专利名称：通过吸力作用吸持元件的吸嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸嘴，更具体地说，涉及一种运用于元件安装装置中通过吸力作用吸持元件的吸嘴，该元件安装装置用于将元件如电子元件安装于电路形成体，如电路板上。
该吸嘴1包括具有第一吸嘴通道2a的外管口部件2；相对于外管口部件2可以移动的管体3，该管体具有与第一吸力通道2a相通的第二吸力通道3a；和置于外管口部件2和管体3之间弹簧4，其沿位移方向(
图13中上、下方向)向管体3施加一个预定方向的(图13中向下方向)弹性作用力。第二吸力通道3a沿管体3位移方向延伸。第二吸力通道3a的一端(图13中的下端)沿位移方向在管体3的前端面3b(图13中的下端面)具有开口，其另一端(图13中的上端)沿位移方向在管体3的后端面3c(图13中的上端面)具有开口，这样，第二吸力通道3a与第一吸力通道2a相通。
吸嘴1通过管口支架7与电子元件安装装置的安装头部分5的管口轴6活动式连接。管口支架7在其内层具有容纳滚珠7a的内衬套7b和在其中压入内衬套7b的外衬套7a。滚珠7a嵌入到形成于外管口部件2上的结合凹部2b中，这样，吸嘴1固定到管口轴6上。
管口轴6上的吸力通道6a与真空吸力泵8相连。这样，真空吸力泵8产生的吸力，通过管口轴6的吸力通道6a、外管口部件2上的第一吸力通道2a和管体3的第二吸力通道3a，将电子元件B吸持到管体3的前端面3b上。管口轴6通过机械方式与提升机构9和转动驱动机构10相连。吸嘴1与管口轴6一起在提升机构9驱动下作上、下直线运动，并连同管口轴6在转动驱动机构10驱动下绕其轴线作旋转运动。
从电子元件安装装置的元件进给部分(图中未示出)中通过吸力作用拾取电子元件B时，吸嘴1下降到预定高度位置(吸附高度位置)，在此位置，管体3的前端面3a与电子元件B相接触。接下来，电子元件B在真空吸力泵8吸力作用下被吸附到管体3的前端面3a上。然后，通过吸力吸持住电子元件B的吸嘴1上升到初始高度位置。
将电子元件B安装到电路板(图中未示出)上时，使吸嘴1下降到预定高度位置(安装高度位置)，在此位置，电子元件B与电路板相接触。吸嘴1进一步下降以对已与电路板接触的电子元件B施加作用力。通过此作用力，将电子元件B安装到电路板上。
弹簧4的作用是消除吸力和安装过程中对元件产生的冲击作用。更具体地说，弹簧4在元件吸附过程中对电子元件B与管体3接触时产生的冲击予以吸收。同时，弹簧4在元件安装过程中对电子元件B与电路板接触时产生的冲击予以吸收。考虑到其作用仅在于消除冲击作用，所以在优选方式中，弹簧4的激励作用力设置得尽可能地小。
在通过吸嘴1吸附电子元件B的过程中，真空吸力泵8产生的吸力也作用于管体3的后端面3c(图13中上端面)上，沿弹簧4压缩方向对管体3产生一个激励作用力。如果该吸力使管体3发生位移，引起管体3前端面3b高度位置的变化，则有可能出现电子元件的吸力误差和安装误差。为了避免管体3在吸力作用下相对于外管口部件2产生位移，传统方案中，作用于弹簧4上的激励力设置成一个相对较大大的数值(例如，3.92牛顿至5.88牛顿(400克至600克之间))之内，以使激励力能够克服作用于管体3的吸力。
然而，弹簧4上较大的激励力不可避免地减少其消除冲击的功能。具体地说，弹簧4上较大的激励力导致在元件吸附过程中吸嘴1与电子元件B接触时，其对电子元件B施加一个相对较大的作用力。同理，在元件安装过程中电子元件与电路板接触时，其对电子元件B施加一个相对较大的作用力。
