1.一種面向柔性薄膜轉(zhuǎn)移的曲面變形機(jī)械手,該曲面變形機(jī)械手包括直線驅(qū)動(dòng)組件(10)、密封組件(20)、氣壓組件(30)和可調(diào)式滑動(dòng)組件(40),其特征在于:
所述直線驅(qū)動(dòng)組件(10)包括安裝柱(11)和直線執(zhí)行器(12),其中所述直線執(zhí)行器(12)的數(shù)量為多組,它們沿著豎直方向排列安裝在所述安裝柱(11)上,并用于提供上下位移的驅(qū)動(dòng)力;
所述密封組件(20)整體設(shè)置在所述直線驅(qū)動(dòng)組件(10)的下部,并包括上連接板(21)、下連接板(23)、密封膜(24)和透氣膜(25),其中該上連接板(21)與該下連接板(23)呈上下聯(lián)接安裝的形式,并通過密封墊片(22)執(zhí)行兩者之間的密封,所述直線執(zhí)行器的末端則通過O型密封圈(26)密封嵌合于該上連接板頂面的槽內(nèi)部;此外,所述密封膜(24)粘接在所述下連接板(23)下端部的內(nèi)側(cè)環(huán)面,所述透氣膜(25)通過箍環(huán)(28)固定在所述下連接板(23)下端部的外側(cè)環(huán)面,并使得所述上連接板(21)、密封墊片(22)、O型密封圈(26)、下連接板(23)以及密封膜(24)共同圍成第一腔室,同時(shí)使得所述密封膜(24)與透氣膜(25)之間則形成第二腔室;
所述氣壓組件(30)用于執(zhí)行將所述第一腔室內(nèi)部形成正壓、將所述第二腔室內(nèi)部形成負(fù)壓的功能;以此方式,所述第二腔室內(nèi)的負(fù)壓使得處于所述密封組件(20)最下端的所述透氣膜(25)執(zhí)行柔性薄膜的吸附,所述第一腔室內(nèi)的正壓則配合所述直線執(zhí)行器(12)上下驅(qū)動(dòng)所述密封膜(24)與透氣膜(25)變形,由此進(jìn)一步推動(dòng)此密封膜(24)與此透氣膜(25)發(fā)生曲面變形,相應(yīng)使得機(jī)械手依次完成將柔性薄膜吸附及轉(zhuǎn)印至目標(biāo)曲面上對(duì)應(yīng)位置點(diǎn)的過程;
所述可調(diào)式滑動(dòng)組件(40)用于對(duì)所述直線執(zhí)行器(12)彼此之間的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種面向柔性薄膜轉(zhuǎn)移的曲面變形機(jī)械手,其特征在于,所述直線執(zhí)行器優(yōu)選成組使用,它們各自輸出不同的直線位移,由此通過上下高度不同的推桿末端位置點(diǎn)形成了曲面變形的控制點(diǎn),并通過調(diào)節(jié)這些位置點(diǎn)的高度以調(diào)節(jié)曲面變形的狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種面向柔性薄膜轉(zhuǎn)移的曲面變形機(jī)械手,其特征在于,所述成組使用的直線執(zhí)行器(12)推桿各自伸出向下運(yùn)動(dòng),戳動(dòng)所述密封膜(24)和所述透氣膜(25)變形,致使該透氣膜(25)上吸附的柔性薄膜曲面變形;此外,所述的直線執(zhí)行器(12)與所述密封膜(24)相接觸的推桿末端優(yōu)選塞入具備一定彈性的半球形軟塞頭(13),相應(yīng)使得機(jī)械手在戳動(dòng)兩層膜變形以及轉(zhuǎn)移柔性薄膜到相應(yīng)的目標(biāo)曲面時(shí)有一定的緩沖能力。
4.如權(quán)利要求1-3所述的一種面向柔性薄膜轉(zhuǎn)移的曲面變形機(jī)械手,其特征在于:機(jī)械手轉(zhuǎn)移柔性薄膜時(shí),先將成組使用的直線執(zhí)行器(12)控制變形的相應(yīng)點(diǎn)定位粘結(jié)到目標(biāo)曲面對(duì)應(yīng)位置點(diǎn)上,完成柔性薄膜初步的貼放;氣壓組件(30)向正壓腔室填充氣體,正壓腔室下的密封膜(24)受壓膨脹,接觸透氣膜(25)并進(jìn)一步迫使透氣膜(25)連同柔性薄膜壓印到目標(biāo)曲面上,完成柔性薄膜最后的貼放。
5.如權(quán)利要求1所述的一種面向柔性薄膜轉(zhuǎn)移的曲面變形機(jī)械手,其特征在于,可調(diào)式滑動(dòng)組件(40)是對(duì)所述成組使用的直線執(zhí)行器(12)適用性調(diào)整的裝置,并用于將這些直線執(zhí)行器(12)位置進(jìn)行調(diào)整,使得直線驅(qū)動(dòng)組件在形成自由曲面時(shí)具有更多的適應(yīng)性和調(diào)整能力;其中直線執(zhí)行器優(yōu)選布置處于所述可調(diào)式滑動(dòng)組件(40)的同一平面框架結(jié)構(gòu)(46)內(nèi)且其數(shù)量為五個(gè),這些直線執(zhí)行器優(yōu)選采用中心對(duì)稱方案進(jìn)行布置,并包括處于平面正中央的第一執(zhí)行器(12a),以及分別位于平面四角且相互保持對(duì)稱的第二執(zhí)行器(12b)、第三執(zhí)行器(12c)、第四執(zhí)行器(12d)和第五執(zhí)行器(12e)。是以,可調(diào)式滑動(dòng)組件(40)可相應(yīng)調(diào)節(jié)中央的第一執(zhí)行器(12a)與四周的第二執(zhí)行器(12b)、第三執(zhí)行器(12c)、第四執(zhí)行器(12d)和第五執(zhí)行器(12e)相互之間的位置布局。
