NL1032371C2

NL1032371C2 - Verplaatsingsinrichting alsmede componentplaatsingsinrichting.

Info

Publication number: NL1032371C2
Application number: NL1032371A
Authority: NL
Inventors: Johannes Hubertus Antoni Rijdt
Original assignee: Assembleon Bv
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-02-29
Also published as: US20080048812A1; TW200817856A; US7741939B2; EP1895830A1; KR20080021529A; CN101157217A

Description

Verplaatsingsinrichting alsmede componentplaatsingsinrichting

De uitvinding heeft betrekking op een verplaatsingsinrichting voorzien van een lineaire motor die een magneetstroken omvattend eerste deel en 5 een spoelenblok omvattend tweede deel omvat, welke delen via een lineaire geleiding met elkaar zijn gekoppeld, waarbij het tweede deel ten opzichte van het eerste deel in een zich evenwijdig aan de geleiding uitstrekkende transportrichting verplaatsbaar is.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een componentplaatsings-10 inrichting omvattende een zich in X-richting uitstrekkende X-balk, ten minste een componentopneem- en plaatsingseenheid die ten opzichte van de X-balk verplaatsbaar is, een eerste, in Y-richting uitstrekkende Y-balk, een eerste ten opzichte van de eerste Y-balk verplaatsbare slede, een tweede zich evenwijdig aan de eerste Y-balk uitstrekkende Y-balk, een tweede ten opzichte van de tweede balk 15 verplaatsbare slede, waarbij het eerste uiteinde van de X-balk is verbonden met de eerste slede en het tweede uiteinde van de X-balk is verbonden met de tweede slede, zodanig dat de X- en Y-balken zijn opgesteld in een H-opstelling, de componentplaatsingsinrichting omvat verder aandrijvingen voor het afhankelijk aandrijven van de sledes ten opzichte van de Y-balken.

20 Een spoelenblok omvat gebruikelijk een blikkenpakket omvattende metalen kern en daaromheen gewikkelde spoelen.

Bij een dergelijke op zich bekende verplaatsingsinrichting worden de spoelen van stroom voorzien, waardoor magnetische velden worden opgewekt die samen werken met de magneetstroken, waardoor een verplaatsing van het 25 spoelenblok omvattende tweede deel ten opzichte van het magneetstroken omvattende eerste deel wordt gerealiseerd. Hierbij is het mogelijk om ofwel het eerste deel ofwel het tweede deel stationair op te stellen. Het eerste en tweede deel zijn via een lineaire geleiding met elkaar gekoppeld, waarbij door de geleiding het eerste deel en tweede deel op afstand van elkaar worden gehouden, zodat tussen 30 het eerste deel en het tweede deel een luchtspleet is gelegen. Op de geleiding worden door aantrekkingskrachten tussen de magneetstroken en het spoelenblok relatief grote krachten uitgeoefend. Deze statische krachten worden hoofdzakelijk veroorzaakt door de aantrekkingskracht tussen de metalen kern en de magneetstroken. De dynamische magnetische krachten tussen de spoelen en de 1 03 2 3 71 2 magneetstroken zijn ten opzichte van deze statische krachten relatief gering.

Om deze statische krachten te kunnen weerstaan, dient de geleiding relatief robuust te zijn uitgevoerd.

De uitvinding beoogt een verplaatsingsinrichting te verschaffen 5 waarbij de op de lineaire geleiding uitgeoefende kracht relatief beperkt zijn.

Dit doel wordt bij de verplaatsingsinrichting volgens de uitvinding bereikt doordat de verplaatsingsinrichting verder is voorzien van een met het tweede deel verbonden langgestrekte magneet die aan een van het tweede deel afgekeerde zijde van het eerste deel is gelegen.

10 Door de langgestrekte magneet wordt hierbij een magneetkracht op het eerste deel uitgeoefend die tegengesteld is aan de magneetkracht die door het tweede deel op het eerste deel wordt uitgeoefend.

