通过吸力作用吸持元件的吸嘴制造技术

一种吸嘴，其包括：外管口部件（３０）、管体（４０）、用于推动管体沿远离外管口部件方向移动的激励部件（５０）。弹簧部件容纳腔体（６０）由管体容纳通孔的至少一个壁面和管体近端面（４０ｃ）限定。弹簧容纳部件（６０）与第一、第二吸力通道隔绝并与大气连通。激励部件（５０）位于弹簧容纳腔室（６０）中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种吸嘴，更具体地说，涉及一种运用于元件安装装置中通过吸力作用吸持元件的吸嘴，该元件安装装置用于将元件如电子元件安装于电路形成体，如电路板上。该吸嘴1包括具有第一吸嘴通道2a的外管口部件2；相对于外管口部件2可以移动的管体3，该管体具有与第一吸力通道2a相通的第二吸力通道3a；和置于外管口部件2和管体3之间弹簧4，其沿位移方向(附图说明图13中上、下方向)向管体3施加一个预定方向的(图13中向下方向)弹性作用力。第二吸力通道3a沿管体3位移方向延伸。第二吸力通道3a的一端(图13中的下端)沿位移方向在管体3的前端面3b(图13中的下端面)具有开口，其另一端(图13中的上端)沿位移方向在管体3的后端面3c(图13中的上端面)具有开口，这样，第二吸力通道3a与第一吸力通道2a相通。吸嘴1通过管口支架7与电子元件安装装置的安装头部分5的管口轴6活动式连接。管口支架7在其内层具有容纳滚珠7a的内衬套7b和在其中压入内衬套7b的外衬套7a。滚珠7a嵌入到形成于外管口部件2上的结合凹部2b中，这样，吸嘴1固定到管口轴6上。管口轴6上的吸力通道6a与真空吸力泵8相连。这样，真空吸力泵8产生的吸力，通过管口轴6的吸力通道6a、外管口部件2上的第一吸力通道2a和管体3的第二吸力通道3a，将电子元件B吸持到管体3的前端面3b上。管口轴6通过机械方式与提升机构9和转动驱动机构10相连。吸嘴1与管口轴6一起在提升机构9驱动下作上、下直线运动，并连同管口轴6在转动驱动机构10驱动下绕其轴线作旋转运动。从电子元件安装装置的元件进给部分(图中未示出)中通过吸力作用拾取电子元件B时，吸嘴1下降到预定高度位置(吸附高度位置)，在此位置，管体3的前端面3a与电子元件B相接触。接下来，电子元件B在真空吸力泵8吸力作用下被吸附到管体3的前端面3a上。然后，通过吸力吸持住电子元件B的吸嘴1上升到初始高度位置。将电子元件B安装到电路板(图中未示出)上时，使吸嘴1下降到预定高度位置(安装高度位置)，在此位置，电子元件B与电路板相接触。吸嘴1进一步下降以对已与电路板接触的电子元件B施加作用力。通过此作用力，将电子元件B安装到电路板上。弹簧4的作用是消除吸力和安装过程中对元件产生的冲击作用。更具体地说，弹簧4在元件吸附过程中对电子元件B与管体3接触时产生的冲击予以吸收。同时，弹簧4在元件安装过程中对电子元件B与电路板接触时产生的冲击予以吸收。考虑到其作用仅在于消除冲击作用，所以在优选方式中，弹簧4的激励作用力设置得尽可能地小。在通过吸嘴1吸附电子元件B的过程中，真空吸力泵8产生的吸力也作用于管体3的后端面3c(图13中上端面)上，沿弹簧4压缩方向对管体3产生一个激励作用力。如果该吸力使管体3发生位移，引起管体3前端面3b高度位置的变化，则有可能出现电子元件的吸力误差和安装误差。为了避免管体3在吸力作用下相对于外管口部件2产生位移，传统方案中，作用于弹簧4上的激励力设置成一个相对较大大的数值(例如，3.92牛顿至5.88牛顿(400克至600克之间))之内，以使激励力能够克服作用于管体3的吸力。然而，弹簧4上较大的激励力不可避免地减少其消除冲击的功能。具体地说，弹簧4上较大的激励力导致在元件吸附过程中吸嘴1与电子元件B接触时，其对电子元件B施加一个相对较大的作用力。同理，在元件安装过程中电子元件与电路板接触时，其对电子元件B施加一个相对较大的作用力。近来的电子元件在其背面具有焊点，该焊点在安装过程中在载荷作用下可以压碎到合适的直径。这种小尺寸的电子元件必须在小作用力下进行安装。如果在安装过程中大作用力施加在电子元件上，则焊点将被过度压碎。考虑到这一点，上述传统型吸嘴1不适合安装背面具有焊点的小尺寸电子元件。