專利名稱：定位系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電路板制作領域。更具體而言，本發(fā)明涉及用于沿著沿軸延伸的長梁來定位定位單元的定位系統。本發(fā)明還涉及部件安裝器和包括上述定位系統的噴射器。
背景技術：
通常，在制造和組裝電路板的領域中，通過拾取和放置或部件安裝設備在諸如 印刷電路板(PCB)的基板的特定位置上安裝電子部件。通過通常稱為拾取頭或部件安 裝頭的工作頭，從部件饋送器的儲料盒拾取電子部件并將其定位在基板上，以便機械和/ 或電連接到基板。在將部件設置在基板上之前，基板典型地具有在基板上的精確確定的位置處的 形式為焊料漿糊或膠的粘性介質，其中在該精確確定的位置處部件將被設置并附接到基 板。典型地，通過絲網印刷、分配(dispensing)或噴射來提供對粘性介質的施加。典型 地，通過也稱為分配或噴射頭的工作頭來提供這樣的分配或噴射。沿χ和y方向或沿χ和y軸(即，在電路板的通常的水平面中)以及沿ζ方向或 沿ζ軸(即，垂直于并通常正交于電路板的平面)，提供工作頭的伺服受控直線運動。對 于用于噴射的工作頭，可能不需要提供工作頭沿ζ方向的運動，然而這對于分配和部件安 裝頭而言卻是重要的。電子電路的連續(xù)小型化持續(xù)增加了對于更精確地設置部件和用于附接部件的粘 性介質的需求。為了滿足該需求并同樣增加制造速度，提供了更強大的直線電動機，優(yōu) 選地，該電動機被設置為接近工作頭以減小或消除運動傳輸的影響。然而，將更強大的 直線電動機設置為接近工作頭的缺點為，接近實際定位位置產生了過量的熱。這導致定 位系統零件的熱膨脹，其對定位設置精度具有不利影響。在具有固定電動機構件和與其共同操作的可移動電動機構件的常規(guī)直線電動機 裝置中，驅動可移動電動機構件具有多個鐵芯，鐵芯具有卷繞在其上的銅纜(即，電感 器)。相對設置的固定電動機構件具有多個在沿軸的行中設置的磁性元件。優(yōu)選地， 這些磁性元件在角度上可調整或是傾斜的，由此提供更精確和連續(xù)的直線運動。在操作 期間，電流通過圍繞芯的電路線圈來回流動，由此產生會導致移動電動機構件熱膨脹的 熱。因此，在希望用于精確而快速的直線運動的定位系統中使用的直線電動機裝置會產 生大量的熱。熱導致移動電動機構件膨脹，可能彎曲，這會導致到其連接的定位單元的 通過內建應力的應變連接，這進而導致定位單元的變形。如果定位單元經受了大的溫度 變化，定位單元的變形也可源于定位單元自身的熱變化。這樣的變形會導致包括在定位單元中或由定位單元承載的元件(例如，定位單 元的名義中心，用于檢測沿定位軸的位置的檢測器、用于檢測基板等等上的參考標記的 照相機以及一個或多個工作頭，例如，部件安裝頭和/或分配頭)的相對位置和取向的改 變。定位單元所承載的不同的元件之間的相對位置的改變(即，偏移)是不希望的，因為其可能對工作頭的定位精度具有不利影響，由此會導致制造精度的降低以及由修正誤 差導致的制造速度的降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的 目的為提供一種用沿軸定位定位單元的改善的定位系統。通過提供具有在獨立權利要求中限定的特征的定位系統來實現該目的和其他目 的。在從屬權利要求中限定了優(yōu)選實施例。根據本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于沿縱軸定位定位單元的定位系統。所 述定位系統包括直線導引裝置，用于實現平行于所述軸的直線導引運動，其中所述定 位單元被操作地連接到所述導引裝置。此外，所述定位系統包括電動機，其中所述電動 機包括操作地連接到所述直線導引裝置的移動電動機構件和平行于所述軸延伸的長固定 電動機構件。所述移動電動機構件適于沿所述固定電動機構件移動以提供平行于所述軸 的運動。