專利名稱：自動(dòng)裝配設(shè)備的吸管、部段和由吸管、部段構(gòu)成的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于自動(dòng)裝配設(shè)備的吸
管、根據(jù)權(quán)利要求9前序部分的用于自動(dòng)裝配設(shè)備的裝配頭的部段、 和根據(jù)權(quán)利要求10前序部分的用于自動(dòng)裝配設(shè)備的由吸管和部段所構(gòu) 成的系統(tǒng).
背景扶術(shù)
在自動(dòng)裝配設(shè)備中，元件被裝配頭由運(yùn)輸單元上拾取，并隨后位 置準(zhǔn)確地放置到基底上預(yù)先定義的位置上.為了拾取元件使用了吸 管，該吸管必須通過(guò)吸入空氣加栽，并因此吸取元件，并由此在從運(yùn) 輸單元輸送到基底的輸送過(guò)程中抓緊元件.為了可以保持不同尺寸、 不同成形的元件，在自動(dòng)裝配設(shè)備吸管庫(kù)中存有具有不同吸入口截 面、吸出口和尺寸的吸管，這些吸管可以在裝栽過(guò)程的運(yùn)行中更換. 因此在所謂的裝配頭部段上，相應(yīng)所需的吸管在其軸向的縱向方向上 被插上，并且必要時(shí)在元件尺寸改變時(shí)或者由于吸管有故障時(shí)更換吸 管.
目前為止，通過(guò)WO01/35711 A2公開(kāi)了一種吸管，該吸管在其管 狀連接件的內(nèi)徑上具有定位凸起(Rastwulst)。作為配對(duì)件的部段具 有球狀的突起，該突起嵌入到圃柱體中.球體稍微向外突出于圃柱體 表面.吸管在插入時(shí)以定位凸起在球體上定位，并由此頂著部段側(cè)面 的端面擠壓，因此吸管的位置在垂直于基底的方向上(z-方向)準(zhǔn)確已知.
由US2002/0032960 Al例如同樣也/>開(kāi)了一種吸管-部段系統(tǒng)，在 該系統(tǒng)中，吸管在管狀的連接件上具有溝槽，該溝槽與固定在部段上
的彈簧共同作用.
在定位的時(shí)候，吸管在此產(chǎn)生擴(kuò)張和變形.其中必須非常準(zhǔn)確地 制造定位直徑，以保證必要的定位力.系統(tǒng)非常剛性，并且小的尺寸 偏差也會(huì)引起定位力的較大變化，此外吸管在定位時(shí)會(huì)變形(在通過(guò) 球體進(jìn)行定位時(shí)從名義上的圓形截面變?yōu)?三角形")，而且吸管的
定中心直徑也閎此改變，該直徑用于吸管在平行于基底的、并由此垂
直于吸管軸線(z方向上)的平面(x-y平面)內(nèi)的定中心.由此吸管 被夾緊并變得不易操作，這導(dǎo)致了高的拔出力.
此外根據(jù)US5758410 A設(shè)置有吸管設(shè)，該吸管具有在端面從一個(gè) 定中心部段伸出的定位指，它插入到吸管固定機(jī)構(gòu)上相應(yīng)的定位槽 內(nèi).吸管以定中心部段配合于吸管固定機(jī)構(gòu)的圃柱形部段，并且由此 防止橫向偏轉(zhuǎn)地進(jìn)行定中心.這使得定中心機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)的總長(zhǎng)度 較大，這在更換吸管時(shí)要求吸管固定機(jī)構(gòu)在吸管的軸向上有相應(yīng)較大 的裝配空間.
因此本發(fā)明的任務(wù)是提供一種盡可能短的吸管、部段和由吸管和 部段所構(gòu)成的系統(tǒng)，它提高了吸管和部段所能承受的更換周期的數(shù) 目，并確保了更小變化的拔出力.
根據(jù)本發(fā)明，這項(xiàng)任務(wù)通過(guò)開(kāi)始所述類(lèi)型的具有權(quán)利要求1所述 特征的吸管、具有權(quán)利要求9所述特征的部段和具有權(quán)利要求10所述 特征的由吸管和部段所構(gòu)成的系統(tǒng)來(lái)完成.
