CN103159024B - 以气动方式确定元件相对于元件拾取装置的高度位置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以气动方式确定元件相对于元件拾取装置的高度位置的工序。该工序包括（a）对位于待安装的元件上方的元件拾取装置的第一相对高度位置的定位，以及令元件拾取装置的吸气道中产生一个低压；（b）令元件拾取装置朝待拾取的元件方向向下移动；（c）在元件拾取装置的移动过程中测量气动强度，该气动强度能够指示出吸气道中的气流情况；（d）识别出测得的气动强度发生变化，该变化显示出吸气道中的气流的强度发生了变化；（e）确定元件拾取装置在气动强度发生变化时所处的第二相对高度位置。另外，本文件还阐明了一种相应的系统以及一种使用具有一个吸气道的元件拾取装置，以不产生任何机械接触的方式拾取元件的工序。

Description

以气动方式确定元件相对于元件拾取装置的高度位置

技术领域

本发明为一项贴片技术领域的发明。具体来说，本发明涉及确定元件相对于元件拾取装置高度位置的一种工序和一种系统，以及一种用具有一个吸气道的元件拾取装置拾取元件的工序。此外，本发明还涉及一种控制装置和电脑程序，该控制装置和电脑程序可用于完成上述确定元件相对于元件拾取装置高度位置以及/或者通过具有一个吸气道的元件拾取装置拾取元件的工序。

背景技术

在表面贴装技术（SMT）的范畴之内，贴装头从元件拾取处拾取待进行表面贴装的元件，并将其放置在元件基板上预先确定的位置上。

在本文件中，“元件基板”这一概念可理解各种可进行贴装的基板，尤其是电路，而且此种电路板基板可为硬性及软性电路板。

在本文件中，“元件”这一概念可理解为任何可置于元件基板上进行贴装的元件，尤其是指具有两极或多极的表面贴装技术元件（SMT元件）或者是高集成的平整元件，后者如球栅阵列、裸芯片组件或倒装芯片等。此外，“元件”还可理解为接线插脚、插头、轴套等机械元器件以及发光二极管、光敏二极管等光电元件。最后，“元件”还可包括超高频射识别芯片（RFID-Chips）等，此种芯片可用于所谓的发射机应答器。

由于电子组件不断微型化以及电子产品市场上的价格压力，现代化贴片机的在贴装精度及速度方面也面临愈来愈高的要求。贴装速度提高导致的后果在于，较小的元件在被元件运送装置接入以及/或者在放置在元件基板时将承受过高的机械压力，因此元件和承载着元件的底板可能遭受损坏或至少是发生变形。而元件在高速贴装过程中受到的机械压力主要是基于这样一个事实，即即便是非常柔和地进行工作的贴装头在放置元件时也会对元件施加约1牛顿大小的静止压力。而对于边缘长度在0.5毫米范围之内的微小元件而言，即使是1牛顿的压力也足以使元件以及/或者元件底板遭受机械损害。降低放置元件的速度当然能够减小拾取或放置元件时所产生的机械压力，但这将不利于提高贴装速度，因而也有悖于前文所述的对现代化的贴片机贴装效率的高要求。不难理解，这里所说的高“贴装效率”是指在一定的时间单位内能够尽可能贴装更多数量的元件。

此外，就一次无瑕疵的贴装作业而言，所有参与贴装的部件之间的相对高度位置都必须得以确认。尤其是，为完全正确地拾取元件，就必须能够确认元件传送装置（通常又被称作进料马达）相对于相应贴装头的高度位置。与此同时，我们都知道，特别是当元件传送装置与贴装头对接之后，元件传送装置相对于贴装头的高度位置、以及在元件拾取处待拾取的元件的吸附表面相对于贴装头的高度位置必须得以确认，而在确认了上述（相对）高度位置的基础上，才可能对由贴装头和与贴装头对接上的元件传送装置所构成的系统进行测定。