此外，所述定位系統還包括力傳送裝置，其操作地將所述移動電動機構件連接 到所述定位單元。所述力傳送裝置被設置為提供所述定位單元與所述移動電動機構件之 間的接合。所述接合沿平行于所述軸的方向是剛性的以瞬時傳送直線力并且沿除平行于 所述軸的所述方向之外的方向是彈性的，由此減小或消除由所述電動機的熱膨脹導致的 力傳送到所述定位單元。根據本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于將電子部件安裝到基板的部件安裝設 備，所述設備具有根據上述段落的定位系統。根據本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于將粘性介質的單獨的滴噴射分配到基 板上的噴射設備，所述設備具有根據上述段落的定位系統。根據本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于將粘性介質分配到基板上的分配設 備，所述設備具有根據上述段落的定位系統。因此，本發(fā)明基于使用力傳送裝置，該力傳送裝置將定位單元操作地連接到用 于沿直線運動方向的直線運動的電動機，其中所述力傳送裝置在所述移動電動機構件與 所述定位單元之間提供了沿平行于所述軸的方向(即直線運動方向)為剛性的半剛性接 合，以及其中所述接合沿所有其他方向是彈性的。由此，在操作所述定位系統期間，所 述移動電動機構件的直線驅動力可以被直接傳輸到所述定位單元。此外，可以補償由熱 膨脹導致的所述移動電動機構件的任何變形，以允許所述移動電動機構件與所述定位單 元之間的相對空間距離變化，由此，所述定位單元的取向和形狀不會受到所述移動電動 機構件的熱變形的影響。結果，消除了由定位單元承載的單獨的元件的相對位置改變而 導致的上述不利影響，從而在制造工藝期間保持高操作精度。應注意，這是使用的術語“半剛性”旨在表示具有某種程度的剛性或在某些部 分中是剛性的元件。此外，應注意，這里使用的術語“彈性”旨在表示在經受變形力之 后能夠回復其形狀的元件。因此，所述力傳送裝置的半剛性接合是部分剛性的，即，接 合沿直線運動方向是剛性的。此外，在操作定位系統期間，熱引起的力會影響接合，這 需要被考慮，否則，將影響力傳送裝置的希望的功能。因而，半剛性接合由此沿除剛性 方向之外的方向是彈性的，以彈性吸收該力。當定位系統此后進入休息狀態(tài)時，該力通 過冷卻系統而消失，由此將半剛性接合恢復到其初始形狀和形式。
同樣，應注意，這里使用的術語“定位單元”旨在表示將被設置在特定位置的 元件。在下面描述并示出的實施例中，術語定位單元表示用于定位旨在在基板上設置部 件的拾取頭或設置頭的單元，即，在元件安裝設備中。然而，還可以設置定位單元以 定位噴射分配設備中的噴射分配頭、用于常規(guī)分配的設備中的分配頭，或在一些實施例 中，又適于定位其他定位單元的單元。根據本發(fā)明的解決方案的顯著優(yōu)點為，定位單元可以被沿軸精確并高速度地定 位，而不管旨在用于沿直線導引裝置(即，沿軸)驅動定位單元的移動電動機構件的由熱 引起的變形。在所有的高速并精確定位系統中，電動機的驅動構件，即，移動電動機構 件產生的熱會影響其相對于直線導引裝置的位置，進而通過中間力傳送連接而影響定位 單元，例如，相對于導引裝置偏移定位單元。在本發(fā)明的定位系統中，由于力傳送裝置 的組合的剛性和彈性接合特征，可以減小由熱引起的偏移力，并且在某些情況下，甚至 可以消除偏移力，確保定位單元精確而快速的定位。在操作定位系統期間，當沿軸來回移動時，所述定位單元基本上相對于所述軸 沿正交于所述軸的方向是固定的。由此，將定位單元的空間運動限制為沿軸的運動，從 而確保了定位單元的精確定位。根據本發(fā)明的實施例，所述系統包括沿所述軸延伸的長梁，以及所述直線導引 裝置被附接到所述梁，以便直線導引裝置可以提供沿所述軸(即，沿直線運動方向)的直 線運動。