CN116528502B - 贴片装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种贴片装置，包括：主轴机构；吸嘴；第一弹簧，其设置于吸嘴与主轴机构之间；气体流路，其形成于主轴机构与吸嘴的内部，吸嘴的下端形成第一吸口；环状部件，其具有环状内腔以及环状底面，吸嘴的下端穿设环状部件的中心孔而贯通至环状底面，从而环状底面围绕第一吸口而形成为拾取面，吸嘴穿设环状部件的轴段上开设有径向贯通的通气孔，通气孔用于使环状内腔与气体流路连通，拾取面所在的区域形成有与环状内腔连通的第二吸口；弹性部件，其均布于吸嘴的下端的***，弹性部件具有凸出于拾取面的下方并周向环绕的凸出部分，周向环绕的凸出部分的底部位于同一平面且相对于拾取面的凸出距离大于预设距离。

Description

贴片装置

技术领域

本发明涉及电子元件安装技术领域，尤其涉及一种用于将电子元件安装于印制电路板上的贴片装置。

背景技术

贴片装置是一种用于从元件供应***上拾取电子元件并将电子元件安装于印制电路板上的装置。通常地，贴片装置包括主轴机构以及设置于主轴机构的下端的管状的吸嘴，吸嘴以及主轴机构的内部构造出气体流路，并使气体流路贯通至吸嘴的下端从而使得吸嘴的下端形成吸口，并且，负压***连接至气体流路，以通过将气体流路抽吸成负压状态而使得吸嘴借由吸口将电子元件拾取（吸附）至吸嘴的下端面，该下端面因此也被称为拾取面，根据拾取电子元件的面积的大小而适配合适的吸附面。在将电子元件安装于印制电路板时，通过撤销气体流路的负压状态而使得电子元件被吸嘴释放。

在拾取和安装电子元件的过程中，需要利用驱动机构驱动贴片装置向下运动而使吸嘴与电子元件和印制电路板接触，为避免吸嘴的拾取面因刚性接触对电子元件及印制电路板产生过大冲击而造成电子元件和/或印制电路板损伤、甚至损坏，现有技术中，将贴片装置设置成吸嘴相对于主轴机构可伸缩的结构，并且，在吸嘴与主轴机构之间设置弹簧，在吸嘴与电子元件接触以及在被吸嘴拾取的电子元件与印制电路板接触时，弹簧能够在一定程度上缓解接触时所产生的冲击，即，弹簧具有缓冲作用。贴片装置的拾取电子元件以及将电子元件安装于印制电路板的具体动作如下：

拾取电子元件的过程：驱动机构驱动贴片装置而使得吸嘴运动至元件供应***的待需拾取的电子元件的上方，然后，驱动机构驱动贴片装置向下运动，在向下运动过程中，吸嘴的拾取面与电子元件接触，在接触瞬间，弹簧屈服而被压缩，从而能够防止吸嘴与电子元件因刚性接触而产生过大冲击，吸嘴因弹簧屈服而相对于主轴机构回缩；然后，驱动机构驱动贴片装置上移，从而使得主轴机构上移，吸嘴重新伸出，直至伸出至最大量，在吸嘴伸出至最大量前，负压***将气体流路内抽吸成一定程度的负压，从而使得吸嘴的吸口处形成足够的吸附力而将电子元件拾取，从而实现贴片装置对电子元件的拾取。

安装电子元件的过程：驱动机构驱动贴片装置而使得拾取有电子元件的吸嘴运动至印制电路板的待需安装位置的上方，然后，驱动机构驱动贴片装置向下运动，在向下运动过程中，拾取面下方的电子元件与印制电路板接触，弹簧屈服而被压缩，吸嘴回缩，同时，弹簧对吸嘴的弹力使得吸嘴对电子元件施加压力，该压力作为安装力有利于电子元件贴装于印制电路板上。然后，驱动机构驱动贴片装置上移，吸嘴重新伸出，弹簧复位，在吸嘴完全伸出前，通常地，利用正压***（提供远大于大气压的气体的***）向气体流路提供气流，使得气体流路具有正压力，以用于在吸嘴的拾取面离开电子元件前，因气体流路内处于非负压状态而使吸嘴释放电子元件，并利用气流从吸口流出而吹向电子元件而防止电子元件出现“跟随”现象。所谓“跟随”现象是指在吸嘴离开电子元件较小距离前，拾取面与电子元件之间的空隙因不能及时的补偿空气而形成负压，从而使得电子元件也随着拾取面上移，“跟随”现象可能导致电子元件与安装位置处的胶体（如，焊膏）结合效果变差。因而，利用气体流路中正应力所形成的气流吹向电子元件能够有效防止电子元件出现“跟随”现象。

然而，现有技术中的贴片装置及其拾取、安装电子元件的过程中仍存在如下问题：

1、在安装过程中， “跟随”现象仅发生在拾取面离开电子元件的较小距离范围以内，在此范围内，气流因能够避免“跟随”现象的发生而对电子元件的安装有利，然而，在拾取面随贴片装置上移而大于该范围后，气流可能对电子元件的安装有害，其原因是：拾取面上移大于“跟随”距离的较远距离后，从吸口喷出气流而作用于电子元件上的力因吸口的制造误差等原因有可能不均匀，且由于电子元件的下方的如焊膏之类的胶体具有一定厚度且形态不稳定（呈糊状），从而导致电子元件可能发生相对于原安装位置的“漂移”现象。尤其是被安装的电子元件面积较大者更容易发生“漂移”现象。

