阅读说明：本技术 分配头、喷嘴及方法 (Dispensing head, nozzle and method ) 是由 约翰·达内克 彼得·约瑟夫·迪翁 于 2018-02-26 设计创作，主要内容包括：一种用于拾放机的主轴,包括长度在第一端和第二端之间延伸的轴,轴包括外主体和中空内部,位于所述轴的第一端的喷嘴尖,喷嘴尖设置为接触电子元件以操纵电子元件,以及位于轴上的θ齿轮,所述θ齿轮设置为与拾放头的电机啮合。该主轴设置为可拆卸地连接在拾放头上。还公开了包含该主轴的分配头主轴模块、主轴库以及装配机。(A spindle for a pick and place machine comprising a shaft extending a length between a first end and a second end, the shaft comprising an outer body and a hollow interior, a nozzle tip at the first end of the shaft, the nozzle tip being arranged to contact an electronic component to manipulate the electronic component, and a theta gear on the shaft, the theta gear being arranged to engage a motor of a pick and place head. The spindle is configured to be removably coupled to the pick-and-place head. Also discloses a distribution head spindle module comprising the spindle, a spindle library and an assembly machine.)

分配头、喷嘴及方法

技术领域

本发明的主题整体上涉及一种装配机。更具体地，该主题涉及用于装配机的分配头或拾放头、主轴和喷嘴。

背景技术

装配机包括复杂的机器人，其具有沿一个或多个轴运动的分配头，用于装配未完成的产品。分配头能够用于拾取、放置、向部件或表面提供材料、操纵、拧、或以其他方式分配任务或材料。在拾放装配机中，例如分配头通常设置为容纳多个不同的主轴和喷嘴组件，从而高效地拾取、放置和装配各种不同部件。分配头通常必须包括主轴组件，用于使喷嘴产生旋转并且还具有使喷嘴沿Z轴移动的能力。这些需求导致拾放机的分配头通常又大又重。

此外，装配机可包括多主轴或多喷嘴分配头。这些分配头可设置为，例如从一个或多个给料机库拾取多个组件，并随后移动到放置位置以放置多个组件。这相比具有单个主轴或单个喷嘴减少了装配时间。这是因为单个主轴和喷嘴装置通常需要带着单个放置的组件在给料机库和放置位置之间来回移动。然而，在分配头上设置额外的主轴和喷嘴容纳器，通常增加了头的尺寸、体积和工程复杂度。此外，如果一个主轴或喷嘴损坏或开始不正常运行，则可能会损害整个分配头，直到解决该问题为止。

此外，目前用于拾放系统的分配头通常由机器级处理器或控制系统控制。这些系统排除了在多主轴分配头上为每个单独的主轴创建独立的运动控制配置的可能性。准确地说，是创建分配头级别的运动控制配置。

因此，减缓或减少以上一个或多个限制的改进的装配机、分配头、主轴、主轴安装模块以及主轴库在本领域将会很受欢迎。

发明内容

根据一个实施例，一种用于拾放机的主轴包括：长度在第一端和第二端之间延伸的轴，该轴包括外主体和中空内部；位于轴的第一端的喷嘴尖，该喷嘴尖设置为接触电子元件以操纵电子元件；以及位于轴上的θ齿轮，该θ齿轮设置为与拾放头的电机啮合，其中，该主轴设置为可拆卸地连接在拾放头上。

根据另一个实施例，一种装配方法包括：提供一种具有拾放头的拾放机；提供一种用于拾放机的主轴，该主轴包括：长度在第一端和第二端之间延伸的轴，轴包括外主体和中空内部；位于轴的第一端的喷嘴尖；位于轴上的θ齿轮；将主轴连接到拾放机的拾放头上；通过θ齿轮与拾放头的电机啮合；通过主轴接触电子元件；通过主轴操纵电子元件；以及将主轴从拾放机的拾放头上移开。

根据另一实施例，一种分配头包括：具有容纳位置的主体结构；Z轴电机；θ电机；容纳在容纳位置中的主轴，主轴包括：长度在第一端和第二端之间延伸的轴，轴包括外主体和中空内部；位于轴的第一端的喷嘴尖，该喷嘴尖设置为接触电子元件以操纵电子元件；以及位于轴上的θ齿轮，该θ齿轮设置为与θ电机啮合，使得θ电机设置为旋转θ齿轮。

根据另一个实施例，用于拾放机的主轴库包括：底座，其包括多个安装位置，每个安装位置设置为容纳可安装主轴模块，主轴模块包括至少一个拾放主轴和喷嘴；以及轴承系统，其可连接到拾放机的运动轴，使得主轴库可沿运动轴移动。

根据另一个实施例，一种拾放机包括：给料机位置，设置为提交电子元件以进行拾取；放置位置，设置为接收未完成的产品以放置电子元件；第一运动轴；以及主轴库，主轴库包括：底座，底座包括多个安装位置，每个安装位置设置为容纳可安装的主轴模块，主轴模块包括至少一个拾放主轴和喷嘴；以及轴承系统，其可连接到第一运动轴，使得主轴库可沿第一运动轴移动。

根据另一实施例，一种装配方法，包括：提供具有第一运动轴的拾放机；提供用于拾放机的主轴库，主轴库包括：包括多个安装位置的底座；以及可连接到拾放机的第一运动轴的轴承系统，使主轴库可沿轴移动；并且在各个安装位置上安装包括至少一个拾放主轴和喷嘴的可安装主轴模块；以及通过所容纳的可安装主轴模块，装配至少一个未完成的产品。

根据另一个实施例，一种拾放主轴模块包括：模块化主体结构，其包括第一容纳位置，设置为容纳主轴；第一Z轴电机，设置为使容纳在第一容纳位置的主轴在Z轴上移动；第一θ电机，设置为使容纳在容纳位置的主轴旋转；配气系统，包括配气端口，配气系统设置为将接收的气体从配气端口输送到容纳在第一容纳位置的主轴；配电系统，包括配电端口，配电系统设置为将接收到的电力从配电端口输送到第一Z轴电机和第一θ电机；以及机械连接机构，机械连接机构设置为便于将模块化主体结构连接到主轴库，使配气端口被连接用于从主轴库中接收气体，配电端口被设置为从主轴库中接收电力。

根据另一实施例，一种装配方法，包括：提供具有第一运动轴的拾放机；提供连接到拾放机的主轴库，使得主轴库能够沿第一运动轴移动；提供第一拾放主轴模块，包括：模块化主体结构，该结构包括第一容纳位置；第一Z轴电机；第一θ电机；配气系统，包括配气端口；配电系统，包括配电端口；以及机械连接机构；利用机械连接机构将第一拾放主轴模块连接到主轴库上，使配气端口被连接用于从主轴库的元件上接收气体，配电端口被连接用于从主轴库的元件上接收电力；通过模块化主体结构的容纳位置，容纳第一主轴；通过第一Z轴电机，使所容纳的第一主轴在Z轴上移动；通过第一θ电机，使所容纳的第一主轴旋转；通过配气系统，将所接收的气体从配气端口输送到所容纳的第一主轴上；通过配电系统，将所接收的电力从配电端口输送到所容纳的第一主轴上；沿第一运动轴移动主轴库；以及通过所连接的第一拾放主轴模块，至少部分组装至少一个未完成的产品。

