吸嘴
阅读：517发布：2020-05-11
专利汇可以提供吸嘴专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在 吸附 面利用 负压 空气吸附保持元件(150)并利用 正压 空气使吸附保持的元件从吸附面脱离的 吸嘴 (66)中，在元件的保持/脱离时所利用的正压空气和负压空气选择性地在贯通孔(90、94、96)、空气流路(116)等中流动。而且，杆(110)以能够朝向吸附面进退的方式保持于吸嘴的内部。而且，该杆通过在空气流路中流动的正压空气而从吸附面突出，并在负压在空气流路中流动时向吸嘴的内部退避。即，贯通孔、空气流路等作为用于使杆移动的机构和用于通过吸嘴吸附保持元件的机构而通用。由此，能够实现装置的紧凑化、简化等，能够提高吸嘴的实用性。，下面是吸嘴专利的具体信息内容。
1.一种吸嘴，在吸附面利用负压空气吸附保持元件，利用正压空气使吸附保持的元件从所述吸附面脱离，所述吸嘴的特征在于，
该吸嘴具备：
空气流路，供正压空气和负压空气选择性地流动；及
可动部件，以能够朝向所述吸附面进退的方式保持于所述吸嘴的内部，
所述可动部件通过在所述空气流路中流动的正压空气而从所述吸附面突出，并在负压空气在所述空气流路中流动时向该吸嘴的内部退避，
该吸嘴还具备：
吸附垫，由能够产生弹性变形的原材料成形，且具有所述吸附面；及
支撑部件，在中央部形成有贯通孔，从所述吸附面的相反侧支撑所述吸附垫的在元件吸附时产生弹性变形的所述吸附面的缘部；及
可动部件按压部件，所述可动部件的上端部被收纳于该可动部件按压部件，在该可动部件按压部件的上端部，以与所述支撑部件的所述贯通孔相向的方式形成有在该可动部件按压部件的上端面及外周面开口的凹部。
2.根据权利要求1所述的吸嘴，其特征在于，
所述支撑部件能够相对于所述吸附垫进行相对移动，在正压空气在所述空气流路中流动时，所述支撑部件与所述吸附垫分离，在负压空气在所述空气流路中流动时，所述支撑部件从所述吸附面的相反侧支撑所述吸附垫的所述吸附面的缘部。
吸嘴
技术领域
背景技术
[0002] 吸嘴通常通过负压吸附保持元件，通过正压使元件脱离，由此能够进行元件相对于电路基材的装配作业。元件存在粘接性高的元件、例如使用了橡胶材料等的元件，在通过吸嘴吸附保持有粘接性高的元件的情况下，有时该粘接性高的元件贴在吸嘴上而难以从吸嘴脱离。而且，即使是粘接性高的元件以外的元件，有时由于静电等，元件也会贴在吸嘴上而难以从吸嘴脱离。因此，在下述专利文件所记载的吸嘴中，在吸嘴的侧方配置有沿上下方向移动的推杆，通过推杆强制地使由吸嘴吸附保持的元件脱离。
[0003] 对比文件1：日本特开2001-25988号公报
发明内容
[0004] 根据上述对比文件所记载的吸嘴，能够可靠地使元件从吸嘴脱离。然而，在上述对比文件所记载的吸嘴中，用于使推杆移动的机构和用于通过吸嘴吸附保持元件的机构分别单独地配置，因此装置整体可能大型化，复杂化。如此，能够使元件可靠地脱离的吸嘴存在很多改良的余地，通过实施各种改良，能够使实用性提高。本发明鉴于这样的情况而作出，本发明的技术问题在于提供实用性高的吸嘴。
[0005] 用于解决技术问题的方案
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明所记载的吸嘴在吸附面利用负压空气吸附保持元件，利用正压空气使吸附保持的元件从上述吸附面脱离，上述吸嘴的特征在于，该吸嘴具备：空气流路，供正压空气和负压空气选择性地流动；及可动部件，以能够朝向上述吸附面进退的方式保持于上述吸嘴的内部，上述可动部件通过在上述空气流路中流动的正压空气而从上述吸附面突出，并在负压在上述空气流路中流动时向该吸嘴的内部退避。
[0007] 发明效果
[0008] 在本发明记载的吸嘴中，在元件的保持/脱离时所利用的正压空气和负压空气选择性地在空气流路中流动。而且，可动部件以能够朝向吸附面进退的方式保持于吸嘴的内部。而且，该可动部件通过在空气流路中流动的正压空气从吸附面突出，并在负压在空气流路中流动时向吸嘴的内部退避。即，在本发明所记载的吸嘴中，空气流路作为用于使可动部件移动的机构和用于通过吸嘴吸附保持元件的机构而通用。由此，能够实现装置的紧凑化、简化等，能够提高吸嘴的实用性。附图说明
[0009] 图1是表示元件安装装置的立体图。
[0010] 图2是表示元件安装装置的元件装配装置的立体图。
[0011] 图3是表示吸嘴的剖视图。
[0012] 图4是表示吸附保持有元件的状态的吸嘴的剖视图。
[0013] 图5是表示使元件脱离的状态的吸嘴的剖视图。
具体实施方式
[0014] 以下，作为用于实施本发明的方式，参照附图详细说明本发明的实施例。
[0015] ＜元件安装装置的构成＞
[0016] 图1表示元件安装装置10。元件安装装置10是用于执行元件相对于电路基材12的安装作业的装置。元件安装装置10具备装置主体20、基材输送保持装置22、元件装配装置24、拍摄装置26、28、元件供给装置30及零散元件供给装置32。另外，作为电路基材12，可列举电路基板、三维构造的基材等，作为电路基板，可列举印刷配线板、印刷电路板等。
[0017] 装置主体20由框架部40和架设于该框架部40上的梁部42构成。基材输送保持装置22配置于框架部40的前后方向的中央，具有输送装置50和夹紧装置52。输送装置50是输送电路基材12的装置，夹紧装置52是保持电路基材12的装置。由此，基材输送保持装置22输送电路基材12，并且在规定位置固定地保持电路基材12。另外，在以下的说明中，将电路基材
12的输送方向称为X方向，将与该方向垂直的水平的方向称为Y方向，将铅垂方向称为Z方向。即，元件安装装置10的宽度方向为X方向，前后方向为Y方向。
12的输送方向称为X方向，将与该方向垂直的水平的方向称为Y方向，将铅垂方向称为Z方向。即，元件安装装置10的宽度方向为X方向，前后方向为Y方向。
[0018] 元件装配装置24配置于梁部42，具有两台作业头60、62和作业头移动装置64。吸嘴(参照图2)66以能够拆装的方式设于各作业头60、62的下端面。吸嘴66经由空气流路而与正负压供给装置(省略图示)连通。吸嘴66利用负压吸附保持元件，利用正压使保持的元件脱离。而且，作业头移动装置64具有X方向移动装置68、Y方向移动装置70及Z方向移动装置72。而且，通过X方向移动装置68和Y方向移动装置70，两台作业头60、62一体地向框架部40上的任意位置移动。而且，如图2所示，各作业头60、62以能够拆装的方式装配于滑动件74、76，Z方向移动装置72使滑动件74、76单独地沿上下方向移动。即，作业头60、62通过Z方向移动装置72而单独地沿上下方向移动。
[0019] 拍摄装置26以朝向下方的状态安装于滑动件74，与作业头60一起沿X方向、Y方向及Z方向移动。由此，拍摄装置26拍摄框架部40上的任意位置。如图1所示，拍摄装置28以朝向上方的状态配置于框架部40上的基材输送保持装置22和元件供给装置30之间。由此，拍摄装置28拍摄保持于作业头60、62的吸嘴66的元件。
[0020] 元件供给装置30配置于框架部40的前后方向上的一侧的端部。元件供给装置30具有托盘型元件供给装置78和供料器型元件供给装置(省略图示)。托盘型元件供给装置78是供给载置于托盘上的状态的元件的装置。供料器型元件供给装置是通过带式供料器(省略图示)供给元件的装置。
