[實(shí)用新型]一種基于毛細(xì)力的微器件操作裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922108768.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210575891U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常博;王彬開(kāi);趙夢(mèng)凡;周權(quán)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/683
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/683;H01L21/67
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于毛細(xì)力的微器件操作裝置，屬于微操作技術(shù)領(lǐng)域，將液滴生成機(jī)構(gòu)、移動(dòng)操作機(jī)構(gòu)和頂視圖機(jī)構(gòu)均設(shè)置在減振臺(tái)上，在減振臺(tái)上進(jìn)行操作能夠減小外部振動(dòng)對(duì)微器件操作的影響，從而在毛細(xì)力的作用下完成對(duì)微器件的高效、高精度拾取、轉(zhuǎn)移和釋放。通過(guò)計(jì)算機(jī)能夠集成控制微量推進(jìn)泵、工業(yè)相機(jī)及三維電動(dòng)位移平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)微器件操作過(guò)程的自動(dòng)化控制。本實(shí)用新型的基于毛細(xì)力的微器件操作裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于微操作設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于毛細(xì)力的微器件操作裝置。

背景技術(shù)

隨著智能設(shè)備與可穿戴設(shè)備的出現(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了電子產(chǎn)品向微小型化、多功能化、柔性化的方向發(fā)展，人們對(duì)電子產(chǎn)品的質(zhì)量也提出了越來(lái)越高的要求。然而由于尺度效應(yīng)的存在，使得對(duì)微器件的操作變得十分具有挑戰(zhàn)性。目前常見(jiàn)的微操作技術(shù)主要分為接觸式和非接觸式：接觸式微操作方法是基于壓電、真空等。非接觸式的微操作方法則是基于場(chǎng)力，例如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、光、聲波。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中，接觸式微操作方法容易對(duì)微型器件造成損壞，而基于場(chǎng)力的非接觸式微操作裝置易受外部因素干擾，且通常對(duì)器件材料有特殊要求，如基于磁場(chǎng)力，通常需要微器件本身具備磁性或做磁化處理；基于靜電力，會(huì)產(chǎn)生靜電破壞；基于光鑷，會(huì)產(chǎn)生光損傷。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于毛細(xì)力的微器件操作裝置，采用常規(guī)材料和部件，利用非接觸的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)微器件的高效、高精度拾取、轉(zhuǎn)移、釋放。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本實(shí)用新型公開(kāi)的一種基于毛細(xì)力的微器件操作裝置，包括減振臺(tái)，液滴生成機(jī)構(gòu)，移動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，斜視圖機(jī)構(gòu)，控制器以及計(jì)算機(jī)；

所述液滴生成機(jī)構(gòu)包括微量推進(jìn)泵和注射針頭，微量推進(jìn)泵上設(shè)置有第一注射器及第二注射器，使用時(shí)，第一注射器及第二注射器能夠與注射針頭連接；

所述移動(dòng)操作機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)和手動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)，電動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)為XYZ 三維電動(dòng)位移平臺(tái)，手動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)包括XY二維手動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)和XYZ三維手動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)，上述三個(gè)移動(dòng)平臺(tái)均通過(guò)其各自的Y軸移動(dòng)臺(tái)固定在減振臺(tái)上；

注射針頭可拆卸固定在XYZ三維電動(dòng)位移平臺(tái)上，在XY二維手動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)上可拆卸固定有載物臺(tái)；

在所述XYZ三維手動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)上設(shè)有第一顯微鏡頭，在第一顯微鏡頭上可拆卸連接有第一工業(yè)相機(jī)；

所述斜視圖機(jī)構(gòu)，包括第二顯微鏡頭及與其可拆卸相連的第二工業(yè)相機(jī)，以及用于調(diào)整第二顯微鏡頭和第二工業(yè)相機(jī)的位置及角度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

所述控制器與計(jì)算機(jī)電性相連，計(jì)算機(jī)能夠集成控制微量推進(jìn)泵、XYZ三維電動(dòng)位移平臺(tái)、第一工業(yè)相機(jī)及第二工業(yè)相機(jī)作業(yè)。

優(yōu)選地，所述第一顯微鏡頭通過(guò)第一鏡頭夾持器可拆卸固定在所述XYZ三維手動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)上。

優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括安裝在減振臺(tái)上的連接塊，連接塊上設(shè)有支撐桿，第二顯微鏡頭通過(guò)第二鏡頭夾持器連接在支撐桿上。

優(yōu)選地，所述注射針頭設(shè)有若干個(gè)，所述第一注射器及第二注射器能夠通過(guò)不同直徑的塑料軟管與若干個(gè)注射針頭密封連接。

優(yōu)選地，所述注射針頭通過(guò)針頭夾持器固定在XYZ電動(dòng)位移平臺(tái)上。

優(yōu)選地，所述微量推進(jìn)泵上還設(shè)置有手動(dòng)操作面板，能夠利用手動(dòng)輸入的方式對(duì)液體的輸送量與速度進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，所述控制器為四通道伺服控制器，XYZ三維電動(dòng)位移平臺(tái)的三個(gè)馬達(dá)分別接至四通道伺服控制器的其中三個(gè)通道上。