根据另一实施例，一种拾放机包括：给料机位置，设置为提交电子元件以进行拾取；放置位置，设置为接收未完成的产品以放置电子元件；第一运动轴；可沿第一运动轴移动的主轴库；以及连接到主轴库的拾放主轴模块，包括：模块化主体结构，包括第一容纳位置，设置为容纳主轴；第一Z轴电机，设置为使容纳在第一容纳位置的主轴在Z轴上移动；第一θ电机，设置为使容纳在容纳位置的主轴旋转；配气系统，包括配气端口，配气系统设置为将接收到的气体从配气端口输送到容纳在第一容纳位置的主轴；配电系统，包括配电端口，配电系统设置为将接收到的电力从配电端口输送到第一Z轴电机和第一θ电机；以及机械连接机构，机械连接机构将模块化主体结构连接到主轴库，使得配气端口被连接用于接收气体，配电端口设置为接收电力。

根据另一个实施例，一种拾放主轴模块包括：模块化主体结构，包括第一容纳位置，设置为容纳主轴；第一Z轴电机，设置为使容纳在第一容纳位置的主轴在Z轴上移动；第一θ电机，设置为使容纳在容纳位置的主轴旋转；第一运动控制芯片，均连接到主体结构，第一运动控制芯片设置为控制第一Z轴电机和第一θ电机；以及机械连接机构，机械连接机构设置为便于将模块化主体结构连接到主轴库。

根据另一个实施例，一种拾放主轴库包括：包括多个安装位置的底座；以及可连接到拾放机的轴的轴承系统，使主轴库可沿轴移动；以及安装到多个安装位置中的第一安装位置的第一拾放主轴模块，第一拾放主轴模块包括：模块化主体结构，包括：第一容纳位置，设置为容纳主轴；第一Z轴电机，设置为使容纳在第一容纳位置的主轴在Z轴上移动；第一θ电机，设置为使容纳在第一容纳位置的主轴旋转；第一运动控制芯片，均连接在模块化主体结构上，第一运动控制芯片设置为控制第一z轴电机和第一θ电机；以及机械连接机构，将模块化主体结构连接在底座上。

根据另一实施例，一种拾放头包括：主体结构；连接到主体结构上的多个Z轴电机，均设置为在Z轴上移动主轴；连接到主体结构上的多个θ电机，均设置为使主轴旋转；以及连接到主体结构上的多个运动控制芯片，每个运动控制芯片设置为控制多个Z轴电机中的一个和多个θ电机中的一个。

根据另一个实施例，一种装配方法包括：提供一种拾放头，该拾放头包括：主体结构；连接到主体结构的多个Z轴电机，每个电机设置为在Z轴上移动主轴；连接到主体结构的多个θ电机，每个电机设置为使主轴旋转；以及连接到主体结构的多个运动控制芯片，用多个运动控制芯片中的每一个控制多个Z轴电机中的一个和多个θ电机中的一个；以及至少部分地用拾放头组装未完成的产品。

根据另一个实施例，一种拾放分配头包括：主体结构，其包括第一Z轴电机连接位置、第二Z轴电机连接位置、第一线性轨道和第二线性轨道；在第一Z轴电机连接位置处连接到主体结构的第一Z轴电机；在第二Z轴电机连接位置处连接到主体结构的第二Z轴电机；连接到第一线性轨道的第一主体，第一主体还与第一Z轴电机可操作地连接，使得当第一Z轴电机开动时，第一主体沿第一线性轨道移动；连接到第二线性轨道的第二主体，第二主体还与第二Z轴电机可操作地连接，使得当第二Z轴电机开动时，第二主体沿第二线性轨道移动；可操作地连接到第一主体的第一θ电机；可操作地连接到第二主体的第二θ电机；可操作地连接到第一主体的第一容纳位置，其设置为容纳拾放主轴，其中第一θ电机设置为使容纳在第一容纳位置的拾放主轴旋转；以及可操作地连接到第二主体的第二容纳位置，第二容纳位置设置为容纳拾放主轴，其中，第二θ电机设置为使容纳在第二容纳位置的拾放主轴旋转，其中，第一线性轨道和第二线性轨道通过在第一螺母和第二螺母之间延伸的固定螺钉连接到主体结构。

根据另一个实施例，一种拾放分配头包括：在X轴、垂直于X轴的Y轴以及垂直于X轴和Y轴的Z轴上延伸的主体结构，主体结构包括第一Z轴电机连接位置、第二Z轴电机连接位置、沿Z轴延伸的第一线性轨道和沿Z轴延伸的第二线性轨道；在第一Z轴电机连接位置连接到主体结构的第一Z轴电机，第一Z轴电机设置为在Z轴上精确移动；在第二Z轴电机连接位置处连接到主体结构的第二Z轴电机，第二Z轴电机设置为在Z轴上精确移动；连接到第一线性轨道的第一主体，第一主体还可操作地连接到第一Z轴电机，使得当第一Z轴电机开动时，第一主体沿着第一线性轨道移动；连接到第二线性轨道的第二主体，第二主体还可操作地连接到第二Z轴电机，使得当第二Z轴电机开动时，第二主体沿着第二线性轨道移动；可操作地连接到第一主体的第一θ电机；可操作地连接到第二主体的第二θ电机；可操作地连接到第一主体的第一容纳位置，第一容纳位置设置为容纳拾放主轴，其中第一θ电机设置为使容纳在第一容纳位置的拾放主轴旋转；以及可操作地连接到第二主体的第二容纳位置，第二容纳位置设置为容纳拾放主轴，其中，第二θ电机设置为使容纳在第二容纳位置的拾放主轴旋转，其中，第一容纳位置和第二容纳位置在X轴上间隔开并位于Y轴上的同一位置，其中，第一Z轴电机和第二Z轴电机在X轴上间隔开并在Y轴上间隔开。

根据另一个实施例，一种拾放分配头包括：主体结构，其具有Z轴电机连接位置和线性轨道；在轴电机连接位置连接到主体结构的Z轴电机，其设置为在Z轴上精确移动；连接到线性轨道并可操作地连接到Z轴电机的主体，使得当Z轴电机开动时，主体沿着线性轨道移动；可操作地连接到第一主体的θ电机；可操作地连接到主体的容纳位置，该容纳位置设置为容纳拾放主轴，使得当对拾放主轴施加向上的Z轴力时，拾放主轴设置为在Z轴上相对于主体移动；容纳位置包括弹簧机构，其设置为对抗拾放主轴向上的Z轴运动，并且其中第一θ电机设置为使容纳在第一容纳位置的拾放主轴旋转，并且在拾放主轴的Z轴运动期间与拾放主轴保持啮合；以及从第一主体延伸的光学检测器，其设置为检测所容纳的拾放主轴相对于主体向上的Z轴运动。

