專利名稱：處理裝置和使用該處理裝置的試驗設備的制作方法
固定床反應器2.5×40cm；進料方式下進上出；床層溫度60℃；液時空速4hr-1；精制前后(100倍體積)環(huán)烷酸的性質(zhì)對比如表2所示。
表2環(huán)烷酸吸附精制質(zhì)量改進結果
實施例3仍以實施例2的原料，按環(huán)烷酸與活性炭的重量比為10∶1的比例在環(huán)烷酸中加入實施例2所說的無定型含酸活性炭，加熱至50～60℃，攪拌1小時，然后以工業(yè)濾紙趁熱過濾，測定濾液即環(huán)烷酸的性質(zhì)。結果如表3所示。
表3環(huán)烷酸精制
從表1，2，3中可以看出，通過浸酸活性炭精制后，環(huán)烷酸的顏色得到改善，環(huán)烷酸中的微量金屬含量顯著降低。
日本專利公開文本等2002-5990號公開了一種處理裝置，它具有一種機構，該機構保持一個真空套，用于固定電子元件。真空套是通過多個壓縮螺簧保持的，以便能夠進行少許移動。固定電子元件的真空套朝著插座向下移動，使電子元件與插座電接觸。
在上述第2002-5990號文本中公開的處理裝置設有一種機構，以便調(diào)節(jié)和修正電子元件從相對于插座的平行位置的位移或位置偏移。因此，即使接觸電極的變形很小，電子元件也能夠裝配在插座中，與接觸電極精確接觸。
但是，具有由壓縮螺簧保持的真空套的處理裝置具有另一個問題，即，由真空套固定的電子元件往往會由于真空套的振動而脫落，脆性的電子元件容易因摔落而損壞。特別是實際電試驗中，輸送機構通過將真空套從一個試驗工位移至另一個試驗工位而運送電子元件。每次輸送機構停止或開始移動時就會出現(xiàn)大的振動，傳至電子元件。第2002-5990號文本中公開的處理裝置難于以穩(wěn)定的方式固定和運送電子元件。如果為了防止振動將輸送機構設計成輕緩地移動，那么，電試驗就無法高效地進行。
本發(fā)明的另一個目的是提供使用上述處理裝置的一種試驗設備。
為了實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的第一方面，提供一種處理裝置，它包括一個主組件；一個保持一物體的座；一個保持器，該保持器保持所述座以便可相對于主組件位移；一個驅(qū)動機構，用于驅(qū)動主組件，使物體趨向一個目標；以及一個鎖定組件，該鎖定組件有選擇地使座處于鎖定狀態(tài)或解鎖狀態(tài)，在鎖定狀態(tài)中，座相對于主組件的位移受到限制，而在解鎖狀態(tài)中，座相對于主組件的位移不受限制。
如果選擇解鎖狀態(tài)，座的固定狀態(tài)被松釋，由座固定的物體可以被位移。因此，物體以靈活的方式很好地相對于目標定位。如果選擇鎖定狀態(tài)，座保持相對于主組件固定，因而物體能夠以穩(wěn)定方式固定。
保持器保持座，因而在解鎖狀態(tài)中，座能夠沿處理裝置的x、y和z軸位移，并且座能夠繞其運動軸線轉動。x、y和z軸之一與主組件的運動軸線重合。
這種布置使物體能夠在解鎖狀態(tài)中相對于目標精確定位。
作為替代或者補充方案，保持器保持座，使座能夠在解鎖狀態(tài)中繞x、y和z軸轉動，x、y和z軸之一與主組件的運動軸線重合。
由于這種布置，當物體壓在目標上時，物體的位置偏置或與相對于目標平行位置的傾斜可以在解鎖狀態(tài)中被吸收。
保持器利用機械彈簧、流體、多孔彈性材料、凝膠和磁中的至少一種，使被座固定的物體能夠在解鎖狀態(tài)中稍許活動。
座可被分成多個部分，每個部分被保持器相對于主組件保持。在這種情形中，每個部分在解鎖狀態(tài)中可獨立位移，這樣就能夠更為有效地吸收從平行位移的偏置。因此，物體能夠更精確地相對于目標定位和對準。
鎖定組件包括一個鎖定構件，該鎖定構件能夠在一個鎖定位置和一個解鎖位置之間移動，在鎖定位置上，鎖定構件與座接合，而在解鎖位置上，鎖定構件與座脫開。在鎖定位置上，處理物體的穩(wěn)定性可得到保證。在解鎖位置上，物體能夠靈活地相對于目標定位和對準。鎖定構件在鎖定位置和解鎖位置之間的運動不僅可包括直線運動，而且也可包括非線性運動，包括轉動、擺動及其它運動。
處理裝置最好還包括一個轉換構件，用于使鎖定組件在物體和目標間的距離、主組件的運動量、主組件的運動速度和主組件的加速度中的至少一個的基礎上，在鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間進行轉換。
例如，轉換構件在物體接觸目標之前使主組件從鎖定狀態(tài)轉換至解鎖狀態(tài)。由于這種布置，物體能夠恰好在它接觸目標之前被座穩(wěn)定地固定。當松釋鎖定狀態(tài)時，物體能夠被定位，以便精確地平行于目標。
