专利名称：用于芯片贴装机的贴装头组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及芯片贴装机的贴装头组件，更特别地，本发明涉及用于芯片贴装机的包括喷嘴心轴的贴装头组件，其中喷嘴心轴用于将电子元件，例如集成电路(ICs)、二极管、电容器以及电阻器自动安装到印刷电路板(PCB)上。
背景技术：
芯片贴装机是用于将元件安装到PCB上的元件安装组件的一部分。芯片贴装机将由元件供料器供给的元件传送到PCB的安装位置并将这些元件安装到PCB上。
典型地，芯片贴装机包括进给待安装元件的元件供料器、传送PCB的传送器和具有喷嘴心轴的贴装头组件，其中喷嘴心轴用于从元件供料器上顺序拾取电子元件并将所拾取的电子元件安装到PCB上。
近来，多列喷嘴心轴已被成直线安装在贴装头组件内，以用于提高元件安装效率。即，多个喷嘴心轴顺序或同时拾取多个电子元件，将多个拾取的电子元件同时传送到传送器上，并且将电子元件顺序或同时安装到设置在传送器上的PCB上。
图1示出了在日本特许公开No.2002-009491中公开的用于电子元件安装设备的贴装头组件9。参照图1，贴装头组件9包括喷嘴单元12，设置成两个平行列的提升轴部件30，和设置在提升轴部件30下方的用于拾取电子元件的喷嘴38。
上框架15和下框架16被固定至基座11的侧面，并且喷嘴提升马达20竖直地设置在上部框架15上。
为了升高或降低提升轴部件30中的一个，喷嘴提升马达20的旋转被传递至提升元件25，提升元件25将喷嘴提升马达20的旋转运动转换成提升轴部件30的竖直运动。于是，多个喷嘴可独立地竖直移动，这可通过一控制器(未示出)独立地控制喷嘴提升马达20来实现。
如图1所示，由于需要单独的喷嘴提升马达20来竖直移动每一个提升轴部件30，因此应为每一个马达20提供单独的控制器。而且，提升元件25的数量以1∶1的关系对应于提升轴部件30的数量。由于这种结构增加了贴装头组件9的总重量，因此元件的安装速度降低了并且移动贴装头组件9所需的电能也增加了。因此，很难实现高速、高精度的安装。
由于用于竖直移动每一个提升轴部件30的机构变得复杂化了，电子元件的制造成本和价格增加了并且贴装头组件9变得很庞大。
随着对高速电子元件安装设备的需要增加，安装在贴装头组件9内的提升轴部件30的数量也增加。因此，上述问题变得更严重了并且可被使用的喷嘴的数量受限。
与此同时，日本特许公开No.2002-009491公开了一种可被用于转动喷嘴的滑轮装置。参照图1和2，贴装头组件9具有沿一个方向排列的第一列四个喷嘴L1和第二列四个喷嘴L2，以及安装在第一和第二列喷嘴L1和L2之间的喷嘴旋转马达50。因此，由喷嘴旋转马达50驱动的每一个喷嘴的旋转通过相应于轴转子32上的滑轮而设置的两个上部和下部连续可变带51a和51b中的一个传递，从而每一列喷嘴可通过喷嘴旋转马达50转动。
在这种情况下，参照图3，轴转子32包括主动轮单元33a和惰轮单元34a和34b。主动轮和惰轮的“A”，“B”，“C”和“D”型的组合允许连续可变带51a和51b与安装在要被转动的一列喷嘴的每一个轴上的主动轮单元33a接触，同时允许另一列喷嘴上的轴转子32被用作带导轮。“A”型组合包括位于轴转子32的上部和下部的主动轮单元33a和具有轴承34a的惰轮34b。“B”型组合包括位于轴转子32的上部和下部的主动轮单元33a和轴承34a。“C”型组合包括位于轴转子32的上部和下部的轴承34a和主动轮单元33a。“D”型组合包括位于轴转子32的上部和下部的具有轴承34a的惰轮34b和主动轮单元33a。
但是，传统的电子元件安装设备使用各种类型的滑轮组合来转动一个喷嘴。组合的类型应被改变以转动另一个喷嘴。这使得用于转动喷嘴的机构复杂化了，并且增加了安装元件所需的时间和贴装头组件的总重量。
而且，由于贴装头组件使用带来转动喷嘴，带可能会发生反跳。由于这种反跳，由于喷嘴不能转动至最佳装配的位置元件将不能被精确地定位以安装到PCB上。
发明内容
本发明提供了一种用于芯片贴装机的贴装头组件，其具有用于选择喷嘴心轴并且向上或向下移动所选择的喷嘴心轴的简单的水平驱动器和提升驱动器，并且其具有较少数量的元件。
本发明还提供了一种用于芯片贴装机的贴装头组件，其没有反跳并具有用于转动多个喷嘴心轴的简单和轻质的转子。