附图说明

将参照以下附图，对本发明的一些实施例进行详细描述，其中相似的名称表示相似的组件，其中：

图1示出了根据一个实施例的装配机的透视图；

图2A示出了根据一个实施例的图1中的装配机移除盖子后的透视图；

图2B示出了根据一个实施例的图2A中的装配机的圆A部位放大的透视图；

图3示出了根据一个实施例的主轴模块的透视图；

图4示出了根据一个实施例的主轴模块的主体结构的透视图；

图5示出了根据一个实施例的图4中的主体结构的主视图；

图6示出了根据一个实施例的图3中的主轴模块的局部***图；

图7A示出了根据一个实施例的图3中的主轴模块的侧视图；

图7B示出了根据一个实施例的图7A中的主轴模块沿箭头A-A剖开的剖视图；

图8示出了根据一个实施例的主轴喷嘴的透视图；

图9示出了根据一个实施例的图12中的主轴喷嘴的侧视图；

图10示出了根据一个实施例的图3中的主轴模块的侧面剖视图；

图11示出了根据一个实施例的图3中的主轴模块在第一Z轴电机启动时的主视图；

图12A示出了根据一个实施例的图3中的主轴模块在第一Z轴电机启动时的透视图；

图12B示出了根据一个实施例的图12A中的主轴模块的圆B部位放大的透视图；

图13A示出了根据一个实施例的图3中的主轴模块在第一Z轴电机启动时的透视图；

图13B示出了根据一个实施例的图13A中的主轴模块的圆C部位放大的透视图；

图14示出了根据一个实施例的主轴库的透视图；以及

图15示出了根据一个实施例的图14中的主轴库附有多个主轴模块时的透视图。

具体实施方式

在此参照附图，通过示例而非限制的方式，对下文所述的所公开的设备和方法的实施例进行详细描述。

参照图1，示出了装配机10。在所示的实施例中，该装配机10是设置为装配印刷电路板(PCB)的拾放机。例如，装配机可以是高级封装装配机、零件装配机等。在其他实施例中，下文所述特征可以应用于各种其他装配机，例如异型装配机(OFA)等。装配机10包括框架12，提供包括盖子16a、16b的结构主体14。框架12可包括多个腿，用于使装配机10站立。装配机10包括多个给料机库18a、18b。多个给料机20置于(如图2A所示)、附接至或者以其他方式安装在每个给料机库18a、18b上。每个给料机20包括多个电子元件，装配机10设置为拾取这些电子元件放置在PCB上，以装配或者至少局部装配PCB。装配机10还包括板处理孔22。板处理轨道24可在装配机10的主体14中，在孔22和装配机10对侧上的另一个孔(未示出)之间延伸。板处理轨道24可设置为接收PCB或其他未完成的产品，并将PCB输送至装配机10的主体中的放置位置用于装配。装配机10示为还包括操作者界面和控制显示屏26a、26b，每侧一个。显示屏26可设置为接收用户或操作者的输入并显示对用户或操作者必要或有用的信息。尽管示出的装配机10的特征是一个示范性实施例，本文所描述的发明的各个方面可应用于各种其他类型的装配机，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

参照图2A，示出的装配机10移除了盖子16a、16b，暴露出装配机10的内部28。装配机10包括两个附加的给料机库18c、18d，置于主体14上给料机库18a、18b的对侧。板处理轨道24可位于给料机库18a、18b和给料机库18c、18d之间。板处理轨道24可设置为将未完成的产品，例如PCB供应至沿轨道24的放置站30。

装配机10可以有利于零件在三个运动轴上的运动：X轴、Y轴和Z轴。在下文中，X轴可以是平行于板处理轨道24延伸的轴。Y轴可垂直于X轴和板处理轨道24。Z轴可以是上下的或者是纵轴。装配机10可包括多个运动轴32、34、36、38，以便在X轴和Y轴上的运动。特别地，装配机10可包括第一运动轴32和第二运动轴34，设置为便于Y轴上的运动。装配机10可包括第三运动轴36和第二运动轴38，设置为便于X轴上的运动。第一、二运动轴32可沿机器的深度在第一侧40和第二侧42之间延伸。第一侧40是装配机10靠近第一、二给料机库18a、18b的一侧。第二侧42是装配机10靠近第三、四给料机库18c、18d的一侧。第三、四运动轴36、38示为连接至第一、二运动轴32、34，并在第一、二运动轴32、34之间延伸。在装配机10运行期间，第三、四运动轴36、38设置为沿第一、二运动轴32、34各自独立运动，以提供Y轴上的运动。主轴库100a、100b示为分别可移动地附接至第三、四运动轴36、38。主轴库100a、100b可以各自设置为分别通过沿第三、四运动轴36、38运动来沿X轴运动。在其他实施例中，装配机10可以是单运动轴的机器。例如，可以存在可连接至装配机的单个X轴和单个Y轴，而不是如附图中的实施例所示的各有两个。

通过运动轴32、34、36、38，装配机10中的主轴库100a、100b设置为在内部28具有X轴和Y轴的操作自由度。这允许主轴库100a、100b从给料机库18a、18b、18c、18d到放置站30往返运动。这通过主轴库100a、100b分别沿第三、四运动轴36、38的运动和第三、四运动轴36、38沿第一、二运动轴32、34的运动实现。还设想了装配机10内X轴和Y轴运动的其他形式，所示出的运动轴是为了示范。

现在参照图2b，示出了装配机10在圆A(来自图2A)部位放大的立体图。放大部位示出了设有底座110和轴承系统112的主轴库100a。底座110可以是主体、壳体、结构等。底座110可包括多个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h，设置为分别容纳主轴模块200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200h。本文描述的主轴模块可以是拾放主轴模块，专门设置为用于容纳主轴和喷嘴组合，该组合设置为拾取、放置或者操纵电子元件用于印刷电路板装配和拾放处理。本文描述的主轴模块还可用于其他装配过程，在这些装配过程中，一个或多个可旋转和/或可下降的操纵主轴对于执行未完成产品的装配过程的至少一部分是必需的。

轴承系统112可以是用于主轴库100a沿第三运动轴36运动的系统。轴承系统112可包括便于主轴库100a和运动轴36之间运动的滚轮。在其他实施例中，轴承系统112可包括磁体，以促进主轴库100a和第三运动轴36之间的磁性运动。第三运动轴36可包括底面的轨道结构(未示出)，该结构与主轴库100a的滚道结构轴承系统配合。例如，主轴库100可包括与第三运动轴36的轨道配合的滚轮轴承。可以设置电机或其他运动产生机构用于主轴库100沿第三运动轴36的可控驱动运动。电机可以位于主轴库100上，或可以位于第三运动轴36上。因此，主轴库100可包括一个或多个电力端口、连接器等，用于连接至装配机10的电力系统，从而为主轴库100提供电力。主轴库100可使用此电力驱动电机或者为主轴库100提供相对第三运动轴36的移动、运动或加速。

设置安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h用于主轴库100a内的模块化，使得主轴库100a能够操作所附接的各个主轴模块200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200h或者操作单个主轴模块。换句话说，无论在安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h安装了主轴模块200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200h中的多少个，主轴库100a都可以进行操作。如果主轴模块200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200h之一损坏或需要维修，主轴库100a可以进行操作。此外，虽然示出的主轴模块200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200h是相同或相似的，安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h可以各自设置为容纳具有不同类型主轴、喷嘴等的不同类型的主轴模块。安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h可以各自具有相同的物理安装特性，使得主轴模块200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200h各自可包括相同的安装特性，使得每个模块可以在任意安装位置上互换安装。在其他实施例中，主轴库100a可包括具有不同物理附接特性的安装位置，用于为具有与可附接在主轴库100a上其他安装位置的其他模块不同的附接机构或特性的模块提供安装。

现在参照图3，示出了主轴模块200。主轴模块可以与图2B中示出的主轴模块200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200h中的一个相同。主轴模块200示出为包括模块主体结构210。模块主体结构可包括第一主体结构212和安装或附接于第一主体结构212的第二主体机构214。第二主体机构214包括设置为容纳第一主轴300a的第一容纳位置216和设置为容纳第二主轴300b的第二容纳位置218。