近来的电子元件在其背面具有焊点，该焊点在安装过程中在载荷作用下可以压碎到合适的直径。这种小尺寸的电子元件必须在小作用力下进行安装。如果在安装过程中大作用力施加在电子元件上，则焊点将被过度压碎。考虑到这一点，上述传统型吸嘴1不适合安装背面具有焊点的小尺寸电子元件。
本发明的第一方面是提供一种通过吸力作用吸持元件的吸嘴，其包括外管口部件，其形成和吸力源在其一端连通的第一吸力通道和管体容纳通孔；用于通过吸力作用在其远端面吸持部件的管体，其具有容纳于管体容纳通孔以使其可沿轴线方向滑动的近端和突出于外管口部件的远端；管体形成沿轴线方向延伸以与第一吸力通道连通的第二吸力通道，第二吸力通道在管体远端面处具有开口；用于推动管体沿远离外管口部件方向移动的激励部件，该激励部件容纳于由管体容纳通孔的至少一个壁面和管体近端面限定的激励部件容纳腔体中。
本发明的吸嘴包括位于管体近端的容纳激励部件的激励部件容纳腔室。激励部件容纳腔室与第一、第二通道隔绝。通过这种构造，可以减小自吸力源沿激励部件被压缩方向作用于管体的吸力。这样，激励部件的激励作用力可以设定得较小，而不会引起管体在吸附过程中发生位移。通过为激励部件设定较小的激励作用力，即可有效消除元件吸附和安装过程中对元件产生的冲击作用。特别是当激励部件容纳腔体与大气相连通时，可以更有效地减小激励部件作用于管体上的激励作用力。
特别是在管体设置有突出其近端面的第一圆柱部分时，管体可在克服激励部件激励力作用下从第一位置移动到第二位置在第一位置，第一圆柱部分的远端面与管体容纳通孔的底表面分离；在第二位置，第一圆柱部分的远端面与管体容纳通孔的底表面接触。
在管体到达第二位置时，管体与外管口部件整体移动。在元件安装过程中，处于此状态的吸嘴将元件压紧在电路形成体上并施加安装所需的作用力。这个作用力不需要考虑激励部件的激励作用力的影响。
此激励部件可以是弹簧。此弹簧的激励作用力，举例来说，可以设置在不小于0.196牛顿和不大于0.98牛顿的范围之间。
在管体容纳通孔靠近底表面的周缘侧表面的部位设置有用于扩大管体容纳通孔直径的第一环形槽口。第一环形槽口的存在可以减少管体在管体容纳通孔中移动时产生的滑动阻力。另外，其可以防止第一圆柱部分的端部侵入到管体容纳通孔的周缘壁面上。
在底表面上可以形成用于固定激励部件的沉孔。通过沉孔加以固定，激励部件被稳固地容纳于激励部件容纳腔体中，这样即可防止外管口部件和管体之间发生侵入作用。
第一吸力通道和第二通道之间的连通方式不受具体方式的限制。举例来说，管体形成至少一个沿与轴交叉方向延伸的侧向通道，其一端与第二吸力通道连通，在另一端与外管口部件的第一吸力通道连通。
管体可以形成单一侧向通道。作为替代方式，管体也可以形成两个侧向通道，并且两个侧向通道相对于管体轴线对称分布，这样来自吸力源的吸力作用可以均匀地作用于管体的周缘侧表面上。
为了使作用于管体周缘侧表面上的吸力更加均匀，可在管体周缘侧表面的上形成第二环形槽口，侧向通道通过第二环形槽口与第一吸力通道的另一端连通。
作为替代方式，管体可设置从其近端面沿轴向延伸的第二圆柱部分。第二圆柱部分可穿过激励部件容纳腔体延伸至外管口部件的第一吸力通道中。第二吸力通道通过贯通第二圆柱部分的第三吸力通道与第一吸力通道连通。通过此构造，弹簧容纳腔室可以更加可靠地与第一、第二吸力通道切断连通。
外管口部件可置有一端与大气相通的第一真空断路通道。进而，管体可设置有一端与大气相通的第二真空断路通道。当吸嘴通过吸力作用吸持住部件时，第一、第二真空断路通道的另一端彼此切断连通。另一方面，当吸嘴将元件安装到电路形成体时，第一、第二真空断路通道的另一端相互连通。