2、在拾取过程中，虽然，弹簧通过屈服而能够在一定程度上起到对电子元件缓冲的作用，然而，由于该弹簧还用于为电子元件提供安装力，因而，抗力（电子元件对吸嘴的反力）需达到一定程度才能够使得弹簧屈服，因而，在拾取面与电子元件接触时仍会产生不小的冲击。并且，电子元件面积越大，可能需要的安装力越大，而使弹簧为提供足够的安装力所需配置的抗屈服能力越大，因而，面积越大的电子元件所受吸嘴的冲击通常越大。

3、现有技术中鲜有检测吸嘴回缩阻尼（该阻尼主要包括吸嘴回缩时所受摩擦力和弹簧对吸嘴的弹力）手段，这导致弹簧所提供的安装力是否已超出所要求的安装力范围未知，这对面（面积）厚比较大，对安装力要求严格的电子元件的安装尤其有害。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种贴片装置。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种贴片装置，包括：

主轴机构，其连接至驱动机构；

吸嘴，其设置于所述主轴机构的下端，并能够相对于所述主轴机构伸缩；

第一弹簧，其设置于所述吸嘴与所述主轴机构之间；

气体流路，其形成于所述主轴机构与所述吸嘴的内部，所述气体流路贯通至所述吸嘴的下端而使所述吸嘴的下端形成第一吸口，负压***连接至气体流路以用于择机地将气体流路抽吸成负压状态；

环状部件，其具有环状内腔以及环状底面，所述吸嘴的下端穿设所述环状部件的中心孔而贯通至所述环状底面，从而所述环状底面围绕所述第一吸口而形成为拾取面，所述吸嘴穿设所述环状部件的轴段上开设有径向贯通的通气孔，所述通气孔用于使所述环状内腔与所述气体流路连通，所述拾取面所在的区域形成有与所述环状内腔连通的第二吸口；

弹性部件，其均布于所述吸嘴的下端的***，所述弹性部件具有凸出于所述拾取面的下方并周向环绕的凸出部分，周向环绕的所述凸出部分的底部位于同一平面且相对于所述拾取面的凸出距离大于预设距离；

在拾取面朝下运动而与待被拾取的电子元件接触过程中，所述弹性部件先于所述第一弹簧屈服从而所述凸出部分从拾取面的下方回缩于所述拾取面的上方；

在拾取面朝上运动而与已被放置的电子元件分离的过程中，所述弹性部件复位而使得所述凸出部分重新凸出于所述拾取面，并在凸出过程中，所述凸出部分处于压靠电子元件的状态。

优选地，所述拾取面上开设有贯通至所述环状内腔的多个镂空部，多个所述镂空部周向排布，每个所述镂空部的***均形成有阶梯部；

所述弹性部件包括：

导向套，其位于所述环状内腔中并套设于所述吸嘴外，且能够相对于所述吸嘴轴向滑动；

作动平板，其包括多个，多个所述作动平板周向排布并与多个所述镂空部一一对应，每个所述作动平板的径向内端通过立板连接至所述导向套，多个所述作动平板的底面位于同一平面；

第二弹簧，其设置于所述环状内腔中并套设于所述吸嘴外以用于向下推抵所述导向套而使得所述作动平板凸出于所述拾取面而形成所述凸出部分；

在拾取面朝下运动而与待被拾取的电子元件接触的过程中，所述第二弹簧先于所述第一弹簧屈服从而所述作动平板回缩于所述拾取面以上而受所述阶梯部止挡；

所述第二吸口开设于所述作动平板上。

优选地，所述拾取面上开设有贯通至所述环状内腔的多个避让槽，多个所述避让槽周向排布，每个所述避让槽均沿径向延伸；

所述弹性部件包括笼状部件，所述笼状部件设置于所述环状内腔中且所述笼状部件的上端固定于所述环状内腔的顶壁；所述笼状部件包括周向排布的多个弹性环，所述弹性环在对应于所述笼状部件的径向内壁和径向外壁的区域均朝对侧内凹，以使得所述弹性环能够在轴向上弹性伸缩；多个所述弹性环的下部分别对应通过所述避让槽而伸出所述拾取面，多个所述弹性环的下部的底面位于同一平面；

在拾取面朝下运动而与待被拾取的电子元件接触的过程中，所述笼状部件先于所述第一弹簧屈服而使所述弹性环回缩于所述拾取面以上；

所述第二吸口开设于每相邻的两个所述避让槽之间的所述拾取面上。

优选地，所述拾取面上开设有贯通至所述环状内腔的多个豁口，多个所述豁口周向排布，每个所述豁口均径向延伸；

所述弹性部件包括环体以及与所述环体一体成型且周向排布的多个弹性条，每个所述弹性条均径向延伸；

所述环体套设于所述吸嘴外并固定于所述环状内腔的底壁，多个所述弹性条分别与多个所述豁口一一对应；

每个所述弹性条均具有位于径向远端的平整部以及介于所述平整部与所述环体之间的向下弯折的弯折部，所述弯折部使得所述平整部凸出于所述拾取面而形成所述凸出部分；周向排布的所述弹性条的平整部的底面位于同一平面；

在拾取面朝下运动而与待被拾取的电子元件接触的过程中，所述弹性条先于所述第一弹簧屈服从而所述弹性条回缩于所述拾取面以上；

所述第二吸口开设于每相邻的两个所述豁口之间的拾取面上。

优选地，所述主轴机构包括第一主轴和第二主轴；所述第一主轴位于所述第二主轴的下方；所述吸嘴的上端伸入至所述第一主轴中并能够相对于所述第一主轴伸缩；所述第一弹簧设置于所述第一主轴中而向下推抵所述吸嘴；其中：