按照本發(fā)明的第二方面，提供一種用于測試物體的試驗設備。該試驗設備包括一個用于執(zhí)行物體測試的試驗組件和一個用于輸送物體及使物體相對于試驗設備定位的處理結構。該處理結構包括一個主組件；一個固定物體的座；一個保持座，使座可相對于主組件位移的保持器，一個用于驅(qū)動主組件以便使物體移向試驗器的驅(qū)動機構；以及一個有選擇地使處理結構在一個鎖定位置和一個解鎖位置之間轉換的鎖定組件，在所述鎖定位置上，座相對于主組件的位移被限制，而在所述解鎖位置上，座相對于主組件的位移不受限制。
被檢測的物體例如是電子元件。在這種情形中，試驗組件包括一個插座，該插座具有接觸電極以進行電子元件的電試驗。電試驗不僅包括測試電子元件的工作和特性，而且也包括數(shù)據(jù)寫入電子元件。


圖1是試驗設備100的頂視圖，表示其整體結構；圖2表示帶有按照本發(fā)明一實施例的處理結構的承載架70B；圖3A以前視圖表示處理結構的鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)，圖3B以承載架底視圖表示鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)；圖4表示用于容納受試物體的真空座的自由度；圖5A表示處理物體過程中處于下降開始位置的承載架，圖5B表示處于模式轉換位置的承載架，在模式轉換位置上，處理結構從鎖定狀態(tài)轉換至解鎖狀態(tài)，圖5C表示處于最下部位置的承載架，在最下部位置上，物體被裝配在試驗器的插座中；圖6表示使用范圍傳感器(range sensor)的模式轉換的實例；圖7表示模式轉換的第二實例，其中圖7A是表示承載架上/下速度和模式轉換定時之間關系的圖表，圖7B表示承載架的上/下加速度和模式轉換定時之間關系的圖表；圖8表示使用脈沖信號的模式轉換的第三實例，其中圖8A是連接于一個用于提供脈沖信號的控制器的承載架的側視圖，圖8B是表示以脈沖計數(shù)為基礎的模式轉換定時的圖表；圖9表示利用承載架機械運動的模式轉換的第四實例；圖10表示在處理結構中使用的浮動保持器73的變型；圖11表示浮動保持器的第二變型；圖12A表示浮動保持器的第三變型，圖12B是分成多個部分的座的頂視圖；圖13表示浮動保持器的第四變型；圖14表示浮動保持器的第五變型；圖15表示浮動保持器的第六變型；圖16A表示浮動保持器的第七變型，圖16B是容納物體的座的底視圖；圖17表示在處理結構中使用的鎖定組件74的變型；圖18表示鎖定組件的第二變型；圖19表示鎖定組件的第三變型；圖20表示鎖定組件的第四變型；圖21表示鎖定組件的第五變型；圖22表示在承載架中使用的處理結構的變型。
在描述處理結構本身之前，首先描述應用處理結構的用于進行電子元件電檢測的試驗設備。
圖1是試驗設備100的頂視圖，表示試驗設備的整體結構。試驗設備100包括一個用接受準備接受試驗的電子元件的料盤10；暫時放置正在測試的電子元件的臨時料盤120A和120B；一個測試頭140；一個用于容納已經(jīng)經(jīng)過測試的電子元件的標準產(chǎn)品托盤150和一個用于容納低于標準的有缺陷產(chǎn)品托盤160。
試驗設備100也包括輸送機構170A，170B和170C，所述輸送機構分別具有承載架70A，70B和70C、導軌171A，171B和171C以及驅(qū)動機構(未畫出)。導軌171A，171B和171C如圖所示在X-Y平面內(nèi)延伸。承載架70A，70B和70C沿相關的導軌171A，171B和171C移動。
檢測頭140具有一個用于接受被測電子元件的插座(或接觸器)141。插座141通過檢測頭140電連接于試驗器142。檢測頭140、插座141和試驗器142構成一個試驗組件。試驗器142用于對裝配在插座141中的電子元件進行預定的電試驗。
在進行電子元件的電試驗時，采取以下步驟。(1)將一個受試電子元件放置在料盤110上。(2)使用輸送機構170A將受試電子元件從料盤110送至臨時料盤120A。(3)然后使用輸送機構170B將該電子元件從臨時料盤120A送至對準部分130。(4)在對準部分130對電子元件進行位置修正。(5)使用輸送機構170B將對準的電子元件從對準部分130送至檢測頭140。(6)將電子元件裝配在檢測頭140的插座141中以便進行電試驗。(7)然后，使用輸送機構170B將檢測后的電子元件從檢測頭140送至臨時料盤120B。(8)已經(jīng)承受了電試驗的電子元件被分選至用于接受通過試驗的電子元件的標準產(chǎn)品托盤150，或分選至用于接受低于標準的電子元件的有缺陷產(chǎn)品托盤160。
圖2表示一個具有按照本發(fā)明一實施例的處理結構的承載架70B。處理結構適于使用在輸送機構179B的承載架70B中，以便進行上述步驟(3)至(7)。
