重物翻转设备转让专利
申请号 : CN200580029555.8
文献号 : CN100582800C
文献日 : 2010-01-20
发明人 : 弓达利博 , 秋山修司 , 山田浩史 , 龟田修宏
申请人 : 东京毅力科创株式会社 , 纳博特斯克株式会社
摘要 :
本发明提供紧凑的重物翻转设备的技术，它能够减小重物的重心中点和定位在轴上的支点之间的距离，并且构造使得转臂和驱动单元在通过重物绕其翻转的支点的轴的方向上具有长度。控制单元12将支承基座13固定到架子3上。起到前减速齿轮作用的正交轴减速齿轮6设置在后减速齿轮26的前表面上。正交轴减速齿轮6具有一构造，其中输出轴位于起到后减速齿轮作用的行星齿轮型减速齿轮的轴A上，并且其中输入轴垂直于轴A。通过准双曲线减速齿轮或蜗轮齿轮减速齿轮构造正交轴减速齿轮6。电机16设置在正交轴型减速齿轮6的底表面上。电机6的底部部分设置在齿轮6和架子3之间。电机16的电机轴连接到包括正交轴减速齿轮6的准双曲面齿轮或蜗轮的齿轮部分上。
权利要求 :
1.具有转臂和驱动单元的重物翻转设备，该转臂连接到重物上并 绕着支点翻转，该驱动单元适合于驱动所述转臂翻转，其特征在于， 所述驱动单元具有固定部分、转动输入部分、转动输出部分和行星齿 轮型减速齿轮，该转动输出部分具有垂直于通过支点的轴线的正交平 表面，该行星齿轮型减速齿轮具有设置在固定部分和转动输出部分之 间的一对辊子轴承，正交轴减速齿轮，该正交轴减速齿轮构造成使得 输出轴线位于所述行星型减速齿轮的轴线上，并且输入轴垂直于该轴 线，以及电机，该电机构造成使得电机轴平行于正交平表面设置，及所述转臂具有第一平表面和垂直于该第一平表面的第二平表面， 所述第一平表面连接到所述转动输出部分的正交平表面上，该第二平 表面连接到所述重物上并放置在通过支点的轴线的重物侧，并且所述 转臂和所述驱动单元在通过所述重物绕其翻转的支点的轴线方向上设 置在重物的宽度中。
2.如权利要求1所述的重物翻转设备，其特征在于，还包括所述 驱动单元固定到其上的支承基座，和所述支承基座放置在其上的架子， 并且在所述架子中形成凹入部分，并且所述电机容纳在所述凹入部分 中。
3.具有转臂和驱动单元的重物翻转设备，该转臂连接到重物上并 绕着支点翻转，该驱动单元适合于驱动所述转臂翻转，其特征在于， 所述驱动单元具有固定部分、转动输入部分、转动输出部分和行星齿 轮型减速齿轮，该转动输出部分具有垂直于通过支点的轴线的正交平 表面，该减速齿轮具有设置在固定部分和转动输出部分之间的一对辊 子轴承，正交轴减速齿轮，该正交轴减速齿轮构造成使得输出轴位于 所述行星齿轮型减速齿轮的轴上并且输入轴垂直于该轴，以及电机， 该电机构造成使得电机轴平行于正交平表面设置，并且所述转臂具有 连接到所述转动输出部分的正交平表面上的第一平表面，还具有垂直 于该第一平表面的第二平表面，并且所述转臂和所述驱动单元在通过 所述重物绕其翻转的支点的轴线方向上设置在重物的宽度内。
说明书 :
技术领域
本发明涉及重物翻转设备，它应用到探针设备等上，用于测量如 半导体装置之类的测试目标的电特征，并且构造成翻转如测试头之类 的重物。
背景技术
常规测试设备，例如探针设备，包括具有适合于逐个输送半导体 晶片的输送机构的加载器单元，并且还包括适合于在半导体晶片上连 续进行电测试的探针单元。该探针单元具有安装台、设置在该安装台 上方的探针卡和适合于在探针卡和测试器之间电中断的测试头，该安 装台构造使得半导体晶片在该安装台和输送机构之间逐一输送。该测 试头通过测试头框架和铰链固定到转轴上。该测试头能够绕着转轴在 探针设备主体和维护区域之间转动例如180°。最近，该测试头尺寸增 大，从而其重量已经达到600kg到800kg。为了翻转作为重物的这种测 试头，经常使用电机。另外，下述专利文件1公开了基本与上述常规 技术相同的技术。
专利文件1：JP-A-9-298224
专利文件1：JP-A-9-298224
发明内容
本发明解决的问题
然而，如探针设备之类的常规测试设备的结构具有下述问题，其 中测试头的重量由电机和齿轮支承。也就是，用于输送电机的驱动力 的齿轮增大。同样，齿轮设置成多级构造。结果，该设备的构造复杂。 该设备的成本增加。同样，由于测试头绕着增大的齿轮翻转，所以无 法减小翻转半径。探针设备的安装空间增大。
解决问题的方法
实现本发明，以解决上述问题，并且其目的在于，提供一重物翻 转设备，在不使用增大的齿轮的情况下，它能够减小驱动单元的转轴 的轴线方向的长度，并具有较少数量的部件。
通过下述构造或方法可以实现本发明。
(1)具有转臂和驱动单元的重物翻转设备，该转臂连接到重物上 并绕着支点翻转，该驱动单元适合于驱动该转臂翻转，其特征在于， 包括行星齿轮型减速齿轮，该减速齿轮具有固定部分、转动输入部分、 垂直于通过支点的轴的正交平表面的转动输出部分和设置在固定部分 和转动输出部分之间的一对辊子轴承，正交轴减速齿轮构造使得输出 轴位于所述行星型减速齿轮的轴上，并且输入轴垂直于该轴，而且电 机构造使得电机轴平行于正交平表面设置，其特征还在于，该转臂具 有连接到所述转动输出部分的正交平表面上的第一平表面，并且还具 有第二平表面，该第二平表面连接到所述重物上并放置得比通过支点 的轴更靠近重物侧，并具有垂直于第一平表面的第二平表面，并且该 转臂和该驱动单元在通过所述重物绕其翻转的支点的轴的方向上设置 在重物的宽度中。
(2)优选地，本发明所述的该重物翻转设备还包括所述驱动单元 固定到其上的支承基座和所述支承基座放置在其上的架子，并且其特 征在于，凹入部分形成在所述架子中，并且所述电机容纳在所述凹入 部分中。
(3)具有转臂和驱动单元的重物翻转设备，该转臂连接到重物上 并绕着支点翻转，该驱动单元适合于驱动所述转臂翻转。优选地，该 重物翻转设备包括行星齿轮型减速齿轮，该减速齿轮具有固定部分、 转动输入部分、具有垂直于通过支点的轴的正交平表面的转动输出部 分和设置在固定部分和转动输出部分之间的一对辊子轴承，正交轴减 速齿轮构造使得，输出轴位于所述行星齿轮型减速齿轮的轴上，并且 输入轴垂直于该轴，并且电机构造使得电机轴平行于正交平表面设置。 同样，优选地，该转臂具有连接到所述转动输出部分的正交平表面上 的第一平表面，还具有垂直于该第一平表面的第二平表面。另外，该 转臂和该驱动单元在通过所述重物绕其翻转的支点的轴的方向上设置 在重物的宽度内。
本发明的优点
本发明所述重物翻转设备具有上述构造。于是，本发明具有下述 优点。也就是，根据本发明，提供具有转臂和驱动单元的重物翻转设 备，该转臂连接到重物上并绕着支点翻转，并且该驱动单元适合于驱 动转臂翻转。该重物翻转设备的特征在于，驱动单元具有固定部分、 转动输入部分、具有垂直于通过支点的轴的正交平表面的转动输出部 分和行星齿轮型减速齿轮，该减速齿轮具有设置在固定部分和转动输 出部分之间的一对辊子轴承，正交轴减速齿轮构造使得输出轴位于所 述行星型减速齿轮的轴上，并且输入轴垂直于该轴，而且电机构造使 得电机轴平行于正交平表面设置。同样，该重物翻转设备的特征在于， 该转臂具有连接到所述转动输出部分的正交平表面上的第一平表面， 还具有垂直于该第一平表面的第二平表面，该第二平表面连接到重物 上并放置得比通过支点的轴更靠近重物侧，并且该转臂和驱动单元在 通过重物绕其翻转的支点的轴的方向上设置在重物的宽度中。
