安装元件的方法和装置制造方法及图纸

一种装置，包括一个可转动框架（１４）；多个安装在可转动框架（１４）上的拾放头（１６），每个拾放头（１６）可以通过可转动框架（１４）的转动而从第一位置移动到第二位置；第一致动机构（３０），用于当多个拾放头（１６）中的相应一个处于第一位置时使得该相应的拾放头（１６）的转轴（３４）从回缩状态移动到伸出状态；以及第二致动机构（２８），用于当该相应的拾放头（１６）处于第二位置时使得该相应的拾放头（１６）的转轴（３４）从回缩状态移动到伸出状态，从而当转轴（３４）处于伸出状态时确定已经由转轴（３４）拾取的元件的位置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于确定在电路板上安装电子元件的系统内电子元件位置的方法和装置。
技术介绍
在本专利技术的
技术介绍
的说明中，参考了某些结构和方法，但是，这样的参考不应当认为是承认这些结构和方法是法定的在先技术。本申请人保留论证所参考的任何主题对于本专利技术而言并不构成在先技术的权利。如本文所使用的，措辞“元件定位”指确定元件的角度方位以及元件的X-Y位置。目前存在各种设备用来将电子元件安装在诸如印刷电路板的电路板上。一种这样的设备包括一个贴装机，该贴装机具有一个或多个安装在其上的拾放头。每个拾放头包括一个转轴。转轴一端设置有用于拾取元件的装置。这种拾取装置可以包括吸气嘴或其他类型的机械抓取系统。转轴另一端是某些类型的致动机构。致动机构将转轴从回缩位置移动到伸出位置。操作时，拾放头移动到位于将被拾取的元件上方的拾取位置。当拾放头位于拾取位置时，致动机构启动以伸出转轴从而拾取装置接触并抓取元件。然后致动机构将转轴移动到其回缩位置，从而所选定的元件可以离开它所在的表面。当转轴回缩之后，拾放头可以移动到另一个位置从而可以将该元件放置在其预定位置。由于元件的逐渐小型化，以及每个元件上的触点的小型化，因此很重要的一点是确保在将元件放置在其预定位置之前正确定位元件。因此，在元件拾取和放置之间的某些时候，拾放头必须和元件定位系统相互作用以确保在将元件放置在其预定位置时正确定位元件。在过去，这种元件定位可以通过机械处理实现，其中相对于拾放头线性移动元件从而使得元件相对于拾放头正确定位。最近，元件定位通过观察系统实现。具体地，在元件已经由拾放头拾取之后的某些时候，转轴移动到靠近摄像机或成像系统的位置。如果确定元件位置与其预定位置不一致，那么可以使用一个系统来移动转轴以确保元件正确定位在在其预定位置。在元件由拾放头拾取之后，转轴回缩从而拾放头可以移动而不会接触其他元件。一些在先技术系统，特别是那些在拾放头上包括观察系统摄像机的系统，当转轴处于回缩位置时进行位置分析。然而，当元件放置在预定位置时，转轴伸出。转轴组件的固有特征是当转轴从回缩位置移动到伸出位置时，可能会发生转轴和/或拾取嘴的移位。也就是说，很难使得转轴组件在操作时非常精确以使得当转轴从回缩位置移动到伸出位置时拾取嘴位置不发生变化。因此，在上述在先技术系统中，即使精确实现了元件定位，但是由于转轴运动的误差当转轴从回缩位置移动到伸出位置时也会发生元件的某些移位。由于元件定位是在转轴处于回缩位置时实现的，因此不能容易地预知或者补偿当转轴从回缩位置移动到伸出位置时元件的位置变化。因此，这些系统可能导致元件的不精确放置，即使最初确定了将元件精确定位在其预定位置。一些系统采用预处理分析以校准转轴。在这种系统中，拾放头运行经过完整的循环，其中当转轴从回缩位置移动到伸出位置时观察系统监测每个转轴。观察系统监测当转轴从回缩位置移动到伸出位置时每个转轴所发生的抖动或不对准程度，并且记录该信息。然后，在常规处理过程中，利用所记录的有关转轴抖动或不对准的信息来在元件定位时调节每个转轴，以最小化当转轴从回缩位置移动到伸出位置时不对准的程度。但是，这种系统未能提供当今需要所要求的足够的精确性或精度。因此，如果需要更高级别的精确度，那么必需一种更加精确的系统。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于确定元件位置的快速和有效的系统。本专利技术的另一个目的是提供一种能够相对于元件的预定位置正确定位元件的系统，同时考虑到了当转轴从其回缩位置移动到其伸出位置时由转轴运动所导致的任何偏心或不规则。