主轴模块200还包括第一Z轴电机220和第二Z轴电机222，均安装在第二主体结构214上。第一Z轴电机220可设置为在Z轴方向上移动第一主轴300a。类似地，第二Z轴电机222可设置为在Z轴方向上移动第二主轴300b。主轴模块200还包括第一θ电机224和第二θ电机226。第一西塔电机224可设置为使第一主轴300a沿西塔(θ)旋转轴旋转。第二θ电机226设置为使第二主轴300b沿西塔(θ)旋转轴旋转。第一和第二θ电机224、226可设置为提供在两个方向的θ轴旋转。因此，主轴模块200可以提供沿Z轴的运动和沿西塔(θ)旋转轴的旋转运动。主轴模块200能够为第一、二主轴300a、300b分别提供独立的运动。

主轴模块200还可以包括配气系统，配气系统包括一个或多个阀228、230，第一、二配气端口232、234(如图12A和13A所示)，以及两个气流管道236(示出了一个)，分别向第一、二主轴300a、300b提供真空发生气流。配气系统还可包括每侧的气动接头256(示出了一个)。第一、二配气端口232、234均可设置为从装配机10的配气系统接收气体并将接收到的气体输送到第一、二主轴300a、300b。在配气端口232、234接收气体后，内部气流管道(未示出)可以将此气流提供至气动接头256。可以通过延长气流管道使气流管道236连接至气动接头256，或者使用另外的管道分别将气动接头256连接至气流管道236。在示出的实施例中，第一阀228容纳在第一主体结构214的加宽部，并可以提供向前吹气的气体压力。第二阀230也示为容纳在第一主体结构214的加宽部，并可以是提供真空压力的阀，用于使用第一、二主轴300a、300b拾取零件。

主轴模块200可具有第一外体238a和第二外体238b，通过若干螺钉安装在第一主体结构212上。外体238a、238b可以是第一电路板和第二电路板。如图所示，主轴模块200包括配电系统，配电系统包括第二电路板组件251，该第二电路板组件251包含多个配电端口242a、242b，设置为在连接时接收来自装配机10和/或主轴库100a或100b的电力，并将接收到的电力输送到第一和第二Z轴电机220、222和第一和第二θ电机224、226。当主轴模块200连接到装配机10时，每个配电端口242a和242b可以连接到装配机10或主轴库100a或100b的电连接器上。

在一个实施例中，端口240a、240b可以设置为将电力从分配端口242a和242b输送到电路板组件238a和238b，并输送到电连接器252、254、257。应该理解的是，在外体238a的相反侧设置了与电连接器252、254和257的相同的电连接器。因此，电力可以通过端口242a、通过240a和238a、并通过电连接器257、经由电缆(未示出)到达第一Z轴电机220。类似地，电力可以通过端口242a，通过240a和238a、并通过电连接器252经由电缆(未示出)到第一θ电机224。连接器254可用于连接到主轴模块光学检测器550(下文描述，电缆未示出)、连接到位于238a上的运动控制芯片250。这种电力布置可以复制在相对于印刷电路板第二外体238b的另一侧。

主轴模块200可以包括一个或多个机械连接机构，以便将主轴模块200连接到装配机10，例如连接到主轴库，例如主轴库100a、100b之一。在所示实施例中，机械连接机构包括第一螺纹螺钉246a和第二螺纹螺钉246b。在一个实施例中，机械连接机构可以只用无动力的手动工具，例如螺丝刀、内六角扳手、扳手等工具来连接。在所示的实施例中，可以使用内六角扳手在螺栓头248a、248b处转动第一和第二螺纹螺钉246a、246b(如图5所示)。此外，将主轴模块200连接到主轴库100a、100b之一所需的唯一程序或步骤可以是拧紧螺纹螺钉246a、246b。类似地，将主轴模块200从主轴库100a、100b之一脱离或移除所需的唯一程序或步骤是松开螺纹螺钉246a、246b。

可以完成、执行或实施主轴模块200的附接，使得配气端口能够连接用于接收来自装配机10和/或主轴库100a或100b的气体，并且配电端口设置为接收来自装配机10和/或主轴库100a或100b的电力。主轴模块200可以不直接连接到装配机10的任何运动轴，例如第一、第二、第三或第四运动轴32、34、36、38。而是可以将主轴模块200附接到主轴库100a、100b中的一个，该主轴库又可附接到第一、第二、第三或第四运动轴32、34、36、38中的一个或多个。

主轴模块200还可以包括第一运动控制芯片250，第一运动控制芯片250连接到第一主体结构212、靠近第二主体结构214和电机220、222、224、226。第一主体结构212的相反侧可以包括在第一运动控制芯片250镜像位置的第二运动控制芯片(未示出)。第一运动控制芯片250可以分别设置为控制第一Z轴电机220和第一θ电机224。因此，运动控制芯片250可以是专用的控制芯片、处理器等，设置为仅控制主轴模块200中包含的两个主轴300a、300b中的一个，特别是第一主轴300a。第二运动控制芯片可以是设置为控制第二主轴300b的专用控制芯片、处理器等。第一运动控制芯片250和第二运动控制芯片均可以设置为控制相应的第一、二Z轴电机220、222和第一、二θ电机224、226的速度、加速度和位置。此外，第一运动控制芯片250和第二运动控制芯片均可以设置为分别为第一、二主轴300a、300b中的每一个创建独立和/或单独的运动控制配置。

现在参照图4和5，分别示出了第二主体结构214在附接至第一主体结构212之前的透视图和侧视图。第二主体结构214包括中间结构部分258、上结构部分260和下结构部分262。第二主体结构214可以是与所示尺寸一致的机械加工的金属部件。第二主体结构214可以设置为容纳并连接第一和第二Z轴电机220、222，并且可以包括支撑结构，用于使第一和第二θ电机224、226能够沿Z轴可移动地连接，如下文更详细地描述。

中间结构部分258可以包括设置为容纳第二螺纹螺钉246b及其头部248b的开口263或孔。中间结构部分258可包括沿开口263方向延伸并围绕开口263的方形或矩形截面。中间结构部分258的后端可以包括延伸的支撑凸缘264a、264b，设置为在被安装到第一主体结构212时，支撑第二主体结构214。

上结构部分260从中间结构部分258向上延伸。上结构部分260包括从前端269沿Y轴延伸的深度。上结构部分260包括上部矩形移除部分274，设置为减轻第二主体结构214的重量。上结构部分260包括第一Z轴电机安装面266和第二Z轴电机安装面268。第一Z轴电机安装面266示为与上结构部分260的前端269齐平，而第二Z轴电机安装面268从上结构部分的深度方向上的中间点延伸，中间点离前端269比离相反的后端更近。第一Z轴电机安装面266和第二Z轴电机安装面268可以沿X轴和Y轴间隔开。此外，第一Z轴电机安装面266可以面向第一方向，而第二Z轴电机安装面268可以面向与第一方向相反的第二方向。第一和第二z轴安装面266、268可以分别包括被移除的部分276a、276b，移除的部分设置为减少第二主体结构214的重量。

在一个实施例中，第一和第二安装面266、268可以定位为使得在安装时，第一和第二Z轴电机220、222的垂直Z轴的间距至少为18mm。在其它实施例中，第一和第二安装面266、268可以定位为使得在安装时，第一和第二Z轴电机220、222的垂直Z轴的间距不超过18mm。在进一步的其他实施例中，第一和第二安装面266、268可以定位为使得在安装时，第一和第二Z轴电机220、222的垂直Z轴的间距至少为16mm。在一个实施例中，第一和第二安装面266、268可以定位为使得在安装时，第一和第二Z轴电机220、222的垂直Z轴之间的总间隔至少为18mm，并且沿X轴的间隔为至少10mm。因此，第一和第二安装面266、268可以定位为使得在安装时，第一和第二Z轴电机220、222的垂直Z轴相对于X轴和Y轴在对角线上间隔开。