所述梁(優(yōu)選由剛性材料構成)為定位系統提供了剛性，由此進一步確保了定 位單元的直線運動精度。在本發(fā)明的又一實施例中，所述直線導引裝置包括平行于所述軸設置的至少兩 個長導引部分。由此，所述定位單元通過接合的至少兩個點連接所述導引裝置。結果， 分布將定位單元操作地連接到導引裝置的力，由此獲得平滑的直線運動和應力的減小， 該應力歸因于在定位單元的往復運動期間產生的慣性。該長導引部分可以為，例如，一 對平行設置的導引軌。該導引部分還可以附接到所述梁，并且在一些實施例中，包括平 行于所述軸的上和下長直線導引部分。然而，在一些實施例中，直線導引裝置可包括單 個直線導引件。根據本發(fā)明的又一實施例，所述定位單元和移動電動機構件被通過至少兩個導 引接合托架(carriage)而分別操作地連接到所述直線導引裝置。該托架空間地分別將所 述移動電動機構件和所述定位單元鎖定到所述導引裝置，例如，所述至少兩個長導引部 分，該鎖定的方式為僅僅允許沿所述導引裝置的直線運動。在上和下長直線導引部分的 情況下，至少通過上和下導引接合托架從所述上和下導引部分分別懸掛所述移動電動機 構件和定位單元。在又一實施例中，所述定位單元或所述移動電動機構件至少分享一個共用導引 接合托架。換言之，所述定位單元和移動電動機構件均被連接到共用托架。在其中定位 單元和移動電動機構件分享一個共用導引接合托架并均被分別連接到至少另一托架的裝 置中，定位單元可以相對于移動電動機構件部分地獨立移動，意義在于定位單元不受移 動電動機構件的由熱引起的膨脹的影響。由此，該裝置確保了最終的精確直線運動。根據另一實施例，通過彈性定位單 元保持件將定位單元附接到導引接合托架， 由此可以減小或消除由所述電動機的熱膨脹導致的力通過所述托架傳送到所述定位單元。該彈性定位單元保持件可以具有各種形狀以提供保持件的彈性特征或特性。然而， 當沿軸來回移動時，定位單元保持件提供了沿正交于所述軸的方向相對于所述軸的基本 上的剛性固定。定位單元保持件沿平行于所述軸的方向(即，移動方向)是彈性的。具體 地，在本發(fā)明的又一實施例中，由移動電動機構件和定位單元分享至少兩個共用托架， 其中兩個托架被設置在共用直線導引部分上，定位單元保持件彈性減小和吸收由例如移 動電動機構件的熱致膨脹導致的與應力相關的力。由此減小或消除了在定位單元中的與 應力相關的力，確保了定位單元的空間完全性(dimen sion alintegrity)。在根據本發(fā)明的定位系統的又一實施例中，定位單元和移動電動機構件至少分 享兩個上導引接合托架和兩個下導引接合托架。此外，所述移動電動機構件被固定地附 接到所述兩個上導引托架并通過彈性移動電動機保持件附接到所述下導引接合托架，或 反之亦然，以及所述定位單元被通過彈性定位單元保持件附接到導引接合托架。優(yōu)選 地，所述彈性移動電動機保持件提供沿正交于所述軸的方向的彈性特征。此外，并如上 所述，附接到所述上托架的所述彈性定位單元保持件優(yōu)選沿平行于所述軸的移動方向是 彈性的。附接到下托架的彈性定位單元保持件基本上沿所有方向是彈性的。在根據本發(fā)明的定位系統的另一實施例中，所述定位單元和所述移動電動機構 件具有單獨的導引接合托架。此外，所述移動電動機構件被固定地附接到至少一個上托 架并通過彈性移動電動機保持件附接到至少一個下托架，以及所述定位單元被固定地附 接到又一上和下托架。由于提供了單獨的托架，因而可以消除對于用于將所述定位單元 附接到所述托架的彈性保持件的需要。然而，該力傳送裝置可以仍然彈性吸收所述移動 電動機構件的任何不希望的由熱導致的力。根據本發(fā)明的定位系統的另一實施例，所述移動電動機構件被設置在固定電動 機構件與定位單元之間。優(yōu)選地，使所述移動電動機構件沿平行于軸的方向相對于所述 定位單元居中。