根据本发明的一方面，提供了一种用于芯片贴装机的贴装头组件，其包括具有多个心轴接收孔的机架；与用于拾取和安装电子元件的喷嘴安装在一起并且可竖直移动地插入到心轴接收孔中的喷嘴心轴；用于选择至少一个喷嘴心轴并竖直移动所选择的喷嘴心轴的选择部件；用于水平移动选择部件并且改变将被选择的喷嘴心轴的水平驱动器；和用于竖直移动选择部件的提升驱动器。所选择的喷嘴心轴可至少包括两个前喷嘴心轴和两个后喷嘴心轴。水平驱动器移动选择部件以使得该选择部件可选择每一个单独的喷嘴心轴、一次选择前喷嘴心轴的至少两个或者一次选择后喷嘴心轴的至少两个。在该情形中，水平驱动器可使选择部件绕由连接心轴接收孔的虚拟直线而形成的多边形的中心转动。
可替换地，用于芯片贴装机的贴装头组件可包括具有多个心轴接收孔组的机架，其中每一个组包括多个心轴接收孔；相应于多个心轴接收孔组设置的多个喷嘴心轴组，其中每一个喷嘴心轴组具有多个与用于拾取和安装电子元件的喷嘴安装在一起的并且被插入到心轴接收孔中的喷嘴心轴；相应于多个喷嘴心轴组设置的多个选择部件，其中每一个选择部件选择相应的喷嘴心轴组内的至少一个喷嘴心轴，并且在选择部件竖直移动时选择部件向上或向下移动所选择的喷嘴心轴；多个水平驱动器，每一个水平驱动器用于水平移动相应的选择部件，以便改变被选择的喷嘴心轴；和同时向上或向下移动选择部件的提升驱动器。
水平驱动器可移动选择部件以使得选择部件不选择任何一个喷嘴心轴。在该情形中，每一个喷嘴心轴组至少包括两个前喷嘴心轴和两个后喷嘴心轴。水平驱动器可将选择部件移动到选择部件单独地选择每一个喷嘴心轴的第一位置，选择部件不选择喷嘴心轴的第二位置，选择部件同时选择至少两个前喷嘴心轴的第三位置，或选择部件同时选择至少两个后喷嘴心轴的第四位置。每一个前喷嘴心轴和每一个直接设置在前喷嘴心轴之后的后喷嘴心轴之间的距离中的至少一个可以大到以致于选择部件不能选择任何一个前喷嘴心轴和后喷嘴心轴。第二位置可以是选择部件位于前喷嘴心轴和后喷嘴心轴之间的位置。
本发明提供了一种紧凑、轻质、无反跳的贴装头组件，并且其可实现低制造成本和高速运动。
通过参照附图对本发明示例性实施例的详细描述，本发明的上述和其它特征及优点将变得更明显，其中附图为图1是用于电子元件安装设备的传统贴装头组件的透视图；图2是用于转动示于图1的喷嘴心轴的机构的透视图；图3是断面图，示出了安装在示于图2的轴转子上的主动轮和惰轮组合的四种类型；图4是根据本发明一个实施例的用于芯片贴装机的贴装头组件的透视图；图5是图4的贴装头组件的部分分解透视图；图6A是顶视图，示出了图4中的喷嘴心轴和选择部件之间的结构关系；图6B是图6A的改进示例；图7是图4的水平驱动器的分解透视图；图8是图4的心轴转子的分解透视图；图9是根据本发明另一实施例的用于芯片贴装机的贴装头组件的透视图；
图10是图9的贴装头组件的部分分解透视图；图11是顶视图，示出了图9中多个喷嘴心轴组和选择部件之间的结构关系；图12是图11的另一实施例的顶视图；图13是图11的又一实施例的顶视图；图14是图9中心轴转子的放大透视图。
具体实施例方式
图4是根据本发明第一实施例的用于芯片贴装机的贴装头组件100的透视图，图5示出了图4中的提升驱动器和水平驱动器。参照图4和5，贴装头组件100包括机架110，多个喷嘴心轴120，选择部件130，水平驱动器140，和提升驱动器150。机架110具有多个心轴接收孔112。
多个喷嘴心轴120中的每一个都配备有喷嘴122，以用于拾取和安装电子元件。多个喷嘴心轴120中的每一个可移动地并可转动地插入到相应的心轴接收孔112中。轴承(未示出)可被置于喷嘴心轴120和心轴接收孔112之间，以用于支撑喷嘴心轴120的竖直运动和旋转运动。
选择部件130用于一次选择一个或多个喷嘴心轴120以用于竖直移动。所选择的喷嘴心轴120与选择部件130同时竖直移动。水平驱动器140水平移动(即，转动)选择部件130，以便使选择部件130定位到靠近要被选择的喷嘴心轴120。提升驱动器150同时竖直地移动选择部件130和由选择部件130选择的至少一个喷嘴心轴120。
在传统的贴装头组件中，提升驱动马达的数量以1∶1的关系相应于喷嘴心轴的数量，从而独立地选择多个喷嘴心轴120中的至少一个并且竖直地移动该喷嘴心轴。例如，当一个传统的贴装头组件包括六个喷嘴心轴120时，将需要六个独立的提升驱动马达。但是，根据本发明的一个实施例的贴装头组件100仅设置有两个马达，即安装在用于竖直移动选择部件130的提升驱动器150中的第一马达，和安装在用于水平移动选择部件130的水平驱动器140中的第二马达。