De op de geleiding uitgeoefende kracht is hierbij nagenoeg gelijk aan het verschil tussen de door het tweede deel en de magneet uitgeoefende 15 krachten. Deze op de geleiding uitgeoefende kracht is aanzienlijk geringer dan zonder de aanwezigheid van de langgestrekte magneet. Hierdoor kan de geleiding lichter worden geconstrueerd, waardoor snellere verplaatsingen tussen het eerste deel en het tweede deel mogelijk zijn. Bovendien zijn de kosten van een dergelijke geleiding aanzienlijk lager en is de levensduur van de geleiding langer.

20 Eenzelfde vermindering van krachten op de geleiding treedt op indien het eerste deel is verbonden met de langgestrekte magneet, waarbij de langgestrekte magneet aan een van het eerste deel afgekeerde zijde van het tweede deel is gelegen.

Een uitvoeringsvorm van de verplaatsingsinrichting volgens de 25 uitvinding word gekenmerkt doordat het magneetstroken omvattende eerste deel stationair is opgesteld.

Hierbij kan de afstand tussen de magneet en de magneetstroken relatief beperkt worden gehouden, waardoor een compacte verplaatsingsinrichting kan worden verkregen. Bovendien is de lengte van het spoelenblok hierbij relatief 30 gering ten opzichte van de lengte van de baan met magneetstroken.

Een andere uitvoeringsvorm van de verplaatsingsinrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat dat de langgestrekte magneet is gemagnetiseerd in een zich dwars op de transportrichting uitstrekkende richting.

Bij een dergelijke magnetiseringsinrichting, wordt een effectieve 3 vermindering van de op de geleiding optredende krachten verkregen, terwijl nagenoeg geen door de langgestrekte magneet veroorzaakte wervelstromen zullen optreden bij het verplaatsen van het tweede ten opzichte van het eerste deel of vice versa.

5 De uitvinding heeft tevens betrekking op een componentplaatsings- inrichting zoals hierboven beschreven. Een dergelijke componentplaatsings-inrichting is bijvoorbeeld bekend uit EP-B1-0.951.664. Bij een dergelijke component-plaatsingsinrichting is het van belang dat de componentopneem- en plaatsingseenheid relatief snel en nauwkeurig in X- en Y-richting kan worden 10 verplaatst, zodat relatief veel componenten per tijdseenheid kunnen worden opgenomen en nauwkeurig op bijvoorbeeld een substraat kunnen worden geplaatst. Bij de uit EP-B1 -0.95.664 bekende componentplaatsingsinrichting zijn de balken en de sledes relatief zwaar uitgevoerd. Hierdoor treden bij het relatief snel verplaatsen van de sledes relatief grote krachten op.

15 De uitvinding beoogt een componentplaatsingsinrichting te verschaffen waarmee componenten relatief nauwkeurig kunnen worden geplaatst terwijl de componentplaatsingsinrichting relatief licht kan worden uitgevoerd.

Dit doel wordt bij de componentplaatsingsinrichting volgens de uitvinding bereikt doordat de verplaatsingsinrichting verder is voorzien van een met 20 het tweede deel verbonden langgestrekte magneet die aan een van het tweede deel afgekeerde zijde van het eerste deel is gelegen.

Door de magneet worden de op de geleiding uitgeoefende krachten verminderd, waardoor de geleiding lichter kan worden geconstrueerd.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de 25 tekeningen waarin fig. 1 een perspectivisch aanzicht van een componentplaatsingsinrichting volgens de uitvinding toont, fig. 2 een zijaanzicht toont in X-richting van een deel van de in fig. 1 weergegeven inrichting, 30 fig. 3 een dwarsdoorsnede toont in Y-richting van een deel van de in fig. 1 weergegeven inrichting.

In de figuren zijn overeenkomende onderdelen voorzien van eenzelfde verwijzingscijfer.

