CN105008941B - 用于限制力的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于限制在电子部件的夹具上由线性促动器施加的力的力限制装置(1)，包括：第一元件(4、7、40、41)，其布置为以便附接至所述促动器，以便通过所述促动器而线性地可移动；第二元件(5、6、23、50)，其布置为以便连接至所述夹具，以便线性地移动所述夹具；弹性地可压缩的弹簧(3)，其布置在第一元件(4、7、40)和第二元件(5、6、23、50)之间，以便传递和限制在第二元件上由第一元件施加的力；电接触件，其布置为以便在所述弹簧(3)限制在第二元件上施加的力时处于第一状态；并且在所述弹簧不限制在第二元件上施加的力时处于第二状态。

Description

用于限制力的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于限制在试验期间施加在电子部件上的压力的装置和方法。
背景技术
电子部件生产线通常包括在其中试验生产或加工的部件的试验机器。许多试验机器包括设有若干夹具的可旋转转塔，该夹具抓握部件来在若干试验、标记或加工站点之间传送它们。部件接连地绕转塔从一个站点行进至另一个，以便经受不同的试验或加工步骤。夹具可为例如真空式捡拾器，其通过真空保持部件来举起它们并将它们从一个站点传送至下一个。存在设有例如转塔的试验机器，该转塔带有32或62个夹具和若干试验或标记站点。
为了在试验站点中电力地试验部件，有必要在部件的电接触件和站点的试验装置之间建立电接触。出于该目的，部件通常在试验的持续期间放置在试验支架中，即，在允许其在试验期间在站点的试验接触件上方完美地居中的壳体中。在WO2011141582中描述了支架的一个实例，其内容通过引用并入。
为了将待试验的电子部件放置在接连的试验站点的支架中，并然后再次取回它们，有必要使夹具机动化来降低并然后升高部件。已知引起夹具以线性竖直方式移动的不同类型的促动器。在WO2012073282中描述了这种***的一个实例，其内容通过引用并入本文。
由夹具施加在部件上的竖直力必须足以十分迅速地加速部件，以便确保高速度。一些试验站点还需要在试验的整个持续期间持续在部件上按压的夹具，以便确保高质量的电接触。由已知的夹具施加的竖直力因而典型地属于10牛顿或更高的一类。
有时可发生，待试验的电子部件在夹具的末端上不良地居中。例如，如果夹具包括使用真空保持电子部件的真空式捡拾器，那么出现，电子部件由边缘保持而不是在真空式捡拾器的尖锐的末端上居中。在该情况下，电子部件可不再在试验站点的支架上居中，并且置于例如该支架的边缘上或靠着试验站点的另一个点。电接触然后不适当地或根本不发生，并且试验产生错误的结果。而且，如果由夹具施加的竖直力大，那么其可损坏在支架上方不良地居中的电子部件。这引起部件的损失并且可需要机器停止来移除部件的碎片。还可发生，这些事故未迅速地被察觉，并且受损坏电子部件的碎片将中断下列部件的试验。
WO03071288描述了一种适于电子部件的试验的力限制***。但是，该***不易于可适应于由夹具(例如，真空式捡拾器)施加至部件上的竖直力。而且，它使用技术机构(例如，活节连杆)，其安装在现代试验转塔的许多夹具上是困难或昂贵的。
WO2012073282建议通过控制促动转塔的竖直移动的音圈马达来控制由夹具施加的压力。这种解决方法是复杂的。而且，电子器件察觉过量的力并降低其所需的反应时间是显著的，使得在高频率下工作的机器中，部件可在***反应之前受损。
发明内容
本发明的一个目的在于，解决可通过例如向试验支架上的不良居中的电子部件的降低引起的在上文中提及的问题。
根据本发明，这些目的借助于用于限制在电子部件的夹具上由线性促动器施加的力的力限制装置实现，其包括：第一元件，其布置为以便附接至所述促动器，以便通过所述促动器而线性地可移动；第二元件，其布置为以便连接至所述夹具，以便线性地移动所述夹具；弹性地可压缩的弹簧，以便传递和限制在第二元件上由第一元件施加的力。
例如向真空式捡拾器的借助于弹簧的弹性联接允许限制由促动器可赋予至夹具上的最大力，该弹簧在连接至线性促动器的第一元件和连接至夹具的第二元件之间。
