专利名称：部件放置装置、喷嘴更换装置以及更换喷嘴的方法
技术领域：
本发明涉及一种具有保持件和连接到保持件上并设置导管的喷嘴的部件放置装置。
本发明还涉及一种喷嘴更换装置。
本发明还涉及一种喷嘴更换的方法。
背景技术：
在从美国专利US-A5831504得知的一种用于部件放置的类似组件中，沿着轴线延伸的喷嘴滑动地布置在保持件中。在延伸通过喷嘴的导管中，形成真空，通过真空，部件通过喷嘴拾取，并且放置在衬底上。如果平行于轴线的相对大的力施加在喷嘴上，喷嘴滑动到保持件内，使得施加在部件上的最大的力受到限制。
如果不希望的力在横过该轴线的径向上施加在喷嘴上，喷嘴将变形或者损坏。这种公知组件的另一缺陷在于喷嘴不能进行更换。另外，在可以相对运动的喷嘴和保持件之间存在磨损和污染，这也是不希望的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种其喷嘴可以简单方式与保持件分开的装置。
该目的通过按照本发明的装置来实现，其中喷嘴可拆卸地连接到保持件上，保持件具有与导管同轴延伸的通道。
按照本发明的装置的优点在于不同的喷嘴可拆卸地连接到保持件上，使得不同尺寸的部件可通过不同喷嘴放置在衬底上。拾取部件所需的真空可经由保持件内的通道和喷嘴内的连接导管形成。另外，在喷嘴碰撞的情况下，当力在与该轴线横向的径向上施加在喷嘴上时，喷嘴可与保持件分开，使得至少可以避免保持件的损坏。
按照本发明的装置的实施例的特征在于当超过径向施加在喷嘴上的预定力时，喷嘴在操作中可相对于导管的轴线在径向上与保持件分开。
这种实施例的优点在于，如果该装置在环境中意外地与物体碰撞，由于径向上作用的力以及喷嘴，喷嘴与保持件分开。因此，在这种碰撞的情况下，不是整个装置受到损坏，而只是相对便宜的喷嘴与该装置分开。另外，可能损坏的喷嘴可快速更换，可以确保该装置保持连续使用。
按照本发明的装置的另一实施例的特征在于喷嘴通过至少一个磁体可拆卸地连接到保持件上。
保持件和喷嘴以简单方式通过磁体相互连接。另外，磁力可预先确定，使得将喷嘴和保持件分开所需的力是公知的。
按照本发明的又一实施例的特征在于保持件和喷嘴相互对准。
通过将其对准，喷嘴的导管和保持件的通道可准确连接，使得可以在导管和通道内形成适当真空。
按照本发明的再一实施例的特征在于保持件以及保持件和喷嘴内的三个径向延伸的凹槽隔开定位，其中球体定位在保持件和喷嘴内的相对凹槽之间。
由于凹槽通过球体帮助，保持件和喷嘴可以相对简单和快速的方式相互对准。
按照本发明的再一实施例的特征在于保持件和喷嘴中的凹槽隔开120度。
由于凹槽的这种分布，保持和喷嘴可以多种方式安装在一起，并且以简单的方式相互对准。
按照本发明的再一实施例的特征在于导管和/或通道具有过滤器。
这种实施例的优点在于由于导管和通道内的真空吸入的空气进行过滤，通道和连接到通道上的真空泵将不被污染或甚至堵塞。
按照本发明的再一实施例的特征在于喷嘴包括识别装置。
这种实施例的优点在于喷嘴可被简单识别。识别装置可例如是通过CCD照相机或激光器识别的条形码、点状码或数字码。数字码是有利的，其中数字码可通过人们读取，而不需要帮助，并且在喷嘴首次安装时是有利的。
作为选择，可以为每个喷嘴在预定点处提供独特的区段，该区段可便于通过照相机或激光器确定或确认。
按照本发明的再一实施例的优点在于喷嘴在周壁内具有凹槽。
为了将喷嘴和保持件分开，喷嘴可通过凹槽接纳。
按照本发明的喷嘴更换装置的特征在于在喷嘴更换装置中，可以更换可拆卸地连接到保持件上的喷嘴。
这种喷嘴更换装置的优点在于喷嘴可以相对简单的脱开、存放和连接。
按照本发明的方法的特征在于包括保持件和可拆卸喷嘴的装置运动到其中喷嘴和保持件分开的喷嘴更换装置，随后保持件连接到另一喷嘴上。
这种方法的优点在于保持件可从某个喷嘴上脱开，并且可以简单方式通过喷嘴更换装置连接到新的喷嘴上。
按照本发明的方法的另一实施例的特征在于在喷嘴更换装置中，该装置在宽阔空腔内轴向运动，随后通过与轴向移动横向的移动，喷嘴运动到与宽阔空腔连接的窄小空腔，在窄小空腔中夹紧喷嘴，随后喷嘴通过轴向移动与保持件分开，并且保持件运动到另一喷嘴。
这种实施例的优点在于通过相对简单的锁定构造(宽阔空腔和连接到宽阔空腔上的窄小包围空腔)，喷嘴可与保持件脱开。
按照本发明的方法的另一实施例的特征在于位于喷嘴上的识别装置通过照相机或激光器扫描，随后喷嘴由识别装置识别。
这种实施例的优点在于通过由激光器读取识别装置，出于喷嘴的识别和确认目的，可使用识别装置，使其可以确认喷嘴是否正确连接到保持件上。
