[發(fā)明專利]一種負(fù)壓驅(qū)動(dòng)環(huán)狀微楔形剛毛束吸盤及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110093089.0
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN112850444B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔晶;劉慧敏;楚中毅;孫立寧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué);北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B66C1/02
• 分類號(hào): B66C1/02;B29C39/02;B29C33/38;B29C33/42
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 張德才

1.一種負(fù)壓驅(qū)動(dòng)環(huán)狀微楔形剛毛束吸盤，其特征在于：包括吸盤本體，所述吸盤本體的中部開設(shè)有軸向貫穿的負(fù)壓腔，所述負(fù)壓腔的頂部用于與真空氣路連接；所述吸盤本體為圓柱狀，所述吸盤本體的底面為平整圓環(huán)面，所述負(fù)壓腔為圓柱狀腔體；所述負(fù)壓腔的底部設(shè)置有變形層，所述吸盤本體的底部設(shè)置有環(huán)狀微楔形剛毛束，所述變形層位于所述環(huán)狀微楔形剛毛束的中部，所述變形層為半球狀或圓弧狀拱形結(jié)構(gòu)；

通過負(fù)壓驅(qū)動(dòng)所述吸盤本體的側(cè)壁收縮變形，為所述環(huán)狀微 楔形剛毛束提供切向加載載荷，使所述環(huán)狀微楔形剛毛束受力彎曲，所述環(huán)狀微楔形剛毛束與被黏附目標(biāo)物的接觸面積增大，產(chǎn)生黏附力；

所述負(fù)壓驅(qū)動(dòng)環(huán)狀微楔形剛毛束吸盤能夠拾取平面類物體，所述平面類物體包括晶圓、柔性電路板以及顯示器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓驅(qū)動(dòng)環(huán)狀微楔形剛毛束吸盤，其特征在于：所述環(huán)狀微楔形剛毛束包括多圈微楔形結(jié)構(gòu)，多圈所述微楔形結(jié)構(gòu)呈環(huán)狀陣列分布，每圈的所述微楔形結(jié)構(gòu)均設(shè)置有多個(gè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)壓驅(qū)動(dòng)環(huán)狀微楔形剛毛束吸盤，其特征在于：所述微楔形結(jié)構(gòu)包括第一傾斜面和第二傾斜面，所述第一傾斜面的底部與所述第二傾斜面的底部連接，形成突出尖端；所述第一傾斜面與豎直面的夾角為50°-80°，所述第二傾斜面與豎直面的夾角為20°-60°，單個(gè)所述微楔形結(jié)構(gòu)在豎直方向的高度為40-200μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的負(fù)壓驅(qū)動(dòng)環(huán)狀微楔形剛毛束吸盤，其特征在于：相鄰圈的所述微楔形結(jié)構(gòu)之間形成有凹槽端，相鄰圈的所述微楔形結(jié)構(gòu)依次進(jìn)行連接，或者相鄰圈的所述微楔形結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有30-100μm的間隙。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓驅(qū)動(dòng)環(huán)狀微楔形剛毛束吸盤，其特征在于：所述吸盤本體以及所述環(huán)狀微楔形剛毛束選用液體硅膠材料制成。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的負(fù)壓驅(qū)動(dòng)環(huán)狀微楔形剛毛束吸盤，其特征在于：所述吸盤本體通過模具澆注成型或軟膠3D打印技術(shù)成型；

所述環(huán)狀微楔形剛毛束通過膠水與所述吸盤本體的底部粘貼成一體，或者通過在具有環(huán)狀微楔形結(jié)構(gòu)的模具上澆注液體硅膠，將所述環(huán)狀微楔形剛毛束與所述吸盤本體的底部集成為一體。

7.一種如權(quán)利要求1所述的負(fù)壓驅(qū)動(dòng)環(huán)狀微楔形剛毛束吸盤的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：選取模具材料；

S2：采用機(jī)械加工制備模具，在模具表面加工出環(huán)狀微楔形結(jié)構(gòu)；

S3：將液體硅膠材料澆注在模具上具有環(huán)狀微楔形結(jié)構(gòu)的區(qū)域，進(jìn)行真空脫氣泡處理；

S4：將吸盤本體的底部覆蓋于模具表面上，常溫下待液體硅膠完全固化后，將吸盤本體從模具表面移除后，即可完成吸盤本體與環(huán)狀微楔形剛毛束的一體集成；

或者常溫下待液體硅膠完全固化后，形成環(huán)狀微楔形剛毛束，將環(huán)狀微楔形剛毛束通過膠水粘貼于吸盤本體的底部。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的負(fù)壓驅(qū)動(dòng)環(huán)狀微楔形剛毛束吸盤的制備方法，其特征在于：所述步驟S1中，模具材料采用石蠟、樹脂或金屬材料；

所述步驟S2中，機(jī)械加工采用的刀具為具有微楔形尖端的金剛石刀具。