采用这种构造，该重物翻转设备可以构造使得，重物翻转设备可 以紧凑，可以减小在驱动单元的转轴的轴线方向上的长度，在驱动单 元的轴线方向上可以确保空间部分，并且该转臂和驱动单元在通过重 物绕其翻转的支点的轴的方向上设置在重物的宽度中。
根据本发明，提供该重物翻转设备，该重物翻转设备还包括驱动 单元固定到其上的支承基座，和支承基座放置在其上的架子。同样， 该重物翻转设备的特征在于，凹入部分形成在该架子中，并且电机容 纳在该凹入部分中。
采用这种构造，除了权利要求1中所示本发明的优点之外，本发 明还具有该重物翻转设备可以紧凑的优点。
根据本发明，提供具有转臂和驱动单元的重物翻转设备，该转臂 连接到重物上并绕着支点翻转，该驱动单元适合于驱动该转臂翻转。 该重物翻转设备的特征在于，该驱动单元具有固定部分、转动输入部 分、垂直于通过支点的轴的正交平表面的转动输出部分，和行星齿轮 型减速齿轮，该减速齿轮具有设置在固定部分和转动输出部分之间的 一对辊子轴承，正交轴减速齿轮构造使得输出轴位于所述行星型减速 齿轮的轴上，并且输入轴垂直于该轴，而且电机构造使得电机轴平行 于正交平表面设置。同样，该重物翻转设备的特征在于，该转臂具有 连接到所述转动输出部分的正交平表面上的第一平表面，还具有垂直 于该第一平表面的第二平表面，该第二平表面连接到重物上并放置得 比通过支点的轴更靠近重物侧，并且该转臂和驱动单元在通过重物绕 其翻转的支点的轴的方向上设置在重物的宽度中。
采用这种构造，该重物翻转设备可以构造使得该重物翻转设备可 以紧凑，可以减小在驱动单元的转轴的轴线方向上的长度，在驱动单 元的轴线方向上可以确保空间部分，并且转臂和驱动单元在通过重物 绕其翻转的支点的轴的方向上设置在重物的宽度中。
附图简要描述
附图1是一正视图，说明了用于实现本发明所述重物翻转设备的 模式的优选例子。
附图2是一正视图，说明了用于实现本发明所述附图1中所示重 物翻转设备的模式的优选例子。
附图3是沿着附图2中所示箭头E的方向的侧视图，说明了本发 明所述重物翻转设备的优选实施例中的架子(stand)和驱动单元。
附图4是一垂直剖视图，说明了本发明所述重物翻转设备的第一 实施例。
附图5是沿着附图1中所示箭头F方向的侧视图，说明了本发明 所述重物翻转设备的第一实施例。
附图6是一垂直剖视图，说明了本发明所述重物翻转设备的第二 实施例。
附图7是沿着附图6中所示箭头G-G方向的剖视图。
附图8是沿着附图1中所示箭头F方向的侧视图，说明了本发明 所述重物翻转设备的第二实施例。
实现本发明的最佳模式
下文中，在下面参照附图详细描述本发明所述重物翻转设备的各 实施例。
如例如附图1中所示，探针设备1包括构成适合于在例如半导体 晶片之类的测试目标上进行电测试的探针单元探针设备本体(下文中 简称为“设备本体”)2，与设备本体2的左侧相邻设置的架子3，起 到适合于由架子3在设备本体2和保持区域4之间翻转接近180°的重 物作用的测试头5，和连接环8。半导体晶片输送设备9设置在设备本 体2的右侧，该半导体晶片输送设备适合于将半导体晶片容纳在盒子 (cassette)中，并适合于将半导体晶片从盒子中逐个加载，以及适合 于将半导体晶片从探针单元中逐个卸载。
同样，探针卡(未示出)设置在构成设备本体2的顶板(ceiling) 的头板(head plate)10的中心孔(未示出)中。当测试头5转动并定 位在设备本体2上方时，该测试头5通过连接环8电连接到设置在探 针卡的顶表面上的连接端子上。于是，探针设备1构造使得，例如通 过测试头5和探针卡在放置于台面上的半导体晶片的电极和探针处接 收例如来自测试器的测试信号，然后在每个设置于半导体晶片上的IC 芯片上进行电测试。
如附图2中所示，测试头5通过转臂11固定到驱动单元12的转 轴上，该转臂具有第一平表面11a和垂直于该第一平表面11a形成的第 二平表面11b。于是，测试头5能够通过转轴转动。该转臂11绕着设 置在驱动单元12的转轴的轴A上的支点转动。驱动单元12转动驱动 该转臂11，并通过支承基座13设置在支架3的顶表面上。该支承基座 13具有第一连接表面13a，该第一连接表面连接到驱动单元12上或连 接到容纳在驱动单元12中的行星齿轮型减速齿轮的固定部分的连接平 表面上，也就是固定外罩28上(参见附图4)。该支承基座13还具有 垂直于第一连接表面13a的第二连接表面13b，和一对肋板部分13c、 13c，该肋板部分将第一连接表面13的两外端部分连接到第二连接表面 13b的两外端部分上。
如附图1中所示，切割部分28a、28a分别形成在驱动单元12的 外径部分的这对肋板部分13c、13c的侧面处的部分处，或者起到较晚 阶段减速齿轮26的作用的行星齿轮型减速齿轮的固定部分(参见附图 4)，也就是固定外罩28的部分处。由于切短了切割部分28a、28a， 该切割部分分别形成在行星齿轮型减速齿轮的外径部分的这对肋板 13c、13c，也就是固定外罩28的侧面处的部分处，所以在不增加第二 平表面和通过支点的轴A之间的距离的情况下，也就是在不增大如测 试头之类的重物处的反转半径的情况下，可以通过这对肋板部分13c、 13c加强支承基座13的第一连接表面13a和第二连接表面13b。结果， 可以加强该支承基座13。
在附图1中，附图标记14表示容纳控制单元的架子3安装在其上 的安装基座。附图标记15、15表示螺栓。螺栓15、15插入到附图2 和3中所示的卸载孔15a、15a中，该卸载孔形成在第二连接表面13b 中，并略微伸长。这样，该第二连接表面13b横向定位。于是，支承 基座13固定在架子3上。起到前减速齿轮作用的正交轴减速齿轮正交 轴减速齿轮6设置在后减速齿轮26的前面。该正交轴减速齿轮6具有 一构造，其中该正交轴减速齿轮6的输出轴在行星齿轮型减速齿轮的 轴A上，并且其中正交轴减速齿轮6的输入轴垂直于行星齿轮型减速 齿轮的轴A。该正交轴减速齿轮6由准双曲面减速齿轮或蜗轮减速齿 轮构成。附图标记16表示构造成放置在正交轴减速齿轮6的底表面上 的电机。该电机16的底部设置在齿轮6和架子3之间。电机16的电 机轴连接到齿轮部分上，该齿轮部分包括正交轴减速齿轮6的准双曲 面齿轮或蜗轮。包括孔的凹入部分3b形成在架子3的顶表面3a中。驱 动单元12的一部分，也就是电机16，容纳在该凹入部分3b中。
如附图2和3中所示，转臂11的第一平表面11a连接到驱动单元 12的转动输出部分上。如附图5和8中所示，例如四行伸长孔11c、11c… 在转臂11的部分中钻孔，该部分位于第二平表面11b的侧面处。这样， 螺栓(未示出)拧到伸长孔11c、11c…中。通过将转臂的上下方向中 的位置调节到测试头5的位置处，从而使转臂11固定到测试头5上。
第一实施例
接下来，在下面参照附图4和5详细描述本发明所述重物翻转设 备的第一实施例。
