一種納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝。使用本發(fā)明能夠通過(guò)把吸附壓強(qiáng)控制到低于7Pa(吸附50mg物體)，從而達(dá)到提起薄膜并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移的目的。本發(fā)明的納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，包括中空的結(jié)構(gòu)盒體、氣流發(fā)生部分、吸頭、觸膜網(wǎng)板和密封圈，通過(guò)氣流發(fā)生部分在結(jié)構(gòu)盒體內(nèi)的中空腔體中產(chǎn)生向上或向下的氣流，氣流通過(guò)吸頭上鑲嵌的觸摸網(wǎng)板將納米薄膜吸附或放下，本發(fā)明還可以進(jìn)一步包括氣流調(diào)節(jié)部分，通過(guò)調(diào)節(jié)氣流氣壓改變吸附力。本發(fā)明轉(zhuǎn)運(yùn)納米薄膜平穩(wěn)、可靠，并且保證了薄膜表面的清潔度，避免靜電對(duì)薄膜及設(shè)備造成損傷，可用于厚度低于0.5μm、質(zhì)量小于50mg各類(lèi)薄膜的拾取、轉(zhuǎn)運(yùn)，整體質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，且操作簡(jiǎn)便、易于控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種厚度低于I μ m的薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，屬于精密機(jī)械操作【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]X射線(xiàn)光子探測(cè)需要用到非常薄的納米膜，其厚度為0.5μπι左右。按照裝配要求，納米膜從工裝盒轉(zhuǎn)移到設(shè)備上的過(guò)程中，既要保證納米膜不破損又要保證其不被污染，常規(guī)方法是用鑷子等工具進(jìn)行轉(zhuǎn)移，但鑷子硬度和空氣阻力等很容易讓薄膜破損；此外，該類(lèi)薄膜不具有磁性，因而也不適合采用靜電吸附方式轉(zhuǎn)運(yùn)。目前國(guó)外采用大型設(shè)備在真空環(huán)境下轉(zhuǎn)移，但所用設(shè)備體積大且對(duì)設(shè)備要求高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，根據(jù)納米膜的薄和脆的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套氣流吸附工裝，能夠通過(guò)把吸附壓強(qiáng)控制到低于7Pa(吸附50mg物體)，從而達(dá)到提起薄膜并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移的目的。
[0004]本發(fā)明的納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，包括中空的結(jié)構(gòu)盒體、氣流發(fā)生部分、吸頭、觸膜網(wǎng)板和密封圈；
[0005]其中，氣流發(fā)生部分安裝在結(jié)構(gòu)盒體的內(nèi)部上端，用來(lái)在結(jié)構(gòu)盒體內(nèi)的中空腔體中產(chǎn)生向上或向下的氣流；
[0006]吸頭安裝在結(jié)構(gòu)盒體的下部末端，吸頭向上突起部分與結(jié)構(gòu)盒體下部螺紋連接，結(jié)構(gòu)盒體與吸頭之間安裝有O型密封圈；
[0007]觸膜網(wǎng)板為蜂窩狀網(wǎng)板，鑲嵌在吸頭中。
[0008]其中，所述氣流發(fā)生部分包括定值吸附葉片、吹壓葉片、吸附控制開(kāi)關(guān)和吹壓控制開(kāi)關(guān)；其中，定值吸附葉片和吹壓葉片安裝在結(jié)構(gòu)盒體上，上下對(duì)裝，下端為定值吸附葉片，上端為吹壓葉片。
[0009]本發(fā)明還可以進(jìn)一步包括氣流調(diào)節(jié)部分，氣流調(diào)節(jié)部分位于結(jié)構(gòu)盒體中空腔體外部，用來(lái)改變中空腔體內(nèi)氣流壓力。
[0010]所述氣流調(diào)節(jié)部分包括氣壓調(diào)節(jié)環(huán)和氣壓調(diào)節(jié)孔；在結(jié)構(gòu)盒體中空腔體外設(shè)置氣壓調(diào)節(jié)孔，氣壓調(diào)節(jié)環(huán)覆蓋在氣壓調(diào)節(jié)孔上，氣壓調(diào)節(jié)環(huán)上設(shè)有與氣壓調(diào)節(jié)孔對(duì)應(yīng)的孔。[0011 ] 所述觸膜網(wǎng)板與吸頭底面之間間隔一定的距離。
[0012]所述觸膜網(wǎng)板的孔徑為0.1mm，與納米薄膜同種基材、相同形狀，所述觸摸網(wǎng)板厚IOmm,其中5mm被鑲嵌在吸頭中，5mm裸露在外。
[0013]所述吸頭外側(cè)設(shè)有止口定位法蘭。
[0014]所述結(jié)構(gòu)盒體外側(cè)設(shè)置靜電弓I出接頭進(jìn)行接地。
[0015]所述結(jié)構(gòu)盒體頂部設(shè)置防塵罩。
[0016]所述結(jié)構(gòu)盒體為鋁合金。