承載架70B具有一個主組件72；一個用于借助真空裝置77(見圖19)固定受試物體(即，在這個實施例中的電子元件)的座71；以及一個用于以彈性方式保持座71的浮動保持器73。承載架70B也具有一個鎖定組件74，該鎖定組件用于有選擇地使座71處于鎖定狀態(tài)或解鎖狀態(tài)，在鎖定狀態(tài)中，座71相對于主組件72被鎖定，而在解鎖狀態(tài)中，座71從主組件72解鎖。一個Z-軸驅(qū)動裝置75沿Z向上、下驅(qū)動主組件72。
Z軸驅(qū)動裝置75包括一個電機75a、一個垂向驅(qū)動機構75b和一個連接于電機75a的控制器90。電機75a產(chǎn)生的轉矩通過垂向驅(qū)動機構75b轉變成平移，使主組件72沿Z向移動。控制器90控制Z軸驅(qū)動裝置75和鎖定組件74。
受試物體200借助真空裝置77提供的真空固定在座71的底面上。通過在座71的底面上形成的開口71d提供真空，抽取作用在開口71d上施加在物體200上。
座71面對插座141的底面被成形，以適于借助真空抽吸來固定物體200。當然，物體也可以借助其它裝置如靜電卡盤或Bernoulli卡盤被座71固定。當真空裝置77的真空固定作用減小時，物體200從座71松開。
下面對照圖3和圖4描述浮動保持器73和鎖定組件74。
圖3中所示的浮動保持器73是由壓縮螺簧73a實現(xiàn)的，座71通過壓縮螺簧73a相對于主組件72被保持。鎖定組件74包括一對鎖定構件74a。鎖定構件74a可在一個由實線表示的鎖定位置和一個由虛線表示的解鎖位置之間移動，在鎖定位置上，座71的位移受到限制，而在解鎖位置上，座71從鎖定構件73a脫開。在鎖定位置上，鎖定構件73從兩側壓在座71上，以便相對于主組件72固定座71。
在鎖定位置上，座71與主組件72一起運動而無相對位移。在本說明書中，座71相對于主組件72的位移受到限制的狀態(tài)被稱為鎖定狀態(tài)。
在鎖定狀態(tài)中，可防止座71振動，因而通過真空(圖3B)固定在座71底面上的物體200能夠被穩(wěn)定地保持。換言之，當鎖定組件74鎖定座71時，座71基本固定在主組件72上。
另一方面，在圖4所示的鎖定組件74的解鎖狀態(tài)中，座71從主組件被鎖定組件74松開，同時它被壓縮螺簧73保持。在這種狀態(tài)中，座7 1可在所有方向上(例如，沿圖4中x、y和z方向)移動。另外，如彎曲的箭頭所示，座71變得可繞所有軸線(x，y和z軸)轉動。座71相對于主組件72的位移不受限制的狀態(tài)被稱為解鎖狀態(tài)。
在解鎖狀態(tài)中，可以實現(xiàn)物體200相對于插座141(即，目標)的對準和平行定位。更確切地說，座71沿x、y和z軸的平動和繞z軸的轉動使物體200的位置可相對于插座141受到修正。座71繞x和y軸的轉動使物體200從相對于插座141的平行位置的偏置可被吸收。
按照本發(fā)明的處理結構的解鎖狀態(tài)在插座141的接觸電極(見圖2)的最大可能變形較小，因而物體200從相對于插座141的平行位置的偏置不能單獨被接觸電極的變形吸收時，特別有效。隨著插座141的接觸電極的微型化的發(fā)展，接觸電極的長度和變形減小，可以預期，接觸電極的最大變形在不久的將來將低于0.1mm。因此，除了提供插座141的接觸電極的彈性以外，使承載架70B設有吸收從平行位置的偏置的功能是實用的。這種偏置吸收功能是通過在一定條件下使座71可相對于接觸電極移動而實現(xiàn)的。
圖5A至5C表示當承載架70B將物體200放到插座141上時鎖定組件71操作的情形。這項操作相應于結合圖1描述的步驟(5)，即，從對準部分130將電子元件送至檢測頭140。承載架70B的座71借助真空抽吸固定已在前一步驟(4)中在對準部分130正確定位的物體200。
在圖5所示實例中的鎖定組件74包括一對鎖定構件74a。每個鎖定構件74a可繞有關的銷74b擺動。因此，鎖定組件74可在鎖定位置(或閉合位置)和解鎖位置(或打開位置)之間移動。插座141具有伸向承載架70B的導向器141a。插座141的接觸電極通過設置在插座141底部上的印刷電路板(PWB)電連接于試驗器141(見圖1)。
如圖5A所示，承載架70B被z軸驅(qū)動裝置75(見圖2)驅(qū)動，在鎖定構件74a保持在鎖定位置上時，它向著插座141下降。在這種狀態(tài)中，座71穩(wěn)定地固定物體200，不發(fā)生振動。然后，如圖5B所示，鎖定構件74a恰好在物體200接觸插座141的導向器141a之前擺至解鎖位置。換言之，鎖定組件74從鎖定狀態(tài)轉換至解鎖狀態(tài)。