上支杆270、支柱等延伸至上结构部分260的顶部，其设置为提供第二连接位置。上支杆270可包括设置为容纳第一螺纹螺钉246a和头部248a的另一个开口272或孔，用于将组合式模块化主体结构210连接到主轴库100a、100b。

下结构部分262从中间结构部分258向下延伸。下结构部分262包括从前端277沿y轴延伸的深度。下结构部分262包括下部矩形移除部分273，设置为减少第二主体结构214的重量。下结构部分262可以是从中间部分258延伸的U形结构。下部结构部分262的U形结构的前端277包括以安装或其他方式连接到前表面的第一线性轨道278和以安装或其他方式连接到相反的后表面的第二线性轨道280，使得第一线性轨道278和第二线性轨道280均沿z轴延伸。

第一主体282示为连接到第一线性轨道278，第二主体284示为连接到第二线性轨道280。如图7-8所示和下文所述，第一主体282可操作地连接到第一Z轴电机220，使得当开动第一Z轴电机220时，第一主体282沿着第一线性轨道278移动。类似地，第二主体284可操作地连接到第二Z轴电机222，使得当开动第二Z轴电机222时，第二主体284沿着第二线性轨道280移动。第一、二主体282、284均为线性轴承系统，设置为分别与第一、二线性轨道278、280集成。在一个实施例中，第一、二主体282、284可以设置为分别沿着第一、二线性轨道278、280可滑动地移动。在其他实施例中，第一、二主体282、284可以容纳有设置为便于沿第一、二轨道278、280移动的滚子或轮子。为了将第一和第二主体282、284分别连接到第一和第二轨道278、280，可以将第一和第二主体282、284从底部滑入轨道。一旦第一和第二主体282、284分别与第一和第二Z轴电机220、222可操作地连接，则可通过第一和第二Z轴电机220、222的移动来限制第一和第二主体282、284向下的Z轴运动，以便将第一和第二主体282、284牢牢地连接到第一和第二轨道278、280上。

现在参考图6，示出了第二主体结构214的局部***图，该第二主体结构214已经连接了第一Z轴电机220和第二Z轴电机222，第一θ电机224和第二θ电机226从第二主体结构214上拆分出来，第一和第二主轴300a、300b分别从第一和第二容纳位置216、218上拆分出来。第三主体结构286示为连接到第一主体282，第四主体结构288示为连接到第二主体284。第三和第四主体结构286、288示为通过螺钉或螺栓290a、290b连接到第一和第二主体282、284上，这些螺钉或螺栓290a、290b可通过螺纹容纳在第一和第二主体282、284中的开口291a、291b(如图4所示)中。第三和第四主体结构286、288可以设置为用于将第一和第二θ电机224、226连接到可移动的第一和第二主体282、284。这样，第一和第二θ电机224、226可以分别可操作地连接到第一和第二主体282、284。第三和第四主体结构286、288可以包括分别用于容纳第一和第二主轴300a、300b的第一和第二容纳位置216、218。此外，第三和第四主体结构286、288可以包括顶部的位置，该位置与Z轴电机220、222的延伸部分相接和/或以其他方式连接。

第三和第四主体结构286、288中均包括设置为分别容纳第一和第二θ电机224、226的θ电机连接位置292、294。该θ电机连接位置292、294都可以为半圆形。θ电机连接位置292、294可以分别从容纳位置292、294偏移，使得第一和第二θ电机224、226的电机驱动齿轮295、296能够与主轴300a、300b的θ齿轮310啮合。在一个实施例中，第一容纳位置216和第二容纳位置218的间距S等于或小于10mm。在其他实施例中，间距S可以等于或小于8mm。在其他实施例中，间距可以等于或小于12mm。

现在参考图7A和7B，示出了将第一和第二线性轨道278、280连接到第二主体结构214的机构和方法。特别地，图7A示出了主轴模块200的侧视图。图7B示出了主轴模块200的第二主体结构214沿箭头A-A在第一和第二线性轨道278、280连接的位置的横截面图。如图7B所示，第一线性轨道278和第二线性轨道280通过在第一螺母298a和第二螺母298b之间延伸的固定螺钉297连接到主轴模块200的模块化主体结构210的第二主体结构214的下结构部分262。如图所示，固定螺钉297可以包括外螺纹。第一和第二螺母298a、298b都可以包括内螺纹螺母主体299a、299b，设置为容纳固定螺钉297的外螺纹。

第一和第二线性轨道278、280可以包括孔291a、291b，分别设置为用于容纳第一和第二螺母298a、298b的头293a、293b。特别地，第一线性轨道278可以包括第一孔291a，设置为在拧紧第一螺母298a时容纳第一头293a，使得第一螺母298a不影响第一主体282在第一线性轨道278上的移动。类似地，第二线性轨道280可以包括第二孔291b，设置为在拧紧第二螺母298b时容纳第二头293b，使得第二螺母293b不影响第二主体284在第二线性轨道280上的移动。

为了将第一和第二线性轨道278、280连接到第二主体结构214，该过程包括将固定螺钉297***第一和第二线性轨道278、280各自的开口中，同时与第二主体结构214的开口对准，然后***螺母298a、298b，使内螺纹螺母主体299a、299b与固定螺钉297的外螺纹啮合。接下来，该过程包括将第一和第二螺母298a、298b拧紧，直至拧牢固。在一个实施例中，可能只需要一个固定螺钉和螺母组合来完全连接第一和第二线性轨道278、280。在另一个实施例中，第二固定螺钉可以在与第一固定螺钉297、第一螺母298a和第二螺母298b间隔开的位置，在第三螺母和第四螺母之间延伸。

现在参照图8和图9，示出了主轴300。特别地，图8示出了主轴300的透视图，图9示出了主轴的侧视图。主轴300可以包括与主轴300a、300b相同的特征。主轴300包括θ齿轮310、轴312和喷嘴尖314。主轴300可以在第一下端328和第二上端330之间延伸。

该主轴300可被视为主轴-喷嘴组合。喷嘴尖314设置为接触电子元件以操纵电子元件。此外，主轴300可包括旋转轴312和θ齿轮310以便旋转。主轴300可以设置为在分配头或拾放头上可以互换，或者可活动连接至分配头或拾放头(例如主轴库100和主轴模块200组合)。当主轴300没有连接到主轴模块200和/或主轴库100时，可以在装配机10的喷嘴库中找到主轴300。

主轴300可设置为通过喷嘴尖314向电子元件提供真空吸力，使得能够通过喷嘴尖314对电子元件进行拾取或其他操纵。为了向喷嘴尖314提供气流或真空力，轴312可以包括具有中空内部318的外主体316。主轴300可以设置为通过喷嘴尖314向电子元件提供向外吹气的气流，以便放置电子元件。在其他实施例中，可以考虑将其他类型的喷嘴用于主轴300，例如设置为向未完成的产品提供材料的喷嘴。

可以将θ齿轮310安装到轴312上。该θ齿轮310可以包括在该θ齿轮310的圆周上均匀分布的多个齿320。θ齿轮310的齿320可以设置为与θ电机啮合，例如θ电机224、226中的一个。例如，齿320可以设置为与电机驱动齿轮啮合，例如θ电机224、226的电机驱动齿轮295、296中的一个。

