[发明专利]定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及电路板制作领域。更具体而言，本发明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。

本发明还涉及部件安装器和包括上述定位系统的喷射器。

背景技术

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x和y方向或沿x和y轴(即，在电路板的通常的水平面中)以及沿z方向或沿z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z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。

发明内容

本发明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。

根据本发明的第一方面，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。

根据本发明的第二方面，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。

根据本发明的第三方面，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。

根据本发明的第四方面，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。