在此在吸管的相同縱向區(qū)段內(nèi)通過(guò)吸管側(cè)的定中心機(jī)構(gòu)與吸管側(cè) 的連接機(jī)構(gòu)分離的結(jié)構(gòu)來(lái)確保通過(guò)例如將連接機(jī)構(gòu)在定中心機(jī)構(gòu)的 區(qū)域內(nèi)分布在其圃周上進(jìn)行布置，在短的插入長(zhǎng)度下，吸管配合面或 者定中心(也就是x-、 y-以和必要時(shí)附加的z-精度)同吸管固定機(jī)構(gòu) 或連接被分離并且脫輛.由此使得這兩個(gè)功能可以分別被優(yōu)化，并且 不再相互影響.也可以獲得更高的更換周期、穩(wěn)定的拔出力和穩(wěn)定的 定位力(Rastkraft)，并且同時(shí)降低了對(duì)制造的要求，因?yàn)閿U(kuò)大了公
差范閨，而且降低了對(duì)材料的要求。
根據(jù)權(quán)利要求2的吸管可以由此實(shí)現(xiàn)良好的定中心，即吸管側(cè)的 定中心機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為管狀的連接件，該連接件精確制造的內(nèi)徑確保了
在垂直于連接件軸線的平面內(nèi)的定中心。
按照權(quán)利要求3所述吸管的優(yōu)選方案，吸管側(cè)的定中心機(jī)構(gòu)被構(gòu) 造為在管狀連接件的內(nèi)側(cè)面上布置在軸向上的肋板，由此僅僅通過(guò)肋 板就實(shí)現(xiàn)了相對(duì)部段的定中心，這導(dǎo)致吸管和部段之間存在很小的摩 擦，并且因此獲得精確保持的拔出力.
通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求4的吸管的有利方案，將彈性地支承著的、可 徑向偏轉(zhuǎn)的球體作為吸管側(cè)的定中心元件實(shí)現(xiàn)了良好的連接.
在根據(jù)權(quán)利要求5的方案中，以有利的方式使用三個(gè)球體，這些 球體以相同的距離沿著吸管的內(nèi)壁進(jìn)行布置.通過(guò)至少三個(gè)球體的使
用，在很少的材料消耗下形成可靠的定位.
根據(jù)權(quán)利要求6的用于給球體施加彈力的彈性環(huán)，以有利的方式 實(shí)現(xiàn)了彈簧裝置(Fedenmg)的簡(jiǎn)單制造.
根據(jù)權(quán)利要求7的另一有利方案，以彈性的(gefedert)凸耳 (Lappen)作為吸管側(cè)的連接機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)該連接機(jī)構(gòu)可以很經(jīng)濟(jì)地進(jìn) 行制造。
同樣在這個(gè)備選方案中，根據(jù)權(quán)利要求8有利地以相同的相互距 離沿著吸管內(nèi)壁設(shè)置有三個(gè)凸耳。
根據(jù)權(quán)利要求9、 11、 12，其中吸管側(cè)的連接機(jī)構(gòu)卡入到簡(jiǎn)單制造 的在部段上環(huán)繞的溝槽內(nèi).
隨后通過(guò)實(shí)施例根據(jù)附困更詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明.
附困說(shuō)明 附圖
示出
圖la根據(jù)本發(fā)明的吸管部段系統(tǒng)的笫一個(gè)實(shí)施例的示意的側(cè)面 截面圖，
困lb沿著圖la中剖面線A-A'的示意的截面困， 圖2a根據(jù)本發(fā)明的吸管部段系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施例的示意的側(cè)面 截面圖，
困2b沿著困2a中剖面線B-B'的示意的截面圖. 具休實(shí)施方式
圖la示意地示出了吸管1的截面圖，該吸管l插在一個(gè)未完全示 出的裝配頭的部段2上.另外困lb中示出沿著圖la中剖面線A-A' 的截面圖，吸管l基本上構(gòu)造為圍繞著軸線9對(duì)稱，并且包括吸管前 端3，它可以例如由陶瓷材料制成，吸管前端3在其朝向元件的側(cè)面上 具有開(kāi)口 4,通過(guò)這些開(kāi)口 4可以通過(guò)加栽用于吸住元件的負(fù)壓。為此 使用吸管通道5，該通道5在插入狀態(tài)下連接到部段通道6，該部段通
道6與自動(dòng)裝配設(shè)備的真空供給裝置(未示出)相連接.吸管1具有 管狀的連接件10，該連接件10用其內(nèi)徑15精確地與部段2的部段圃 柱體8的外徑16相配合.通過(guò)兩個(gè)直徑15、 16的匹配，在一個(gè)平行于 要被裝配的基底(x-y平面)的平面內(nèi)獲得良好的定中心.