参考随后描述的实施例将明白和理解本发明的这些和其它方面。
图1表示按照本发明的放置装置的实施例的示意截面图；图2A-2B示意表示按照本发明的放置装置的不同喷嘴的截面图；图3表示按照本发明的喷嘴更换装置的平面图；图4表示沿着图3的线I-I所示的喷嘴更换装置的示意截面图；以及图5A-5D分别表示按照本发明的放置装置的另一实施例的截面图、底视图、透视图和前视图。
在附图中，相同的参考标号用来表示相应的部件。
具体实施例方式
图1表示按照本发明的装置1，该装置适用于例如SMD、Ball GridArray(BGA)、CSP、SOT、SOIC、PLCC、QFP等部件。装置1包括保持件2和喷嘴3。保持件2具有沿着保持件2的轴线4延伸的通道5，该通道连接到位于背向喷嘴3的一侧上的真空泵或其它真空用具(未示出)上。面向喷嘴3的保持件2一侧包括两个磁体6、7或者单个环形磁体。另外，保持件2的所述侧具有三个凹槽8，凹槽围绕保持件2的周边隔开120度布置。
喷嘴3包括沿着喷嘴3的轴线9延伸的导管10，导管10包括过滤器11，过滤器可以接收灰尘颗粒。面向保持件2的喷嘴3的一侧由例如铁的具有磁性的材料制成。该侧具有三个凹槽12，凹槽围绕喷嘴3的周边隔开120度布置。
喷嘴3可拆卸地连接到保持件2上。喷嘴3和保持件2通过磁体6、7相互连接，并且通过相对定位的凹槽8、12以及定位在这些凹槽内的球体相互对准。保持件2的通道5的轴线4接着与喷嘴3的导管10的轴线8相对应，使得导管10和通道5在连接之后形成整体。通过球体13，喷嘴3可在准确位置(其中导管10的轴线8与通道5的轴线4相对应的位置)上与保持件2简单对准。保持件2和喷嘴3通过磁体6、7的磁力保持在一起，磁体作用在喷嘴3的金属接触面上。用于在导管10的端部14拾取部件的真空可通过真空泵或其它真空系统在导管10和通道5内形成。
图2A-2B表示喷嘴3’、3”的两个不同实施例的示意截面图，通过喷嘴可以最佳方式拾取部件。这些喷嘴3’、3”可拆卸地连接到保持件2上。每个喷嘴3’、3”包括沿着周边延伸的凹槽20，凹槽的功能将参考图3和4变得清楚。
导管10的端部14的表面首先取决于尺寸，例如部件质量、用于将部件放置在衬底上的所得空间等。与图2B所述的喷嘴3”相比，图2A所示的喷嘴3’更适用于拾取较大的部件，这是由于该表面较大，使得部件以更加稳定的方式连接到端部14上。喷嘴3”更适用于拾取相对小的部件。
图3表示喷嘴更换装置30的平面图。喷嘴更换装置30包括八个更换元件31。每个更换元件31具有包括大直径的开口32的细槽形开口和较小直径的连接开口33。每个更换元件31具有弹簧34，弹簧的一个端部位于腔室35内，并且另一端部位于两个开口32、22之间。
图4表示位于更换元件31内的喷嘴的示意截面图。
现在将简短描述喷嘴更换装置30的操作。具有喷嘴3的保持件2通过移动装置(未示出)运动到喷嘴更换装置30内的更换元件31之上，随后装置1在箭头P1所示的方向上在开口32内运动，直到喷嘴位于更换元件31内部，并且喷嘴3的凹槽20位于与边缘40相同的高度为止。随后，装置1在箭头P2所示的水平方向上运动到具有最小直径的更换元件31的开口33，同时弹簧34抵抗弹性侧向受压。
在水平移动之后，喷嘴3通过具有最小尺寸的开口33的边缘40以及反弹的弹簧34包围。弹簧34在喷嘴3的壁41上施加力，如图4所示，使得喷嘴3牢固地夹紧在弹簧34和更换元件31的边缘40之间。
连接到喷嘴3上的保持件2接着在与箭头P1相反方向的垂直方向上向上运动，同时超过例如保持件2的两个磁体和喷嘴2的金属表面之间的连接力，使得喷嘴3与保持件2脱开。
保持件2接着运动到喷嘴更换装置30内的另一喷嘴2之上，随后保持件2通过例如磁体6、7可拆卸地连接到另一喷嘴3上装置1接着在与P2相反的方向上运动到具有最大直径的开口32，同时超过弹簧34的张力。一旦装置1位于具有最大直径的开口33，移动装置1在垂直方向上向上运动。
图5A和5D表示与图1所示的装置1相对应的按照本发明的装置51的另一实施例。装置51包括保持件52和可拆卸地连接的喷嘴53。保持件52包括沿着保持件2的轴线4延伸的通道5，通道连接到背向喷嘴53的一侧上的真空系统上。保持件52和喷嘴53可通过环形磁体6拆卸地相互连接。喷嘴53包括沿着喷嘴53的轴线9延伸的导管10，导管适用于在端部14通过导管10内形成的真空拾取部件。在背向端部14的一侧上，导管10具有漏斗形端部54，其中具有从保持件52延伸的突出部55。保持件52和突出部55具有连接到导管10上的通道5。在面向喷嘴53一侧上的突出部55具有斜切侧面56，该侧面最好具有次渐开线形状。如果相对大的力相对于轴线9在径向上施加在喷嘴53上，喷嘴53将相对于保持件52倾斜，并且由于斜切边缘56将从保持件52松开，而不使其损坏。当喷嘴53连接到保持件52上时，突出部56和漏斗形端部54用于相互对中喷嘴53和保持件52。
