CN1984554A - 用于支撑要被装配电元件的衬底的支撑销 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于支撑要被装配电元件的衬底(10)的支撑销(1)，具有一个棒状的基体(2)，该基体具有一个第一开口(4)，通过该第一开口基体可与一个真空源(6)连接，该基体还具有一个第二开口(7)，后者被设置在基体(2)的一个端部(3)上并且与所述第一开口(4)气动地连接，该支撑销还具有一个可收缩的、用于抽吸衬底(10)的抽吸接管(9)，它被设置在基体(2)的所述端部(3)上并且被这样构造，使得它在自由状态下伸出超过基体(2)的端部(3)并且在抽吸状态中——在该状态中衬底(10)被吸——向着基体(2)的端部(3)的方向(x)收缩，使得衬底(10)靠触在基体(2)的端部(3)上。

Description

用于支撑要被装配电元件的衬底的支撑销

技术领域

本发明涉及一种用于支撑要被装配电元件的衬底的支撑销。

背景技术

在元件装配技术中，衬底在一个所谓的自动插件机中被装配电元件。在此，衬底通过一个合适的输送线路被输送到自动插件机的装配区域中，在那里，这些衬底由一个可运动的装配头装配元件。该衬底在其底面上通过一些合适的支撑装置来支撑，以便在装配过程中抵抗弯曲地支撑衬底。通常，这种支撑装置具有多个支撑销。

由公开文献WO-01/06823 A1公开了一种高度可调节的、用于支撑衬底的支撑销，它由一个脚件及一个在该脚件对面被弹性支承的尖端构成。在将支撑销移向衬底的底面上时，这些支撑销个别地适配衬底的轮廓。接着，支撑销的高度位置通过一个气动的制动件固定。由此在装插元件时应可靠地保证不同程度地弯拱的衬底不弯曲。

由日本JP-07022794的专利摘要公开了一种支撑装置，其中多个支撑销可移动地被支承在底板的凹入部中。这些支撑销借助于负压从下部接近衬底，在那里，它们借助于一个被加载真空的吸碗吸紧。在该位置中，被抽吸的支撑销被夹紧并固定在底板中。

通常，待被装配元件的衬底具有大多不同程度的弯拱。从上述的实施形式中可看出，由现有技术公开的支撑销或支撑装置适配于衬底的弯拱。因此衬底以固定的弯拱状态被装配元件。因为在装配元件期间元件装配头在一个水平面中在衬底表面上方运动，所以由于弯拱，视装配位置而定，在衬底表面与元件装配头之间将得到不同的间距。因此，由于弯拱，与衬底上方的位置相关地，改变装插力，元件通过该装插力被放置到衬底表面上。由此在装配过程中可导致故障，例如装配力不够，这可导致元件的丢失，或者装配力太大，这可导致元件的损坏。

发明内容

所以本发明的任务在于，提出一种支撑销，通过它可提高装配过程的过程可靠性。

该任务将通过根据独立权利要求的支撑销来解决。有利的构型是从属权利要求的主题。

根据权利要求1的支撑销包括一个棒状的基体，该基体具有一个第一开口，通过该第一开口可使基体与一个真空源连接，该基体还具有一个第二开口，第二开口被设置在基体的一个端部上并且与所述第一开口气动地连接。该支撑销还具有一个可收缩的、用于抽吸衬底的抽吸接管，它被设置在基体的带第二开口的端部上并且被固定在那里。该抽吸接管被这样构造，使得它在自由状态中伸出超过基体的端部并且在抽吸状态中——在该状态中衬底被抽吸——向着基体的端部的方向收缩，使得衬底靠触在基体的端部上。在这种支撑销中，可收缩的抽吸接管在自由状态中当与衬底接触时首先适配衬底的弯拱。在真空源被启动或者说在抽吸时，该抽吸接管由于其内腔被抽空而向着基体的端部的方向收缩。在收缩时，被吸在抽吸接管上的衬底也同时向着基体的端部的方向运动。然而，基体的端部是用于衬底的止挡。因此衬底在抽吸状态中固定地靠触在基体的端部上。如果设置了多个相同类型的支撑销来支撑衬底，则衬底的弯拱被通过以下方式校平，即，衬底在抽吸之后固定地靠触在每个支撑销的端部上并且由此构成一个平的面。由此实现了：在装配元件时，元件装配头与衬底之间的间距是相同的并且作用的装插力可明显更精确地预先计算及调节。避免了由于装插力太小而导致的元件丢失或由于装插力太大而导致的元件损坏。

