自动装配设备的吸管、部段和由吸管、部段构成的系统的制作方法

文档序号:4192194阅读:253来源:国知局
专利名称:自动装配设备的吸管、部段和由吸管、部段构成的系统的制作方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于自动装配设备的吸
管、根据权利要求9前序部分的用于自动装配设备的装配头的部段、 和根据权利要求10前序部分的用于自动装配设备的由吸管和部段所构 成的系统.
背景扶术
在自动装配设备中,元件被装配头由运输单元上拾取,并随后位 置准确地放置到基底上预先定义的位置上.为了拾取元件使用了吸 管,该吸管必须通过吸入空气加栽,并因此吸取元件,并由此在从运 输单元输送到基底的输送过程中抓紧元件.为了可以保持不同尺寸、 不同成形的元件,在自动装配设备吸管库中存有具有不同吸入口截 面、吸出口和尺寸的吸管,这些吸管可以在装栽过程的运行中更换. 因此在所谓的装配头部段上,相应所需的吸管在其轴向的纵向方向上 被插上,并且必要时在元件尺寸改变时或者由于吸管有故障时更换吸 管.
目前为止,通过WO01/35711 A2公开了一种吸管,该吸管在其管 状连接件的内径上具有定位凸起(Rastwulst)。作为配对件的部段具 有球状的突起,该突起嵌入到圃柱体中.球体稍微向外突出于圃柱体 表面.吸管在插入时以定位凸起在球体上定位,并由此顶着部段側面 的端面挤压,因此吸管的位置在垂直于基底的方向上(z-方向)准确已知.
由US2002/0032960 Al例如同样也/>开了一种吸管-部段系统,在 该系统中,吸管在管状的连接件上具有沟槽,该沟槽与固定在部段上
的弹簧共同作用.
在定位的时候,吸管在此产生扩张和变形.其中必须非常准确地 制造定位直径,以保证必要的定位力.系统非常刚性,并且小的尺寸 偏差也会引起定位力的较大变化,此外吸管在定位时会变形(在通过 球体进行定位时从名义上的圆形截面变为"三角形"),而且吸管的
定中心直径也闳此改变,该直径用于吸管在平行于基底的、并由此垂
直于吸管轴线(z方向上)的平面(x-y平面)内的定中心.由此吸管 被夹紧并变得不易操作,这导致了高的拔出力.
此外根据US5758410 A设置有吸管设,该吸管具有在端面从一个 定中心部段伸出的定位指,它插入到吸管固定机构上相应的定位槽 内.吸管以定中心部段配合于吸管固定机构的圃柱形部段,并且由此 防止橫向偏转地进行定中心.这使得定中心机构和固定机构的总长度 较大,这在更换吸管时要求吸管固定机构在吸管的轴向上有相应较大 的装配空间.
因此本发明的任务是提供一种尽可能短的吸管、部段和由吸管和 部段所构成的系统,它提高了吸管和部段所能承受的更换周期的数 目,并确保了更小变化的拔出力.
根据本发明,这项任务通过开始所述类型的具有权利要求1所述 特征的吸管、具有权利要求9所述特征的部段和具有权利要求10所述 特征的由吸管和部段所构成的系统来完成.
在此在吸管的相同纵向区段内通过吸管側的定中心机构与吸管側 的连接机构分离的结构来确保通过例如将连接机构在定中心机构的 区域内分布在其圃周上进行布置,在短的插入长度下,吸管配合面或 者定中心(也就是x-、 y-以和必要时附加的z-精度)同吸管固定机构 或连接被分离并且脱辆.由此使得这两个功能可以分别被优化,并且 不再相互影响.也可以获得更高的更换周期、稳定的拔出力和稳定的 定位力(Rastkraft),并且同时降低了对制造的要求,因为扩大了公
差范闺,而且降低了对材料的要求。
根据权利要求2的吸管可以由此实现良好的定中心,即吸管側的 定中心机构被构造为管状的连接件,该连接件精确制造的内径确保了
在垂直于连接件轴线的平面内的定中心。
按照权利要求3所述吸管的优选方案,吸管側的定中心机构被构 造为在管状连接件的内側面上布置在轴向上的肋板,由此仅仅通过肋 板就实现了相对部段的定中心,这导致吸管和部段之间存在很小的摩 擦,并且因此获得精确保持的拔出力.