第一、第二真空断路通道的另一端在管体处于第一位置时彼此切断连通；而在管体处于第二位置时相互连通，使第二吸力通道与大气相通。通过此构造，管体与外管口部件接触时，将元件吸附到管体的作用力可以平稳、可靠地卸载。举例来说，当吸持在管体的元件被压紧在电路形成体上并且管体到达第二位置时，第一、第二真空断路通道相互连通，这样使吸力作用切断。
本发明的第二方面是提供一种将元件安装到电路形成体上的元件安装装置，其包括用于进给元件的元件进给部分；电路形成体传送部分用于将电路形成体传送至元件安装位置；安装头部分设置有上述吸嘴，该安装头部分从元件进给部分移动至元件安装位置，其中当安装头部分处于对应于元件进给部分位置时，吸嘴通过在管体的远端吸附作用从元件进给部分中吸持住元件；而当安装头部分处于元件安装位置时，吸嘴向电路形成体移动并将吸持在管体远端的元件安装到电路形成体上。
本发明的第三方面是提供一种使用吸嘴将部件安装到电路形成体上的方法，所述吸嘴包括外管口部件、可沿轴线方向相对于外管口部件滑动的管体和用于推动管体沿远离外管口部件方向移动的激励部件，该方法的步骤包括通过管体远端的吸力作用吸持住元件；将吸嘴移动到电路形成体上面的位置；将吸嘴沿管体轴线向电路形成体移动以达到第一高度位置，在此位置，吸持在管体远端的元件与电路形成体接触，同时，激励部件吸收元件与电路形成体接触产生的冲击作用；将吸嘴沿管体轴线向电路形成体移动，从第一高度位置到达第二高度位置，在此位置，通过管体克服激励部件的弹性激励作用力相对于外管口部件移动，管体近端与外管口部件相结合；进一步将吸嘴沿管体轴线从第二高度位置向电路形成体移动，以从管体向元件施加作用力，通过该作用力将元件安装到电路形成体上。当吸嘴到达第二高度位置时，切断通过管体对元件的吸附作用。
图1是显示本发明中具有吸嘴的电子元件安装装置的透视图。
图2是显示第一实施例中吸嘴纵向剖面图。
图3是显示第一实施例中吸嘴纵向剖面图。
图4A是沿图2中IV-IV线方向的截面图。
图4B是沿图2中IV’-IV’线方向的截面图。
图4C是沿图2中IV”-IV”线方向的截面图。
图5A是显示图2中V部分的局部放大图。
图5B是显示图2中V’部分的局部放大图。
图6是显示本发明第二实施例中吸嘴的纵向剖面图。
图7是沿图6中VII-VII方向的截面图。
图8是显示本发明第三实施例中吸嘴的纵向剖面图。
图9是显示本发明第三实施例中吸嘴的纵向剖面图。
图10A是沿图8中X-X线方向的纵向截面图。
图10B是沿图9中X’-X’线方向的纵向剖面图。
图11是显示本发明第四实施例中吸嘴的纵向剖面图。
图12是沿图11中XII-XII线方向的纵向截面图。
图13是显示传统吸嘴的纵向剖面图。
参见图1，电子元件安装装置100包括用于传送电路板A的电路板传送部分101；包括多个元件进给单元的元件进给部分102；固定吸嘴21的安装头部分103；用于识别电路板A的电路板识别摄像装置104；能够将安装头部分103和电路板识别摄像装置104沿图1中箭头X和Y所示方向移动的X-Y自动装置105；用于对被吸嘴21吸附并把持的电子元件B的方位进行影像处理的元件影像单元106；用于在发现电子元件B的位置不正常时，释放电子元件B的元件抛弃部分107和用于控制上述操作的控制单元108。
参见图2，吸嘴21通过管口支架23与安装头部分103的管口轴6活动式连接。更具体地说，管口支架23在其内层具有容纳滚珠23a的内衬套23b和其中压有内衬套23b的外衬套23c。滚珠23a嵌入到形成于外管口部件30上的结合凹部38中，这样，吸嘴21固定于管口轴22上。