在目前已有的贴装工序中，贴装头的元件拾取装置的高度位置可由贴片机的控制器精确识别，同时，该元件拾取装置在一个微小但不容忽视的能够产生放置作用的力的推动下，由上方向下被推送至由元件传送装置传送而来的待安装的元件上。这时，通过一个传感器可以确定元件拾取装置完成（力推动下的）元件拾取作业时的精确高度位置。一般来说，元件拾取装置会（可移动地）安装在贴装头上，而根据贴装头种类的不同，所采用的确定元件拾取装置高度位置的传感器也不同，即可能是一个负责元件拾取装置垂直方向移动的z轴驱动器的电流传感器，或者是一个所谓计量系统的计数器等。但是，由于所谓的“z轴”——即z轴传动器再加一个传导装置——所产生的自身摩擦往往会导致错误的测量结果，因此高度位置测定的结果也不够准确。

发明内容

本发明的任务在于，对由元件传送装置准备就绪的待安装的元件的相对高度位置更好地进行确认，并着重于提高测定精确度。

本发明的任务将由独立权利要求中所述对象完成。本发明具有优势的一些实现形式则在非独立的权利要求中进行描述。

根据本发明的第一个方面，本文件将阐明一种确认元件拾取装置在拾取元件时相对于元件的适宜高度位置的工序。所阐述的工序将包括（a）对处于元件上方的元件拾取装置的第一高度进行定位，并在元件拾取装置的吸气道内设置低压；（b）令元件拾取装置向元件移动；（c）在移动元件拾取装置的过程中测量气动强度（pneumatische Größe），这一气动强度对吸气道中的气流具有指示作用；（d）识别气动强度的变化，这种变化可体现出吸气道中的气流所受到的阻碍；（e）确定气动强度发生变化时元件拾取装置的第二相对高度。

本文件进行阐明的工序是基于这样一个认识，即通过测量对吸气道中的气流具有指示作用的气动强度，便可以以一种不产生任何机械接触、并且几乎不产生任何作用力的方式确认元件相对于元件拾取装置、尤其是贴装头上的元件拾取装置的高度位置或说元件的拾取高度位置。由于在贴片机每一次具体贴装作业中都能够已知贴装头、以及可移动地设置在贴装头上的元件拾取装置的实时空间位置，因此就能够通过确认上文所述的元件与元件拾取装置之间处于某一相对高度位置时的气动强度来确定元件相对于贴片机底座的相对高度位置。而如果已经以其他方式或信息确认了元件相对于贴片机底座的相对高度位置，则也可以基于以气动强度确认的相对高度位置来对贴装头以及/或者元件拾取装置的定位装置进行校准。

用本文件所阐明的、至少是接近于不产生任何作用力的气动强度确认法来确认元件拾取装置与元件之间的相对高度位置具有如下优势，即在已有的拾取元件或测定元件传送装置空间位置的工序中，由元件传送装置准备就绪的元件在不可避免的作用力的影响下可能受到损坏的风险将被妥善规避。同时，在已知工序中，准备就绪的待贴装元件在元件拾取装置所施加的作用力的影响下也将承载该元件的贴片机底板产生一个压力，因而可能对底板产生挤压和/或损坏，而在本文所阐述的工序中，这一风险同样也将被妥善规避。在已有的工序中，贴片机底座受到挤压和/或损坏的情况尤其可能在贴装小元件时发生，因为根据物理学中压强=压力/受力面积的公式，元件拾取装置从上方对元件产生的压力将转化为对承载元件的底板更大的压强。如此一来，相对于已有的产生接触并且发生力传导的工序，本文所阐明的工序将不再要求元件被底板特别支撑。此外，当前文提到的负责元件拾取装置向元件移动的z轴或z轴传感器产生相对来说较大的自我摩擦力时，此种自我摩擦力在已有的工序中常常导致较大的测量误差，而本文所描述的工序也将不再损失确定高度位置的精准度。

本文件中所使用的“气动强度”这一概念可理解为每一种描述吸气道中气流强弱的典型物理测量参数。由于根据流体力学的相关法则，气流的产生总是与压强以及压强差相关，因此，气流大小不仅可以通过气流传感器、同时还可以通过一种压强传感器而得到简便但可靠的测量。

根据本发明的一种实现形式，本文件所阐明的工序还包括通过元件传送装置将元件传送至元件传送装置的元件拾取处。

元件传送装置将存放元件的所谓的元件仓运送至元件拾取处。在元件拾取处，由于元件拾取装置吸气道中存在低压或按通常说法存在一个真空，相应的元件将受到元件拾取装置的进气冲击并因此被元件从元件仓相应的元件袋中抓取出来。与此同时，在元件到达元件拾取处之前，元件仓上覆盖的薄膜也会像惯常的方式一样被吸走，因此，元件袋中的元件的上方将完全敞开。