通过根据权利要求4的吸管的有利方案,将弹性地支承着的、可 径向偏转的球体作为吸管側的定中心元件实现了良好的连接.
在根据权利要求5的方案中,以有利的方式使用三个球体,这些 球体以相同的距离沿着吸管的内壁进行布置.通过至少三个球体的使
用,在很少的材料消耗下形成可靠的定位.
根据权利要求6的用于给球体施加弹力的弹性环,以有利的方式 实现了弹簧装置(Fedenmg)的简单制造.
根据权利要求7的另一有利方案,以弹性的(gefedert)凸耳 (Lappen)作为吸管側的连接机构,实现该连接机构可以很经济地进 行制造。
同样在这个备选方案中,根据权利要求8有利地以相同的相互距 离沿着吸管内壁设置有三个凸耳。
根据权利要求9、 11、 12,其中吸管側的连接机构卡入到简单制造 的在部段上环绕的沟槽内.
随后通过实施例根据附困更详细地对本发明进行说明.
附困说明 附图
示出
图la根据本发明的吸管部段系统的笫一个实施例的示意的側面 截面图,
困lb沿着图la中剖面线A-A'的示意的截面困, 图2a根据本发明的吸管部段系统的第二个实施例的示意的側面 截面图,
困2b沿着困2a中剖面线B-B'的示意的截面图. 具休实施方式
图la示意地示出了吸管1的截面图,该吸管l插在一个未完全示 出的装配头的部段2上.另外困lb中示出沿着图la中剖面线A-A' 的截面图,吸管l基本上构造为围绕着轴线9对称,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在其朝向元件的側面上 具有开口 4,通过这些开口 4可以通过加栽用于吸住元件的负压。为此 使用吸管通道5,该通道5在插入状态下连接到部段通道6,该部段通
道6与自动装配设备的真空供给装置(未示出)相连接.吸管1具有 管状的连接件10,该连接件10用其内径15精确地与部段2的部段圃 柱体8的外径16相配合.通过两个直径15、 16的匹配,在一个平行于 要被装配的基底(x-y平面)的平面内获得良好的定中心.
这种定位由三个构造为球体11的定位元件来实现,这些球体11 位于相应的缺口12内,该缺口 12被加工在吸管外壳面内。球体ll由 外面被装入,并且以细微的间隙置于缺口 12内。缺口 12这样进行构 造,使得球体11不能落入吸管1的内部.缺口 12在外面用预负栽的 弹性环13来遮盖,弹性环13例如由钢制成并在它那一側在沟槽17内 引导.
当吸管l插入到部段2上时,球体11被向外顶着弹性环13挤压. 弹性环13会退缩并将其预负栽传递给球体11.球体11定位在部段2 内的沟槽(V形沟槽)14内,并且同时挤压吸管1顶到部段側的支承 面7上,由此得到了在垂直于基底面的z方向上的准确的配合面 (Sitz)
在图2a和2b中示出的第二个实施例也同样示出了系统吸管部
段,其中相同的元件具有相同的参考标记,其中定位通过三个构造为 凸耳20、带有各自的定位凸起21的定位元件来实现.凸耳20在吸管1 插入到部段2上时进行预负栽.定位凸起21卡入到部段2的v形沟槽 14内.在该第二实施例中,不需要安装球体或者弹性环.
在第二个实施例中,附加地设置了总共三个肋板22,这些肋板22 在z方向上构造在连接件10的内側面上,并且在插入状态下实现了与 部段2的部段圃柱体8的外径16的接触,用于定中心.因此在圆周上 只有三个点,通过这些点确保了定中心.因此通过将截面由圃形变形 为三角形,可以构造出稍微收缩的外形,而不会将吸管夹紧在定中心 配合面(Zentriersitz)上.显然肋板22也可以同实施例1的弹性地支
承着的球体相组合.
两个实施例都有这样的优点,即吸管1的内径和由此的定中心直 径15在定位时不受影响,拔出力基本上仅取决于定位元件,也就是凸 耳20、定位凸起21、 v形沟槽14或者球体ll和弹性环13以及它们的 刚性或者预负栽,连接元件或者定位元件的刚性显著的小于本身吸管1 的刚性.