按照一个根据权利要求2的支撑销的优选的构型，抽吸接管被设置在基体的端部上，使得基体的带第二开口的端部伸入由抽吸接管构成的空腔或者说内腔中。在此，第二开口被这样构成，使得空腔本身在抽吸状态中通过该第二开口与真空源气动地连接。通过该构型保证了，通过抽吸接管定义的空腔本身在抽吸状态中始终被抽空，以致于衬底被可靠地抽吸保持并且靠触在基体的端部上。由此在装配元件期间可使衬底可靠地固定。

根据权利要求3，支撑销可被如下地构造，即，抽吸接管被构造成弹性的、例如由弹性体材料制成的风箱(Blag)。这种抽吸接管非常灵活地适配衬底的弯拱并且同时是成本非常低的。

按照根据权利要求4的构型，支撑销也可具有一个支承脚，基体被固定在该支承脚上。在此，基体及支承脚相对彼此这样布置，使得基体的带第二开口的端部在向支承脚的支承面的垂直投影中在支承面的中心之外。支撑销的这种构型允许基体端部距离彼此之间的非常灵活的改变。由此，支撑销的安置可良好地适配衬底的布局，尤其是可良好地适配在一侧已经被装配元件的衬底。

根据权利要求5，所述支承脚是一种磁性脚。由此支撑销可非常快速地被安放在相应的基面上。

附图说明

下面借助附图详细地说明本发明支撑销的一个优选实施例。在附图中示出：

图1a：在自由状态中的支撑销的实施例的视图，

图1b：图1a中支撑销的俯视图，

图1c：在抽吸状态中的支撑销的视图，

图2a及图2b具有处于自由状态以及抽吸状态中的支撑销的支撑装置的视图。

具体实施方式

在图1a、1b及1c中示出一个支撑销1的实施例，其中图1b是图1a中所示支撑销1的俯视图。该支撑销1具有一个棒状的基体2，该基体2在该实施例的情况中具有长形延伸并且在一个自由端部3上尖形收缩的圆柱体的形状。在基体2上构造有一个第一开口4，基体2可通过该第一开口例如经由一个相应的软管5与一个真空源6连接。基体2在所述自由端部3上具有一个第二开口7，第二开口通过一个在基体2中延伸的通道8与第一开口4气力地连接。因此，在真空源6运行时，在第二开口7上作用一个负压，由此产生一个抽吸作用。

支撑销1还包括一个可收缩的抽吸接管9，在该实施例中是弹性的橡胶风箱(Gummibalg)的形式，其在基体2的端部3的区域中在第二开口7的下方被固定在基体2上。该可弹性伸缩的抽吸接管9被这样构成，即，它在承受负载——例如在放置一个衬底10(在图1a中用虚线示出)时，在基体2的端部3的方向x上弹性地压缩并且在卸荷时又占据原始的伸长。在自由状态中，抽吸接管9的自由端部3伸出超过基体2的端部3，如在图1a中示出的那样。

该支撑销1还具有一个支承脚11，基体2被固定在该支承脚上。如在该实施例中那样，支承脚11可以是一个磁性脚11，它可以可拆卸地设置在一个相应的金属表面上。如图1a-1c所示，基体2可以地设置在支承脚11上，使得基体2的端部3在到支承脚11的支承面12的垂直投影中在支承面12中心的外部(见图1b)。这带来了这样的优点，即，两个相邻安置的支撑销1的第二开口7之间的间距是可变的。

如通过图1a及1c清楚地示出地，通过成形为圆柱形的抽吸接管9或抽吸波形管(Saugbalg)9构成一个空腔13，基体2的具有第二开口7的端部3伸入到该空腔中。如果现在真空源6被启动，在该空腔13中也产生一个负压，这使得在抽吸接管9的敞开的自由端部3上产生一个抽吸作用。如果现在使一个衬底10与抽吸接管9的自由端部3接触，则弹性的抽吸接管9适配衬底10的朝向它的表面并且吸紧。因为由此不会有空气从外部通过抽吸接管9的自由端部3流入到空腔13中，所以空腔13总是被抽空，这就导致抽吸接管9连同衬底10在基体2的端部3的方向上弹性地收缩。当衬底10止挡在基体2的端部3上并且靠触在那里时，该收缩运动才结束。在此，该状态被称为抽吸状态，如图1c中所示。在该抽吸状态中，一方面保证了衬底10不会向下或者说向支撑销1的方向弯曲。另一方面，通过抽吸作用足够地保证了衬底10不会在背离支撑销1方向上垂直移动及弯曲。

