部件放置设备及用于拾取部件并将部件置于基底上的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于拾取部件并将部件置于基底上的部件放置设备，该部件放置设备包括保持装置以及喷嘴，其中，保持装置可至少在主方向上移动，喷嘴可至少在与主方向相反的方向上相对于保持装置移动。
[0002]本发明还涉及用于利用这种部件放置设备拾取部件并将部件置于基底上的方法。
【背景技术】
[0003]这种部件放置设备已经为公众所知，具体用于:从部件供应设备拾取电子元件；将部件移动至基底之上的所需位置；以及将部件放置在基底上的所需位置处。部件的拾取通过喷嘴来进行，喷嘴连接至例如用于在喷嘴中产生局部真空的真空源。为了确保正确地拾取部件，必须将喷嘴移动至与部件的外表面接触。为此目的，在主方向上移动保持装置，并且喷嘴一与部件接触，就在与主方向相反的方向上抵抗弹簧力相对于保持装置移动喷嘴。该相对移动的目的是防止损坏喷嘴和/或部件。按类似的方式，在将部件置于基底上之后，保持装置在主方向上移动，其中，由喷嘴承载的部件一与基底接触，喷嘴和部件就在与主方向相反的方向上相对于保持装置移动。
[0004]通常，保持装置在主方向上移动预定距离。然而，如果相同类型的部件例如由于制造公差而具有不同的厚度，如果基底厚度不规则或部分变形，则喷嘴相对于保持装置的移动会不恒定，并且施加到部件上的弹簧力也会不恒定。因而，存在施加于部件上的力将过大的风险，这可能导致部件损坏。此外，部件在其被释放时可能根本不会接触基底，在这种情况下，施加于部件上的力会过小。当将部件置于焊接复合料或粘合剂的点中时，必须用足够的力将部件压入所述复合料或粘合剂中。采用现有的部件放置设备会有力会过小的风险，其结果是不会以足够的力将部件压入焊接复合剂或粘合剂的点中。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供部件放置设备，通过该部件放置设备，能够以精确的方式拾取和放置部件，同时防止在部件上施加不需要的力。
[0006]该目的在根据本发明的部件放置设备中实现，其中，喷嘴设有连接至真空源并连接至部件拾取件的至少一个开口的通道，该喷嘴还设有开口，该开口位于真空源与上述至少一个开口之间的喷嘴壁中，与通道开放连通。其中，保持装置设有经由可关闭连接件与开口和通道连通的通路，其中，流体流通路包括通道的至少一部分。在喷嘴在与主方向相反的方向上相对于保持装置移动后，开口和通路通过位于可关闭连接件处的喷嘴打开或闭合。部件放置设备还包括用于检测流体流通路的打开或闭合的检测器件，以及用于基于由涉及流体流通路的打开或闭合的检测器件所传递的信号控制保持装置在至少主方向上的移动的器件。
[0007]—在与主方向相反的方向上相对于保持装置移动喷嘴，流体流通路就会被打开，并且例如流体将通过流体流通路流动。该流体流通过检测器件进行检测。检测器件可包括例如压力传感器或流量传感器，通过压力传感器或流量传感器来检测流体流的变化。检测器件还包括例如微处理器，通过该微处理器，基于传感器所传递的信号来检测流体流通路打开并且喷嘴正在与主方向相反的方向上相对于保持装置移动。随后，利用用于控制保持装置在主方向上的移动的器件，保持装置在主方向上的移动停止、在预定距离之上继续或者以其它方式继续。这样，对于而言，提前知晓部件的厚度和/或基底的高度变化或者恒定对正确且精确拾取或放置部件就不重要了。
[0008]当流体流通路在喷嘴在与主方向相反的方向上相对于保持装置的移动后而闭合时，通过流体流通路的流体流会被中断，该中断会被传感器检测到。随后，保持装置在主方向上的移动会基于由传感器传递的信号进行控制。
[0009]流体可为空气、另一类型的气体或液体。
[0010]在可关闭连接件闭合的情况下，局部真空通过真空源占据通道，而通路中的压力将为环境压力。通过打开可关闭连接件，通道被置于经由开口与保持装置中的通路开放连通，其结果是，会发生从通路至通道的流体流，并且通道中的压力会增大。压力的变化或流体流可通过传感器检测。
[0011]在可关闭连接件打开的情况下，局部真空会通过真空源占据通道，并且会经由开口发生从通路至通道的流体流。可关闭连接件一闭合，通道中的压力就会下降，通道中的流体流会变化，并且通过通路的流体流会减少。流体流或压力的变化能通过传感器来检测。
