CN1110234C - 电路板夹持装置 - Google Patents

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Abstract

固定件(13)和可动件(14)在电路板厚度方向夹持电路板和安装电子组件之后，可动件向下运动期间，一分离机构(7，12)即强制将电路板从固定件(13)上分离下来，从而使电路板(2)粘在固定件上的状态不致发生。

Description

电路板夹持装置
本发明涉及一种电路板夹持装置，该装置用以将例如电子组件安装在电路板如印刷电路板上并将电路板夹持或释放其夹持。
用以将电子组件安装在印刷电路板上的组件安装装置中，在电子组件安装期间，将印刷电路板抓紧并夹持的这部分的结构如下。即如图7和8中的用以将印刷电路板2夹紧和保持的电路板夹持装置1是设置在X-Y平台上用以将印刷电路板2作X和Y方向的运动。在电路板夹持装置1上固定有一对平行于X方向的具有近似于倒L形截面形状的固定件13，以及一对沿着固定件13两内侧面13a在X方向伸展，而又贴着内侧面13a处在板夹持位置20和板释放位置21之间作Z方向滑动的与固定件13a各自相对的可动件14。然后，由驱动单元15如气缸，将可动件14向上推动而进入板夹持位置20，于是印刷电路板2伸展X方向中的边缘部位2a则被固定件13的接触面13b和可动件14的接触面14b夹紧，于是印刷电路板2而被电路板夹持装置1所夹紧。
夹持有印刷电路板2的上述XY平台移动到某特定的X和Y方向上时，由电子组件安装单元3向印刷电路板2上安装电子组件。当将特定电子组件向印刷电路板2上安装完毕之后，驱动单元15即将可动件14放下到释放位置21如图9所示，此时印刷电路板2即被释放并被输送到下一程序。
但是，在上述的电路板夹持装置1中，可能出现一种现象，即根据电路板2表面的情况，即使可动件14已经放下到达释放位置21处，而印刷电路板2仍会粘在固定件13上，如图10所示。亦即，有时橡胶材料附在固定件13的接触面13b上和可动件14的接触面14b上目的在于增加固定件13和可动件14与印刷电路板之间的磨擦力，以使印刷电路板2处在夹持状态时不会在X方向发生位移。当印刷电路板的正反面涂以溶剂时或相类似时则在上述夹紧状态期间会使印刷电路板正反面和橡胶材料互相粘结在一起。粘结状态发生后，印刷电路板2再因重力而落到可动件14一侧，但是这种缺点使电子组件装在印刷电路板上的位置发生错位，使印刷电路板不能传输到下一程序或相类似的状态中。
本发明即用以解决上述的问题，并提供一种电路板夹持装置，以便当电子组件装到电路板上之后，电路夹持装置操作夹持装置释放后防止组装的电子的组件发生位移，出现电路板不能输送到下一程序的状态。
根据本发明的第一方面，为完成这种或别种任务，提供一种通过将一对电路板相对的边缘部位夹紧从而将电路板固定的电路板夹紧装置，其包括：
固定件，其是设置在电路板边缘部位的对面并与其正面相接触；
可动件，其设置在与电路板的反面相接触并在向电路板厚度方向运动时而进入夹持位置，将电路板的各边缘部分夹持在可动件和固定件之间，可动件是按电路板的厚度方向在电路板夹持位置和释放位置之间运动；和
一分离机构，具有一将向下的力加在电路板(2)上的装置，用以当电路板处在释放阶段，可动件由夹持位置向释放位置移动时，将电路板从固定件上强制分离下来。
根据本发明的第二方面，提供一种如第一方面所限定的那种电路板夹持装置，其中将向下的力加在电路板(2)上的装置是一个压力件，安装在固定件上并使电路板保持对可动件的压力接触。
根据本发明的第三方面，提供一种如第二方面所限定的那种电路板夹持装置，其中当电路板的正反表面是向上和向下放置，可动件是垂直方向运动时，压力件是一个弹性件，其一端部固定在固定件上，另一端部则与电路板的正面相接触，并将电路板压向可动件。
根据本发明的第四方面，提供一种如第一方面所限定的那种电路板夹持装置，其中将向下的力加在电路板(2)上的装置是一吸盘单元，该单元具有一吸盘部设置在电路板的反面，并吸引电路板的反面，以及一驱动单元以便可动件运动时随可动件的运动方向驱动吸盘部一起运动。
