一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘的制作方法

专利2023-02-02  92



1.本发明涉及真空吸盘的技术领域,特别是涉及一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘。


背景技术:

2.多孔真空吸盘多数通过金属或者其它材料形成一个腔体在表面用机械或者其它方式进行打孔,通过真空泵或者真空发生器产生负压进行吸附产品的作用;被广泛用在超薄金属材料cnc加工,其中金属加工较为广泛,主要用于金属成型,吸附激光切割,表面磨床加工等,现有的技术缺点是只能满足基本的材料吸附和固定,通过金属材料或者各种材料设置一个真空腔体进行抽真空达到一个正常的吸附作用;包括其它的厂家通过真空腔体方式,将陶瓷板或者打过孔的金属材料密封在一个腔体里,使用真空泵或者真空发生器将达到一个0.5~0.9的大气压。然后正常的抽真空将表面的产品进行吸附。
3.

技术实现要素:

4.为解决上述技术问题,本发明提供一种满足全自动化设备plc数据收集,应用在中大型cnc精密小件材料的加工,提高工作效率的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘。
5.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,包括底座固定平衡盘、真空腔体、吸盘表面盖板、垫子、气压传感器、温度传感器、腔体水渍传感器和支撑机构,气压传感器、温度传感器和腔体水渍传感器安装在真空腔体底端腔内部,底座固定平衡盘安装在真空腔体底端腔槽口处,吸盘表面盖板安装在真空腔体顶端腔槽口处,吸盘表面盖板上设置有多组通气孔,垫子安装在吸盘表面盖板上,真空腔体安装在支撑机构上;
6.吸盘表面盖板每一个气孔内部均设置有气压传感器,垫子上设置有多组小空腔,孔内部放置有2um孔径的过滤可更换的垫子。
7.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,所述气压传感器、温度传感器、腔体水渍传感器和气体传感器分别与plc控制器信号连接;
8.plc信号允许接入方式:主要有rs232、rs485、ppi/mpi、profibus dp/pa/fms现场总线、以太网总线、devicenet总线、和无线网络多种通信方式。
9.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,支撑机构包括安装底座、支撑轴、安装座、安装架和驱动机构,支撑轴与底座固定平衡盘通孔滑动连接,安装座安装在支撑轴上,安装架滑动安装在安装底座空腔内部,支撑轴与安装架通槽转动连接,驱动机构安装在底座固定平衡盘空腔内部,驱动机构分别与安装架和支撑轴连接。
10.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,驱动机构包括伺服电机、传动轴、摆动梁、安装轴、连接件和传动机构,伺服电机安装在安装底座空腔内部,传动轴与伺服电机输出端同轴连接,摆动梁安装在传动轴上,安装轴安装在摆动梁上,连接件安
装在安装架上,安装轴与连接件腔滑动连接,传动机构分别与摆动梁和支撑轴连接。
11.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,传动机构包括锥齿轮和扇形锥齿轮,锥齿轮同轴安装在支撑轴上,扇形锥齿轮相对与传动轴同轴安装在摆动梁上,扇形锥齿轮与锥齿轮啮合连接。
12.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,还包括固定座,固定座安装在安装底座空腔内部,传动轴与固定座轴孔转动连接。
13.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,所述真空腔体内部分别气体腔体,电子元器件腔体,仪表腔体,传感器腔体,数据检测台。
14.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,还包括安装底座上设置有限位块。
15.与现有技术相比本发明的有益效果为:
16.1、真空气体压力传感器,实时监控真空腔体里变化提供数据给plc;
17.2、可以通过正压方式进行数据的管控,达到plc提供第一个动作给真空泵或者抽风机;
18.3、增加的温度传感器芯实时进行加热装置的温度稳定性;
19.4、通过增加机械手臂方式达到自动上下料的功能;
20.5、通过底部的传感器达到自动修复底部平面度不平整的问题,自动修复功能可以达到1~5um微米的精度;
21.6、通过腔体内部的水压传感器自动判断腔体水容量,自动打开阀门将腔体内部水排放;
22.7、在断气过程中,腔体储存气体会保护表面产品不会破真空,导致吸盘表面产品被误撞。
附图说明
23.图1是本发明的正视结构示意图;
24.图2是本发明的内部结构示意图;
25.图3是本发明的剖视结构示意图;
26.图4是本发明的局部爆炸示意图;
27.附图中标记:1、底座固定平衡盘;2、真空腔体;3、吸盘表面盖板;4、垫子;5、气压传感器;6、温度传感器;7、腔体水渍传感器;8、安装底座;9、支撑轴;10、安装座;11、安装架;12、伺服电机;13、传动轴;14、摆动梁;15、安装轴;16、连接件;17、锥齿轮;18、扇形锥齿轮;19、固定座。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