6.如權(quán)利要求5所述的一種面向柔性薄膜轉(zhuǎn)移的曲面變形機(jī)械手,其特征在于,所述可調(diào)式滑動(dòng)組件(40)優(yōu)選呈凸輪多滑塊機(jī)構(gòu)的形式,并包括平面框架結(jié)構(gòu)(46)、設(shè)置在該平面框架結(jié)構(gòu)(46)正中央的凸輪(41),以及分別位于該平面框架結(jié)構(gòu)(46)四角且相互保持對(duì)稱的四個(gè)滑塊(43),其中各個(gè)滑塊(43)各自安裝在下方的直線導(dǎo)軌(44)上,其朝向所述凸輪(41)的前端安裝有滾子(42)以用于與該凸輪(41)的高副相抵觸連接,其背離所述凸輪(41)的后段則設(shè)置有壓縮彈簧(45)以便執(zhí)行與該凸輪(41)之間的鎖合;此外,上述凸輪(41)、四個(gè)滑塊(43)分別用于對(duì)應(yīng)嵌合安裝五個(gè)所述直線執(zhí)行器,由此使得這些直線執(zhí)行器可根據(jù)需求進(jìn)行各種位置布局的調(diào)整。
7.如權(quán)利要求1、5、6任意一項(xiàng)所述的一種面向柔性薄膜轉(zhuǎn)移的曲面變形機(jī)械手,其特征在于,所述凸輪(41)的輪廓曲線中曲線線段的組成根據(jù)直線執(zhí)行器設(shè)計(jì)數(shù)量而定;其中當(dāng)直線執(zhí)行器中心對(duì)稱分布時(shí),所述輪廓曲線優(yōu)選圓周均布的規(guī)律設(shè)計(jì);此時(shí)直線執(zhí)行器的數(shù)量為五,并且優(yōu)選采用呈4×90°圓周均布的曲線分布規(guī)律設(shè)計(jì)。
8.如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的一種面向柔性薄膜轉(zhuǎn)移的曲面變形機(jī)械手,其特征在于,所述透氣膜(24)上還優(yōu)選集成有柔性傳感器陣列(27),并用于檢測(cè)所述透氣膜對(duì)應(yīng)于所測(cè)量位置的變形量。
9.如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的一種面向柔性薄膜轉(zhuǎn)移的曲面變形機(jī)械手,其特征在于,所述氣壓組件(30)優(yōu)選還包括氣壓傳感器(31),并用于對(duì)所述第一腔室、第二腔室內(nèi)的氣壓大小執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
10.如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的面向柔性薄膜轉(zhuǎn)移的曲面變形機(jī)械手,其特征在于,整個(gè)曲面變形機(jī)械手轉(zhuǎn)移柔性薄膜流程如下:曲面機(jī)械手移動(dòng)到待轉(zhuǎn)移柔性薄膜上方適當(dāng)位置→氣壓組件(30)向負(fù)壓腔室制造負(fù)壓→機(jī)械手向下接觸柔性薄膜,真空吸附→柔性傳感器(27)檢測(cè)到真空吸附好柔性薄膜→機(jī)械手向目標(biāo)曲面上方轉(zhuǎn)移→可調(diào)式滑動(dòng)組件(40)調(diào)整成組使用的直線執(zhí)行器(12)相對(duì)位置→機(jī)械手定位到目標(biāo)曲面上方→直線執(zhí)行器(12)向下運(yùn)動(dòng)至適當(dāng)?shù)奈恢?,戳?dòng)密封膜(24)和透氣膜(25)主動(dòng)變形,致使透氣膜(25)上吸附的柔性薄膜形成相應(yīng)的變形曲面→柔性傳感器(27)檢測(cè)透氣膜變形程度→機(jī)械手向下運(yùn)動(dòng),使得透氣膜(25)上的柔性薄膜變形點(diǎn)與目標(biāo)曲面粘結(jié)→氣壓組件(30)向正壓腔室充氣,氣壓傳感器(31)監(jiān)測(cè)正壓→密封膜(24)、透氣膜(25)變形膨脹,連同柔性薄膜壓印到目標(biāo)曲面上,完成柔性薄膜最后的貼放→監(jiān)測(cè)的正壓達(dá)到預(yù)定值,保持正壓在預(yù)定值,柔性傳感器(27)檢測(cè)到柔性薄膜貼附到目標(biāo)曲面→正壓腔室回復(fù)壓力,負(fù)壓腔室停止制造負(fù)壓→機(jī)械手上升,移動(dòng)到相應(yīng)位置準(zhǔn)備下一次的操作。