特表 2024-502411 制御されない試験ヘッドの回転に対処するように構成された試験ヘッドマニピュレータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-19

(54)【発明の名称】制御されない試験ヘッドの回転に対処するように構成された試験ヘッドマニピュレータ

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/26 20200101AFI20240112BHJP

   G01N 3/20 20060101ALI20240112BHJP

【ＦＩ】

G01R31/26 J

G01N3/20

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023536342

(86)(22)【出願日】2022-01-04

(85)【翻訳文提出日】2023-06-15

(86)【国際出願番号】 US2022011123

(87)【国際公開番号】W WO2022150296

(87)【国際公開日】2022-07-14

(31)【優先権主張番号】17/144,937

(32)【優先日】2021-01-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】502391840

【氏名又は名称】テラダイン、 インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100195257

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 一志

(72)【発明者】

【氏名】シルバ、 アイザック エヌ．

【テーマコード（参考）】

2G003

2G061

【Ｆターム（参考）】

2G003AG12

2G003AH04

2G061AA07

2G061AB01

2G061BA01

2G061CA16

2G061CB16

2G061CC11

2G061DA01

2G061DA10

2G061EA01

2G061EA02

(57)【要約】

例示的な試験ヘッドマニピュレータは、ベース、及びトラックであって、トラックはベースに対して垂直である、トラックを有するタワーと、試験ヘッドのための支持を可能にするためのアームと、を含む。アームは、試験ヘッドをタワーに対して垂直に移動させるようトラックに接続されており、アームは、試験ヘッドの回転を制御するように構成されている。アームの各々は、回転可能であるカム、及びカムに接触しており、試験ヘッドに接触するように構成された少なくとも１つのプランジャを含む。カムの回転は、制御されない回転、試験ヘッドを相殺するよう少なくとも１つのプランジャを移動させるように制御可能である。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試験ヘッドマニピュレータであって、
ベース、及び前記ベースに対して垂直であるトラックを有するタワーと、
前記試験ヘッドのための支持を可能にするためのアームであって、前記試験ヘッドを前記タワーに対して垂直に移動させるよう前記トラックに接続されるアームと
を備え、
前記アームは、前記試験ヘッドの回転を制御するように構成され、
前記アームの各々が、回転可能であるカムと、前記カムに接触する少なくとも１つのプランジャとを含み、
前記少なくとも１つのプランジャは、前記試験ヘッドに接触するように構成され、
前記カムの回転が、前記試験ヘッドの制御されない回転を相殺するよう前記少なくとも１つのプランジャを移動させるように制御可能である、試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項2】

前記少なくとも１つのプランジャは２つのプランジャを含み、
前記２つのプランジャは前記試験ヘッドに対して反対方向に向いており、これにより、前記２つのプランジャの各々が前記試験ヘッドの異なる部分に接触するように構成され、
前記カムの回転が、前記制御されない回転を相殺するために前記試験ヘッドに伝達される前記２つのプランジャの長手方向移動を引き起こす、請求項１に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項3】

前記カムの複数の断面が、各断面の少なくとも一部分に沿って連続的に変化する半径を有する、請求項２に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項4】

前記２つのプランジャは、
前記カムの第１の側の第１のプランジャであって、前記カムに接触する第１のローラを含む、第１のプランジャと、
前記カムの第２の側の第２のプランジャであって、前記カムに接触する第２のローラを含む、第２のプランジャと
を含み、
前記カムは前記第１のプランジャと前記第２のプランジャとの間にあり、
前記カムは、異なる回転角において、前記カムの異なる部分が前記第１のプランジャ及び前記第２のプランジャに接触するよう、前記第１のプランジャ及び前記第２のプランジャに対して回転するように制御可能である、請求項２に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項5】

前記カムは、同じ軸を中心として回転可能である第１の角度構造及び第２の角度構造を含み、
前記第１の角度構造は、前記第１の角度構造の部分に沿って変化する第１の半径を有し、
前記第２の角度構造は、前記第２の角度構造の少なくとも部分に沿って変化する第２の半径を有する、請求項４に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項6】

前記第１の半径は第１の角度方向に増大し、
前記第２の半径は第２の角度方向に増大し、
前記第１の角度方向は前記第２の角度方向と反対である、請求項５に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項7】

前記第１の角度構造の最大半径において、前記第１の角度構造が、前記最大半径を前記第１の角度構造の最小半径に接続する直線縁部不連続部を含み、
前記第２の角度構造の最大半径において、前記第２の角度構造が、前記最大半径を前記第２の角度構造の最小半径に接続する直線縁部不連続部を含む、請求項６に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項8】