由此，所述定位單元和所述移動電動機構件分享所述直線導引裝置的共 用縱向空間部分。由此，以空間有效的方式使用梁的長空間，從而確保梁的整個長度可 以用于定位所述定位單元。在根據本發(fā)明的定位系統的另一實施例中，所述系統還包括冷卻裝置，用于將 熱導離所述移動電動機構件，從而限制由熱導致的電動機的變形或膨脹，以及防止可能 的過熱。此外，在一些實施例中，所述冷卻裝置被安裝到所述移動電動機構件，以便所 述移動電動機構件被通過所述冷卻裝置而操作地連接所述直線導引裝置。由此，在該實 施例中，上述移動電動機保持件將所述冷卻裝置連接到所述導引裝置。這些保持件可構 成冷卻裝置的一部分，或可選地，如上所述，為單獨的元件。所述冷卻裝置被形成為優(yōu) 選通過使用凸緣(flange)裝置實現熱轉移效果。可選地，所述裝置包括用于從所述移動 電動機構件和冷卻裝置去除被加熱的空氣的氣流產生裝置，例如吸氣裝置。由此，空氣的氣流優(yōu)選由氣流產生裝置提供，例如，單獨的吸力或吹力產生裝 置。然而，應注意，還可以使用在部件安裝和分配設備中常規(guī)提供的壓縮空氣的源。提供用于將熱從所述移動電動機構件導離的冷卻裝置還防止了熱從移動電動機 構件傳遞到定位單元。由此，可以防止由所述移動電動機構件產生的熱導致的定位單元 的部分的由熱引起的變形。此外，在冷卻裝置設置在所述移動電動機構件與所述定位單 元之間的實施例中，作為結果，冷卻裝置被設置在梁與定位單元之間，由此防止了熱從所述梁傳遞到所述定位單元。因此，在所述移動電動機構件與所述定位單元之間提供 冷卻裝置打斷了熱從電動機以及從所述梁的傳遞，由此防止了由熱導致的定位單元的變 形。可以通過各種方式形成上述保持件，例如，單獨地設置，一起設置或組合地設 置。優(yōu)選地，所述保持件被一體地形成，但卻被形成為在系統的各部分之間保持單獨的 機械特性，例如，剛性或彈性特征。組合所述移動電動機構件和所述定位單元保持件的 一體的保持件確保了容易的制造。如本領域的技術人員所預想的，即使說明涉及在制造和裝配電路板領域內的定 位系統，例如，用于部件安裝、噴射和分配設備，這里公開的本發(fā)明還可以應用于其他 定位系統。特別地，本發(fā)明基本上可以應用于需要高精度下的高操作頻率的任何定位系 統，即，定位單元的往復運動的頻率，其中定位系統的元件會經受由熱(例如，由直線 電動機產生的熱)引起的位置和形狀變化。此外，在本發(fā)明的發(fā)明內容和下列對優(yōu)選實施例的描述中，描述了部件安裝設 備和形式為部件安裝頭或拾取頭的對應的工作頭，部件安裝設備可以由噴射分配或常規(guī) 分配設備代替，以及對應的工作頭可由噴射頭或分配頭代替。此外，例如，通過沿χ和y軸移動工作頭或沿χ軸移動工作頭并沿y軸移動基板 來提供對工作頭沿相對于基板的χ和y方向的定位。通過沿χ和y方向二者移動工作頭來 提供基板與工作頭之間的相對移動的定位系統通常稱為門架系統(gantry system)，而工作 頭沿χ移動而基板沿垂直軸移動的系統稱為分軸系統(split-axis system)。應注意，本發(fā) 明不局限于任何特定的定位系統。相反，本發(fā)明可以應用于任何適宜類型的定位系統， 包括門架和分軸類型的定位系統。本發(fā)明的關于組織和操作方法的特征以及其進一步的目的和優(yōu)點，將可以通過 接合附圖的下列描述而被更好地理解。應清楚地理解，附圖用于示例和描述的目的，而 不旨在限定本發(fā)明的限制。在結合附圖閱讀了下列描述之后，將更好地理解通過本發(fā)明 獲得的這些和其他目的及其提供的優(yōu)點。


將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中圖1為包括根據本發(fā)明的實施例的定位系統的部件安裝設備的示意性透視圖；圖2為根據本發(fā)明的實施例的定位系統的平面圖；圖3為圖2的定位系統的側視圖；圖4a為根據本發(fā)明的實施例的冷卻裝置的平面圖；圖4b為圖4a的冷卻裝置的另一平面視圖；圖5為本發(fā)明的另一實施例的前視圖；以及圖6為本發(fā)明的又一實施例的前視圖。