[0017]有益效果:[0018]I)本發(fā)明在移動(dòng)薄膜過(guò)程中不會(huì)對(duì)薄膜造成損傷，按照吸附、吹壓控制開(kāi)關(guān)動(dòng)作的先后順序，可保證納米膜平穩(wěn)、可靠地落入要求位置。
[0019]2)本發(fā)明避免產(chǎn)生多余物，從而保證了薄膜表面的清潔度；
[0020]3)本發(fā)明具有良好的防靜電功能，避免靜電對(duì)薄膜及設(shè)備造成損傷；
[0021]4)本發(fā)明的工裝吸附力可調(diào)，可用于厚度低于0.5 μ m、質(zhì)量小于50mg各類(lèi)薄膜的拾取、轉(zhuǎn)運(yùn)；
[0022]5)本發(fā)明整體質(zhì)量輕、外形新穎、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，且操作簡(jiǎn)便、易于控制，噪音小，工作效率高，安全可靠，穩(wěn)定性好。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)組成圖。
[0024]圖2為本發(fā)明氣流發(fā)生分系統(tǒng)原理圖。
[0025]圖3為本發(fā)明吸附質(zhì)量與氣壓調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)角度關(guān)系曲線(xiàn)。
[0026]其中，1-結(jié)構(gòu)盒體，2-吸附控制開(kāi)關(guān)，3-吹壓葉片，4-定值吸附葉片，5-中空腔體，6-氣壓調(diào)節(jié)環(huán)，7-吸頭，8-觸膜網(wǎng)板，9-定位法蘭，10-密封圈，11-氣壓調(diào)節(jié)孔，12-靜電地，13-吹壓控制開(kāi)關(guān)，14-防塵罩。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0028]本發(fā)明提供了一種納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝,所述轉(zhuǎn)運(yùn)工裝包括中空的結(jié)構(gòu)盒體、氣流發(fā)生部分、吸頭、觸膜網(wǎng)板和密封圈。
[0029]其中，氣流發(fā)生部分安裝在結(jié)構(gòu)盒體的內(nèi)部上端，用來(lái)在結(jié)構(gòu)盒體內(nèi)的中空腔體(即氣流通道)中產(chǎn)生向上或向下的氣流，利用中空腔體內(nèi)的氣流壓力吸附或釋放納米薄膜。
[0030]如圖1所示，氣流發(fā)生部分包括定值吸附葉片、吹壓葉片、吸附控制開(kāi)關(guān)和吹壓控制開(kāi)關(guān)。其中，定值吸附葉片和吹壓葉片安裝在結(jié)構(gòu)盒體上，上下對(duì)裝，下端為定值吸附葉片，上端為吹壓葉片。工作時(shí)，打開(kāi)吸附控制開(kāi)關(guān)，使得結(jié)構(gòu)盒體內(nèi)部的中空腔體產(chǎn)生向上的吸附氣流，定值吸附葉片可以讓納米薄膜被穩(wěn)定地吸附(圖2 (a));吸附納米薄膜并轉(zhuǎn)運(yùn)至裝配位置后，先打開(kāi)吹壓控制開(kāi)關(guān)，此時(shí)，結(jié)構(gòu)盒體內(nèi)部的中空腔體中氣流形成的吸附力和吹壓力達(dá)到對(duì)沖狀態(tài)(圖2 (b))，關(guān)上吸附控制開(kāi)關(guān)可以使薄膜穩(wěn)定地下落(圖2 (c))，氣流發(fā)生部分工作原理圖如圖2所示。氣流發(fā)生部分可以產(chǎn)生穩(wěn)定、持續(xù)的吸附氣流，具有噪音小、結(jié)構(gòu)輕便等特點(diǎn)。
[0031]吸頭安裝在結(jié)構(gòu)盒體的下部末端，吸頭向上突起部分與結(jié)構(gòu)盒體下部外側(cè)螺紋連接，結(jié)構(gòu)盒體與吸頭之間安裝有O型密封圈，保證中空腔體的氣密性。吸頭可以根據(jù)待吸附薄膜形狀更換為與薄膜形狀相適應(yīng)的吸頭。
[0032]觸膜網(wǎng)板直接與納米薄膜接觸，選用與納米薄膜同種基材(基本材質(zhì))、相同形狀的聚酰亞胺觸膜網(wǎng)板。觸摸網(wǎng)板為蜂窩狀網(wǎng)板，為提高轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程的吸附穩(wěn)定性，觸膜網(wǎng)板內(nèi)設(shè)有108個(gè)孔，孔徑為0.1_，從而使得觸膜網(wǎng)板吸附力均勻，薄膜與觸膜網(wǎng)板之間接觸更加緊密。觸摸網(wǎng)板厚IOmm,其中5mm被鑲嵌在吸頭中，5mm裸露在外。裸露在外的觸摸網(wǎng)板的長(zhǎng)度5_與待轉(zhuǎn)運(yùn)納米薄膜所在工裝的深度5_相匹配，能夠很順利地吸附工裝中的納米薄膜。為提高網(wǎng)板孔吸附力的均勻性，觸膜網(wǎng)板與吸頭底面之間間隔一定的距離，如間隔8_。觸膜網(wǎng)板與納米薄膜同種基材可以避免在吸附過(guò)程中產(chǎn)生多余物，提高薄膜的清潔度。
