(57)【要約】      （修正有）【課題】自動テスト装置（ＡＴＥ）を用いてテストを実施するためのシステムを提供する。【解決手段】システムは、ＤＵＴを取り上げ、プリミティブ３３０のテストスロットに及びテストスロットから移動させるように動作可能なエンドエフェクタを含むロボット３１０を有する。システムは更に、ロボット３１０を制御するためのメモリ及びプロセッサを含むシステムコントローラを有する。また、システムは、複数のプリミティブ３３０であって、プリミティブ３３０は複数のＤＵＴをテストするための複数のスロットを含むモジュール型デバイスであり、また、ロボット３１０はエンドエフェクタを用いてテストラック内の複数のプリミティブ３３０のスロットに自動的にアクセスするよう構成される複数のプリミティブ３３０を含む、テストラック３２０を有する。【選択図】図３Ａ
2020038116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動テスト装置（ＡＴＥ）を用いてテストを実施するための方法であって、前記方法は、
テストされるテスト対象デバイス（ＤＵＴ）を配置してしっかり掴む工程と、
データベースに前記ＤＵＴの有無を記録する工程と、
複数のＤＵＴをテストするための複数のスロットを有するモジュール型デバイスであるプリミティブにおける、空きスロットの有無を判定するために前記データベースにクエリする工程と、
前記ＤＵＴを前記空きスロットに自動的に配置して挿入するためにロボットを用いる工程と、
前記空きスロットが埋まったことを前記データベースに報告する工程と、
前記ＤＵＴのテストを開始する工程と
を備える、方法。
【請求項２】
前記ＤＵＴはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記プリミティブは、テストラックの複数のプリミティブのうちの１つであって、前記ロボットは、前記テストラック内の前記複数のプリミティブ内のスロットにアクセスするように動作可能である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記テストの結果に基づいて前記データベース内の前記ＤＵＴのステータスを更新する工程
を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ロボットを用いて、自動的に前記ＤＵＴを前記プリミティブから取り戻し、前記ＤＵＴをトレイに戻す工程
を更に備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ロボットは６軸ロボットである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ロボットは直交ロボットである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ロボットは、前記プリミティブのテストスロットへ及びテストスロットから前記ＤＵＴを保持し移動させるように動作可能なエンドエフェクタを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ロボットは、前記ＤＵＴを正確に取り上げて配置することを容易にするように動作可能なカメラを更に有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ロボットは、前記エンドエフェクタの動きの深さを測定するように動作可能なレーザートランスデューサを更に有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
自動テスト装置（ＡＴＥ）を用いてテストを実施するためのシステムであって、前記システムは、
ＤＵＴを自動的に取り上げ、プリミティブのテストスロットに及びテストスロットから移動させるように動作可能なエンドエフェクタを有するロボットと、
前記ロボットを制御するためのメモリ及びプロセッサを有するシステムコントローラと、
複数のプリミティブを有するテストラックであって、各プリミティブは複数のＤＵＴをテストするための複数のスロットを含むモジュール型デバイスであり、また、前記ロボットは前記エンドエフェクタを用いて前記テストラック内の前記複数のプリミティブのスロットに自動的にアクセスするよう構成される、テストラックと
を備える、システム。
【請求項１２】
前記ロボットは、前記ＤＵＴを正確に取り上げて配置することを容易にするように動作可能なカメラを更に有する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ロボットは、前記エンドエフェクタの動きの深さを測定するように動作可能なレーザートランスデューサを更に有する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ロボットは６軸ロボットである、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ロボットは直交ロボットである、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記システムコントローラに接続されたモニタであって、前記モニタは前記ロボットの動作を観察及び制御するために用いられ、また、前記ロボットについての問題をデバッグするために用いられている、モニタ
を更に備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
複数のエンドエフェクタを有する交換ステーションであって、前記ロボットは前記ＤＵＴのフォームファクタを自動的に認識し、前記ＤＵＴの前記フォームファクタに応じて前記交換ステーションでエンドエフェクタを交換すべくプログラムされるように動作可能である、交換ステーション
を更に備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
自動テスト装置（ＡＴＥ）を用いてテストを実施するためのシステムであって、前記システムは、
ＤＵＴを自動的にしっかり掴んで、取り上げ、プリミティブのテストスロットに及びテストスロットから移動させるように動作可能なエンドエフェクタを有するロボットと、
複数のトレイを有し、テスト中に前記複数のトレイから前記ロボットにＤＵＴを提示するように動作可能な、入力及び出力モジュールと、
前記ロボットを制御するためのメモリ及びプロセッサを有するシステムコントローラと、
複数のプリミティブを有するテストラックであって、各プリミティブは複数のＤＵＴをテストするための複数のスロットを含むモジュール型デバイスであり、また、前記ロボットは前記テストラック内の前記複数のプリミティブのスロットにアクセスするよう構成される、テストラックと
を備える、システム。
【請求項１９】
前記ロボットは、指定されたプリミティブ内のスロットに前記ＤＵＴを挿入する前に、前記入力及び出力モジュールのトレイから直接、前記ＤＵＴに自動的にアクセスすべくプログラムされるように動作可能である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ロボットは更に、テストが実施された後に、前記スロットから前記ＤＵＴを取り戻し、前記ＤＵＴを入力及び出力モジュールのトレイに戻すべくプログラムされるように動作可能である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ロボットは更に、前記ＤＵＴを正確に取り上げて配置することを容易にするように動作可能なカメラを更に有する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ロボットは、前記エンドエフェクタの動きの深さを測定するように動作可能なレーザートランスデューサを更に有する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ロボットは更に、トレイの外に平らに置かれているＤＵＴを取り上げ、ＤＵＴを出ていくトレイに平らに配置するように動作可能なバキュームカップを有する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記ロボットは６軸ロボットである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２５】
前記ロボットは直交ロボットである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２６】
