定位系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于沿纵轴定位定位单元的定位系统。所述定位系统包括：直线导引装置，用于实现平行于所述轴的直线导引运动，其中所述定位单元被操作地连接到所述导引装置。此外，所述定位系统包括电动机，其中所述电动机包括操作地连接到所述直线导引装置的移动电动机构件和平行于所述轴延伸的长固定电动机构件。所述移动电动机构件适于沿所述固定电动机构件移动以提供平行于所述轴的运动。此外，所述定位系统还包括力传送装置，其操作地将所述移动电动机构件连接到所述定位单元。所述力传送装置被设置为提供所述定位单元与所述移动电动机构件之间的接合。所述接合沿平行于所述轴的方向是刚性的以瞬时传送直线力，并且沿除平行于所述轴的所述方向之外的方向是弹性的，由此减小或消除由所述电动机的热膨胀导致的力传送到所述定位单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电路板制作领域。更具体而言，本专利技术涉及用于沿着沿轴延伸的长梁来定位定位单元的定位系统。本专利技术还涉及部件安装器和包括上述定位系统的喷射器。
技术介绍
通常，在制造和组装电路板的领域中，通过拾取和放置或部件安装设备在诸如 印刷电路板(PCB)的基板的特定位置上安装电子部件。通过通常称为拾取头或部件安 装头的工作头，从部件馈送器的储料盒拾取电子部件并将其定位在基板上，以便机械和/ 或电连接到基板。在将部件设置在基板上之前，基板典型地具有在基板上的精确确定的位置处的 形式为焊料浆糊或胶的粘性介质，其中在该精确确定的位置处部件将被设置并附接到基 板。典型地，通过丝网印刷、分配(dispensing)或喷射来提供对粘性介质的施加。典型 地，通过也称为分配或喷射头的工作头来提供这样的分配或喷射。沿χ和y方向或沿χ和y轴(即，在电路板的通常的水平面中)以及沿ζ方向或 沿ζ轴(即，垂直于并通常正交于电路板的平面)，提供工作头的伺服受控直线运动。对 于用于喷射的工作头，可能不需要提供工作头沿ζ方向的运动，然而这对于分配和部件安 装头而言却是重要的。电子电路的连续小型化持续增加了对于更精确地设置部件和用于附接部件的粘 性介质的需求。为了满足该需求并同样增加制造速度，提供了更强大的直线电动机，优 选地，该电动机被设置为接近工作头以减小或消除运动传输的影响。然而，将更强大的 直线电动机设置为接近工作头的缺点为，接近实际定位位置产生了过量的热。这导致定 位系统零件的热膨胀，其对定位设置精度具有不利影响。在具有固定电动机构件和与其共同操作的可移动电动机构件的常规直线电动机 装置中，驱动可移动电动机构件具有多个铁芯，铁芯具有卷绕在其上的铜缆(即，电感 器)。相对设置的固定电动机构件具有多个在沿轴的行中设置的磁性元件。优选地， 这些磁性元件在角度上可调整或是倾斜的，由此提供更精确和连续的直线运动。在操作 期间，电流通过围绕芯的电路线圈来回流动，由此产生会导致移动电动机构件热膨胀的 热。因此，在希望用于精确而快速的直线运动的定位系统中使用的直线电动机装置会产 生大量的热。热导致移动电动机构件膨胀，可能弯曲，这会导致到其连接的定位单元的 通过内建应力的应变连接，这进而导致定位单元的变形。如果定位单元经受了大的温度 变化，定位单元的变形也可源于定位单元自身的热变化。这样的变形会导致包括在定位单元中或由定位单元承载的元件(例如，定位单 元的名义中心，用于检测沿定位轴的位置的检测器、用于检测基板等等上的参考标记的 照相机以及一个或多个工作头，例如，部件安装头和/或分配头)的相对位置和取向的改 变。定位单元所承载的不同的元件之间的相对位置的改变(即，偏移)是不希望的，因为其可能对工作头的定位精度具有不利影响，由此会导致制造精度的降低以及由修正误 差导致的制造速度的降低。
技术实现思路
本专利技术的 目的为提供一种用沿轴定位定位单元的改善的定位系统。通过提供具有在独立权利要求中限定的特征的定位系统来实现该目的和其他目 的。在从属权利要求中限定了优选实施例。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于沿纵轴定位定位单元的定位系统。所 述定位系统包括直线导引装置，用于实现平行于所述轴的直线导引运动，其中所述定 位单元被操作地连接到所述导引装置。此外，所述定位系统包括电动机，其中所述电动 机包括操作地连接到所述直线导引装置的移动电动机构件和平行于所述轴延伸的长固定 电动机构件。所述移动电动机构件适于沿所述固定电动机构件移动以提供平行于所述轴 的运动。此外，所述定位系统还包括力传送装置，其操作地将所述移动电动机构件连接 到所述定位单元。所述力传送装置被设置为提供所述定位单元与所述移动电动机构件之 间的接合。