具體實施例方式現在，將結合附圖進一步描述本發(fā)明。應該注意，即使示例和描述了部件安裝 設備中的定位系統，本發(fā)明也可以應用于其他應用的定位系統。這樣的應用包括但不不限于，噴射分配和常規(guī)分配設備。由此，在下面描述的設備可以為部件安裝設備、噴射 設備、常規(guī)分配設備、其組合或對精確定位具有高需求的其他設備。圖1是示意性地示出了用于在印刷電路板121上安裝電子部件的部件安裝或拾取 和放置設備100。該部件安裝設備的定位系統具有分軸類型，其中設備包括由箭頭“X” 指示的第一軸和由箭頭“y”指示的第二軸，承載工作或安裝頭112和感測裝置113的定 位單元106沿第一軸移動，以及提供加工表面或加工區(qū)域并承載將在其上安裝部件的電 路板121或其他適宜的基板的運輸臺(wagon) 116沿第二軸移動。χ和y軸基本上是正交 的。由此，設備100包括用于在相對于電路板121的希望的位置處定位工作頭112的定 位系統。此外，定位系統包括用于移動定位單元106和運輸臺或板載體116的直線電動機 (未示出)。設備100還包括用于控制直線電動機的控制單元(未示出)，例如，微處理 器。工作頭112用于從部件饋送器儲料盒50拾取部件并將其放置到電路板121上。感 測裝置113(同樣在示例的實施例中)的形式為照相機113，其被連接到圖像處理系統，并 用于校準定位系統和驗證電路板的位置和取向。電路板設計確定了電路板121上的電路的布局和不同部件的希望位置。這些位 置被輸入拾取和放置設備并轉換為名義或設備坐標。在運輸臺116上設置電路板121，該 電路板121被根據確定的布局印刷并在用于電子部件的各希望的位置處具有焊料漿糊、 熔接劑或粘合劑。設備的控制系統控制定位系統，以便工作頭112從部件饋送器的部件 源或儲料盒50拾取正確類型的部件，并根據確定的布局在電路板121的希望的位置處定 位部件。經拾取的部件在由安裝頭112保持時的精確保持位置由單獨的照相機(未示出) 確定，并且當在將部件放置在電路板上之前拾取部件時，設備會補償任何的位置或取向 偏移。參考圖2，示出了定位系統102，其中定位單元106通過沿長梁104延伸的直線 導引裝置或直線導引件105而可以移動地懸掛。如上所述，直線電動機130提供了定位單 元的移動或運動。直線電動機130包括可移動的構件或移動電動機構件130a和固定構件 或固定電動機構件130b，其中中間間隔131 (圖3)將可移動構件130a與固定構件130b分 離。應該理解，除了這里描述的電動機之外，還可以使用其他常規(guī)直線電動機。此外， 用于傳送在可移動構件130a中產生的熱的冷卻裝置132通過導熱夾層(未示出)(例如， 粘合劑)連接到可移動直線電動機構件130a?？蛇x地，還可以采用導熱材料的中間層， 通過諸如螺絲、螺栓等等的緊固件將冷卻裝置132直接固定到可移動構件130a。冷卻裝 置132具有多個平行的凸緣134，其是分隔的以允許空氣在其間流動。在冷卻裝置132的 中心部分，略去凸緣134，以產生用于排放熱空氣的氣流輸出136，即凸緣134將熱轉移 到在其間流動的空氣。通過諸如吸力或吹力產生裝置的氣流產生裝置來提供空氣的氣流。在下面的實 施例中，通過吸力產生裝置示例了氣流產生裝置。然而，本發(fā)明不受限于任何特定類型 的氣流產生裝置。冷卻裝置132基本上為在長端部處具有凸緣132的長中空扁平箱并具有用于排出 空氣氣流的一個開口 136 (圖4a)。優(yōu)選地，在與具有輸出136的壁相對的壁是完整的， 即，沒有提供孔。此外，冷卻裝置優(yōu)選由鋁構成。