所述第一主轴与所述第二主轴之间设置有在轴向上屈服的预紧部件，将所述预紧部件的屈服时机配置成：当在所述吸嘴受压回缩过程中所受到的最大阻尼大于预设阻尼时，所述预紧部件屈服；

所述第一主轴的上端设置有导向轴，所述导向轴伸入至所述第二主轴中，所述导向轴位于所述第二主轴的轴段的外周面上开设有环形沟槽；所述第二主轴的两侧开设有径向贯通的两个导气孔，两个所述导气孔位于所述环形沟槽的上方，两个导气孔连接于具有气体检测传感器的气路中；

在所述预紧部件屈服时，所述导向轴上移而使得所述环形沟槽将两个所述导气孔连通。

优选地，所述预紧部件包括轴向叠置的多个弹性单元，所述弹性单元呈环形结构，所述弹性单元包括环状的主体部以及与所述主体部一体成型的位于所述主体部径向外侧的两个弹性环板，两个所述弹性环板之间具有弹性变形间隙。

优选地，将所述环形沟槽构造成上宽下窄的楔形截面的结构。

优选地，所述第二主轴的下端的外周面上套设有调节螺母，通过旋拧调整螺母以调节所述预紧部件的压缩量。

优选地，所述气体流路中选择性地装设有气流阻尼部件；所述气流阻尼部件包括：

锥形篮，其外周面上开设有周向排布的多个指状过气孔；

内层部件，其设置于所述锥形篮中，所述内层部件具有周向排布的多个指状弹片，多个所述指状弹片间隔的封堵所述指状过气孔，以使得每相邻的两个所述指状过气孔的其中一个处于关闭状态，其中另一个处于打开状态。

优选地，所述环状部件包括：下环板、位于所述下环板上方的上环板以及介于所述上环板与所述下环板之间的围板；所述拾取面形成于所述下环板的环形底面。

与现有技术相比，本发明的实施例所提供的贴片装置的有益效果是：

1、本发明所提供的贴片装置在贴装电子元件时能够有效避免电子元件发生漂移现象，且可不必使用正压***。

2、本发明所提供的贴片装置能够检测吸嘴在回缩过程中所受到的阻尼是否超出预设值，进而能够有效检测到贴装装置所提供的安装力是否超过所要求的安装力。

3、本发明所提供的贴片装置相对于传统的贴片装置对电子元件的缓冲效果更佳。

4、本发明所提供的贴片装置还可直接应用于具有正压***的传统的贴片机，并也可利用正压***补偿气体流路中的负压。

附图说明

图1为本发明所提供的贴片装置的立体外形结构示意图（所示出的弹性部件为实施例1所提供的弹性部件）。

图2为本发明所提供的贴片装置的立体剖视图（所示出的弹性部件为实施例1所提供的弹性部件）。

图3为图2的局部A的放大视图（弹性部件的底部处于凸出于拾取面以下的状态）。

图4为图2的局部A的放大视图（弹性部件的底部处于回缩于拾取面以上的状态）。

图5为图2的局部B的放大视图。

图6为本发明所提供的贴片装置在贴装元件过程中的状态视图（弹性部件处于完全伸出于拾取面并即将离开电子元件的状态）

图7为安装有实施例2所提供的弹性部件的环状部件的立体外形结构示意图。

图8为安装有实施例2所提供的弹性部件的环状部件的立体剖视图。

图9为实施例2所提供的弹性部件的立体结构示意图。

图10为安装有实施例3所提供的弹性部件的环状部件的立体外形结构示意图。

图11为安装有实施例3所提供的弹性部件的环状部件的立体剖视图。

图12为实施例3所提供的弹性部件的立体结构示意图。

图13为安装有气流阻尼部件的主轴机构的立体结构示意图。

图14为气流阻尼部件的立体结构示意图。

图中：

10-吸嘴；11-第一吸口；12-通气孔；13-限位台；30-主轴机构；31-第一主轴；311-第一止挡台；312-套用挡圈；32-第二主轴；321-第二止挡台；33-导向轴；331-轴用挡圈；40-环状部件；41-拾取面；42-下环板；421-镂空部；422-阶梯部；423-避让槽；424-豁口；43-上环板；44-围板；45-环状空间；46-第二吸口；46’-第二吸口；46’’-第二吸口；50-第一弹簧；60-预紧部件；61-弹性单元；611-弹性环板；612-主体部；70-气体流路；81-环形沟槽；82-导气孔；90-气流阻尼部件；91-锥形篮；911-指状过气孔；92-内层部件；921-指状弹片；100-电子元件；200-印制电路板；300-胶体； 20-弹性部件；21-作动平板；22-导向套；23-立板；24-第二弹簧； 20’-弹性部件；21’-笼状部件；211’-弹性环； 20’’-弹性部件；21’’-弹性条；211’’-平整部；212’ ’-弯折部；22’’-环体。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

本发明的实施例公开了一种贴片装置，该贴片装置装设于贴片机的底部，该贴片装置借由贴片机的驱动机构驱动进行竖直运动和水平运动，以及利用贴片机的气体***（至少包括负压***）而实现对电子元件100的拾取、运送及贴装。

如图1至图4所示，该贴片装置包括：吸嘴10、主轴机构30、气体流路70、第一弹簧50、环状部件40以及弹性部件（图1至图4示出的是下文的实施例1所提供的一种结构的弹性部件20，当然，该弹性部件还可以是下文的实施例2所提供的如图7所示的一种结构的弹性结构20’，该弹性部件还可以是下文的实施例3所提供的如图10所示的一种结构的弹性结构20’’，或者，该弹性部件还可以是未在说明书附图的所有附图中示出的结构）。