所述接合沿平行于所述轴的方向是刚性的以瞬时传送直线力并且沿除平行于 所述轴的所述方向之外的方向是弹性的，由此减小或消除由所述电动机的热膨胀导致的 力传送到所述定位单元。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于将电子部件安装到基板的部件安装设 备，所述设备具有根据上述段落的定位系统。根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于将粘性介质的单独的滴喷射分配到基 板上的喷射设备，所述设备具有根据上述段落的定位系统。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于将粘性介质分配到基板上的分配设 备，所述设备具有根据上述段落的定位系统。因此，本专利技术基于使用力传送装置，该力传送装置将定位单元操作地连接到用 于沿直线运动方向的直线运动的电动机，其中所述力传送装置在所述移动电动机构件与 所述定位单元之间提供了沿平行于所述轴的方向(即直线运动方向)为刚性的半刚性接 合，以及其中所述接合沿所有其他方向是弹性的。由此，在操作所述定位系统期间，所 述移动电动机构件的直线驱动力可以被直接传输到所述定位单元。此外，可以补偿由热 膨胀导致的所述移动电动机构件的任何变形，以允许所述移动电动机构件与所述定位单 元之间的相对空间距离变化，由此，所述定位单元的取向和形状不会受到所述移动电动 机构件的热变形的影响。结果，消除了由定位单元承载的单独的元件的相对位置改变而 导致的上述不利影响，从而在制造工艺期间保持高操作精度。应注意，这是使用的术语“半刚性”旨在表示具有某种程度的刚性或在某些部 分中是刚性的元件。此外，应注意，这里使用的术语“弹性”旨在表示在经受变形力之 后能够回复其形状的元件。因此，所述力传送装置的半刚性接合是部分刚性的，即，接 合沿直线运动方向是刚性的。此外，在操作定位系统期间，热引起的力会影响接合，这 需要被考虑，否则，将影响力传送装置的希望的功能。因而，半刚性接合由此沿除刚性 方向之外的方向是弹性的，以弹性吸收该力。当定位系统此后进入休息状态时，该力通 过冷却系统而消失，由此将半刚性接合恢复到其初始形状和形式。同样，应注意，这里使用的术语“定位单元”旨在表示将被设置在特定位置的 元件。在下面描述并示出的实施例中，术语定位单元表示用于定位旨在在基板上设置部 件的拾取头或设置头的单元，即，在元件安装设备中。然而，还可以设置定位单元以 定位喷射分配设备中的喷射分配头、用于常规分配的设备中的分配头，或在一些实施例 中，又适于定位其他定位单元的单元。根据本专利技术的解决方案的显著优点为，定位单元可以被沿轴精确并高速度地定 位，而不管旨在用于沿直线导引装置(即，沿轴)驱动定位单元的移动电动机构件的由热 引起的变形。在所有的高速并精确定位系统中，电动机的驱动构件，即，移动电动机构 件产生的热会影响其相对于直线导引装置的位置，进而通过中间力传送连接而影响定位 单元，例如，相对于导引装置偏移定位单元。在本专利技术的定位系统中，由于力传送装置 的组合的刚性和弹性接合特征，可以减小由热引起的偏移力，并且在某些情况下，甚至 可以消除偏移力，确保定位单元精确而快速的定位。在操作定位系统期间，当沿轴来回移动时，所述定位单元基本上相对于所述轴 沿正交于所述轴的方向是固定的。由此，将定位单元的空间运动限制为沿轴的运动，从 而确保了定位单元的精确定位。根据本专利技术的实施例，所述系统包括沿所述轴延伸的长梁，以及所述直线导引 装置被附接到所述梁，以便直线导引装置可以提供沿所述轴(即，沿直线运动方向)的直 线运动。所述梁(优选由刚性材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于沿纵轴定位定位单元的定位系统，所述定位系统包括：直线导引装置，用于实现平行于所述轴的直线导引运动，所述定位单元被操作地连接到所述导引装置；电动机，包括操作地连接到所述直线导引装置的移动电动机构件和平行于所述轴延伸的长固定电动机构件，所述移动电动机构件适于沿所述固定电动机构件移动以提供平行于所述轴的运动；以及力传送装置，其操作地将所述移动电动机构件连接到所述定位单元，其中所述力传送装置被设置为提供所述定位单元与所述移动电动机构件之间的接合，所述接合沿平行于所述轴的方向是刚性的以瞬时传送直线力，并且沿除平行于所述轴的所述方向之外的方向是弹性的，由此减小或消除由所述电动机的热膨胀导致的力传送到所述定位单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：N于曼，R埃克斯森，
申请(专利权)人：麦德塔自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE