用於將電氣元件的抓具夾持在裝配頭上的裝置的製作方法

2023-05-05 18:49:26

專利名稱：用於將電氣元件的抓具夾持在裝配頭上的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於將電氣元件的抓具夾持在裝配頭上的裝置，其中抓具可以可松卸地固定在裝配頭的一個基本為圓柱筒狀的柄體的一端段上。
以前通常都是把設計成抽吸管的抓具用一個中空圓柱筒狀的對中段插套在裝配頭的一個可旋轉的柄體的一段圓柱筒狀的端部上。在這套筒段的裡面上設有一個淺的環形止動槽。在柄體的向外敞開的環形槽裡裝入一個彈性體材料○-圈，它在受力之下就齧入止動槽內。環形槽和止動槽在軸向是這樣偏移的，即抓具在軸向方向上可以壓向柄體的一個擋塊，因而抓具軸線和柄體軸線相互平行對齊。抓具的一個短的對中段以緊配合裝在柄體的一個相應的圓柱筒段上，因而抓具在柄體的徑向方向上定心對中。
當吸管軸線與柄體軸線出現角度偏差時，吸附有一個元件的吸管頂尖的旋轉運動就要受到不利影響。元件必須在裝到一個線路板上之前由一個取出位置旋轉到一個安裝位置，此時可能發生相應的側向偏移。尤其是當元件很小時，吸管頂尖的偏心距可能會引起偏心地吸附並抽吸入抽吸通道內，並破壞了裝配頭的氣動性能。○-圈具有相對較大的加工公差，這就使插套力和拉出力在一個寬的範圍內變化。由於抓具根據應抓元件的不同比較經常地要更換，因而○-圈必須化費許多維護工作量經常地仔細地補加油脂，以便避免相應較高的摩擦磨損。即使是仔細維護的○-圈也還有磨損，這就要求要定期的更換。由於單個吸管自動更換的頻度不能監測到，因此也相應地難於確定維護間隔，以隨時保證壓緊作用，因而在柄體軸線和吸管軸線之間的角度偏差就不能總是避免。
由JP 2-67799A已知有一種止動裝置用於將抽吸管固定在一個裝配頭上，該裝配頭有一個中空圓柱筒狀的定心套筒，其中可以插入抽吸管的一個凸面圓柱角狀連接軸頸。連接軸頸有一個環形槽，裝配頭上的徑向可擺出的止動球就齧入此環形槽裡，在更換吸管時由於退回了張緊套筒就使止動球釋放鬆開。這樣一種主動的止動定位結構要求較為複雜，在夾持段範圍內的外徑相應較大。要想使吸管保持必要的細長度只有通過相應地加長吸管才能實現，通過這種方法必然使吸管頂尖遠離開了夾持段，這樣就降低了其位置精度。
本發明的任務是使抓具能夠可靠而準確地固定在柄體上，又使裝置的製造和維護比較簡單。
該任務通過本發明的權利要求1來解決。止動體頂端可以布置在柄體上的一個準確定位的位置和尺寸處。它們可以具有一個耐磨而光滑的表面，其磨損較小。止動槽的深度應足夠小，使必要的相互間的偏移處在彈性讓縮性的範圍之內。尤其是在止動槽和止動體頂端之間的軸向偏移要規定到一個準確的尺寸，從而使軸向壓緊力可以限制到很準確的地步。插套力和拉出力同樣可以限制在一個比較窄的公差範圍內，因而就可以減小平均操作力。
本發明的有利的其它改進方案的特徵見從屬的權利要求。
按權利要求2所述的止動體頂端在柄體和抓具之間為點狀接觸，這就有利於在卡入時保證相互間的偏移量。
按權利要求3所述的環形槽應設計成與圓柱筒狀的對中段準確地同心，從而使金屬球能夠準確地設置在其徑向安裝位置上。
按權利要求4所述的止動球作為具有高精度和高強度以及良好的滑動性能的標準件可以價廉地獲得。通過整個環形槽的澆注，使球與柄體牢固地連接起來。
按權利要求5所述的澆注材料具有足夠的粘性，從而無需其它輔助材料就使其在硬化之前就粘附在環形槽裡。通過簡單的壓入就可以將止動球進入這種材料裡。
通過按權利要求6所述的設計方案抓具壁可以由其圓柱筒形狀起始這麼彎曲變形，即在卡入時能夠達到足夠的讓縮性而不會有殘餘變形。這裡尤其有利的是在環形槽裡分布有3-5個球。這樣既可得到可靠的對中，又可保證足夠的讓縮性。
以下根據附圖所示的實施例對本發明進行詳細的敘述。