Fig. 1 toont een componentplaatsingsinrichting 1 die is voorzien van 4 een frame 2. Het frame 2 is aan weerszijden voorzien van zich evenwijdig aan elkaar, in Y-richting uitstrekkende Y-balken 3, 4. Tussen de Y-balken 3, 4 strekt zich een X-balk 5 uit. De Y-balken 3, 4 en de X-balk 5 vormen hierbij een H-configuratie. Beide uiteinden van de X-balk 5 zijn verbonden met sledes 6, 7 die via geleidingen 5 8, 9 verplaatsbaar in Y-richting zijn gelagerd op de Y-balken 3, 4. De X-balk 5 is voorzien van twee componentopneem- en plaatsingseenheden 10 die gezamenlijk verplaatsbaar zijn in X-richting. Elke componentopneem- en plaatsingseenheid 10 is voorzien van een in Z-richting verplaatsbaar mondstuk (niet weergegeven) waarmee op een bekende wijze componenten vanuit een opneempositie kunnen worden 10 opgenomen en vervolgens op een substraat kunnen worden geplaatst. De tot dusver beschreven componentplaatsingsinrichting 1 is op zich bekend en in een versie met slechts een componentopneem- en plaatsingseenheid 10 beschreven in het hierboven Europese octrooi EP-B1-0.951.664 van aanvraagster.

De componentplaatsingsinrichting 1 volgens de uitvinding is verder 15 voorzien van een aandrijving voor het verplaatsen van de componentopneem- en plaatsingseenheden 10 in een tegengesteld aan de door X aangegeven richtingen over de X-balk. Verder is de componentplaatsingsinrichting 1 voorzien van twee aandrijvingen 11, 12 die elk zijn voorzien van een magneetstroken omvattend eerste deel 13 die met de Y-balk 3, 4 is verbonden. Elke aandrijvingen 11,12 omvat verder 20 een spoelenblok omvattend tweede deel 14 dat met de slede 6, 7 is verbonden. Het tweede deel 14 strekt zich evenwijdig uit aan het eerste deel 13, waarbij tussen de delen 13, 14 een luchtspleet 15' is gelegen. Het tweede deel 14 is verbonden met een stroombron voor het aansturen en bekrachtigen van de in het tweede deel 14 voorziene spoelen. De geleidingen 8. 9 omvatten elk een zich in Y-richting 25 uitstrekkend met de Y-balk 3, 4 verbonden profiel 15 en een vormgesloten over het profiel 15 heen verplaatsbare schoen 16 die met de slede 6, 7 is verbonden.

Elke slede 6, 7 is verder voorzien van een zich in Y-richting uitstrekkend l-profiel 17 en een met het l-profiel 17 verbonden langgestrekte magneet 18. De magneet 18 is aan een van het tweede deel 14 afgekeerde zijde 30 van het eerste deel 13 gelegen, waarbij tussen het eerste deel 13 en de magneet 18 verder een deel 19 van de metalen Y-balk 3, 4 is gelegen. Aan het deel 19 zijn de magneetstroken nauwkeurig bevestigd. De magneet 18 is in Z-richting gepolariseerd waarbij een pool aan een naar het eerste deel 13 toegekeerde zijde is gelegen.

Door de magneet 18 wordt een magneetkracht opgewekt die de 5 slede 7 in opwaartse Z-richting tracht te verplaatsen. Tegelijkertijd wordt door het spoelenblok in het tweede deel 14 een magneetkracht opgewekt die de slede 7 in neerwaartse Z-richting tracht te verplaatsen. Het verschil tussen deze twee door respectievelijk de magneet 18 en het tweede deel 14 opgewekte krachten wordt via 5 de schoen 16 uitgeoefend op het profiel 15. Doordat de geleiding 9 enkel het verschil van de krachten behoeft op te vangen en niet de gehele door het tweede deel 14 uitgeoefende kracht, kan de geleiding 9 relatief licht zijn uitgevoerd.