吸嘴10配置成管状结构，即，吸嘴10具有轴向贯通的内孔；主轴机构30配置成内部具有轴向贯通的内孔；吸嘴10的上端自主轴机构30的下端伸入至主轴机构30中，并使得吸嘴10能够相对于主轴机构30进行轴向滑动；如此，主轴机构30的内孔与吸嘴10的内孔连通，吸嘴10的内孔与主轴机构30的内孔形成为气体流路70；主轴机构30的上端连接至贴片机的主体设备，且负压***通过气道或气管连接至主轴机构30的上端，从而使得气体流路70的上端连接至负压***，在负压***向气体流路70抽吸气体而使得气体流路70内形成负压状态后，吸嘴10的下端口（即，气体流路70的下端）能够拾取（吸附）电子元件100，因而，吸嘴10的下端口形成吸嘴10的吸口（或称气体流路70的吸口） ，不妨将该吸口称为第一吸口11。优选地，通过在吸嘴10的上部与主轴机构30的内孔之间设置密封圈而能够避免在气体流路70处于负压状态时，外界气体通过吸嘴10与主轴机构30之间进入到气体流路70中。

第一弹簧50设置于主轴机构30与吸嘴10之间，已知地，该第一弹簧50用于在吸嘴10拾取电子元件100以及在吸嘴10安装电子元件100时提供一定程度的缓冲，并在安装电子元件100时提供用于使电子元件100贴装于印制电路板200的胶体300（如，焊膏）上的安装力。如图2所示，具体地，吸嘴10的上端形成有径向外扩的限位台13，主轴机构30的内孔形成有第一止挡台311，限位台13抵靠于第一止挡台311上以避免吸嘴10的上端从主轴机构30的下端脱出，第一弹簧50设置于吸嘴10的上方的主轴机构30的内孔中，在主轴机构30的内孔中装设有套用挡圈312，第一弹簧50介于套用挡圈312与吸嘴10的上端之间，并使得第一弹簧50具有一定的压缩量，如此，第一弹簧50为吸嘴10提供弹力，在吸嘴10将电子元件100贴装于印制电路板200时，该弹力用于提供安装力，而在吸嘴10拾取电子元件100而离开元件供应***后以及吸嘴10将电子元件100贴装于印制电路板200而离开印制电路板200后，该弹力用于使吸嘴10重新伸出而复位。

如图3和图4所示，环状部件40设置于吸嘴10的下端，具体地，该环状部件40包括下环板42、上环板43以及筒状的围板44，上环板43位于下环板42的上方并与下环板42同轴，围板44介于两个环板的边缘之间；吸嘴10的下端自上环板43的中心孔伸入至下环板42的中心孔，从而使环状部件40的内部形成环状内腔。吸嘴10的下端面位于下环板42的环状底面以上或者与环状底面齐平，环状底面环绕吸嘴10的第一吸口11，在第一吸口11拾取电子元件100后，电子元件100贴附于环状底面，如此，该环状底面为贴片装置的拾取面41。因而，该贴片装置适用于拾取面41积大于吸嘴10的下端面的电子元件100。

在吸嘴10穿设环状部件40的轴段上（即，吸嘴10位于环状内腔内的轴段上）开设有径向贯通且周向排布的多个通气孔12，该通气孔12使得环状内腔与气体流路70连通，如此，在负压***将气体流路70抽吸成负压状态时，环状内腔也被抽吸成负压状态。优选地，将通气孔12配置成轴向延伸的长孔以用于降低气流经过通气孔12的阻力。如图3所示，在第一吸口11***的拾取面41所在区域设置第二吸口（图3示出的是下文的实施例1所提供的一种结构和位置的第二吸口46，当然，该第二吸口还可以是下文的实施例2所提供的如图7所示的一种结构和位置的第二吸口46’，该第二吸口还可以是下文的实施例3所提供的如图10所示的一种结构和位置的第二吸口46’’，或者，该第二吸口还可以是未在说明书附图的所有附图中示出的结构），该第二吸口包括多个，多个第二吸口周向均布，在负压***将气体流路70抽吸成负压状态后，第一吸口11从电子元件100的中部吸附电子元件100，第二吸口从电子元件100的中部的***吸附电子元件100，从而，第一吸口11与第二吸口配合而拾取电子元件100，从而能够对电子元件100施加均衡的拾取力，尤其适用于对较大面积的电子元件100的拾取。

在本发明中，环状部件40的至少两个作用是：一是形成位于吸嘴10***的拾取面41以适配于拾取面41积较大的电子元件100；二是便于构造出用于拾取电子元件100的第二吸口，以用于为电子元件100提供更加均衡的拾取力。

弹性部件被配置成能够在轴向方向上通过复位与屈服而伸缩，该弹性部件布置在吸嘴10的***并环绕吸嘴10，且弹性部件被固定在环状部件40的环状内腔中。将弹性部件的轴向上的尺寸配置成：如图3所示，在自然状态下，即，在未屈服状态下，弹性部件的底部穿过下环板42而位于拾取面41以下，即，在自然状态下，弹性部件具有位于拾取面41以下的凸出部分，并使得该凸出部分的底面位于同一平面，且使得凸出部件的底面距离拾取面41的距离大于预设距离。该预设距离的设定规则是：该预设距离是使得拾取面41离开已被贴装于印制电路板200上的电子元件100而不产生“跟随”现象的距离，即，该预设距离为等于或大于“跟随”距离的距离值。

将弹性部件的屈服时机配置成：在驱动机构驱动贴片装置下移而与电子元件100接触过程中，弹性部件首先屈服而后第一弹簧50才屈服，可通过将弹性部件的整体刚度设计成小于第一弹簧50的整体刚度而达到这一目的。

