CN107381041A - 一种精密真空吸嘴机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开并提供了一种结构简单、安全可靠、更换吸嘴方便和安装精准稳定的精密真空吸嘴机构。本发明包括转接组件，用于与外部真空系统相连接，所述转接组件包括转接座和设置在所述转接座上的定向凸台，所述定向凸台用于安装时导向定位；吸嘴管体，所述吸嘴管体上设置有若干吸气孔，若干所述吸气孔的大小和彼此之间的间距均与产品相适配；吸嘴套筒，用于连接所述吸嘴管体和所述转接座，所述吸嘴套筒和所述转接座之间设置有卡扣连接模块。本发明可用于真空吸嘴的技术领域。

Description

一种精密真空吸嘴机构

技术领域

本发明涉及一种精密真空吸嘴机构。

背景技术

目前，电子消费类产品的可靠性测试成为保证其性能和寿命的关键。传统的测试方式是为手动取放产品，这样不但费时费力，还加大了操作者的危险性。测试自动化是未来发展的大趋势，在自动化测试领域，通常需要真空系统完成电子产品或待测器件的取放。

现有技术中产生真空吸力的机构通常为一体式真空吸嘴，此类真空吸嘴在高精密的测试行业中使用存在如下问题：一、真空吸嘴通常通过螺纹安装在机台的模组上，由于真空吸嘴为运动机构，属于易耗品，在设备维护和检修时，这类吸嘴的更换难度较大；二、这类吸嘴与产品接触为硬接触，容易损坏被吸产品，降低产品的测试良率；三、吸嘴多采用轴孔配合，仅通过螺纹连接，难以保证吸嘴、转接头和产品的相对位置和安装精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、安全可靠、更换吸嘴方便和安装精准稳定的精密真空吸嘴机构。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括转接组件，用于与外部真空系统相连接，所述转接组件包括转接座和设置在所述转接座上的定向凸台，所述定向凸台用于安装时导向定位；吸嘴管体，所述吸嘴管体上设置有若干吸气孔，若干所述吸气孔的大小和彼此之间的间距均与产品相适配；吸嘴套筒，用于连接所述吸嘴管体和所述转接座，所述吸嘴套筒和所述转接座之间设置有卡扣连接模块。

进一步地，所述吸嘴套筒和所述吸嘴管体之间设置有缓冲弹簧。

进一步地，所述转接组件还包括螺纹套，所述转接座的中部设置有供所述螺纹套上下滑动的活动槽，所述转接座的上端设置有第一限位凸块，所述螺纹套的下端设置有第二限位凸块，所述第一限位凸块的下端与所述第二限位凸块的上端相配合。

进一步地，所述卡扣连接模块包括设置在所述吸嘴套筒上的环形卡扣槽和均设置在所述转接座上的橡胶圈与若干钢珠，所述转接座的侧壁上环形阵列设置有与若干所述钢珠一一对应的凹型槽，所述钢珠适配设置在所述凹型槽中，所述橡胶圈套设在若干所述钢珠的外部，所述钢珠有一部分穿过所述凹型槽而进入到所述转接座的内部并与所述环形卡扣槽相配合。

进一步地，所述吸嘴套筒上设置有销钉，所述吸嘴管体的一端设置有与所述销钉相适配的腰型通槽，所述腰型通槽与所述销钉相滑动配合。

进一步地，所述吸嘴套筒上设置有与所述销钉相适配销孔，所述销孔与所述销钉过盈配合，所述销钉与所述腰型通槽间隙配合。

进一步地，所述螺纹套与所述转接座之间设置有密封圈。

进一步地，所述转接座和所述吸嘴套筒之间设置有密封O型圈。

进一步地，所述弹簧的弹性系数K的取值范围为0.8～1.2N/mm。

本发明的有益效果为：本发明通过在转接座上设置定向凸台从而保证安装方向正确，进而保证吸嘴管体的安装精确稳定；吸嘴管体中的吸气孔的大小和间距需要根据所吸产品的大小和重量设计，从而得到不同的吸力和侧向防偏转力，防止吸取产品后在运动过程中产品偏转或掉落，保证产品安全，提高产品测试良率；吸嘴套筒和转接座之间通过设置有卡扣连接模块，吸嘴套筒和吸嘴管体作为一个整体，该整体通过卡扣在转接座中实现插拔，从而保证吸嘴套筒的插拔顺畅，吸嘴管体更换方便。

