[发明专利]一种面向柔性薄膜转移的曲面变形机械手

说明书

本发明属于物料输送转移相关设备领域，并公开了一种面向柔性薄膜转移的曲面变形机械手，包括直线驱动组件、密封组件、气压组件和可调式滑动组件，其中直线驱动组件用于提供上下驱动位移，是形成自由曲面的主要驱动机构；密封组件包括上连接板、下连接板、密封膜和透气膜等组件，并与气压组件相配合形成了正压腔室和负压腔室，相应使得机械手依次实现对柔性薄膜进行吸附和贴放的功能；可调式滑动组件则用于对多个直线执行器彼此之间的相对位置进行调节。通过本发明，相应能够高效率实现柔性薄膜从平面基底转移到目标曲面的整体过程，同时具备结构紧凑、便于操控、高精度和对薄膜损害小等优点，并在形成自由曲面时具备更多的适应性和自由调节能力。

技术领域

本发明属于物料输送转移相关设备领域，更具体地，涉及一种面向柔性薄膜转移的曲面变形机械手。

背景技术

柔性曲面电子具有大面积、可变形、轻质和非平面等特点，具有平面硅基微电子/传感器无可比拟的优势，因而在航空航天、信息通信和健康医疗等领域已显示出巨大发展空间和应用前景。然而，在将譬如飞行器智能蒙皮之类的柔性曲面电子进行转移时，往往需要将在平面基底上已预先处理的电子薄膜吸附后转移固定到目标曲面上，该工序直接影响到最终产品的质量可靠性，因而属于关键的制造环节之一。

目前的现有技术中，已经提出了一些用于面向芯片之类对象的拾取或贴放转移的方案，例如CN201420671749.4、CN200910272685.4等早期专利，然而这些方案并没有披露当贴放对象为曲面时应对如何进行针对性处置的解决方案；此外，现有技术中也提出了采用软性图章将薄膜吸附压印的方式，但实际测试表明，在转移过程中往往会导致过大的变形力，加剧柔性薄膜中电子器件的破裂，同时存在转移精度不足等问题。相应地，本领域亟需针对柔性薄膜从平面基底到目标曲面的转移过程提出更为妥善的解决方式，以满足目前日益提高的工艺要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种面向柔性薄膜转移的曲面变形机械手，其中通过对该曲面变形机械手的整体构造组成进行重新设计，并对其关键部件如直线驱动组件、密封组件、可调式滑动组件等的具体结构及其安装设置方式做出进一步的改进，相应能够高效率实现柔性薄膜从平面基底转移到目标曲面的整体过程，同时具备结构紧凑、便于操控、高精度和对薄膜损害小等优点，并且在形成自由曲面时具备更多的适应性和自由调节能力。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种面向柔性薄膜转移的曲面变形机械手，该曲面变形机械手包括直线驱动组件、密封组件、气压组件和可调式滑动组件，其特征在于：

所述直线驱动组件包括安装柱和直线执行器，其中所述直线执行器的数量为多组，它们沿着竖直方向排列安装在所述安装柱上，并用于提供上下位移的驱动力；

所述密封组件整体设置在所述直线驱动组件的下部，并包括上连接板、下连接板、密封膜和透气膜，其中该上连接板与该下连接板呈上下联接安装的形式，并通过密封垫片执行两者之间的密封，所述直线执行器的末端则通过O型密封圈密封嵌合于该上连接板顶面的槽内部；此外，所述密封膜粘接在所述下连接板下端部的内侧环面，所述透气膜通过箍环固定在所述下连接板下端部的外侧环面，并使得所述上连接板、密封垫片、O型密封圈、下连接板以及密封膜共同围成第一腔室，同时使得所述密封膜与透气膜之间则形成第二腔室；

所述气压组件用于执行将所述第一腔室内部形成正压、将所述第二腔室内部形成负压的功能；以此方式，所述第二腔室内的负压使得处于所述密封组件最下端的所述透气膜执行柔性薄膜的吸附，所述第一腔室内的正压则配合所述直线执行器上下驱动所述密封膜与透气膜变形，由此进一步推动此密封膜与此透气膜发生曲面变形，相应使得机械手依次完成将柔性薄膜吸附及转印至目标曲面上对应位置点的过程；

所述可调式滑动组件用于对所述直线执行器彼此之间的相对位置进行调节。