通过定中心和连接的功能分离,可以有目的地改善吸管1-部段2 系统,这提供了更高的更换周期、稳定的拔出力以及稳定的定位力'
权利要求
1.用于自动装配设备的吸管(1),该吸管(1)适合与自动装配设备的装配头的部段(2)相连接,该吸管(1)具有吸管侧的连接机构(11,13,20,21),用于在连接状态下实现吸管(1)与部段(2)的可插入的连接,并且该吸管(1)具有吸管侧的定中心机构(10,15,22),用于在连接状态下实现吸管(1)相对于部段(2)的定中心,其特征在于,所述吸管侧的连接机构(11,13,20,21)与吸管侧的定中心机构(10,22)分开地构造,该吸管侧的连接机构(11,13,20,21)具有径向弹性地可偏转的定位元件(11,21),并且该定位元件(11,21)和定中心机构(10,22)设置在吸管的共同的纵向区段内。
2. 按照权利要求1所述的吸管(1),其特征在于,所述吸管側 的定中心机构(IO, 15)被构造为管状的连接件(10),该连接件(IO) 精确制造的内径(15)在垂直于连接件(10)的轴线(9)的平面(x-y)内确保定中心。
3. 按照权利要求1所述的吸管(1),其特征在于,所述吸管側 的定中心机构被构造为在管状的连接件(10)的内側面上布置在轴向(9)上的肋板(22).
4. 按照权利要求l、 2或3中任一项所述的吸管(1),其特征在 于,所述吸管側的连接机构被构造为弹性地支承着的球体.
5. 按照权利要求4所述的吸管(1),其特征在于,三个以相同 的距离沿着吸管内壁布置的、弹性地支承着的球体(11)形成所述连 接机构,
6. 按照权利要求4或5所述的吸管(1),其特征在于,所述球 体(11)通过弹性环(13 )被施加弹力,该弹性环(13 )环绕在吸管 的沟槽U7)内。
7. 按照权利要求l、 2或3中任一项所述的吸管(1),其特征在 于,所述连接机构被构造为设置有定位凸起(21)的弹性的凸耳(20),
8. 按照权利要求7所述的吸管(1),其特征在于,三个凸耳"O) 以相同的相互距离沿着吸管(l)内壁进行布置,并形成所述连接机构,
9. 用于自动装配设备的装配头的部段(2),具有部段側的连接 机构(14),用于将部段(2)与吸管(1)连接,其特征在于,所述 部段側的连接机构被构造为沿着部段圆柱体(8)的外表面的环形的沟槽U4).
10. 由吸管(1)和部段(2)所构成的用于自动装配设备的系统, 该系统具有吸管側的连接机构(11, 13, 20, 21)和部段側的连接机 构(14 ),这些连接机构在连接状态下确保在所述吸管(1)和部段(2 ) 之间的连接,并且该系统具有吸管側的定中心机构(10, 22)和部段 側的定中心机构(16),这些定中心机构在连接状态下至少在垂直于 该系统主轴线的平面(x-y)内确保吸管(1)的定中心,其特征在于, 所述吸管側的连接机构(11, 13, 20, 21)与吸管側的定中心机构(10, 22)分开地构造.
11. 按照权利要求10所迷的系统,其特征在于,所述吸管側的连 接机构被构造为弹性地支承着的球体(11),并且所述部段側的连接 机构被构造为环绕的沟槽(14),
12. 按照权利要求11所述的系统,其特征在于,所述球体(11) 沿着吸管的内壁进行布置,并且通过弹性环(13)被施加弹力,该弹 性环(13)环绕在吸管的沟槽(17)内.
13. 按照权利要求10所迷的系统,其特征在于,所述吸管側的连 接机构被构造为带有各自定位凸起(21)的弹性的凸耳(20),并且 所述部段側的连接机构被构造为环绕的沟槽(14)
全文摘要
本发明一种自动装配设备的吸管、部段和由吸管、部段构成的系统,根据本发明提出吸管侧的定中心机构(22)和吸管侧的连接机构(11,13,14,20,21)之间的分离,用于将吸管(1)插入到部段(2)上。由此实现定中心功能和连接功能相互分开地优化。
文档编号B65G47/91GK101102660SQ20071012621
公开日2008年1月9日 申请日期2007年6月22日 优先权日2006年6月22日
发明者M·特里吉阿尼, R·施米德 申请人:西门子公司
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