前記第１の角度構造及び前記第２の角度構造は各々、３６０°よりも小さい回転に制約される、請求項７に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項9】

前記第１の角度構造及び前記第２の角度構造は各々、０°～１４５°である回転に制約される、請求項７に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項10】

前記第１のプランジャ及び前記第２のプランジャは、前記第１のプランジャが前記試験ヘッドマニピュレータのアームの上部の方に向き、前記第２のプランジャが前記アームの下部の方に向くよう、約１８０°離れている、請求項４に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項11】

前記少なくとも１つのプランジャは、前記試験ヘッドの一部分に接触するように構成される一のボールを含み、
前記一のボールは前記試験ヘッドマニピュレータのアームに対して少なくともタンブル及びシータ方向に回転可能である、請求項１に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項12】

前記一のボールは複数のボールによって支持され、
前記複数のボールは各々が前記一のボールに対して回転可能であり、
前記一のボールは前記複数のボールの各々に対して回転可能である、請求項１１に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項13】

前記少なくとも１つのプランジャは、
前記一のボールを収容するためのハウジングと、
前記ハウジングが接続するシャフトと、
前記少なくとも１つのプランジャの長手方向寸法を変更するよう少なくとも部分的に圧縮可能である少なくとも１つのばねと
を含む、請求項１１に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項14】

前記少なくとも１つのプランジャは、前記カムに接触するローラを含み、
前記ローラは、前記カムの回転によって生じた変位を前記プランジャへ伝えるように構成される、請求項１３に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項15】

少なくとも一部分が前記試験ヘッドマニピュレータのアームの外側にあるハンドルを更に備え、
前記ハンドルは前記カムに機械的に接続し、
前記ハンドルは、前記カムを手動で回転させるように制御可能である、請求項１に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項16】

前記カムは、前記試験ヘッドの±１．５°以下の回転を相殺するよう前記少なくとも１つのプランジャを移動させるように制御可能である、請求項１に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項17】

２つのアーム及び２つのプランジャが存在し、
前記アームの各々に１つのプランジャが対応する、請求項１に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項18】

前記トラックに沿った前記アームの移動を駆動する１つ以上のモータを更に備える、請求項１に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項19】

試験ヘッドを搬送するための試験ヘッドマニピュレータであって、
ベース、及び前記ベースに対して垂直であるトラックを有するタワーと、
前記試験ヘッドのための支持を可能にする複数のアームであって、前記試験ヘッドを前記タワーに対して垂直に移動させるよう前記トラックに接続されるアームと
を備え、
前記アームは、前記試験ヘッドの回転を制御するように構成され、
前記アームは各々が、前記試験ヘッドの制御されない回転を相殺する手段を含む、試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項20】

前記制御されない回転を相殺する手段は、
反対方向に向いた２つのプランジャと、
回転可能であるカムと
を含み、
前記プランジャは各々が、前記試験ヘッドの異なる部分に接触するように構成され、
前記プランジャは各々が、前記カムに接触するように構成され、
前記カムの回転が、前記制御されない回転を相殺するために前記試験ヘッドに伝達される前記プランジャの長手方向移動を引き起こす、請求項１９に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【請求項21】

少なくとも一部分が前記試験ヘッドマニピュレータのアームの外側にあるハンドルを更に備え、
前記ハンドルは前記カムに機械的に接続し、
前記ハンドルは、前記カムを手動で回転させるように制御可能である、請求項１９に記載の試験ヘッドマニピュレータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、概して、制御されない試験ヘッドの回転に対処するように構成された試験ヘッドマニピュレータに関する。

【背景技術】

【0002】

自動試験装置（ＡＴＥ）は、試験ヘッドを含み、この試験ヘッドは、被試験デバイス（ＤＵＴ）に対する試験を実施するためのテスト電子機器を格納する。一部のＡＴＥでは、複数の（ＤＵＴ）を、デバイスインターフェースボード（ＤＩＢ）に接続する。試験ヘッドは、ＤＵＴとの電気接続を確立するために、ＤＩＢと嵌合し、これらの接続を通じ、様々な試験を実施する。マニピュレータは、試験装置内で試験ヘッドを搬送する種類のデバイスである。

【発明の概要】

【0003】

例示的な試験ヘッドマニピュレータは、ベース、及びトラックであって、トラックはベースに対して垂直である、トラックを有するタワーと、試験ヘッドのための支持を可能にするためのアームと、を含む。アームは、試験ヘッドをタワーに対して垂直に移動させるようトラックに接続されており、アームは、試験ヘッドの回転を制御するように構成されている。アームの各々は、回転可能であるカム、及びカムに接触しており、試験ヘッドに接触するように構成された少なくとも１つのプランジャを含む。カムの回転は、制御されない回転、試験ヘッドを相殺するよう少なくとも１つのプランジャを移動させるように制御可能である。例示的な試験ヘッドマニピュレータは以下の特徴のうちの１つ以上を、単独で、又は組み合わせて含み得る。