Het is ook mogelijk om de aandrijving 11, 12 toe te passen bij andere verplaatsinrichtingen waarbij een lineaire verplaatsing met behulp van een 10 lineaire motor wordt uitgevoerd, welke lineaire motor is voorzien van een magneetstroken omvattend eerste deel 13 en een spoelenblok omvattend tweede deel 14. Door het toepassen van de langgestrekte magneet 18 worden de door de geleiding op te vangen krachten aanzienlijk beperkt.

Het is uiteraard ook mogelijk om het eerste deel 13 te koppelen met 15 de slede 7 terwijl het tweede deel 14 wordt verbonden met de balk 4. In dit geval is de magneet 18 aan een van het eerste deel 13 afgekeerde zijde van het tweede deel 14 gelegen, waarbij door de magneet 18 de kracht wordt gecompenseerd die door het eerste deel 13 wordt uitgeoefend.

Het is ook mogelijk zowel het eerste deel als het tweede deel van 20 een langgestrekte magneet te voorzien waarbij de beide langgestrekte magneten elkaar afstoten. Ook hierbij treedt een vermindering van op de geleiding werkende krachten op. De extra langgestrekte magneet kost echter een extra investering in geld en ruimte.

1 0323 71

Claims

1. Verplaatsingsinrichting voorzien van een lineaire motor die een magneetstroken omvattend eerste deel en een spoelenblok omvattend tweede deel 5 omvat, welke delen via een lineaire geleiding met elkaar zijn gekoppeld, waarbij het tweede deel ten opzichte van het eerste deel in een zich evenwijdig aan de geleiding uitstrekkende transportrichting verplaatsbaar is, met het kenmerk, dat de verplaatsingsinrichting verder is voorzien van een met het tweede deel verbonden langgestrekte magneet die aan een van het tweede deel afgekeerde zijde van het 10 eerste deel is gelegen.

2. Verplaatsingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het magneetstroken omvattende eerste deel stationair is opgesteld.

3. Verplaatsingsinrichting volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de magneet is gemagnetiseerd in een zich dwars op de transportrichting 15 uitstrekkende richting.

4. Componentplaatsingsinrichting omvattende een zich in X-richting uitstrekkende X-balk, ten minste een componentopneem- en plaatsingseenheid die ten opzichte van de X-balk verplaatsbaar is, een eerste, in Y-richting uitstrekkende Y-balk, een eerste ten opzichte van de eerste Y-balk verplaatsbare slede, een 20 tweede zich evenwijdig aan de eerste Y-balk uitstrekkende Y-balk, een tweede ten opzichte van de tweede balk verplaatsbare slede, waarbij het eerste uiteinde van de X-balk is verbonden met de eerste slede en het tweede uiteinde van de X-balk is verbonden met de tweede slede, zodanig dat de X- en Y-balken zijn opgesteld in een H-opstelling, de componentplaatsingsinrichting omvat verder aandrijvingen voor 25 het onafhankelijk aandrijven van de sledes ten opzichte van de Y-balken, met het kenmerk, dat ten minste een aandrijving een lineaire motor omvat die is voorzien van een magneetstroken omvattend eerste deel en een spoelenblok omvattend tweede deel, welke delen via een met de Y-balk verbonden lineaire geleiding met elkaar zijn gekoppeld, waarbij het tweede deel ten opzichte van het eerste deel in Y-30 richting verplaatsbaar is, welke aandrijving verder is voorzien van een met het tweede deel verbonden langgestrekte magneet die aan een van het tweede deel afgekeerde zijde van het eerste deel is gelegen.

5. Componentplaatsingsinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het magneetstroken omvattende eerste deel is verbonden met de Y- 1 0323 71 balk, terwijl het spoelenblok omvattende tweede deel en de magneet zijn verbonden met de slede, waarbij de magneet aan een van het tweede deel afgekeerde zijde van het eerste deel is gelegen.

6. Componentplaatsingsinrichting volgens conclusie 4 of 5, met het 5 kenmerk, dat de langgestrekte magneet is gemagnetiseerd in een zich dwars op de X- en Y-richting uitstrekkende Z-richting. 1 0323 71