管口轴22上的吸力通道22a与真空吸力泵24相连。管口轴22通过机械方式与提升机构26和转动驱动机构27相连。这样，吸嘴21连同管口轴22在提升机构26驱动下上、下直线运动，同时其连同管口轴22在转动驱动机构27驱动下绕其轴线作旋转运动。
吸嘴21包括外管口部件30、管体40和弹簧50。
外管口部件30设置有第一吸力通道31和管体容纳通孔32。第一吸力通道31包括与管口轴22的吸力通道22a相通并具有较大直径的第一部分31a；一端与第一部分31a相通并沿管体40的轴线L方向延伸的第二部分31b；从第二部分31b另一端沿垂直于第二部分31b方向延伸的第三部分31c。第三部分31c在管体容纳通孔32周缘侧表面32a上具有开口。
管体40容纳于外管口部件30的管体容纳通孔32中，以使其可沿轴线L方向滑动。管体40周缘外侧表面40a与管体容纳通孔32周缘侧表面32a紧密结合或者气密封接。管体40的远端，如图2所示，从外管口部件30中向下突出。
管体40设置有第二吸力通道41，其沿轴线L方向延伸并且在远端面40b处具有开口。管体40还设置有沿垂直于轴线L方向的侧向通道42。侧向通道42一端与第二吸力通道41连通，其另一端位于管体40周缘外侧表面40a处具有开口。
如图2和图4A所示，在管体40周缘外侧表面40a上对应于侧向通道42开口的位置具有环形槽口43。第二吸力通道41经由环形槽口43和侧向通道42与第一吸力通道31的第三部分31c相通。如图2和图4B所示，第一圆柱部分44从管体40近端面40c沿轴线L方向突出。如图5A和5B图所示，圆柱部分44的远端如附图标记44a所示呈斜角状，以利于加工过程中将管体40插入到管体容纳通孔32中。
管体40近端面40c、管体容纳通孔32的底表面32b、管体容纳通孔32的周缘侧表面32a和第一圆柱部分44共同限定成与第一吸力通道31及第二通道41隔绝的空间，即弹簧容纳室60。如图2和图4B所示，该弹簧容纳腔体60通过穿过第一圆柱部分44的椭圆孔44b和形成于外管口部件30对应于椭圆孔44b部位的圆形纵向通道33与大气相通。这样，弹簧容纳腔体60中的压力保持在大气压力，而与管体40相对于外管口部件30的位置以及真空吸力泵24施加的吸力存在与否无关。换言之，真空吸力泵24的吸力不作用到管体40的近端面40c上。
螺旋弹簧50设置于弹簧容纳腔体60中并且处于压缩状态。弹簧50弹性地使管体40向离开外管口部件30的方向偏移。如上所述，真空吸力泵24的吸力不作用到管体40的近端面40c上，弹簧50不需要很大的激励力来抵消吸力的作用。因此，弹簧50的激励力可以设置为一个相对较小的数值。具体地说，弹簧50的激励力可以设置在不小于0.196牛顿和不大于0.98牛顿的范围之间。
下面，对弹簧容纳腔体60中螺旋弹簧50的容纳方式进行详细说明。弹簧50置于圆柱部分44中。在共同限定弹簧容纳腔体60的管体40的近端面40c和管体容纳通孔32底表面32b上各设置一个沉孔71A、71B。弹簧50端部分别插入到沉孔71A、71B中，以此来使弹簧50稳定地固定于弹簧容纳腔体60中。这样就能防止弹簧50侵入到外管口部件30和管体40之间。
如图2、图4C、图5A和图5B所示，环形槽口34形成于管体容纳通孔32周缘外侧表面32a靠近底表面32b的位置上。管体容纳通孔32在具有环形槽口34的位置的直径比其它部位的直径要大一些。这样，如图5A、5B所示，在此部位，管体40的第一圆柱部分44与管体容纳通孔32周缘外侧表面32a不接触。此设置有效地减小了管体40在管体容纳通孔32中滑动时产生的滑动阻力。另外，环形槽口34的存在能够防止第一圆柱部分44的远端与管体容纳通孔32周缘外侧表面32a产生接结合作用。