下面介绍一下上述结构的贴片装置在从元件供应***拾取电子元件100以及将电子元件100贴装于印制电路板200的工作过程。

拾取电子元件100的过程：驱动机构驱动贴片装置而使得处于伸出状态的吸嘴10运动至元件供应***的电子元件100的上方，并使拾取面41与电子元件100对正；然后，驱动机构驱动贴片装置下移而使得拾取面41下移，在下移过程中，位于拾取面41下方的弹性部件的凸出部分首先与电子元件100接触，由于弹性部件先于第一弹簧50屈服，凸出部分随着拾取面41的下移而回缩，并在拾取面41接触电子元件100时，凸出部分回缩于拾取面41以上；在拾取面41与电子元件100接触后，第二弹簧24开始屈服，吸嘴10相对于主轴机构30回缩，并且，在拾取面41与电子元件100接触后，负压***将气体流路70抽吸成负压状态，从而使得第一吸口11和第二吸口同时吸附、拾取电子元件100；随后，驱动机构驱动贴片装置上移，此时，吸嘴10相对于主轴机构30再次伸出，并在伸出至最大量时，拾取面41拾取着电子元件100离开元件供应***，拾取动作完成。

在拾取电子元件100的过程中，由于弹性部件首先与电子元件100接触并先于第一弹簧50屈服，因而，弹性部件能够在一定程度上降低第一弹簧50因存在一定抗屈服能力所导致的对电子元件100的冲击，相比于仅利用弹簧（第一弹簧50）对电子元件100的接触进行缓冲的情况，本发明所提供的贴片装置在拾取电子元件100的过程中对电子元件100的缓冲效果更佳。

贴装电子元件100的过程：驱动机构驱动贴片装置而使得拾取着电子元件100的拾取面41运动至印制电路板200的待需安装位置的上方，并使得电子元件100与待需安装位置对正；然后，驱动机构驱动贴片装置下移而使得拾取着电子元件100的拾取面41下移，在下移过程中，位于拾取面41下方的电子元件100与印制电路板200接触，然后，第一弹簧50屈服而使得吸嘴10相对于主轴机构30回缩，第一弹簧50对吸嘴10的弹力增大，从而使得拾取面41对电子元件100的压力增大，从而为电子元件100提供安装力，在吸嘴10回缩过程中，负压***撤销对气体流路70的抽吸，并可通过使气体流路70与大气连通而将气体流路70内的负压状态撤销，在吸嘴10回缩至使得拾取面41对电子元件100的安装力达到设定安装力后，驱动机构驱动贴片装置上移，随后，贴片装置的上移，吸嘴10重新伸出，在吸嘴10伸出至最大量后，拾取面41离开电子元件100，在拾取面41离开电子元件100时，如图6所示，弹性部件的下部以始终压靠电子元件100的方式重新凸出于拾取面41的下方，直至完全凸出，随后，弹性部件的底部也离开电子元件100，贴装动作完成。

在贴装过程中，弹性部件尤其重要的是：如图6所示，由于弹性部件的凸出部分的底面距离拾取面41的距离大于预设距离，而预设距离是使得电子元件100不发生“跟随”现象的距离，因而，在弹性部件离开电子元件100时，只要气体流路70中不处于负压状态，电子元件100便不会发生“跟随”现象，从而可不必在拾取面41离开电子元件100过程中向电子元件100提供过大的气流，从而能够有效降低电子元件100的发生漂移现象的概率。

另外，在基于本发明的贴片装置的结构和工作原理而配置的新的贴片机中，可不必在气体***中再设置正压***，而仅需要构造负压***并构造与大气连通的管路即可，这不但能够有效降低成本，且能够避免阀在正压***与负压***中切换所导致的噪音及容易损坏的后果。

本发明通过如下实施例提供了几种结构形式的弹性部件。

实施例

如图3和图4所示，在本实施例中，拾取面41上开设有贯通至环状内腔的多个扇形的镂空部421，多个镂空部421周向排布，每个镂空部421的***均形成有阶梯部422。

弹性部件20包括：导向套22、作动平板21以及第二弹簧24。导向套22位于环状内腔中并套设于吸嘴10外，且能够相对于吸嘴10轴向滑动。作动平板21包括多个，每个作动平板21构造成与镂空部421的外形匹配且尺寸稍小于镂空部421的扇形结构，多个作动平板21周向排布并与多个镂空部421一一对应，每个作动平板21的径向内端通过立板23连接至导向套22，多个作动平板21的底面位于同一平面。第二弹簧24设置于环状内腔并套设于吸嘴10外以用于向下推抵导向套22而使得作动平板21凸出于拾取面41而形成凸出部分。在拾取面41朝下运动而与待被拾取的电子元件100接触的过程中，第二弹簧24先于第一弹簧50屈服从而作动平板21回缩于拾取面41以上而受阶梯部422止挡。

第二吸口46开设于每个作动平板21上，具体地，该第二吸口46包括径向延伸的长条孔以及位于长条孔两侧的圆孔。

在拾取电子元件100的过程中，凸出于拾取面41的作动平板21的下板面首先与电子元件100接触并随后回缩，在将气体流路70抽吸成负压状态后，位于作动平板21上的第二吸口46与第一吸口11配合而同步拾取电子元件100。

这种结构的弹性部件20的优势在于：

1、在电子元件100被拾取后，由于第二吸口46开设于作动平板21上，作动平板21不会对电子元件100施加顶推，从而能够有效降低电子元件100因受机械力（顶推力为机械力）而产生变形。因而，安装有该结构类型的弹性部件20更适合拾取、吸附面（面积）厚比较大的薄电子元件100。