根据本发明另一种实现形式，本文件所阐明的工序还包括测定元件拾取处之于确定元件拾取装置活动的坐标系统的相对高度位置。

上文所称的坐标系统可以是一个标明相对于贴片机某一固定位置、如贴片机的底座的确定空间位置的坐标系。因此，此坐标系统可用来控制元件拾取装置的位移。

在上述情况下，“控制”这一概念可指一种通常所说的开环控制，即贴装头和/或元件拾取装置的运动并不会得到一个实际测量到的位置值的反馈。当然，“控制”这一概念也可以指一种通常所说的闭环控制，即贴装头和/或元件拾取装置的运动是在考虑到一个实际测量到的位置值的反馈的条件下受到调节的。应该指出的是，在所谓的闭合控制中，还有其它的测量信号可以作为反馈，比如对相应的元件所施加的放置力或说接触力。而这种力可通过某种驱动马达的电流消耗进行测量，并以相应的轴向力进行解析。在达到一定的电流强度时，电流则被关闭而驱动马达被停止。

本文件所阐明的气动式的、几乎不产生任何作用力的测定方式具有这样的优势，即在已有的方式中，元件及/或承载元件的底板遭受损坏或发生变形的风险能够得以有效规避。不仅如此，相对于已有的的高度位置测定程序，本文所阐明的高度位置测定方式将极具优势地提高测定的精确程度。而这又对拾取由元件传送装置运送就位的待拾取的元件的作业

根据本发明另一种实现形式，气动强度为一个压强或说压强差，更为典型的是气动强度为相对于环境压强的压强差。

气动强度、或说压强或压强差可在每一个与元件拾取装置的吸气道处于相互作用状态的部件上测出，尤其是贴装头上的此种部件。这种部件甚至可以是吸气道的一个延长，而且此种延长并不必须沿吸气道的直线方向。比如说，此延长可以是一个弯曲的（活动）软管，也可以通过这样一个软管与吸气道以气动方式连接。

根据本发明另一种实现形式，压强或压强差可由一种压强传感器测得。

值得优先选择的方式是，使用贴片机的贴装头或其他部件中已有的压强传感器对压强或压强差进行测量。由于这样的压强传感器可以测量相对环境压强来说较小的压强，因此又被称作低压传感器。

利用在已有的贴片机中已经存在的压强传感器具有这样的优势，即本文所阐明的工序不会产生附加的机器结构变化，同时也不需要在传统的贴片机中安装额外的测量设备。

根据本发明另外一种实现形式，气动强度即为气流的强度。此种实现形式具有如下优势，即当元件拾取装置下沉至相对于元件的某一位置时，气动强度将直接且几乎毫无时滞地发生变化，而此种变化能够直接被测得。

即使是测量气流强度时，该测量值同样也可在任何一个与吸气道以气动方式进行相互作用的部件上测得，特别是贴装头上的此种部件。这种部件同样可以是吸气道的延长，并且可以以灵活或固定的方式与吸气道以气动方式相连接。

根据本发明另一方面，本文件将阐明一种通过具有一个吸气道的元件拾取装置以不产生任何机械接触的方式拾取元件的工序。将阐明的工序包括（a）完成上文所述确定元件相对于元件拾取装置高度位置的工序；（b）继续朝元件方向移动元件拾取装置；（c）在元件拾取装置的尖端与元件产生机械接触前，用元件拾取装置拾取元件。

此处要阐明的不产生机械接触的元件拾取方式是基于这样一个认识，即待拾取的元件可以在一个适宜的、导向元件拾取装置吸气道的气流作用下被携带运送至元件拾取装置的尖端上。

在本文件中，“无接触的方式”可以有如下理解，即只是在待拾取的元件开始元件离开拾取处并朝元件拾取装置方向移动的那一时刻，元件拾取装置与待拾取的元件之间并未发生任何机械接触。当然，被拾取的元件在拾取过程完成后仍然将吸附在元件拾取装置的前端表面上。