雖然在圖2中未示出，但氣流輸出136優(yōu)選具有吸力裝置。例如，諸如風扇的 至少一個吸力裝置(未示出)被附接到圍繞氣流輸出136的邊緣，由此覆蓋氣流輸出136 的開口并迫使被加熱的空氣氣流從冷卻裝置132的兩端在凸緣之間流動并通過輸出136和 吸力裝置到達外部。由此，迫使兩股空氣氣流進入到縱向的相對端部，從而彼此相對地 朝輸出136流動，并通過在凸緣之間流動來冷卻該冷卻裝置132，其中凸緣將熱導引到如 此流動的空氣氣流。此后，通過吸力裝置迫使被加熱的空氣氣流離開設備100，由此防 止由熱導致的位置單元106或其一部分的變形，并防止可移動直線電動機構件130a的過 熱。另一實例實施例為提供具有兩個相對的氣流輸出的冷卻裝置，S卩，設置與第一 輸出136相對的第二氣流輸出，因而在第二輸出設置第二吸力裝置。此外，通過四個接合元件或導引接合托架138a-d將定位單元106可移動地連接 到直線導引件105，導引接合托架138a-d用于可移動地與導引件105接合。具體而言，定 位單元106和移動電動機構件通過四個保持件元件140a-d固定到四個接合元件138a-d(圖 4a和4b)。這些保持件元件被設計為補償直線電動機130的可移動構件130a的由熱導致 的變形。換言之，熱造成可移動構件130a和連接到其的冷卻裝置132變形，例如，延長 或彎曲，由此影響接合元件138a-d的相對位置。因此，保持件元件140a-d(將在隨后更 詳細地解釋)被設置為吸收懸掛裝置中的由熱導致的應力，由此定位單元106的無應力操 作。圖3為圖2的定位系統的側視圖，示出了連接到直線導引件105的定位單元106 的左側，直線導引件105被附接到長梁104。接合元件138a和138c被可移動地附接到直 線導引件105，以便連接到元件138a-d的定位單元可以被導引的方式沿直線導引105移 動。如上所述，定位單元106通過彈性保持件元件140a_d(138b、138d、140b以及140d 未示出)連接到接合元件138a-d。此外，冷卻裝置132被固定到接合元件138a_d。冷卻 裝置132支持直線電動機的移動構件130a。如放大的部分中所示，可移動構件130a通過 間隔與固定構件130b分離，該間隔足以避免摩擦接觸并同時確保直線電動機的效果。凸 緣134限定了導引到裝置132的中心處的氣流輸出136的空氣氣流管道，以及如上所述， 通過吸力裝置(未示出)迫使氣流離開。參考圖4a和4b，示出了具有與其連接的保持件元件140a-d的冷卻裝置132的兩 個平面視圖。除了設置在氣流輸出136的吸力裝置(未示出)之外，裝置132還具有在面 對定位單元106(未示出)的壁144中的多個孔142。由此，實現了附加的冷卻效果。保 持件元件140a-d包括適于被固定地設置到接合元件128a-d的第一部分146a_d、適于將移 動電動機構件130a(未示出)設置到導引元件138a-d(未示出)的第二部分或移動電動機 保持件148a-d，以及適宜于將定位單元106設置到導引元件的第三部分或定位單元保持 件150a-d。移動電動機保持件148a-b剛性地將冷卻裝置連接到導引接合托架138a_b (未 示出)。部分150a和150b的配置與部分150c和150d不同。上部分150a_b具有三角機 械結構，以便獲得在yz平面(圖1)中的剛性，而部分150c-d具有簡單的直機械結構， 其具有沿y方向的剛性。對于χ方向剛性，所有部分150a-d沿χ方向是彈性的，以便，例如，可以補償可 移動構件130a和與其連接的冷卻裝置132的伸長，因為該伸長會使接合元件138a_d進一步偏移。因此，提供了力傳送裝置以將χ方向或直線力從電動機130的電動機構件130a 傳送到定位單元106。在圖4a和4b中，保持件140a和140c具有基本上沿縱方向延伸的 第四部分152a和152c，該第四部分152a和152c具有扁平銷的形狀。