驱动单元12大致包括电机16、由电机16驱动进行减速转动的后 减速机构，和起到连接到前减速机构上的后减速机构作用的后减速齿 轮26。尽管后减速机构可以由单减速机构构成，但是驱动单元12包括 对电机16的转轴速度进行第一减速的前减速机构，还包括对由前减速 机构减速的转轴速度进行第二减速的后减速机构。
附图中所示第一实施例所述的驱动单元12是一例子，其中容纳在 其中的减速机构包括起到后减速齿轮26的作用的行星齿轮型减速齿 轮，还包括起到前减速机构作用的准双曲面减速齿轮17。
附图标记16表示电机，该电机具有起到圆柱形定子作用的电机外 罩16a，受到可转动支承并用作前减速机构的输入轴的电机轴16b，和 形成在电机轴16b的末端部分处的准双曲面小齿轮16c。准双曲面小齿 轮16c插入到准双曲面减速齿轮17的下部17b的通孔17c(将在后面 描述)中。该通孔17c具有用于准双曲面小齿轮25的轴承25，从而允 许准双曲面小齿轮16c可转动。附图标记17表示用作前减速机构的准 双曲面减速齿轮，该前减速机构具有基本矩形盒状的齿轮外罩17a。该 齿轮外罩17a的后表面17e用包括螺栓和孔的接合装置27c固定到后减 速齿轮26的连接构件27的前壁27a上。该齿轮外罩17a的下部17b 用螺栓18、18固定电机外罩16a。
准双曲面减速齿轮17具有与准双曲面小齿轮16c啮合的准双曲面 齿轮19。其中一个准双曲面齿轮19连接到后减速齿轮26的转子轴26a 上。另一准双曲面齿轮19连接到小齿轮轴19a上。该小齿轮轴19a的 前端利用轴由设置在用作支架的齿轮外罩17a的前表面17f上的轴承可 转动地支承。于是，使得该准双曲面齿轮19可转动。
接下来，在下面描述后减速齿轮26。
由于内齿齿轮主要设置在内圆周部分中，所以该后减速齿轮26具 有圆柱形内齿齿轮元件28，该内齿齿轮元件起到具有数个内齿销30c2 作用的固定外罩的作用。后减速齿轮26还具有一对外齿齿轮30c，该 外齿齿轮是具有外摆线圆(peritrochoidal)形式的外齿齿轮，它与内齿 齿轮元件28的内齿销30c2啮合，并且该外齿齿轮适合于偏心摆动。后 减速齿轮26还具有形成在起到转动输入部分的转子轴26a上的小齿轮 26b，起到转动输出部分的轴29，和具有主轴承30b、30b的行星齿轮 型减速齿轮31，该主轴承起到设置在内齿齿轮元件28和轴29之间的 一对前后辊子轴承的作用。该转子轴26a连接到其中一个准双曲面齿轮 19上。轴29具有其外圆周表面与前主轴承30a接合的第一末端板29a， 和第二末端板29c，该第二末端板具有松散地安装在内齿齿轮元件28 中的支柱部分29b，并且该第二末端板29c的外圆周表面与后主轴承30b 接合。台阶状圆柱连接构件27用螺栓27b相邻地连接到内齿齿轮元件 28的前表面上。
这样，第一末端板29a和具有支柱部分29b的第二末端板29c用 锥形销(未示出)和螺栓32相邻地彼此连接，该锥形销接合到形成在 第一末端板29a和第二末端板29c中的轴孔29d中。前小齿轮26b与设 置在曲轴29f上的正齿轮29g啮合。该曲轴29f由第一末端板29a和第 二末端板29c可转动地支承，并通过针轴承30c1与外齿齿轮30c接合。 转子轴26a的转动在小齿轮26b和正齿轮29g之间减速，并传递给曲轴 29f。曲轴29f的转动导致外齿齿轮30c偏心摆动，同时导致轴29进行 减速输出转动。后减速齿轮26的减速比设置成例如大约1/100。
顺便提及的是，在附图中，附图标记24表示设置在连接构件27 的轴中心中的转子轴的轴承。该转子轴26a可转动地构造。
于是，转臂11用螺栓(未示出)连接到第二末端板29c的正交平 表面29i上，该正交平表面垂直于通过转臂11的支点的轴A。并且， 该转臂11具有第一平表面11a，该第一平表面连接到起到转动输出部 分作用的轴29上，即连接到第二末端板29c的平表面上，并且还具有 第二平表面11b，该第二平表面连接到如测试头5之类的重物上，并垂 直于第一平表面11a，该第一平表面位于比通过支点的轴A更加靠近重 物侧的位置处。如附图2中所示，转臂11和驱动单元12设置在测试 头5的宽度D内，该测试头起到放置在通过转臂11的支点的轴A的方 向中的重物的作用。
顺便提及，点划线C表示重物，也就是测试头5的轴A的方向中 的中心位置。于是，重物翻转设备可以构造使得，该重物翻转设备紧 凑，使得如测试头5之类的重物的重力中央和定位在轴A上的支点之 间的距离减小，并使得转臂11和驱动单元12在通过重物的轴A的方 向上定位在宽度D内。在通过如测试头5之类的重物的支点的轴A的 方向中的中心位置C设置在离交叉点P的距离L内，以接触角α(°) 倾斜于这对主轴承30b的其中一个的线B与通过该支点的轴A交叉， 该主轴承放置在转动输出部分的垂直平表面侧处。已经发现，该接触 角α(°)最好设置成35°到45°。
采用这种构造，可以以悬臂梁的方式支承如测试头5之类的重物。 同样，可以稳定地翻转该重物。
如附图4中所示，略微伸长的螺栓插入孔11d、11d…环绕转臂11 的周边以预定间隔设置在其第一平表面11a的侧面处的部分中。这样， 附图5中所示的螺栓11e、11e…接合并拧入到轴孔29e中。通过在驱 动单元12的方向上定位重物，并在上下方向或横向上调节其移动，从 而将重物固定到转臂11上。尽管已经在“实现本发明的最佳模式”中 进行了描述，但是凹入部分3b类似地形成在该重物翻转设备的第一实 施例中架子3的顶表面3a中。一部分驱动单元12，也就是电机16容 纳在凹入部分3n或孔中。
接下来，在下面描述本发明所述重物翻转设备的第一实施例的操 作。
电机16以高速转动，以在实线所示位置和虚线所示位置之间驱动 如测试头5之类的重物。于是，电机轴16b在电机外罩16a内以高速转 动。形成在电机轴16b的末端部分处的准双曲面小齿轮16c与起到减速 机构作用的准双曲面减速齿轮17的准双曲面齿轮19接合。该电机的 扭矩传递给准双曲面齿轮19。该准双曲面齿轮19的转动操作导致起到 转动输出部分作用的转子轴26a进行减速转动。这样，准双曲面减速齿 轮17将电机16的转速减小到例如大约其初始速度的(1/60)。
随后，其转速已经减小到如上所述的第一水平的准双曲面齿轮19 的扭矩传递给起到转动输入部分作用的转子轴26a。转子轴26a以由起 到前减速机构作用的准双曲面减速齿轮17减小的速度转动。这样，扭 矩传递给正齿轮29g，该正齿轮与形成在转子轴26a的后端处的小齿轮 26b啮合并接合。该正齿轮29g的转动导致具有设置在其基本中心处的 曲柄部分的曲轴29f转动，同时由相邻设置在正齿轮29g的前表面上的 辊子轴承30e和30d支承。曲轴29f的扭矩传递给两行相邻的外齿齿轮 30c、30c。每个外齿齿轮30c、30c的转动操作都导致第一末端板29a 和第二末端板29c中的每一个进行减速转动，该末端板具有起到转动输 出部分的轴29的支柱部分29b。另外，该第二末端板29c用螺栓11e、 11e…相邻地连接到转臂11的第一平表面11a上，并驱动该转臂11减 速。