根据本发明的一种实现形式，上述工序还包括（a）识别气动强度的进一步变化；（b）作为对已识别的气动强度变化的反馈，停止元件拾取装置的移动。

在进行测量的时间段内，气动强度的进一步变化可能是气动强度相对于（第一次）变化而言更大幅度的降低，这是由于被拾取的元件将堵住元件拾取装置吸气道的下端开口，因此至少是接近全部的通过吸气道的气流将被抑制。

气动强度的进一步变化同样可以以相应的方式（如上文所述）表现为气流强度以及/或者压强的显著减弱。

通过上文所述的停止元件拾取装置的移动可以确保（以无接触的方式）被吸附至元件拾取装置上的元件不会再对在拾取发生前承载元件的底板产生挤压。

根据本发明的另一方面，本文将阐明一种确定元件拾取装置相对于元件的高度位置从而完成元件拾取作业的系统。此种系统包括（a）一个在元件拾取装置内制造或设置低压的低压制造装置；（b）一个用于将处于待拾取元件上方的元件拾取装置朝待拾取元件移动的定位装置；（c）一个测量气动强度的传感装置，该传感装置可指示出元件拾取装置移动过程中吸气道中的气流情况；（d）一个用于识别气动强度进一步变化（d1）并确定该变化发生时元件拾取装置第二高度值（d2）的评估装置。

本文所阐明的系统也同样是基于这样一个认识，即气动强度，比如气流以及/或者（低）压强的强度可以指示出吸气道中气流的强度，测量这种气动强度将能以一种无接触或几乎无接触的方式确定元件相对于元件拾取装置的相对高度位置或拾取高度。

上文所述的定位装置可以是任何能沿垂直的z轴方向移动元件拾取装置的装置。定位装置的安装方式可使装有元件拾取装置的贴装头沿z轴方向移动，或者使元件拾取装置能进行相对于贴装头的z轴方向的移动。定位装置的这两种安装方式也可同时存在。

评估装置可通过一种信息处理器实现，此种信息初理器能够将上述工序的每一步骤进行适宜的编程处理。该信息处理器可以是一个只负责处理上文所阐明的工序的独立处理器，同时，这一功能同样也可植入另外的数据处理装置中，比如，可以在贴片机的控制器、贴片机的定位系统或所谓x-y轴坐标系统中加载此种信息处理器。

根据本发明的另一方面，本文还将阐明一种控制装置，此种控制装置主要将用于

使贴片机能够自动完成元件与基板之间的贴装。该控制装置同样还将使上文所述的确定元件拾取装置与元件之间相对高度位置以便拾取元件的工序以及/或者使上文所述的以无接触的方式通过元件拾取装置的吸气道拾取元件的工序变得可控。

根据本发明的另一方面，本文将阐明一种电脑程序，当此种电脑程序被信息处理器使用时，便可用于完成上文所述上文所述确定元件拾取装置与元件之间相对高度位置以便进行元件拾取的工序以及/或者上文所述以无接触的方式通过元件拾取装置的吸气道拾取元件的工序。

本文件中所提到的电脑程序与所谓程序要素、电脑程序产品以及/或者电脑可读取的媒介等概念具有相同的含义。所谓电脑可读取的媒介能够说明如何操作电脑系统，以使某个系统或工序以更加适宜的方式工作，并达到适用于本发明涉及的工序的效果。

该电脑程序同时可以是任何一种适宜的编程语言写成的、电脑可读取的指令代码，如用Java,C++等写成的代码。该电脑程序可存储于任何电脑可读取的介质上（如CD-Rom、 DVD、蓝光影碟、可移动驱动器、永久性或非永久性存储器以及内置存储器/处理器等等）。而此种指令代码可对电脑或者其他可编程的仪器，如尤其是比如贴片机的控制单元进行编程设计，以实现所需的功能。此外，该电脑程序还可存放在某种网络如互联网上，用户在需要时可进行下载。

本发明既可通过一种电脑程序，也就是说通过软件设备，也可以通过一种或几种专门的电子设备也即硬件设备来实现，但同时也可通过任何一种软硬件混合的方式实现。

还需指出的是，本发明不同的实现形式已在涉及不同的发明对象时进行了阐述。尤其是本发明的某些实现形式已在说明装置要求时进行了阐明，而本发明的某些实现形式还在说明工序要求时进行了阐明。专业人士在读到这份申请材料时即可明白，即使没有专门给出另外的明确说明，除属于本发明同一种类的对象的种种特征可互相关联外，属于本发明不同种类的对象的特征亦可相互关联。