該第四部分152a和 152c構成了這樣的力傳送裝置，其沿平行于梁延伸軸的方向(即，沿該移動方向)提供了 該定位單元106與電動機130(即，可移動電動機部分130a)之間的剛性接合以瞬時傳送 直線力。然而，雖然根據圖4a和4b的實施例的力傳送裝置包括兩個銷152a和152c，其 分別形成了保持件元件140a和140c的一部分，但也可以使用其他裝置?？蛇x的裝置的實例為設置在壁144的中心部分處的單銷。此外，另一實例實施 例可以為包括具有冷卻裝置的力傳送裝置，例如，設置某種從面對定位單元106的壁凸 出的舌。圖5為定位系統202的實例實施例的前視圖。定位單元206和包含直線電動機 的可移動構件(未示出)以及可選的冷卻裝置(圖2)的驅動構件233均通過直線導引件 205而可移動地懸掛，直線導引件205沿長梁204延伸。如上述的實施例一樣，直線電動 機(未示出)提供了定位單元的直線移動。力傳送裝置250操作地將定位單元206連接 到驅動構件233，S卩，直線電動機，以便沿移動方向在定位單元與驅動構件之間提供剛性 接合以瞬時傳送直線力。參考圖6，示出了又一實例實施例的前視圖。與圖1-5相同，示出了定位系統 302，其中定位單元306和包含直線電動機(未示出)的可移動構件(優(yōu)選具有附接到其 的冷卻裝置)的驅動構件333 (圖5)均通過沿長梁304延伸的直線導引裝置305而懸掛。 如上所述，直線電動機提供了定位單元的直線移動。在圖6的實施例中的力傳送裝置包 括一對長銷352a和352b，該銷352a和352b將驅動構件333 (即，直線電動機)連接到 定位單元306的一對附接部分354a和354b。這些銷352a和352b沿平行于移動方向的方 向在定位單元與驅動構件之間提供了剛性接合以瞬時傳送直線力。此外，銷沿除平行于 移動方向的方向之外的方向還是彈性的，即，接合沿一個方向是剛性的而其他方向是彈 性的，以便在銷中接受和吸收由熱膨脹所導致的力，由此使定位單元306不受影響。因 此，定位單元可以被精確地定位。此外，在圖6中，通過分別接合裝置305的上和下導引件的兩個上接合元件 338a-b和下元件338c，定位單元306被可移動地附接并懸掛到直線導引裝置305。在兩 個上定位導引接合托架338a和338b之間，上導引接合元件438a將驅動構件333懸掛到直 線導引裝置305的上導引件。在下元件338c的兩側，驅動構件通過兩個下導引接合元件 438b和438c而可移動地附接到裝置305。該相對并交替設置的導引接合元件338a_C和 438a-c提供了緊湊的結構，在該意義下，定位單元306和驅動構件333分享了直線導引裝 置305的共用直線部分。由交替設置的接合元件實現的該空間節(jié)省效果，提供了對導引 裝置的更有效的使用，以便可以使用其整個長度。如果本領域的技術人員所了解的，還 可以相反地設置接合元件338a-c和438a-c，由此通過兩個上接合元件和一個下接合元件 將可移動構件333附接到直線導引裝置305，而定位單元通過一個上接合元件和兩個下接 合元件來接合。對于這里描述的接合元件，通過例如，球軸承、滾柱軸承和/或直線空氣軸 承，這些與直線導引裝置共同操作的元件提供了直線運動。雖然已經示出和描述了本發(fā)明的示例性實施例，當對于本領域的技術人員顯而易見的是，可以對這里描述的本發(fā)明做出各種改變、修改或替代。因此，應該理解，本 發(fā)明的上述說明和附圖應被認為是非限制性的實例，而保護范圍有所附權利要求限定。
權利要求
1.一種用于沿縱軸定位定位單元的定位系統，所述定位系統包括直線導引裝置，用于實現平行于所述軸的直線導引運動，所述定位單元被操作地連 接到所述導引裝置；電動機，包括操作地連接到所述直線導引裝置的移動電動機構件和平行于所述軸延 伸的長固定電動機構件，所述移動電動機構件適于沿所述固定電動機構件移動以提供平 行于所述軸的運動；以及力傳送裝置，其操作地將所述移動電動機構件連接到所述定位單元，其中所述力傳 送裝置被設置為提供所述定位單元與所述移動電動機構件之間的接合，所述接合沿平行 于所述軸的方向是剛性的以瞬時傳送直線力，并且沿除平行于所述軸的所述方向之外的 方向是彈性的，由此減小或消除由所述電動機的熱膨脹導致的力傳送到所述定位單元。
