따르는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부로 도킹시키는 방법.
테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘에 있어서,

상기 테스트 헤드 및 상기 주변부중 하나에 부착된 제1 정렬 특징부 및 파지가능한 맞물림 엘리먼트, 및

상기 테스트 헤드 및 상기 주변부중 또 다른 하나에 부착된 도킹 모듈을 포함하고, 상기 도킹 모듈은

a) 상기 정렬 특징부를 수용하기 위한 정렬 리셉터클,

b) 상기 파지가능한 맞물림 엘리먼트를 수용하고 파지하기 위한 이동가능한 파지 부재로서, 상기 파지 부재는 파지가능 엘리먼트가 수용되는 제1 위치로부터 파지가능 엘리먼트가 당겨진 제2 위치로 이동가능하여 상기 테스트 헤드 및 상기 주변부를 도킹하는 이동가능한 파지 부재,

c) 상기 파지가능 엘리먼트가 파지되는 위치에 있을 때를 검출하는 검출기,

d) 상기 테스트 헤드 및 상기 주변부를 도킹하기 위해 제1 위치로부터 제2 위치로 파지가능 엘리먼트를 이동시키기 위해 이동가능 파지 부재를 이동시키는 기동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘.
제50항에 있어서, 상기 파지가능 엘리먼트의 제1 위치로부터 제2 위치로의 이동은 선형인 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘.
제50항에 있어서, 상기 파지 부재의 이동은 선형인 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘.
제51항에 있어서, 상기 파지가능 부재의 이동은 상기 파지 부재의 이동에 실질상 수직인 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘.
제52항에 있어서, 상기 파지가능 엘리먼트의 이동은 상기 파지 부재의 이동에 실질상 수직인 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘.
제50항에 있어서, 상기 기동기는 선형 경로를 따라 이동하는 선형 기동기인 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘.
제50항에 있어서, 상기 기동기는 뉴매틱한 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘.
제50항에 있어서, 상기 기동기는 전기 솔레노이드인 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘.
제50항에 있어서, 상기 파지가능 엘리먼트는 캠 폴로어이고 상기 파지 부재는 캠을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘.
제50항에 있어서, 상기 검출기는 뉴매틱 스위치 및 전기 스위치중 하나인 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘.
제50항에 있어서, 상기 모듈은 상기 모듈이 X, Y, Z 방향으로 장착된 상기 테스트 헤드 또는 상기 주변부에 대하여 조정가능한 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부와 도킹시키기 위한 도킹 메커니즘.
특징부를 검출하는 특징 검출기;

이동가능한 특징부 리셉터클; 및

상기 특징부의 검출에 응답하여, 상기 특징부를 캡쳐링하고 상기 특징부를 선형 방향으로 당기기 위해 상기 이동가능한 특징 리셉터클의 이동가능 특징을 이동시키는 기동기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹 모듈.
제61항에 있어서, 상기 도킹 모듈은 테스트 헤드 및 주변부중 하나에 커플링되어 있는 복수의 도킹 모듈중 하나이고, 상기 특징부는 상기 테스트 헤드 및 상기 주변부중 또 다른 하나에 커플링된 복수의 특징부중 하나이고, 각각의 기동기의 기동은 상기 테스트 헤드가 상기 주변부에 도킹되도록 하는 것을 특징으로 하는 도킹 모듈.
제61항에 있어서, 상기 기동기는 선형 기동기인 것을 특징으로 하는 도킹 모듈.
제61항에 있어서, 상기 기동기는 뉴매틱한 것을 특징으로 하는 도킹 모듈.
제61항에 있어서, 상기 기동기는 전기 솔레노이드인 것을 특징으로 하는 도킹 모듈.
제61항에 있어서, 상기 이동가능 특징부는 상기 선형 방향과 수직으로 이동하는 것을 특징으로 하는 도킹 모듈.
제61항에 있어서, 상기 모듈 특징부는 선형 경로를 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 도킹 모듈.
제61항에 있어서, 상기 특징부는 캠 폴로어이고 상기 이동가능 특징부 리셉터클은 캠을 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹 모듈.
제61항에 있어서, 상기 특징부 검출기는 뉴매틱 스위치 및 전기 스위치중 하나인 것을 특징으로 하는 도킹 모듈.
제62항에 있어서, 상기 모듈은 상기 테스트 헤드 및 상기 주변부중 하나에 대하여 X,Y,Z 방향으로 조정가능한 것을 특징으로 하는 도킹 모듈.
테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법에 있어서,

상기 테스트 헤드에 커플링되어 있고, 상기 도킹 핀의 적어도 일측에 위치된 캠 폴로어를 포함하는 도킹 핀을 상기 주변부에 커플링된 핀 리셉터클내로 삽입하는 단계; 및

상기 테스트 헤드를 상기 주변부쪽으로 이동시키기 위해 상기 핀 리셉터클내의 그루브를 따라 상기 캠 폴로어가 이동하도록 상기 핀 리셉터클을 슬라이드하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제71항에 있어서, 상기 핀 리셉터클은 파워로 슬라이드하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제71항에 있어서, 피스톤의 이동에 의해 상기 핀 리셉터클이 슬라이드하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제71항에 있어서, 상기 핀 리셉터클은 암의 회전의 결과로서 슬라이드하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제71항에 있어서, 상기 암의 다른 단부가 상기 핀 리셉터클을 슬라이드하도록 피벗 포인트 둘레로 회전하는 암의 일단부에 힘이 인가되는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제71항에 있어서, 상기 그루브는 경로의 일단부가 상기 경로의 다른 단부보다 상기 핀 리셉터클내로 보다 깊은 상기 핀 리셉터클의 사이드 사이에 뻗은 경로를 따르는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
테스트 헤드를 주변부에 도킹시키는 방법에 있어서,

a) 상기 테스트 헤드를 상기 주변부쪽으로 누르도록 테스트 헤드에 커플링된 구동 유닛을 기동시키는 단계;

b) 상기 테스트 헤드를 상기 주변부쪽으로 당기도록 테스트 헤드 및 주변부중 하나에 커플링된 또 다른 구동 유닛을 기동시키는 단계;를 포함하고, 단계 a) 및 단계 b)는 임의의 기간동안 중첩되는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제77항에 있어서, 단계 b)는 단계 a)가 실행되는 동안 소정의 위치에 있는 상기 테스트 헤드에 응답하여 개시되는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제78항에 있어서, 상기 소정의 위치에서, 상기 테스트 헤드 및 주변부중 하나에 커플링된 도킹 부재는 상기 테스트 헤드 및 주변부에 커플링된 핀 리셉터클과 정렬되는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제79항에 있어서, 상기 소정의 위치에서, 상기 도킹 부재는 상기 핀 리셉터클내에 있는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제77항에 있어서, 상기 기간의 끝에서, 상기 기동 유닛의 기동이 종료되는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제77항에 있어서, 상기 기간의 끝에서, 상기 구동 유닛에 적용된 브레이크가 해제되는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제77항에 있어서, 단계 b)가 개시된 후에 상기 테스트 헤드 및 상기 주변부상의 각각의 전기 콘택트를 메이팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.
제77항에 있어서, 단계 b)를 실행하기 전에 브레이크가 상기 구동 유닛에 적용되는 것을 특징으로 하는 테스트 헤드를 주변부에 도킹시키기 위한 방법.