水平驱动器140通过使选择部件130旋转预定的角度而水平移动选择部件130，从而选择部件130能够选择至少一个将向上和向下移动的喷嘴心轴120。为实现该目的，多个喷嘴心轴120沿绕一个中心轴的相同的圆周排列，并且选择部件130被设置为绕该中心轴转动并且其包括该圆周运行的部分。选择部件130可被设计为一次选择一个或多个喷嘴心轴120。即，为了将电子元件安装到印刷电路板(PCB)上，应选择一个喷嘴心轴120并使其竖直地移动到PCB上。缩短总安装时间可通过提高拾取多个电子元件的速度来实现。即，为了同时拾取相邻的电子元件，多个喷嘴心轴120可被选择以便同时竖直移动。用于实现该目的的选择部件130的形状的一个例子将在下文更详细地描述。
图6A是喷嘴心轴120和选择部件130之间的结构关系的顶视图，图6B是图6A的改进示例。参照图6A和6B，喷嘴心轴120可包括两个相互平行的前喷嘴心轴120f和两个相互平行的后喷嘴心轴120r。在该情形中，两个前喷嘴心轴120f定位在平行于相邻的用于提供将被拾取的元件195的元件供料器190的地方。两个后喷嘴心轴120r设置在与两个前喷嘴心轴120f完全相对的地方并且与该两个前喷嘴心轴120f类似地构造。
如图6A所示，选择部件130位于两个前喷嘴心轴120f之上，从而心轴120f可被同时竖直移动以便拾取电子元件195。类似地，选择部件可从示于图6A的方向转动约180度，以使得两个后喷嘴心轴120r被水平移动的选择部件130同时选定以便拾取电子元件。为此，两个前喷嘴心轴120f之间距离K1和两个后喷嘴心轴120r之间的距离可与两个平行的元件供料器190之间的距离k2基本上相似。当然，如图6B所示，选择部件130可被定向、构造或控制以便只选择一个喷嘴心轴而竖直移动。
在该情形中，水平驱动器140可使选择部件130绕由连接心轴接收孔112的虚拟直线形成的多边形的中心转动。例如，当喷嘴心轴120沿绕中心轴O的圆周设置时，选择部件130的旋转轴可与上述中心轴O相同。这是由于具有与一个喷嘴心轴120相接触的预定长度的选择部件130在转动时可与另一个喷嘴心轴120相接触。
参照图5-6B，水平驱动器140水平地移动选择部件130，从而选择部件130可选择将被向下移动的喷嘴心轴120。提升驱动器150竖直地移动选择部件130，从而选择部件130可竖直地移动喷嘴心轴120。因此，本发明设置有两个驱动马达——用于选择一个或多个喷嘴心轴120的第一马达，和用于竖直地移动贴装头组件100中的一个或多个所选定的喷嘴心轴120的第二马达。
选择部件130包括结合部131和心轴接触部136。结合部131与水平驱动马达141可移动地连接以便水平(即，旋转)移动，其结合部131还被构造为用于响应于提升驱动器150而竖直移动。即，如图7更好地示出了，结合部131被构造为在提升驱动器150被致动以降低一个或多个喷嘴心轴120时沿连接轴143竖直移动。因此，选择部件130可大体上同时或独立地被水平驱动器140水平移动及被提升驱动器150竖直移动。
心轴接触部136从结合部131向外凸出，以便与至少一个喷嘴心轴120接触。心轴接触部136被构造为在两个远端之间具有允许同时接触相邻的喷嘴心轴120的长度，这示于图6A中。而且，当一个喷嘴心轴120被心轴接触部136的中间部分接触时，相邻的喷嘴心轴120可以不会被心轴接触部136接触，从而只有一个喷嘴心轴120被升高或降低。
多个喷嘴心轴120中的一个或多个具有从其侧面凸出的选择部件接触部126(图5)，以便与选择部件130相接触。选择部件130的心轴接触部136可被构造为与选择部件接触部126相接触。因此，心轴接触部136可向下压在选择部件接触部126上，以便向下移动至少一个选定的喷嘴心轴120。
在一个实施例中，喷嘴心轴120具有用于向喷嘴心轴120提供向上偏压的弹性部件，以便保持喷嘴122和表面(如，传送器190)之间的预定距离。当向下压在选择部件130上的力解除后，喷嘴心轴120可返回到它的初始预定高度。本发明并不限于上述结构。例如，下降止动器可被设置在贴装头组件100的底部上，以阻止喷嘴心轴120比预定的间隔或距离下降得更多。下降止动器提供了大于喷嘴心轴120负荷的向上的阻力。即，喷嘴心轴120向下移动到某一位置，在该位置，喷嘴心轴120在拾取过程中与下降止动器相接触，并且随后在向下压在选择部件130上的力被解除时，喷嘴心轴120被下降止动器向上移动。
现在将详细描述选择部件130、提升驱动器150和水平驱动器140的结构。
