帶有真空抓鉗的構件安裝裝置的製作方法
2023-05-19 01:14:06
專利名稱：帶有真空抓鉗的構件安裝裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種構件的安裝裝置，尤其在為基底裝配電元件的裝置中，該安裝裝置帶有至少一個可定位的構件安裝頭，帶有一個與安裝頭的一個真空抓鉗對應的抽吸空氣的噴射泵用於為真空抓鉗產生真空，還帶有至少一個受熱的對應安裝頭的功能單元，其中噴射泵具有一個用於逸出空氣的排出口。
例如在為印刷電路板裝配電元件時通常藉助一個可定位的裝配頭的真空抓鉗在一個元件輸送機構上抓取元件，運到印刷電路板上的一個預定位置上。
由EP 0 768 020 B已知為此所需的真空是藉助一個對應於裝配頭的噴射泵來產生。通常，所需的壓縮空氣來自建築物中現有的壓縮空氣設備並通過軟管輸送給裝配頭。噴射泵主要有一個文邱裡噴嘴(Venturiduese)，在其最窄的部位連接一根真空管道。文邱裡噴嘴的橫截面輪廓應使從主流道出來的空氣只有很小的過壓。這個很小的過壓是必需的，以便能夠克服被連接的消聲器的流動阻力。
由DE 19857331 C已知一種用於基底的裝配裝置，帶有一個可在兩個坐標方向移動的裝配頭，該裝配頭通過一根壓力管道供給壓縮空氣，該壓縮空氣藉助裝配頭中的一個抽吸泵轉化為吸入空氣。裝配頭在一個可線性移動的定位臂上移動，該定位臂藉助一個線性馬達驅動。為了使定位臂遠離其餘熱，在線性馬達附近在定位臂的根部設置孔，壓縮空氣通過該孔，從而受熱。
由EP 1 121 010 A還已知一種裝配頭，該裝配頭通過一個線性馬達沿著一個線性導軌移動。該裝配頭具有一個轉塔，在該轉塔上星狀凸起的抓鉗藉助一個電動機可以周期性循環轉動。為了使這樣一種裝配頭能夠以較高的時節拍頻率從而較大的加速度或減速度運轉，應使可動質量儘可能小。這意味著電驅動器必須儘可能小和儘可能輕，這會導致熱載很高。例如，固定在裝配頭上的線性馬達的線圈單元必須不僅施加加速力而且施加制動力和夾持力並相應地被通以電流。全部的能量轉化為熱，這作用於周圍環境。與此相關的定位部件的溫度波動會導致變形，這種變形會破壞裝置的定位精確性，也會導致導軌和軸承內的應力，從而縮短壽命。
儘管已知電驅動器具有散熱片和冷卻通道，該冷卻通道例如以移動的空氣流促進熱交換。但是，由於驅動器位於一個封閉的外殼內，周圍溫度升高，這種不利的作用也會影響到其他驅動器和定位機構，也會影響到一起運轉的風扇。
本發明的任務是改善上述熱狀況。
該任務是通過權利要求1所述的發明來解決的。通過利用噴射泵的廢氣來冷卻裝配頭上的電裝置，無需另外的管道或風扇。
噴射泵所需的壓縮空氣通常來自一個外部的壓縮空氣設備，其中被壓縮的空氣在到達管道之前已經冷卻到環境溫度。在噴射泵中，壓縮空氣從例如4.5巴降壓到1.2巴，其中被降壓的空氣冷卻到低於環境溫度水平以下。由此當空氣吸收驅動器的損耗熱時溫度升高到略高於環境溫度水平。驅動器散熱良好，從而其尺寸可以顯著減小，而不會導致內部過熱。外部的空氣輸入使外殼內的空氣受擠壓，其中溫度高的區域特別良好地被衝洗，其餘熱被向外輸送。
本發明的優選實施形式由權利要求2至7給出。
權利要求2限定的改進方案是基於電子裝置的布置越來越多分散。例如可以藉助一個位於安裝頭上的電子裝置處理安裝頭上的攝像機的圖像數據，以縮減後的範圍繼續傳輸給一個外部的電子裝置。這樣一種電子單元要求一個能夠承受較高熱負荷的大功率的處理器。這樣一種處理器無需明顯的附加費用可以藉助噴射泵的廢氣冷卻。
上述同樣適用於權利要求3至5所要求的驅動單元，該驅動單元應具有儘可能小的功率重量比，這藉助有效的冷卻實現。