附图说明

图1是本发明的整体结构爆炸示意图；

图2是转接组件的结构示意图；

图3是吸嘴管体的结构示意图；

图4是吸嘴管体和吸嘴套筒的配合示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明的具体实施方式是：本发明包括转接组件1、吸嘴管体2和吸嘴套筒3，所述转接组件1包括转接座11，所述转接座11用于与外部真空系统相连接，所述吸嘴套筒3用于连接所述吸嘴管体2和所述转接组件1；本发明采用分体式吸嘴结构，即所述吸嘴管体2不像现有技术一样直接通过螺纹连接到外部设备或真空系统上，而是通过增加所述转接组件1使其与外部设备或真空系统相连接后，再使所述吸嘴管体2连接到所述转接座11上，同时所述吸嘴套筒3和所述转接座11之间设置有卡扣连接模块，所述吸嘴套筒3和所述吸嘴管体2作为一个整体，该整体通过卡扣在所述转接座11中实现插拔，从而保证所述吸嘴套筒3的插拔顺畅，所述吸嘴管体2更换方便。

所述转接组件1还包括螺纹套13，所述螺纹套13上设置有螺纹，所述转接座11的中部设置有供所述螺纹套13上下滑动的活动槽111，所述转接座11的上端设置有第一限位凸块112，所述螺纹套13的下端设置有第二限位凸块131，所述第一限位凸块112的下端与所述第二限位凸块131的上端相配合，使得所述螺纹套13卡在所述活动槽111中，不能直接拉出；所述螺纹套13可以在所述活动槽111中随意转动。所述螺纹套13的下端设置有螺丝刀槽供螺丝刀旋拧，在安装所述转接组件1到外部设备或真空系统中时，通过螺丝刀从下往上插入得到螺纹套13并旋拧所述螺丝刀槽即可完成安装和后期拆卸。另一方面，所述转接组件1还包括固定设置在所述转接座11上的定向凸台12，所述定向凸台12可以与所述转接座11一体成型设计，所述定向凸台12用于安装时导向定位，所述定向凸台12靠在外部设备或真空系统的定向平面上，保证在拧紧所述螺纹套13时所述转接座11不动，从而保证转接组件1的安装方向。为适应与外部不同结构的连接，所述转接座11上的所述定向凸台12的定向作用平面可相应设计替换为圆柱面、曲面，在安装过程只要能防止所述转接座11旋转的面都可作为备选方案。所述转接座的定向安装可以使得所述吸嘴管体具有安装方向，在现有技术中吸嘴无导向功能，无法适用于部分异形产品或取放有方向和精度要求的场合中，可以占到优势。

所述卡扣连接模块包括设置在所述吸嘴套筒3上半部的环形卡扣槽31和均设置在所述转接座11下半部的橡胶圈5与若干钢珠6，所述转接座11的侧壁上环形阵列设置有与若干所述钢珠6一一对应的凹型槽113，所述钢珠6适配设置在所述凹型槽113中，所述橡胶圈5套设在若干所述钢珠6的外部，所述转接座11的侧壁上同样设置有供是橡胶圈5放置的橡胶圈槽，在本具体实施例中，所述钢珠6的数量为三颗；所述吸嘴管体2和所述吸嘴套筒3作为整体，在安装时需要插入到所述转接座11即所述活动槽111中，所述钢珠6有一部分穿过所述凹型槽113而进入到所述转接座11的内部并与所述环形卡扣槽31相配合；所述钢珠6通过卡位到所述环形卡扣槽31中从而卡住所述吸嘴套筒3，固定所述吸嘴套筒3。另外，所述钢珠6外侧由所述橡胶圈5固定，保证所述吸嘴管体2和所述吸嘴套筒3这一整体在插拔到所述转接座11的时候，通过所述橡胶圈5的变形保证插拔的顺畅。