轴312可以是圆柱形的。θ齿轮310可以与轴312固定、连接或以其他方式集成，使得电机驱动齿轮使θ齿轮310旋转，θ齿轮310的旋转使轴312旋转。在一些实施例中，θ齿轮310可以是与轴312分开制造的部件。θ齿轮310可以包括设置为容纳轴312的圆形内开口。

旋转轴312的外主体316包括第一开口322，其设置为接收气流进入中空内部318。例如，主轴模块200的气流管道236可以设置为将气流通过第一开口322输送到中空内部。旋转轴312的外主体316包括第二开口324，其设置为接收气流进入中空内部318。主轴模块200的气流管道236可以设置为将气流通过第二开口324输送到中空内部。第二开口324可以位于旋转轴312上与第一开口322相反的一侧。虽然图8和图9所示的实施例包括两个开口322、324，但设想了更多或更少的开口。如图所示，第一和第二开口322、324都可以设置在围绕旋转轴312的外主体316上沿轴的长度上的一点上。

θ齿轮310还可以包括面向第二上端330的上表面326，以及面向第一下端328的下表面332。该θ齿轮310可以包括外圆周，齿320沿外圆周设置。该θ齿轮310还可以包括从上表面326朝向第一下端328延伸的圆周脊334。圆周脊334可以是环、突起或类似物，并且可以位于θ齿轮310的外圆周和轴312之间。

θ齿轮310还可以包括下基座336和上基座338。下基座336可以从下表面332向主轴300的第一下端328延伸。下基座336可以位于靠近θ齿轮310的开口处，并且可以沿着θ齿轮310的开口的长度和轴312的长度延伸。下基座336和上基座338可以设置为支撑θ齿轮310与轴312的连接。

在一个实施例中，轴312可由磁性材料制成，以便将主轴300磁性地附接到容纳位置，例如分配头或拾放头的容纳位置216、218之一，例如主轴模块200和/或主轴库100。如下文所述，磁性材料可提供主轴300与分配头或拾放头之间可拆卸的连接。

主轴300示出为包括由齿状齿轮驱动的齿形装置的主轴-喷嘴组合。然而，主轴300也可以是这样的主轴-喷嘴组合：θ齿轮是磁性齿轮而不是齿状齿轮。磁性θ齿轮可以由磁性θ电机驱动。无论利用何种驱动机构，主轴300可包括喷嘴和提供喷嘴旋转的集成装置。

现在参照图10，示出了图3中的主轴模块200的侧面剖视图。特别地，图10示出了第一Z轴电机220连接至第三主体结构286。应当理解的是，下文所描述的关于第一Z轴电机220和第三主体结构286所示的特征可以适用于将第二Z轴电机222连接到第四主体结构288。

第一和第二Z轴电机220、222分别包括可动轴516a、516b，每个轴设置为相对于电机主体移动。第一和第二Z轴电机220、222包括靠近盖子520a、520b的弹簧518a、518b。弹簧518a、518b可设置为在由Z轴电机220、222驱动后使可动轴516a、516b返回到起始位置。通过将盖子的螺纹结构***到轴516a、516b的螺纹孔中，使每个轴516a、516b的上端与各自的盖子520a、520b连接。在轴516a、516b的底部各自设有螺纹固定螺钉514，分别将轴连接到第三和第四主体结构286、288。因此，当开动Z轴电机220、222时，并且轴516a、516b向下位移时，相应的所连接的主体结构，包括相应的喷嘴300a、300b以及相应θ电机224、226也向下位移。

此外，示出了第一容纳位置216的孔中容纳了第一主轴300a之后的第一容纳位置216。第一容纳位置216和第一主轴300a的轴312可以包括相对紧密的公差，以允许轴312沿z轴滑动和旋转而不发生其他运动。第一主轴300a的轴312可以是磁性的，并且可以被吸附到位于或置于第三主体结构286内的磁体510。这可能会产生一个保持力，以将第一主轴300a保持在第一容纳位置216内。然而，如果希望将第一主轴300a从第一容纳位置216中移除，则可以用更大的力克服该保持力。这样，第一主轴300a能够可拆卸地连接到第一容纳位置216。如图所示，一个主轴弹簧512可以被安置在第三主体结构286内。在主轴300a拾取和/或放置元件时、在主轴300a受到来自不可移动的给料机库(在拾取期间)和未完成的产品或PCB(在放置期间)向上的力的阻碍时，该主轴弹簧512可以提供少量的弹簧运动。在其他未示出的实施例中，主轴弹簧512可以由磁体代替，该磁体对主轴300a的相应磁体提供阻性磁力。

图11示出了主轴模块200在开动第一Z轴电机220时的主视图。如图所示，第二Z轴电机222保持在向上的未开动位置。当开动时，轴516a和弹簧518a被压缩。当开动时，轴518a因而从Z轴电机220的主体的底部突出。轴518a和第三主体结构286之间的连接位置522a由此向下移动，使第一主体282、第一θ电机224、第一容纳位置216和第一主轴300a向下移动。同时，轴518b和第四主体结构288之间的连接位置522b与第二主体284、第二θ电机226、第二容纳位置218和第二主轴300b一起保持静止。

图12A示出了主轴模块200在开动第一Z轴电机220时的透视图，并且在主轴300a的一部分周围画有圆B。图12B示出了主轴模块200在圆B部位放大的透视图，从图12B的放大视图中可以看出主轴模块光学检测器550从连接到第一主体282的第三主体结构282延伸。光学检测器550可以设置为检测所容纳的第一主轴300a相对于第一主体282和第三主体结构282向上的移动。应当理解的是，主轴模块200可以包括以同样方式定位的第二光学检测器，用于检测所容纳的第二主轴300b的移动。

如图12B所示，在主轴300a接触电子元件进行拾取之前，或者在放置过程中主轴300a接触PCB或其他未完成的产品之前，主轴300a处于向下的静止位置。在该静止位置期间，主轴300a的齿320与第一θ电机驱动齿轮295的齿啮合。此外，第一主轴300a的圆周脊334没有延伸到光学传感器550的第一端554和第二端556之间的开口552中。光学传感器550的第一端554可以包括光学光束发生器558，光学传感器550的第二端556可以包括光探测器。当圆周脊334位于开口552中时，圆周脊334可以切断光束。这可以设置为在拾取和/或放置过程中发生触碰时立即检测。

图13A示出了主轴模块200在开动第一Z轴电机220时的透视图，并且在主轴300a的一部分周围画有圆C。图13B示出了主轴模块200在圆C部位放大的透视图。如图13B所示，主轴300a现在已经相对第一主体282和第三主体结构282向上移动。因此，圆周脊334位于开口552中，从而切断光学传感器550的光束。还应当注意的是，第一θ电机驱动齿轮295具有的高度足以在喷嘴300a相对第一θ电机驱动齿轮295移动时保持其与喷嘴300a的齿320的接触。在一个实施例中，第一θ电机驱动齿轮295具有的高度大于主轴300a与第一主体282和第三主体结构282之间所允许的最大位移。

首先参照图14，主轴库100连接有主轴模块200中的一个。主轴库100包括底座110和安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h。在所示的实施例中，底座110包括八个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h。在其它实施例中，设想了更多或更少的安装位置。例如，主轴库所具有的安装位置可以少至只有一个，或者是在连接到主轴库100时，横跨装配机宽度的一半减去装配机打算至少部分装配的预定未完成产品宽度的一半的情况下具有尽可能多的安装位置。这样的设置使得主轴模块中的靠左和最靠右的主轴也能沿未完成产品的X轴到达每一个点。