[0033]可以在結(jié)構(gòu)盒體上設(shè)置氣流調(diào)節(jié)部分，通過(guò)改變中空腔體內(nèi)氣流壓力，可以使該工裝吸附不同質(zhì)量的薄膜。氣流調(diào)節(jié)部分位于結(jié)構(gòu)盒體中空腔體外部，包括氣壓調(diào)節(jié)環(huán)和氣壓調(diào)節(jié)孔；在結(jié)構(gòu)盒體中空腔體外設(shè)置氣壓調(diào)節(jié)孔，氣壓調(diào)節(jié)環(huán)覆蓋在氣壓調(diào)節(jié)孔上，氣壓調(diào)節(jié)環(huán)上設(shè)有與氣壓調(diào)節(jié)孔對(duì)應(yīng)的孔，通過(guò)調(diào)節(jié)氣壓調(diào)節(jié)環(huán)上與結(jié)構(gòu)盒體上的氣壓調(diào)節(jié)孔的對(duì)應(yīng)數(shù)量，調(diào)整中空腔體內(nèi)氣體吸附量從而改變中空腔體內(nèi)的氣流壓力，從而達(dá)到吸附不同質(zhì)量的薄膜，實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的精確吸附。吸附力的大小至關(guān)重要，過(guò)大的吸附力會(huì)使膜變形甚至破損，吸附力太小又不能夠吸附薄膜，或者導(dǎo)致薄膜在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中跌落，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)如表1所示，由此得到本發(fā)明吸附重量與氣壓調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)角度的關(guān)系，如圖3所示，依據(jù)圖3所示的曲線(xiàn)和待吸附的薄膜的質(zhì)量確定氣壓調(diào)節(jié)環(huán)的調(diào)節(jié)角度。
[0034]表1吸附工裝試驗(yàn)數(shù)據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，其特征在于，包括:中空的結(jié)構(gòu)盒體、氣流發(fā)生部分、吸頭、觸膜網(wǎng)板和密封圈； 其中，氣流發(fā)生部分安裝在結(jié)構(gòu)盒體的內(nèi)部上端，用來(lái)在結(jié)構(gòu)盒體內(nèi)的中空腔體中產(chǎn)生向上或向下的氣流； 吸頭安裝在結(jié)構(gòu)盒體的下部末端，吸頭向上突起部分與結(jié)構(gòu)盒體下部螺紋連接，結(jié)構(gòu)盒體與吸頭之間安裝有O型密封圈； 觸膜網(wǎng)板為蜂窩狀網(wǎng)板，鑲嵌在吸頭中。
2.如權(quán)利要求1所述的納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，其特征在于，所述氣流發(fā)生部分包括定值吸附葉片、吹壓葉片、吸附控制開(kāi)關(guān)和吹壓控制開(kāi)關(guān)；其中，定值吸附葉片和吹壓葉片安裝在結(jié)構(gòu)盒體上，上下對(duì)裝，下端為定值吸附葉片，上端為吹壓葉片。
3.如權(quán)利要求1或2所述的納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝,其特征在于,進(jìn)一步包括氣流調(diào)節(jié)部分,氣流調(diào)節(jié)部分位于結(jié)構(gòu)盒體中空腔體外部,用來(lái)改變中空腔體內(nèi)氣流壓力。
4.如權(quán)利要求3所述的納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，其特征在于，所述氣流調(diào)節(jié)部分包括氣壓調(diào)節(jié)環(huán)和氣壓調(diào)節(jié)孔；在結(jié)構(gòu)盒體中空腔體外設(shè)置氣壓調(diào)節(jié)孔，氣壓調(diào)節(jié)環(huán)覆蓋在氣壓調(diào)節(jié)孔上，氣壓調(diào)節(jié)環(huán)上設(shè)有與氣壓調(diào)節(jié)孔對(duì)應(yīng)的孔。
5.如權(quán)利要求1所述的納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，其特征在于，所述觸膜網(wǎng)板與吸頭底面之間間隔一定的距離。
6.如權(quán)利要求1所述的納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，其特征在于，所述觸膜網(wǎng)板的孔徑為0.1mm,與納米薄膜同種基材、相同形狀,所述觸摸網(wǎng)板厚IOmm,其中5mm被鑲嵌在吸頭中，5mm裸露在外。
7.如權(quán)利要求1所述的納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，其特征在于，所述吸頭外側(cè)設(shè)有止口定位法蘭。
8.如權(quán)利要求1所述的納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)盒體外側(cè)設(shè)置靜電引出接頭進(jìn)行接地。
9.如權(quán)利要求1所述的納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)盒體頂部設(shè)置防塵罩。
10.如權(quán)利要求1所述的納米薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)工裝，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)盒體為鋁合金。
【文檔編號(hào)】B65H5/08GK103640912SQ201310639838
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】高翔 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一三研究所