附图说明

本发明其他优势及特征可见于下文，下文将对优先选取的本发明的实现形式进行范例式的描述。本申请所附的每个图表均为示意图，因此并未遵循严格的比例尺规则。

图1 按本发明的一种实现形式展现了一个确定元件相对于元件拾取装置的高度位置的系统。

图2a和图2b从技术的角度展现了已有的、以元件拾取装置与元件之间发生接触的元件拾取方式。

图3a和图3b按本发明的一种实现形式展现了如何以无接触的方式用元件拾取装置拾取元件。

图4 从技术的角度展现了已有的、确定由元件传送装置准运送就位的元件的高度位置的方式。

图5按照本发明的一种实现形式展现了如何以无接触的方式确定由元件传送装置准运送就位的元件的高度位置。

【图号说明】

100 系统

102 低压制造装置

104 定位装置

106 传感装置

108 评估装置

210 元件拾取装置/虹吸管

210a 移动方向/下沉方向

212 吸气道

220 元件

230 元件仓

232 元件袋

235 元件仓发生变形

240 元件拾取处

315 气流

320b 吸入方向

450 贴装头

460 接触力测量仪

462 弹簧

464 弹簧压缩程度的测量秤

580 传感装置/压强传感器

590 控制装置。

具体实施方式

应该说明的是，不同实现形式的特征与构件相同或至少是功能相同或相似时，将会对相应的特征或构件使用同样的附图标记，或者使用只在第一个数字进行区分的附图标记。为避免重复，当在已阐明的实现形式中介绍过的特征或构件再次出现时，也将不再做详细的介绍。

此外还应说明，下文中进行阐述的实现形式仅仅是本发明所有可能的实现形式中有限的几种选择。尤其值得注意的是这样一种可能性，即将单个实现形式的特征以适宜的方式进行组合。因此，专业人士应可通过文中详细描述的实现形式看到本发明更多种不同的实现形式。

图1按本发明的一种实现形式展现了一个确定元件相对于元件拾取装置的高度位置的系统100。系统100具有一个低压制造装置102，可用于制造元件拾取装置吸气道内的低压。

系统100还具有一个定位装置104，该定位装置104可以使元件拾取装置朝待拾取的元件移动进行移动。定位装置104可以使是贴装头上的一个简单的z轴驱动器，通过这一驱动器，元件拾取装置可沿相对于贴装头的z轴方向进行移动。

系统100还具有一个传感装置106，可用于测量一定时间段内气动强度的大小，该气动强度可指示出吸气道中气流的强度。该气动强度可以是气流强度和/或压强值，并在元件拾取装置向下朝元件移动是被测得。

此外，系统100还具有一个评估装置108，通过这一评估装置108可以测量一定时间段内气动强度的变化，并且以测得的气动强度的变化为基础确定元件的相对高度位置。

图2a和图2b从技术的角度展现了已有的、以元件拾取装置210与元件220之间发生接触的方式拾取元件220。大多数元件220位于元件仓230中，元件仓230具有多个元件袋232，从每一个元件袋232中可拾取一个元件220。元件仓230按一定的节奏向元件拾取处240传送，而每一刚好到达元件拾取处240的元件220将被元件拾取装置210拾取。元件拾取装置210是一个所谓的虹吸管，具有一个吸气道212。通过虹吸管210可向位于元件拾取处240的元件220传送一个低压，以使相应的元件220以气动的方式被吸附在元件拾取装置210的吸气道上。

图2a展现了元件拾取装置210朝向元件220、但其下端尚未接触到元件220的上表面之前的向下移动情况。这一向下移动在图中用双箭头以及数字标示210a表示出来。

图2b展示了元件拾取装置210正以约1牛顿大小的压力压住元件220的时刻。由于此时元件220与元件拾取装置210之间有轻微的横向偏移，元件仓230会发生不必要的变形。而这种变形将带来隐患，导致元件拾取装置210将可能不能或不能正确地拾取元件220。

