专利名称：带有真空抓钳的构件安装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种构件的安装装置，尤其在为基底装配电元件的装置中，该安装装置带有至少一个可定位的构件安装头，带有一个与安装头的一个真空抓钳对应的抽吸空气的喷射泵用于为真空抓钳产生真空，还带有至少一个受热的对应安装头的功能单元，其中喷射泵具有一个用于逸出空气的排出口。
例如在为印刷电路板装配电元件时通常借助一个可定位的装配头的真空抓钳在一个元件输送机构上抓取元件，运到印刷电路板上的一个预定位置上。
由EP 0 768 020 B已知为此所需的真空是借助一个对应于装配头的喷射泵来产生。通常，所需的压缩空气来自建筑物中现有的压缩空气设备并通过软管输送给装配头。喷射泵主要有一个文邱里喷嘴(Venturiduese)，在其最窄的部位连接一根真空管道。文邱里喷嘴的横截面轮廓应使从主流道出来的空气只有很小的过压。这个很小的过压是必需的，以便能够克服被连接的消声器的流动阻力。
由DE 19857331 C已知一种用于基底的装配装置，带有一个可在两个坐标方向移动的装配头，该装配头通过一根压力管道供给压缩空气，该压缩空气借助装配头中的一个抽吸泵转化为吸入空气。装配头在一个可线性移动的定位臂上移动，该定位臂借助一个线性马达驱动。为了使定位臂远离其余热，在线性马达附近在定位臂的根部设置孔，压缩空气通过该孔，从而受热。
由EP 1 121 010 A还已知一种装配头，该装配头通过一个线性马达沿着一个线性导轨移动。该装配头具有一个转塔，在该转塔上星状凸起的抓钳借助一个电动机可以周期性循环转动。为了使这样一种装配头能够以较高的时节拍频率从而较大的加速度或减速度运转，应使可动质量尽可能小。这意味着电驱动器必须尽可能小和尽可能轻，这会导致热载很高。例如，固定在装配头上的线性马达的线圈单元必须不仅施加加速力而且施加制动力和夹持力并相应地被通以电流。全部的能量转化为热，这作用于周围环境。与此相关的定位部件的温度波动会导致变形，这种变形会破坏装置的定位精确性，也会导致导轨和轴承内的应力，从而缩短寿命。
尽管已知电驱动器具有散热片和冷却通道，该冷却通道例如以移动的空气流促进热交换。但是，由于驱动器位于一个封闭的外壳内，周围温度升高，这种不利的作用也会影响到其他驱动器和定位机构，也会影响到一起运转的风扇。
本发明的任务是改善上述热状况。
该任务是通过权利要求1所述的发明来解决的。通过利用喷射泵的废气来冷却装配头上的电装置，无需另外的管道或风扇。
喷射泵所需的压缩空气通常来自一个外部的压缩空气设备，其中被压缩的空气在到达管道之前已经冷却到环境温度。在喷射泵中，压缩空气从例如4.5巴降压到1.2巴，其中被降压的空气冷却到低于环境温度水平以下。由此当空气吸收驱动器的损耗热时温度升高到略高于环境温度水平。驱动器散热良好，从而其尺寸可以显著减小，而不会导致内部过热。外部的空气输入使外壳内的空气受挤压，其中温度高的区域特别良好地被冲洗，其余热被向外输送。
本发明的优选实施形式由权利要求2至7给出。
权利要求2限定的改进方案是基于电子装置的布置越来越多分散。例如可以借助一个位于安装头上的电子装置处理安装头上的摄像机的图像数据，以缩减后的范围继续传输给一个外部的电子装置。这样一种电子单元要求一个能够承受较高热负荷的大功率的处理器。这样一种处理器无需明显的附加费用可以借助喷射泵的废气冷却。
上述同样适用于权利要求3至5所要求的驱动单元，该驱动单元应具有尽可能小的功率重量比，这借助有效的冷却实现。
在一个没有自己的驱动器而是例如借助一个齿圈在一个线性导轨内移动的安装头中，按照权利要求6所述，可以利用用于冷却尽可能紧凑的转塔旋转驱动器的废气。