2、由于该结构的弹性部件20因第二弹簧24复位、屈服而使得作动平板21伸、缩，因而，所有作动平板21的底面位于同一平面的精度较高，且在与电子元件100接触时，电子元件100所受的压力非常均衡。

应该说明的是：在能够为开设第二吸口46提供足够的面积前提下，尽量减小作动平板21的宽度，并尽量增加作动平板21周向排布的数量。

实施2

如图7至图9所示，在本实施例中，拾取面41上开设有贯通至环状内腔的多个避让槽423，多个避让槽423周向排布，每个避让槽423均沿径向延伸。

弹性部件20’包括笼状部件21’，笼状部件21’设置于环状内腔中且笼状部件21’的上端固定于环状内腔的顶壁；笼状部件21’包括周向排布的多个弹性环211’，弹性环211’在对应于笼状部件21’的径向内壁和径向外壁的区域均朝对侧内凹，以使得弹性环211’能够在轴向上弹性伸缩；多个弹性环211’的下部分别对应通过避让槽423而伸出拾取面41，多个弹性环211’的下部的底面位于同一平面；在拾取面41朝下运动而与待被拾取的电子元件100接触的过程中，笼状部件21’先于第一弹簧50屈服而使弹性环211’回缩于拾取面41以上。

在拾取电子元件100的过程中，凸出于拾取面41的周向排布的弹性环211’的底面首先与电子元件100接触，并借由笼状部件21’的内凹区域而屈服，从而回缩于拾取面41以上，在将气体流路70抽吸成负压状态后，位于拾取面41上的第二吸口46’与第一吸口11配合而同步拾取电子元件100。

在贴装电子元件100过程中，在拾取面41离开电子元件100后，弹性环211’的底面压靠电子元件100，在弹性环211’完全复位后，弹性环211’的底部离开电子元件100。

这种结构的弹性部件20’的优势在于：

1、在贴装电子元件100时，弹性环211’离开电子元件100时，弹性环211’因与电子元件100的相对应的面积小，从而，两者之间的空隙容易被空气及时补偿。

2、该结构的弹性部件20’能够提供相对较大的弹力及抗屈服能力，因而，更适合于吸取厚度相对较大的电子元件100。

实施例

如图10至图12所示，在本实施例中，拾取面41上开设有贯通至环状内腔的多个豁口424，多个豁口424周向排布，每个豁口424均径向延伸。

弹性部件20’’包括环体22’’以及与环体22’’一体成型且周向排布的多个弹性条21’’，每个弹性条21’’均径向延伸；环体22’’套设于吸嘴10外并固定于环状内腔的底壁，多个弹性条21’’分别与多个豁口424一一对应；每个弹性条21’’均具有位于径向远端的平整部211’’以及介于平整部211’’与环体22’’之间的向下弯折的弯折部212’ ’，弯折部212’ ’使得平整部211’’凸出于拾取面41而形成凸出部分；周向排布的弹性条21’’的平整部211’’的底部位于同一平面。在拾取面41朝下运动而与待被拾取的电子元件100接触的过程中，弹性条21’’先于第一弹簧50屈服从而弹性条21’’回缩于拾取面41以上；第二吸口46’’开设于每相邻的两个豁口424之间的拾取面41上。

该结构的弹性部件20’’的优势在于：该弹性部件20’’制造简单、所占用空间较小。

如图5并结合图1和图2所示，本发明还提供一种优选结构的主轴机构30，该优选结构的主轴机构30能够检测吸嘴10的回缩过程中所受到的阻尼是否符合预设要求。

该主轴机构30包括：第一主轴31、第二主轴32、导向轴33以及预紧部件60。第一主轴31位于第二主轴32的下端，吸嘴10的上端伸入至第一主轴31中，上述的第一弹簧50也设置于第一主轴31中。

导向轴33的下端以螺纹配合的方式连接至第一主轴31的上端，导向轴33的上端自第二主轴32的下端伸入至第二主轴32中；预紧部件60套设于导向轴33上并介于第一主轴31与第二主轴32之间；在第一主轴31的上端装设有轴用挡圈331，在第二主轴32的内孔壁上开设有第二止挡台321，轴用挡圈331止挡于第二止挡台321上，如此，第一主轴31通过导向轴33而与第二主轴32形成装配关系，并将导向轴33加工成精度较高的光面，从而能够使得导向轴33能够以较小阻尼相对于第二主轴32轴向滑动。

预紧部件60套设于导向轴33上并介于第二主轴32与第一主轴31（或称导向轴33的阶梯端面）之间，该预紧部件60配置成能够进行伸缩，即，在受到一定压力时而屈服以产生压缩，而并在该一定压力撤销后复位。将预紧部件60的屈服时机（即发生压缩变形的时机）配置成：当在吸嘴10受压回缩过程中所受到的最大阻尼大于预设阻尼时，预紧部件60屈服。该预设阻尼基于对电子元件100进行安装所需的安装力确定，电子元件100的安装力取决于第一弹簧50的弹力以及吸嘴10在回缩时，吸嘴10与第一主轴31的内孔之间的摩擦力之和（在正常状态下，该摩擦力很小，远小于第一弹簧50的贴哪里）。因而，电子元件100所需的安装力可以作为预设阻尼。如此，当预紧部件60屈服时，说明拾取面41对电子元件100的实际安装力已超过了所要求的安装力，实际安装力超过所要求安装力时容易对电子元件100和/或印制电路板200造成损伤。而基于预紧部件60的屈服可检测实际安装力是否超出所要求的安装力。