所述吸嘴套筒3和所述吸嘴管体2之间通过销钉7相配合连接。所述吸嘴套筒3的中部的左右两侧均设置有供所述销钉7穿过的销孔，所述销钉7与所述销孔过盈配合，防止所述销钉7掉落；所述吸嘴管体2的上端的左右两侧均设置有与所述销钉7相适配的腰型通槽22，所述吸嘴管体2在安装时需要从下往上插入到所述吸嘴套筒3的内部，所述销钉7与所述腰型通槽22间隙配合，所述腰型通槽22与所述销钉7相滑动配合，故而所述吸嘴管体2可以在所述吸嘴套筒3中上下运动一段距离，所述销钉7可以防止所述吸嘴套筒3与所述吸嘴管体2之间产生径向运动。本发明通过所述定向凸台12保证所述转接座11安装方向正确，通过所述销钉7保证所述吸嘴套筒3和所述吸嘴管体2的方向一致性，故而，外部设备或真空系统可以同时配套组装多个本发明的复刻品，从而实现多个产品同时吸放，从而可以提高测试机台的测试效率。

另一方面，所述吸嘴管体2的下部设置有环形凸台10，所述环形凸台10和所述吸嘴套筒3的下端面之间设置有缓冲弹簧4，所述缓冲弹簧4套设在所述吸嘴管体2的外部，所述缓冲弹簧4可以起到防止所述吸嘴管体2与被吸产品硬接触，减少冲击，从而避免所述吸嘴管体2抖翻料盒或被吸产品的作用。所述吸嘴管体2在所述缓冲弹簧4伸缩时的作用力下，可以保证在吸嘴套筒3内上下运动顺畅。在本具体实施例中，所述缓冲弹簧4的弹力计算是关键，根据外部真空系统产生的负真空值P以及整个吸真空气流路径中最小孔径处的截面积S，得到弹簧的大致弹力F=P*S，实际弹簧吸取产品后需要的弹力Fs=F-G（G为被吸产品的重力），而弹簧的压缩行程即为被吸产品在运动过程中需要满足的Z轴行程L，据胡克定律得到弹簧的弹性系数Ks=Fs/L；为防止所述缓冲弹簧4在接触被吸产品时压伤产品、抖翻料盒或托盘，弹性系数K值不能过大；但弹性系数也不能过小，因为在相同吸力作用下，K值过小可能导致压缩行程增大从而降低整个机构吸取产品的稳定性，违背设计初衷；根据以上分析，建议实际弹簧弹性系数K的取值范围为0.8～1.2N/mm。当本发明中所述缓冲弹簧4的弹性系数K为1N/mm时，所述缓冲弹簧4的压缩行程适中，也不会出现压伤产品、抖翻料盒或托盘的现象。从而体现出本发明吸取产品时具有稳定可靠的特点。

所述吸嘴管体2主要通过吸真空产生的吸力吸取产品，这就需要所述吸嘴管体2具有良好的气密性，才能保证稳定的真空吸力。针对这个问题，本发明在所述螺纹套13与所述转接座11之间设置有密封圈8，保证所述转接组件1安装在外部设备或真空系统上时密封良好；在所述转接座11和所述吸嘴套筒3之间设置有密封O型圈9，保证所述转接座11和所述吸嘴套筒3之间的连接密闭性；所述密封圈8和所述密封O型圈9均为现有技术；本发明采用多处密封的设计，保证整个机构具有良好的气密性，提高真空吸力的稳定性。

