用于一个吸移管的定位方法技术

一种用于一个作为元件固定装置的吸移管的定位的方法，其特征在于，　　　　·所述吸移管（１００）被施加一个空气压力，该空气压力与环境空气压力相比具有一个压差，　　　　·所述吸移管（１００）平行于一个校准元件（１５０）的表面（１５１）移动，该表面（１５１）具有至少一个缺断处（１５２，１５３），　　　　·根据吸移管（１００）的位置测量流过吸移管（１００）的空气流。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于一个作为元件固定装置的吸移管的定位方法。由于日益增多的电子元件微型化，现代的自动插入元件机除了高插入效率以外也必需具有较高的插入精度，由此使要被插入的元件尽可能精确地放置在一个电路板或一个衬底的一个给定位置上并因此防止在元件与电路板之间存在不良或错误的接通。但是一个满足现代要求的插入精度不能仅仅通过一个在一个自动插入元件机中存在的用于一个插入头定位装置的机械精度来实现。因此通过一个相应的预控制在控制插入过程的软件中补偿机械偏差，这些机械偏差例如由于定位装置的加工振动或者由于定位装置的单个或多个部件的其它应力所引起。这种机械偏差的可靠补偿要求在本身的插入过程之前对定位装置具有一个精确的测量。一个定位装置的精确测量按照现有技术例如由此实现，即，由一个设置在插入头上或定位装置上的照相机测量一个配有光学标记的校准板。因为已知校准板的标记在其位置方面具有高精度，因此可以由用于测得各标记所需的定位装置的移动行程测量定位装置的一个失真。但是一个校准板的光学测量存在缺陷，所述定位装置仅仅在一个平行于校准板的平面内部测量并且不能测得例如在移动时垂直于校准板产生的失真。但是因为对于一个插入装置的精度所述定位装置在元件的拾取平面或插入平面中的精度是具有决定性作用的，因此一个校准板的光学测量由于一个总是以一个与插入平面平行错位移动的照相机导致在定位装置测量时的不精确性。由EP 968 637 B1已知一种用于测量一个在一个自动插入元件机中使用的定位装置的精度的方法，其中在一个试插入范围内专门用于校准的基准元件放置在一个测试板上并且光学地测量配有这种元件的测试板，它具有一排基准标记。借助于插入的基准元件的实际位置与理论位置的偏差可以测量定位装置并确定修正参数，它们在一个接着的真实元件插入到电路板上时用于提高插入精度。上述试插入存在缺陷，一个自动插入元件机的不同部件参与测量过程，其不精确性是重叠的。一个测试板的试插入的另一缺陷是，对于一个校准的整个时间耗费是相对较长的。本专利技术的目的是，提供一种可以迅速且简单执行的方法，用于使一个作为元件固定装置的吸移管定位，其中在元件的插入平面或在拾取平面中实现吸移管位置的测量。这个目的通过一个具有独立权利要求1特征的用于一个作为元件固定装置的吸移管的定位的方法得以实现。按照本专利技术所述吸移管首先通过空气压力加载，该空气压力与环境空气压力相比具有一个压差。通过这种方式产生一个通过吸移管进气通道的空气流，其中气流的方向取决于压差的符号。所述吸移管现在平行于一个校准元件的表面移动，该表面具有至少一个缺断处。因为校准元件的表面起到一定的气流阻力的作用，所以当吸移管位于紧靠缺断处附近时，通过吸移管的空气流变化。所述吸移管开孔与缺断处之间的重叠对于通过校准元件起作用的气流阻力具有重要意义。因此通过根据吸移管的实际位置测量通过吸移管的空气流可以确定吸移管的位置。前提是，精确地已知缺断处的位置，因此可以测量定位装置，通过该定位装置使吸移管移动。只要将校准元件设置在一个自动插入元件机的插入平面或拾取平面里面，通过这种方法测量吸移管的管尖在紧靠插入或拾取面的位置。由此在一个平面中实现吸移管的定位，它对于插入或拾取元件时的精度具有重要的意义。按照权利要求2所述吸移管管尖在校准元件上的放置具有优点，在一个测量位置通过吸移管的空气流是最小的，在该位置所述吸移管的开孔不与一个缺断处重叠。