複数の構造用溶接部が、前記テストラックをワークセルの静止位置配置内に保持するように動作可能である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２７】
前記複数の構造用溶接部は、前記ロボット及び前記入力及び出力モジュールを前記テストラックに固定する、請求項２６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は２０１７年３月９日に出願された米国特許出願第１５／４５５，１０３号明細書に関する。その明細書は「ＤＥＶＩＣＥ  ＴＥＳＴＩＮＧ  ＵＳＩＮＧ  ＤＵＡＬ−ＦＡＮ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＷＩＴＨ  ＡＭＢＩＥＮＴ  ＡＩＲ（周囲空気によるデュアルファン冷却を用いたデバイステスト）」と題し、発明者はＲｏｌａｎｄ  Ｗｏｌｆｆ、代理人整理番号はＡＴＳＹ−００４６−０１．０１ＵＳである。当該特許出願は、その全体を参照によって、また全ての目的のために本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は概して自動テスト装置の分野に関し、より具体的には、そのような装置に対して自動ハンドリングする手法に関する。
【背景技術】
【０００３】
自動テスト装置（ＡＴＥ）は、半導体ウエハ若しくはダイ、集積回路（ＩＣ）、回路基板、又はソリッドステートドライブなどのパッケージ化されたデバイス上でテストを実施する、あらゆるテストアセンブリであってよい。ＡＴＥアセンブリは、測定を迅速に行う自動テストを実施し、それから解析され得るテスト結果を生成するのに用いられてよい。ＡＴＥアセンブリは、計測器に接続されたコンピュータシステムから、複雑な自動テストアセンブリまで何であってもよく、そのような複雑な自動テストアセンブリには、システムオンチップ（ＳＯＣ）テスト又は集積回路テストなどの、電子部品テスト及び／又は半導体ウエハテストを自動的に実施することが可能な、特注の専用コンピュータ制御システムや多くの異なるテスト装置が含まれてよい。ＡＴＥシステムは、所与のデバイスが消費者に届けられる前に、デバイスが設計通りに機能することを保証すること、及びそのデバイス内の不良コンポーネントの有無を判定する診断ツールとして機能を果たすことの両方のために費やされるデバイステストの時間を低減する。
【０００４】
典型的なＡＴＥシステムがデバイス（一般に、テスト対象デバイス又はＤＵＴと称される）をテストする場合、ＡＴＥシステムは、デバイスに刺激（例えば、電気信号）を与え、デバイスからの応答（例えば、電流や電圧）を検査する。通常、テストの最終結果は、事前に設定された許容範囲内でデバイスが期待される特定の応答を無事に提供できた場合は「合格」、事前に設定された許容範囲内でデバイスが期待される応答を提供できなかった場合は「不良」のいずれかである。より高度なＡＴＥシステムは、不良デバイスを評価し、場合によっては１つ又は複数の故障原因を判定することが可能である。
【０００５】
ＡＴＥシステムでは、ＡＴＥシステムのオペレーションを管理するコンピュータを含むことが一般的である。通常、コンピュータは、１つ又は複数の専用ソフトウェアプログラムを実行して、（ｉ）テスト開発環境、及び（ｉｉ）デバイステスト環境を提供する。テスト開発環境では、ユーザが通常、テストプログラムを作成する。このテストプログラムは、即ち、１つ又は複数のファイルからなる、ＡＴＥシステムの様々な部分を制御するソフトウェアベースの構成体である。デバイステスト環境では、ユーザは通常、テストするための１つ又は複数のデバイスをＡＴＥシステムに提供し、テストプログラムに従って各デバイスをテストするようＡＴＥシステムに命令する。ユーザは、追加のデバイスをＡＴＥシステムに提供し、その追加のデバイスをテストプログラムに従ってテストするようＡＴＥシステムに命令するだけで、追加のデバイスをテストし得る。従って、ＡＴＥシステムは、テストプログラムに基づいて、ユーザが多くのデバイスを一貫した自動化方式でテストすることを可能にする。
【０００６】
典型的な従来技術のテスト環境では、ＤＵＴは制御された環境チャンバ又は「オーブン」に配置される。ＤＵＴは、テストヘッドのテスタスライスに接続される。いくつかのＤＵＴは単一のスライスに接続され得て、単一のテストチャンバにはいくつかのスライスが含まれてよい。これらのスライスはテスト回路を含み、テストプランに従ってＤＵＴに対してテストを実施する。ＤＵＴは、オーブンに入ると、制御されたチャンバ環境を乱さないように、ユーザが手を触れることはできない。ＤＵＴがチャンバ内にあるとき、その一部のＤＵＴのテストが早く終了する場合でも、そのＤＵＴは、全てのテストが終了するまで取り出すことができない。その後、チャンバはアクセス可能となる。
【０００７】
このテスト環境に関連付けられた課題のうちの１つは、環境チャンバの内部はテスト中にアクセスできないことであり、これにより、オーブン内のアクティブ・テスタスライスを用いてテストが実行されている場合、特定のテスタスライスがアイドル状態になってしまう。他の課題は、従来のテスト環境では、通常、テスタスライスからＤＵＴを手動で挿入する及び取り出すことが必要なことで、これは、時間がかかり、エラーを生じやすく、手動ハンドリングの間にＤＵＴがダメージを受ける可能性があるので、不利益である。更に、大量生産環境において手動でＤＵＴの挿入及び取り出しを行うことは、非常に非効率であり、また、エラーを生じやすい。
【発明の概要】
【０００８】
従って、テストセル内の異なるフォームファクタのＤＵＴをハンドリングすることの自動化された方法へのニーズは存在する。更に、必要とされているのは、人間の労働の必要性をなくし、より少ない時間でより多い生産量を達成するロボットを用いて、ＤＵＴをテストヘッドのプリミティブに挿入すること、及びプリミティブから取り出すことの自動化された方法である。更に、必要とされているのは、システムを十分に利用できるように、テストが実施されている間にシステムへのアクセスが可能なテスト環境である。説明されるシステムの有益な態様を用いて、そのような態様のそれぞれを限定することなく、本発明の実施形態がこれらの課題に取り組むために今までにない解決手段を提供する。
【０００９】
本明細書において開示される本発明は、複数のプリミティブ及び関連するＤＵＴインタフェースボード（ＤＩＢ）を利用して、ＤＵＴをテストする。各プリミティブは、他のプリミティブから独立して動作することが可能であることを意味する、モジュール型である。各プリミティブはＤＩＢに接続され、ＤＩＢは、複数のＤＵＴの複数のスロットを含む。
【００１０】
本発明の実施形態はロボットを利用し、ＤＩＢへのＤＵＴの挿入及びＤＩＢからのＤＵＴの取り出しを自動化することによって、テストプロセスを部分的に自動化する。１つの実施形態において、ロボットは、様々なフォームファクタのＤＵＴをハンドリングする交換可能なグリッパを利用する。自動プロセスは、ロボットがどの種類のデバイスが自動的にテストされているのかを認識し、テストされているデバイスのフォームファクタに対する適切なグリッパを選択するようプログラムされ得る。更に、他の実施形態において、テスタはまた、ビンにおけるデバイスの向き（水平又は鉛直）及びデバイスの配置を判定もする知能を、ロボットが有するようプログラムされ得る。追加の実施形態において、ロボットは更に、カメラと外部の参照点を用いることによって、デバイスにダメージを与えることなくデバイスを掴む知能でプログラムされている。
【００１１】
本発明の複数の実施形態によれば、デバイスの加熱は概して、ＤＵＴそれ自体が動作することによって生じている。従って、デバイスの動作が許可された後、ＤＵＴは設定ポイント温度を得るであろう。そこで、本発明の実施形態において採用されているＤＩＢの内部の冷却方法及びシステム（例えばファン）は、テスト用の設定ポイント温度を維持するためにデバイスを効果的に冷却する。従って、温度制御された環境チャンバがデバイスを加熱する必要はない。他の利点は、周囲空気がうまく用いられ、ファンの他に追加の冷却要素を必要とすることなくＤＵＴを冷却し得ることである。従って、高価な環境チャンバに対するニーズはなくなる。なぜなら、実験室設定又はテストフロアにおいてテストが実施できるからである。この解決手段は低コストであり、また、ＤＩＢ（ＤＵＴインターフェースボード）とテスト実施モジュール（又はプリミティブ）との組み合わせは、ロボットによるＤＵＴ操作に適しており、従って、ネットワークカード、グラフィックカード、チップ、マイクロプロセッサ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、及びソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などを含む（ただし、これに限定されない）、様々な電子デバイスの大量テストに適している。