需要指出的是，即使是元件拾取装置210能够完美地对接待拾取的元件220，但由于不可避免的放置作用力，拾取元件时仍会产生一些问题。比如元件仓230上承载元件220的部分可能发生变形，而这则可能导致元件在元件仓230内、或在元件仓230边缘发生倾倒、位移以及/或者被卡住。

图3a和图3b按本发明的一种实现形式展现了如何以无接触的方式用一个虹吸管形式的元件固定装置210拾取元件220。与图2a和图2b中展示的已有的接触式的拾取方式截然不同，如图3a所示，虹吸管210向下朝处于元件拾取处240的元件220移动，直至虹吸管210下端的高度位置可使通过吸气道向上流动的气流315被处于吸气道212下端附近的元件220所抑制。气流315此时受到的抑制可通过采用一个适宜的传感器（图中并未展示）测量吸气道212内压强的变化以及/或者测量一个与虹吸管210的吸气道212以气动方式相连接的部件内的压强的变化而测得。而由于气流315受到抑制，吸气道212内的压强或者与吸气道212以气动方式相连接的组件内的压强将降低，这就意味着吸气道内的低压（a）与环境压强（b）之间的压强差将变大。

基于上述已测得的压强变化，就可确定处于元件拾取处240的元件220与虹吸管210之间的相对高度位置。这一信息可用于测定位于元件传送装置（图中未展示）上的元件拾取处240相对于贴片机（同样未在图中展示）坐标体系的相对高度位置。

如此一来，只要虹吸管210继续稍稍下降（但无需接触到元件220），元件220便可被气流315沿吸引力方向320b吸取并被吸附至虹吸管210的前表面上。被虹吸管210拾取的原件220在图3b中得到展示，而此时被吸取的元件220将封闭吸气道212下端的开口，因此将产生更加剧烈的压强变化。也就是说，吸气道212中的压强将变得更小，因此与环境压强之间的压强差将变得更大，而这一压强变化同样可通过上文所述的压强传感器测得，因此，基于这一压强变化便可确认元件220是否已以（无接触的方式）被虹吸管210拾取。

图4 从技术的角度展现了已有的、确定由元件传送装置（图中未展示）运送就位的元件的相对高度位置的方式。安装在贴装头450上的虹吸管210在（以与元件220相接触的方式）放置在元件220上之后利用所产生的低压将元件220拾取。虹吸管210可相对于贴装头450沿垂直的z轴方向进行位移，通过采用一种图中未展示出来的z轴驱动器可完成虹吸管210的位移。

为避免虹吸管210过于用力地接触到元件220上，在贴装头450与虹吸管210之间还设置了一个接触力测量仪460。接触力测量仪460包括一个弹簧462，该弹簧被压缩在虹吸管210与元件220之间，而其压缩程度则被一个计量秤464测得。基于著名的胡克定律，弹簧的压缩程度直接与接触力成比例，因此就可从弹簧的压缩程度计算出接触力的大小。只要当接触力达到一定值后，就可判断出虹吸管210已经与元件220相接触，因此就将停止虹吸管210的向下移动。

而由于机械上的缺陷（比如接触力测量仪中产生的摩擦效应），将不可能将有效的接触力保持在任意小的状态。一般来说，最小需要1牛顿左右的接触力，才能真正辨识出虹吸管210已经与元件220接触。这一最小的接触力却能够导致元件仓230在元件拾取处240区域内发生不必要的变形，由此又将导致错误测定处于元件拾取处待拾取的元件220相对于贴片机坐标体系的高度位置。而这种错误测定一旦超过了误差允许的范围，则将导致此后元件220不再能正确地被虹吸管210拾取，比如（a）元件可能将完全不能吸附在虹吸管210上或者（b）从虹吸管210上掉落，从而导致整个贴装程序无法正常进行。

图5按照本发明的一种实现形式展现了如何以无接触的方式确定由元件传送装置（图中未展示）运送至元件拾取处240的元件220相对于图中未展示的贴片机坐标系统的高度位置。与附图4中展示的已有的发生接触的确认方式不同，附图5中的虹吸管210向下朝位于元件拾取处240的元件220的方向移动，直至通过吸气道212向上流动的气流315被位于吸气道212下端开口附近的元件220所抑制。