[0021] 零散元件供给装置32配置于框架部40的前后方向上的另一侧的端部。零散元件供给装置32是使散乱分布的状态的多个元件整齐排列而将元件以整齐排列的状态供给的装置。即，是使任意姿势的多个元件整齐排列成规定的姿势而供给规定的姿势的元件的装置。另外，作为由元件供给装置30及零散元件供给装置32供给的元件，可列举电子电路元件、太阳电池的构成元件、电源模块的构成元件等。而且，电子电路元件存在具有引脚的元件、不具有引脚的元件等。
[0022] ＜元件安装装置的动作＞
[0023] 在元件安装装置10中，通过上述结构，对保持于基材输送保持装置22的电路基材12进行元件的装配作业。具体而言，电路基材12被输送至作业位置，通过夹紧装置52固定地保持于该位置。接下来，拍摄装置26移动至电路基材12的上方，拍摄电路基材12。由此，得到与电路基材12的保持位置的误差相关的信息。而且，元件供给装置30或零散元件供给装置
32在规定的供给位置供给元件。而且，作业头60、62中的某一个向元件的供给位置的上方移动，通过吸嘴66利用负压保持元件。接下来，保持有元件的作业头60、62向拍摄装置28的上方移动，通过拍摄装置28拍摄保持于吸嘴66的元件。由此，得到与元件的保持位置的误差相关的信息。接下来，保持有元件的作业头60、62向电路基材12的上方移动，对保持的元件校正电路基材12的保持位置的误差、元件的保持位置的误差等。而且，吸嘴66利用正压使元件脱离，从而元件装配于电路基材12。
32在规定的供给位置供给元件。而且，作业头60、62中的某一个向元件的供给位置的上方移动，通过吸嘴66利用负压保持元件。接下来，保持有元件的作业头60、62向拍摄装置28的上方移动，通过拍摄装置28拍摄保持于吸嘴66的元件。由此，得到与元件的保持位置的误差相关的信息。接下来，保持有元件的作业头60、62向电路基材12的上方移动，对保持的元件校正电路基材12的保持位置的误差、元件的保持位置的误差等。而且，吸嘴66利用正压使元件脱离，从而元件装配于电路基材12。
[0024] ＜吸嘴的构造＞
[0025] 如上述那样，在元件安装装置10中，吸嘴66通过负压吸附保持元件，通过正压使元件脱离，从而进行装配作业。但是，向电路基材12装配的元件中存在粘接性高的部件，例如使用了橡胶材料等的元件，在通过吸嘴66保持了粘接性高的部件的情况下，有时该部件会贴在吸嘴66上而难以从吸嘴66脱离。而且，即使是不使用粘接性高的部件的元件，有时也由于静电等，而元件贴在吸嘴66上难以从吸嘴66脱离。鉴于这样的情况，在吸嘴66上设有在向吸嘴66供给正压的空气时从吸嘴66的吸附面突出的部件，通过该部件而强制地使吸附保持于吸嘴66的元件脱离。以下，对吸嘴66的具体构造进行说明。
[0026] 如图3所示，吸嘴66包括连接器80和嘴主体82。连接器80包括连接器主体部84、凸缘部86及伸缩部88。连接器主体部84呈大致圆筒状，在连接器主体部84中形成有沿上下方向贯通的贯通孔90。贯通孔90呈上方的部分的内径大于下方的部分的内径的带阶梯的形状，在贯通孔90的内部形成有朝向上方的状态的阶梯面92。
[0027] 凸缘部86以沿连接器主体部84的径向延伸的方式固定于连接器主体部84的上端面，在凸缘部86上形成有与连接器主体部84的贯通孔90连通的贯通孔94。而且，伸缩部88呈大致圆筒状，在伸缩部88中形成有沿上下方向贯通的贯通孔96。伸缩部88的外径稍小于贯通孔90的阶梯面92的下方的部分的内径，伸缩部88被插入到贯通孔90中。而且，伸缩部88的上端部向贯通孔90的阶梯面92的上方的部分延伸出，并且伸缩部88的下端部从连接器主体部84的下端部延伸出。由此，通过连接器主体部84与伸缩部88产生相对移动，而伸缩部88的从连接器主体部84的下端部延伸的延伸量变化，连接器80伸缩。另外，在伸缩部88的上端部形成有沿径向突出的突出部98。由此，在伸缩部88向下方移动时，突出部98与贯通孔90的阶梯面92卡合，防止伸缩部88从贯通孔90脱落。
[0028] 而且，嘴主体82包括支持部件100、流路形成部件102、吸附垫104、引导部件106、杆按压部件108及杆110。支持部件100呈大致有盖圆筒状，在盖部的中央形成有贯通孔112。而且，在该贯通孔112中固定地嵌合连接器80的伸缩部88的下端部。另外，螺旋弹簧114以被压缩的状态配置于支持部件100与连接器80的连接器主体部84之间。由此，支持部件100被朝向下方施力。而且，支持部件100的下端部呈喇叭状地扩展。即，支持部件100的下端部的周壁越靠近下方则越朝外侧扩展。
[0029] 流路形成部件102呈大致有底圆筒状，流路形成部件102的外径稍小于支持部件100的内径。而且，流路形成部件102从支持部件100的下方插入到支持部件100的内部。由此，流路形成部件102在支持部件100的内部沿上下方向进行滑动。而且，螺旋弹簧115以被压缩的状态配置于流路形成部件102的底部与支持部件100的盖部之间。由此，流路形成部件102被朝向下方施力。另外，在支持部件100的内周面设有止动件(省略图示)，通过止动件限制流路形成部件102向下方移动。顺便提及，图3示出了通过止动件限制了向下方的移动的状态下的流路形成部件102。
[0030] 而且，流路形成部件102的周壁部及底部的壁形设为厚壁，在周壁部及底部形成有空气流路116。详细而言，在流路形成部件102的周壁部，以沿上下方向延伸的方式形成有多条第一流路(图中示出了两条第一流路)118。第一流路118的上端在流路形成部件102的上端形成开口，但第一流路118的下端没有在流路形成部件102的下端形成开口，而延伸至流路形成部件102的底部的中途。另一方面，在流路形成部件102的底部，与多条第一流路118对应地形成有多条第二流路120。第二流路120倾斜，在上端与对应的第一流路118的下端连通。第二流路120的下端在流路形成部件102的底面的中央部形成开口。另外，多条第二流路120的下端在流路形成部件102的底面的同一部分形成开口。此外，在流路形成部件102的底部的中央部形成有沿上下方向贯通的贯通孔121，贯通孔121的下端在与多条第二流路120的下端相同的部位形成开口。即，多条第二流路120的下端及贯通孔121的下端在流路形成部件102的底面的一个部位形成开口。
[0031] 吸附垫104由能够发生弹性变形的原材料形成，呈大致短圆柱形状。吸附垫104固定于流路形成部件102的下端面，在吸附垫104上形成有沿上下方向贯通的贯通孔122。而且，该贯通孔122的上端与流路形成部件102的第二流路120的下端连通。而且，在吸附垫104的下端面形成有凹部124。凹部124形成为吸附垫104的下端面的外缘部126遍及全周地成为薄壁，外缘部126越靠近下方则越朝外侧扩展。即，外缘部126呈喇叭状地扩展。另外，流路形成部件102的上方的部分位于支持部件100的内部，但流路形成部件102的下方的部分，即外缘部126从支持部件100的下方延伸出。而且，外缘部126的下端的外径稍小于支持部件100的下端的外径，外缘部126与支持部件100的下端分离。
[0032] 引导部件106呈大致圆筒状，引导部件106的外径小于流路形成部件102的内径。而且，引导部件106以立设于流路形成部件102的底部的状态被固定。
[0033] 杆按压部件108呈大致有盖圆筒状，杆按压部件108的外径稍小于引导部件106的内径。而且，杆按压部件108的下方的部分从引导部件106的上方插入到引导部件106的内部，杆按压部件108在被插入的部分，在引导部件106的内部沿上下方向进行滑动。而且，在杆按压部件108的上端面，以与支持部件100的贯通孔112相向的方式形成有凹部128。凹部128以沿杆按压部件108的径向延伸的方式形成，直至杆按压部件108的外周面。即，凹部128在杆按压部件108的上端面和外周面形成开口。
[0034] 杆110呈大致棒状，其外径稍小于流路形成部件102的贯通孔121的内径，且小于吸附垫104的贯通孔122的内径。而且，杆110在上方的部分收纳于引导部件106和杆按压部件108的内部，并且在中央部插通于流路形成部件102的贯通孔121，在下方的部分向吸附垫
104的贯通孔122的内部延伸。由此，杆110在流路形成部件102的贯通孔121中进行滑动，杆
110的下端部在吸附垫104的贯通孔122的内部沿上下方向移动。
104的贯通孔122的内部延伸。由此，杆110在流路形成部件102的贯通孔121中进行滑动，杆
110的下端部在吸附垫104的贯通孔122的内部沿上下方向移动。
[0035] 而且，在杆110的上端形成有凸缘部130，螺旋弹簧132以被压缩的状态配置于该凸缘部130与流路形成部件102的底部之间。由此，杆110被朝向上方施力。另外，通过杆110被朝向上方施力，而杆110的上端与杆按压部件108的盖部接触，杆按压部件108也与杆110一起被朝向上方施力。因此，杆按压部件108的盖部与支持部件100的盖部接触，覆盖贯通孔112。然而，在杆按压部件108的盖部形成有在上端面及外周面形成开口的凹部128，因此即使杆按压部件108的盖部覆盖贯通孔112，贯通孔112和支持部件100的内部也经由凹部128而连通。
[0036] 而且，流路形成部件102被止动件限制向下方的移动，在杆按压部件108与支持部件100的盖部接触的状态下，杆110的下端位于比吸附垫104的贯通孔122的下端靠上方规定距离α的位置。另外，规定距离α比流路形成部件102在支持部件100内的能够移动的距离、即被止动件限制了向下方的移动的流路形成部件102(图3中的流路形成部件102)和克服螺旋弹簧115的弹性力而移动到最上方的流路形成部件102(图4中的流路形成部件102)之间的距离长。
[0037] 在上述构造的吸嘴66中，当吸附垫104被按压于作为保持对象的元件(参照图4)150时，吸附垫104的外缘部126与元件150接触，而发生弹性变形。由此，吸附垫104的凹部
124的内部成为密闭的状态。在该状态下，当向连接器80的贯通孔90、94、96供给负压空气时、即从连接器80的贯通孔90、94、96吸引空气时，经由支持部件100的贯通孔112及杆按压部件108的凹部128，吸引支持部件100的内部的空气。此时，从流路形成部件102的空气流路
116及吸附垫104的贯通孔122与凹部124的内部吸引空气，在吸附垫104的外缘部126吸附保持元件。
124的内部成为密闭的状态。在该状态下，当向连接器80的贯通孔90、94、96供给负压空气时、即从连接器80的贯通孔90、94、96吸引空气时，经由支持部件100的贯通孔112及杆按压部件108的凹部128，吸引支持部件100的内部的空气。此时，从流路形成部件102的空气流路
116及吸附垫104的贯通孔122与凹部124的内部吸引空气，在吸附垫104的外缘部126吸附保持元件。
[0038] 而且，当从支持部件100的内部吸引空气时，如图4所示，流路形成部件102克服螺旋弹簧115的弹性力而朝向上方移动，吸附垫104也与流路形成部件102一起朝向上方移动。此时，吸附垫104的外缘部126的上表面与支持部件100的下端接触，从上表面侧由支持部件