在一個沒有自己的驅動器而是例如藉助一個齒圈在一個線性導軌內移動的安裝頭中，按照權利要求6所述，可以利用用於冷卻儘可能緊湊的轉塔旋轉驅動器的廢氣。
按照權利要求7所述的分流器可以同時冷卻多個用電器例如線性驅動器和旋轉驅動器。
下面藉助附圖
中示出的實施例更詳細地描述本發明。
所示附圖示意地示出了按照本發明的用於為基底2裝配電元件3的安裝頭的一個側視圖。安裝頭1在一個線性導軌4中藉助一個線性馬達可以垂直於圖示平面在一個定位臂5上移動，該線性馬達由一個線圈單元6和一個磁軌7構成，磁軌在定位臂5上沿著線性導軌4的方向延伸。線圈單元6包括一個裝有澆注線圈8的鐵芯9和一個包在外面的外殼10。在帶有線圈澆注材料的鐵芯9和外殼內壁之間有一圈貫通的很窄的縫隙，該縫隙通過一個進氣口11與安裝頭1相連。
安裝頭具有一個定子12，在該定子上可旋轉地支承一個轉塔13，該轉塔具有星狀凸起的真空抓鉗14。轉塔13可以藉助一個電動的旋轉驅動器15步進地轉動，使每一個元件3都能夠到達基底2上方的一個安放位置並下降到基底上。定子12有一個接到一根壓縮空氣管道16上的噴射泵17，該噴射泵通過一根真空管道18與真空抓鉗14連接。噴嘴形的噴射泵17的主流道通到一個空氣通道形式的空氣引導機構19中，該空氣通道在一個分流器20中被分成兩個方向的分支。其中一個分支通到電旋轉驅動器15並冷卻該驅動器，這裡沒有示出。另一個分支通到線圈單元6的進氣口11，並在這裡沿著外殼內壁分布在環繞的縫隙中。這就使沿著鐵芯9和線圈8的澆注材料的熱交換面很大，從而具有很高的冷卻效果。此外，所述縫隙使外殼相對受熱的鐵芯9熱絕緣，從而斷開了大面積的傳熱引起的熱耦合。
附圖標記表1 安裝頭2 基底3 元件4 線性導軌5 定位臂6 線圈單元7 磁軌8 線圈9 鐵芯10 外殼11 進氣口12 定子13 轉塔14 真空抓鉗15 旋轉驅動器16 壓縮空氣管道17 噴射泵18 真空管道19 空氣引導機構20 分流器
權利要求
1.用於構件的安裝裝置，尤其在為基底(2)裝配電元件(3)的裝置中，帶有至少一個可定位的用於構件的安裝頭(1)，一個與安裝頭(1)的一個真空抓鉗(14)對應的抽吸空氣的噴射泵(17)用於為真空抓鉗(14)產生真空，還帶有至少一個受熱的對應安裝頭的功能單元(6，15)，其中噴射泵(17)具有一個用於逸出空氣的排出口，其特徵在於，從排出口逸出的廢氣通過一個空氣引導機構(19)送到受熱的功能單元。
2.按照權利要求1所述的安裝裝置，其特徵在於，功能單元是電子組件。
3.按照權利要求1或2所述的安裝裝置，其特徵在於，功能單元是定位裝配頭(1)的電動驅動單元(6)。
4.按照權利要求3所述的安裝裝置，其特徵在於，所述驅動單元是一個線性馬達的線圈單元(6)。
5.按照權利要求4所述的安裝裝置，其特徵在於，可移動的安裝頭(1)與線圈單元(6)固定連接，安裝頭(1)中的空氣引導機構(19)是空氣通道。
6.按照前述權利要求之一所述的安裝裝置，其特徵在於，在安裝頭(1)的一個轉塔(13)上夾持多個真空抓鉗(14)，噴射泵(17)的排出口通過空氣引導機構(19)與轉塔的一個旋轉驅動器(15)連接。
7.按照前述權利要求之一所述的安裝裝置，其特徵在於，空氣引導機構(19)具有一個分流器(20)，用於將廢氣分配給不同的功能單元。
全文摘要
一種安裝頭，具有用於元件(3)的真空抓鉗(14)。所需的真空藉助一個噴射泵(17)產生，其廢氣用來冷卻電動驅動器(6，15)。無需附加的費用就能良好冷卻所述驅動器。
文檔編號H05K13/04GK1703941SQ02823927
公開日2005年11月30日 申請日期2002年11月4日 優先權日2001年11月29日
發明者W·安德施 申請人:西門子公司