一种多功能吸嘴及工作方法

技术领域

本发明涉及喷嘴技术领域，具体涉及一种多功能吸嘴及工作方法。

背景技术

随着互联网、大数据、人工智能、高清电视的高速发展，网络带宽不断提升，高清视频会议，云服务，海量数据交换，移动办公等成为更加高效和更加开放的平台，终端设备不断发展，从而促进社会智能化和信息化办公，并对网络带宽及速率的要求也越来越高，人类使用各种方法来提高芯片传输速率。

随着芯片速率的提高，光器件芯片的脆弱性和工艺的要求越来越高，产品生产过程中对工艺要求比较严苛，尤其是在共晶工艺，因为共晶工艺会直接接触芯片，容易造成芯片损坏，严重影响良率，尤其对高速率芯片至关重要，因为高速率芯片价格昂贵，外轮廓结构各种方案形状不一，现有共晶吸嘴由于避免不了压碰芯片发光条，极易造成芯片损坏，从而导致良率损失、成本增加、在现有市场上没有竞争优势，在这种背景下，急需一种能够避免压碰芯片发光条、兼容所有芯片外轮廓的吸嘴。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种多功能吸嘴及工作方法，解决了现有技术中吸嘴工作适应性差的技术问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种多功能吸嘴：包括吸嘴本体、用于驱动吸嘴本体旋转或轴向移动的吸嘴本体驱动装置，吸嘴本体包括吸嘴本体一、吸嘴本体二及设置于吸嘴本体一、吸嘴本体二之间依次叠加的若干开槽调节臂，其中至少三个开槽调节臂可在吸嘴本体一、吸嘴本体二之间独立轴向滑动并锁定于某一位置。

优选，前述的一种多功能吸嘴：还包括开槽调节齿轮，开槽调节臂包括依次叠加的开槽调节臂一、开槽调节臂二、开槽调节臂三，开槽调节臂一、开槽调节臂二、开槽调节臂三均设有齿条，当需要驱动某一开槽调节臂轴向滑动时，开槽调节齿轮与开槽调节臂中对应的齿条啮合。

优选，前述的一种多功能吸嘴：还包括用于调节吸嘴本体一、吸嘴本体二之间间距大小的调节环；

调节环包括调节环一以及调节环二，调节环一连接吸嘴本体一外表面，调节环二连接吸嘴本体二外表面，吸嘴本体一、吸嘴本体二分别设有内锥形段一、内锥形段二，内锥形段一、内锥形段二的横截面外径沿吸嘴本体轴线方向依次增加或减小，调节环一、调节环二分别设有与内锥形段一、内锥形段二外表面相匹配的外锥形段一、外锥形段二；

吸嘴本体二、吸嘴本体一之间具有使吸嘴本体一、吸嘴本体二分别向调节环二、调节环一相贴合的弹性力。

优选，前述的一种多功能吸嘴：吸嘴本体一、吸嘴本体二之间通过导向杆连接，所有开槽调节臂均设有腰型孔，导向杆穿过腰型孔，且开槽调节臂二的两侧通过密封条分别连接开槽调节臂一、开槽调节臂三。

优选，前述的一种多功能吸嘴：当吸嘴本体作用于作业对象时，至少一个开槽调节臂与作业对象不接触，并使吸嘴本体的作业对象端形成避开作业对象待防护位置的槽口。

优选，前述的一种多功能吸嘴：齿条包括依次设置于开槽调节臂一、开槽调节臂二、开槽调节臂三的齿条一、齿条二、齿条三，齿条一、齿条二、齿条三相对于吸嘴本体的高度依次增加。