【0004】

少なくとも１つのプランジャは、２つのプランジャを含み得る。２つのプランジャは試験ヘッドに対して反対方向に向き得、これにより、２つのプランジャの各々は試験ヘッドの異なる部分に接触するように構成されている。カムの回転は、制御されない回転を相殺するために試験ヘッドに伝達される２つのプランジャの長手方向移動を引き起こし得る。カムの断面は、各断面の少なくとも部分に沿って連続的に変化する半径を有し得る。

【0005】

２つのプランジャは、カムの第１の側に第１のプランジャを含み得る。第１のプランジャは、カムに接触した第１のローラを含み得る。２つのプランジャは、カムの第２の側に第２のプランジャを含み得る。第２のプランジャは、カムに接触した第２のローラを含み得る。第１のプランジャ及び第２のプランジャは、第１のプランジャが試験ヘッドマニピュレータのアームの上部の方に向き、第２のプランジャがアームの下部の方に向くよう、約１８０°離れ得る。カムは、第１のプランジャと第２のプランジャとの間にあり得る。カムは、異なる回転角において、カムの異なる部分が第１のプランジャ及び第２のプランジャに接触するよう、第１のプランジャ及び第２のプランジャに対して回転するように制御可能であり得る。

【0006】

カムは、同じ軸を中心として回転可能である第１の角度構造及び第２の角度構造を含み得る。第１の角度構造は、第１の角度構造の部分に沿って変化する第１の半径を有し得、第２の角度構造は、第２の角度構造の少なくとも部分に沿って変化する第２の半径を有し得る。第１の半径は第１の角度方向に増大し得、第２の半径は第２の角度方向に増大し得る。第１の角度方向は、第２の角度方向と反対であり得る。第１の角度構造の最大半径において、第１の角度構造は、最大半径を第１の角度構造の最小半径に接続する直線縁部不連続部を有し得る。第２の角度構造の最大半径において、第２の角度構造は、最大半径を第２の角度構造の最小半径に接続する直線縁部不連続部を有し得る。第１の角度構造及び第２の角度構造は各々、３６０°よりも小さい回転に制約され得る。第１の角度構造及び第２の角度構造は各々、０°～１４５°である回転に制約され得る。

【0007】

少なくとも１つのプランジャは、試験ヘッドの部分に接触するように構成されたボールを含み得る。ボールは、試験ヘッドマニピュレータのアームに対して少なくともタンブル及びシータ方向に回転可能であり得る。ボールは複数のボールによって支持され得、複数のボールの各々はボールに対して回転可能であり、ボールは複数のボールの各々に対して回転可能である。

【0008】

少なくとも１つのプランジャは、ボールを収容するためのハウジング、ハウジングが接続したシャフト、及び少なくとも１つのプランジャの長手方向寸法を変更するよう少なくとも部分的に圧縮可能である少なくとも１つのばねを含み得る。少なくとも１つのプランジャは、カムに接触するためのローラを含み得る。ローラは、カムの回転によって生じた変位をプランジャへ伝えるように構成され得る。

【0009】

試験ヘッドマニピュレータは、少なくとも部分が試験ヘッドマニピュレータのアームの外側にあるハンドルを含み得る。ハンドルは、カムに機械的に接続し得る。ハンドルは、カムを手動で回転させるように制御可能であり得る。カムは、±１．５°以下の回転、試験ヘッドを相殺するよう少なくとも１つのプランジャを移動させるように制御可能であり得る。アームの各々にプランジャが１つずつ、２つのアーム及び２つのプランジャが存在してもよい。試験ヘッドマニピュレータは、トラックに沿ったアームの移動を駆動するための１つ以上のモータを含み得る。

【0010】

試験ヘッドを搬送するための例示的な試験ヘッドマニピュレータは、ベース、及びトラックであって、トラックはベースに対して垂直である、トラックを有するタワーと、試験ヘッドのための支持を可能にするためのアームと、を含む。アームは、試験ヘッドをタワーに対して垂直に移動させるようにトラックに接続されている。アームは、試験ヘッドの回転を制御するように構成されている。アームの各々は、制御されない回転、試験ヘッドを相殺するための手段を含む。例示的な試験ヘッドマニピュレータは以下の特徴のうちの１つ以上を、単独で、又は組み合わせて含み得る。