参照图5，提升驱动器150包括提升驱动马达151和提升部件156，其中选择部件130可旋转地安装在提升部件156上，并且提升部件156被提升驱动马达151驱动而竖直地向上或向下移动。如图5所示，提升驱动马达151安装在机架110上并且其被构造为用于竖直地移动提升部件156。当提升部件156竖直地上下移动时，由于选择部件130可旋转地连接在提升部件156的选择部件固定部157中，因此选择部件130同时地上下移动。提升驱动马达151可以是例如音圈马达。高输出、轻质的音圈马达可降低贴装头组件100的整个尺寸。可替换地，提升驱动马达151可以是LM导轨、滚珠螺旋、或本领域公知的其它线性马达或致动器。如图所示，提升部件156具有一个与提升驱动马达151相结合的侧面，和包括选择部件固定部157的第二侧面，其中选择部件130可旋转地装配在该选择部件固定部157中。
现在将参照图7详细描述结合至选择部件固定部157中的选择部件130结构的例子。
参照图7，选择部件固定部157具有插入孔158，其中结合部131装配于其中，以使得选择部件130可以旋转。为实现该目的，轴承135可被设置在插入孔158和结合部131之间。该结构允许水平驱动器140转动选择部件130。
参照图5，水平驱动器140包括水平驱动马达141和连接至水平驱动马达141的轴的轴或连接轴143。选择部件130竖直可动地装配到连接轴143。选择部件130的结合部131具有通孔133(图7)，其中连接轴143插入到该通孔中。在该情形中，连接轴143是细长的，通常与喷嘴心轴120的竖直移动范围相应，以使得选择部件130沿着该竖直范围向上或向下移动，并且连接轴143还用作导向器。
在该情形中，连接轴143被插入到选择部件130中，以使得选择部件130的结合部131可被水平驱动马达141驱动而水平移动特别是转动，且可竖直地移动，而不管水平驱动马达141的旋转。为此，连接轴143可与选择部件130的通孔133可滑动地配合(即，选择部件130可沿连接轴143的长度自由移动)。可替换地，如图7所示，由于通孔133和连接轴143具有相同的多边形形状，所以在选择部件130沿连接轴143向上或向下移动的同时，结合部131能够以与连接轴143相同的转速旋转。在该情形中，选择部件130的结合部131被装配到竖直穿透的插入孔158中，并且连接轴143被插入到结合部131的通孔133中，从而允许连接轴143穿透选择部件130的通孔133和提升部件156的插入孔158。
参照图8，贴装头组件100还可包括心轴转子160。每一个竖直的喷嘴心轴120具有基本上从其中延伸出来的竖直轴，并且心轴转子160被构造为使喷嘴心轴120绕各自基本上竖直的轴转动预定的角度。心轴转子160可使用一个心轴旋转马达161以用于转动所有的喷嘴心轴120。与传统的贴装头组件不同，本发明的喷嘴心轴120不通过带或齿轮连接至心轴旋转马达161而用于旋转。
示于图8的心轴转子160包括心轴旋转马达161，马达曲柄臂162，连接支撑板164和多个心轴曲柄臂166，它们相协作以转动多个喷嘴心轴120。马达曲柄臂162装配到心轴旋转马达161并且其具有从心轴旋转马达161的旋转轴偏离的第一偏心轴163。连接支撑板164包括被构造成用于接收第一偏心轴163的洞或孔。当心轴旋转马达161旋转时，连接支撑板164以预定的偏心距旋转。多个心轴曲柄臂166中的每一个都连接至相应的一个喷嘴心轴120，并且每个心轴曲柄臂166具有从喷嘴心轴120的中心轴偏离的第二偏心轴167，其偏离的距离与第一偏心轴163的偏移距离相等。第二偏心轴167中的每一个被接收在连接支撑板164中的洞或孔165中。因此，当连接支撑板164相对于心轴旋转马达161的转动而旋转时，第二偏心轴167以相对于喷嘴心轴120的预定偏心距旋转，从而允许喷嘴心轴120转动。
因此，可使用一个马达来转动所有的喷嘴心轴120，并且由于使用相当刚性的本体来使心轴120与马达机械地配合，因此不会发生反跳。
现在将参照图4-8描述具有上述结构的贴装头组件100的操作。首先，当电子元件195位于元件供料器190的拾取位置时，水平驱动器140移动以便选择需要用于拾取电子元件195的喷嘴心轴120。在该情形中，水平驱动器140可一次选择一个或多个喷嘴心轴120。为此，水平驱动器140转动选择部件130，以使得选择部件130的心轴接触部136定位于喷嘴心轴120的一部分之上。