然后，當承載架70B進一步下降時，物體200被導向器141a導入插座141中。最后，物體200借助浮動保持器73的彈性壓在插座141的接觸電極上。在這種狀態(tài)中，進行預定的電試驗。
當插座141和物體200之間產(chǎn)生需要的接觸壓力時，承載架70B的下降可被停止。在物體200和插座141之間出現(xiàn)實際接觸時，或大致在該時刻，可從座71松釋物體200。采用導銷或其它機構來代替導向器141a可以促進物體200相對于插座141的定位。
按照這種方式，承載架70B使物體200與插座141接觸，同時使用座71相對于插座精確地定位和對準，座71在解鎖狀態(tài)中可位移。即使如圖4所示，由于裝配誤差座71稍許傾斜，例如，物體200從相對于插座的平行位置的傾斜可被從鎖定狀態(tài)松開的座71吸收。因此，在物體200和插座141之間形成均勻的接觸壓力，試驗結果的可靠性得到改善。
如圖1所示，承載架70B可在水平面中從對準部分130移至插座141，及從插座141(或檢測頭140)移至臨時料盤120B，也可借助z軸驅(qū)動裝置75在垂向上移動。如果象在傳統(tǒng)技術中那樣，座71在整個輸送過程中可自由運動，那么，座71就總是在擺動或振動。這種連續(xù)的振動，使得傳統(tǒng)的處理裝置難于在物體200和插座141之間實現(xiàn)定位或平行對準。另外，傳統(tǒng)的處理裝置使物體200容易從座71脫落，并可能造成損壞或破裂。
相反，本實施例的承載架70B只在需要定位和平行對準時才處于解鎖狀態(tài)。如果物體200的穩(wěn)定性更為重要，座71則被保持在鎖定狀態(tài)中。鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)能夠任意轉換，這取決于實際情況。因此，物體200和插座141之間的精確定位能夠被實現(xiàn)，同時可保證承載架80B穩(wěn)定固定物體200，從而防止物體200的不合需要的掉落或振動。
圖6表示使用接近傳感器(或反射傳感器)80轉換鎖定模式的實例。接近傳感器80固定在承載架70B的主組件72上。接近傳感器80檢測至目標(即，插座141)的相對距離，并向控制器90(圖2)輸出一個檢測信號。控制器90當從物體200至目標(插座141)的距離變得小于一個第一閾值(例如，5mm)時，根據(jù)檢測信號產(chǎn)生引起解鎖狀態(tài)的一個第一驅(qū)動信號。當試驗后物體200和主組件72升高時，以及當受試物體200和目標之間的距離超過一個第二閾值時，控制器90也產(chǎn)生一個引起鎖定狀態(tài)的第二驅(qū)動信號。
第一和第二閾值是根據(jù)接近傳感器80的安裝高度、物體200的厚度和其它因素確定的。第二閾值是這樣一個值，即，即使座71從鎖定狀態(tài)松開而位移，物體200也充分地離開目標(或插座141)而不致與目標接觸。由于這種布置，模式轉換的定時能夠通過簡單地改變閾值而容易地進行調(diào)節(jié)。因此，這種處理結構能夠應用在各種領域中的各種物體上。
圖7表示模式轉換的第二實例，它利用承載架70B的主組件72的運動速度的變化。
主組件72以圖7(A)所示從t0至t4限定的速度輪廓(speedprofile)向著目標向下移動。然后，主組件72停止下降，保持靜止以便進行電試驗。在試驗后，主組件72從時間t5至t9向著初始位置向上移動。為了防止物體200和插座141由于突然停止的力而破裂，當主組件72接近目標(即，插座141)至一定范圍(t2-t3)時，下降速度減小，恰好在主組件72停止前(t3-t4)，速度進一定減小。同樣，當離開目標時，主組件72開始緩慢升高(t5-t6)。然后，當主組件72充分離開目標時，運動速度增加(t6-t7)。
在圖7(A)所示實例中，在從t3至t6期間，座71被解鎖。當主組件72的加速度如圖7(B)所示在時間T1穩(wěn)定在一個預定的值α時，控制器90使鎖定構件74a擺至打開位置，使座71處于解鎖狀態(tài)。然后，主組件72的加速度在試驗后在時間T2再次穩(wěn)定于α，控制器90使鎖定構件74a擺至閉合位置，從而移至鎖定狀態(tài)。在Tn的下標n是奇數(shù)的Tnodd，實現(xiàn)解鎖狀態(tài)。在Tn的下標n是偶數(shù)的Tneven，模式轉換至鎖定狀態(tài)。這種布置使承載架70B的處理結構能夠在鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間轉換，以便當連續(xù)進行試驗時連續(xù)輸送物體200。