【００１２】
更に、ＤＵＴは環境テストチャンバ内に配置されていないので、ロボットを用いたテストサイクルの間でも、ハンドリング、物理的な操作、検査などがより容易になされる。ＤＵＴをテストするために用いられる電子回路の態様はまた、（本明細書に説明されるように、プリミティブを用いて）モジュール化される。従って、異なるモジュールは、異なるテストを異なるフォームファクタ及びＤＵＴの種類に対して実施、又は異なるテストを同一のＤＵＴの種類に対して実施し得る（なぜなら、もはやロックステップでテストを実施する必要性がないため）。これにより、全体のテスト効率とテストの柔軟性が向上する。
【００１３】
１つの実施形態において、自動テスト装置（ＡＴＥ）を用いてテストを実施するための方法が開示される。方法は、テストされるテスト対象デバイス（ＤＵＴ）を配置する工程を備える。更に、方法は、ＤＵＴの有無をデータベースに記録する工程と、複数のＤＵＴを受け取ってテストするための複数のスロットを有するモジュール型デバイスであるプリミティブ内の、空きスロットの有無を判定するためにデータベースにクエリする工程とを備える。方法はまた、ＤＵＴを空きスロットに挿入するためにロボットを用いる工程と、データベースに空きスロットが埋まったことを報告する工程とを備える。最後に，方法は、ＤＵＴのテストを開始することを備える。
【００１４】
異なる実施形態において、自動テスト装置（ＡＴＥ）を用いてテストを実施するためのシステムが提供される。システムは、ＤＵＴを取り上げ、プリミティブのテストスロットに及びテストスロットから移動させるように動作可能なエンドエフェクタを含むロボットを有する。システムは更に、ロボットを制御するためのメモリ及びプロセッサを含むシステムコントローラを有する。更に、システムは、複数のプリミティブであって、プリミティブは複数のＤＵＴをテストするための複数のスロットを含むモジュール型デバイスであり、また、ロボットはエンドエフェクタを用いてテストラック内の複数のプリミティブのスロットに自動的にアクセスするよう構成される複数のプリミティブを含む、テストラックを有する。
【００１５】
更に他の実施形態において、自動テスト装置（ＡＴＥ）を用いてテストを実施するためのシステムが開示される。システムは、ＤＵＴを取り上げ、プリミティブのテストスロットに及びテストスロットから移動させるように動作可能なエンドエフェクタを含むロボットを有する。システムは更に、複数のトレイを含み、テスト中に複数のトレイからロボットにＤＵＴを提示するように動作可能な、入力及び出力モジュールを有する。更に、システムはロボットを制御するためのメモリ及びプロセッサを含むシステムコントローラを有する。また、システムは、複数のプリミティブであって、プリミティブは複数のＤＵＴをテストするための複数のスロットを含むモジュール型デバイスであり、また、ロボットはテストラック内の複数のプリミティブのスロットに自動的にアクセスするよう構成される複数のプリミティブを含む、テストラックを有する。
【００１６】
添付図面と共に以下の詳細な説明が、本発明の本質及び利点に関する、さらなる理解を提供するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明の実施形態が、限定するためでなく例として添付図面の各図に示される。これらの図面において、同様の参照番号は同様の要素を指す。
【００１８】
【図１】制御された環境チャンバにＤＵＴが配置されている従来のテスト環境を示す。
【００１９】
【図２】本発明の一実施形態に係る、ＤＵＴインターフェースボード（ＤＩＢ）４００とインターフェースで接続されるプリミティブを示す。
【００２０】
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る、テストヘッドのテストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる、６軸産業用ロボットを用いる自動ワークセルを示す。
【００２１】
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係るワークセルにおいて、テストラックを静止位置配置に保持するために用いられる構造用溶接部を示す。
【００２２】
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に係るテスト中に、ロボットアームにＤＵＴを提示するために用いられる入力及び出力モジュールを示す。
【００２３】
【図４】本発明の一実施形態に係る、テストヘッドのテストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる３軸直交産業用ロボットを用いる自動ワークセルを示す。
【００２４】
【図５】ロボットアームの端に接続され、本発明の一実施形態に係るテストヘッドのＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）をしっかり掴んで、テストプリミティブに及びテストプリミティブから移動させるために用いられる、エンドエフェクタを示す。
【００２５】
【図６】ロボットアームの端に接続され、また、本発明の一実施形態に係るテストヘッドのＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）をしっかり掴んで、テストプリミティブに及びテストプリミティブから移動させるために用いられる、別のエンドエフェクタを示す。
【００２６】
【図７】顧客の生産設備において用いられる典型的な平らのプラスチックトレイ上のソリッドステートデバイス（ＳＳＤ）ＤＵＴを示す。
【００２７】
【図８】生産フロアトート（ｔｏｔｅ）に配置されたソリッドステートデバイス（ＳＳＤ）ＤＵＴを示す。
【００２８】
【図９Ａ】本発明の一実施形態に係る、高さ調整可能なＺ軸矩形台に取り付けられている６軸関節産業用ロボットを示す。
【００２９】
【図９Ｂ】本発明の一実施形態に係る、上に完全に延びきった構成である高さ調整可能なＺ軸矩形台のシザーリフトモジュールを示す。
【００３０】
【図１０Ａ】直交ロボットがトレイからＤＵＴを取り戻し、ＤＵＴを本発明の一実施形態に係るプリミティブのスロットに挿入する方式を示す。
【図１０Ｂ】直交ロボットがトレイからＤＵＴを取り戻し、ＤＵＴを本発明の一実施形態に係るプリミティブのスロットに挿入する方式を示す。
【図１０Ｃ】直交ロボットがトレイからＤＵＴを取り戻し、ＤＵＴを本発明の一実施形態に係るプリミティブのスロットに挿入する方式を示す。
【図１０Ｄ】直交ロボットがトレイからＤＵＴを取り戻し、ＤＵＴを本発明の一実施形態に係るプリミティブのスロットに挿入する方式を示す。
【図１０Ｅ】直交ロボットがトレイからＤＵＴを取り戻し、ＤＵＴを本発明の一実施形態に係るプリミティブのスロットに挿入する方式を示す。
【００３１】
【図１１】本発明の一実施形態に係るＰＣコントローラからワークセルが制御される方式を示す。
【００３２】
【図１２】本発明の一実施形態に係るワークセルの動作に必要なハードウェア及びソフトウェアの全てを示す。
【００３３】
【図１３】本発明の一実施形態に係るワークセル内のＤＵＴに対してテストを実施するための例示的なコンピュータ実装プロセスのフローチャートを示す。
【００３４】
図中において、同一の名称を有する要素は同一又は同様の機能を有する。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
ここで、本開示の様々な実施形態が詳細に参照されることになり、これらの実施形態の実施例が添付図面に示されている。実施例がこれらの実施形態と共に説明されるが、それによって、本開示がこれらの実施形態に限定されることは意図していないことが理解されるであろう。それどころか、本開示は、代替例、修正例、及び均等例をカバーすることが意図されており、これらの例は、添付された特許請求の範囲によって定められる本開示の精神及び範囲の中に含まれ得る。更に、本開示の以下の詳細な説明では、本開示の十分な理解を提供するために、数多くの具体的な詳細が記載されている。しかしながら、本開示は、これらの具体的な詳細を用いずに実施され得ることが理解されるであろう。他の例では、よく知られた方法、手順、コンポーネント、及び回路が、本開示の態様を不必要に不明瞭にしないように、詳細に説明されてはいない。