于是，如测试头之类的重物受到驱动，以从附图1中所示的虚线 所示的位置转动大约180°到实线所示位置处。然后，测试头5通过连 接环8电连接到设置在探针卡的顶表面上的触点上。探针设备1通过 探针卡的测试头5和探针在设置于安装台上的半导体晶片的电极处收 到来自测试器的测试信号。然后，在半导体晶片的每个IC芯片上进行 电测试。
于是，后减速齿轮26将起到前减速齿轮作用的准双曲面减速齿轮 17的转速减小到例如大约其初始转速的(1/100)。同样，后减速齿 轮26将电机16的转速减小到例如大约其初始转速的(1/6000)。或 者，通过双减速机构获得高减速比。于是，可以减小前减速齿轮17、 后减速齿轮26和电机16中的每一个的外径。因此，可以进一步减小 如测试头5之类的重物的翻转半径。通过适当地设置行星齿轮型减速 齿轮31的内部部件或构件的设计尺寸或形状可以选择减速比的值。同 样，驱动单元的轴A的方向上的长度可以设置得较短。另外，驱动单 元12可以紧凑。
根据本发明，通过将转子轴26a固定到转臂11上，可以只使用前 减速齿轮，也就是只使用单减速齿轮构造该重物翻转设备。
第二实施例
接下来，在下面参照附图6至8详细描述本发明所述重物翻转设 备的第二实施例。
根据附图中所示的第二实施例，所述这些附图中示出了驱动单元 12的例子，其中容纳在其中的减速机构包括起到后减速齿轮26作用的 行星齿轮型减速齿轮，还包括起到前减速机构作用的蜗轮减速齿轮20。 该蜗轮减速齿轮20属于正交轴减速齿轮的一种。
附图标记16表示电机，该电机具有起到圆柱形定子作用的电机外 罩16a，受到可转动支承并起到前减速机构的输入轴作用的电机轴16b， 和形成在电机轴16b的末端部分处的蜗轮小齿轮轴22。该蜗轮小齿轮 轴22插入到蜗轮齿轮减速齿轮20的下部20b的轴孔20c(将在后面描 述)中。附图标记20表示该蜗轮齿轮减速齿轮，它具有基本矩形的盒 状齿轮罩20a。该齿轮罩20a的后表面20e使用接合装置27c或者通过 两构件的接合固定到后减速齿轮26的连接构件27的前壁27e上。齿轮 罩20a的下部20b固定该电机外罩16a。
蜗轮齿轮减速齿轮20具有与蜗轮小齿轮23啮合的蜗轮21。蜗轮 21的一侧连接到后减速齿轮26的转子轴26a上。蜗轮21的另一侧连 接到蜗轮轴21a上。蜗轮21a的前端利用该轴由设置在起到支架作用的 齿轮外罩20a的前表面20f上的轴承20d可转动地支承。于是，使得蜗 轮21可转动。
顺便提及的是，通过将轴承20h和20i分别设置在齿轮外罩20a 的上部20g和下部20b处，从而使该蜗轮小齿轮轴22受到可转动支承。 顺便提及的是，该设备具有将起到输入轴作用的电机轴16b的扭矩安 全传递给后减速齿轮26，并防止后减速齿轮26的扭矩传递给电机轴 16b的所谓的自锁功能。于是，可以增强维护工作中的稳定性。
接下来，在下面描述后减速齿轮26。
由于内齿齿轮主要设置在内圆周部分中，该后减速齿轮26具有圆 柱形内齿齿轮元件28，该内齿齿轮元件起到具有数个内齿销30c2的固 定外罩的作用。该后减速齿轮26还具有一对外齿齿轮30c，该外齿齿 轮是具有外摆线圆(peritrochoidal)形式的外齿齿轮，它与内齿齿轮元 件28的内齿销30c2啮合，并适合于偏心摆动。该后减速齿轮26还具 有形成在用作转动输入部分转子轴26a上的小齿轮26b，起到转动输出 部分作用的轴29，和行星齿轮型减速齿轮31，该行星齿轮型减速齿轮 具有起到设置在内齿齿轮元件28和轴20之间的一对前后辊子轴承作 用的主轴承30b、30b。转子轴26a连接到其中一个准双曲面齿轮19上。 该轴29具有其外圆周表面与前主轴承30a接合的第一末端板29a，和 第二末端板29c，该第二末端板具有松散地安装在内齿齿轮元件28中 的支柱部分29b，并且该第二末端板29c的外圆周表面与后主轴承30b 接合。台阶状圆柱连接构件27用螺栓27b相邻地连接到内齿齿轮元件 28的前表面上。
这样，第一末端板29a和具有支柱部分29b的第二末端板29c用 锥形销(未示出)和螺栓32相邻地彼此连接，该锥形销接合在形成在 第一末端板29a和第二末端板29c中的轴孔29d中。该前小齿轮26b 与设置在曲轴29f上的正齿轮29g啮合。该曲轴29f由第一末端板29a 和第二末端板29c可转动地支承，并通过针轴承30c1与外齿齿轮30c 接合。转子轴26a的转动在小齿轮26b和正齿轮29g之间减速，并传递 给曲轴29f。曲轴29f的转动导致外齿齿轮30c偏心摆动，还导致轴29 进行减速输出转动。后减速齿轮26的减速比设置成例如大约1/100。
于是，转臂11用螺栓(未示出)连接到第二末端板29c的正交平 表面29i上，该正交平表面垂直于通过转臂11的支点的轴A。而且， 转臂11具有第一平表面11a，该第一平表面连接到起到转动输出部分 作用的轴29上，即连接到第二末端板29c的平表面上，并且还具有第 二平表面11b，该第二平表面连接到如测试头5之类的重物上，并垂直 于第一平表面11a，该第一平表面位于比通过支点的轴A更加靠近重物 侧的位置处。如附图2中所示，转臂11和驱动单元12设置在测试头5 的宽度D内，该测试头起到放置在通过转臂11的支点的轴A的方向上 的重物的作用。
顺便提及的是，点划线C表示重物，也就是测试头5的轴A方向 上的中心位置。于是，重物翻转设备可以构造使得该重物翻转设备紧 凑，如测试头5之类的重物的重心中央和定位在轴A上的支点之间的 距离减小，并且转臂11和驱动单元12在通过重物的轴A的方向上定 位在宽度D内。
顺便提及的是，通过如测试头5之类的重物的支点的轴A的方向 上的中心位置C设置在离交叉点P距离L内，在该交叉点处倾斜于这 对主轴承30b中的其中一个的线B以接触角α(°)与通过支点的轴 A交叉，该线放置在转动输出部分的垂直平表面侧处。已经发现，该 接触角α(°)优选地设置成35°到45°。
采用该构造，可以以悬臂梁形式支承如测试头5之类的重物。同 样，可以稳定地翻转该重物。
如附图6中所示，略微伸长的螺栓插入孔11d、11d…以理想间隔 环绕转臂11的周边设置在其第一平表面11a的侧面处的部分中。这样， 附图8中所示的螺栓11e、11e…接合并拧入到轴孔29e中。通过在驱 动单元12的方向上定位重物并在上下方向或横向上调节其移动，从而 将重物固定到转臂11上。尽管已经在“实现本发明的最佳模式”中进 行了描述，但是在该重物翻转设备的第二实施例中，凹入部分3b类似 地形成在架子3的顶表面3a中。驱动单元12的一部分，也就是电机 16容纳在凹入部分3b或孔中。
接下来，在下面描述本发明所述重物翻转设备的第二实施例的操 作。
电机16以高速转动，以在实线所示位置和虚线所示位置之间翻转 驱动如测试头5之类的重物。于是，电机轴16b在电机外罩16a内部以 高速转动。固定到蜗轮小齿轮轴22上的蜗轮小齿轮23与起到减速机 构作用的蜗轮齿轮减速齿轮20的蜗轮21接合，该蜗轮小齿轮轴固定 到电机轴16b的末端部分上。电机的扭矩传递给蜗轮21。蜗轮21的转 动操作导致起到转动输出部分的转子轴26a进行减速转动。这样，电机 16的转速通过蜗轮齿轮减速齿轮20减小到其初始转速的例如大约(1 /60)。