速度的改變能夠使用加速度傳感器檢測，加速度傳感器可固定在主組件72上來檢測主組件72的加速度。或者，也可以使用一個傳感器來檢測主組件72和插座141之間的位置(或行程變化)。作為另一種替代方案，控制器90可以根據(jù)從控制器90向電機75a輸出的指示值來檢測速度變化。
在圖7所示實例中，主組件72的垂向運動的速度是響應于主組件72和目標之間的距離而改變的。模式轉換是根據(jù)主組件72的運動速度的變化而進行的。因此，用于進行電試驗的上述步驟(5)可以被最小化，同時防止受試物體的損壞。
圖8表示使用向脈沖驅(qū)動電機75a的脈沖信號輸入進行模式轉換的第三實例。固定在主組件72上且電連接于控制器90的檢測器72a計數(shù)輸入電機75a的驅(qū)動脈沖的數(shù)目。當計數(shù)達到一個預定數(shù)目時，鎖定模式被轉換，如圖8B所示。當然，驅(qū)動脈沖的數(shù)目可以由控制器90計數(shù)。
圖9表示第四實例，其中模式轉換是利用主組件72的垂向運動而機械式地進行的。在圖9中，鎖定組件74包括一對鎖定構件74a，每個鎖定構件使用一個銷74b連接于主組件72，以便能夠圍繞有關的銷74b擺動。每個鎖定構件74a的一端受一個螺簧74c向外壓迫，這使鎖定構件74a的另一個端向內(nèi)移動，從而鎖定座71。
當主組件72降至一定高度時，鎖定構件74a抵靠從目標插座141突出的推桿141b。這種抵靠產(chǎn)生力矩(或轉矩)M，鎖定構件74a反抗螺簧74c圍繞銷74b轉動。因此，模式轉換至解鎖狀態(tài)。另一方面，當主組件72在試驗后升至一定高度時，鎖定構件74a沿著與力矩M引起的轉動相反的方向圍繞銷74b轉動。因此，承載架70B的處理結構返回鎖定狀態(tài)。
圖9所示的實例實現(xiàn)了簡單的機械式的模式轉換，并不使用電機75a或控制器90。
圖9所示的鎖定機構可以不僅在垂向運動期間，而且也在從臨時料盤120A至對準部分130(見圖1)的水平運動期間將承載架70B的處理結構保持在鎖定狀態(tài)。在這種情形中，可以防止電子元件不合需要的振動，在輸送開始和結束時，以及在水平面的輸送過程中不致發(fā)生故障。承載架70B能夠迅速、高效地從一個步驟轉至另一個步驟。
圖10至圖21表示在承載架70B的處理結構中使用的浮動保持器73和鎖定組件74的各種變型。
圖10表示浮動保持器73的第一變型，它包括具有非線性彈簧特性的壓縮螺簧73b。非線性彈簧特性是通過串列連接一個具有相對較小的彈簧常數(shù)的彈簧731a和一個具有相對較大的彈簧常數(shù)的彈簧732b而實現(xiàn)的。具有較小彈簧常數(shù)的軟彈簧位于座71那側。由于采用了串列連接的浮動保持器73，在物體200和插座141之間的最初的接觸由于具有較小彈簧常數(shù)的軟彈簧而是撓性的。然后，物體200在具有較大彈簧常數(shù)的硬彈簧732b的彈簧力的作用下可靠地裝配在插座141中。
圖11表示浮動保持器73的第二變型。圖11所示的浮動保持器73包括具有不同長度的兩種彈簧733c和734c。連接在主組件72和座71之間的較長彈簧733c具有較小的彈簧常數(shù)。只在一端連接于主組件72的較短彈簧具有較大的彈簧常數(shù)。浮動保持器73作為一個整體具有與圖10所示的保持器相同的非線性彈簧特性。
在這個實例中，物體200和插座141之間的最初撓性接觸是通過具有較小彈簧常數(shù)的較長彈簧733c實現(xiàn)的。在物體200和插座141之間的最后的可靠接觸也是由具有較大彈簧常數(shù)的較短彈簧734c的參與下實現(xiàn)的。從而不致發(fā)生故障。由于這種布置可防止具有較小彈簧常數(shù)的軟彈簧733c的全部變形，因而改善了浮動保持器73的耐用性。
圖12A和12B表示使用多個壓縮螺簧73d的浮動保持器的第三變型。每個壓縮螺簧73d獨立地支承座71的分開的部分之一，如圖12B所示。座71被事先分成多個部分，壓縮螺簧73d設置得分別相應于座71的各部分。座71的各部分能夠在解鎖狀態(tài)中相對于主組件72彼此獨立地位移。
這種布置能夠更有效地吸收物體200從相對于插座141的平行位置的傾斜或偏置，以及物體200的尺寸誤差。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)物體200和插座141之間的更精確的平行對準。在這種變型中使用的壓縮螺簧73d具有與圖10和圖11所分別表示的第一和第二變型相同的非線性彈簧特性。
圖13表示使用在主組件72和座71之間填充的彈性材料73e的浮動保持器73的第四變型。彈性材料73e包括橡膠、多孔介質(zhì)和膨脹(或泡沫)材料，但又不局限于這些材料。