這種定位由三個(gè)構(gòu)造為球體11的定位元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些球體11 位于相應(yīng)的缺口12內(nèi)，該缺口 12被加工在吸管外殼面內(nèi)。球體ll由 外面被裝入，并且以細(xì)微的間隙置于缺口 12內(nèi)。缺口 12這樣進(jìn)行構(gòu) 造，使得球體11不能落入吸管1的內(nèi)部.缺口 12在外面用預(yù)負(fù)栽的 彈性環(huán)13來(lái)遮蓋，彈性環(huán)13例如由鋼制成并在它那一側(cè)在溝槽17內(nèi) 引導(dǎo).
當(dāng)吸管l插入到部段2上時(shí)，球體11被向外頂著彈性環(huán)13擠壓. 彈性環(huán)13會(huì)退縮并將其預(yù)負(fù)栽傳遞給球體11.球體11定位在部段2 內(nèi)的溝槽(V形溝槽)14內(nèi)，并且同時(shí)擠壓吸管1頂?shù)讲慷蝹?cè)的支承 面7上，由此得到了在垂直于基底面的z方向上的準(zhǔn)確的配合面 (Sitz)
在圖2a和2b中示出的第二個(gè)實(shí)施例也同樣示出了系統(tǒng)吸管部
段，其中相同的元件具有相同的參考標(biāo)記，其中定位通過(guò)三個(gè)構(gòu)造為 凸耳20、帶有各自的定位凸起21的定位元件來(lái)實(shí)現(xiàn).凸耳20在吸管1 插入到部段2上時(shí)進(jìn)行預(yù)負(fù)栽.定位凸起21卡入到部段2的v形溝槽 14內(nèi).在該第二實(shí)施例中，不需要安裝球體或者彈性環(huán).
在第二個(gè)實(shí)施例中，附加地設(shè)置了總共三個(gè)肋板22，這些肋板22 在z方向上構(gòu)造在連接件10的內(nèi)側(cè)面上，并且在插入狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)了與 部段2的部段圃柱體8的外徑16的接觸，用于定中心.因此在圓周上 只有三個(gè)點(diǎn)，通過(guò)這些點(diǎn)確保了定中心.因此通過(guò)將截面由圃形變形 為三角形，可以構(gòu)造出稍微收縮的外形，而不會(huì)將吸管夾緊在定中心 配合面(Zentriersitz)上.顯然肋板22也可以同實(shí)施例1的彈性地支
承著的球體相組合.
兩個(gè)實(shí)施例都有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即吸管1的內(nèi)徑和由此的定中心直 徑15在定位時(shí)不受影響，拔出力基本上僅取決于定位元件，也就是凸 耳20、定位凸起21、 v形溝槽14或者球體ll和彈性環(huán)13以及它們的 剛性或者預(yù)負(fù)栽，連接元件或者定位元件的剛性顯著的小于本身吸管1 的剛性.
通過(guò)定中心和連接的功能分離，可以有目的地改善吸管1-部段2 系統(tǒng)，這提供了更高的更換周期、穩(wěn)定的拔出力以及穩(wěn)定的定位力'
權(quán)利要求
1.用于自動(dòng)裝配設(shè)備的吸管(1)，該吸管(1)適合與自動(dòng)裝配設(shè)備的裝配頭的部段(2)相連接，該吸管(1)具有吸管側(cè)的連接機(jī)構(gòu)(11，13，20，21)，用于在連接狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)吸管(1)與部段(2)的可插入的連接，并且該吸管(1)具有吸管側(cè)的定中心機(jī)構(gòu)(10，15，22)，用于在連接狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)吸管(1)相對(duì)于部段(2)的定中心，其特征在于，所述吸管側(cè)的連接機(jī)構(gòu)(11，13，20，21)與吸管側(cè)的定中心機(jī)構(gòu)(10，22)分開(kāi)地構(gòu)造，該吸管側(cè)的連接機(jī)構(gòu)(11，13，20，21)具有徑向彈性地可偏轉(zhuǎn)的定位元件(11，21)，并且該定位元件(11，21)和定中心機(jī)構(gòu)(10，22)設(shè)置在吸管的共同的縱向區(qū)段內(nèi)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的吸管(1)，其特征在于，所述吸管側(cè) 的定中心機(jī)構(gòu)(IO, 15)被構(gòu)造為管狀的連接件(10),該連接件(IO) 精確制造的內(nèi)徑(15)在垂直于連接件(10)的軸線(9)的平面(x-y)內(nèi)確保定中心。
3. 按照權(quán)利要求1所述的吸管(1),其特征在于，所述吸管側(cè) 的定中心機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為在管狀的連接件(10)的內(nèi)側(cè)面上布置在軸向(9)上的肋板(22).