当贴装头组件100被定位在元件供料器190之上时，提升驱动器150向下移动以便同时向下移动与提升部件156的选择部件固定部157相配合的选择部件130。选择部件130随后向下压在至少一个位于选择部件130之下的喷嘴心轴120上，从而导致心轴120向下移动。随后，至少一个喷嘴心轴120拾取电子元件195。为了配置贴装头组件100以便与两个平行的元件供料器190一起使用，两个前喷嘴心轴120f(和两个后喷嘴心轴120r)可被构造为在它们之间具有距离k1，该距离可以与两个平行的元件供料器190之间的距离k2基本上相似。多个喷嘴心轴120可同时拾取多个电子元件。已经拾取了电子元件的一个或多个喷嘴心轴120可通过例如提升驱动器150或弹性偏压部件而被向上移动。其它的喷嘴心轴120重复上述步骤以便拾取其它元件。
接下来，贴装头组件100被移动到PCB上的安装位置。将贴装头组件100移动到安装位置的过程包括通过使用例如贴装头组件100或芯片贴装机中的照相装置来检测已被喷嘴心轴120拾取的电子元件的位置和状态，检查电子元件的位置和PCB上参考位置之间的差异，并且驱动心轴旋转马达161以便转动喷嘴心轴120。
随后，水平驱动器140驱动选择部件130以便选择具有将被安装的电子元件的喷嘴心轴120，并且提升驱动器150向下移动选择部件130和所选择的喷嘴心轴120，以便将电子元件安装到PCB上。
可以理解的是，贴装头组件100的上述结构可被配置或修改以增加喷嘴心轴120的数量。例如，根据前述实施例的贴装头组件可只包括附加的选择部件130和附加的水平驱动器140以配合附加的喷嘴心轴120。现在将描述根据本发明另一实施例的用于芯片贴装机的贴装头组件。
图9是根据本发明另一实施例的用于芯片贴装机的贴装头组件200的透视图，图10是图9的分解透视图。参照图9和10，贴装头组件200包括机架210，多个喷嘴心轴组220G，多个选择部件130，多个水平驱动器140，和提升驱动器250。机架210具有多个心轴接收孔组212G(图10)，其中每一个组212G具有多个心轴接收孔212。
喷嘴心轴组220G的数量设置成相应于心轴接收孔组212G的数量。选择部件130的数量设置成相应于多个喷嘴心轴组220G的组的数量，每一个选择部件130在相应的喷嘴心轴组220G内选择至少一个喷嘴心轴120。多个水平驱动器140中的每一个水平地移动对应的选择部件130，以便改变在相应的喷嘴心轴组220G内被选择的喷嘴心轴120。在该情形中，对于每一个喷嘴心轴组220G都设置有一个水平驱动器140。提升驱动器250使用一个马达来同时向上或向下移动选择部件130。
例如，假定传统的贴装头组件包括四个喷嘴心轴组220G，其中每一个喷嘴心轴组220G包含四个喷嘴心轴120，那么该传统的贴装头组件需要16个提升马达以与16个喷嘴心轴120相对应，以便独立地竖直移动心轴120。但是，根据本发明该实施例的贴装头组件200总共需要五个马达，其包括用于四个水平驱动器140的四个马达，其中每一个水平地移动(即，转动)用于每一个喷嘴心轴组220G的一个选择部件130；和一个用于提升驱动器250的马达。因此，本发明可提供轻质、高速、高精度、以及低制造成本的紧凑型贴装头组件。特别的，本发明的效果随着喷嘴心轴120的数量增加而增加。
由于与每一个喷嘴心轴组220G相对应的选择部件130和用于水平移动选择部件130的水平驱动器140与根据示于图4的实施例的贴装头组件100的对应部分具有相同的结构，因此不给出其详细说明。
提升驱动器250包括提升驱动马达251和提升部件256，其中选择部件130可旋转地安装在提升部件256上，并且提升部件256被提升驱动马达251驱动而向上或向下移动。提升驱动马达251可以是例如竖直地安装在机架210上的一个位置处的音圈马达，例如，在未形成多个心轴接收孔组212G的位置处。高输出、轻质的音圈马达可减小贴装头组件200的整个尺寸。可替换地，提升驱动马达251可以是LM导轨、滚珠螺旋、或本领域公知的其它线性马达或致动器。
提升部件256具有一个与提升驱动马达251相结合的侧面和多个选择部件固定部257，其中与多个喷嘴心轴组220G相应的多个选择部件130可旋转地装配在选择部件固定部257中。
因此，与多个喷嘴心轴组220G中的每一个相对应的设置有一个水平驱动器140，其移动选择部件130以便选择将被竖直移动的喷嘴心轴120。在选择部件130按照需要定位后，提升驱动器250被致动以便向下或向上移动所选择的喷嘴心轴120。