【００３６】
続く詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに対するオペレーションの手順、論理ブロック、処理、及び他の記号を用いた表現の観点で示されている。これらの説明及び表現は、データ処理技術の当業者が自分の研究の主旨を他の当業者に最も効果的に伝達するために用いる手段である。本出願では、手順、論理ブロック、処理などが、必要な結果につながる筋の通った一連の工程又は命令であると考えられている。これらの工程は、物理量の物理的操作を利用するものである。これらの量は、必ずではないがたいてい、コンピュータシステムにおいて、格納され、転送され、組み合わされ、比較され、あるいは操作されることが可能な、電気信号又は磁気信号の形態を取る。これらの信号を、トランザクション、ビット、値、要素、記号、文字、サンプル、ピクセルなどと称することが、主に一般的に用いられているという理由で、場合によっては簡便であると分かっている。
【００３７】
しかしながら、これらの用語及び同様の用語の全ては、適切な物理量に関連付けられることになり、これらの量に適用される単に簡便な名称であることに留意されたい。特に記述されない限り、以下の説明から明らかであるように、本開示の全体にわたって、「構成する（ｃｏｎｆｉｇｕｒｉｎｇ）」、「プログラムする（ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）」、「更新する（ｕｐｄａｔｉｎｇ）」、「テストする（ｔｅｓｔｉｎｇ）」、「ポーリングする（ｐｏｌｌｉｎｇ）」など等の用語を利用する説明が、コンピュータシステム又は同様の電子コンピューティング装置又はプロセッサの動作及び処理（例えば、図１３のフローチャート１３００）を指すことが理解される。コンピュータシステム又は同様の電子コンピューティング装置は、コンピュータシステムメモリ、レジスタ又は他のそのような情報の記憶装置、伝送装置又は表示装置内の、物理（電子）量として表されるデータを操作し変換する。
【００３８】
本明細書において説明される実施形態が、１つ又は複数のコンピュータ又は他の装置によって実行されるプログラムモジュールなどの、何らかの形態のコンピュータ可読記憶媒体上に存在するコンピュータ実行可能命令の一般的文脈で論じられることがある。限定目的ではなく例として、コンピュータ可読記憶媒体は、非一時的コンピュータ可読記憶媒体及び通信媒体を含んでよく、非一時的コンピュータ可読媒体は、一時的な伝播信号を除く、全てのコンピュータ可読媒体を含む。概して、プログラムモジュールには、特定のタスクを実施するか、又は特定の抽象データ型を実現する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などが含まれる。プログラムモジュールの機能は、様々な実施形態において必要なように、組み合わされても分散されてもよい。
【００３９】
コンピュータ記憶媒体には、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は他のデータなどの情報を記憶するためのあらゆる方法又は技術で実装される、揮発性及び不揮発性の、取り外し可能及び取り外し不可能な媒体が含まれる。コンピュータ記憶媒体には、限定されないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリなどのメモリ技術、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶装置、又は必要な情報を格納するのに用いられ得る、且つその情報を引き出すためにアクセスされ得る任意の他の媒体が含まれる。
【００４０】
通信媒体は、コンピュータ実行可能命令、データ構造、及びプログラムモジュールを具現化することができ、あらゆる情報送達媒体を含む。限定目的ではなく例として、通信媒体には、有線ネットワーク又は有線による直接接続などの有線媒体、並びに音響媒体、無線周波数（ＲＦ）媒体、赤外線媒体、及び他の無線媒体などの無線媒体が含まれる。上記のいずれかの組み合わせも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれ得る。
【００４１】
図１は、制御された環境チャンバ１０又は「オーブン」にＤＵＴが配置される従来のテスト環境を示す。これらのＤＵＴは、テストヘッド２０のテスタスライスに接続される。単一のテスタスライス４０に、多くのＤＵＴが接続され得る。テスタスライスは、テストプランに従ってＤＵＴに対してテストを実施するテスト回路を含む。テストヘッド２０毎に、多くのテスタスライスが存在し得る。ＤＵＴは、オーブン１０に挿入されるときに、トレイ３０に配置される。ＤＵＴは、オーブン１０の中にあるとき、通常、チャンバ１０の制御された環境を乱さないように、ユーザがアクセスすることはできない。典型的な環境チャンバにおいて、複数のテスタスライスは、複数のＤＵＴに対して同一のテストプランを実行するロックステップで動作する。更に、テストヘッドは通常、テストヘッドに直接に接続される単一のコントローラのコンピュータシステム（不図示）によって制御され、この方式で、テストヘッド２０の全てのスライスを制御する。
【００４２】
このテスト環境に関連付けられた課題のうちの１つは、環境チャンバの内部がテスト中にアクセスできないことであり、これにより、テストヘッド内のその他のテスタスライスを用いてテストを実施する場合、テスタスライス全体、又はテスタスライスの占有されていないスロットがアイドル状態となってしまう。他の課題は、従来のテスト環境では、通常、テスタスライスからＤＵＴを手動で挿入する及び取り出すことが必要であるということで、これは、時間がかかり、エラーを生じやすく、手動ハンドリングの間にＤＵＴがダメージを受ける可能性があるので、不利益である。更に、大量生産環境において手動でＤＵＴの挿入及び取り出しを行うことは、非常に非効率である。
【００４３】
本発明の実施形態は、テストセル内の異なるフォームファクタのＤＵＴのハンドリングの自動化された方法を提供する。本発明の実施形態は更に、ロボットを用いてＤＵＴをテストヘッドのプリミティブに挿入すること及びプリミティブから取り出し、それによって、人間の労働の必要性をなくし、より少ない時間でより多い生産量を達成する、自動化された方法を提供する。更に、本発明の実施形態は、チャンバを同時に十分に利用できるよう、チャンバ内でテストが実施されている間にチャンバの内部にアクセスすることを可能にする。
【００４４】
本発明の複数の実施形態によれば、デバイスの加熱は概して、ＤＵＴそれ自体が動作することによって生じている。従って、デバイスの動作が許可された後、ＤＵＴは設定ポイント温度を得るであろう。そこで、本発明の実施形態において採用されているＤＩＢの内部の冷却方法及びシステム（例えばファン）は、テスト用の設定ポイント温度を維持するためにデバイスを効果的に冷却する。従って、温度制御された環境チャンバがデバイスを加熱する必要はない。
【００４５】
他の利点は、周囲空気がうまく用いられ、ファンの他に追加の冷却要素を必要とすることなくＤＵＴを冷却し得ることである。従って、高価な環境チャンバに対するニーズはなくなる。この解決手段は低コストであり、また、ＤＩＢ（ＤＵＴインターフェースボード）とテスト実施モジュール（又はプリミティブ）との組み合わせは、ロボットによるＤＵＴ操作に適しており、従って、ネットワークカード、グラフィックカード、チップ、マイクロプロセッサ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、及びソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などを含む（ただし、これに限定されない）、様々な電子デバイスの大量テストによく適している。
【００４６】
更に、ＤＵＴは環境テストチャンバ内に配置されていないので、ロボットを用いたテストサイクルの間でも、ハンドリング、物理的な操作、検査などがより容易になされる。ＤＵＴをテストするために用いられる電子回路の態様はまた、（本明細書に説明されるように、プリミティブを用いて）モジュール化される。従って、フォームファクタ、及びＤＵＴの種類が異なる、又は同一のものに対してさえも、異なるモジュールが異なるテストを実施し得る。これにより、全体のテスト効率とテストの柔軟性が向上する。