圖14表示使用填有流體的袋73f的浮動保持器73的第五變型。袋73f插在主組件72和座71之間。術語“流體”不僅包括液體，而是也包括氣體如空氣。采用這種布置，當物體200與插座141接觸時，袋73f內(nèi)填注的流體壓力是均勻的。因此，在試驗期間物體200能夠在均勻的接觸壓力下壓在插座141上。
圖15表示使用填注凝膠的袋73g的浮動保持器的第六變型。在袋73g中容納的凝膠是例如由硅氧烷聚合物和水構成的含水的水凝膠。當物體200如圖14所示的變型中那樣壓在插座141上時，袋73g內(nèi)的凝膠的壓力是均勻的。因此物體200是在均勻壓力下與插座141接觸的，使試驗的可靠性提高。
圖16表示浮動保持器73的第七變型，其中圖16A是處理結構的前視圖。圖16B是表示浮動保持器配置的底視圖。在這個實例中，浮動保持器包括以恒定間隔圍繞座71布置的永久磁鐵71a，以及設置在主組件72上相應于各永久磁鐵71a的電磁鐵72c。在電磁鐵72c和永久磁鐵71a之間引起適當?shù)奈团懦?，以便將?1保持在浮動狀態(tài)中，如圖16A所示。另外，通過控制電磁鐵72c和永久磁鐵71a之間的吸引和排斥，使座71處于鎖定狀態(tài)或解鎖狀態(tài)，在鎖定狀態(tài)中，座71被電磁鐵72c可靠地固定，在解鎖狀態(tài)中，座71被松釋在插座141中。為此目的，電磁鐵72c和永久磁鐵71a也用作鎖定組件74。
圖17表示使用磁力的鎖定組件74的一個變型。鎖定組件74包括一對通過有關的銷74b連接于主組件72的鎖定構件174a。每個鎖定構件174a具有在一端上的永久磁鐵741和在另一端上的接觸墊742。接觸墊742是由具有大的摩擦系數(shù)的材料制成的，鎖定構件174a在鎖定狀態(tài)中從兩側將座71夾緊在接觸墊742上。作為設置在鎖定構件174a上的接觸墊742的替代或補充，另一對具有大的摩擦系數(shù)的接觸墊可設置在座71上。
在鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間的轉換是通過安裝在鎖定構件174a上的永久磁鐵741和設置在主組件72上的電磁鐵72d之間的吸引和排斥來調(diào)控的。由于這種吸引和排斥，圍繞銷74b產(chǎn)生轉動力矩，從而引起鎖定構件174a在鎖定狀態(tài)(或閉合狀態(tài))和解鎖狀態(tài)(或打開狀態(tài))之間的運動。在電磁鐵72d和永久磁鐵741之間磁力可以在上面對照圖7描述的主組件72的運動速度或加速度的基礎上被控制。
圖18表示鎖定組件74的第二變型，它利用的是摩擦力。這種鎖定組件74包括一個設置在座71上的摩擦離合器174b。摩擦離合器174b是一個具有平行的平表面的盤或板。在鎖定狀態(tài)中，摩擦離合器174b的底面與座71的頂面接觸。因此，摩擦離合器的底面是由具有大的摩擦系數(shù)的材料制成的。由于摩擦離合器174b和座71之間的摩擦力，座71能夠穩(wěn)定地相對于主組件72被鎖定。作為摩擦離合器174b的底面的替代或補充，座71的頂面可以由具有大的摩擦系數(shù)的材料制成。
當恰好在將物體200放到插座141上之前需要精確的定位和對準時，磨擦離合器174b與座71分開，座71被松釋到解鎖狀態(tài)中，如圖18所示。
鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間的轉換是借助設置在主組件72上的缸72e引起的摩擦離合器174a的垂向運動進行的。轉換的定時可以在主組件72的運動速度或加速度的基礎上被控制，如結合圖7所作的描述那樣。
圖19表示使用銷174c的鎖定組件74的第三變型。為了接納鎖定組件74的銷174c，在座71的頂面形成孔71H。當在鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間轉換時，銷174c借助設置在主組件72上的缸72e上、下移動。在物體200的輸送過程中，鎖定組件74的銷174c裝配在座71的孔71H中，以便保證物體200的真空固定，如圖19所示。當將物體200定位并放置到插座141上時，銷174c向上移動，松開座71。然后，借助浮動保持器73在解鎖狀態(tài)中進行物體200的撓性定位。
圖20表示鎖定組件74的第四變型，其使用一對擺動鎖定構件174d和在座71中形成的相應孔74H。每個鎖定構件174a連接于主組件72以便可以圍繞銷74b擺動。鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間的轉換是通過使用缸72e擺動鎖定構件174d而進行的。在鎖定狀態(tài)中，L形鎖定物體174d的一端裝配在座71那側形成的孔71H內(nèi)，如圖20所示。為了轉換至解鎖狀態(tài)，鎖定構件174d圍繞銷74b擺動，向外張開，以便松開座71。擺動的定時可以根據(jù)主組件72的運動速度或加速度控制，如上面對照圖7所描述的那樣。
