[发明专利]基于叠片式辐射型混联柔顺结构驱动的无阀微泵吸盘

权利要求书

1.一种基于叠片式辐射型混联柔顺结构驱动的无阀微泵吸盘，其特征是：所述吸盘包括叠片式混联柔顺放大机构、叠堆压电陶瓷片和薄膜微泵；

所述叠片式混联柔顺放大机构将径向输入位移转换为轴向输出位移，该叠片式混联柔顺放大机构为圆盘形，内部功能结构呈辐射型对称，采用MEMS工艺加工制作，所述叠片式混联柔顺放大机构采用叠片式结构，由多个形状结构相同的辐射型并联柔顺放大机构单片按输出运动特性串联叠堆上下对齐后，在中心轴线处进行结构粘接组装而成；

所述叠堆压电陶瓷片固定粘接在所述叠片式混联柔顺放大机构上，通电后对所述叠片式混联柔顺放大机构产生高频径向形变位移输入；

所述薄膜微泵粘接于所述叠片式混联柔顺放大机构的下部，底部设有用以吸附壁面的沉槽型吸附腔；

所述叠片式混联柔顺放大机构将所述叠堆压电陶瓷片输入的高频径向形变位移转换成轴向输出位移，传动到所述薄膜微泵并驱动该薄膜微泵工作，使所述沉槽型吸附腔内的气体定向流动产生稳定的负压。

2.根据权利要求1所述的基于叠片式辐射型混联柔顺结构驱动的无阀微泵吸盘，其特征是：所述的辐射型并联柔顺放大机构单片是圆片形中心轴旋转对称的一体化柔顺机构，其包括依次相互连接的支撑框架、形变位移输入部、柔性铰链传动支链和形变位移输出部；所述支撑框架上设有夹持部和通气孔，所述形变位移输入部与所述支撑框架通过弹簧片组柔性连接，该形变位移输入部与支撑框架之间设有镂空处；所述柔性铰链传动支链相互并联且能够将径向输入位移转换为轴向输出位移，其两端分别与所述形变位移输入部和形变位移输出部连接，每一柔性铰链传动支链通过四个单轴对称柔性铰链与所述形变位移输入部相连，通过两个单轴不对称柔性铰链与所述形变位移输出部相连；所述形变位移输出部位于所述辐射型并联柔顺放大机构单片的中心轴线处并产生轴向形变输出位移，各辐射型并联柔顺放大机构单片的形变位移输出部上下相互粘接成一体，其轴向形变输出位移与所述叠片式混联柔顺放大机构的轴向输出位移相一致。

3.根据权利要求2所述的基于叠片式辐射型混联柔顺结构驱动的无阀微泵吸盘，其特征是：所述的单轴对称柔性铰链传动径向位移，其转动轴平行所述叠片式混联柔顺放大机构的轴向；所述的单轴不对称柔性铰链将径向输入位移转换为轴向输出位移，其转动轴平行所述叠片式混联柔顺放大机构的轴向。

4.根据权利要求2所述的基于叠片式辐射型混联柔顺结构驱动的无阀微泵吸盘，其特征是：所述的形变位移输入部为一刚性质块，与所述柔性铰链传动支链和所述形变位移输出部之间分别设有运动空间间隙，所述支撑框架的夹持部的位置与该形变位移输入部径向相对，所述叠堆压电陶瓷片受所述弹簧片组产生的弹性预紧压力夹固于所述夹持部与形变位移输入部之间的所述镂空处且通过粘接与该形变位移输入部紧密贴合。

5.根据权利要求2所述的基于叠片式辐射型混联柔顺结构驱动的无阀微泵吸盘，其特征是：所述的夹持部的底部两侧设有U型槽。

6.根据权利要求2所述的基于叠片式辐射型混联柔顺结构驱动的无阀微泵吸盘，其特征是：所述的薄膜微泵由位于上层的PMMA薄膜与位于下层的微泵腔吸盘衬底堆叠并粘接密封组装而成；在所述PMMA薄膜的侧偏位置上设有一与所述通气孔位置相对应且相通的偏心通孔，该PMMA薄膜的上平面与所述叠片式混联柔顺放大机构下部最底层的形变位移输出部和支撑框架的下端面贴合并粘接；所述微泵腔吸盘衬底的上部设有位置与所述偏心通孔相对应的圆形沉槽，在该微泵腔吸盘衬底的另一侧与该圆形沉槽相对称的位置上设有穿透所述微泵腔吸盘衬底的通孔；在该通孔与所述圆形沉槽之间设有沉槽型的泵腔，该泵腔的一侧通过一入口锥形沉槽连通所述圆形沉槽，另一侧通过一出口锥形沉槽连通所述通孔；所述沉槽型吸附腔设置于所述微泵腔吸盘衬底的下部，并且与所述通孔相通，该沉槽型吸附腔周边的微泵腔吸盘衬底的底面为吸盘吸附接触面。

7.根据权利要求6所述的基于叠片式辐射型混联柔顺结构驱动的无阀微泵吸盘，其特征是：所述的入口锥形沉槽和出口锥形沉槽的横截面为矩形，该入口锥形沉槽的最大截面处与所述圆形沉槽相连，所述出口锥形沉槽的最大截面处与所述泵腔相连。

8.根据权利要求6所述的基于叠片式辐射型混联柔顺结构驱动的无阀微泵吸盘，其特征是：所述的沉槽型吸附腔和所述泵腔的形状均为圆形且同轴心，该沉槽型吸附腔的半径大于该泵腔的半径。