优选，前述的一种多功能吸嘴：吸嘴本体驱动装置包括用于驱动吸嘴本体轴心为圆心旋转的旋转调节齿轮以及用于驱动吸嘴本体轴向滑动的大小调节齿轮；

嘴本体一通过旋转调节齿面啮合于旋转调节齿轮，吸嘴本体二通过大小调节齿面啮合于大小调节齿轮。

一种多功能吸嘴的工作方法，其特征在于：

当吸嘴与作业对象接触时，至少一个开槽调节臂与作业对象不接触，并使吸嘴本体的作业对象端形成避开作业对象待防护位置的槽口；

当待防护位置的宽度发生变化时，调节开槽调节臂或吸嘴本体一、吸嘴本体二之间的距离，并使槽口宽度不小于待防护位置的宽度；

当作业对象与吸嘴本体的中心轴线发生偏移时，将距离作业对象相对较近的开槽调节臂向远离作业对象的方向调整，并使槽口避开待防护位置；

当待防护位置的轨迹发生变化时，旋转吸嘴本体，并使槽口中心线的角度与作业对象待防护位置的轨迹相匹配。

优选，前述的一种多功能吸嘴的工作方法：当作业对象与吸嘴本体之间的距离发生变化时，在吸嘴本体内孔径不变的前提下，将吸嘴本体与作业对象之间的距离调节至预设范围。

本发明所达到的有益效果：

相对于现有技术，本发明吸嘴共晶时能够避开芯片发光条，不会压伤芯片发光条等关键部位。其中槽口的宽度、深度、相对于吸嘴本体的偏移位置均可进行调节，并且吸嘴本体采用可旋转的设计，当来料芯片倾斜时，通过旋转吸嘴就可以校正芯片位置。

本发明吸嘴生产效率高，一个吸嘴可以兼容多个吸嘴生产使用，减少换吸嘴调设备的时间。本发明吸嘴成本低，一个吸嘴可以抵多个吸嘴使用，当更换不同的作业对象时，只需处于在本发明槽口的调节范围内均可适用。

附图说明

图1是本发明整体结构抽测图一；

图2是本发明整体结构抽测图二；

图3是本发明调节环一结构图；

图4是本发明开槽调节臂二结构图；

图5是本发明吸嘴本体的轴向剖视图；

图6是本发明吸嘴本体的局部放大图一（槽口开启至最大状态）；

图7是本发明吸嘴本体的局部放大图二（槽口向吸嘴本体二方向倾斜）；

图8是本发明吸嘴本体的局部放大图三（槽口向吸嘴本体一方向倾斜）；

图9是本发明吸嘴本体的局部放大图死（槽口开启至最小状态）；

图10是本发明吸嘴本体自旋转工作过程示意图；

附图标记的含义：1-调节环一；2-开槽调节臂一；3-开槽调节臂二；4-开槽调节臂三；5-调节环二；6-吸嘴本体二；7-吸嘴本体一；8-旋转调节齿轮；9-大小调节齿轮；10-开槽调节齿轮；11-外锥形段一；12-导向杆；21-齿条一；31-齿条二；32-密封条；33-腰型孔；41-齿条三；51-外锥形段二；61-大小调节齿面；62-内锥形段二；71-旋转调节齿面；72-内锥形段一；81-齿轮支架一；91-齿轮支架二；101-齿轮支架三；13-槽口；14-作业对象；15-待防护位置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图9所示：本实施例公开了一种多功能吸嘴：包括吸嘴本体、用于驱动吸嘴本体旋转或轴向移动的吸嘴本体驱动装置，吸嘴本体包括吸嘴本体一7、吸嘴本体二6及设置于吸嘴本体一7、吸嘴本体二6之间依次叠加的若干开槽调节臂，其中至少三个开槽调节臂可在吸嘴本体一7、吸嘴本体二6之间独立轴向（吸嘴本体的轴向）滑动并锁定于某一位置，所谓独立轴向滑动，是指任何一个开槽调节臂均可单独轴向滑动，并且当该开槽调节臂轴向滑动时，不会带动其他开槽调节臂移动，具体可采用如下方式：

本实施例以三个开槽调节臂为例进行详细说明：

三个开槽调节臂包括依次叠加的开槽调节臂一2、开槽调节臂二3、开槽调节臂三4，其中开槽调节臂二3的中心与喷嘴本体的中心轴线重合。开槽调节臂一2、开槽调节臂二3、开槽调节臂三4均设有齿条。齿条包括依次设置于开槽调节臂一2、开槽调节臂二3、开槽调节臂三4的齿条一21、齿条二31、齿条三41，其中齿条一21、齿条二31、齿条三41相对于吸嘴本体的高度依次增加。当需要驱动某一开槽调节臂轴向滑动时，通过开槽调节齿轮10驱动开槽调节臂中对应的齿条。其中，开槽调节齿轮10可通过齿轮支架三101进行支撑。当驱动其中一个开槽调节臂时，其余开槽调节臂处于锁定状态，具体锁定方式本领域技术人员可根据现有技术进行合理设计，例如，通过夹紧气缸夹持不需要调节的开槽调节臂，或者可以在齿轮支架三101上设置三个开槽调节齿轮10，三个开槽调节齿轮10可独立旋转，并分别与齿条一21、齿条二31、齿条三41啮合，当不需要调节开槽调节臂时，相应的开槽调节齿轮10处于制动状态，而对于三个开槽调节齿轮10的单独控制可采用现有技术中的任意方式。