沿轴线L方向延伸的结合槽口45形成于管体40周缘外侧表面上。固定于外管口部件30上的止位器72不固定地插入到结合槽口45中，以使止位器72的远端可以在结合槽口45中活动。如图2所示，通过结合槽口45端部与止位器72的结合作用，管体40在弹簧50的激励作用力下不会从管体容纳通孔32中脱离出来。
真空吸力泵24产生的吸力通过管口轴22的吸力通道22a、外管口部件30的第一吸力通道31、管体40的环形槽口43、管体40的侧向通道42和管体40的第二吸力通道41在管体40的远端面40b作用于电子元件B。由于管体40上存在环形槽口43，真空吸力泵24产生的吸力不能直接作用于管体40周缘外侧表面40a上外管口部件30的第一吸力通道31与管体40的侧向通道42会合的部位。这样，就能阻止管体40在真空吸力泵24产生的吸力作用下在会合处被吸附到外管口部件30上，进而减小了管体40相对于外管口部件30发生位移时产生的滑动阻力。
当没有沿轴线向上的作用力作用于远端面40b上时，图2所示，管体40位于第一位置，管体40在止位器72作用下停止。在第一位置，如图5A所示，管体40的第一圆柱部分44的端面44c与管体容纳通孔32的底表面32b分离。当有沿轴线L向上的作用力作用于远端面40b上时，管体40克服弹簧50激励作用力向如图3所示的第二位置移动。在第二位置，如图5B所示，管体40的第一圆柱部分44的端面44c与管体容纳通孔32的底表面32b接触。
下面，对具有吸嘴2 1的电子元件安装装置100的操作过程进行说明。
首先，电路板传送部分101将电路板A移送到元件安装位置。在此移送过程中，电路板识别摄像装置104通过X-Y自动装置105移动至电路板A位置之上以识别电路板A上将要安装电子元件B的位置。
接着，安装头部分103通过X-Y自动装105移动到元件进给部分102，在此位置，吸嘴21按照下述方式从元件进给部分102中吸附并把持住电子元件B。
首先，吸嘴21通过提升机构26降低到预定高度位置(吸附高度位置)，以使管体40的远端面40b与从元件进给部分102输送的电子元件B接触。在此过程中，如上所述，由于弹簧50的激励力相对较小，所以施加到电子元件B上的冲击力能够被充分地吸收。
然后，真空吸力泵24产生的吸力通过管口轴22的吸力通道、外管口部件30的第一吸力通道31、管体40的侧向通道42和管体40的第二吸力通道41，将电子元件B吸附到管体40的远端面40b上。在此过程中，管体40在真空吸力泵24产生的吸力作用下不会相对于外管口部件30发生位移。这是因为设置在管体40近端的弹簧容纳腔体60减小了由真空吸力泵24产生的沿轴线L方向(弹簧50被压缩的方向)作用于管体40上的作用力。接着，吸持住电子元件B的吸嘴21通过提升装置26上升到初始高度位置。
接着，安装头部分103在X-Y自动装置105作用下移动以使吸持电子元件B的吸嘴21通过元件摄像装置106。在通过过程中，元件摄像装置106对吸嘴21吸持的电子元件B的方位进行摄像。根据摄像结果，控制单元108确认电子元件B的方位是否适当。如果确认的结果是电子元件B的位置适当，则根据获取的影像信息对电子元件B的位置进行修正。更具体地说，通过旋转驱动装置27使吸嘴21绕其轴线L旋转，以此来对电子元件B的转动位置进行修正。