按照权利要求7所述的分流器可以同时冷却多个用电器例如线性驱动器和旋转驱动器。
下面借助附图
中示出的实施例更详细地描述本发明。
所示附图示意地示出了按照本发明的用于为基底2装配电元件3的安装头的一个侧视图。安装头1在一个线性导轨4中借助一个线性马达可以垂直于图示平面在一个定位臂5上移动，该线性马达由一个线圈单元6和一个磁轨7构成，磁轨在定位臂5上沿着线性导轨4的方向延伸。线圈单元6包括一个装有浇注线圈8的铁芯9和一个包在外面的外壳10。在带有线圈浇注材料的铁芯9和外壳内壁之间有一圈贯通的很窄的缝隙，该缝隙通过一个进气口11与安装头1相连。
安装头具有一个定子12，在该定子上可旋转地支承一个转塔13，该转塔具有星状凸起的真空抓钳14。转塔13可以借助一个电动的旋转驱动器15步进地转动，使每一个元件3都能够到达基底2上方的一个安放位置并下降到基底上。定子12有一个接到一根压缩空气管道16上的喷射泵17，该喷射泵通过一根真空管道18与真空抓钳14连接。喷嘴形的喷射泵17的主流道通到一个空气通道形式的空气引导机构19中，该空气通道在一个分流器20中被分成两个方向的分支。其中一个分支通到电旋转驱动器15并冷却该驱动器，这里没有示出。另一个分支通到线圈单元6的进气口11，并在这里沿着外壳内壁分布在环绕的缝隙中。这就使沿着铁芯9和线圈8的浇注材料的热交换面很大，从而具有很高的冷却效果。此外，所述缝隙使外壳相对受热的铁芯9热绝缘，从而断开了大面积的传热引起的热耦合。
附图标记表1 安装头2 基底3 元件4 线性导轨5 定位臂6 线圈单元7 磁轨8 线圈9 铁芯10 外壳11 进气口12 定子13 转塔14 真空抓钳15 旋转驱动器16 压缩空气管道17 喷射泵18 真空管道19 空气引导机构20 分流器
权利要求
1.用于构件的安装装置，尤其在为基底(2)装配电元件(3)的装置中，带有至少一个可定位的用于构件的安装头(1)，一个与安装头(1)的一个真空抓钳(14)对应的抽吸空气的喷射泵(17)用于为真空抓钳(14)产生真空，还带有至少一个受热的对应安装头的功能单元(6，15)，其中喷射泵(17)具有一个用于逸出空气的排出口，其特征在于，从排出口逸出的废气通过一个空气引导机构(19)送到受热的功能单元。
2.按照权利要求1所述的安装装置，其特征在于，功能单元是电子组件。
3.按照权利要求1或2所述的安装装置，其特征在于，功能单元是定位装配头(1)的电动驱动单元(6)。
4.按照权利要求3所述的安装装置，其特征在于，所述驱动单元是一个线性马达的线圈单元(6)。
5.按照权利要求4所述的安装装置，其特征在于，可移动的安装头(1)与线圈单元(6)固定连接，安装头(1)中的空气引导机构(19)是空气通道。
6.按照前述权利要求之一所述的安装装置，其特征在于，在安装头(1)的一个转塔(13)上夹持多个真空抓钳(14)，喷射泵(17)的排出口通过空气引导机构(19)与转塔的一个旋转驱动器(15)连接。
7.按照前述权利要求之一所述的安装装置，其特征在于，空气引导机构(19)具有一个分流器(20)，用于将废气分配给不同的功能单元。
全文摘要
一种安装头，具有用于元件(3)的真空抓钳(14)。所需的真空借助一个喷射泵(17)产生，其废气用来冷却电动驱动器(6，15)。无需附加的费用就能良好冷却所述驱动器。
文档编号H05K13/04GK1703941SQ02823927
公开日2005年11月30日 申请日期2002年11月4日 优先权日2001年11月29日
发明者W·安德施 申请人:西门子公司