29.如图1至图4所示,本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,包括底座固定平衡盘1、真空腔体2、吸盘表面盖板3、垫子4、气压传感器5、温度传感器6、腔体水渍传感器7和支撑机构,气压传感器5、温度传感器6和腔体水渍传感器7安装在真空腔体2
底端腔内部,底座固定平衡盘1安装在真空腔体2底端腔槽口处,吸盘表面盖板3安装在真空腔体2顶端腔槽口处,吸盘表面盖板3上设置有多组通气孔,垫子4安装在吸盘表面盖板3上,真空腔体2安装在支撑机构上;
30.吸盘表面盖板3每一个气孔内部均设置有气压传感器,垫子4上设置有多组小空腔,孔内部放置有2um孔径的过滤可更换的垫子;底座固定平衡盘1、真空腔体2和吸盘表面盖板3为超硬金属材料为基础底座,并做防护处理,它是用来固定和吸附底部用的,可以用效来稳定平面度的问题,通过吸盘表面盖板3每个气孔设置气压传感器可以监控每个气孔的气体,适用于数控自动化磨床、数控cnc精密加工中心、自动化机械设备等设备,吸盘表面平面度精度都延用了超精密加工手法,全盘平面度可达到2~8um微米,客户对平面度的选型可根据cnc加工部件要求进行选择;多孔真空智能吸盘表面防护,我们吸盘的表面采用了航空航天技术,吸盘的表层硬度是普通金属的2倍,有效对吸盘表面进行了防护处理;解决并满足了对刀仪精密度问题,在加装对刀仪的机床上完成磨损值的补偿是很麻烦的,因为吸盘的平面度不均匀,导致cnc工程师需要多次停下设备对工件的尺寸进行手工测量,还要将平面或者材料磨损值手动修改补刀参数。因为我们表面材料采用航空技术,超精密的平面解决这个问题就简单了很多,使用hppa型或hpma型都比较方便,lc监控调试系统:装机后,可采用plc来控吸盘真空压力值、吸盘表面加温监控和自动加温,可通过无线信号方式来监控真空腔体内的异物和水渍,防止吸盘内部气压、水渍、脏污进入到吸盘内部。
31.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,所述气压传感器5、温度传感器6、腔体水渍传感器7和气体传感器分别与plc控制器信号连接;
32.plc信号允许接入方式:主要有rs232、rs485、ppi/mpi、profibus dp/pa/fms现场总线、以太网总线、devicenet总线、和无线网络多种通信方式。
33.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,支撑机构包括安装底座8、支撑轴9、安装座10、安装架11和驱动机构,支撑轴9与底座固定平衡盘1通孔滑动连接,安装座10安装在支撑轴9上,安装架11滑动安装在安装底座8空腔内部,支撑轴9与安装架11通槽转动连接,驱动机构安装在底座固定平衡盘1空腔内部,驱动机构分别与安装架11和支撑轴9连接;通过安装座10使真空腔体2安装在支撑轴9上,通过支撑轴9使真空腔体2转动支撑,通过驱动机构与安装架11配合使支撑轴9带动真空腔体2进行位置移动,通过驱动机构与支撑轴9配合使真空腔体2提供转动动力,提高半导体摆放适应性,降低操作难度。
34.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,驱动机构包括伺服电机12、传动轴13、摆动梁14、安装轴15、连接件16和传动机构,伺服电机12安装在安装底座8空腔内部,传动轴13与伺服电机12输出端同轴连接,摆动梁14安装在传动轴13上,安装轴15安装在摆动梁14上,连接件16安装在安装架11上,安装轴15与连接件16腔滑动连接,传动机构分别与摆动梁14和支撑轴9连接;通过传动轴13使摆动梁14安装在伺服电机12输出端,通过摆动梁14带动安装轴15转动与连接件16内槽滑动使底座固定平衡盘1提供摆动动力,通过安装轴15转动半径与连接件16弧形槽半径相同时安装架11处于静止状态,增加装置功能多样性。
35.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,传动机构包括锥齿轮17和扇形锥齿轮18,锥齿轮17同轴安装在支撑轴9上,扇形锥齿轮18相对与传动轴13同轴安装在摆动梁14上,扇形锥齿轮18与锥齿轮17啮合连接;通过扇形锥齿轮18转动与锥齿轮17
啮合使伺服电机12带动支撑轴9转动,增加装置功能多样性。
36.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,还包括固定座19,固定座19安装在安装底座8空腔内部,传动轴13与固定座19轴孔转动连接;通过固定座19使传动轴13转动支撑,提高装置传动连接强度,增加装置传动精度。
37.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,所述真空腔体2内部分别气体腔体,电子元器件腔体,仪表腔体,传感器腔体,数据检测台。
38.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,还包括安装底座8上设置有限位块;通过限位块使支撑轴9带动真空腔体2转动精度增加,提高装置连接稳定性。
39.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,其有点在于:。