在示于图11的情形中(右手侧)，水平驱动器140可将多个选择部件130中的一个或多个选择部件130移动到某一位置，在该位置，只有一个喷嘴心轴120被多个选择部件130选定。由于提升驱动器250同时移动多个选择部件130，心轴120和选择部件130的所示结构有助于仅向下移动所需数量的用于拾取或安装的喷嘴心轴120。
为此，如图11所示，一个喷嘴心轴组220G内的相邻喷嘴心轴120之间距离的至少一个距离(两个前心轴120f和两个后心轴120r之间的距离D1)可大于选择部件130的心轴接触部136的两个远端之间的长度(D2)。在喷嘴心轴120按所示的那样配置时，选择部件130可被定位于第一位置(例如，图11所示的左手侧)，在那里，一个或多个喷嘴心轴120可被提升驱动器250提升或降低；和第二位置(示于图11的右手侧)，在那里，相邻喷嘴心轴120之间的距离大于心轴接触部136的长度，从而没有喷嘴心轴120被提升驱动器250降低或提升。通过这种方式，水平驱动器140相对于将被拾取和/或安装的电子元件的数量和结构而将选择部件130水平地移动至第一和第二位置中的一个。
前喷嘴心轴120f和后喷嘴心轴120r之间距离的至少一个距离可以是隔开的，以便不选择两个前喷嘴心轴120f和两个后喷嘴心轴120r中的任何一个或多个。如图11-13所示，一个喷嘴心轴组220G可包括至少一个第二位置。如图所示，该组220G被构造为具有两个相邻的第二位置，其中一个第二位置与第一选择部件130相对应，而另一个第二位置与第二选择部件130相对应。通过这种方式，可以理解，这两个选择部件130可同时选择0个心轴(例如，当这两个选择部件130位于前喷嘴心轴120f和后喷嘴心轴120r之间的第二位置时)，一个心轴，两个心轴，三个心轴或四个心轴。正如所示的，一个或多个中间喷嘴心轴120c可选择性地定位在前喷嘴心轴120f和后喷嘴心轴120r之间的位置，并且例如，如图11所示，可设置在第二位置的左侧或右侧。
而且，如图12和13所示，相邻喷嘴心轴组220G内的喷嘴心轴120之间的距离k3可与两个元件供料器190之间的距离k2基本上相似，其中相邻喷嘴心轴组220G是隔开的且平行于用于提供将被拾取的电子元件的元件供料器190。
即，如图12所示，假定两个前喷嘴心轴120f和两个后喷嘴心轴120r被设置成平行于元件供料器190，则相邻喷嘴心轴组220G内的前喷嘴心轴120之间的距离k3可基本上相似于相邻的平行元件供料器190之间的距离k2。而且，如图13所示，相邻喷嘴心轴组220G内的后喷嘴心轴120之间的距离k3可基本上相似于相邻的平行元件供料器190之间的距离。
一个喷嘴心轴组220G内的相邻喷嘴心轴120之间的距离k1也可基本上相似于相邻的平行元件供料器190之间的距离k2。因此，当两个喷嘴心轴组220G相互平行设置并且每一个喷嘴心轴组220G包含两个前喷嘴心轴120f和两个后喷嘴心轴120r时，如图12和13所示，通过两个喷嘴心轴组220G同时拾取四个电子元件195是可能的。
因此，如图11-13所示，每一个喷嘴心轴组220G包括至少两个前喷嘴心轴120f和两个后喷嘴心轴120r。在该情形中，水平驱动器140可驱动选择部件130，以使得选择部件130可被定位在每一个喷嘴心轴120可被单独选择的第一位置(图11，左手侧)，没有喷嘴心轴120可被选择的第二位置(图11，右手侧)，至少两个前喷嘴心轴120可被同时选择的第三位置(图12)，或至少两个后喷嘴心轴120可被同时选择的第四位置(图13)。每一个喷嘴心轴组220G的每个喷嘴心轴120可被单独地选择。此外，没有喷嘴心轴120可被蓄意地选择。
同时，具有上述结构的喷嘴心轴120可被分别地旋转，或者包括一个驱动马达的心轴转子被用于同时转动所有的喷嘴心轴120。为实现该目的，喷嘴心轴120可通过带或齿轮连接至驱动马达。但是，在长时间使用例如带或齿轮之类的连接器后，精度可能会降低。
因此，参照图10-14，心轴转子260包括心轴旋转马达261，马达曲柄臂262，连接支撑板264，和多个心轴曲柄臂266，它们相协作以同时转动所有喷嘴心轴120。