为了满足不同尺寸作业对象的要求，本实施例还包括用于调节吸嘴本体一7、吸嘴本体二6之间间距大小的调节环。

调节环包括调节环一1以及调节环二5，调节环一1连接吸嘴本体一7外表面，调节环二5连接吸嘴本体二6外表面。如图5所示：吸嘴本体一7、吸嘴本体二6分别设有内锥形段一72、内锥形段二62，内锥形段一72、内锥形段二62的横截面外径沿吸嘴本体轴线方向依次增加或减小，也就是说：内锥形段一72、内锥形段二62的外表面面呈锥形，调节环一1、调节环二5分别设有与内锥形段一72、内锥形段二62外表面相匹配的外锥形段一11、外锥形段二51。另一方面，吸嘴本体二6、吸嘴本体一7之间具有使吸嘴本体一6、吸嘴本体二7分别向调节环二5、调节环一1相贴合的弹性力，该弹性力能够使吸嘴本体二6、吸嘴本体一7之间形成的内通道截面积增加，具体设计时可在开槽调节臂二3的两面设置密封条32（通常是橡胶材质），该密封条32主要有两个作用，一是向吸嘴本体二6、吸嘴本体一7提供使两者距离增加的弹性力，二是当吸嘴本体二6、吸嘴本体一7之间的距离变大时（吸嘴本体内孔直径增加），能够补偿吸嘴本体侧部产生的间隙，使所有开槽调节臂之间以及吸嘴本体二6、吸嘴本体一7能够贴合，继而实现吸嘴本体侧部的密封。

当吸嘴本体作用于作业对象时，至少一个开槽调节臂与作业对象不接触，并使吸嘴本体的作业对象端形成避开作业对象待防护位置的槽口13。

本实施例通常应用于共晶工艺，喷嘴本体通过氮气吸附产品，如图10所示：作业对象14设有条状的发光条，这些发光条就是待防护位置15，在进行共晶工艺时，需要避免吸嘴本体将待防护位置15损坏。

吸嘴本体驱动装置包括用于驱动吸嘴本体轴心为圆心旋转的旋转调节齿轮8以及用于驱动吸嘴本体轴向滑动的大小调节齿轮9，嘴本体一7设有与旋转调节齿轮8相匹配的旋转调节齿面71，吸嘴本体二6设有与大小调节齿轮9相匹配的大小调节齿面61。大小调节齿轮9的轴线最好是垂直于吸嘴本体的轴线，而旋转调节齿轮8的轴线通常是平行于吸嘴本体的轴线。

需要说明的是：当吸嘴本体内孔直径发生变化时，其变化的幅度相对于整个吸嘴本体尺寸来说非常小，完全处于密封条32的弹性范围内，并不会影响旋转调节齿轮8与旋转调节齿面71之间的啮合以及大小调节齿轮9与大小调节齿面61之间的啮合。其次，旋转调节齿面71在轴向方向尺寸较大，当吸嘴本体轴向运动时，旋转调节齿轮8始终能够与旋转调节齿面71啮合，同样，当吸嘴本体旋转时，大小调节齿轮9始终能够与大小调节齿面61啮合。

本实施例还公开了一种多功能吸嘴的工作方法，在工作时，吸嘴依靠吸力作用于工作对象，具体包括以下几种工况：

一：当吸嘴与作业对象接触时，至少一个开槽调节臂与作业对象不接触，并使吸嘴本体的作业对象端形成避开作业对象待防护位置的槽口13，具体如下：

当吸嘴与作业对象接触时，至少一个开槽调节臂与作业对象不接触，并使吸嘴本体的作业对象端形成避开作业对象待防护位置的槽口13，这样当吸嘴吸附作业对象14时，待防护位置15就处于槽口13的内部，吸嘴本体吸附所产生的挤压力就不会损坏到待防护位置15。