接下来，安装头部分103在X-Y自动装置105作用下移动到元件安装位置，在此位置，采用下述方式将吸嘴21吸持的电子元件B安装到电路板A上。首先，吸嘴21通过提升装置26降低到预定高度位置(安装高度位置)，以使吸持在远端面40b上的电子元件B与电路板A接触。如上所述，由于弹簧50的激励力相对较小，所以在此过程中施加到电子元件B上的冲击力能够被充分地吸收。
吸嘴21从安装高度位置进一步下降。其结果是，管体40克服弹簧50的激励力向外管口部件30移动到达第二位置(如图2所示)。在此过程中，由于弹簧50的激励作用力相对较小，施加到电子元件B上的作用力很小。
如上所述，在第二位置，管体40的第一圆柱部分44的端面44c与管体容纳通孔32的底表面32b接触。这样，当吸嘴21进一步降低时，管体40相对于外管口部件30不发生位移而与外管口部件30一起向下移动。其结果是，已经与电路板A接触的电子元件B受到来自管体40的作用力。通过此作用力将电子元件B安装到电路板A上。安装完成之后，真空吸力泵24的吸力作用停止。然后，吸嘴21向上移动回复到初始高度位置。
如果根据元件摄像装置的摄像结果确认电子元件B的位置不正确，则安装头部分103在X-Y自动装置105作用下移动到元件抛弃部分107的位置。在元件抛弃部分107中，真空吸力泵24的吸力作用关闭，将吸附在吸嘴21上的电子元件B卸下。第二实施例图6和图7显示出本发明第二实施例中的吸嘴21。在该实施例中，管体40包括两个相对于管体40轴线L对称分布的侧向通道42、42。具体地说，这些侧向通道42、42形成在相对于轴线L彼此分开180度的位置。另外，外管口部件30的第一吸力通道31包括两个第二部分31b、31b和两个第三部分31c、31c以与侧向通道42、42相通。这些第二部分31b、31b和第三部分31c、31c也形成在相对于轴线L彼此分开180度的位置。
在第二实施例中，真空吸力泵24产生的吸力通过两个侧向通道42、42作用于管体40的第二吸力通道41上。这种设置使作用于管体40的周缘外侧表面40a上的吸力更加均匀，这样能更加可靠地防止管体40在真空吸力泵24产生的吸力作用下被吸附到外管口部件30上。其结果是，可以更加可靠地减小管体40相对于外管口部件30移动时产生的滑动阻力。
第二实施例的其他结构和功能与上述第一实施例中的结构和功能相同。在此，相同标号表示相同的部件，对其描述不再重复说明。第三实施例图8至图10显示出本发明的第三实施例。在此实施例中，第一真空断路通道36形成于外管口部件30中，第二真空断路通道46形成于管体40中。第一真空断路通道36在其一端与大气连通，其另一端在管体容纳通孔32周缘外侧表面32a处具有开口。第二真空断路通道46一端与第二吸力通道41相通，其另一端在管体40的周缘外侧表面40a处具有开口。
图8至图10A所示，当管体40位于第一位置时，第一、第二真空断路通道36、46相互隔绝。然而，在第一位置时，第一吸力通道31和第二吸力通道41相互连通。这样，当管体40位于第一位置时，真空吸力泵24产生的吸力通过第一、第二吸力通道31、41将电子元件B吸附到管体40远端表面40b上。
相反，如图9和图10B所示，当管体40位于第二位置时，第一、第二真空断路通道36、46的另一端相互连通。在第二位置时，环形槽口43的位置偏离第一吸力通道31的第三部分31c的位置，阻断了第一、第三吸力通道31、41之间的连通。这样，不需要释放电子元件B的排气操作，仅仅使管体40移动到第二位置并切断真空吸力泵24的吸力作用，即可在管体40远端表面40b平稳、可靠地实现电子元件B的吸力释放。