随后，其转速已经减小到如上所述的第一水平的蜗轮21的扭矩传 递给起到转动输入部分的转子轴26a。转子轴26a以由起到前减速机构 作用的蜗轮齿轮减速齿轮20减小的速度转动。这样，该扭矩传递给正 齿轮29g，该正齿轮与形成在转子轴26a的后端处的小齿轮26b啮合和 接合。正齿轮29g的转动导致具有设置在其基本中心处的曲柄部分的 曲轴29f转动，同时受到相邻设置在正齿轮29g的前表面上的辊子轴承 30e和30d支承。曲轴29f的扭矩传递给两行相邻的外齿齿轮30c、30c。 每个外齿齿轮30c、30c的转动操作都导致第一末端板29a和第二末端 板29c中的每一个进行减速转动，该末端板具有起到转动输出部分作用 的轴29的支柱部分29b。另外，第二末端板29c用螺栓11e、11e…相 邻地连接到转臂11的第一平表面11a上，并驱动转臂11以减速。
于是，驱动如测试头之类的重物，以从虚线所示的位置转动大约 180到附图1中实线所示的位置处。然后，测试头5通过连接环8电连 接到设置在探针卡的顶表面上的触点上。探针设备1通过探针卡的测 试头5和探针在设置在安装台上的半导体晶片的电极处收到来自测试 器的测试信号。然后，在半导体晶片的每个IC芯片上进行电测试。
于是，后减速齿轮26将起到前减速齿轮作用的蜗轮齿轮减速齿轮 20的转速减小到其初始转速的大约(1/100)。同样，后减速齿轮26 将电机16的转速减小到例如其初始转速的大约(1/6000)。另外， 通过双减速机构获得高减速比。于是，前减速齿轮17、后减速齿轮26 和电机16中的每一个的外径都可以减小。因此，可以进一步减小如测 试头5之类的重物的翻转半径。通过适当设置行星齿轮型减速齿轮31 的内部部件或构件的设计尺寸或形状，可以选择减速比的值。同样， 驱动单元的轴A方向上的长度可以设置得较短。另外，驱动单元12可 以紧凑。
根据本发明，通过将转子轴26a固定到转臂11上，可以只使用前 减速齿轮，也就是只使用单减速齿轮，构造该重物翻转设备。
然而，如探针设备之类的常规测试设备的结构具有下述问题，其 中测试头的重量由电机和齿轮支承。也就是，用于输送电机的驱动力 的齿轮增大。同样，齿轮设置成多级构造。结果，该设备的构造复杂。 该设备的成本增加。同样，由于测试头绕着增大的齿轮翻转，所以无 法减小翻转半径。探针设备的安装空间增大。
解决问题的方法
实现本发明，以解决上述问题，并且其目的在于，提供一重物翻 转设备，在不使用增大的齿轮的情况下，它能够减小驱动单元的转轴 的轴线方向的长度，并具有较少数量的部件。
通过下述构造或方法可以实现本发明。
(1)具有转臂和驱动单元的重物翻转设备，该转臂连接到重物上 并绕着支点翻转，该驱动单元适合于驱动该转臂翻转，其特征在于， 包括行星齿轮型减速齿轮，该减速齿轮具有固定部分、转动输入部分、 垂直于通过支点的轴的正交平表面的转动输出部分和设置在固定部分 和转动输出部分之间的一对辊子轴承，正交轴减速齿轮构造使得输出 轴位于所述行星型减速齿轮的轴上，并且输入轴垂直于该轴，而且电 机构造使得电机轴平行于正交平表面设置，其特征还在于，该转臂具 有连接到所述转动输出部分的正交平表面上的第一平表面，并且还具 有第二平表面，该第二平表面连接到所述重物上并放置得比通过支点 的轴更靠近重物侧，并具有垂直于第一平表面的第二平表面，并且该 转臂和该驱动单元在通过所述重物绕其翻转的支点的轴的方向上设置 在重物的宽度中。
(2)优选地，本发明所述的该重物翻转设备还包括所述驱动单元 固定到其上的支承基座和所述支承基座放置在其上的架子，并且其特 征在于，凹入部分形成在所述架子中，并且所述电机容纳在所述凹入 部分中。
(3)具有转臂和驱动单元的重物翻转设备，该转臂连接到重物上 并绕着支点翻转，该驱动单元适合于驱动所述转臂翻转。优选地，该 重物翻转设备包括行星齿轮型减速齿轮，该减速齿轮具有固定部分、 转动输入部分、具有垂直于通过支点的轴的正交平表面的转动输出部 分和设置在固定部分和转动输出部分之间的一对辊子轴承，正交轴减 速齿轮构造使得，输出轴位于所述行星齿轮型减速齿轮的轴上，并且 输入轴垂直于该轴，并且电机构造使得电机轴平行于正交平表面设置。 同样，优选地，该转臂具有连接到所述转动输出部分的正交平表面上 的第一平表面，还具有垂直于该第一平表面的第二平表面。另外，该 转臂和该驱动单元在通过所述重物绕其翻转的支点的轴的方向上设置 在重物的宽度内。
本发明的优点
本发明所述重物翻转设备具有上述构造。于是，本发明具有下述 优点。也就是，根据本发明，提供具有转臂和驱动单元的重物翻转设 备，该转臂连接到重物上并绕着支点翻转，并且该驱动单元适合于驱 动转臂翻转。该重物翻转设备的特征在于，驱动单元具有固定部分、 转动输入部分、具有垂直于通过支点的轴的正交平表面的转动输出部 分和行星齿轮型减速齿轮，该减速齿轮具有设置在固定部分和转动输 出部分之间的一对辊子轴承，正交轴减速齿轮构造使得输出轴位于所 述行星型减速齿轮的轴上，并且输入轴垂直于该轴，而且电机构造使 得电机轴平行于正交平表面设置。同样，该重物翻转设备的特征在于， 该转臂具有连接到所述转动输出部分的正交平表面上的第一平表面， 还具有垂直于该第一平表面的第二平表面，该第二平表面连接到重物 上并放置得比通过支点的轴更靠近重物侧，并且该转臂和驱动单元在 通过重物绕其翻转的支点的轴的方向上设置在重物的宽度中。
采用这种构造，该重物翻转设备可以构造使得，重物翻转设备可 以紧凑，可以减小在驱动单元的转轴的轴线方向上的长度，在驱动单 元的轴线方向上可以确保空间部分，并且该转臂和驱动单元在通过重 物绕其翻转的支点的轴的方向上设置在重物的宽度中。
根据本发明，提供该重物翻转设备，该重物翻转设备还包括驱动 单元固定到其上的支承基座，和支承基座放置在其上的架子。同样， 该重物翻转设备的特征在于，凹入部分形成在该架子中，并且电机容 纳在该凹入部分中。
采用这种构造，除了权利要求1中所示本发明的优点之外，本发 明还具有该重物翻转设备可以紧凑的优点。
根据本发明，提供具有转臂和驱动单元的重物翻转设备，该转臂 连接到重物上并绕着支点翻转，该驱动单元适合于驱动该转臂翻转。 该重物翻转设备的特征在于，该驱动单元具有固定部分、转动输入部 分、垂直于通过支点的轴的正交平表面的转动输出部分，和行星齿轮 型减速齿轮，该减速齿轮具有设置在固定部分和转动输出部分之间的 一对辊子轴承，正交轴减速齿轮构造使得输出轴位于所述行星型减速 齿轮的轴上，并且输入轴垂直于该轴，而且电机构造使得电机轴平行 于正交平表面设置。同样，该重物翻转设备的特征在于，该转臂具有 连接到所述转动输出部分的正交平表面上的第一平表面，还具有垂直 于该第一平表面的第二平表面，该第二平表面连接到重物上并放置得 比通过支点的轴更靠近重物侧，并且该转臂和驱动单元在通过重物绕 其翻转的支点的轴的方向上设置在重物的宽度中。
采用这种构造，该重物翻转设备可以构造使得该重物翻转设备可 以紧凑，可以减小在驱动单元的转轴的轴线方向上的长度，在驱动单 元的轴线方向上可以确保空间部分，并且转臂和驱动单元在通过重物 绕其翻转的支点的轴的方向上设置在重物的宽度中。
