[发明专利]一种负压驱动环状微楔形刚毛束吸盘及其制备方法

权利要求书

1.一种负压驱动环状微楔形刚毛束吸盘，其特征在于：包括吸盘本体，所述吸盘本体的中部开设有轴向贯穿的负压腔，所述负压腔的顶部用于与真空气路连接；所述吸盘本体为圆柱状，所述吸盘本体的底面为平整圆环面，所述负压腔为圆柱状腔体；所述负压腔的底部设置有变形层，所述吸盘本体的底部设置有环状微楔形刚毛束，所述变形层位于所述环状微楔形刚毛束的中部，所述变形层为半球状或圆弧状拱形结构；

通过负压驱动所述吸盘本体的侧壁收缩变形，为所述环状微 楔形刚毛束提供切向加载载荷，使所述环状微楔形刚毛束受力弯曲，所述环状微楔形刚毛束与被黏附目标物的接触面积增大，产生黏附力；

所述负压驱动环状微楔形刚毛束吸盘能够拾取平面类物体，所述平面类物体包括晶圆、柔性电路板以及显示器。

2.根据权利要求1所述的负压驱动环状微楔形刚毛束吸盘，其特征在于：所述环状微楔形刚毛束包括多圈微楔形结构，多圈所述微楔形结构呈环状阵列分布，每圈的所述微楔形结构均设置有多个。

3.根据权利要求2所述的负压驱动环状微楔形刚毛束吸盘，其特征在于：所述微楔形结构包括第一倾斜面和第二倾斜面，所述第一倾斜面的底部与所述第二倾斜面的底部连接，形成突出尖端；所述第一倾斜面与竖直面的夹角为50°-80°，所述第二倾斜面与竖直面的夹角为20°-60°，单个所述微楔形结构在竖直方向的高度为40-200μm。

4.根据权利要求3所述的负压驱动环状微楔形刚毛束吸盘，其特征在于：相邻圈的所述微楔形结构之间形成有凹槽端，相邻圈的所述微楔形结构依次进行连接，或者相邻圈的所述微楔形结构之间设置有30-100μm的间隙。

5.根据权利要求1所述的负压驱动环状微楔形刚毛束吸盘，其特征在于：所述吸盘本体以及所述环状微楔形刚毛束选用液体硅胶材料制成。

6.根据权利要求5所述的负压驱动环状微楔形刚毛束吸盘，其特征在于：所述吸盘本体通过模具浇注成型或软胶3D打印技术成型；

所述环状微楔形刚毛束通过胶水与所述吸盘本体的底部粘贴成一体，或者通过在具有环状微楔形结构的模具上浇注液体硅胶，将所述环状微楔形刚毛束与所述吸盘本体的底部集成为一体。

7.一种如权利要求1所述的负压驱动环状微楔形刚毛束吸盘的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选取模具材料；

S2：采用机械加工制备模具，在模具表面加工出环状微楔形结构；

S3：将液体硅胶材料浇注在模具上具有环状微楔形结构的区域，进行真空脱气泡处理；

S4：将吸盘本体的底部覆盖于模具表面上，常温下待液体硅胶完全固化后，将吸盘本体从模具表面移除后，即可完成吸盘本体与环状微楔形刚毛束的一体集成；

或者常温下待液体硅胶完全固化后，形成环状微楔形刚毛束，将环状微楔形刚毛束通过胶水粘贴于吸盘本体的底部。

8.根据权利要求7所述的负压驱动环状微楔形刚毛束吸盘的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，模具材料采用石蜡、树脂或金属材料；

所述步骤S2中，机械加工采用的刀具为具有微楔形尖端的金刚石刀具。