马达曲柄臂262装配到心轴旋转马达261并且其具有从心轴旋转马达261的旋转轴偏离的第一偏心轴263。如图10所示，连接支撑板264包括接收第一偏心轴263以用于同时转动所有喷嘴心轴120的洞或孔。多个心轴曲柄臂266中的每一个都连接至相应的一个喷嘴心轴120，并且每个心轴曲柄臂266具有从喷嘴心轴120的中心轴偏离的第二偏心轴267，其偏离的距离与第一偏心轴263的偏移距离相等。由于第二偏心轴267被接收在连接支撑板264中的洞或孔265中，当连接支撑板264响应心轴旋转马达261和第一偏心轴263的致动而旋转时，第二偏心轴267以和连接支撑板264相同的方式旋转。然后，具有相对于第二偏心轴267的预定偏心距的多个心轴曲柄臂266转动，从而允许连接至多个心轴曲柄臂266中的每一个的喷嘴心轴120转动。
即，本发明使用一个心轴旋转马达261来同时转动，从而提供了具有低制造成本的紧凑型轻质贴装头组件200。本发明还允许心轴转子261与喷嘴心轴120直接和刚性地连接，从而可实现高精度安装而不会发生反跳。随着包括多个喷嘴心轴组220G的贴装头组件200中的喷嘴心轴120数量的增加，优点也增加了。
同时，心轴曲柄臂266被装配到喷嘴心轴120的顶端中，并且连接支撑板264设置在喷嘴心轴120上。心轴旋转马达261被设置在连接支撑板264上。在该情形中，喷嘴心轴120具有从其侧面凸出的选择部件接触部126(图10)，以便与选择部件130接触。
具有上述结构的贴装头组件使用提升驱动马达、水平驱动马达和选择部件来选择喷嘴心轴组内的至少一个喷嘴心轴以便竖直移动，从而简化了用于竖直移动喷嘴心轴的提升驱动器的结构，同时减少了元件的数量。因此，本发明提供了实现高速移动的轻质、紧凑、无反跳、便宜的贴装头组件。
本发明的贴装头组件还具有增加数量的喷嘴心轴，这是由于它的总重量和尺寸可被减少。
尽管本发明已经参照其示例性实施例被特定地示出和描述了，但是本领域技术人员将会理解，在不偏离由下面的权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可对其作出各种形式和细节的改变。
权利要求
1.一种用于芯片贴装机的贴装头组件，包括机架，其具有多个心轴接收孔；多个喷嘴心轴，其设置在多个心轴接收孔中以用于竖直和旋转运动，多个喷嘴心轴中的每一个包括用于拾取和安装电子元件的喷嘴；选择部件，其被设置用于选择多个喷嘴心轴中的至少一个喷嘴心轴；水平驱动器，其被设置用于水平移动多个喷嘴心轴上的选择部件；和提升驱动器，其被设置用于竖直移动选择部件以提升和降低所述至少一个喷嘴心轴。
2.根据权利要求1的贴装头组件，其中，所述水平驱动器与选择部件的第一部分相连接，以便使第一部分远端的选择部件的第二部分在多个喷嘴心轴之上的平面中转动预定的角度。
3.根据权利要求2的贴装头组件，其中，所述喷嘴心轴沿着具有中心轴的共同圆周设置，并且其中，所述选择部件的第二部分绕该中心轴沿该共同圆周旋转。
4.根据权利要求1的贴装头组件，其中，所述多个喷嘴心轴包括两个前喷嘴心轴；两个后喷嘴心轴；并且其中，水平驱动器是可操作的以用于移动选择部件，以使得选择部件被定位而选择两个前喷嘴心轴中的一个或两个或者两个后喷嘴心轴中的一个或两个。
5.根据权利要求4的贴装头组件，其中，所述水平驱动器使选择部件绕由连接心轴接收孔的虚拟直线而形成的多边形的中心转动。
6.根据权利要求4的贴装头组件，其中，所述两个前喷嘴心轴和两个后喷嘴心轴分开一段距离，该距离与用于提供将被拾取的电子元件的相邻的平行元件供料器之间的距离基本上相似。
7.根据权利要求1的贴装头组件，其中，所述选择部件包括结合部，其与水平驱动器可旋转地连接并且相应于提升驱动器的操作可竖直移动；和心轴接触部，其与结合部成整体并且从该结合部凸出，心轴接触部被构造为用于选择多个喷嘴心轴中的一个或多个。
8.根据权利要求7的贴装头组件，其中，所述提升驱动器包括提升驱动马达；和提升部件，其与提升驱动马达相连接并且可在机架上竖直移动，提升部件包括被构造为用于接收选择部件结合部的选择部件固定部；其中，所述水平驱动器包括水平驱动马达和连接至水平驱动马达轴的连接轴，该连接轴与结合部装配在一起并且延伸穿过选择部件固定部，以使得选择部件可相应于提升驱动马达的操作向上和向下移动。
9.根据权利要求8的贴装头组件，其中，所述选择部件固定部包括插入孔，选择部件的结合部装配于该插入孔中，并且其中，选择部件的结合部包括通孔，该通孔和插入孔被构造为基本同轴以便接收从其中穿过的连接轴。
10.根据权利要求1的贴装头组件，其中，所述水平驱动器包括水平驱动马达和连接轴，该连接轴与选择部件相连接，并且其中，所述提升驱动器包括提升驱动马达和可相对于机架移动的提升部件，提升部件包括选择部件固定部，选择部件可旋转地装配于该选择部件固定部中。