【００４７】
上記に示されるように、本発明の実施形態は、ＤＩＢへのＤＵＴの挿入及びＤＩＢからのＤＵＴの取り出しを自動化することによって、部分的にテストプロセスを自動化するのにロボットを利用する点で有利である。１つの実施形態において、ロボットは、様々なフォームファクタのＤＵＴをハンドリングする交換可能なグリッパを利用する。自動プロセスは、どの種類のデバイスが自動的にテストされているのかを認識する知能、適応性、及び強度をロボットが有し、テストされているデバイスのフォームファクタに対する適切なグリッパを選択するようプログラムされ得る。更に、他の実施形態において、テスタはまた、ビンにおけるデバイスの向き（水平又は鉛直）及びデバイスの配置の判定もする知能を、ロボットが有するようプログラムされ得る。追加の実施形態において、ロボットは更に、カメラと外部の参照点を用いることによって、デバイスにダメージを与えることなくデバイスを掴む知能でプログラムされている。
【００４８】
図２は、本発明の一実施形態に係るＤＵＴインターフェースボード（ＤＩＢ）４００とインターフェースで接続されたプリミティブ４１０を示す。図２に示されるテスタスライス４０と同様に、図４のプリミティブは、テストヘッド２０に収まるディスクリートテストモジュールの一種であり、テストプランに従ってＤＵＴに対してテストを実施するテスト回路を備える。プリミティブは、図１のテスタスライス４０に対する部分的な改善であり、その理由は、プリミティブは、例えば、サイトモジュール、電源装置などの様々な電子部品全てが収納されている筐体４５０を有するからである。ＤＩＢ４００は、ＤＵＴ４２０の大きさに合わせたカスタムコネクタを用いて、複数のＤＵＴ４２０を含み得る。ＤＩＢ４００はまた、筐体４７０を含み得る。ＤＩＢ４００は、高速信号及び電力を取得するために、ロードボード（不図示）を介して、プリミティブ４１０の汎用バックプレーン（不図示）にインターフェースで接続している。プリミティブ４１０は、ＤＵＴ４２０にテストプランを実施するためのテスト回路を含む。プリミティブ４１０は任意の他のプリミティブから独立して動作し得て、制御サーバに接続されている。
【００４９】
本発明の実施形態は、（図２に示されるプリミティブと同様の）複数のプリミティブ及び関連するＤＩＢを利用して、ＤＵＴをテストする。各プリミティブは、他のプリミティブから独立して動作することが可能であることを意味する、モジュール型である。従って、ラック内に配置された複数のプリミティブはそれぞれ、異なるテストプランに従って動作し得る。
【００５０】
参照により本明細書に組み込まれている、「ＤＥＶＩＣＥ  ＴＥＳＴＩＮＧ  ＵＳＩＮＧ  ＤＵＡＬ−ＦＡＮ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＷＩＴＨ  ＡＭＢＩＥＮＴ  ＡＩＲ」と題する（本明細書においては、「Ｄｕａｌ−Ｆａｎ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（デュアルファン冷却アプリケーション）」と称される）、２０１７年３月９日に出願された米国特許出願第１５／４５５，１０３号明細書に説明されるように、１つの実施形態において、テストシステムが図４に示されるプリミティブを用いる場合、プリミティブのラックに関連付けられるＤＵＴをテストするとき、環境チャンバはもはや必要ない。なぜならば、プリミティブは効率的な方式で区切られるよう設計されているからである。
【００５１】
デュアルファン冷却アプリケーションにおいて留意したように、周囲空気システムによるデュアルファン冷却の利点は、ファンの他に追加の冷却要素を必要とすることなく、効率的及びうまく周囲空気が用いられ、ＤＵＴ（テスト対象デバイス）を冷却することである。ＤＵＴ自体から生じる熱がテスト温度設定ポイントに達するために用いられるので、図４に示されるプリミティブを用いることで、環境チャンバの必要性はなくなる。そこで、ファンは設定ポイントを維持する。更に、上記に示されるように、周囲空気によるデュアルファン冷却は、低コストで、ロボットＤＵＴ（テスト対象デバイス）操作と互換性があり、異なる種類のデバイス（又はＤＵＴ）の大量テストによく適している。
【００５２】
本実施形態において、プリミティブのインスタントアプリケーション（ｉｎｓｔａｎｔ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）の図２の筐体４５０は、ＤＵＴからの熱が筐体の内側に保持されることを可能にし、従って、別個の加熱チャンバが必要とされない。結果として、ＤＵＴ及びプリミティブに対して、ユーザが直接に操作することがいつでも可能になる。換言すれば、ＤＵＴは、（筐体内で長時間電源が投入されると）ＤＵＴをより高温でテストするのに必要な熱を供給する。更に、ファン及び／又は通気孔は、ＤＵＴを冷却するために空気がプリミティブ内を循環できるようにし、その結果としてプリミティブの内部温度を下げる。
【００５３】
典型的なテストヘッドは、ＤＵＴをテストする複数のプリミティブ及び関連付けられたＤＵＴインターフェースボード（ＤＩＢ）を有する。各プリミティブは、他のプリミティブから独立して動作することが可能であることを意味する、モジュール型である。各プリミティブはそれぞれ各ＤＩＢ４００に接続され、ＤＩＢは複数のＤＵＴ４２０に対する複数のスロットを含む。テストモジュール４１０はモジュール化されており、１又は複数の中央制御コンピュータ又はテストステーション（不図示）に、モジュールの背面からやりとりされている通信及び電力信号で、複数のモジュールを支持しているラックに、挿入されることが可能である。個々のＤＵＴテストプリミティブ４１０及びＤＩＢ４００はラックスロットのそれぞれに挿入され得て、カスタマイズ可能な行列のラックを周囲空気環境（例えば、テストフロア又は実験室）に作成し、環境テストチャンバの必要性をなくす。
【００５４】
デュアルファン冷却アプリケーションにおいて詳述されるように、プリミティブ４１０は、ＤＵＴ４２０と、電力、命令、信号、データ、テスト結果、及び／又は情報を通信することによって、ＤＵＴ４２０に対してテストを実施するように動作可能である。テスト実施モジュール４１０は、処理、通信、及び記憶装置回路を含み、ＤＵＴ４２０に対してテストを実施する。更に、プリミティブ又はテスト実施モジュール４１０は、ＤＵＴ４２０近傍の温度センサからの入力信号を受信することによって、並びに、適切な下部ファン及び上部ファンの回転速度を調整することによって、ＤＵＴ４２０の冷却を制御する。また、テスト実施モジュール４１０は、ＤＩＢ４００から周囲環境に空気流を放出するための空気流路４９０を含む。
【００５５】
図３Ａは、本発明の一実施形態に係る、テストヘッドのテストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる、６軸産業用ロボットを用いる自動ワークセルを示す。
【００５６】
産業用ロボットは、様々な軸構成を有し得る。通常、最多関節のロボットは６軸を有しており、６自由度を有するとも称される。６軸ロボットは、より少ない軸のロボットと比べてより大きな適応性を可能とし、より様々な用途を実施し得る。
【００５７】
図３Ａは、ドライブの性能及び機能テストを実施中に、テストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる６軸ロボット３１０を示す。図３Ａはまた、５つのラック３２０と、ラック毎に６つのプリミティブ３３０を含む自動化ワークセル全体を示す。ロボット３１０は、セルの中心で動作する。なお、図３Ａに示される図は、ラック毎に６つのプリミティブを含む５つのラックを有するが、ワークセルは任意の数のラック及びプリミティブを含むように変更されてよく、生産フロアに多数のワークセルを置くように変更されてもよい。従って、本発明の実施形態は、プリミティブに対するデバイスの挿入又は取り出しを自動化することによって、より多い生産量をより少ない時間で、有利に得る。更に、ロボットアームは平均的な人間と比べて、より高い場所に届き得るので、従って、本発明の実施形態によって、人間による手動の労働を用いた構成よりも、ワークセル内のプリミティブを高く積むことができる。
【００５８】