在本发明中，所述吸嘴管体2的下端面根据被吸产品的空白区域形状设计，防止所述吸嘴管体2接触到被吸产品表面的元器件或焊盘，降低测试良率。所述吸嘴管体2的下端面上设置有若干吸气孔21，若干所述吸气孔21的大小和彼此之间的间距均根据产品大小和重量设计。通过对所述吸嘴管体2的下端面与产品接触面间的微流体仿真分析，所述吸气孔21的孔位、孔径以及数量等综合影响着端面间隙的微流体过程，从而决定了不同的吸力和侧向防偏转力。在本具体实施例中，所述吸气孔21的数量为三个，为了在吸取产品的一侧时，保证机构在吸取产品后在运动过程中产品不偏转不掉落，保证可以稳定吸取产品。

本发明可用于真空吸嘴的技术领域。

Claims (9)

1.一种精密真空吸嘴机构，其特征在于：它包括

转接组件（1），用于与外部真空系统相连接，所述转接组件（1）包括转接座（11）和设置在所述转接座（11）上的定向凸台（12），所述定向凸台（12）用于安装时导向定位；

吸嘴管体（2），所述吸嘴管体（2）上设置有若干吸气孔（21），若干所述吸气孔（21）的大小和彼此之间的间距均与产品相适配；

吸嘴套筒（3），用于连接所述吸嘴管体（2）和所述转接座（11），所述吸嘴套筒（3）和所述转接座（11）之间设置有卡扣连接模块。

2.根据权利要求1所述的一种精密真空吸嘴机构，其特征在于：所述吸嘴套筒（3）和所述吸嘴管体（2）之间设置有缓冲弹簧（4）。

3.根据权利要求1所述的一种精密真空吸嘴机构，其特征在于：所述转接组件（1）还包括螺纹套（13），所述转接座（11）的中部设置有供所述螺纹套（13）上下滑动的活动槽（111），所述转接座（11）的上端设置有第一限位凸块（112），所述螺纹套（13）的下端设置有第二限位凸块（131），所述第一限位凸块（112）的下端与所述第二限位凸块（131）的上端相配合。

4.根据权利要求1所述的一种精密真空吸嘴机构，其特征在于：所述卡扣连接模块包括设置在所述吸嘴套筒（3）上的环形卡扣槽（31）和均设置在所述转接座（11）上的橡胶圈（5）与若干钢珠（6），所述转接座（11）的侧壁上环形阵列设置有与若干所述钢珠（6）一一对应的凹型槽（113），所述钢珠（6）适配设置在所述凹型槽（113）中，所述橡胶圈（5）套设在若干所述钢珠（6）的外部，所述钢珠（6）有一部分穿过所述凹型槽（113）而进入到所述转接座（11）的内部并与所述环形卡扣槽（31）相配合。

5.根据权利要求1所述的一种精密真空吸嘴机构，其特征在于：所述吸嘴套筒（3）上设置有销钉（7），所述吸嘴管体（2）的一端设置有与所述销钉（7）相适配的腰型通槽（22），所述腰型通槽（22）与所述销钉（7）相滑动配合。

6.根据权利要求5所述的一种精密真空吸嘴机构，其特征在于：所述吸嘴套筒（3）上设置有与所述销钉（7）相适配销孔，所述销孔与所述销钉（7）过盈配合，所述销钉（7）与所述腰型通槽（22）间隙配合。

7.根据权利要求3所述的一种精密真空吸嘴机构，其特征在于：所述螺纹套（13）与所述转接座（11）之间设置有密封圈（8）。

8.根据权利要求1所述的一种精密真空吸嘴机构，其特征在于：所述转接座（11）和所述吸嘴套筒（3）之间设置有密封O型圈（9）。

9.根据权利要求2所述的一种精密真空吸嘴机构，其特征在于：所述缓冲弹簧（4）的弹性系数K的取值范围为0.8～1.2N/mm。