第二开口7可有利地被构造，使得由抽吸接管9构成的空腔13本身在抽吸状态中通过第二开口7与真空源6气动地耦合。在该实施例中，这通过以下方式实现，即，第二开口7被侧向开槽地构成(见图1a-1c)。由此，空腔13本身在抽吸状态中被继续抽空，由此衬底10被可靠地保持。在关闭真空源6之后，抽吸效应被取消并且衬底10又被释放。在取走衬底10或使抽吸接管9卸荷之后，它又占据自由的状态(见图1a)。

下面借助附图2a及2b说明一种用于支撑衬底的支撑装置。在图2a及2b中，为更清楚起见，支撑销1被非常示意性地示出并且被限制在对于阐述作用原理来说着重要的特征上。

该支撑装置具有一个带平基面15的板14，多个支撑销1通过磁性脚11被设置在该基面上。由于支撑销1可借助于磁性脚在任意的位置固定在基面15上，所以支撑装置可最佳地适配衬底10的布局，这尤其对于在向着支撑销1的一侧已经被装配的衬底10来说是有利的。该灵活性通过以下方式被进一步提高，即，基体2或基体2的端部相对于所属的支承脚11的支承面12非中心地设置。

在图2a中示出了一种情况，其中与支撑销1连接的真空源6(未示出)还未被启动。在支撑销1或抽吸接管9上放置一个待被装配的衬底10。该衬底10具有一个弯拱。在此，可以看出，抽吸接管9由于其灵活性或者说可收缩性可个别地适配衬底10的结构或者说弯拱，以致于抽吸接管9的自由端部靠触在衬底10的向着所述自由端部的表面上。

在图2b中示出真空源6被接通之后的状态。如已经通过图1a及1b表明地，支撑销1的抽吸接管9吸在衬底10的向着该支撑销的表面上，接着由抽吸接管9构成的空腔13被抽空，使得抽吸接管9向基体2的端部3的方向收缩，并且最终衬底10固定地靠触在基体2的端部上。由此——如从图2b得知地——使得衬底10的弯拱被校平并且衬底10的待被装配的侧面构成一个平的表面。衬底10由于支撑销1不仅在向着支撑销1的方向上而且在背离支撑销1的方向上保证不弯曲。由于待被装配的表面丝毫不弯拱或者说是平的，因而所述表面与元件装配头16之间的间距a是相同的。因此，可更好地预先计算装插力并且对于每个元件都是相同的。由此避免了：由于衬底10的弯拱，装配力太高——这可导致元件的损坏；或者装配力太小——这可导致元件的丢失。在装配完及取走衬底10之后，抽吸接管9又占据所述自由的状态(见图1c)。总之，本发明的支撑装置使得装配过程的可靠性明显提高。

附图标记列表

1    支撑销

2    基体

3    基体的端部

4    第一开口

5    软管

6    真空源

7    第二开口

8    通道

9    抽吸接管

10   衬底

11   支承脚

12   支承面

13   空腔

14   板

15   基面

16   元件装配头

Claims (5)

1.用于支撑要被装配电元件的衬底(10)的支撑销(1)，具有：

-棒状的基体(2)，该基体具有第一开口(4)，通过该第一开口可使该基体(2)与真空源(6)连接，该基体还具有第二开口(7)，第二开口被设置在基体(2)的一个端部(3)上并且与所述第一开口(4)气动地连接，及

-可收缩的、用于抽吸衬底(10)的抽吸接管(9)，它被设置在基体(2)的所述端部(3)上并且被构造，使得它在自由状态中伸出超过基体(2)的端部(3)并且在衬底(10)被抽吸的抽吸状态中向着基体(2)的端部(3)的方向(x)收缩，使得衬底(10)靠触在基体(2)的端部(3)上。

2.根据权利要求1的支撑销(1)，其特征在于：所述抽吸接管(9)设置在基体(2)的端部(3)上，使得基体(2)的具有所述第二开口(7)的端部(3)伸入到由抽吸接管(9)构成的空腔(13)中，并且第二开口(7)被构造，使得空腔(13)本身在抽吸状态中通过第二开口(7)与所述真空源(6)气动地连接。

3.根据权利要求1-2之一的支撑销(1)，其特征在于：所述抽吸接管(9)是弹性的风箱。

4.根据权利要求1-3之一的支撑销(1)，具有支承脚(11)，基体(2)被固定在该支承脚上，其中：基体(2)的具有所述第二开口(7)的端部(3)在向该支承脚(11)的支承面(12)的垂直的投影中在支承面(12)的中心之外。

5.根据权利要求4的支撑销(1)，其特征在于：所述支承脚(11)是磁性脚(11)。

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