应该说明的是：由于弹簧（即，第一弹簧50）在按要求完成弹力设定后，在使用过程中，弹簧的弹力通常不会增加，因而，若预紧部件60发生屈服，则说明吸嘴10与第一主轴31之间增加了较大的摩擦力，说明吸嘴10与第一主轴31之间的配合可能因长期使用、缺少润滑或者混入灰尘而失效。因而，通过预紧部件60的屈服还能进一步检测吸嘴10与主轴机构30的配合关系是否失效，是否需要进行更换、检修。

通过视觉监测预紧部件60是否屈服不但会增大主轴机构30所占用的空间，而且因主轴机构30为运动部件导致监测不够准确。

在本发明中，在导向轴33位于第二主轴32的内孔的轴段的外周面上开设有环形沟槽81，在第二主轴32的两侧开设有径向贯通的两个导气孔82，两个导气孔82位于环形沟槽81的上方并紧靠环形沟槽81，并将环形构造的结构构造成截面为上宽下窄的楔形截面的结构。将两个导向孔连接至气路中，该气路用于提供正压力或负压力，例如，该气路连接至上述的负压***，并在该气路中装设用于检查气流的流量是否发生变化的流量传感器（或者压力传感器）。如此，在预紧部件60屈服，导向套22上移而使得环形沟槽81上移而将两个导向孔连通后，此时，传感器通过检测到气路内的气流（气压）变化而获知预紧部件60产生屈服的信息，将该信息传递至控制中心，因而能够时刻检测贴片装置对电子元件100的安装力是否满足要求以及相关部件是否需要更换或维修。将环形沟槽81的截面设置成楔形面的优势在于：环形沟槽81在仅通过上部将两个导气孔82导通后，气路中的气流（压力）便可产生较大变化，从而提供了检测的灵敏度。

在一些优选结构中，如图5所示，预紧部件60包括轴向叠置的多个弹性单元61，弹性单元61呈环形结构，弹性单元61包括环状的主体部612以及与主体部612一体成型的位于主体部612径向外侧的两个弹性环211’板611，两个弹性环211’板611之间具有弹性变形间隙。这种结构的优势在于：可通过增加或减少弹性单元61的数量可调节在受同一压力值下的屈服量。

在一些优选结构中，第二主轴32的下端的外周面上套设有调节螺母，通过旋拧调整螺母以调节预紧部件60的压缩量，以用于与第一弹簧50配合满足不同电子元件100对安装力的要求，例如，若某类电子元件100要求较大的安装力，可通过提高第一弹簧50的弹性系数以及增加对预紧部件60的压缩量来进行配合。

如图13和图14所示，本发明还提供了气流阻尼部件90，该气流阻尼部件90作为选配部件选择性地安装于气体流路70中，具体而言，当上述的贴片装置安装于配备了正压***而不存在与大气连通的管路的传统的贴片机上时，此种状态下，气流阻尼部件90需安装在主轴机构30的气体流路70中。该气流阻尼部件90包括：锥形篮91和内层部件92，锥形篮91外周面上开设有周向排布的多个指状过气孔911；内层部件92设置于锥形篮91中，内层部件92具有周向排布的多个指状弹片921，多个指状弹片921间隔的封堵指状过气孔911，以使得每相邻的两个指状过气孔911的其中一个处于关闭状态，其中另一个处于打开状态。

在利用负压***抽吸气体流路70而用于将吸嘴10处的气体流路70抽吸成负压状态时，内层部件92的所有指状弹性变形而将被封堵的指状过气孔911打开，如此，该气流阻尼部件90不会或较小的阻碍负压***的抽吸效率。并且，通过将气体阻尼部件设置成锥形结构，从而增加了气流通过该区域的截面，从而能够完全避免因设置了气流阻尼部件90导致抽吸负载增大，抽吸效率降低。

在贴装过程中，拾取面41离开电子元件100过程中，正压***向气体流路70供入压力气体，此时，气体阻尼部件上的一半指状过气孔911被指状弹片921重新封堵，从而能够有效对气体进行节流，从而使得气体阻尼部件下游的气体流路70仅有部分气流进入而用于补偿负压，从而，在拾取面41处仅会喷出流速较低的气流。因而，本发明还可应用于传统的贴片机上而无需对贴片机的气体***进行改造。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种贴片装置，其特征在于，包括：

主轴机构，其连接至驱动机构；

吸嘴，其设置于所述主轴机构的下端，并能够相对于所述主轴机构伸缩；

第一弹簧，其设置于所述吸嘴与所述主轴机构之间；

气体流路，其形成于所述主轴机构与所述吸嘴的内部，所述气体流路贯通至所述吸嘴的下端而使所述吸嘴的下端形成第一吸口，负压***连接至气体流路以用于择机地将气体流路抽吸成负压状态；

环状部件，其具有环状内腔以及环状底面，所述吸嘴的下端穿设所述环状部件的中心孔而贯通至所述环状底面，从而所述环状底面围绕所述第一吸口而形成为拾取面，所述吸嘴穿设所述环状部件的轴段上开设有径向贯通的通气孔，所述通气孔用于使所述环状内腔与所述气体流路连通，所述拾取面所在的区域形成有与所述环状内腔连通的第二吸口；

弹性部件，其均布于所述吸嘴的下端的***，所述弹性部件具有凸出于所述拾取面的下方并周向环绕的凸出部分，周向环绕的所述凸出部分的底部位于同一平面且相对于所述拾取面的凸出距离大于预设距离；