喷嘴53具有沿着周边延伸的凹槽20，凹槽如上所示适用于在喷嘴更换装置30中以简单方式从保持件52上拆卸喷嘴53。由于凹槽52相对靠近保持件52，在弹簧34被推开时，当保持件51和喷嘴53在箭头P1所示的方向上在喷嘴更换装置53内移动的情况下，没有力施加在喷嘴53上，使得喷嘴53永久地与保持件52分开。直到喷嘴53位于具有相对小的直径的开口33内时，由磁体6施加在喷嘴53上的力通过在与箭头P1相反的方向上运动保持件52来克服，使得保持件52和喷嘴53以简单方式分开。
观察到通道5和导管10不只是以共轴方式相互连接，而且可以成一个角度相互连接。
作为选择可以通过真空可拆卸地连接保持件和喷嘴。
权利要求
1.一种部件移动装置(1)，包括保持件(2)和喷嘴(3)，喷嘴包括导管(10)并连接到保持件(2)上，其特征在于，喷嘴(3)可拆卸地连接到保持件(2)上，同时保持件(2)具有连接到导管(10)上的通道(5)。
2.如权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，一旦超过喷嘴(3)上径向上的预定力时，喷嘴(3)在操作中可相对于导管(10)的轴线在径向上从保持件(2)上脱开。
3.如权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，喷嘴(3)通过至少一个磁体(6、7)可拆卸地连接到保持件(2)上。
4.如上述权利要求任一项所述的装置(1)，其特征在于，保持件(2)和喷嘴(3)可相互对准。
5.如权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，保持件(2)和喷嘴(3)具有轴向接合的元件。
6.如权利要求5所述的装置(1)，其特征在于，保持件具有延伸到喷嘴(3)的导管(10)内的突出部(55)，通道(5)延伸通过突出部(55)。
7.如权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，喷嘴(3)中的至少三个径向延伸的凹槽(8、12)隔开，同时球体(13)定位在保持件(2)和喷嘴(3)的相对凹槽(8、12)之间。
8.如权利要求7所述的装置(1)，其特征在于，在保持件和喷嘴中，三个凹槽隔开120度。
9.如上述权利要求任一项所述的装置(1)，其特征在于，导管(10)和/或通道(5)具有过滤器。
10.如上述权利要求任一项所述的装置(1)，其特征在于，喷嘴(3)包括识别装置。
11.如上述权利要求任一项所述的装置(1)，其特征在于，喷嘴(3)具有设置在周壁内的凹槽(20)。
12.一种喷嘴更换装置(30)，其特征在于，在喷嘴更换装置中可以更换可拆卸地连接到保持件(2)上的喷嘴(3)。
13.一种更换喷嘴的方法，其特征在于，一种包括保持件(2)和可拆卸的喷嘴(3)的装置输送到喷嘴更换装置(30)，在喷嘴更换装置(30)中，喷嘴(3)与保持件(2)分开，随后保持件(2)连接到另一喷嘴(3)上。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在喷嘴更换装置(30)中，装置(1)在宽阔空腔内轴向运动，随后通过与轴向移动横向的运动，喷嘴输送到连接到宽阔空腔(32)上的窄小包围空腔(33)中，在窄小空腔(33)中夹紧喷嘴(3)，随后通过轴向移动将喷嘴和保持件分开，并且保持件带到另一喷嘴上。
15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，位于喷嘴上的识别装置通过照相机或激光器扫描，随后喷嘴通过识别装置进行识别。
全文摘要
部件更换装置(1)设置保持件(2)和具有导管(10)的喷嘴(3)，喷嘴(3)连接到保持件(2)上。喷嘴(3)可拆卸地连接到保持件(2)上。保持件(2)另外设置连接到导管(10)上的通道(5)。与保持件(2)可拆卸连接的喷嘴(3)通过喷嘴更换装置来更换。
文档编号H05K13/04GK1833477SQ200480022370
公开日2006年9月13日 申请日期2004年7月21日 优先权日2003年7月30日
发明者J·T·A·范德文 申请人:阿森姆布里昂股份有限公司