本专利技术的第一方面是提供一种通过吸力作用吸持元件的吸嘴，其包括外管口部件，其形成和吸力源在其一端连通的第一吸力通道和管体容纳通孔；用于通过吸力作用在其远端面吸持部件的管体，其具有容纳于管体容纳通孔以使其可沿轴线方向滑动的近端和突出于外管口部件的远端；管体形成沿轴线方向延伸以与第一吸力通道连通的第二吸力通道，第二吸力通道在管体远端面处具有开口；用于推动管体沿远离外管口部件方向移动的激励部件，该激励部件容纳于由管体容纳通孔的至少一个壁面和管体近端面限定的激励部件容纳腔体中。本专利技术的吸嘴包括位于管体近端的容纳激励部件的激励部件容纳腔室。激励部件容纳腔室与第一、第二通道隔绝。通过这种构造，可以减小自吸力源沿激励部件被压缩方向作用于管体的吸力。这样，激励部件的激励作用力可以设定得较小，而不会引起管体在吸附过程中发生位移。通过为激励部件设定较小的激励作用力，即可有效消除元件吸附和安装过程中对元件产生的冲击作用。特别是当激励部件容纳腔体与大气相连通时，可以更有效地减小激励部件作用于管体上的激励作用力。特别是在管体设置有突出其近端面的第一圆柱部分时，管体可在克服激励部件激励力作用下从第一位置移动到第二位置在第一位置，第一圆柱部分的远端面与管体容纳通孔的底表面分离；在第二位置，第一圆柱部分的远端面与管体容纳通孔的底表面接触。在管体到达第二位置时，管体与外管口部件整体移动。在元件安装过程中，处于此状态的吸嘴将元件压紧在电路形成体上并施加安装所需的作用力。这个作用力不需要考虑激励部件的激励作用力的影响。此激励部件可以是弹簧。此弹簧的激励作用力，举例来说，可以设置在不小于0.196牛顿和不大于0.98牛顿的范围之间。在管体容纳通孔靠近底表面的周缘侧表面的部位设置有用于扩大管体容纳通孔直径的第一环形槽口。第一环形槽口的存在可以减少管体在管体容纳通孔中移动时产生的滑动阻力。另外，其可以防止第一圆柱部分的端部侵入到管体容纳通孔的周缘壁面上。在底表面上可以形成用于固定激励部件的沉孔。通过沉孔加以固定，激励部件被稳固地容纳于激励部件容纳腔体中，这样即可防止外管口部件和管体之间发生侵入作用。第一吸力通道和第二通道之间的连通方式不受具体方式的限制。举例来说，管体形成至少一个沿与轴交叉方向延伸的侧向通道，其一端与第二吸力通道连通，在另一端与外管口部件的第一吸力通道连通。管体可以形成单一侧向通道。作为替代方式，管体也可以形成两个侧向通道，并且两个侧向通道相对于管体轴线对称分布，这样来自吸力源的吸力作用可以均匀地作用于管体的周缘侧表面上。为了使作用于管体周缘侧表面上的吸力更加均匀，可在管体周缘侧表面的上形成第二环形槽口，侧向通道通过第二环形槽口与第一吸力通道的另一端连通。作为替代方式，管体可设置从其近端面沿轴向延伸的第二圆柱部分。第二圆柱部分可穿过激励部件容纳腔体延伸至外管口部件的第一吸力通道中。第二吸力通道通过贯通第二圆柱部分的第三吸力通道与第一吸力通道连通。通过此构造，弹簧容纳腔室可以更加可靠地与第一、第二吸力通道切断连通。外管口部件可置有一端与大气相通的第一真空断路通道。进而，管体可设置有一端与大气相通的第二真空断路通道。当吸嘴通过吸力作用吸持住部件时，第一、第二真空断路通道的另一端彼此切断连通。另一方面，当吸嘴将元件安装到电路形成体时，第一、第二真空断路通道的另一端相互连通。第一、第二真空断路通道的另一端在管体处于第一位置时彼此切断连通；而在管体处于第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过吸力作用吸持电子元件（Ｂ）吸嘴，其包括： 外管口部件（３０），其具有在其一端与吸力源（２４）连通的第一吸力通道（３１）和管体容纳通孔（３２）； 通过吸力作用在其远端面（４０ｂ）吸持元件（Ｂ）的管体（４０），其具有容纳于管体容纳通孔以使其可沿轴线（Ｌ）方向滑动的近端和突出于外管口部件的远端，管体具有沿轴线方向延伸以与第一吸力通道连通的第二吸力通道（４１），第二吸力通道在管体远端面处具有开口； 用于推动管体沿远离外管口部件方向移动的激励部件（５０），该激励部件容纳于由管体容纳通孔的至少一个壁面和管体近端面（４０ｃ）所限定的激励部件容纳腔体（６０）中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森一夫，光城浩二，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]