举例来说，当在管体40处吸附并把持电子元件B的吸嘴21从安装高度位置进一步下降使管体40到达第二位置并且切断真空吸力泵24的吸力作用时，作用于电子元件B上的吸力停止。在吸嘴21从安装高度位置进一步下降以对电子元件B施加作用力将其安装到电路板A上的过程中，不再有吸力作用于电子元件B上。
第三实施例的其他结构和功能与上述第一实施例中的结构和功能相同。在此，相同标号表示相同的部件，对其描述不再重复说明。第四实施例图11、图12显示出本发明的第四实施例。在此实施例中，与第一圆柱部分44同轴的第二圆柱部分47沿轴线L方向突出。第三吸力通路47a穿过第二圆柱部分47在其一端与第二吸力通道41相连，其另一端在第二圆柱部分47远端面具有开口。
外管口部件30具有从管体容纳通孔32底表面32b延伸至第一吸力通道31的通孔37。第二圆柱部分47穿过弹簧容纳腔体60和通孔37延伸至第一吸力通道31。
弹簧容纳腔体60由管体容纳通孔32的周缘外侧表面32a及底表面32b、第一圆柱部分44和第二圆柱部分47的周缘外侧表面共同限定。如第一实施例所述，弹簧容纳腔体60通过穿过第一圆柱部分44的椭圆通孔44a和外管口部件30中的通道33与大气连通。
在第四实施例中，第一、第二吸力通道31、41通过第二圆柱部分47上的第三吸力通道47a相互连通。通过此设置，弹簧容纳腔体60更可靠地与第一、第二吸力通道31、41隔绝。
第四实施例的其他结构和功能与上述第一实施例中的结构和功能相同。在此，相同标号表示相同的部件，对其描述不再重复说明。第四实施例中的吸嘴可以设置第三实施例中的第一、第二真空断路通道。
在第一至第四实施例中，如上所述，弹簧容纳腔体60与大气相通。然而，弹簧容纳腔体60也可以是既与第一、第二吸力通道31、41隔绝又与大气隔绝的不透气密封腔体。这种结构也能够实现减少真空吸力泵24产生的吸力作用于管体40的功能。
虽然通过实施例并参照附图对本发明进行了说明，但是应当认为本领域的熟练技术人员可能会对本发明作出各种变更和修改。除非这种变更和修改脱离了本发明的精神和保护范围，否则应当被视为落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种通过吸力作用吸持电子元件(B)吸嘴，其包括外管口部件(30)，其具有在其一端与吸力源(24)连通的第一吸力通道(31)和管体容纳通孔(32)；通过吸力作用在其远端面(40b)吸持元件(B)的管体(40)，其具有容纳于管体容纳通孔以使其可沿轴线(L)方向滑动的近端和突出于外管口部件的远端，管体具有沿轴线方向延伸以与第一吸力通道连通的第二吸力通道(41)，第二吸力通道在管体远端面处具有开口；用于推动管体沿远离外管口部件方向移动的激励部件(50)，该激励部件容纳于由管体容纳通孔的至少一个壁面和管体近端面(40c)所限定的激励部件容纳腔体(60)中。
2.如权利要求1所述的吸嘴，其特征在于激励部件容纳腔体与大气连通。
3.如权利要求1所述的吸嘴，其特征在于管体设置有突出其近端面的第一圆柱部分(44)，其中管体可在克服激励部件激励力作用下从第一位置移动到第二位置在第一位置，第一圆柱部分的远端面与管体容纳通孔的底表面(32b)分离；在第二位置，第一圆柱部分的远端面与管体容纳通孔的底表面接触。
4.如权利要求1所述的吸嘴，其特征在于在管体容纳通孔靠近底表面的周缘侧表面(32a)的部位设置有用于扩大管体容纳通孔直径的第一环形槽口(34)。
5.如权利要求1所述的吸嘴，其特征在于管体至少形成一个沿与轴线交叉方向延伸的侧向通道(42)，其中侧向通道在其一端与第二吸力通道连通，在其另一端与外管口部件的第一吸力通道连通。
6.如权利要求5所述的吸嘴，其特征在于管体形成一个侧向通道。