在拾取面朝下运动而与待被拾取的电子元件接触过程中，所述弹性部件先于所述第一弹簧屈服从而所述凸出部分从拾取面的下方回缩于所述拾取面的上方；

在拾取面朝上运动而与已被放置的电子元件分离的过程中，所述弹性部件复位而使得所述凸出部分重新凸出于所述拾取面，并在凸出过程中，所述凸出部分处于压靠电子元件的状态。

2.根据权利要求1所述的贴片装置，其特征在于，所述拾取面上开设有贯通至所述环状内腔的多个镂空部，多个所述镂空部周向排布，每个所述镂空部的***均形成有阶梯部；

所述弹性部件包括：

导向套，其位于所述环状内腔中并套设于所述吸嘴外，且能够相对于所述吸嘴轴向滑动；

作动平板，其包括多个，多个所述作动平板周向排布并与多个所述镂空部一一对应，每个所述作动平板的径向内端通过立板连接至所述导向套，多个所述作动平板的底面位于同一平面；

第二弹簧，其设置于所述环状内腔中并套设于所述吸嘴外以用于向下推抵所述导向套而使得所述作动平板凸出于所述拾取面而形成所述凸出部分；

在拾取面朝下运动而与待被拾取的电子元件接触的过程中，所述第二弹簧先于所述第一弹簧屈服从而所述作动平板回缩于所述拾取面以上而受所述阶梯部止挡；

所述第二吸口开设于所述作动平板上。

3.根据权利要求1所述的贴片装置，其特征在于，所述拾取面上开设有贯通至所述环状内腔的多个避让槽，多个所述避让槽周向排布，每个所述避让槽均沿径向延伸；

所述弹性部件包括笼状部件，所述笼状部件设置于所述环状内腔中且所述笼状部件的上端固定于所述环状内腔的顶壁；所述笼状部件包括周向排布的多个弹性环，所述弹性环在对应于所述笼状部件的径向内壁和径向外壁的区域均朝对侧内凹，以使得所述弹性环能够在轴向上弹性伸缩；多个所述弹性环的下部分别对应通过所述避让槽而伸出所述拾取面，多个所述弹性环的下部的底面位于同一平面；

在拾取面朝下运动而与待被拾取的电子元件接触的过程中，所述笼状部件先于所述第一弹簧屈服而使所述弹性环回缩于所述拾取面以上；

所述第二吸口开设于每相邻的两个所述避让槽之间的所述拾取面上。

4.根据权利要求1所述的贴片装置，其特征在于，所述拾取面上开设有贯通至所述环状内腔的多个豁口，多个所述豁口周向排布，每个所述豁口均径向延伸；

所述弹性部件包括环体以及与所述环体一体成型且周向排布的多个弹性条，每个所述弹性条均径向延伸；

所述环体套设于所述吸嘴外并固定于所述环状内腔的底壁，多个所述弹性条分别与多个所述豁口一一对应；

每个所述弹性条均具有位于径向远端的平整部以及介于所述平整部与所述环体之间的向下弯折的弯折部，所述弯折部使得所述平整部凸出于所述拾取面而形成所述凸出部分；周向排布的所述弹性条的平整部的底面位于同一平面；

在拾取面朝下运动而与待被拾取的电子元件接触的过程中，所述弹性条先于所述第一弹簧屈服从而所述弹性条回缩于所述拾取面以上；

所述第二吸口开设于每相邻的两个所述豁口之间的拾取面上。

5.根据权利要求1所述的贴片装置，其特征在于，所述主轴机构包括第一主轴和第二主轴；所述第一主轴位于所述第二主轴的下方；所述吸嘴的上端伸入至所述第一主轴中并能够相对于所述第一主轴伸缩；所述第一弹簧设置于所述第一主轴中而向下推抵所述吸嘴；其中：

所述第一主轴与所述第二主轴之间设置有在轴向上屈服的预紧部件，将所述预紧部件的屈服时机配置成：当在所述吸嘴受压回缩过程中所受到的最大阻尼大于预设阻尼时，所述预紧部件屈服；

所述第一主轴的上端设置有导向轴，所述导向轴伸入至所述第二主轴中，所述导向轴位于所述第二主轴的轴段的外周面上开设有环形沟槽；所述第二主轴的两侧开设有径向贯通的两个导气孔，两个所述导气孔位于所述环形沟槽的上方，两个导气孔连接于具有气体检测传感器的气路中；

在所述预紧部件屈服时，所述导向轴上移而使得所述环形沟槽将两个所述导气孔连通。

6.根据权利要求5所述的贴片装置，其特征在于，所述预紧部件包括轴向叠置的多个弹性单元，所述弹性单元呈环形结构，所述弹性单元包括环状的主体部以及与所述主体部一体成型的位于所述主体部径向外侧的两个弹性环板，两个所述弹性环板之间具有弹性变形间隙。

7.根据权利要求5所述的贴片装置，其特征在于，将所述环形沟槽构造成上宽下窄的楔形截面的结构。

8.根据权利要求5所述的贴片装置，其特征在于，所述第二主轴的下端的外周面上套设有调节螺母，通过旋拧调整螺母以调节所述预紧部件的压缩量。

9.根据权利要求1所述的贴片装置，其特征在于，所述气体流路中选择性地装设有气流阻尼部件；所述气流阻尼部件包括：

锥形篮，其外周面上开设有周向排布的多个指状过气孔；

内层部件，其设置于所述锥形篮中，所述内层部件具有周向排布的多个指状弹片，多个所述指状弹片间隔的封堵所述指状过气孔，以使得每相邻的两个所述指状过气孔的其中一个处于关闭状态，其中另一个处于打开状态。

10.根据权利要求1所述的贴片装置，其特征在于，所述环状部件包括：下环板、位于所述下环板上方的上环板以及介于所述上环板与所述下环板之间的围板；所述拾取面形成于所述下环板的环形底面。