因此测量曲线的基础、即在所有情况下通流吸移管的空气量是小的并且在一个吸移管的开孔与一个缺断处具有一个最大程度地重叠的测量位置所引起的测量信号是相应明显的。按照权利要求3所述吸移管以一个负压加载是有利的，可以使用一个产生负压的装置，该装置在一个常见的自动插入元件机中本来就已经存在。按照权利要求4的方法是有利的，所述吸移管在原则上可以以一个任意大的正压加载，因此一个强烈的空气流流过吸移管的进气通道并因此使所产生的气动定位的精度特别高。按照权利要求5所述压差可以选择得这样大，使得一方面通流吸移管的空气的速度尽可能地快，因此由于一个强烈的空气流实现一个高精度的气动定位。按照权利要求6使用一个校准板是有利的，代替一个校准板可以在插入区设置校准元件，由此使吸移管的定位在对于一个插入过程具有重要意义的位置上进行。一个校准板也可以设置在一个元件输送装置的位置上，由此也可以在拾取平面中确定吸移管在元件拾取部位中的位置。这一点除了能够提高一个插入装置的插入精度以外也能够提高拾取精度，它尤其对于非常小的元件是重要的，由此可以在拾取过程中由吸移管正确地接收要被插入的小元件。因此通过使吸移管直接在插入平面或拾取平面中定位以有利的方式测得定位装置在吸移管垂直于插入平面或拾取平面移动时实际产生的扭转。按照权利要求7使用一个校准板，在其上固定校准元件。其优点是，不是必需以高精度加工整个校准板而是仅需以高精度加工校准元件。对于一个吸移管的精确定位仅需精确地已知校准元件在校准板上的位置。该校准板最好由一种具有微小热膨胀系数的材料制成。按照权利要求8一个穿过校准元件的通道是有利的，所述空气流的测量从吸移管的观点来看也可以在通道后面实现。根据吸移管开孔的横截面作为通道不仅可以使用一个圆孔而且可以使用一个缝隙形通道。按照权利要求9作为缺断处仅采用一个在校准元件中的凹处。适合于作为凹处的例如是一个沟形空隙或一个槽。这些结构可以以微米级的高精度通过一个微结构例如在一个硅板上构成。按照权利要求10通过一个压力传感器测量在吸移管上下降的或者在吸移管上拥塞的压力。在此要注意，不直接在吸移管上产生真空或压力，而是在产生压力或真空的部件与吸移管之间设置一个中间体，它具有一个通流阻力。在这种至少两个通流阻力的串联时，其中吸移管是一个第一通流阻力而中间体是一个第二通流阻力，由压力传感器所测量的压力是通过吸移管的空气流的一个直接尺度。在此要指出，作为压力传感器可以使用一个在常见的自动插入元件机中本来就已经存在的气动的元件存在传感器。按照权利要求11直接通过一个流体传感器测量所述空气流。因为一个流体传感器通常具有一个微小的通流阻力，因此可以特别精确地测量空气流的强度。在此可以使用一个流体传感器，它以紧凑的结构形式设置在一个测量芯片上并且它具有一个加热元件、例如一个加热金属线以及一个热电耦。这些紧凑的流体传感器在一个5毫秒的短时间间隔内测得空气流的位置和变化。使用热电耦是有利的，相应的流体传感器自动产生一个输出电压，它仅需由一个测量放大器放大，用于作为一个吸移管位置评价单元的输入参数。通过使吸移管围绕一个轴线旋转，该轴线至少接近平行于吸移管的纵轴线延伸，可以确定，所述吸移管管尖是否精确地位于旋转轴线上。如果是，则吸移管管尖的位置在吸移管旋转时保持不变。如果不是，因为例如吸移管由于一个机械负荷或一个磨损效应而弯曲，则吸移管管尖在吸移管旋转时描绘一个圆运动。因为在一个插入过程期间吸移管的旋转是绝对需要的，用于将一个接收的元件以正确的角位设置在电路板上，一个按照权利要求12的吸移管圆轨迹的这种测量是一个重要的措施，用于一方面提高插入精度而另一方面及时识别有缺陷的吸移管。按照权利要求13所述吸移管在插入或拾取部位的大量不同地点的定位允许测量定位装置对于吸移管所有位置的失真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：S·伯格，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：