【0011】

制御されない回転を相殺するための手段は、反対方向に向いた２つのプランジャであって、プランジャの各々は試験ヘッドの異なる部分に接触するように構成されている、プランジャ、及び回転可能であるカムを含み得る。プランジャの各々は、カムに接触するように構成され得る。カムの回転は、制御されない回転を相殺するために試験ヘッドに伝達されるプランジャの長手方向移動を引き起こし得る。試験ヘッドマニピュレータはまた、少なくとも部分が試験ヘッドマニピュレータのアームの外側にあるハンドルを含み得る。ハンドルはカムに機械的に接続し得る。ハンドルは、カムを手動で回転させるように制御可能であり得る。

【0012】

この発明の概要の項を含む、本明細書において説明される特徴のうちの任意の２つ以上を組み合わせることにより、本明細書では具体的に説明されない実装形態を形成することができる。

【0013】

本明細書において説明されるシステム及び技術の少なくとも部分は、１つ以上の処理装置上で、１つ以上の非一時的機械可読記憶媒体上に記憶された命令を実行することによって構成又は制御され得る。非一時的機械可読記憶媒体の例としては、リードオンリーメモリ、光ディスクドライブ、メモリディスクドライブ、及びランダムアクセスメモリが挙げられる。本明細書において説明されるシステム及び技術の少なくとも部分は、１つ以上の処理装置、及び様々な制御動作を遂行するために１つ以上の処理装置によって実行可能である命令を記憶するメモリで構成されたコンピューティングシステムを用いて構成又は制御され得る。本明細書において説明される、システム及び技術、並びにそれらの構成要素及び変形例は、例えば、設計、構造、構成、配置、プログラミング、動作、活動化、非活動化、及び／又は制御を通じて構成され得る。

【0014】

１つ以上の実現例の詳細を、添付の図面及び以下の説明で明らかにする。その他の特徴及び利点は、それらの説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】例示的な試験ヘッドマニピュレータ及び試験ヘッドの部分的に透明な斜視図を示す図である。

【図2A】試験ヘッドマニピュレータ内に含まれる例示的なアームの部分の切断正面図を示す図である。

【図2B】図２Ａのアームの部分の切断側面図を示す図である。

【図3A】試験ヘッドマニピュレータのアームの部分の斜視図を示す写真である。

【図3B】様々な回転位置における図２Ａのアーム上のハンドルの正面図を示す図である。

【図3C】様々な回転位置における図２Ａのアーム上のハンドルの正面図を示す図である。

【図3D】様々な回転位置における図２Ａのアーム上のハンドルの正面図を示す図である。

【図4】図２Ａのアームの部分であるプランジャ内に含まれるボールアセンブリの斜視図を示す図である。

【図5A】図２Ａのアームの部分である例示的なカムアセンブリ内に含む構成要素の斜視図を示す図である。

【図5B】図２Ａのアームの部分である例示的なカムアセンブリ内に含む構成要素の斜視図を示す図である。

【図5C】図５Ａ及び図５Ｂの例示的なカムアセンブリ内に含まれる構成要素の分解図を示す図である。

【図6A】図２Ａのアームの部分である例示的なプランジャの斜視図を示す図である。

【図6B】図６Ａの例示的なプランジャの切断側面図を示す図である。

【図6C】図６Ａの例示的なプランジャの分解図を示す図である。

【図7A】図２Ａの例示的なアームの部分の切断正面図を示す図である。

【図7B】様々な回転角におけるプランジャ及びカムの切断正面図を示す図を含む。

【図8】例示的なマニピュレータ、及びそれによって実施され得る制御された運動の斜視図を示す図である。

【0016】

異なる図面における同様の参照番号は同様の要素を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本明細書において説明されるのは、試験ヘッドを搬送するための試験ヘッドマニピュレータの例示的な実装形態である。試験ヘッドは、プリント回路基板（ＰＣＢ、printed circuit board）を保持し、そのＰＣＢを試験システムに対して搬送又は操作するように構成されている。例えば、マニピュレータは、デバイスインターフェースボード（ＤＩＢ）を保持し、搬送し、操作し得る。この点について、ＤＩＢは、自動試験装置（ＡＴＥ）などの、試験システムによって試験されている、又は試験されることになる、１つ以上の被試験デバイス（ＤＵＴ）への機械的及び電気的インターフェースを含む。例示的なマニピュレータは、ベース、及びトラックであって、トラックはベースに対して垂直である、トラックを有するタワーと、試験ヘッドのための支持を可能にするためのアームと、を含む。アームは、試験ヘッドをタワーに対して垂直に移動させるようにトラックに接続されている。アームはまた、試験ヘッドの、回転などの、移動を制御するように構成されている。アームの各々は、回転可能であるカム、及びカムに接触しており、試験ヘッドに接触するように構成された少なくとも１つのプランジャを含む。カムの回転は、制御されない回転、試験ヘッドを相殺するよう少なくとも１つのプランジャを移動させるように制御可能である。

