[发明专利]一种压电超声振动吸附拾取器

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电超声振动吸附拾取器，具体来说，涉及一种利用压电效应的超声振动吸附拾取装置。

 

背景技术

随着科学技术的不断发展，太阳能硅晶片等薄脆晶片材料的应用范围不断扩大，由于晶片材料本身很脆，加之在加工后晶片的厚度很薄，晶片在切割、边缘打磨、研磨、蚀刻、抛光、清洗等生产制造过程中的上下料非常困难，并很容易破损。如果方法不当，加工后的纳米级表面也很容易被破坏。因此，安全、可靠、高效的拾取系统具有重要的作用。

目前脆薄晶片的抓取方式，多采用气体真空吸盘拾取的方式，这种方式存在这下列问题:

1、真空吸盘拾取装置的气源压力不恒定，导致真空吸盘的拾取力不稳定；

2、真空吸盘拾取装置的抓取力峰值过大，偶尔会导致晶片破碎；

3、真空吸盘拾取装置的抓取力不均匀，晶片的被吸附表面受力不均，容易产生晶片破裂；

4、真空吸盘拾取装置的体积大、功耗大、能效低；

5、真空吸盘拾取装置吸气、放气反应时间久，效率低。

发明内容

为了克服使用真空泵导致的体积大、功耗大、能效低、吸附力不均等局限性，本发明提出了一种全新的压电超声振动吸附拾取器，该结构具有体积小、功耗小、响应速度快、性能稳定等优点。

本发明的技术方案是：

    一种超声振动吸附拾取器，包括

    一振动腔体、振动腔体的内部设有一空间作为振动腔，

    一振动盘，置于振动腔的后端，连接在振动腔体的内部，振动盘的后端设有压电陶瓷片，与振动盘粘接为一体，压电陶瓷片与压电超声驱动电源连接，

     一拾取吸盘，连接在振动腔体的前端，与振动腔连通，拾取吸盘的后端还连通有吸气阀和排气阀，拾取吸盘的前端设有一个或多个小型弹性空腔，每个小型弹性空腔都与吸气阀相连通。  

  优选的，所述振动盘通过压紧端盖弹性固定在振动腔体的内部。

 所述拾取吸盘前端设置的弹性空腔，促使吸盘前端唇部与被拾取物表面贴合，形成密闭空腔。所述排气阀与振动腔体下端的内孔之间构成环形排气通道，所述吸气阀与排气阀的内孔之间构成吸气通道，吸气通道和排气通道为变截面的环形缝隙。所述振动腔体与吸气阀、排气阀、振动盘构成封闭的振动腔。

本发明还具有以下优点：

1.本发明所述振动盘采用压电陶瓷驱动。具有振幅大小可调，吸附抓取力可调，结构简单等优点。

2. 在保证吸附抓取力的基础上，可最大限度的减少能源的消耗。 

3.拾取效率高，可是实现瞬间拾取。

4. 应用广泛

本发明不但可以使用于硅晶片等薄脆晶片的的抓取，还可以应用于能源动力、 化学化工、 信息电子、航空航天以及生物工程等较多领域的物体的抓取。

附图说明

图1是本发明的一种压电超声振动吸附拾取器的结构示意图。

图2是本发明的一种压电超声振动吸附拾取器工作时吸气与排气通道的气流示意图。

图3是本发明的一种压电超声振动吸附拾取器的吸气阀的侧视图。

图4是本发明的一种压电超声振动吸附拾取器的吸气阀的仰视图。

图5是本发明的一种压电超声振动吸附拾取器的排气阀的侧视图。

图6是本发明的一种压电超声振动吸附拾取器的排气阀的俯视图。

图中标号说明：1.压电陶瓷片,2.振动盘，3.振动腔，4.吸气阀，5.排气阀，6.振动腔体，7.拾取吸盘，8.压紧端盖。

具体实施方式

实施例1

 结合图1所示，一种压电超声振动吸附拾取器，包括

      一振动腔体6，振动腔体6的内部设有一空间作为振动腔3；

      一振动盘2，置于振动腔3的后端，通过压紧端盖8弹性固定在振动腔体6的内部，振动盘2的后端设有压电陶瓷片1， 压电陶瓷片1与振动盘2粘接为一体组成压电振动盘，压电陶瓷片1连接有压电超声驱动电源；

    一拾取吸盘7，连接在振动腔体6的前端，与振动腔3连通，拾取吸盘7的后端还连通有吸气阀4和排气阀5，拾取吸盘7的前端设有一个或多个小型弹性空腔，每个小型弹性空腔都与吸气阀4相连通。  

拾取吸盘7的前端设置的空腔，与被拾取物表面接触后构成密闭的空腔。拾取吸盘7的后端固定在排气阀的前端面，并与吸气通道连通。