2.根據權利要求1的定位系統，其中所述定位單元沿正交于所述軸的方向相對于所述 軸是基本固定的。
3.根據權利要求1或2的定位系統，其中所述導引裝置包括平行于所述軸的至少兩個 長導引部分。
4.根據上述權利要求中任一項的定位系統，其中所述定位單元和移動電動機構件通 過至少兩個導引接合托架而分別操作地連接到所述直線導引裝置。
5.根據上述權利要求中任一項的定位系統，其中所述直線導引裝置至少包括平行于 所述軸的上和下長導引部分，以及至少通過上和下導引接合托架從所述上和下導引部分 分別懸掛所述移動電動機構件和定位單元。
6.根據權利要求4或5的定位系統，其中所述定位單元或所述移動電動機構件至少分 享一個共用導引接合托架。
7.根據權利要求6的定位系統，其中所述定位單元通過彈性定位單元保持件附接到所 述導引接合托架，由此減小或消除由所述電動機的熱膨脹導致的力通過所述托架傳送到 所述定位單元。
8.根據權利要求6或7的定位系統，其中所述定位單元或所述移動電動機構件至少分 享兩個上導引接合托架和兩個下導引接合托架，以及其中所述移動電動機構件被固定地附接到所述兩個上導引接合托架并通過彈性移動 電動機保持件附接到所述下導引接合托架，或反之亦然，以及所述定位單元通過彈性定 位單元保持件被附接到所述兩個上導引接合托架和所述兩個下導引接合托架。
9.根據權利要求1-5中任一項的定位系統，其中所述定位單元和所述移動電動機構件 通過單獨的導引接合托架而被單獨操作地連接到所述直線導引裝置。
10.根據上述權利要求中任一項的定位系統，其中所述移動電動機構件被設置在所述 固定電動機構件與所述定位單元之間，由此所述定位單元和所述移動電動機構件分享所 述直線導引裝置的共用縱向空間部分。
11.根據上述權利要求中任一項的定位系統，還包括冷卻裝置，用于將熱導離所述移 動電動機構件，其中所述冷卻裝置被安裝到所述移動電動機構件，以及其中所述移動電 動機構件通過所述冷卻裝置而操作地連接所述直線導引裝置。
12.一種用于將電子部件安裝到基板的部件安裝設備，包括根據上述權利要求中任一 項的定位系統。
13.一種用于將粘性介質的單獨的滴噴射分配到基板上的噴射設備，包括根據權利要 求1-11中任一項的定位系統。
14.一種用于將粘性介質分配到基板上的分配設備，包括根據權利要求1-11中任一項 的定位系統。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于沿縱軸定位定位單元的定位系統。所述定位系統包括直線導引裝置，用于實現平行于所述軸的直線導引運動，其中所述定位單元被操作地連接到所述導引裝置。此外，所述定位系統包括電動機，其中所述電動機包括操作地連接到所述直線導引裝置的移動電動機構件和平行于所述軸延伸的長固定電動機構件。所述移動電動機構件適于沿所述固定電動機構件移動以提供平行于所述軸的運動。此外，所述定位系統還包括力傳送裝置，其操作地將所述移動電動機構件連接到所述定位單元。所述力傳送裝置被設置為提供所述定位單元與所述移動電動機構件之間的接合。所述接合沿平行于所述軸的方向是剛性的以瞬時傳送直線力，并且沿除平行于所述軸的所述方向之外的方向是彈性的，由此減小或消除由所述電動機的熱膨脹導致的力傳送到所述定位單元。
文檔編號B23Q5/28GK102015201SQ200980114579
公開日2011年4月13日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權日2008年3月25日
發(fā)明者N·于曼, R·?？怂股?申請人:麥德塔自動化股份有限公司