多个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h均设置为容纳可安装的主轴模块，例如如图所示的可安装主轴模块200。主轴库100与一个或多个主轴模块200组合时可以是装配机10的分配头或拾放头。与典型的分配头或拾放头不同，主轴库100可以提供模块化设计，以便简单地机械连接和拆卸各个模块化主轴模块，例如主轴模块200。主轴连接的模块化特性可在主轴组件需要维修时提供更简单的维护。此外，虽然上文将主轴模块200作为示例描述，但其他各种主轴模块可以与主轴库100相匹配，例如图15中所示的主轴模块500。主轴库100和主轴模块组合的模块化可以为系统提供灵活性。可以很容易地用装配过程所需的任意设置中的各种主轴模块，将主轴库100和主轴模块200、500所定义的分配头进行重新设置。

在示出的实施例中，每个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h的中心之间可以间隔小于25mm。在其他实施例中，每个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h的中心之间可以间隔小于20mm。对于安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h，任何间距都可以考虑，然而通过使每个主轴模块200尽可能薄来减小间距，从而减小主轴库100的尺寸和重量，是困难的但却是可取的。上述主轴模块的结构包括提供薄型主轴模块200的各种特征，例如Z轴电机220、222的间距、模块化主体结构210的特征等。

主轴库100包括轴承系统112，其包括第一轴承116和第二轴承118，用于将主轴库100连接到装配机的运动轴，例如第三运动轴36或第四运动轴38。轴承系统112可与装配机10的运动轴36、38中设立的轨道配合。在其他实施例中，主轴库100的轴承系统112可以包括滚轮(wheel)或滚珠以方便运动(未示出)。在其他实施例中，轴承系统112可以包括其他形状的滚道，用于与轨道系统集成。在还有些情况下，主轴库100可以包括使用滚轮或磁力来使主轴库100沿所连接的运动轴移动的动力轴承系统。在另一些情况下，轴包括运动系统，而主轴库100不受驱动进行运动，而是附着在轴上并借助由轴驱动的运动系统移动。在一些实施例中，可以利用永磁体和线圈系统，其中主轴库100充当永磁体或可移动线圈，而轴充当永磁体或可移动线圈中的另一个。主轴库100可包括用于将主轴库100可移动地连接到一个或多个轴上进行移动的任何系统。

主轴库100还包括配气系统，包括第一入口122和第二入口124。第一入口122和第二入口124均可以从装配机连接至管道或其他气体输送系统。从第一气体入口122可以延伸出一个通道，该通道具有不同的气体出口128a、128b、128c、128d、128e、128f、128g，设置为各自将气体输送到配气端口，例如主轴模块200的第一配气端口232。类似地，从第二气体入口124可以延伸出一个通道，该通道具有不同的气体出口128a、128b、128c、128d、128e、128f、128g，设置为各自将气体输送到配气端口，例如主轴模块200的第二配气端口234。应当理解的是，在图14所示的实施例中，主轴库100的两个气体出口被连接的主轴模块200隐藏。以这种方式，多个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h可以分别设置为在安装模块时向每个可安装的主轴模块输送气体。

主轴库100还可包括电力输送系统，以将电力和/或信号输送到各个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h。该电力输送系统示为包括一组电连接器132。这一组电连接器132可以设置为连接到各个主轴模块200的配电端口242a、242b。主轴库100可包括一个或多个电输入连接器(未示出)，以向主轴库100提供电力和/或其他信号，主轴库100与位于多个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h处的电气连接器130、132连接。

各个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h均可以包括第一螺纹连接位置134，设置为容纳主轴模块200的第一螺纹螺钉246a。各个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h均可以包括第二螺纹连接位置136，设置为容纳主轴模块200的第二螺纹螺钉246b。第一螺纹连接位置134和第二螺纹连接位置136都可以是螺纹孔。因此，如上所述，每个主轴模块200可以通过应用或拆卸两个螺纹螺钉来安装和从主轴库200中移除。手动工具，例如螺丝刀、内六角扳手、扳手等可以是将主轴模块200安装到主轴库100所需的唯一工具。

图15示出了所连接的多个主轴模块200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g，以及与主轴模块200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g不同的主轴模块500。因此，多个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h包括设置为容纳第一可安装的主轴模块500的第一安装位置114a。多个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h可以包括设置为容纳第二可安装主轴模块200的各个第二安装位置114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h。在一些实施例中，第一安装位置114a和第二安装位置114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h可以在结构上相同。在其他实施例中，主轴库100可以包括安装位置之间的结构差异。因此，第一可安装主轴模块500与第二可安装主轴模块200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g不同。例如，第一可安装主轴模块500包括单个主轴和喷嘴，而第二可安装主轴模块200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g各包括两个主轴和喷嘴。在容纳不同的主轴模块时，第一安装位置114a可以包括至少一个与第二安装位置114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h不同的物理特性。设想了在安装位置处容纳有不同特征或物理特性的各种不同主轴模块的主轴库。

虽然没有示出，但也设想了主轴库100包括用于各个安装位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114h的一个或多个运动控制芯片。所示的实施例包括连接到每个可连接主轴模块200的运动控制芯片250。然而，在其它实施例中，这些运动控制芯片可以设立在主轴库100上。无论何种实施例，由主轴库100和可连接的主轴模块200、500的组合所定义的分配头或拾放头可以包括数量与主轴数量相等的控制芯片250。在其它实施例中，每个主轴模块200包括一个控制芯片250，专门用于模块上的两个主轴。

设想了使用如上文所述的装配机、分配头、主轴、主轴安装模块和主轴库来装配未完成产品或装配装配机的各种方法。

例如，一种装配方法，包括提供拾放机，例如装配机10，其具有拾放头，例如主轴库100与主轴模块200中的一个或多个的组合。该方法可包括提供用于拾放机的主轴，例如主轴300。该方法可包括将主轴连接至拾放机的拾放头。该方法可包括通过主轴的θ齿轮，与拾放头的电机，例如第一θ电机224进行啮合。该方法可包括通过主轴接触电子元件或其一部分。该方法可以包括通过主轴操纵电子元件。该方法可包括将主轴从拾放机的拾放头移到拾放机的主轴库中。该方法可包括通过主轴的轴上的至少一个开口，从拾放头的气体输送系统接收气流进入主轴的中空内部，并在操纵过程中利用该气流。该方法可以包括借助喷嘴使用气流拾取电子元件，以及借助喷嘴使用气流放置电子元件。该方法可以包括用拾放头的电机使主轴的θ齿轮旋转，并通过θ齿轮的旋转使主轴的轴和喷嘴尖旋转。该方法可以包括通过主轴的圆周脊切断位于拾放头上的光学传感器的光束，例如光学传感器550。该方法可包括通过光学传感器感应喷嘴相对于拾放头的至少一部分的移动。该方法可以包括借助电机通过磁力使θ齿轮旋转。该方法可以包括借助拾放头的容纳位置的磁体来容纳轴，使得磁性材料与容纳位置的磁体相互作用。