附图简要描述
附图1是一正视图，说明了用于实现本发明所述重物翻转设备的 模式的优选例子。
附图2是一正视图，说明了用于实现本发明所述附图1中所示重 物翻转设备的模式的优选例子。
附图3是沿着附图2中所示箭头E的方向的侧视图，说明了本发 明所述重物翻转设备的优选实施例中的架子(stand)和驱动单元。
附图4是一垂直剖视图，说明了本发明所述重物翻转设备的第一 实施例。
附图5是沿着附图1中所示箭头F方向的侧视图，说明了本发明 所述重物翻转设备的第一实施例。
附图6是一垂直剖视图，说明了本发明所述重物翻转设备的第二 实施例。
附图7是沿着附图6中所示箭头G-G方向的剖视图。
附图8是沿着附图1中所示箭头F方向的侧视图，说明了本发明 所述重物翻转设备的第二实施例。
实现本发明的最佳模式
下文中，在下面参照附图详细描述本发明所述重物翻转设备的各 实施例。
如例如附图1中所示，探针设备1包括构成适合于在例如半导体 晶片之类的测试目标上进行电测试的探针单元探针设备本体(下文中 简称为“设备本体”)2，与设备本体2的左侧相邻设置的架子3，起 到适合于由架子3在设备本体2和保持区域4之间翻转接近180°的重 物作用的测试头5，和连接环8。半导体晶片输送设备9设置在设备本 体2的右侧，该半导体晶片输送设备适合于将半导体晶片容纳在盒子 (cassette)中，并适合于将半导体晶片从盒子中逐个加载，以及适合 于将半导体晶片从探针单元中逐个卸载。
同样，探针卡(未示出)设置在构成设备本体2的顶板(ceiling) 的头板(head plate)10的中心孔(未示出)中。当测试头5转动并定 位在设备本体2上方时，该测试头5通过连接环8电连接到设置在探 针卡的顶表面上的连接端子上。于是，探针设备1构造使得，例如通 过测试头5和探针卡在放置于台面上的半导体晶片的电极和探针处接 收例如来自测试器的测试信号，然后在每个设置于半导体晶片上的IC 芯片上进行电测试。
如附图2中所示，测试头5通过转臂11固定到驱动单元12的转 轴上，该转臂具有第一平表面11a和垂直于该第一平表面11a形成的第 二平表面11b。于是，测试头5能够通过转轴转动。该转臂11绕着设 置在驱动单元12的转轴的轴A上的支点转动。驱动单元12转动驱动 该转臂11，并通过支承基座13设置在支架3的顶表面上。该支承基座 13具有第一连接表面13a，该第一连接表面连接到驱动单元12上或连 接到容纳在驱动单元12中的行星齿轮型减速齿轮的固定部分的连接平 表面上，也就是固定外罩28上(参见附图4)。该支承基座13还具有 垂直于第一连接表面13a的第二连接表面13b，和一对肋板部分13c、 13c，该肋板部分将第一连接表面13的两外端部分连接到第二连接表面 13b的两外端部分上。
如附图1中所示，切割部分28a、28a分别形成在驱动单元12的 外径部分的这对肋板部分13c、13c的侧面处的部分处，或者起到较晚 阶段减速齿轮26的作用的行星齿轮型减速齿轮的固定部分(参见附图 4)，也就是固定外罩28的部分处。由于切短了切割部分28a、28a， 该切割部分分别形成在行星齿轮型减速齿轮的外径部分的这对肋板 13c、13c，也就是固定外罩28的侧面处的部分处，所以在不增加第二 平表面和通过支点的轴A之间的距离的情况下，也就是在不增大如测 试头之类的重物处的反转半径的情况下，可以通过这对肋板部分13c、 13c加强支承基座13的第一连接表面13a和第二连接表面13b。结果， 可以加强该支承基座13。
在附图1中，附图标记14表示容纳控制单元的架子3安装在其上 的安装基座。附图标记15、15表示螺栓。螺栓15、15插入到附图2 和3中所示的卸载孔15a、15a中，该卸载孔形成在第二连接表面13b 中，并略微伸长。这样，该第二连接表面13b横向定位。于是，支承 基座13固定在架子3上。起到前减速齿轮作用的正交轴减速齿轮正交 轴减速齿轮6设置在后减速齿轮26的前面。该正交轴减速齿轮6具有 一构造，其中该正交轴减速齿轮6的输出轴在行星齿轮型减速齿轮的 轴A上，并且其中正交轴减速齿轮6的输入轴垂直于行星齿轮型减速 齿轮的轴A。该正交轴减速齿轮6由准双曲面减速齿轮或蜗轮减速齿 轮构成。附图标记16表示构造成放置在正交轴减速齿轮6的底表面上 的电机。该电机16的底部设置在齿轮6和架子3之间。电机16的电 机轴连接到齿轮部分上，该齿轮部分包括正交轴减速齿轮6的准双曲 面齿轮或蜗轮。包括孔的凹入部分3b形成在架子3的顶表面3a中。驱 动单元12的一部分，也就是电机16，容纳在该凹入部分3b中。
如附图2和3中所示，转臂11的第一平表面11a连接到驱动单元 12的转动输出部分上。如附图5和8中所示，例如四行伸长孔11c、11c… 在转臂11的部分中钻孔，该部分位于第二平表面11b的侧面处。这样， 螺栓(未示出)拧到伸长孔11c、11c…中。通过将转臂的上下方向中 的位置调节到测试头5的位置处，从而使转臂11固定到测试头5上。
第一实施例
接下来，在下面参照附图4和5详细描述本发明所述重物翻转设 备的第一实施例。
驱动单元12大致包括电机16、由电机16驱动进行减速转动的后 减速机构，和起到连接到前减速机构上的后减速机构作用的后减速齿 轮26。尽管后减速机构可以由单减速机构构成，但是驱动单元12包括 对电机16的转轴速度进行第一减速的前减速机构，还包括对由前减速 机构减速的转轴速度进行第二减速的后减速机构。
附图中所示第一实施例所述的驱动单元12是一例子，其中容纳在 其中的减速机构包括起到后减速齿轮26的作用的行星齿轮型减速齿 轮，还包括起到前减速机构作用的准双曲面减速齿轮17。
附图标记16表示电机，该电机具有起到圆柱形定子作用的电机外 罩16a，受到可转动支承并用作前减速机构的输入轴的电机轴16b，和 形成在电机轴16b的末端部分处的准双曲面小齿轮16c。准双曲面小齿 轮16c插入到准双曲面减速齿轮17的下部17b的通孔17c(将在后面 描述)中。该通孔17c具有用于准双曲面小齿轮25的轴承25，从而允 许准双曲面小齿轮16c可转动。附图标记17表示用作前减速机构的准 双曲面减速齿轮，该前减速机构具有基本矩形盒状的齿轮外罩17a。该 齿轮外罩17a的后表面17e用包括螺栓和孔的接合装置27c固定到后减 速齿轮26的连接构件27的前壁27a上。该齿轮外罩17a的下部17b 用螺栓18、18固定电机外罩16a。
准双曲面减速齿轮17具有与准双曲面小齿轮16c啮合的准双曲面 齿轮19。其中一个准双曲面齿轮19连接到后减速齿轮26的转子轴26a 上。另一准双曲面齿轮19连接到小齿轮轴19a上。该小齿轮轴19a的 前端利用轴由设置在用作支架的齿轮外罩17a的前表面17f上的轴承可 转动地支承。于是，使得该准双曲面齿轮19可转动。
接下来，在下面描述后减速齿轮26。