自動ワークセルはまた、生産フロアのフロアに配置され、ハードウェアコンポーネントの全てに単一の基礎を提供する大型のアルミ板３１１を有し得る。１つの実施形態において、アルミ板は、鋼溶接物とテストラックとのボルト留めに対応するよう加工され穴開けされた、厚さ１インチのアルミスラブを有し得る。
【００５９】
図３Ｂは、本発明の一実施形態に係るワークセルにおいて、テストラックを静止位置配置に保持するために用いられる構造用溶接部を示す。ＤＵＴをテスタスロットに配置又はテスタスロットから抜き出す間、ＤＵＴの押し引きに関連付けられた振動又は動きにラックが影響を受けないために、図３Ｂに示されるように構造用溶接部３１２が用いられ、ラックを静止位置配置に保持する。構造用溶接部は、スラブベース板３１１にしっかりと固定された、直立の鋼構造用溶接部から構成され得る。各ワークセルはまた、セル内のラックのそれぞれを支持するクロスバーを有する。
【００６０】
図３Ｃは、本発明の一実施形態に係るテスト中に、ロボットアームにＤＵＴを提示するために用いられる入力及び出力モジュールを示す。入力及び出力モジュールは、オペレータ側からモジュールを通ってその反対側にスライドし、ロボットの取り上げ用にＤＵＴを提示する、スライドするトレイ／トート３９１を提供するスタンドアロンシステムである。いくつかのスライドは、様々な入力に対してプログラムされ得て、又は、所与のあらゆるタイミングでもカテゴリを分類し得る。１つの実施形態において、どのトートをロードするかアンロードするかをオペレータに示す、マイクロコントローラによって制御されるディスプレイがある。動作中、オペレータは、押し出されてオペレータに提示されたスライドに、トート又はトレイを配置する。オペレータは次に点滅キーボタンを押し、スライドをモジュール筐体内へと内側に移動させる。その反対側で、ロボットのワークエンベロープ内において、取り上げ及び配置動作の間に、トレイ又はトートがロボットによるアクセスを要求している状態のスライドは、アクセスのためにロボットのワークエンベロープにスライドして出される。ロボットがＤＵＴを取り上げる又は配置すると、スライドは再び、モジュールキャビネットに迅速に後退する。このような方式で、ある所与のタイミングで、ロボットによるアクセスのために必要なスライドだけが、ロボットのワークエンベロープに入ることが可能となる。図３Ｃに示されるように、入出力モジュールはテストラックの隣に、プリミティブ３３０がＤＵＴ（例えば、ＳＡＴＡ ＳＳＤ）で埋まっている状態で置かれ得る。入出力モジュールは、ラックアンドピニオンにリンクされた各ステーションでステッパモータによって駆動され、テーブル表面をオペレータへと外側に、又はロボットワークエンベロープへと内側にスライドする、両面（ｄｏｕｂｌｅ  ｅｎｄｅｄ）引出しスライドを用いる。
【００６１】
図４は、本発明の一実施形態に係る、テストヘッドのテストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる３軸直交産業用ロボットを用いる自動ワークセルを示す。図４のワークセルは、５つのプリミティブ４９６を含む単一のラック４９７を有する。
【００６２】
図４に示される直交座標ロボット（直線ロボットとも称される）４９５は産業用ロボットであり、その３つの主な制御軸は直線状（例えば、回転するよりはむしろ直線に移動する）で、互いに直角に配向されている。その３つのスライドするジョイントは、上下・内外・前後の手首の動きに対応する。低コストのワークセルを要求する特定の製造環境において、これは６軸ロボットの代わりとして用いられてよい。直交ロボット４９５は、ＤＵＴをトレイ４９８から取り戻し、３つの直線軸（ｘ、ｙ、ｚ）に沿って移動し、プリミティブ４９６に関連付けられたＤＩＢのスロットにＤＵＴを移動させるようプログラムされ得る。
【００６３】
図５は、ロボットアームの端に接続され、本発明の一実施形態に係る、テストヘッドのテストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる、エンドエフェクタを示す。エンドエフェクタ５１０が、本来はロボットの手が配置されるロボットアームの先端に接続されるデバイス又はツールである。エンドエフェクタは、ＤＵＴ５０５とやりとりするロボットの一部である。換言すれば、エンドエフェクタは、グリッパフィンガー５２０を用いてＤＵＴを掴み、プリミティブ内のスロットへ及びスロットからＤＵＴを移動させるために用いられるグリッパである。
【００６４】
本発明の１つの実施形態において、ロボットアーム（６軸ロボット及び直交ロボットの両方）は、交換可能なグリッパを有する。用いられるグリッパは、デバイスのフォームファクタ（例えば、ＳＡＴＡ２．５、Ｍ．２ドライブなど）に依存する。ロボットアームはトレイに近づき、グリッパを用いて１又は複数のＤＵＴをトレイから引き出し、その後、１又は複数のＤＵＴを所望のプリミティブのテストスロットにスライドさせるようプログラムされている。異なる種類のＤＵＴが異なる仕様及びフォームファクタを有しており、グリッパは、サイズ、形式、及び形状の違いに対応するよう選択され得る。また、ロボットアームは、所望の場所でグリッパがＤＵＴを掴み得るようプログラムされ得る。例えば、ロボットアームは、ＤＵＴにダメージを与えにくいような場所及び方式で、グリッパがＤＵＴを掴み得るようプログラムされ得る。
【００６５】
１つの実施形態において、グリッパは十分な強度及び適応性を有し、デバイスフォーマットを検出する必要がある。テストされているＤＵＴの種類に応じて、ロボット又はテスタは、どのグリッパが選択される必要があるかを認識し、適切なデバイスグリッパを選択し、ＤＵＴを取り上げて適切なスロットに挿入する知能でプログラムされ得る。
【００６６】
別の実施形態において、ロボット又はテスタは更に、ＤＵＴの向き又はトレイ内のデバイスの配置を決定するためにグリッパを用いるようプログラムされている。例えば、ＤＵＴはトレイ内で、鉛直又は水平のいずれかの向きであってよい。本実施形態において、ロボット又はテスタは、ＤＵＴがトレイ内でどの向きに配置されているかを認識し、判定された向きに基づいてデバイスを適切な接触点で取り上げるようプログラムされるだろう。例えば、ＤＵＴを取り上げるために人間の指がアクセスするための窪みが存在する場所にあるＤＵＴトレイに、グリッパがアクセスするよう、ロボットはプログラムされ得て、更に、プリミティブテストスロットへの挿入及びプリミティブテストスロットからの抜き出しの間、グリッパがデバイスの端にあるＤＵＴを掴むようプログラムされ得る。
【００６７】
図６は、ロボットアームの端に接続され、また、本発明の一実施形態に係る、テストヘッドのテストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる、別のエンドエフェクタを示す。
【００６８】
図６に示されるエンドエフェクタは、カスタムメカニカルアセンブリを含むグリッパ６１０、及びワークセル内の動作に必要な機器も有する。グリッパは、動作を検出する位置センサと、ＤＵＴの有無を検出する光センサを有し得る。
【００６９】
図６のエンドエフェクタは、例えば、動きの深さを計測するためのレーザートランスデューサ６３０を有する。トランスデューサはまた、自動位置基準キャリブレーションの間に用いられ得る。ロボット指向性及びメカニカルレジストレーションの機能の一部が、ロボットとエフェクタのプリミティブからの距離を精密に測定する能力であり、ロボットは位置基準の自己補正にこれを用い得る。
【００７０】
エンドエフェクタは更に、グリッパを適切にＤＵＴ上に配置させるために用いられるカメラ６４０を有する。カメラは、ＤＵＴを取り上げてトート及びトレイの中及び外に配置する間に、精密な位置基準を達成するために用いられる。また、ＤＵＴから全てのシリアルナンバ及びバーコードを読み出して判読するためにも用いられ得る。
【００７１】
グリッパ６１０は、移動対象のＤＵＴ６２０を保持するグリッパフィンガー６６０を移動させる。カメラ６４０は、ＤＵＴにダメージを与えないようにＤＵＴを精密な接触点で掴むために、テスタによって用いられ得る。テスタは、予め定められた基準点、及びカメラからの信号を用いる知能を有し、デバイスにダメージを与えることなくＤＵＴを取り上げる。更に、カメラ６４０はまた、トレイ内のＤＵＴの向き及び配置を判定するために用いられ得る。レーザートランスデューサ６３０はまた、カメラと協力して、ＤＵＴがトレイから取り出される必要がある状態を決定し、プリミティブ内のスロットからＤＵＴを挿入及び取り出すために用いられ得る。