另一种装配方法可以包括提供拾放机，例如具有第一运动轴的装配机10，第一运动轴例如是第三运动轴36或第四运动轴38。该方法可包括提供用于拾放机的主轴库，例如主轴库100。该方法可以包括在主轴库的各个安装位置上安装可安装的主轴模块，例如主轴模块200、500，包括至少一个拾放主轴和喷嘴，例如主轴和喷嘴组合300。该方法可以包括通过所容纳的可安装主轴模块，装配至少一个未完成的产品。该方法可以包括通过装配机的配气系统，将气体分配到主轴库，并在安装后通过主轴库的第二配气系统，将气体分配到各个可安装主轴模块。该方法可以包括通过装配机的配电系统，将电力分配到主轴库，并在安装后，通过主轴库的第二配电系统，例如电连接器130、132，将电力分配到每个可安装主轴模块。该方法可以包括通过主轴库的至少一个螺纹连接位置，例如螺纹连接位置134、136，容纳至少一个可安装主轴模块中的至少一个螺纹连接部件，例如螺钉246a、246b。该方法可以包括，由安装人员仅使用手动工具，将可安装主轴模块中的至少一个安装到多个安装位置中的选定位置。该方法可以包括将主轴库的轴承系统，例如轴承系统112，连接到第一运动轴上。该方法可以包括通过拾放机沿第一运动轴移动主轴库。该方法可以包括将拾放机的第一运动轴连接到第二运动轴，例如第一运动轴32和/或第二运动轴34，并且通过拾放机沿第二运动轴移动主轴库。该方法可以包括将第一可安装主轴模块安装到主轴库的第一安装位置，并将第二可安装主轴模块安装到第二安装位置，其中第二可安装主轴模块与第一可安装主轴模块不同，并且其中第二安装位置包括与第一安装位置不同的物理特性。

另一种装配方法可以包括提供拾放机，例如具有第一运动轴的装配机10，第一运动轴例如是第三运动轴36或第四运动轴38。该方法可以包括提供主轴库，例如连接到拾放机的主轴库100，使得主轴库可沿第一运动轴移动。该方法可以包括提供第一拾放主轴模块，例如主轴模块200。该方法可以包括使用机械连接机构，例如螺钉246a、246b，将第一拾放主轴模块连接到主轴库，使得配气端口，例如配气端口232、234中的一个，被连接用于从元件接收气体，例如从主轴库的气体出口126a、126b、126c、126d、126e、126f、126g接收气体，并且使得配电端口，例如配电端口240a、240b、242a、242b被连接用于从元件接收电力，例如从主轴库的电连接器130、132接收电力。该方法可以包括，通过模块化主体结构的容纳位置容纳第一主轴，例如主轴300。该方法可以包括，通过第一Z轴电机，例如Z轴电机220，沿Z轴移动所容纳的第一主轴。该方法可以包括通过第一θ电机，例如第一θ电机224，使容纳的第一主轴旋转。该方法可以包括，由配气系统将从配气端口接收的气体输送到所容纳的第一主轴。该方法可包括，由配电系统将从配电端口接收的电力输送到所容纳的第一主轴。该方法可包括沿第一运动轴移动主轴库，并通过所连接的第一拾放主轴模块至少部分地装配至少一个未完成的产品。该方法可以包括用手动工具将第一拾放主轴模块连接到主轴库。该方法可以包括，通过模块化主体结构的第二容纳位置，容纳第二主轴，例如主轴300。该方法可以包括通过第二Z轴电机，例如第二Z轴电机222，在Z轴上移动所容纳的第二主轴。该方法可以包括通过第二θ电机，例如第二θ电机226，使容纳的第二主轴旋转。该方法可以包括由配气系统将接收到的气体从配气端口输送到容纳的第二主轴，并且由配电系统将接收到的电力从配电端口输送到容纳的第二主轴。该方法可以包括，通过第一Z轴电机，沿着第一线性轨道，例如第一线性轨道278，移动第一主体，例如第一主体282。该方法可以包括，通过第二Z轴电机，沿着第二线性轨道，例如第二线性轨道280移动第二主体，例如第二主体284。该方法可以包括用固定螺钉将第一线性轨道和第二线性轨道连接到模块化主体结构，例如在第一螺母和第二螺母之间延伸的固定螺钉297，例如第一和第二螺母298a、298b。

该方法还可以包括使用主轴模块的第一运动控制芯片，例如运动控制芯片250控制第一Z轴电机和第一θ电机。该方法还可以包括用第二运动控制芯片控制第二Z轴电机和第二θ电机。

该装配方法还可以包括提供第二拾放主轴模块，例如主轴模块500或200。该方法可以包括利用机械连接机构将第二拾放主轴模块连接到主轴库上，使第二拾放主轴模块的配气端口被连接用于从主轴库的元件接收气体，且第二拾放主轴模块的配电端口被连接用于从主轴库的元件接收电力。该方法可以包括通过第二拾放主轴模块的模块化主体结构的容纳位置容纳主轴。该方法可以包括，通过第二拾放主轴模块的第一Z轴电机，使第二拾放主轴模块所容纳的主轴在Z轴上移动。该方法可以包括，通过第二拾放主轴模块的第一θ电机，使第二拾放主轴模块所容纳的主轴旋转。该方法可以包括，由第二拾放主轴模块的配气系统将从第二拾放主轴模块的配气端口接收的气体输送到第二拾放主轴模块所容纳的主轴。该方法可以包括通过第二拾放主轴模块的配电系统，将从第二拾放主轴模块的配电端口接收到的电力输送到第二拾放主轴模块所容纳的主轴。该方法可以包括通过所连接的第二拾放主轴模块，至少部分地装配至少一个未完成的产品。该方法还可以进一步包括通过第一运动控制芯片控制第一拾放主轴模块的第一Z轴电机和第一拾放主轴模块的第一θ电机，以及通过第二运动控制芯片控制第二拾放主轴模块的第一Z轴电机和第二拾放主轴模块的第一θ电机。

该装配方法还可包括提供包括主体结构的拾放头，例如模块化主体结构210和/或主轴库100的底座110，或用于拾放头或分配头的任何其他主体。该方法可以包括提供连接到主体结构的多个Z轴电机以及连接到主体结构的多个θ电机，每个Z轴电机设置为在Z轴上移动主轴，每个θ电机设置为使主轴旋转。该方法可以包括提供多个连接到主体结构的运动控制芯片。该方法可以包括用各个运动控制芯片控制多个Z轴电机中的一个和多个θ电机中的一个，并且用拾放头至少部分地装配未完成的产品。该方法可以包括用各个运动控制芯片来控制多个Z轴电机中的一个和多个θ电机中的一个的速度。该方法可以包括用各个运动控制芯片来控制多个Z轴电机中的一个和多个θ电机中的一个的加速度。该方法可以包括用各个运动控制芯片来控制多个Z轴电机中的一个和多个θ电机中的一个的位置。该方法可以包括用各个运动控制芯片来为各个主轴创建单独的独立运动控制配置。

已经用“一个”或“单个”这两个词来介绍实施例的元件。这些冠词意指存在一个或多个元件。术语“包括”和“具有”及其派生词意在包容，从而可以有所列元件以外的附加元件。当连词“或”与至少两个术语的清单一起使用时，意指任何术语或术语的组合。术语“第一”和“第二”用于区分元件，而不是用来表示特定的顺序。

虽然本发明仅就有限的几个实施例进行了详细描述，但应当容易理解的是，本发明并不限于这些公开的实施例。事实上，本发明可以被修改为包含任何数量的未在上文描述的、但与本发明的精神和范围相称的变体、改变、替代或等价的设置。此外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但应当理解的是，本发明的各个方面可以只包括所描述实施例的一部分。因此，本发明不应被视为由上述描述所限制，而仅由所附权利要求的范围所限制。