圖1表示一個裝配頭的縱向斷面圖，它包括一個柄體和一個抓具；圖2表示沿圖1II-II線的斷面圖；圖3表示在圖2所示斷面範圍內通過按圖1所示部分的放大了的斷面。
按圖1、2和3所示用於電氣元件8的可移動的抓具裝置1有一個垂直的基本為圓柱筒形的柄體2，在柄體的下端夾持有一個設計成抽吸管的抓具3，它是可以更換的，它用一個薄壁的套筒段插套在柄體2的下端上。在這柄體裡有個環形槽4，其深度大至小於在環形槽4裡環繞分布的止動球5的直徑。環形槽的裡面部分在其橫斷面上作了倒圓並且圓角半徑比止動球的半徑稍大些，因而可以在槽底裡實現可靠的接觸。
按圖3所示在抓具3的套筒段的內壁上在環形槽的高度處設計有一個環繞的止動槽6，止動球5的外頂端就齧入在此止動槽裡。環形槽在軸向方向上與止動槽的偏置量S應保證使抓具3的上端面壓到柄體2的一個環繞的凸緣狀擋塊7上。在擋塊7和環形槽4之間有一個對中段9，其中抓具3的內壁無間隙地圍抱住柄體2，從而使這抓具相對於柄體軸線準確地對中。由於抓具3軸向壓緊在擋塊7上，因而抓具3相對於柄體2就固定在其角度位置上，從而使抓具軸線和柄體軸線可以準確地相互對準。
這些應抓的元件被吸附在抓具3的下部端面上。然後藉助一個攝象機按照電氣元件與抓具頂尖的相對位置對電氣元件進行測量，並接著使該元件根據這些測量值旋轉。當抓具軸線對柄體軸線有偏差時就會產生相應的位置移動，這就降低了安裝精度。通過使抓具3準確地支承在柄體2上就使得這種偏差減少到最小。
參考符號1.裝配頭2.柄體3.抓具4.環形槽5.止動球6.止動槽7.擋塊8.元件9.對中段
權利要求
1.用於將電氣元件(8)和抓具(3)夾持在裝配頭(1)上的裝置，其中，抓具(3)可以固定在裝配頭(1)的一個基本為圓柱筒形柄體(2)的端部段上，它可以松卸開；抓具(3)可以在軸向方向上插套在柄體(2)上；抓具(3)在柄體(2)的範圍內具有一個位於這柄體上的中空圓柱筒形的對中段(9)；抓具在對中段(9)部位裡或者附近處有一個環形的止動槽(6)；柄體(2)具有齧入止動槽(6)裡，徑向突起的止動裝置(例如5)，而且止動裝置是如此地向止動槽(6)軸向偏移的，即抓具(3)在軸向方向上可以壓向柄體(2)的擋塊(7)，其特徵在於，止動裝置設計成環繞分布的、堅固的、短的止動體頂端，它們與柄體(2)牢固地連接並齧入在淺的止動槽(6)裡。
2.按權利要求1所述的裝置，其特徵在於，止動體頂端設計為半球狀。
3.按權利要求2所述的裝置，其特徵在於，止動頂端設計在金屬的止動球(5)上，這些止動球裝入在柄體(2)的環形槽(4)裡並且例如用粘結方法固定在裡面。
4.按權利要求3所述的裝置，其特徵在於，止動球(5)設計成用於球軸承的鋼球並通過澆注而固定在環形槽(4)裡。
5.按權利要求4所述的裝置，其特徵在於，環形槽(4)用一種矽橡膠類的密封材料澆注出。
6.按上述權利要求之一所述的裝置，其特徵在於，抓具在一個固定部位裡具有一個套筒狀的環壁(9)，它從外面圍抱住柄體(2)，而且環壁(9)的壁厚大小應使其在止動頂端的應力作用下變形成一個圓角。
全文摘要
一個插套在可旋轉的柄體(2)上的抓具(3)有一個淺的止動槽，環繞分布的止動球(5)的頂端就齧入此槽內，止動球(5)環繞分布在柄體(2)的一個環形槽(4)內。因而抓具(3)準確地保持在柄體(2)上並可以無磨損地更換。
文檔編號H05K13/04GK1451256SQ00815512
公開日2003年10月22日 申請日期2000年11月8日 優先權日1999年11月9日
發明者G·雷曼 申請人:西門子公司