二：当待防护位置的宽度发生变化时，调节开槽调节臂或吸嘴本体一7、吸嘴本体二6之间的距离，并使槽口宽度不小于对象待防护位置的宽度，具体如下：

结合图5、图6及图9：当待防护位置15的截面尺寸较大时，三个开槽调节臂均远离作业对象14（图6）。如图9所示：当待防护位置15的外径较小时，开槽调节臂一2、开槽调节臂三4的下端下降至与吸嘴本体一7、吸嘴本体二6下端相齐平的位置，开槽调节臂二3向待防护位置15的方向滑动，形成槽口13，上述过程是通过控制开槽调节臂的活动实现槽口13大小的调节。

除此之外，本实施例还可通过调节吸嘴本体一7、吸嘴本体二6之间的距离实现槽口13大小的调节，但这种调节方式同时也改变了吸嘴本体内孔径的大小，具体是：通过大小调节齿轮9驱动整个喷嘴本体轴向滑动，通过外锥形段一11、外锥形段二51分别相对于内锥形段一72、内锥形段二62轴向滑动实现的。在上述整个喷嘴本体轴向滑动的过程中，所有开槽调节臂以及吸嘴本体一7、吸嘴本体二6之间的相对位置是不变化的，共同构成结构稳定的吸嘴本体。结合图3及图4，在某些实施例中，可通过在吸嘴本体一7、吸嘴本体二6卡合面上设置导向杆12，导向杆12至少可相对于吸嘴本体一7、吸嘴本体二6之一轴向滑动，所有的开槽调节臂均设有腰型孔33，腰型孔33的轴线平行于吸嘴本体的轴线，导向杆12穿过所有开槽调节臂的腰型孔33，这样就不影响开槽调节臂的轴向运动，并且还能够对开槽调节臂进行固定。当吸嘴本体一7、吸嘴本体二6之间的距离发生变化时，导向杆12可相对于吸嘴本体一7、吸嘴本体二6至少一个轴向滑动。

三：结合图7及图8：当吸嘴的作业对象与吸嘴本体的中心轴线发生偏移时，将距离作业对象相对较近的开槽调节臂（调节开槽调节臂一2和开槽调节臂二3或调节开槽调节臂三4和开槽调节臂二3）向远离作业对象的方向调整。当调节开槽调节臂一2和开槽调节臂二3向远离作业对象的方向运动时，开槽调节臂三4的作业对象端与吸嘴本体二6下端相齐平（图8），同样，当调节调节开槽调节臂三4和开槽调节臂二3向远离作业对象的方向运动时，开槽调节臂一2的作业对象端与吸嘴本体一7下端相齐平（图7）。通过上述调节使槽口13避开待防护位置15。也就是说可通过调整非轴心位置的开槽调节臂可实现槽口13的偏移。

四：如图10所示：图10中的E、F、G表示吸嘴本体的运动轨迹，当待防护位置15的轨迹发生变化时，也就是说待防护位置15并非呈直线状态，此时为了保证槽口13的中心线与待防护位置15相匹配，即保证槽口13的中心线平行于待防护位置15轨迹的切线，那么就需要旋转吸嘴本体，并使槽口13中心线的角度与作业对象待防护位置15的轨迹相匹配。图1中的加粗虚线A、图2中的加粗虚线B、图5中的点C以及图6中的加粗虚线D均表示槽口13中心线。

五：当作业对象14与吸嘴本体之间的距离发生变化时，在吸嘴本体内孔径不变的前提下，将吸嘴本体与作业对象14之间的距离调节至预设范围。也就是说，在吸嘴本体轴向运动的过程中，调节环与吸嘴本体同步运动。

相对于现有技术，本发明吸嘴共晶时能够避开芯片发光条，不会压伤芯片发光条等关键部位。其中槽口13的宽度、深度、相对于吸嘴本体的偏移位置均可进行调节，并且吸嘴本体采用可旋转的设计，当来料芯片倾斜时，通过旋转吸嘴就可以校正芯片位置。

本发明吸嘴生产效率高，一个吸嘴可以兼容多个吸嘴生产使用，减少换吸嘴调设备的时间。本发明吸嘴成本低，一个吸嘴可以抵多个吸嘴使用，当更换不同的作业对象时，只需处于在本实施例槽口13的调节范围内均可适用。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。