该装置可包括电接触件，其在弹簧限制在第二元件上施加的力时处于第一状态，且在该弹簧不限制在第二元件上施加的力时处于第二状态。因而有可能，在例如在把柄部件和试验站点的一部分之间的碰撞的情况下，例如在部件相对试验站点的支架不良地居中时，检查由夹具施加至弹簧上的反应力是否超出极限值。然后有可能通过检查接触的状态，例如通过检查电流是否经过该接触从而察觉这种碰撞，来在碰撞的情况下快速地升高部件，以便防止其损坏，并且将其喷射入随后的分类站点。
第一元件可包括轴向杆和靠置表面，弹簧的一个末端靠置于该靠置表面。
第二元件可包括套筒，其能够沿着该轴向杆滑动。
弹簧可在套筒和第一元件的靠置表面之间的压缩力超出极限时被压缩。
朝向夹具的轴向杆的末端可连接至第一电接触表面。套筒可包括第二电接触表面。第一电接触表面和第二电接触表面在弹簧松弛时彼此靠置，且在弹簧被压缩时，在夹具施加超过极限的反应力时远离彼此。
第一和第二电接触表面可处于截平圆锥且同心的形状。第一接触表面可属于绕杆的末端朝向第二元件和/或朝向夹具的接触元件。第二接触表面可属于在第二元件中由杆横断的开口。
第一元件可包括绕杆安装且与杆电接触的第一套筒。第二元件可包括绕杆安装且仅仅在弹簧松弛时与杆电接触的第二套筒。
第二元件可包括绝缘材料的第三套筒，其绕杆安装且允许杆在其相对第二元件移动时被引导。
本发明还涉及用于电子部件的试验机器，该试验机器包括：转塔，其带有用于绕转塔抓紧电子部件的多个夹具；至少一个线性促动器，其用于相对所述转塔竖直地移动所述夹具中的一个，以便降低或升高所述部件；和例如在上文中描述的限制器，以便限制由促动器施加在夹具上的竖直力。
本发明还涉及用于限制在电子部件夹具上由线性促动器施加的力的方法，其包括：借助于所述线性促动器降低所述夹具；一旦由夹具施加的反应力超出限制值，那么中断降低和中断电流。
附图说明
本发明的实施例的实例在由附图示出的描述中给出，其中：
图1示出了在弹簧松弛时根据本发明的力限制装置的纵向截面图。
图2示出了在弹簧被压缩时根据本发明的力限制装置的纵向截面图。
具体实施方式
在附图中示出的力矩限制装置1设计为安装在未描述的线性促动器和未描述的夹具之间。限制装置借助于未详述的紧固机构紧固至在顶部处的线性促动器；例如，装置1的圆形壳体2可螺钉连接、由销或卡销紧固至将安装在装置1之上的线性促动器。线性促动器可例如由线性马达、例如线性插座、步进马达、音圈马达等组成。
装置1包括第二元件，其由设计为借助于未详述的器件紧固至夹具(例如，真空夹具)的部件5、50、6、23组成。在一个实例中，装置1的部件5可螺钉连接、由销或卡销紧固至夹具，例如将安装在装置1之下的真空式捡拾器。
装置1具有第一元件，其包括元件4、40、41和7以及壳体2。第一元件以刚性方式连接至促动器，因而它跟随其竖直移置。部件4是导电材料的杆。元件40具有用于杆4的开口。元件41是导电材料的第一套筒，其由杆4横断并且与该杆电接触；电连接器20使得有可能将电流注入该套筒和杆4中。元件41的较低侧还限定接触表面410，弹簧3靠置该表面。朝向夹具(在附图的底部处)的杆7的末端设有导电材料的接触元件70。该接触元件在实例中包括圆锥部分形状，其因而限定截平接触表面71。
第二元件以刚性方式连接至安装在装置1之下的夹具。第二元件包括紧固垫5、套筒50、第二套筒6、以及第三套筒23。夹具安装在固定地与套筒50联合的垫5之下。套筒50包括盲孔开口，如在图2中所示出，连接至杆4的接触元件7可在其中滑动。
第二套筒6包括允许接触杆4经过而不接触的开口。该开口的远侧末端(在夹具的方向上)在圆锥的部分中变得更大，因而限定了与接触元件7的阳接触部分70相对应的阴接触表面71。第三套筒23由绝缘材料形成，并且允许杆4在套筒6的中心处被引导；其还提供用于弹簧3的远侧末端的靠置表面。
在图1中示出的位置中，弹簧3松弛并朝向底部推动第二元件5、6、23、50，直至第二接触表面71与元件7的第一接触表面70接触。在促动器(未描述)被促动以便施加推动套筒40和41的力时，弹簧3将该力传递至第二元件并因而至未描述的夹具。