【００７２】
１つの実施形態において、エンドエフェクタは電動式であり、これによりグリッパフィンガーのグリッピングパワーが調整可能となる。グリッパフィンガー６６０は、いくつかの異なる種類及びフォームファクタのＤＵＴを、ロボットが取り上げることを可能にするカスタムグリッピングを有し得る。典型的な実施形態において、エンドエフェクタの平行グリッパは、一度に１つのＤＵＴフォームファクタを保持するよう設計されている。異なる実施形態において、エンドエフェクタは空圧式である。１つの実施形態において、エンドエフェクタは、トレイ内に平らに置かれているＤＵＴを取り上げることが可能な、空圧式の真空吸引カップを有し得る。
【００７３】
１つの実施形態において、グリッパは、異なる種類のフォームファクタに対応するためにグリッパフィンガーをスナップイン及びボルト留めすることを許容するよう設計され得る。これには、自動グリッパ交換メカニズムの使用が伴い、これによりロボットがパラレルロボットグリッパを交換ステーションに挿入することが可能となって、特定の製品種類のロボットグリッパが、数秒以内で異なる製品種類のグリッパに交換され得る。上述のように、テスタは、必要とされるグリッパの種類を判定して、ユーザの介入なしにこの交換を実行する知能でプログラムされ得る。
【００７４】
１つの実施形態において、エンドエフェクタはデュアルエンドエフェクタであって、グリッパ内に現在あるＤＵＴを戻すこと、次に、同様のグリッパ内に即座かつ迅速に別のＤＵＴを掴むことが可能である。ロボットは単純に、グリッパを別のＤＵＴに向けるために、手首を１８０°ねじる必要がある。これにより、単一のグリッパのスループットをほぼ倍にすることができる。１つの実施形態において、平らなプラスチック入力トレイ内に平らに置かれているＤＵＴ上に、ロボットが配置し得るエンドエフェクタの一部として一連の１〜２つの吸引カップが存在する。そのＤＵＴを取得すると、ＤＵＴを暫定的な固定交換ステーションに配置し、最終のロボットジョイントをねじり、プリミティブに及びプリミティブからＤＵＴを配置するために必要なグリッパを用いて再び取り上げる。
【００７５】
１つの実施形態において、固定されて安定したグリッパ交換ステーションが、ロボットの前の鋼柱に位置される。交換ステーションは、自動迅速交換メカニズム及び特定の製品のハンドリングに必要な様々なグリッパを有する。動作中、ロボットは単純に、既存のグリッパをステーションに押入れ、グリッパ交換メカニズムはグリッパを掴み、グリッパを空圧式（又は電動式）パラレルデバイスから取り出す。ロボットは次に、空の平行グリッパコンポーネントを抜き出し、それを異なる交換ステーションに押入れ、次の移動に必要な異なる製品種類グリッパを取り上げる。１つの実施形態において、交換ステーションはまた、ＤＵＴがグリッパ内で安定しているときにＤＵＴバーコードラベルを読み出す、固定して取り付けられたバーコードスキャナを有してよい。ロボットは更に、バーコードリーダの上を通過する際に、ＤＵＴをスキャンすることが可能である。換言すれば、デバイスがステーションに保持されている間、バーコードスキャナは、静的に、又はバーコードスキャナの後にノンストップでロボットにデバイスをスキャンさせるかのいずれかによって、デバイスのシリアルナンバを読み出し得る。１つの実施形態において、ＤＵＴは既にＲＡＭメモリの内部にシリアルナンバを格納しているので、（バーコードリーダを用いるのとは対照的に）シリアルナンバは電子的に読み出され得る。
【００７６】
１つの実施形態において、固定された交換ステーションは、ＤＵＴをバキュームカップから平行グリッパ、及びその逆に移動させるために主に用いられるエンドエフェクタとインターフェースで接続する、複数のデバイスを有する。固定交換ステーションはまた、１種類の製品グリッパを取り外し、異なる種類の製品グリッパの取り付けをハンドリングする。その全てを、２秒以内のロボットの動作で実施する。
【００７７】
図７は、顧客の生産設備において用いられる典型的な平らのプラスチックトレイ上のソリッドステートデバイス（ＳＳＤ）ＤＵＴを示す。図７に示されるトレイは繊細であり得るので、容易に曲がったり変形したりし得る。ＤＵＴは平らな向きに保持される。本発明のロボットはＤＵＴの平らな向きを認識するよう有利にプログラムされ得て、また、エンドエフェクタは、ＤＵＴへのダメージのリスクを最小化する場所でＤＵＴをトレイから取り上げるためにバキュームカップを用い得る。
【００７８】
図８は、生産フロアトートに配置されたソリッドステートデバイス（ＳＳＤ）ＤＵＴを示す。これは、帯電防止ダンボールカートン又は硬質プラスチックから構成されている。それらは、コネクタが下向きになるようにＤＵＴを配置すべく区切られ、角に接触が許されているドライブの端にロボットグリッパがアクセスする。
【００７９】
図６に示されるエンドエフェクタは従って、様々な機能を実施することが可能である。例えば、（図７に示されるように）エンドエフェクタは、トレイ外に平らに置かれているＤＵＴを取り上げるために、又は、出ていくトレイにＤＵＴを平らに配置するために、バキュームカップを用い得る。更に、（図８に示されるように）エンドエフェクタは、トートスロットに鉛直に立つデバイスを掴むために、平行グリッパを用い得る。更に、エンドエフェクタは、ＤＵＴをプリミティブスロット位置に押し入れるために、又は、プリミティブからＤＵＴを掴み抜き出すために、平行グリッパを用い得る。バキュームカップを用いてＤＵＴを取り上げた後に、例えば、エンドエフェクタは、交換ステーションでそのＤＵＴを平行グリッパに配置し得る。グリッパが交換ステーションにある間、バーコードシリアルナンバは、固定されたバーコードスキャナによって交換ステーションにおいて読み出され得る。
【００８０】
図９Ａは、本発明の一実施形態に係る、高さ調整可能なＺ軸矩形台に取り付けられている６軸関節産業用ロボットを示す。ロボットをワークセル内のアイテムに対して正しい向きに配置するために、実は高さ調整可能なＺ軸モーションデバイス９０２である矩形の台に、ロボット９０１は取り付けられるだろう。モーションデバイス９０２は、高トルク・ステッパモータを有する精密シザーリフト、及び関連電子部品から構成される。シザーリフトは、より高い任意のラック高さにアクセスするために、ロボット全体を上へ移動させることが可能である。６軸ロボット９０１は長いリーチを有し、これが高さ調整可能なＺ軸の矩形の台９０２上に取り付けられ得るので、ロボットは、通常人間のオペレータが届き得ない高さに有利にアクセスし得る。
【００８１】
図９Ｂは、本発明の一実施形態に係る、上に完全に延びきった構成である高さ調整可能なＺ軸矩形台のシザーリフトモジュールを示す。シザーリフトは重量があり得て、従って、それ自体の鋼溶接物構造から構成される。シザーリフトモジュールは、それ自体の電子部品をビルトインで有し得て、主に電力及びイーサネット（登録商標）接続を要求する。シザーリフトは、それ自体の独立モジュールとして動作する。ローカルイーサネット（登録商標）を介して、システムコントローラによってコマンド命令された通りに、ロボットを指定された位置に単純に上げ下げする。シザーアクティブ動作は、動作の最下点で必要となる重さ移動における極値をハンドリングすることが可能な、厚くて狭いピッチのリニアねじを、高トルク・ステッパモータが駆動することから生じている。最上部及び最下部の両方において、シザー動作に対して必要な動作に対応するリニアスライドが用いられる。ステッパモータアセンブリにはクラッチ及びブレーキがビルトインされており、それらは電源喪失の間、具体的には非常時電源切断状況が必要とされるとき、任意の下向きのクリープ、又は任意の動作を何であれ停止する。シザープラットフォームのベースに対する高さを測定し、必要な動作が達成されたかを検証する光レーザートランスデューサがある。リフトの電子部品は、ステッパモータインデクサに沿って、ファンレスＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ベースの埋め込み型ＰＣから構成される。
【００８２】
図１０Ａ〜１０Ｅは、直交ロボットがトレイからＤＵＴを取り戻し、ＤＵＴを、コンピュータの制御下にある本発明の一実施形態に係るプリミティブのスロットに挿入する方式を示す。図１０Ａは、生産フロアトートにおいて鉛直の向きに配置されたＤＵＴにアクセスする、ｘ、ｙ、及びｚ面を移動する直交ロボットを示す。ロボットは通常、トートの場所及びトートの中に配置されているＤＵＴの向きを判定する知能でプログラムされるだろう。１つの実施形態において、そのトートの場所（例えば、ｘ、ｙ、及びｚ座標）は、テスタにプログラムされ得る。上述のように、ＤＵＴはコネクタが下向きの状態で配置され、角に接触が許されているドライブの端にロボットグリッパがアクセスするだろう。