4. 按照權(quán)利要求l、 2或3中任一項(xiàng)所述的吸管(1)，其特征在 于，所述吸管側(cè)的連接機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為彈性地支承著的球體.
5. 按照權(quán)利要求4所述的吸管(1)，其特征在于，三個(gè)以相同 的距離沿著吸管內(nèi)壁布置的、彈性地支承著的球體(11)形成所述連 接機(jī)構(gòu)，
6. 按照權(quán)利要求4或5所述的吸管(1)，其特征在于，所述球 體(11)通過(guò)彈性環(huán)(13 )被施加彈力，該彈性環(huán)(13 )環(huán)繞在吸管 的溝槽U7)內(nèi)。
7. 按照權(quán)利要求l、 2或3中任一項(xiàng)所述的吸管(1)，其特征在 于，所述連接機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為設(shè)置有定位凸起(21)的彈性的凸耳(20),
8. 按照權(quán)利要求7所述的吸管(1)，其特征在于，三個(gè)凸耳"O) 以相同的相互距離沿著吸管(l)內(nèi)壁進(jìn)行布置，并形成所述連接機(jī)構(gòu)，
9. 用于自動(dòng)裝配設(shè)備的裝配頭的部段(2)，具有部段側(cè)的連接 機(jī)構(gòu)(14)，用于將部段(2)與吸管(1)連接，其特征在于，所述 部段側(cè)的連接機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為沿著部段圓柱體(8)的外表面的環(huán)形的溝槽U4).
10. 由吸管(1)和部段(2)所構(gòu)成的用于自動(dòng)裝配設(shè)備的系統(tǒng)， 該系統(tǒng)具有吸管側(cè)的連接機(jī)構(gòu)(11， 13， 20， 21)和部段側(cè)的連接機(jī) 構(gòu)(14 )，這些連接機(jī)構(gòu)在連接狀態(tài)下確保在所述吸管(1)和部段(2 ) 之間的連接，并且該系統(tǒng)具有吸管側(cè)的定中心機(jī)構(gòu)(10， 22)和部段 側(cè)的定中心機(jī)構(gòu)(16)，這些定中心機(jī)構(gòu)在連接狀態(tài)下至少在垂直于 該系統(tǒng)主軸線的平面(x-y)內(nèi)確保吸管(1)的定中心，其特征在于， 所述吸管側(cè)的連接機(jī)構(gòu)(11， 13， 20， 21)與吸管側(cè)的定中心機(jī)構(gòu)(10, 22)分開(kāi)地構(gòu)造.
11. 按照權(quán)利要求10所迷的系統(tǒng)，其特征在于，所述吸管側(cè)的連 接機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為彈性地支承著的球體(11)，并且所述部段側(cè)的連接 機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為環(huán)繞的溝槽(14),
12. 按照權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述球體(11) 沿著吸管的內(nèi)壁進(jìn)行布置，并且通過(guò)彈性環(huán)(13)被施加彈力，該彈 性環(huán)(13)環(huán)繞在吸管的溝槽(17)內(nèi).
13. 按照權(quán)利要求10所迷的系統(tǒng)，其特征在于，所述吸管側(cè)的連 接機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為帶有各自定位凸起(21)的彈性的凸耳(20),并且 所述部段側(cè)的連接機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為環(huán)繞的溝槽(14)
全文摘要
本發(fā)明一種自動(dòng)裝配設(shè)備的吸管、部段和由吸管、部段構(gòu)成的系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明提出吸管側(cè)的定中心機(jī)構(gòu)(22)和吸管側(cè)的連接機(jī)構(gòu)(11，13，14，20，21)之間的分離，用于將吸管(1)插入到部段(2)上。由此實(shí)現(xiàn)定中心功能和連接功能相互分開(kāi)地優(yōu)化。
文檔編號(hào)B65G47/91GK101102660SQ20071012621
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月22日
發(fā)明者M·特里吉阿尼, R·施米德 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司