当在图2中示出的情况下，由夹具保持的电子部件在其朝向底部的下落中被由星51象征的障碍物阻碍时，例如因为其未居中并且不能进入试验站点的支架，夹具将反应力传递至第二元件5、50、6、23上，该第二元件因而倾向于压缩弹簧3。接触表面70、71因而倾向于彼此分离，这可通过在不再到达连接至第二套筒6的端子21的端子20上注入的电流的中断而察觉。未描述的电子控制单元可然后察觉该电流中断，来决定立刻升高促动器，因而升高夹具，并标记由该夹具承载的部件为“未试验”和/或未居中，以便在随后的加工站点中拒斥或将其再次居中。在EP2081034中描述了适合的电子控制电路的一个实例，其内容通过引用并入于此。
弹簧3因而限制可施加在夹具上和部件上的最大力。在一个实施例中，足以使表面70、71彼此分离的弹簧3从此处开始压缩的力极限包括在8和20牛顿之间，优选地在10和15牛顿之间。
在上面的实例中，连接至促动器的杆4在连接至夹具的套筒6中滑动。还将有可能颠倒该布置并且提供杆，该杆连接至夹具并且在连接至促动器的套筒中滑动。还有可能提供包括若干杆的***，或不带有杆的***，其中，圆柱形壳体2在第一和第二元件之间传递力。

Claims (9)

1.一种力限制装置(1)，用于限制在电子部件的夹具上由线性促动器施加的力，包括：
第一元件(4、7、40、41)，其布置为以便附接至所述促动器，以便通过所述促动器而线性地可移动；
第二元件(5、6、23、50)，其布置为以便连接至所述夹具，以便线性地移动所述夹具；
弹性地可压缩的弹簧(3)，其布置在所述第一元件(4、7、40)和所述第二元件(5、6、23、50)之间，以便传递和限制在所述第二元件上由所述第一元件施加的力；
电接触件，其布置为以便在所述弹簧(3)限制在所述第二元件上施加的力时处于第一状态；并且在所述弹簧不限制在所述第二元件上施加的力时处于第二状态，当发生第二状态时立即升高所述促动器。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述第一元件包括轴向杆(4)和靠置表面(410)，所述弹簧的一个末端靠置于所述靠置表面(410)；
所述第二元件包括套筒(23、6、50)，其能够沿着所述轴向杆滑动；
所述弹簧布置为在所述套筒(23、6、50)和所述靠置表面(410)之间的压缩力超出极限时被压缩。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述轴向杆(4)的末端连接至第一电接触表面(70)，
其中，所述套筒包括第二电接触表面(71)，
其中，所述第一电接触表面和所述第二电接触表面在所述弹簧(3)松弛时压靠彼此，并且在所述弹簧被压缩时远离彼此。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一和第二电接触表面(70、71)处于截平圆锥且同心的形状。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，包括绕所述轴向杆(4)的末端朝向所述第二元件(5)的接触元件(7)，其中，所述第一电接触表面(70)形成所述接触元件(7)的部分。
6.根据权利要求3至5中的一项所述的装置，其特征在于，
所述第一元件(4、7、40、41)包括绕所述轴向杆(4)安装且与所述轴向杆电接触的第一套筒(41)，
所述第二元件(5、6、23、50)包括绕所述轴向杆(4)安装且仅仅在所述弹簧松弛时电接触所述轴向杆(4)的第二套筒(6)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二元件(5、6、23、50)包括由绝缘材料形成的第三套筒(23)，其绕所述轴向杆(4)安装且允许所述轴向杆(4)在其相对所述第二元件移动时被引导。
8.一种用于电子部件的试验机器，所述试验机器包括：转塔，其带有用于绕所述转塔抓握电子部件的多个夹具；至少一个线性促动器，其用于相对所述转塔竖直地移动所述夹具中的一个，以便降低或升高所述部件；和根据权利要求1至7中的一项所述的力限制装置，其安装在所述促动器和所述夹具之间以便限制由所述促动器施加的竖直力。
9.一种用于限制在电子部件夹具上由线性促动器施加的力的方法，包括：
借助于所述线性促动器降低所述夹具；
一旦由所述夹具施加的反应力超出限制值，那么中断所述降低和中断电流，并立即升高所述线性促动器。
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