圖21表示使用墊174e的鎖定組件74的第六變形。例如，墊174e是插在座71側面和主組件72之間的環(huán)形墊。墊174e是由具有大的摩擦系數(shù)的可拉伸材料制成的。在鎖定狀態(tài)中，流體如空氣或液體從一個供應組件(未畫出)送入墊中。墊膨脹并壓在座71上。在解鎖狀態(tài)中，注入墊174e中的流體借助真空抽吸而被除去，以便松釋座71。
圖22表示本發(fā)明的處理結構的一種替代方案。在這種替代方案中，浮動保持器73和鎖定組件74設置在試驗組件(或目標)上，而不是在承載架70B上。目標，即，本實施例中的插座141通過浮動保持器73保持在一個臺81上，能夠相對于臺81位移。鎖定組件74可在實線所示的鎖定狀態(tài)和虛線所示的解鎖狀態(tài)之間移動。在鎖定狀態(tài)中，目標，即，插座141相對于主組件72固定，主組件向著插座141移動。當被座71固定的物體200放置在插座141上時，插座141被松釋以便使自身相對于物體200撓性定位。在圖22所示的實例中，雖然座71固定在主組件72上，但是，它也可以被保持，以便象在前述各實例中那樣能夠相對于主組件72位移。
浮動保持器73不局限于圖22中所示的壓縮螺簧。同樣，鎖定組件74也并不局限于圖22中所示的可線性移動的鎖定構件。即使浮動保持器73和鎖定組件74設置在目標側，也可以使用上面描述的各種其它結構。
雖然本發(fā)明已經(jīng)在各推薦實施例的基礎上作了描述，但是，本發(fā)明并不局限于這些實施例，可以作許多修改和變化而并不超出本發(fā)明的范圍。
例如，帶有處理結構(也可稱為“處理裝置”)的承載架并不局限于處理電子元件，而也可用于在食物加工過程中處理和輸送食物。在實施例中描述的帶有處理結構的承載架進行相對插座(即，目標)定位(包括平行對準)、放置和插入電子元件(即，物體)。
但是，承載架不是必須進行所有的上述操作，它也可以進行上述操作中的至少一種。
本專利申請的基礎是2002年5月31日提交的日本專利申請第2002-158996號，并要求享有其申請日的權益。
權利要求
1.一種處理裝置，它包括一個主組件；一個用于固定一物體的座；一個保持器，它用于保持所述座，以便使所述座能夠相對于主組件位移；以及一個鎖定組件，它用于有選擇地使所述座處于鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)，在鎖定狀態(tài)中，所述座相對于主組件的位移受到限制，而在解鎖狀態(tài)中，所述座相對于主組件的位移不受限制。
2.如權利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述保持器保持所述座，使所述座能夠沿彼此垂直的x、y和z軸位移，x、y和z軸之一與主組件的運動軸線重合，使所述座能夠繞所述運動軸線轉動。
3.如權利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述保持器保持所述座，使所述座能夠繞彼此垂直的x、y和z軸轉動，x、y和z軸之一與主組件的運動軸線重合。
4.如權利要求2所述的處理裝置，其特征在于所述保持器還使所述座能夠繞x、y和z軸轉動。
5.如權利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述保持器利用機械彈簧、流體、多孔彈性材料、凝膠和磁中的至少一種。
6.如權利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述座被分成多個部分，每個部分被保持器相對于主組件保持。
7.如權利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述物體壓靠在目標上，保持器在一個接觸區(qū)域上在物體和目標之間產(chǎn)生基本均勻的接觸壓力。
8.如權利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述保持器具有非線性彈簧特性。
9.如權利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述座具有固定于其上的永久磁鐵，所述保持器包括一個在保持器和座之間產(chǎn)生吸引和排斥的電磁鐵。
10.如權利要求9所述的處理裝置，其特征在于所述永久磁鐵和電磁鐵構成所述鎖定組件。