40.本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式,只要能够达成其有益效果的均可进行实施;本发明的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘的气压传感器5、温度传感器6和腔体水渍传感器7为市面上采购,本行业内技术人员只需按照其附带的使用说明书进行安装和操作即可。
41.以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征:
1.一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,其特征在于,包括底座固定平衡盘(1)、真空腔体(2)、吸盘表面盖板(3)、垫子(4)、气压传感器(5)、温度传感器(6)、腔体水渍传感器(7)和支撑机构,所述气压传感器(5)、温度传感器(6)和腔体水渍传感器(7)安装在真空腔体(2)底端腔内部,所述底座固定平衡盘(1)安装在真空腔体(2)底端腔槽口处,所述吸盘表面盖板(3)安装在真空腔体(2)顶端腔槽口处,所述吸盘表面盖板(3)上设置有多组通气孔,所述垫子(4)安装在吸盘表面盖板(3)上,所述真空腔体(2)安装在支撑机构上;吸盘表面盖板(3)每一个气孔内部均设置有气压传感器,所述垫子(4)上设置有多组小空腔,所述孔内部放置有2um孔径的过滤可更换的垫子。2.如权利要求1所述的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,其特征在于,所述气压传感器(5)、温度传感器(6)、腔体水渍传感器(7)和气体传感器分别与plc控制器信号连接;plc信号允许接入方式:主要有rs232、rs485、ppi/mpi、profibus dp/pa/fms现场总线、以太网总线、devicenet总线、和无线网络多种通信方式。3.如权利要求1所述的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,其特征在于,支撑机构包括安装底座(8)、支撑轴(9)、安装座(10)、安装架(11)和驱动机构,所述支撑轴(9)与底座固定平衡盘(1)通孔滑动连接,所述安装座(10)安装在支撑轴(9)上,所述安装架(11)滑动安装在安装底座(8)空腔内部,所述支撑轴(9)与安装架(11)通槽转动连接,所述驱动机构安装在底座固定平衡盘(1)空腔内部,所述驱动机构分别与安装架(11)和支撑轴(9)连接。4.如权利要求3所述的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,其特征在于,驱动机构包括伺服电机(12)、传动轴(13)、摆动梁(14)、安装轴(15)、连接件(16)和传动机构,所述伺服电机(12)安装在安装底座(8)空腔内部,所述传动轴(13)与伺服电机(12)输出端同轴连接,所述摆动梁(14)安装在传动轴(13)上,所述安装轴(15)安装在摆动梁(14)上,所述连接件(16)安装在安装架(11)上,所述安装轴(15)与连接件(16)腔滑动连接,所述传动机构分别与摆动梁(14)和支撑轴(9)连接。5.如权利要求4所述的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,其特征在于,传动机构包括锥齿轮(17)和扇形锥齿轮(18),所述锥齿轮(17)同轴安装在支撑轴(9)上,所述扇形锥齿轮(18)相对与传动轴(13)同轴安装在摆动梁(14)上,所述扇形锥齿轮(18)与锥齿轮(17)啮合连接。6.如权利要求4所述的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,其特征在于,还包括固定座(19),所述固定座(19)安装在安装底座(8)空腔内部,所述传动轴(13)与固定座(19)轴孔转动连接。7.如权利要求1所述的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,其特征在于,所述真空腔体(2)内部分别气体腔体,所述电子元器件腔体,所述仪表腔体,所述传感器腔体,所述数据检测台。8.如权利要求3所述的一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,其特征在于,还包括安装底座(8)上设置有限位块。

技术总结
本发明涉及真空吸盘的技术领域,特别是涉及一种应用于加工晶圆及超薄材料的多孔真空吸盘,其满足全自动化设备PLC数据收集,应用在中大型CNC精密小件材料的加工,提高工作效率;包括底座固定平衡盘、真空腔体、吸盘表面盖板、垫子、气压传感器、温度传感器、腔体水渍传感器和支撑机构,气压传感器、温度传感器和腔体水渍传感器安装在真空腔体底端腔内部,底座固定平衡盘安装在真空腔体底端腔槽口处,吸盘表面盖板安装在真空腔体顶端腔槽口处,吸盘表面盖板上设置有多组通气孔,垫子安装在吸盘表面盖板上,真空腔体安装在支撑机构上;吸盘表面盖板每一个气孔内部均设置有气压传感器,孔内部放置有2uM孔径的过滤可更换的垫子。放置有2uM孔径的过滤可更换的垫子。放置有2uM孔径的过滤可更换的垫子。


技术研发人员:董金勇 赵栋
受保护的技术使用者:中铭瓷(苏州)纳米粉体技术有限公司
技术研发日:2022.07.21
技术公布日:2022/11/1
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