根据图中所示的实现形式，气流315所受到的抑制可通过使用一个压强传感器580测量虹吸管210的吸气道212的延长部分内的压强变化而测得。由于只有在虹吸管210的下表面与元件220的上表面之间的距离在某一最小距离一下时，气流315才会受到抑制，因此就能在测得压强变化的同时确认元件220与虹吸管210之间的相对高度位置。在此过程中，虹吸管210也就无需接触到元件220，因此也就不会产生已有的相对高度位置测定方式中会出现的最小接触力，如上文所述，这种最小接触力将会导致元件库230在元件拾取处240区域内的变形并从而导致对高度位置的错误测定。

总的来说可得出如下结论：在本文件所阐明的（a）用于以无接触的方式确认元件相对于元件拾取装置高度位置以及（b）用于以无接触的方式用具有一个吸气道的元件拾取装置拾取元件的工序中，元件拾取装置以更为缓慢的速度朝相应的、由元件传送装置准备就位的元件方向向下移动。在此过程中，元件拾取装置的吸气道中将产生低压（真空）。当元件拾取装置与元件之间的距离低于某个最小距离时，元件就将开始对吸气道底部的开口产生密封作用，因而吸气道内的真空值将升高，而这将被一个真空（压强）传感器测得。而当真空值超过某一个阈值，可通过读取某一用于测量元件拾取装置垂直运动的测量系统的计数器来算出相应的高度位置参考值，并以此来测定元件拾取装置与元件之间的精确相对高度位置。在元件拾取装置的下表面与尚处在元件拾取处的元件的上表面之间发生任何机械接触前，元件拾取装置将停止向下运动，因此就可避免对元件以及承载元件的底板产生任何不必要的压力。

对元件拾取过程的取像结果显示，在本文件所述的工序中，只要元件拾取装置稍稍继续下移，元件将在吸入气流的作用下直接弹出。由此，不仅可以实现以不产生机械接触以及任何接触力的方式测定拾取高度，而且还能实现以不产生机械接触的方式拾取元件。

Claims (7)

1.一种确认元件拾取装置（210）在拾取元件（220）时相对于元件（220）的高度位置的工序，该工序包括：

对处于元件（220）上方的元件拾取装置（210）的第一高度位置进行测定，并使元件拾取装置（210）的吸气道（212）内出现低压；

将元件拾取装置（210）朝元件（220）移动；

在元件拾取装置（210）移动的过程中测量气动强度，该气动强度对吸气道（212）中的气流具有指示作用；

识别测得的气动强度的变化，这种变化可体现出吸气道（212）中的气流（315）所受到的抑制，且这种变化是由于元件（220）设置于吸气道（212）下端开口附近引起；

确定气动强度发生变化时元件拾取装置（210）的第二相对高度。

2.一种如权利要求1所述的工序，还包括通过元件传送装置将元件（220）运送至元件传送装置的元件拾取处（240）。

3.一种如权利要求1或2所述的工序，其中气动强度为压强值或者压强差的值，其中压强或压强差可由压强传感器（580）测得。

4.一种如权利要求1或2所述的工序，其中气动强度即为气流（315）的强度。

5.一种使用具有一个吸气道（212）的元件拾取装置（210）、以不产生机械接触的方式拾取元件（220）的工序，该工序包括：

完成如权利要求1所述的工序；

继续朝待拾取的元件（220）的方向移动元件拾取装置（210）；

在元件拾取装置（210）的尖端与元件（220）发生机械接触前，用元件拾取装置（210）拾取元件（220）。

6.一种如权利要求5所述的工序，还包括识别气动强度的进一步变化，同时，作为对已识别的气动强度变化的反馈，停止元件拾取装置（210）的移动。

7.一种用于确定元件拾取装置（210）对于元件（220）的相对高度位置、从而完成元件（220）拾取作业的系统，该系统包括：

一个在元件拾取装置（210）的吸气道（212）内制造或设置低压的低压制造装置（102）；

一个用于将处于待拾取元件（220）上方第一位置的元件拾取装置（210）朝待拾取元件（220）方向移动的定位装置（104）；

一个测量气动强度的传感装置（106），该传感装置可指示出元件拾取装置（210）移动的过程中吸气道（212）中的气流情况；

一个用于识别气动强度进一步变化，这种变化是由于元件（220）设置于吸气道（212）下端开口附近引起，并确定该变化发生时元件拾取装置(210)第二高度位置的评估装置（108）。