【0018】

上述のように、マニピュレータによって遂行され得る移動又は操作は、試験ヘッドを回転させることを含む。図８を参照すると、例えば、試験ヘッドマニピュレータ５は、試験ヘッド６を、上下、内外、及び左右に移動させるように構成されている。マニピュレータ５はまた、試験ヘッド６のために、タンブル回転、シータ回転、ツイスト回転、及びスイング回転を実施するように構成されている。これらの移動は制御され、例えば、試験ヘッドを所望の場所及び向きに位置決めするための命令又は手動移動に応じて実施され得る。例えば、試験ヘッドは、９０°、１８０°、２７０°、又は３６０°回転させられ得る。

【0019】

しかし、場合によっては、試験ヘッドの制御されない角回転が生じ得る。例えば、試験ヘッド上のＤＩＢ又は他の構造の重量分布は不均一になり得、例えば、ＤＩＢは、その後縁部８と比べて、その前縁部７上において更なる重量を有し得る。この更なる重量は試験ヘッドの制御されない回転を生じさせ得る。例えば、図８に示される向きにおいて、このような不均一な重量分布は、試験ヘッドの小さい制御されないタンブル回転角変位を生じさせ得る。試験ヘッドが９０°回転させられる例では、不均一な重量分布は、試験ヘッドの小さい制御されないシータ回転角変位を生じさせ得る。これらの制御されない回転に対処するために、カム及びプランジャは、試験ヘッドの回転を調整するように構成され、制御可能である。一例では、カム及びプランジャは、制御されない回転を打ち消す、又は相殺するために、およそ±１．５°の制御された回転を実施するように構成されている。ただし、本明細書において説明されるマニピュレータは、カム及びプランジャによって可能にされる角回転補正のためのいかなる特定の値にも限定されない。カム及びプランジャの動作は手動で制御されてもよい。しかし、幾つかの実装形態では、それらの動作はコンピュータ制御されてもよい。

【0020】

図１は、試験ヘッドマニピュレータ１０の例示的な実装形態を示す。マニピュレータ１０は、図８のマニピュレータ５と同じ構造及び能力を有してもよいが、有することを必要とするわけではない。マニピュレータ１０は、タワー１５、トラック１３ａ及び１３ｂ、並びにアーム１４ａ及び１４ｂを含む。タワー１５はベース１１及びトラック１２を含む。本例では、ベース１１はトラック１２に接続されており、トラック１２に沿って移動するように構成されている。

【0021】

上述のように、タワー１５は、マニピュレータ１０の各側に１つずつ、２つの垂直トラック１３ａ、１３ｂを含む。図１に示されるように、トラック１３ａ、１３ｂはタワー１５の垂直の長さに沿って配置されている。幾つかの実現例では、トラック１３ａ、１３ｂはタワーの垂直全長に沿って配置され、幾つかの実現例では、トラック１３ａ、１３ｂはタワーの垂直の長さの一部（例えば、全長未満）のみに沿って配置される。アーム１４ａ、１４ｂは支持構造１８を介してトラック１３ａ、１３ｂ上に取り付けられている。この構成では、例えば、支持構造１８はトラック１３ａ、１４ｂに接続されており、アーム１４は支持構造に接続されている。支持構造１８は、トラック１３ａ、１３ｂに沿って垂直に移動し、それゆえ、アーム１４ａ、１４ｂもタワー１５に沿って垂直に移動させるように構成されている。支持構造１８はまた、図８に示される移動を実施するように構成されている。この点について、１つ以上のモータ（図示せず）が、トラック１３ａ及び１３ｂに沿った、支持構造１８、ひいてはアーム１４の移動を駆動するように構成され、配置されている。幾つかの実装形態では、アーム１４ａ、１４ｂは、矢印１７の方向に０°と１８０°との間で回転するように構成され、制御可能である。幾つかの実装形態では、アーム１４ａ、１４ｂは、矢印１７の方向に０°と３６０°との間で回転するように構成され、制御可能である。１つ以上のモータ（図示せず）が、図８に関して説明されるこれらの回転及び他の回転を制御するように構成され、配置されている。