根据本发明的第五方面，提供一种如第四方面所限定的那种电路板夹持装置，还包括一控制单元，以控制可动件由板夹持位置向板释放位置运动的启动，控制电路板被吸盘单元吸引的启动，和由驱动单元推动吸盘部的运动。
本发明的特点和其他各个方面均可参考下列附图结合各优选实施例由下列说明加以阐明：
图1是根据本发明的一实施例的电路板夹持装置的整体结构的透视图；
图2是表明有一压力件装在图1固定件上的状态的侧视图；
图3是表明如图1所示的电路板夹持装置中可动件处在板夹持位置时的状态的侧视图；
图4是表明如图1所示的电路板夹持装置中可动件处在板释放位置时的状态的侧视图；
图5是表明本发明的第二实施例的电路板夹持装置中可动件是处在板夹持位置状态时的侧视图；
图6是表明如图5所示的电路板夹持装置中可动件是处在板释放位置状态时的侧视图；
图7是表明已有技术的电路板夹持装置的整体结构透视图；
图8是表明如图7所示的电路板夹持装置中可动件处在板夹持位置的状态的侧视图；
图9是表明如图7所示的电路板夹持装置中可动件处在板释放位置的状态的侧视图；
图10是表明如图7所示的电路板夹持装置中印刷电路板被吸在固定件上的状态的侧视图。
在本发明被描述之前，首先要注意附图中对相类似部件均以相类似的参考数字加以标号。
参考附图说明本发明的第一实施例的电路板夹持装置和电路板夹持方法，请注意，电路板的释放方法也是由电路板夹持装置来执行的。而且，在附图中采用相同的参考数字来标定同一部件。
如图1所示，在本实施例的电路板夹持装置100的固定件13的上表面13c上装有总共4个L形压力件7，其中有两个是装在一条固定件13的表面13c上，另两个是装在另一条的表面13c上，这样，这些压力件7即装在印刷电路板的四个角上，相应于本发明各方面的电路板的实施例。请注意，压力件7即相应于本发明的各方面中的分离机构的实例，压力件7是用弹性元件制成的由固定部71和接触部72集成而成的，接触部72相对于固定部71而向印刷电路板2的一侧弯曲如图2所示。固定部71的长度要比上表面13c的宽度W还要稍大一些，如下所述那样，它在可动件14处在释放位置21时，可延伸接触到表面13c上。固定部71是用一个螺丝8在位于接触部72的另一端处将压力件7的一端部7a安装在固定件13的上表面13c上。这样，压力件7即被固定在固定件13上。接触部72则向下延伸并超出固定件13上电路板接触表面13b之外一段距离L。这样，如下所述当可动件14处在板夹持位置20附近时，压力件7的另一端7b即可接触到印刷电路板2的上表面上的表面2b。
如上所述结构的压力件7的运作情况如下。与所述已有技术相似，当印刷电路板2被送入固定件13之间时，可动件14即由驱动单元15向上推动，而印刷电路板2的边缘部位2a即被固定件13的板接触表面13b和可动件14的板接触表面14b所夹紧，如图3所示。压力件7的一个端部7a已被螺丝8固定在固定件13上，而另一端7b则在板接触表面13b之下再突出一个长度7b。因此，在印刷电路板2的边缘部2a被完全夹紧之前，印刷电路板2的上表面2b就和另一端7b已经相互接触了。当印刷电路板2被固定件13和可动件14完全夹紧的时候，压力件7的固定部71即以螺丝8的固定点作为支点而向上弯起。这样，印刷电路板2被固定件13和可动件14夹紧时另一端7b即向下压住印刷电路板2的上表面2b，即由压力件7固有的弹性力将印刷电路板2的上表面2b推向可动件14的一侧。
与已有技术相似，在电子组件被安装到电路板2上之后，可动件14即与彼此同步工作的左右驱动单元15向下运动。在此期间，印刷电路板2的两边缘部位2a即被压力件7的另一端7b强制地压向可动件一侧。于是，即使当印刷电路板2的上表面2b被吸在固定件13的板接触表面13b上时，这种吸住状态，即会因为压力件7的压力作用而被释放，从而使印刷电路板2和固定件13互相分离。于是如图4所示。印刷电路板2即随可动件14一起处在受强制地和可动件14接触的状态下向下运动。由于这些压力件7的存在，即使可动件14向下运动时也能防止发生印刷电路板2被吸住而停留在固定件13的板接触表面13b上的状态的出现。于是，电子组件所安装的位置因印刷电路板随后落在可动件上而引起的位移现象以及所产生的印刷电路板2传输到下一程序的困难现象都可得到防止。