由于内齿齿轮主要设置在内圆周部分中，所以该后减速齿轮26具 有圆柱形内齿齿轮元件28，该内齿齿轮元件起到具有数个内齿销30c2 作用的固定外罩的作用。后减速齿轮26还具有一对外齿齿轮30c，该 外齿齿轮是具有外摆线圆(peritrochoidal)形式的外齿齿轮，它与内齿 齿轮元件28的内齿销30c2啮合，并且该外齿齿轮适合于偏心摆动。后 减速齿轮26还具有形成在起到转动输入部分的转子轴26a上的小齿轮 26b，起到转动输出部分的轴29，和具有主轴承30b、30b的行星齿轮 型减速齿轮31，该主轴承起到设置在内齿齿轮元件28和轴29之间的 一对前后辊子轴承的作用。该转子轴26a连接到其中一个准双曲面齿轮 19上。轴29具有其外圆周表面与前主轴承30a接合的第一末端板29a， 和第二末端板29c，该第二末端板具有松散地安装在内齿齿轮元件28 中的支柱部分29b，并且该第二末端板29c的外圆周表面与后主轴承30b 接合。台阶状圆柱连接构件27用螺栓27b相邻地连接到内齿齿轮元件 28的前表面上。
这样，第一末端板29a和具有支柱部分29b的第二末端板29c用 锥形销(未示出)和螺栓32相邻地彼此连接，该锥形销接合到形成在 第一末端板29a和第二末端板29c中的轴孔29d中。前小齿轮26b与设 置在曲轴29f上的正齿轮29g啮合。该曲轴29f由第一末端板29a和第 二末端板29c可转动地支承，并通过针轴承30c1与外齿齿轮30c接合。 转子轴26a的转动在小齿轮26b和正齿轮29g之间减速，并传递给曲轴 29f。曲轴29f的转动导致外齿齿轮30c偏心摆动，同时导致轴29进行 减速输出转动。后减速齿轮26的减速比设置成例如大约1/100。
顺便提及的是，在附图中，附图标记24表示设置在连接构件27 的轴中心中的转子轴的轴承。该转子轴26a可转动地构造。
于是，转臂11用螺栓(未示出)连接到第二末端板29c的正交平 表面29i上，该正交平表面垂直于通过转臂11的支点的轴A。并且， 该转臂11具有第一平表面11a，该第一平表面连接到起到转动输出部 分作用的轴29上，即连接到第二末端板29c的平表面上，并且还具有 第二平表面11b，该第二平表面连接到如测试头5之类的重物上，并垂 直于第一平表面11a，该第一平表面位于比通过支点的轴A更加靠近重 物侧的位置处。如附图2中所示，转臂11和驱动单元12设置在测试 头5的宽度D内，该测试头起到放置在通过转臂11的支点的轴A的方 向中的重物的作用。
顺便提及，点划线C表示重物，也就是测试头5的轴A的方向中 的中心位置。于是，重物翻转设备可以构造使得，该重物翻转设备紧 凑，使得如测试头5之类的重物的重力中央和定位在轴A上的支点之 间的距离减小，并使得转臂11和驱动单元12在通过重物的轴A的方 向上定位在宽度D内。在通过如测试头5之类的重物的支点的轴A的 方向中的中心位置C设置在离交叉点P的距离L内，以接触角α(°) 倾斜于这对主轴承30b的其中一个的线B与通过该支点的轴A交叉， 该主轴承放置在转动输出部分的垂直平表面侧处。已经发现，该接触 角α(°)最好设置成35°到45°。
采用这种构造，可以以悬臂梁的方式支承如测试头5之类的重物。 同样，可以稳定地翻转该重物。
如附图4中所示，略微伸长的螺栓插入孔11d、11d…环绕转臂11 的周边以预定间隔设置在其第一平表面11a的侧面处的部分中。这样， 附图5中所示的螺栓11e、11e…接合并拧入到轴孔29e中。通过在驱 动单元12的方向上定位重物，并在上下方向或横向上调节其移动，从 而将重物固定到转臂11上。尽管已经在“实现本发明的最佳模式”中 进行了描述，但是凹入部分3b类似地形成在该重物翻转设备的第一实 施例中架子3的顶表面3a中。一部分驱动单元12，也就是电机16容 纳在凹入部分3n或孔中。
接下来，在下面描述本发明所述重物翻转设备的第一实施例的操 作。
电机16以高速转动，以在实线所示位置和虚线所示位置之间驱动 如测试头5之类的重物。于是，电机轴16b在电机外罩16a内以高速转 动。形成在电机轴16b的末端部分处的准双曲面小齿轮16c与起到减速 机构作用的准双曲面减速齿轮17的准双曲面齿轮19接合。该电机的 扭矩传递给准双曲面齿轮19。该准双曲面齿轮19的转动操作导致起到 转动输出部分作用的转子轴26a进行减速转动。这样，准双曲面减速齿 轮17将电机16的转速减小到例如大约其初始速度的(1/60)。
随后，其转速已经减小到如上所述的第一水平的准双曲面齿轮19 的扭矩传递给起到转动输入部分作用的转子轴26a。转子轴26a以由起 到前减速机构作用的准双曲面减速齿轮17减小的速度转动。这样，扭 矩传递给正齿轮29g，该正齿轮与形成在转子轴26a的后端处的小齿轮 26b啮合并接合。该正齿轮29g的转动导致具有设置在其基本中心处的 曲柄部分的曲轴29f转动，同时由相邻设置在正齿轮29g的前表面上的 辊子轴承30e和30d支承。曲轴29f的扭矩传递给两行相邻的外齿齿轮 30c、30c。每个外齿齿轮30c、30c的转动操作都导致第一末端板29a 和第二末端板29c中的每一个进行减速转动，该末端板具有起到转动输 出部分的轴29的支柱部分29b。另外，该第二末端板29c用螺栓11e、 11e…相邻地连接到转臂11的第一平表面11a上，并驱动该转臂11减 速。
于是，如测试头之类的重物受到驱动，以从附图1中所示的虚线 所示的位置转动大约180°到实线所示位置处。然后，测试头5通过连 接环8电连接到设置在探针卡的顶表面上的触点上。探针设备1通过 探针卡的测试头5和探针在设置于安装台上的半导体晶片的电极处收 到来自测试器的测试信号。然后，在半导体晶片的每个IC芯片上进行 电测试。
于是，后减速齿轮26将起到前减速齿轮作用的准双曲面减速齿轮 17的转速减小到例如大约其初始转速的(1/100)。同样，后减速齿 轮26将电机16的转速减小到例如大约其初始转速的(1/6000)。或 者，通过双减速机构获得高减速比。于是，可以减小前减速齿轮17、 后减速齿轮26和电机16中的每一个的外径。因此，可以进一步减小 如测试头5之类的重物的翻转半径。通过适当地设置行星齿轮型减速 齿轮31的内部部件或构件的设计尺寸或形状可以选择减速比的值。同 样，驱动单元的轴A的方向上的长度可以设置得较短。另外，驱动单 元12可以紧凑。
根据本发明，通过将转子轴26a固定到转臂11上，可以只使用前 减速齿轮，也就是只使用单减速齿轮构造该重物翻转设备。
第二实施例
接下来，在下面参照附图6至8详细描述本发明所述重物翻转设 备的第二实施例。
根据附图中所示的第二实施例，所述这些附图中示出了驱动单元 12的例子，其中容纳在其中的减速机构包括起到后减速齿轮26作用的 行星齿轮型减速齿轮，还包括起到前减速机构作用的蜗轮减速齿轮20。 该蜗轮减速齿轮20属于正交轴减速齿轮的一种。
附图标记16表示电机，该电机具有起到圆柱形定子作用的电机外 罩16a，受到可转动支承并起到前减速机构的输入轴作用的电机轴16b， 和形成在电机轴16b的末端部分处的蜗轮小齿轮轴22。该蜗轮小齿轮 轴22插入到蜗轮齿轮减速齿轮20的下部20b的轴孔20c(将在后面描 述)中。附图标记20表示该蜗轮齿轮减速齿轮，它具有基本矩形的盒 状齿轮罩20a。该齿轮罩20a的后表面20e使用接合装置27c或者通过 两构件的接合固定到后减速齿轮26的连接构件27的前壁27e上。齿轮 罩20a的下部20b固定该电机外罩16a。
