[发明专利]微感知夹持装置

说明书

技术领域

本发明系关于一种夹持装置，详言之，系关于一种微感知夹持装置。

背景技术

在现有的精微夹具的领域中，皆采用半导体制造工艺所制作的微应变规夹持装置作为夹持结构，感知的能力来自于夹持的过程中应变规的变形侦测。然而，这种习知夹具的夹持原理在处理微米级的元件时有一个很难克服的缺点，很难避免微小元件之间的黏滞力，容易造成夹持放松的过程中，微米元件黏滞于夹臂上，造成夹持取放的困难。

以下为关于精微夹具的现有技术文献。

现有技术文献1(夹持装置，中国台湾专利公开第200923456号，鸿海精密工业股份有限公司)：

该专利揭示一种夹持装置，用于夹持具有一外圆周面的元件(如镜片)，当利用夹持装置对具有一外圆周面的元件进行夹持时，由于第一夹爪、第二夹爪及连接杆与元件之外圆周面形成三个不同的接触位置，故该夹持装置可显著提高其对元件进行夹持时的操作稳定性。

该专利所提出的夹持机构上并无整合力量感测器，因此无法得知并控制实际夹持时所施加的力量，在某些夹持应用中，可能会造成被夹持元件的变形。

现有技术文献2(具有一整合力量感测器的夹紧元件，中国台湾专利公告第I231244号，瑞士的艾斯克通商公司)：

该专利提出一种夹紧元件，能够在基板传送过程中探测出基板被挂住或卡住，而在基板受到损害的前停止传送装置。夹紧元件上的两个支腿分别带有用于夹紧基板的夹爪，这两个夹爪都各有一个夹板，能够相对于相应的支腿沿传送方向移动，而感测器检测第一夹板相对第一支腿的偏转，一旦所测的偏转超过一个预定临界值，夹紧元件就会张开。

该专利虽然可透过感测器监测夹持状态，但对于特定的被夹持元件，在夹爪放开时，元件可能会附着在夹板上，而必须透过外力才能让被夹持元件脱离夹板，此一现象在微米元件尤其明显。

现有技术文献3(微机电用夹爪构造，中国台湾专利公告第I254697号，国立高雄应用科技大学)：

该专利提出一种微机电用夹爪构造，由促动部输出抵推动力，并由抵推部带动侧臂部并进一步造成夹持部连动，以完成夹取动作。此一构造可简化操作夹取动作，免除传统额外的齿轮或凸轮等传动机构。

该专利所提出的夹爪构造虽可夹持微米元件，但夹爪构造中同样没有整合力量感测器，无法有效控制夹持力道，且亦没有对夹持微米元件所可能发生的黏滞问题提出解决办法。

现有技术文献4(一种压电式柔性驱动放大可调量程微夹持手，中国专利申请第01140450.7号，中国清华大学)：

该专利提出一种压电式柔性驱动放大可调量程微夹持手，克服已有技术的不足之处，采用压电驱动输出位移，利用柔性铰链新型机械增幅机构，按照杠杆原理对微位移进行定量放大，并使夹持范围可调。

该专利的提出的夹持构造中包括一尺寸预调机构，可对小尺寸范围内不同尺寸量级和形状的微器件进行操作，但夹爪构造中同样没有整合力量感测器，无法有效控制夹持力道。

现有技术文献5(静电力驱动的三臂微型夹持装置，中国专利申请第200510094988.3号，中国科学技术大学)：

该专利提出由夹持机构与高频驱动电源两部分组成的静电力驱动三臂微型夹持装置，三根相互平行的夹持臂分别设有电极且与高频驱动电源连通；高频驱动电源在一个周期内三路相继处于高电平，相位差120度，一个电压周期内三路中只有一路处于高电平。

该专利所提出的微型夹持装置虽实际测试可应用于50微米小球的夹持，但夹持臂本身仅具有张开/合拢的动作，无有有效控制夹持力道，有可能会造成被夹持工件的塑性变形。

现有技术文献6(大范围多尺度集成微力检测与无线反馈的双晶片微夹持器，中国专利申请第200810117811.4号，北京理工大学)：

该专利提出一种集成微力检测与无线反馈的微夹持器，该夹持器可夹持0.1mm以上的多尺度的零件，能满足微操作系统对微夹持器的定位精度要求，可检测微小的夹持力，并将检测信号用无线通讯接口传输到上位机，由上位机输出反馈控制信号，调节压电陶瓷双晶片的位移，保证能安全的夹紧零件。

该专利所提出的微夹持器可透过构造内的微力传感模块器监测夹持状态，能确保可靠夹持且不会因夹持作用力过大而破坏工件，但没有涉及夹持微米元件所可能发生的黏滞问题。

因此，实有必要提供一种创新且具进步性的微感知夹持装置，以解决上述问题。

发明内容