上述的压力件7是可根据压力件7的厚度，材料的设计条件以及上述的L段的长度等因素而改变。这是可以依照印刷电路板2和固定件13之间的粘附力而将上述的设计条件设定出最合适的数值。
而且，压力件7也须依图1实施例中相应于印刷电路板四个角的位置而加以设定。当然，并不只受此限制。压力件7还可连续设定在印刷电路板2边缘部位2a的各个位置上。
此外，压力件7是如本实施例中所示具有L形叶片弹簧结构，但压力件7不只限于此。即压力件7仅只要求是一个弹性元件，其中一端部是固定在固定件13上，而其另一端部则接触印刷电路板2的前表面2b并将电路板2压向可动件14即可。可以考虑一种螺圈簧结构，用以完成上述的弹簧的弹性力的压力作用，或是一种橡胶等这样的弹性材料完成的结构。
此外，也可采用一种结构，其一端部并不是装在固定件13上，但另一端都是接触着印刷电路板2并将印刷电路板2压在可动件14上的，亦即，是一个分离机构用以将印刷电路板2与固定件13相分离开。
此外，本实施例中印刷电路板2的前表面2b是设置在上表面上，而其背面2c则设置在下表面上。但是，也可以是设计成印刷电路板2的前表面和背面2b和2c是与垂直方向相平行，而在与垂直方向相横交的方向上用固定件13和可动件14来将印刷电路板2加以夹紧。
其次，根据本发明的第二实施例的电路板夹持装置101描述如下。
在该实施例中，为了使可动件14在印刷电路板2的释放期间向下运动时，强制印刷电路板2与可动件14相接触，用一吸盘单元12将印刷电路板2的背面2c吸住从而提供了一种分离机构的另一实施例以替代上述的压力件7。
具体描述如下：在XY平台上的印刷电路板2的背面有一个吸盘单元12用以用吸力吸住印刷电路板2上不干扰电子组件的安装的吸盘区。该吸盘区，例如，可以利用印刷电路板2上的四个角或者其中心部位等处。请注意，在本实施例中吸盘区仅是印刷电路板2的中心部位。吸盘单元12有一吸板120用以将电路板2的吸盘区吸住，一驱动单元121(如气缸)用以推动吸板120上下运动，和一真空单元123以便用一软管与吸板120相连以实现吹吸作用。而且，为了使推动可动件14垂直运动的驱动单元15和推动吸板120运动的驱动单元121同步运作，和控制吹吸运作，还提供了一个控制单元122与驱动单元15，驱动单元121和真空单元123在电气上相连。注意该控制单元122在图6中并未画出。
具有上述结构的第二实施例的电路板夹持装置的运作情况描述如下。
与上述情况相类似，在印刷电路板2被固定件13和可动件14夹紧并安装上电子组件之后，在驱动单元15将可动件14向下运动之前，吸板120即由驱动单元121推动而向上运动，使之与印刷电路板2的背面2c接触。然后，在可动件14向下运动或与其开始向下运动的同时，即由真空单元123启动将印刷电路板2吹吸住。这样，即由于印刷电路板2吹吸的启动而使印刷电路板2被强制与可动件14接触。应注意到，驱动单元15对可动件14的运作，驱动单元121对吸板120的运作和真空单元123的运作均由控制单元122所控制。
因此，即使当印刷电路板2的前表面2b是处在被固定件13的板接触表面13b所粘住的状态，则该粘住状态亦将因真空单元123的吹吸力而被释放了。因此，如图6所示，印刷电路板2亦将因其被强制地与可动件14相接触而一起与可动件14向下运动了。应指明只要当可动件14向下运动到一特定距离从板夹紧位置20进入到板释放位置21或者当它们已完全向下运动到板释放位置21时，则印刷电路板2的吹吸运作即受控制单元122的控制而停止了。由于所提供的吸盘单元12，印刷电路板2即防止了被跌落到可动件14上，从而防止了所装的电子组件发生释放或印刷电路板2难于被输送到下一程序现象的发生。