100的下端支撑外缘部126。由此，通过元件150的吸附保持而发生弹性变形的外缘部126从上表面侧被支撑，从而外缘部126的弹性变形被抑制，确保吸附垫104对元件150的吸附保持。
100的下端支撑外缘部126。由此，通过元件150的吸附保持而发生弹性变形的外缘部126从上表面侧被支撑，从而外缘部126的弹性变形被抑制，确保吸附垫104对元件150的吸附保持。
[0039] 另外，伴随着流路形成部件102及吸附垫104向上方的移动，杆110相对于流路形成部件102及吸附垫104向下方进行相对移动，但由于上述规定距离α比流路形成部件102的移动量长，因此杆110的下端位于吸附垫104的贯通孔122的开口的下端的上方。因此，吸嘴66与杆110向相对下方的移动无关而适当地吸附保持元件150。
[0040] 而且，在吸嘴66中，在使吸附保持的元件150脱离时，停止负压空气向连接器80的贯通孔90、94、96的供给，向连接器80的贯通孔90、94、96供给正压空气。通过正压空气向连接器80的贯通孔90、94、96的供给，经由支持部件100的贯通孔112及杆按压部件108的凹部128而向支持部件100的内部吹入空气。此时，向流路形成部件102的空气流路116及吸附垫
104的贯通孔122和凹部124的内部吹入空气。
104的贯通孔122和凹部124的内部吹入空气。
[0041] 而且，如图5所示，流路形成部件102通过螺旋弹簧115的弹性力而在支持部件100的内部朝向下方移动，吸附垫104也与流路形成部件102一起朝向下方移动。此外，通过从支持部件100的贯通孔112吹入的空气，杆按压部件108朝向下方移动，杆110与杆按压部件108一起克服螺旋弹簧132的弹性力而朝向下方移动。由此，杆110的下端向吸附垫104的外缘部126的下端的下方移动，与元件150抵接。
[0042] 如此，在吸嘴中，当供给正压空气时，向吸附垫104的凹部124的内部吹入空气，并且杆110下降，杆110的下端与元件150抵接。由此，即使在元件150与吸附垫104的外缘部126紧贴而元件150难以从吸附垫104脱离的情况下，也能够可靠地使元件150脱离。
[0043] 顺便提及，在上述实施例中，吸嘴66是吸嘴的一例。贯通孔90是空气流路的一例。贯通孔94是空气流路的一例。贯通孔96是空气流路的一例。支持部件100是支撑部件的一例。吸附垫104是吸附垫的一例。杆110是可动部件的一例。贯通孔112是空气流路的一例。空气流路116是空气流路的一例。贯通孔122是空气流路的一例。凹部128是空气流路的一例。
[0044] 另外，本发明并未限定为上述实施例，能够以基于本领域技术人员的知识实施了各种变更、改良的各种方式实施。具体而言，例如，在上述实施例中，在通常时，支持部件100的下端和吸附垫104的外缘部126分离，在向吸嘴66供给负压空气时，吸附垫104的外缘部126由支持部件100支撑，但也可以与负压空气向吸嘴66的供给无关地，吸附垫104的外缘部
126始终由支持部件100支撑。
126始终由支持部件100支撑。
[0045] 附图标记说明
[0046] 66：吸嘴
[0047] 90：贯通孔(空气流路)
[0048] 94：贯通孔(空气流路)
[0049] 96：贯通孔(空气流路)
[0050] 100：支持部件(支撑部件)
[0051] 104：吸附垫
[0052] 110：杆(可动部件)
[0053] 112：贯通孔(空气流路)
[0054] 116：空气流路
[0055] 122：贯通孔(空气流路)
[0056] 128：凹部(空气流路)
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