[发明专利]一种基于拉伸共形原理的柔性膜曲面转移机械手

权利要求书

1.一种基于拉伸共形原理的柔性膜曲面转移机械手，该柔性膜曲面转移机械手包括基座(10)、X向伸缩机构(30)、Y向张合机构(40)以及共形曲面吸附盘(20)，其特征在于：

所述X向伸缩机构(30)包括伺服电机(31)以及由曲柄(32)、第一连杆(33)、滑块(34)和直线导轨(35)共同组成的曲柄滑块单元，其中该伺服电机(31)设置在所述基座的上部，并用于驱动与其相连接的所述曲柄(32)；所述直线导轨(35)设置在所述基座的下部，并用于引导所述滑块沿着X轴方向的往返直线运动；所述滑块左右对称地布置安装在该直线导轨(35)之上，并各自通过所述第一连杆(33)与所述曲柄(32)相铰接，由此在所述伺服电机(31)的驱动下沿着X轴方向执行相对直线运动，进而带动整体设置于此滑块上的所述Y向张合机构(40)、所述共形曲面吸附盘(20)实现X轴方向的伸缩运动；

所述Y向张合机构(40)保持对称地设置于各个所述滑块(34)上，且随其一同执行沿着X轴方向的相对直线运动；此外，该Y向张合机构包括安装板(42)、电动推杆(41)、第二连杆(43)和连接块(44)，其中该安装板(42)固定在各滑块(34)的下侧，并沿着Y轴方向延伸；该电动推杆(41)固定安装在各安装板(42)的侧部且同样沿着Y轴方向延伸，并在所述曲柄滑块单元的带动下对所述第二连杆(43)执行直线驱动；该第二连杆(43)分别联接在所述电动推杆的下端，并用于推动各自铰接在所述安装板(42)下端的所述连接块(44)执行转动，进而带动整体设置于此连接块上的所述共形曲面吸附盘(20)实现Y轴方向的张合运动；

所述共形曲面吸附盘(20)包括处于中间部位的工作曲面(21)和处于两侧部位的夹持平面(22)，并用于在执行X轴方向的伸缩运动以及Y轴方向的张合运动过程中相应发生变形，由此吸附目标薄膜(60)并使其随着该共形曲面吸附面的变形而发生形状变化，进而实现此目标薄膜与目标曲面(70)之间的共形贴合。

2.如权利要求1所述的一种基于拉伸共形原理的柔性膜曲面转移机械手，其特征在于，所述共形曲面吸附盘(20)经由吸盘夹持装置(50)整体水平设置于所述连接块(44)之下，该吸盘夹持装置(50)包括真空吸盘组件(51)和固定座(52)，并且所述真空吸盘组件(51)通过所述固定座(52)与所述连接块(44)相联接。

3.如权利要求1或2所述的一种基于拉伸共形原理的柔性膜曲面转移机械手，其特征在于，所述共形曲面吸附盘(20)的工作曲面被设定为与所述目标曲面共形，并且具备可弯曲和可拉伸的特性。

4.如权利要求1或2所述的一种基于拉伸共形原理的柔性膜曲面转移机械手，其特征在于，所述共形柔性曲面吸附盘(20)的制造工艺设计如下：首先针对目标曲面执行形状的扫描，并根据扫描得到的模型采用弹性材料制造出每一块所需的共形曲面，然后将其组合制成所需的吸附盘。

5.如权利要求4所述的一种基于拉伸共形原理的柔性膜曲面转移机械手，其特征在于，所述共形柔性曲面吸附盘(20)可根据不同目标曲面的形状进行替换。

6.如权利要求3所述的一种基于拉伸共形原理的柔性膜曲面转移机械手，其特征在于，上述柔性膜曲面转移机械手用于转移柔性薄膜的流程如下：①初始状态下，所述X向伸缩机构(30)、Y向张合机构(40)处于收缩状态，所述共形柔性曲面吸附盘(20)处于弯曲状态；②该曲面转移机械手移动至目标薄膜(60)上方，所述X向伸缩机构(30)、Y向张合机构(40)各自沿着X轴方向、Y轴方向展开，导致所述共形柔性曲面吸附盘(20)被拉伸至平面状态；③该曲面转移机械手下降，与下方基板的目标薄膜接触，并吸附住该目标薄膜；④该曲面转移机械手上升离开基板，所述X向伸缩机构、Y向张合机构分别沿着X轴方向、Y轴方向收缩，导致所述共形柔性曲面吸附盘及目标薄膜恢复成弯曲状态；⑤该曲面转移机械手移动到目标曲面处下降，直至所述共形柔性曲面吸附盘上的目标薄膜与目标曲面共形贴合，此时目标薄膜与目标曲面因黏性完成贴合；⑥该共形转移机械手上升并离开目标曲面，恢复初始状态。