11.根据权利要求1的贴装头组件，还包括设置用于同时转动多个喷嘴心轴中的每一个喷嘴心轴的心轴转子。
12.根据权利要求11的贴装头组件，其中，所述心轴转子包括心轴旋转马达；马达曲柄臂，其连接至心轴旋转马达并且包括从心轴旋转马达的旋转轴偏移的第一偏心轴；连接支撑板，其连接至第一偏心轴，该连接支撑板被设置在多个喷嘴心轴之上；和多个心轴曲柄臂，其包括连接至连接支撑板的第二偏心轴，多个心轴曲柄臂中的每一个连接至多个喷嘴心轴的一个喷嘴心轴。
13.一种用于芯片贴装机的贴装头组件，包括机架，其包括多个第一心轴接收孔和多个第二心轴接收孔；多个第一喷嘴心轴，其设置在多个第一心轴接收孔中以用于竖直和旋转运动，多个第一喷嘴心轴中的每一个包括用于拾取和安装电子元件的喷嘴；多个第二喷嘴心轴，其设置在多个第二心轴接收孔中以用于竖直和旋转运动，多个第二喷嘴心轴中的每一个包括用于拾取和安装电子元件的喷嘴；第一选择部件，其被设置以选择多个第一和第二喷嘴心轴中的至少一个喷嘴心轴以用于竖直移动；第二选择部件，其被设置以选择多个第一和第二喷嘴心轴中的至少一个喷嘴心轴以用于竖直移动；至少一个水平驱动器，其与第一和第二选择部件相连接，该至少一个水平驱动器用于移动多个第一和第二喷嘴心轴上方的平面中的第一和第二选择部件；和提升驱动器，其同时竖直移动第一和第二选择部件。
14.根据权利要求13的贴装头组件，其中，多个第一和第二喷嘴心轴中的至少一个被设置用于使得第一和第二选择部件的至少一个可被水平驱动器定位成不选择喷嘴心轴进行竖直移动。
15.根据权利要求14的贴装头组件，其中，多个第一和第二喷嘴心轴中的每一个包括两个前喷嘴心轴和两个后喷嘴心轴，并且其中，所述至少一个水平驱动器被设置以便独立地移动第一和第二选择部件，从而第一和第二选择部件的每个是可操作的以用于选择零个喷嘴心轴，一个喷嘴心轴，两个前喷嘴心轴，和两个后喷嘴心轴。
16.根据权利要求15的贴装头组件，其中，多个第一喷嘴心轴的两个前喷嘴心轴与多个第一喷嘴心轴的两个后喷嘴心轴之间隔开的第一距离大于第一选择部件的一部分；并且，其中，多个第二喷嘴心轴的两个前喷嘴心轴与多个第二喷嘴心轴的两个后喷嘴心轴之间隔开的第二距离大于第二选择部件的一部分。
17.根据权利要求15的贴装头组件，其中，多个第一喷嘴心轴的两个前喷嘴心轴和两个后喷嘴心轴隔开第一水平距离，该第一水平距离与第一组两个相邻的用于供应将被拾取的电子元件的平行元件供料器之间的距离基本上相似；并且其中，多个第二喷嘴心轴的两个前喷嘴心轴和两个后喷嘴心轴隔开第二水平距离，该第二水平距离与第二组两个相邻的用于供应将被拾取的电子元件的平行元件供料器之间的距离基本上相似。
18.根据权利要求17的贴装头组件，其中，第一水平距离基本上相似于第二水平距离。
19.根据权利要求13的贴装头组件，其中，所述第一和第二选择部件中的每一个包括与所述至少一个水平驱动器可旋转并且竖直地连接的结合部；和从结合部凸出的心轴接触部，该心轴接触部被设置用于选择一个或多个喷嘴心轴。
20.根据权利要求19的贴装头组件，其中，所述提升驱动器包括提升驱动马达；和与提升驱动马达相连接并且在机架上可竖直移动的提升部件，该提升部件包括被设置用于接收每一个第一和第二选择部件的结合部的选择部件固定部；其中，所述至少一个水平驱动器包括第一水平驱动马达，其包括连接至第一水平驱动马达的轴的第一连接轴，该第一连接轴与第一选择部件的结合部装配在一起并且延伸穿过选择部件固定部；第二水平驱动马达，其包括连接至第二水平驱动马达的轴的第二连接轴，该第二连接轴与第二选择部件的结合部装配在一起并且延伸穿过选择部件固定部。
21.根据权利要求20的贴装头组件，其中，所述选择部件固定部包括多个插入孔，所述第一和第二选择部件的结合部装配于其中。
22.根据权利要求20的贴装头组件，其中，所述提升驱动马达是竖直安装到机架的音圈马达。
全文摘要
提供了一种用于芯片贴装机的贴装头组件。该贴装头组件包括具有多个心轴接收孔的机架；与用于拾取和安装电子元件的喷嘴装配在一起并且竖直可移动地插入到心轴接收孔中的喷嘴心轴；用于选择至少一个喷嘴心轴并竖直移动所选择的喷嘴心轴的选择部件；用于水平移动选择部件并且改变将被选择的喷嘴心轴的水平驱动器；和用于竖直移动选择部件的提升驱动器。
文档编号H05K13/04GK1964617SQ20061011005
公开日2007年5月16日 申请日期2006年8月4日 优先权日2005年11月10日
发明者T·H·里基森 申请人:三星Techwin株式会社