在此第二实施例中印刷电路板2的正反面2b和2c也可被设置成平行于
垂直方向，和用固定件13和可动件14将印刷电路2相对于垂直位置从横的方向上加以夹紧。
由各驱动单元15驱动各个可动件14。但不仅限于此，两个可动件14也可由一个驱动单元来驱动。
此外，分离机构也可有别的实施例，例如，可以采用一种分离机构，即一棘制元件和印刷电路板2相啮合的方式，当印刷电路板被释放时，该棘制元件即与印刷电路板2啮合而使印刷电路板2被强制与可动件14相接触，亦即，该机构使印刷电路板2强制地与固定件13相分离。
如上所详细描述的，根据本发明的各方面的电路板夹持装置，和本发明的各方面的电路板夹持释放方法，提供了一种在电路板释放阶段，用固定件和可动件实现将可动件从板夹持位置移动到板释放位置时，使电路板从固定件上强制被分离的分离机构。在此设计中，即使当电路板处在被粘在固定件上的状态时，该电路板亦被强制地从粘住状态释放而随可动件一起向下运动。于是固定件不会当可动件已向下运动到板释放位置之后再落到可动件上，从而安装在电路板上的电子组件的位置不会发生位移，或电路板不能被送到下一程序的状态也不会发生。
在此请参考申请号为No：8-161951(1996年6月21日申请)的日本发明公开说明书。
虽然本发明已结合附图和实施例，作了完全的描述，但请注意，对本领域技术人员而言各种修改和变化都是显而易见的。这种变化和修改均可理解为包括在本发明的范围之内，除非它们与之有所区别。

Claims (6)

1、一种电路板夹持装置通过将电路板(2)的一对相对的边缘部位(2a)夹紧的方式夹持电路板，其特征在于包括：
固定件(13)，与边缘部位(2a)相对设置，并在板夹紧位置(20)时和电路板(2)的上表面(2b)相接触；
可动件(14)，其与电路板(2)的背面(2c)相接触，以在厚度方向上在板夹紧位置(20)和板释放位置(21)之间推动电路板(2)，其中电路板(2)的各边缘部位(2a)在所说的板夹紧位置(20)时是被夹持在可动件(14)和固定件(13)之间的；
其特征在于：一分离机构(7，12)，具有一个将向下的力加在电路板(2)上的装置，用以当可动件(14)从板夹紧位置(20)向板释放位置(21)运动以使电路板(2)从固定件(13)上释放下来时，强制将电路板(2)从固定件(13)上沿电路板(2)随可动件(13)向板释放位置运动而运动(21)的方向上分离下来。
2、根据权利要求1所述的电路板夹持装置，其特征在于其中的将向下的力加在电路板(2)上的装置是一压力件(7)，该压力件安装在固定件上并对电路板施以压力使之接触可动件(14)。
3、根据权利要求2所述的电路板夹持装置，其特征在于其中当电路板(2)的正反表面(2a，2c)是处在向上和向下位置、可动件(14)是在垂直方向运动时，压力件是一个弹性元件，其一端部(7c)被固定在固定件上，另一端部(7b)则与电路板(2)的正面相接触，并在板夹紧位置(20)时将电路板(2)施压于可动件(14)上。
4、根据权利要求1所述的电路板夹持装置，其特征在于其中将向下的力加在电路板(2)上的装置是一具有吹吸部(120)的吸盘单元(12)，该单元设置在电路板的背面(2c)并吹吸电路板的背面，和一驱动的单元(121)，该单元将吹吸部随可动件(14)的移动一起向可动件(14)移动的方向移动。
5、根据权利要求4所述的电路板夹持装置，其特征在于其中还包括一控制单元(122)，该单元控制可动件(14)从板夹紧位置开始向板释放位置移动，控制吸盘单元开始吹吸电路板(2)和利用驱动单元控制对吹吸部的移动。
6、一种如前述权利要求之任一权利要求所述的电路板夹持装置，其特征在于，其中当可动件(14)从板夹紧位置(20)向板释放位置(21)运动以稳定和均匀地将电路板(2)从固定件(13)上分离下来时，所述的将向下的力加在电路板(2)上的装置将电路板(2)从电路板(2)相对应的一侧固定件(13)位置上分离下来。
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