【0022】

アーム１４は、試験ヘッド２０を保持するように構成され、制御される。上述のように、試験ヘッド２０はＡＴＥの部分であり、ＤＵＴを試験するための、ピンエレクトロニクス、試験計器、又は同様のものなどの、テスト電子機器を含み得る。この点について、上述のように、幾つかの実装形態では、ＤＵＴを、ＤＵＴと試験ヘッドとの間に電気的及び機械的接続を提供するＤＩＢに接続する。図８に示されるように、ＤＩＢ９が試験ヘッドによって保持され得る。幾つかの実装形態では、モータによって駆動される垂直移動が試験ヘッド２０をＤＩＢに接触させる。

【0023】

幾つかの場合には、ＤＩＢの、又はその上の不均一に分布した重量は、例えば、アーム１４ａ、１４ｂに対する、及び軸２１を中心とする試験ヘッドの小さい制御されない回転を生じさせ得る。この制御されない回転は望ましくなく、試験システム内におけるＤＩＢの移動及びその後の配置に悪影響を及ぼし得る。この制御されない回転は「回転誤差」と称される。本明細書において説明される例では、マニピュレータ１０のアーム１４ａ、１４ｂ内の構成要素が、この回転誤差を少なくとも部分的に補正するように構成され、配置されている。幾つかの実装形態では、構成要素は各アーム１４ａ、１４ｂの前方セクション２２内に配置されている。幾つかの実装形態では、構成要素はアームの中央又は後部内に配置されていてもよい。

【0024】

図２Ａは、図１の矢印４の方向からのアーム１４ａの前方セクション２２の切断正面図を示す。図２Ｂは、図１の矢印３の方向からのアーム１４ａの前方セクション２２の部分の側面図を示す。アーム１４ｂは、図２Ａ及び図２Ｂに示されるものと同様又は同一の構造を有し得る。したがって、本明細書ではアーム１４ａの構造のみが説明される。アーム１４ａはカム２３を含む。カム２３は、本例では、その回転運動をプランジャ２４及び２５に伝達するように構成された回転可能物体を含むカムアセンブリの部分である。これは、プランジャの一方又は両方の少なくとも部分を矢印２の方向に直線的に移動させる。幾つかの実装形態では、各アーム１４ａ、１４ｂは、図２Ａ及び図２Ｂに示される構成によるカム及び２つのプランジャを含む。幾つかの実装形態では、各アームはカム及び単一のプランジャ（図には示されていない）を含み得る。

【0025】

本例では、カム２３は、各プランジャ２４、２５がカム２３の異なる側に配置された構成でプランジャ２４及び２５に接触している。例えば、プランジャ２４は、プランジャ２５に対して１８０°の角度で配置されている。それゆえ、プランジャ２４及び２５は反対方向に面しており、したがって、各プランジャは試験ヘッド２０の異なる部分－例えば、図１に示される試験ヘッド２０内の溝又はくぼみ１０３の上部１００及び下部１０１に接触する。例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、プランジャ２４はアーム１４ａの上部の方に向いており、プランジャ２５はアーム１４ａの下部の方に向いている。「上部」及び「下部」は、ここでは、図１に示される構成のときのアーム１４ａの部分を指し、限定であることを意図されていない。反対に配置されたプランジャは、試験ヘッドの異なる向きにおける－例えば、それが上下逆さまであるときの－回転誤差を補正するために用いられる。

【0026】

図示のように、カム２３は、本例では、プランジャ２４、２５の間にあり、それらに物理的に直接接触している。この点について、プランジャ２４は、カム２３に接触したローラ２６を含み、プランジャ２５は、カム２３に接触したローラ２７を含む。プランジャ２４はまた、部分１００、試験ヘッド２０に接触したローラ７１を含み、プランジャ２５は、試験ヘッド２０の部分１０１に接触したローラ７２を含む。各ローラ２６、２７は、ボールアセンブリを含み得、図４に示される構成を有する。図４に示されるように、例示的なローラ２６は、ハウジング６８内の複数の（本例では、６つの）ボール６９によって支持された－例えば、それらに直接接触した－ボール７１を含む。複数のボール６９の各々はボール７１に対して回転可能であり、ボール７１は複数のボール６８の各々に対して回転可能である。同様に、ボール７１は試験ヘッド２０に直接接触しているが、その接触は固定されていない。即ち、ボール７１は、試験ヘッドが移動する際に回転し得、プランジャが、本明細書において説明されるように試験ヘッド１４ａの角度位置を補正することを可能にする。例えば、プランジャは、ボール７１を介して試験ヘッドに向かってそれに力によるものを印加し得る。その力は試験ヘッドの角移動を引き起こし得、その間、ボール７１は、試験ヘッドの連続的角移動を可能にするよう回転する。