蜗轮齿轮减速齿轮20具有与蜗轮小齿轮23啮合的蜗轮21。蜗轮 21的一侧连接到后减速齿轮26的转子轴26a上。蜗轮21的另一侧连 接到蜗轮轴21a上。蜗轮21a的前端利用该轴由设置在起到支架作用的 齿轮外罩20a的前表面20f上的轴承20d可转动地支承。于是，使得蜗 轮21可转动。
顺便提及的是，通过将轴承20h和20i分别设置在齿轮外罩20a 的上部20g和下部20b处，从而使该蜗轮小齿轮轴22受到可转动支承。 顺便提及的是，该设备具有将起到输入轴作用的电机轴16b的扭矩安 全传递给后减速齿轮26，并防止后减速齿轮26的扭矩传递给电机轴 16b的所谓的自锁功能。于是，可以增强维护工作中的稳定性。
接下来，在下面描述后减速齿轮26。
由于内齿齿轮主要设置在内圆周部分中，该后减速齿轮26具有圆 柱形内齿齿轮元件28，该内齿齿轮元件起到具有数个内齿销30c2的固 定外罩的作用。该后减速齿轮26还具有一对外齿齿轮30c，该外齿齿 轮是具有外摆线圆(peritrochoidal)形式的外齿齿轮，它与内齿齿轮元 件28的内齿销30c2啮合，并适合于偏心摆动。该后减速齿轮26还具 有形成在用作转动输入部分转子轴26a上的小齿轮26b，起到转动输出 部分作用的轴29，和行星齿轮型减速齿轮31，该行星齿轮型减速齿轮 具有起到设置在内齿齿轮元件28和轴20之间的一对前后辊子轴承作 用的主轴承30b、30b。转子轴26a连接到其中一个准双曲面齿轮19上。 该轴29具有其外圆周表面与前主轴承30a接合的第一末端板29a，和 第二末端板29c，该第二末端板具有松散地安装在内齿齿轮元件28中 的支柱部分29b，并且该第二末端板29c的外圆周表面与后主轴承30b 接合。台阶状圆柱连接构件27用螺栓27b相邻地连接到内齿齿轮元件 28的前表面上。
这样，第一末端板29a和具有支柱部分29b的第二末端板29c用 锥形销(未示出)和螺栓32相邻地彼此连接，该锥形销接合在形成在 第一末端板29a和第二末端板29c中的轴孔29d中。该前小齿轮26b 与设置在曲轴29f上的正齿轮29g啮合。该曲轴29f由第一末端板29a 和第二末端板29c可转动地支承，并通过针轴承30c1与外齿齿轮30c 接合。转子轴26a的转动在小齿轮26b和正齿轮29g之间减速，并传递 给曲轴29f。曲轴29f的转动导致外齿齿轮30c偏心摆动，还导致轴29 进行减速输出转动。后减速齿轮26的减速比设置成例如大约1/100。
于是，转臂11用螺栓(未示出)连接到第二末端板29c的正交平 表面29i上，该正交平表面垂直于通过转臂11的支点的轴A。而且， 转臂11具有第一平表面11a，该第一平表面连接到起到转动输出部分 作用的轴29上，即连接到第二末端板29c的平表面上，并且还具有第 二平表面11b，该第二平表面连接到如测试头5之类的重物上，并垂直 于第一平表面11a，该第一平表面位于比通过支点的轴A更加靠近重物 侧的位置处。如附图2中所示，转臂11和驱动单元12设置在测试头5 的宽度D内，该测试头起到放置在通过转臂11的支点的轴A的方向上 的重物的作用。
顺便提及的是，点划线C表示重物，也就是测试头5的轴A方向 上的中心位置。于是，重物翻转设备可以构造使得该重物翻转设备紧 凑，如测试头5之类的重物的重心中央和定位在轴A上的支点之间的 距离减小，并且转臂11和驱动单元12在通过重物的轴A的方向上定 位在宽度D内。
顺便提及的是，通过如测试头5之类的重物的支点的轴A的方向 上的中心位置C设置在离交叉点P距离L内，在该交叉点处倾斜于这 对主轴承30b中的其中一个的线B以接触角α(°)与通过支点的轴 A交叉，该线放置在转动输出部分的垂直平表面侧处。已经发现，该 接触角α(°)优选地设置成35°到45°。
采用该构造，可以以悬臂梁形式支承如测试头5之类的重物。同 样，可以稳定地翻转该重物。
如附图6中所示，略微伸长的螺栓插入孔11d、11d…以理想间隔 环绕转臂11的周边设置在其第一平表面11a的侧面处的部分中。这样， 附图8中所示的螺栓11e、11e…接合并拧入到轴孔29e中。通过在驱 动单元12的方向上定位重物并在上下方向或横向上调节其移动，从而 将重物固定到转臂11上。尽管已经在“实现本发明的最佳模式”中进 行了描述，但是在该重物翻转设备的第二实施例中，凹入部分3b类似 地形成在架子3的顶表面3a中。驱动单元12的一部分，也就是电机 16容纳在凹入部分3b或孔中。
接下来，在下面描述本发明所述重物翻转设备的第二实施例的操 作。
电机16以高速转动，以在实线所示位置和虚线所示位置之间翻转 驱动如测试头5之类的重物。于是，电机轴16b在电机外罩16a内部以 高速转动。固定到蜗轮小齿轮轴22上的蜗轮小齿轮23与起到减速机 构作用的蜗轮齿轮减速齿轮20的蜗轮21接合，该蜗轮小齿轮轴固定 到电机轴16b的末端部分上。电机的扭矩传递给蜗轮21。蜗轮21的转 动操作导致起到转动输出部分的转子轴26a进行减速转动。这样，电机 16的转速通过蜗轮齿轮减速齿轮20减小到其初始转速的例如大约(1 /60)。
随后，其转速已经减小到如上所述的第一水平的蜗轮21的扭矩传 递给起到转动输入部分的转子轴26a。转子轴26a以由起到前减速机构 作用的蜗轮齿轮减速齿轮20减小的速度转动。这样，该扭矩传递给正 齿轮29g，该正齿轮与形成在转子轴26a的后端处的小齿轮26b啮合和 接合。正齿轮29g的转动导致具有设置在其基本中心处的曲柄部分的 曲轴29f转动，同时受到相邻设置在正齿轮29g的前表面上的辊子轴承 30e和30d支承。曲轴29f的扭矩传递给两行相邻的外齿齿轮30c、30c。 每个外齿齿轮30c、30c的转动操作都导致第一末端板29a和第二末端 板29c中的每一个进行减速转动，该末端板具有起到转动输出部分作用 的轴29的支柱部分29b。另外，第二末端板29c用螺栓11e、11e…相 邻地连接到转臂11的第一平表面11a上，并驱动转臂11以减速。
于是，驱动如测试头之类的重物，以从虚线所示的位置转动大约 180到附图1中实线所示的位置处。然后，测试头5通过连接环8电连 接到设置在探针卡的顶表面上的触点上。探针设备1通过探针卡的测 试头5和探针在设置在安装台上的半导体晶片的电极处收到来自测试 器的测试信号。然后，在半导体晶片的每个IC芯片上进行电测试。
于是，后减速齿轮26将起到前减速齿轮作用的蜗轮齿轮减速齿轮 20的转速减小到其初始转速的大约(1/100)。同样，后减速齿轮26 将电机16的转速减小到例如其初始转速的大约(1/6000)。另外， 通过双减速机构获得高减速比。于是，前减速齿轮17、后减速齿轮26 和电机16中的每一个的外径都可以减小。因此，可以进一步减小如测 试头5之类的重物的翻转半径。通过适当设置行星齿轮型减速齿轮31 的内部部件或构件的设计尺寸或形状，可以选择减速比的值。同样， 驱动单元的轴A方向上的长度可以设置得较短。另外，驱动单元12可 以紧凑。
根据本发明，通过将转子轴26a固定到转臂11上，可以只使用前 减速齿轮，也就是只使用单减速齿轮，构造该重物翻转设备。