【００８３】
図１０Ｂは、２つの平行グリッパを用いて、２つのＤＵＴに並行してアクセスするエンドエフェクタを示す。ロボットは、上下（ｚ方向）に移動して、トレイにアクセスして２つのＤＵＴを一度に取り上げ得る。１つの実施形態において、各グリッパは別個のタイミングで搭載される。異なる実施形態において、両方のグリッパは同時に搭載され得る。図１０Ｃは、プリミティブスロットにＤＵＴを挿入するために、ｘ−ｙ面をロボットアームが移動することを可能にするピボット点１００２の周りを回転する、直交ロボットを示す。最後に、図１０Ｄ及び１０Ｅは、２つのＤＵＴをプリミティブ内の空いているスロットに挿入するエンドエフェクタの異なる図を示す。
【００８４】
図１１は、本発明の一実施形態に係るＰＣコントローラからワークセルが制御される方式を示す。１つの実施形態において、システムコントローラ１１０２は、標準的なＰＣであってよく、ワークセル全体において全ての動作を管理し実行するよう構成され得る。１つの実施形態において、各セルにおける専用モニタ１１０４が、システムコントローラ１１０２とやりとりするために用いられ得る。１つの実施形態において、タッチスクリーンモニタ１１０４は、自動化の直接の動作を観察し制御するために用いられ、デバッグ又は継続中の改善に対する更なるプログラミングに有益である。
【００８５】
システムコントローラは、ＤＵＴの全てが現在どこにあるかを判定し、取り上げ及び配置する条件を優先順位付け及び最適化し、次に、それらの命令コマンドを、ロボット及びグリッパ１１０８を制御するロボットコントローラ１１０６に送信する。ロボットコントローラが動作を実行した後、センサが、動作がうまく完了したかを検証し、新たに更新された位置及びステータス情報をネットワークを介してＳＱＬデータベースに送信する。
【００８６】
１つの実施形態において、ＳＱＬデータベースはＳＱＬコマンド及びロボットコントローラ又はプリミティブからのクエリを受信するよう構成される。プリミティブ、ラック、及び全てのテスターソケットの場所のそれぞれを表す一連のテーブルにフォーマットされている。情報は、現在のステータス又はＤＵＴの有無、適切なシリアルナンバ及びテスト結果情報、並びに工場のフロアが現在の状況を判定するのに用い得る任意の他の情報で埋まっている。ＳＱＬデータベースは、ロボットはそのタイミングに何を完了しようとしているのか、及び、工場のフロア上の全てのＤＵＴのステータスをプリミティブが理解できるようにするためのメインインターフェースを提供する。ロボットテストセル自動化は、このロボットテストセル内の現在の状況に関するデータベースにデータを配置し、動作の間にプリミティブによって配置された情報を読み出す。これにより、工場のフロア上の全てのアイテム間において、完全に非同期で独立した通信が可能となる。
【００８７】
図１１に示されるように、１つの実施形態において、システムコントローラは、必要な性能でワークセルを実行するために必要な全てのパラメータ及び構成値を含む、レシピファイル１１２０を有する。更に、システムコントローラはまた、ワークセルにおける全ての動作の記録を含むアーカイブログファイル１１２２を有する。各動作は、記録され、タイムスタンプされている。更に、ログファイルは、ＤＵＴとの全てのシリアルナンバのやりとり、及びＳＱＬデータベースとの全てのやりとりを含む。
【００８８】
図１２は、本発明の一実施形態に係るワークセルの動作に必要なハードウェア及びソフトウェアの全てを示す。システムコントローラ１１０２及びモニタ１１０４は、ラック内のプリミティブとインターフェースで接続するのに用いられ得る。モニタ及びシステムコントローラは、ローカル制御及びデバッグのためのラック電子部品に直接リンクされ得る。モニタは、ユーザがラック内のプリミティブと直接やりとりすることを可能にする、インターフェース１１２４を有し得る。
【００８９】
更に、モニタ１１０４は、ロボットコントローラ１１０６を含む自動化パッケージとのインターフェース１２２６を有し得る。
更に、モニタは制御及びデバッグ機能もまた提供し得る。モニタはまた、システムの制御及び構成、監視、メンテナンス、及びデバッグのためのＨＴＭＬ  ｗｅｂインターフェース１２２８を有し得る。インターフェースは通常、生産フロア上及び工場内でおそらく用いられ、動作はローカルイントラネット１２３６を介して実行され得る。
【００９０】
モニタは更に、システムの制御及び構成、監視、メンテナンス、並びにデバッグのためのＨＴＭＬインターフェース１２３０を有し得て、それは設備の外の場所で用いられ得て、ユーザが遠く離れた場所からログインし、インターネット１２３６を介してワークセル上で動作を実行し得るものである。
モニタはまた、モバイルデバイス上で実行されるシステムの監視のためのＨＴＭＬ  ｗｅｂインターフェース１２３２を有し得る。
【００９１】
上述のＳＱＬデータベース１２３４は、顧客によって設置され、顧客のテストサイトで内部セキュリティプロトコルのメンテナンスに用いられ得る。
【００９２】
図１３は、本発明の一実施形態に係る、ワークセル内のＤＵＴ上でテストを実施するための例示的なコンピュータ実装プロセスのフローチャートを示す。しかしながら、本発明は、フローチャート１３００で提供される説明に限定されない。むしろ、本明細書において提供される教示から、他の機能フローが本発明の範囲及び精神に含まれることが当業者には明らかであろう。フローチャート１３００は、上述された例示的な実施形態を引き続き参照しながら説明されることになるが、本方法は、これらの実施形態に限定されない。
【００９３】
工程１３０２において、自動テストシステムは入ってくるＤＵＴを配置し、新たなＤＵＴの有無をＳＱＬデータベースに記録する。１つの実施形態において、ＤＵＴのシリアルナンバは交換ステーションにおいてスキャンされ得る。
【００９４】
工程１３０４において、ロボットはＤＵＴをテストラックにロードするために準備する。自動テストシステムは、ＳＱＬデータベースにクエリし、プリミティブ内の空きスロットの有無を判定する。更に、自動システムは、テストされている特定の製品に対して、構成が正しいか又はテスタが正しいか、及び、選択されたスロットはオンラインかつ利用可能かどうかを確かめる。
【００９５】
工程１３０６において、ロボットはＤＵＴを選択されたスロットにロードする。更に、テスタがテストプロセスを開始するように、テストシステムはＳＱＬデータベースにおいてＤＵＴテーブル位置情報及びステータスを利用可能に変更する。
【００９６】
工程１３０８において、ラック内のプリミティブは、ＳＱＬ  ＤＵＴテーブルを連続的にポーリングし、ソケットが埋まったかどうか判定する。ソケットが埋まっている場合、テスタはＳＱＬデータベースにおけるステータスを「テスト中」に設定し、通常のテストサイクルを開始する。
【００９７】
工程１３１０において、テストサイクルが終了すると、テスタは、ＳＱＬデータベースにおいて、合格／不合格、及び他の情報（例えば、分類カテゴリ）と共に、ＤＵＴのステータスを更新する。
【００９８】
工程１３１２において、自動テストシステムはＳＱＬデータベースをポーリングし、ＤＵＴのテスト結果を受信する。テスタが応答を受信すると、プリミティブからＤＵＴを取り出し、受信した情報（例えば、格納されたカテゴリに関する情報）に基づいて、ＤＵＴを特定の出力ビンに入れ得る。
【００９９】
前述の説明は、説明を目的に、特定の実施形態を参照して説明されている。しかしながら、上記の実例となる説明は、包括的であることも、本発明を開示されたまさにその形態に限定することも意図していない。上記の教示を考慮すると、多くの修正及び変形があり得る。本発明の原理及びその現実的な応用を最も適切に説明し、それによって、本発明及び企図される特定の使用に適しているかもしれない様々な修正を伴った様々な実施形態を当業者が最も適切に利用することを可能にするために、これらの実施形態が選択され、説明された。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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