【0027】

図２Ａ及び図２Ｂを再び参照すると、カム２３はまた、ハンドル３０に機械的に接続されており、これは図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、及び図３Ｄにも示されている。この機械的接続を通じて、ハンドル３０は、カム２３の回転を制御し、これにより、プランジャにおける緊張及び試験ヘッド２０の回転を制御するために手動で回転可能である。それゆえ、ハンドル３０を図３Ｂ～図３Ｄに示される様々な角度へ回転させることによって、カム２３もまた、プランジャに対して回転し、これにより、異なる回転角において、カム２３の異なる部分がプランジャに接触し、プランジャ２４、２５の異なる長手方向移動をもたらす。プランジャ２４、２５は試験ヘッド２０に接触しているため、その長手方向移動は試験ヘッド２０へ伝達し、試験ヘッド２０の角移動を引き起こす。図３Ａ～図３Ｄに示される実装形態では、ハンドル３０はアーム１４ａの外側にある。

【0028】

図５Ａは、カムアセンブリの例示的な構成を示す。図５Ｂ及び図５Ｃは、ハンドル３０に接続された、組み立てられた位置、及び分解された位置におけるカム２３をそれぞれ示す。図示のように、カム２３は、角度構造２８の部分に沿って変化し、最大半径３１’に達する半径３１を有する角度構造２８、及び角度構造２９の部分に沿って変化し、最大半径３２’に達する半径３２を有する角度構造２９を含む。図５Ａ～図５Ｃに示されるように、半径３１は角度方向３３に増大し、半径３２は角度方向３４に増大する。本例では、角度方向３３は角度方向３４と反対である。したがって、カム２３の断面は、各断面の部分に沿って連続的に変化する半径を有する。

【0029】

角度構造２８は、最大半径３１’を最小半径３１に接続する直線縁部不連続部３８を含む。角度構造２８の直線縁部不連続部３８は最大半径３１’に配置されている。同様に、角度構造２９は、最大半径３２’を最小半径３２に接続する直線縁部不連続部３９を含む。角度構造２９の直線縁部不連続部３９は、最大半径３２’に配置されている。角度構造２８及び２９は、同じ軸３６を中心として回転可能である。幾つかの実装形態では、角度構造２８及び２９は各々、０°と３６０°との間で回転することができる。幾つかの実装形態では、角度構造２８及び２９は各々、０°と１４５°との間で回転するように制約されている。幾つかの実装形態では、回転は、各直線縁部不連続部を通り越さないように、即ち、それぞれのプランジャが不連続部を落ちないように制約されている。

【0030】

カム２３は、ロッド３５及びプレート４０を通じてハンドル３０に接続されている。ロッド３５は、円筒形構造３７であって、その端部４２に接続されたリング４３を有する円筒形構造３７を含む。リング４３は、端部４２においてロッド３５に固定して取り付けられている。幾つかの実装形態では、リング４３は、円筒３７の外面上で軸３６に沿って移動するように構成されている。ロッド３５は、カム２３を貫く中心管状孔４１を貫き、これにより、ロッド３５の端部４４は中心管状孔４１、プレート４０の孔４６を貫き、ハンドル３０の貫通穴４５内へ入る。カム２３の中心管状孔４１は長手方向軸３６に沿っており、角度構造２８から角度構造２９を貫いて延び得る。本例では、プレート４０は、カム２３及びハンドル３０をマニピュレータの、アーム１４ａなどの、アームに接続するために、カム２３とハンドル３０との間に配置されている。プレート４０は、ピン５３を用いてハンドル３０をアーム１４ａに取り付けるための孔４８を含む。上述のように、ハンドル３０をアームに、及びまたカム２３に固定するために、ロッド３５はカム２３の貫通穴４１を貫き、プレート４０の孔４６を貫き、ハンドル３０の貫通穴４５内へ入る。ピン４９が、ロッド３５をハンドル３０に固定するために、ハンドル３０の孔５０、及びまた、ロッド３５の孔５１を貫く。