[0012]根据本发明的部件放置设备的一个实施方式的特征在于，流体流通路会在喷嘴在与主方向相反的方向上相对于保持装置的移动之后打开。
[0013]在该实施方式中，流体流仅在喷嘴在与主方向相反的方向上相对于保持装置移动的期间发生，以使得用于检测喷嘴相对于保持装置的移动所需的流体的量受限。
[0014]根据本发明的部件放置设备的另一实施方式的特征在于，通道通过喷嘴的部件拾取件延伸，其中，部件拾取件中通道的流体流阻力大于保持装置中通路和喷嘴的壁中开口的联合流体流阻力。
[0015]因而，流体将很容易在打开或闭合可关闭连接件后流过保持装置中通路和喷嘴的壁中的开口，由此导致的流体流和压力变化可容易地通过传感器检测到。
[0016]这在喷嘴与部件之间接触之前已在通道中生产局部真空时是很重要的，尤其是在拿起部件之后，其中，由于流体流阻力较大，所以仅少量流体会通过部件拾取件中的通道流入通道中。
[0017]根据本发明的部件放置设备的另一实施方式的特征在于，喷嘴可抵抗弹簧力在与主方向相反的方向上相对于保持装置移动。
[0018]在放置部件之后，喷嘴可抵抗弹簧力相对于保持装置移动，因而，弹簧力还会被施加在部件与基底之间。这样一来，在放置部件之后就以预定力抵靠基底压部件。
[0019]由于弹簧力，在部件放置设备从部件拾取位置至基底上方位置的移动之后，在主方向上相对于保持装置将喷嘴压至固定的初始位置，流体流通路在该初始位置闭合或打开。
[0020]根据本发明的部件放置设备的另一实施方式的特征在于，喷嘴通过两个板式弹簧连接至保持装置。
[0021]利用这种板式弹簧，能够以简单的方式实现用于在主方向上以及在相反方向上相对于保持装置移动喷嘴的精确导向。
[0022]本发明还涉及用于利用前述部件放置设备拾取部件并将部件置于基底上的方法。
[0023]本发明的目的是提供一种方法，通过该方法，能够以精确的方式拾取和放置部件，同时防止在该部件上施加不需要的力。
[0024]该目的通过根据本发明的方法来实现，其中，喷嘴设有连接至真空源以及部件拾取件的至少一个开口的通道，该喷嘴还设有在开口，该开口位于真空源与和通道开放连通的至少一个开口之间的喷嘴壁中其中，保持装置设有经由可关闭连接件与该开口和通道连通的通路。其中，流体流通路包括通道的至少一部分，该开口和通路在喷嘴在与主方向相反的方向上相对于保持装置的移动之后，通过位于可关闭连接件处的喷嘴打开或关闭。其中，保持装置在主方向上移动，在拾取部件后在部件的方向上移动，将部件放置于基底上后在基底的方向上移动，直至喷嘴在拾取部件与部件接触或者直至在放置部件后与基底接触。然后，在保持装置在主方向上的进一步移动之后，喷嘴在与主方向相反的方向上相对于保持装置移动，其中，部件放置设备的流体流通路被打开或关闭，该打开或关闭由检测器件检测。然后，保持装置在至少主方向上的进一步移动基于由涉及流体流通路的打开或闭合的检测器件所传递的信号进行控制。
[0025]喷嘴一在与主方向相反的方向上相对于保持装置移动，流体流通路就会被打开或关闭，并且会根据具体情况发生通过流体流通路的流体流或者会中断该流体流。流体流或所产生压力变化会通过检测器件来检测，检测器件确定喷嘴在与主方向相反的方向上相对于保持装置进行移动。然后，保持装置在主方向上的移动被停止、继续预定距离或以其他方式继续。这样，对于正确和精确拾取或放置部件，提前知晓部件的厚度和/或基底的准确高度或者该厚度与高度恒定就不重要了。另外，能够以这种方式迅速且精确地确定在拾取部件之后喷嘴与部件之间的接触时刻以及在将部件置于基底上之后部件与基底之间的接触时刻。
[0026]根据本发明的方法的一个实施方式的特征在于，基于由涉及流体流通路的打开或闭合的检测器件所传递的信号停止保持装置在主方向上的进一步移动。
[0027]因而，可以用最小的力来进行部件的拾取和/或放置。
[0028]根据本发明的方法的另一实施方式的特征在于，基于由涉及流体流通路的打开或闭合的检测器件所传递的信号在主方向上将保持装置移动预定距离。
[0029]这样就能够以受控的方式利用预定力拾取和/或放置部件。
[0030]根据本发明的方法的另一实施方式的特征在于，流体流通路在喷嘴在与主方向相反的方向上相对于保持装置的移动之后被打开。
[0031]流体