[發明專利]以氣動方式確定元件相對于元件拾取裝置的高度位置

有效

• 申請號: 201210494671.9
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103159024A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 卡普芬格·恩斯特;巴赫塔勒·托馬斯
• 申請（專利權）人: 先進裝配系統有限責任兩合公司
• 主分類號: B65G47/91
• 分類號: B65G47/91
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

技術領域

本發明為一項貼片技術領域的發明。具體來說，本發明涉及確定元件相對于元件拾取裝置高度位置的一種工序和一種系統，以及一種用具有一個吸氣道的元件拾取裝置拾取元件的工序。此外，本發明還涉及一種控制裝置和電腦程序，該控制裝置和電腦程序可用于完成上述確定元件相對于元件拾取裝置高度位置以及/或者通過具有一個吸氣道的元件拾取裝置拾取元件的工序。

背景技術

在表面貼裝技術（SMT）的范疇之內，貼裝頭從元件拾取處拾取待進行表面貼裝的元件，并將其放置在元件基板上預先確定的位置上。

在本文件中，“元件基板”這一概念可理解各種可進行貼裝的基板，尤其是電路，而且此種電路板基板可為硬性及軟性電路板。

在本文件中，“元件”這一概念可理解為任何可置于元件基板上進行貼裝的元件，尤其是指具有兩極或多極的表面貼裝技術元件（SMT元件）或者是高集成的平整元件，后者如球柵陣列、裸芯片組件或倒裝芯片等。此外，“元件”還可理解為接線插腳、插頭、軸套等機械元器件以及發光二極管、光敏二極管等光電元件。最后，“元件”還可包括超高頻射識別芯片（RFID-Chips）等，此種芯片可用于所謂的發射機應答器。

由于電子組件不斷微型化以及電子產品市場上的價格壓力，現代化貼片機的在貼裝精度及速度方面也面臨愈來愈高的要求。貼裝速度提高導致的后果在于，較小的元件在被元件運送裝置接入以及/或者在放置在元件基板時將承受過高的機械壓力，因此元件和承載著元件的底板可能遭受損壞或至少是發生變形。而元件在高速貼裝過程中受到的機械壓力主要是基于這樣一個事實，即即便是非常柔和地進行工作的貼裝頭在放置元件時也會對元件施加約1牛頓大小的靜止壓力。而對于邊緣長度在0.5毫米范圍之內的微小元件而言，即使是1牛頓的壓力也足以使元件以及/或者元件底板遭受機械損害。降低放置元件的速度當然能夠減小拾取或放置元件時所產生的機械壓力，但這將不利于提高貼裝速度，因而也有悖于前文所述的對現代化的貼片機貼裝效率的高要求。不難理解，這里所說的高“貼裝效率”是指在一定的時間單位內能夠盡可能貼裝更多數量的元件。

此外，就一次無瑕疵的貼裝作業而言，所有參與貼裝的部件之間的相對高度位置都必須得以確認。尤其是，為完全正確地拾取元件，就必須能夠確認元件傳送裝置（通常又被稱作進料馬達）相對于相應貼裝頭的高度位置。與此同時，我們都知道，特別是當元件傳送裝置與貼裝頭對接之后，元件傳送裝置相對于貼裝頭的高度位置、以及在元件拾取處待拾取的元件的吸附表面相對于貼裝頭的高度位置必須得以確認，而在確認了上述（相對）高度位置的基礎上，才可能對由貼裝頭和與貼裝頭對接上的元件傳送裝置所構成的系統進行測定。

在目前已有的貼裝工序中，貼裝頭的元件拾取裝置的高度位置可由貼片機的控制器精確識別，同時，該元件拾取裝置在一個微小但不容忽視的能夠產生放置作用的力的推動下，由上方向下被推送至由元件傳送裝置傳送而來的待安裝的元件上。這時，通過一個傳感器可以確定元件拾取裝置完成（力推動下的）元件拾取作業時的精確高度位置。一般來說，元件拾取裝置會（可移動地）安裝在貼裝頭上，而根據貼裝頭種類的不同，所采用的確定元件拾取裝置高度位置的傳感器也不同，即可能是一個負責元件拾取裝置垂直方向移動的z軸驅動器的電流傳感器，或者是一個所謂計量系統的計數器等。但是，由于所謂的“z軸”——即z軸傳動器再加一個傳導裝置——所產生的自身摩擦往往會導致錯誤的測量結果，因此高度位置測定的結果也不夠準確。

發明內容

本發明的任務在于，對由元件傳送裝置準備就緒的待安裝的元件的相對高度位置更好地進行確認，并著重于提高測定精確度。

本發明的任務將由獨立權利要求中所述對象完成。本發明具有優勢的一些實現形式則在非獨立的權利要求中進行描述。

根據本發明的第一個方面，本文件將闡明一種確認元件拾取裝置在拾取元件時相對于元件的適宜高度位置的工序。所闡述的工序將包括（a）對處于元件上方的元件拾取裝置的第一高度進行定位，并在元件拾取裝置的吸氣道內設置低壓；（b）令元件拾取裝置向元件移動；（c）在移動元件拾取裝置的過程中測量氣動強度（pneumatische?Gr??e），這一氣動強度對吸氣道中的氣流具有指示作用；（d）識別氣動強度的變化，這種變化可體現出吸氣道中的氣流所受到的阻礙；（e）確定氣動強度發生變化時元件拾取裝置的第二相對高度。