【0031】

図６Ａ～図６Ｃはプランジャ２４、２５の例示的な実装形態を示す。各プランジャ２４、２５は同じ構造及び機能を有し得る。したがって、本明細書では一方のプランジャ２４のみが説明される。プランジャ２４は、図４に関して説明されたボールアセンブリを収容するためのハウジング７０を含む。図１も参照すると、ボールアセンブリのボール７１は、限定するものではないが、矢印１７及び１９の方向を含む、複数の自由度において回転するように構成されている。プランジャ２４はシャフト７２を含む。シャフト７２は上端部７７及び下端部７８を含む。上端部７７は、ロッド７９によってハウジング７０に接続された肩部７６を含む。ロッド７９は、上端部８１及び下端部８２を有する。上端部８１は、孔８５を含む段８３を含む。プランジャ２４が組み立てられたとき、段８３はハウジング７０内に位置付けられる。Ｏリング８０及びピン８４が、ハウジング７０をロッド７９及びプランジャ２４に固定するために、ハウジング７０の孔９０及び孔８５を貫く。ハウジング７０’が構造８６によってシャフト７２の下端部７８に接続されている。構造８６は、ロッド、及び構造に固定して取り付けられたリング８７を含む。ロッドは上部部分８８及び下部部分８９を含む。上部部分８８は下部部分８９よりも大きい半径を有する。リング８７は、ロッドの上部において、上部部分８８と下部部分８９との間に配置されている。下部部分８９は、Ｏリング８０’、並びに貫通孔８５’及び９０’に挿入されるピン８４’によってハウジング７０’に固定され得る。プランジャ２４が組み立てられたとき、リング８７はカム２３の近くのシャフト７２の端部７８に配置され、上部部分８８はその長手方向に沿ってばね７４の内部に配置される。

【0032】

図６Ａ～図６Ｃに示されるように、シャフト７２は複数のばね７４－本例では、２つのばねを収容する。ばね７４は、プランジャ２４の長手方向寸法を変更するよう少なくとも部分的に圧縮可能である。ばね７４は、シャフト７２の長手方向軸に沿って配置されている。プレート７５が２つのばね７４の間に配置されている。図６Ａ～図６Ｃの例では、２つのばね７４は構造及び長さが同一である。幾つかの実装形態では、ばね７４は同一でない。幾つかの実装形態では、プランジャ２４は、１つのばね７４のみ、又は２つを超えるばねを含む。

【0033】

上述されたように、ハンドル３０上の緊張はカム２３へ伝達する。カム２３は、そのローラ２６を通じて、カム２３の回転によって生じた変位をプランジャ２４へ伝える。プランジャ２４はボール７１を通じて試験ヘッド２０に接触しているため、プランジャ２４の伝達された変位は、ばね７４を通じて、試験ヘッドを移動させることができる。ボール７１と試験ヘッドとの間のフローティング接続は、上述された制御されない／望ましくない回転を相殺するための試験ヘッドの回転を可能にする。

【0034】

図７Ａは、図２Ａのものと同様の構成要素を含む試験ヘッドマニピュレータアームの正面図である。図７Ｂは、ハンドルに印加された様々なレベルのトルクにおける、カム構成要素２３ａ及び２３ｂの様々な回転角におけるプランジャ２４及び２５の異なる線形位置をそれぞれ示す図７Ａの例示的なアームの側面図の図を示す。上述のように、ハンドル３０上の緊張／力はカム２３を回転させる。図７Ｂが示すように、プランジャ２４及び２５にかかる荷重はカム２３の異なる回転角において変化する。したがって、カム２３が特定の角度へ回転したとき、プランジャ２４にかかる荷重は、プランジャ２５にかかる荷重とは異なる。

【0035】

本明細書では、「試験」及び「試験システム」に関する例示的な実装形態について述べているが、本明細書に示す装置は、任意の適切なシステムで使用可能であり、試験システム又は本明細書で述べる例示的な試験システムに限定されない。

【0036】

本明細書に示されるとおりに実施される、試験ヘッドマニピュレータの少なくとも一部の制御を含む試験は、ハードウェア又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを使用して、実現及び／又は制御可能である。例えば、本明細書に示されるような試験システムは、様々な場所にある種々のコントローラ及び／又は処理装置を含み得る。中央コンピュータは、様々なコントローラ又は処理装置にわたる動作を調整し得る。中央コンピュータ、コントローラ、及び処理装置は、様々なソフトウェアルーチンを実行して、試験及び較正の制御と調整をもたらす。

【0037】

マニピュレータの制御を含む試験は、少なくとも一部が、１つ若しくは複数のコンピュータプログラム製品、例えば、プログラム可能プロセッサ、コンピュータ、複数のコンピュータ、及び／又は、プログラム可能な論理構成要素等の１つ若しくは複数のデータ処理機器による実行用、又は、その動作を制御するための、１つ若しくは複数の非一時的機械可読媒体等の１つ若しくは複数の情報担体に有形的に組み込まれた１つ若しくは複数のコンピュータプログラム製品を使用して、制御可能である。

【0038】

本明細書で説明される種々の実現例の要素を組み合わせることにより、上記で具体的に述べられていない他の実施形態を形成することができる。本明細書で述べる要素は、動作に悪影響を及ぼすことなく構造から除外し得る。更に、本明細書に記載の機能を実行するために、様々な別個の要素を、１つ以上の個別の要素に組み合わされ得る。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【国際調査報告】