根据本专利技术，本专利技术的一个实施例包括一种贴装装置，它具有一个机壳；一个可转动框架；多个安装在可转动框架上的拾放头，每个拾放头包括一个转轴，该转轴可以从回缩状态移动到伸出状态以拾放元件；每个拾放头可以通过可转动框架的转动而从第一位置移动到第二位置，其中在第一位置元件由转轴拾取或放置，在第二位置由转轴拾取的元件的位置被确定；第一致动机构，用于当多个拾放头中的相应一个处于第一位置时使得该相应的拾放头的转轴从回缩状态移动到伸出状态；以及第二致动机构，用于当该相应的拾放头处于第二位置时使得该相应的拾放头的转轴从回缩状态移动到伸出状态，从而当转轴处于伸出状态时确定已经由转轴拾取的元件的位置。根据本专利技术的另一个实施例，一种确定元件位置的方法包括将拾放头上的转轴从回缩位置延伸到伸出位置，其中该拾放头是多个安装在可转动框架上的拾放头之一；当转轴处于伸出位置时由转轴拾取元件；回缩转轴到回缩位置同时该元件由转轴保持；转动可转动框架以移动拾放头同时由转轴保持的元件移动到元件位置确定位置；延伸转轴到伸出位置；当拾放头处于元件位置确定位置时确定元件的位置；回缩转轴到回缩位置；转动可转动框架以移动拾放头同时由转轴保持的元件移动到元件放置位置；以及当拾放头处于元件放置位置时延伸转轴并且放置元件。附图说明图1是根据本专利技术的拾放头的主视图。图2是根据本专利技术的拾放头的侧视图。图3是根据本专利技术的拾放头和致动机构的一部分的截面图。图4是根据本专利技术的凸轮的主视图。具体实施例方式在电子领域，利用机器人系统从一个位置拾取元件并高度精确地将该元件移送到预定位置，从而可以将该元件焊接或连接到电路板。这种系统有时也称为贴装机。贴装机可以包括多个拾放头，每个拾放头用来拾取一个或多个元件以将它们移送到预定位置。图1是根据本专利技术的贴装机10的示意图，贴装机上安装有多个拾放头16，图中仅仅示出一个拾放头。在图1中示出的贴装机10包括一个圆形框架14，它相对于机壳100可以转动以使得框架14绕其轴线转动。该多个拾放头16(仅仅示出其中一个)固定于圆形框架14的外面。贴装机10安装在常规的平移机构(未示出)上，使得贴装机10可以沿X、Y轴移动。机壳100包括一个位于其下部的致动机构30。机壳100还包括一个位于其另一位置的摄像机18，该摄像机18是观察系统的一部分，用于确定已经由转轴上的拾取嘴拾取的元件的元件位置。图2和3表示用在本专利技术中的拾放头16。拾放头16包括一个转轴34，并且该转轴34包括拾取装置，例如吸气嘴44，用于拾取将要被放置的元件45。转轴34可滑动地位于接收孔42内。转轴34一端的带凸缘或扩大的头部38将由致动机构30接触。弹簧35相对于转轴34同心地设置从而在头部38的下侧和拾放头16的固定部分之间施加偏压力。齿轮机构54设置用于调整转轴34和由其保持的元件45的角度方位。齿轮机构54由电机58通过传动系统56驱动。致动机构30包括一个臂48，它围绕轴50可枢转地安装。臂48的一端设置有接触面，它与转轴34的头部38接触。在某点处一个传动杆105连接于轴承106以便围绕轴50前后枢转臂48。致动机构固定于机壳100下部。但是，其他类型的致动机构也可以用在本专利技术中，而并不限于所公开的致动机构。操作时，平移机构(未示出)将贴装机10移动到位于将被拾取的元件上方的位置。然后致动机构30启动拾放头16内的转轴34，其中转轴向下伸出直到拾取嘴44接触并拾取元件45。然后致动机构30使得转轴34回缩。在一个实施例中，弹簧35偏压转轴34到回缩位置。因此，致动机构30仅仅压下位于转轴34一端与拾取嘴44相对的头部38，以便伸出转轴34。标号38A表示转轴头部处于其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种贴装装置，包括：一个机壳；一个可转动框架；多个安装在可转动框架上的拾放头，每个拾放头包括一个转轴，该转轴可以从回缩状态移动到伸出状态以拾放元件；每个拾放头可以通过可转动框架的转动而从第一位置移动到第二位置 ，其中在第一位置元件由转轴拾取或放置，在第二位置由转轴拾取的元件的位置被确定；第一致动机构，用于当多个拾放头中的相应一个处于第一位置时使得该相应的拾放头的转轴从回缩状态移动到伸出状态；以及第二致动机构，用于当该相应的拾放头处 于第二位置时使得该相应的拾放头的转轴从回缩状态移动到伸出状态，从而当转轴处于伸出状态时确定已经由转轴拾取的元件的位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：科恩拉德A吉斯克斯，
申请(专利权)人：优艾控股公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]