11.如權利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述鎖定組件包括一個可在鎖定位置和解鎖位置之間運動的鎖定構件，在鎖定位置上，鎖定構件與所述座相接合，在解鎖位置上，鎖定構件與所述座脫開。
12.如權利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述鎖定組件包括連接于主組件以便可繞一擺動軸線擺動并被壓向鎖定位置的鎖定構件，以及一個用于產(chǎn)生繞鎖定構件的擺動軸線的力矩的力矩產(chǎn)生器，所述力矩使鎖定構件背離鎖定位置轉動。
13.如權利要求11所述的處理裝置，其特征在于所述鎖定構件連接于主組件以便能夠繞一擺動軸線擺動，并壓向鎖定位置，所述鎖定組件還包括一個用于產(chǎn)生繞鎖定構件的擺動軸線的力矩的力矩產(chǎn)生器。所述力矩使所述鎖定構件背離鎖定位置轉動。
14.如權利要求12所述的處理裝置，其特征在于當所述物體和目標之間的距離變得小于一個預定值時，所述力矩產(chǎn)生器產(chǎn)生使鎖定構件背離鎖定位置轉向解鎖位置的力矩。
15.如權利要求13所述的處理裝置，其特征在于當所述物體和目標之間的距離變得小于一個預定值時，所述力矩產(chǎn)生器產(chǎn)生使鎖定物體背離鎖定位置轉向解鎖位置的力矩。
16.如權利要求1所述的處理裝置，其特征在于還包括一個轉換構件，該轉換構件根據(jù)所述物體和目標之間的距離、所述主組件的運動量、所述主組件的運動速度和所述主組件的加速度中的至少一個，使鎖定組件在鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間轉換。
17.如權利要求16所述的處理裝置，其特征在于所述主組件的運動速度根據(jù)目標和物體之間的距離逐步變化。
18.如權利要求16所述的處理裝置，其特征在于所述轉換構件和所述物體接觸目標之前將鎖定構件從鎖定狀態(tài)轉換至解鎖狀態(tài)。
19.一種用于檢測一物體的試驗設備，該設備包括一個用于對所述物體進行檢測的試驗組件；以及一個處理結構，該處理結構用于將所述物體送至試驗組件并相對于試驗組件定位，所述處理結構包括一個主組件；一個固定所述物體的座；一個保持所述座以便相對于主組件位移的保持器；一個用于驅(qū)動主組件使物體趨向試驗組件的驅(qū)動機構；以及一個有選擇地使處理結構在鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間轉換的鎖定組件，在鎖定狀態(tài)中，所述座相對于主組件的位移受到限制，在解鎖狀態(tài)中，所述座相對于主組件的位移不受限制。
20.如權利要求19所述的試驗設備，其特征在于所述物體是電子元件，所述試驗組件包括一個具有一個接觸電極的插座，以便進行電子元件的電試驗。
21.如權利要求20所述的試驗設備，其特征在于所述試驗組件的接觸電極具有小于0.5mm的最大變形。
22.一種用于檢測物體的試驗設備，該試驗設備包括一個試驗組件，它用于進行物體的試驗，該試驗組件包括一個用于接受待檢測的物體的目標；一個保持器，它用于保持目標以便使目標能夠相對于試驗臺位移；以及一個有選擇地使目標處于鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)的鎖定組件；以及一個處理結構，該處理結構用于將物體送至目標，并使物體相對于目標定位，所述處理結構包括一個主組件；一個固定物體的座；以及一個用于向著試驗組件驅(qū)動主組件的驅(qū)動機構。
23.一種處理物體的方法，該方法包括以下步驟使用一個處理裝置固定物體并將其送向一個目標；將所述處理裝置保持在鎖定狀態(tài)中，同時在第一條件下運送物體；當滿足第二條件時，將處理裝置轉換至解鎖狀態(tài)；以及在解鎖狀態(tài)中借助處理裝置使物體相對于目標定位。
24.如權利要求23所述的方法，其特征在于所述第二條件涉及物體和目標之間的距離或物體相對于目標的相對速度。
25.如權利要求24所述的方法，其特征在于所述處理裝置在物體與目標接觸前被轉換至解鎖狀態(tài)。
全文摘要
一種處理裝置包括一個主組件，一個用于固定一物體的座、一個用于保持座以便使座可相對于主組件位移的保持器和一個用于有選擇地使座處于鎖定狀態(tài)或解鎖狀態(tài)的鎖定組件，在鎖定狀態(tài)中，座相對于主組件的位移受到限制，而在解鎖狀態(tài)中，座相對于主組件的位移不受限制。
文檔編號G01R31/28GK1462887SQ0215701
公開日2003年12月24日 申請日期2002年12月18日 優(yōu)先權日2002年5月31日
發(fā)明者藤代惠治, 佐藤康範, 丸山茂幸, 小橋直人 申請人:富士通株式會社