7.如权利要求5所述的吸嘴，其特征在于管体形成两个侧向通道，其中侧向通道相对于管体轴线对称分布。
8.如权利要求5所述的吸嘴，其特征在于第二环形槽口(43)形成于管体周缘外侧表面的(40a)上，其中侧向通道通过第二环形槽口与第一吸力通道的另一端连通。
9.如权利要求1所述的吸嘴，其特征在于管体设置有从其近端面沿轴线方向突出的第二圆柱部分(47)，其中第二圆柱部分穿过激励部件容纳腔体延伸至外管口部件的第一吸力通道；和第二吸力通道通过贯通第二圆柱部分的第三吸力通道(47a)与第一吸力通道连通。
10.如权利要求1所述的吸嘴，其特征在于外管口部件具有在其一端与大气相通的第一真空断路通道(36)，其中管体形成有在其一端与大气相通的第二真空断路通道(46)；和第一、第二真空断路通道的另一端在吸嘴通过吸力作用吸持住元件时彼此切断连通；和第一、第二真空断路通道的另一端在吸嘴将元件安装到电路形成体(A)上时相互连通。
11.如权利要求3所述的吸嘴，其特征在于外管口部件形成有在其一端与大气相通的第一真空断路通道(36)，其中管体形成有在其一端与第二吸力通道相通的第二真空断路通道(46)；和第一、第二真空断路通道的另一端在管体处于第一位置时彼此切断连通；和第一、第二真空断路通道在管体处于第二位置时相互连通，使第二吸力通道与大气相通。
12.一种用于将元件(B)安装到电路形成体(A)上的元件安装装置(100)，其包括用于进给元件B的元件进给部分(102)；电路形成体传送部分(101)用于将电路形成体传送至元件安装位置；安装头部分(103)设置有根据权利要求1至11中任何一项所述的吸嘴(21)，该安装头部分从元件进给部分移动至元件安装位置，其中当安装头部分处于对应于元件进给部分位置时，吸嘴通过将元件进给部分进给的元件吸附到管体(40)的远端吸持住元件；和当安装头部分处于元件安装位置时，吸嘴向电路形成体移动并将吸持在管体(40)远端的元件安装到电路形成体(A)上。
13.一种使用吸嘴(21)将元件(B)安装到电路形成体(A)的方法，所述吸嘴包括外管口部件(30)、可沿轴线(L)方向相对于外管口部件滑动的管体(40)和用于推动管体沿远离外管口部件的方向移动的激励部件(50)，所述方法的步骤包括通过在管体远端的吸力作用吸持住元件；将吸嘴移动到电路形成体上面的位置；将吸嘴沿管体轴线向电路形成体移动以达到第一高度位置，在此位置，吸持在管体远端的元件与电路形成体接触，同时，激励部件吸收元件与电路形成体接触所产生的冲击；将吸嘴沿管体轴线方向向电路形成体移动，从第一高度位置到达第二高度位置，在此位置，管体克服激励部件的弹性激励力相对于外管口部件移动，使得管体近端与外管口部件相结合；进一步将吸嘴沿管体轴线从第二高度位置向电路形成体移动，以从管体上向元件施加作用力，通过该作用力将元件安装到电路形成体上。
14.如权利要求13所述的方法，其还包括当吸嘴到达第二高度位置时，切断通过管体对元件施加吸力作用的步骤。
全文摘要
一种吸嘴，其包括外管口部件(30)、管体(40)、用于推动管体沿远离外管口部件方向移动的激励部件(50)。弹簧部件容纳腔体(60)由管体容纳通孔的至少一个壁面和管体近端面(40c)限定。弹簧容纳部件(60)与第一、第二吸力通道隔绝并与大气连通。激励部件(50)位于弹簧容纳腔室(60)中。
文档编号H05K13/04GK1422514SQ01804597
公开日2003年6月4日 申请日期2001年2月21日 优先权日2000年2月22日
发明者森一夫, 光城浩二 申请人:松下电器产业株式会社