发明名称 用于芯片对准和键合的全自动卡盘装置
摘要 本发明公开了一种用于芯片对准和键合的全自动卡盘装置,包括卡盘、机械手、预对准拨动机构、对准拨动机构和键合拨动机构,其中卡盘用于装卡基片和盖片;机械手用于搬运卡盘;预对准拨动机构用于自动卡紧基片和盖片并对基片进行初定位;而对准拨动机构和键合拨动机构都用于自动松卡基片和盖片;利用该卡盘装置对基片和盖片进行对准和键合,可以使制备微流控芯片的整个过程实现全自动化,从而提高生产效率,降低生产成本。经本发明的全自动卡盘装置制备的微流控芯片,可广泛应用于生物医药方面、环境监测、食品卫生,刑事科学及国防方面也会成为重要的应用领域。
申请公布号 CN1181348C 申请公布日期 2004.12.22
申请号 CN03150228.8 申请日期 2003.07.22
申请人 北京航空航天大学 发明人 宗光华;毕树生;于靖军;孙明磊;余志伟;梁铸
分类号 G01N33/68;C12Q1/68 主分类号 G01N33/68
代理机构 北京永创新实专利事务所 代理人 周长琪
主权项 1、一种用于芯片对准和键合的全自动卡盘装置,包括卡盘、拨动机构,其特征在于:还包括机械手,其拨动机构根据工位的不同可分为预对准拨动机构、对准拨动机构和键合拨动机构,三个不同的拨动机构分别安装在预对准台、对准台和键合台上,卡盘由左搬运孔(1)、卡盘体(2)、卡盘定位孔(3)、基片定位柱(4)、载物台(5)、缺口(6)、真空弯管接头(7)、卡紧机构(8)、右搬运孔(9)、卡爪限位环(10)、真空沟道(11)、真空孔(12)、基片定位拨钳(13)、拨钳限位柱(14)和螺钉(15)组成,卡盘体(2)上有卡盘定位孔(3),卡盘定位孔(3)通过卡盘定位柱(103)将卡盘安装在卡盘吸盘(102)上,卡盘体(2)的侧面有左搬运孔(1)和右搬运孔(9),右搬运孔(9)内有防滑键槽,载物台(5)上有三个基片定位柱(4),载物台(5)表面有真空沟道(11)及真空孔(12),载物台(5)、真空弯管接头(7)、卡紧机构(8)、卡爪限位环(10)、基片定位拨钳(13)和拨钳限位柱(14)安装在卡盘体(2)上,真空弯管接头(7)安装在卡盘体(2)的缺口(6)处,构成卡盘,卡紧机构(8)在卡爪限位环(10)内运动,其中,卡紧机构(8)由防滑垫片(16)、卡爪(17)、卡爪支撑杆(18)、被动拨杆(19)、压缩弹簧(20)和螺帽(21)构成,卡爪(17)的一端通过螺帽(21)安装在卡爪支撑杆(18)上,卡爪(17)的另一端有防滑垫片(16),卡爪支撑杆(18)上有凸台,压缩弹簧(20)套装在凸台与卡爪(17)之间,卡爪支撑杆(18)的端部安装有被动拨杆(19),其中,基片定位拨钳(13)由左定位拨杆(22)、左支架(23)、右定位拨杆(24)、右支架(25)、转销(26)、拉伸弹簧(27)和弹簧挂钉(28)组成,基片定位拨钳(13)通过转销(26)安装在卡盘体(2)上,拉伸弹簧(27)安装在弹簧挂钉(28)上;预对准拨动机构由机座(101)、卡盘吸盘(102)、卡盘定位柱(103)、伸出臂(104)、主动拨杆(105)、圆柱凸轮(106)、被动齿轮(107)、主动齿轮(108)、电机(109)、真空沟道(110)、真空孔(111)、伸出臂让位凹口(112)、笔形气缸支架(113)、笔形气缸(114)、螺钉(115)和真空管接头(116)组成,主动拨杆(105)和圆柱凸轮(106)安装在伸出臂(104)上,伸出臂(104)安装在被动齿轮(107)上,笔形气缸(114)安装在笔形气缸支架(113)上,笔形气缸支架(113)通过螺钉(115)安装在机座(101)上,被动齿轮(107)、主动齿轮(108)、电机(109)固定在机座(101)上,真空管接头(116)和卡盘定位柱(103)安装在卡盘吸盘(102)上,卡盘吸盘(102)上有真空沟道(110)、真空孔(111)、伸出臂让位凹口(112),卡盘吸盘(102)和机座(101)固定安装在预对准台的底座上,构成预对准拨动机构;对准拨动机构由机座(201)、载物台真空供给孔(202)、伸出臂(203)、主动拨杆(204)、圆柱凸轮(205)、卡盘定位柱(206)、被动齿轮(207)、主动齿轮(208)、电机(209)、卡盘吸盘(210)、拨钳埋入凹口(211)、卡爪埋入凹口(212)、真空沟道(213)、卡盘吸盘真空供给孔(214)、载物台真空供给管接头(215)和卡盘吸盘真空供给管接头(216)组成,主动拨杆(204)和圆柱凸轮(205)安装在伸出臂(203)上,伸出臂(203)安装在被动齿轮(207)上,被动齿轮(207)和主动齿轮(208)、电机(109)固定在机座(201)上,载物台真空供给管接头(215)安装在卡盘吸盘(210)的载物台真空供给孔(202)上,卡盘吸盘真空供给管接头(216)安装在卡盘吸盘(210)的卡盘吸盘真空供给孔(214)上,卡盘定位柱(206)安装在卡盘吸盘(210)上,卡盘吸盘(210)上有拨钳埋入凹口(211)、卡爪埋入凹口(212),机座(201)和卡盘吸盘(210)安装在对准台的底座上,构成对准拨动机构;键合拨动机构由机座(301)、卡盘定位柱(302)、卡盘定位柱支架(303)、圆柱凸轮(304)、主动拨杆(305)、伸出臂(306)、下键合头(307)、螺钉埋入凹口(308)、被动齿轮(309)、主动齿轮(310)和电机(311)组成,主动拨杆(305)和圆柱凸轮(304)安装在伸出臂(306)上,伸出臂(306)安装在被动齿轮(309)上,被动齿轮(309)、主动齿轮(310)和电机(311)安装在机座(301)上,卡盘定位柱(302)安装在卡盘定位柱支架(303)上,卡盘定位柱支架(303)安装在下键合头(307)上,下键合头(307)上有三个螺钉埋入凹口(308),下键合头(307)和机座(301)安装在键合台的底座上,构成键合拨动机构;机械手由小气缸支架(401)、拉伸弹簧挂钩(402)、挡板(403)、拉伸弹簧(404)、小气缸(405)、右搬运指(406)、挡块(407)、手腕(408)、支臂(409)、塑料吸盘(410)和左搬运指(411)组成,右搬运指(406)上安装有挡板(403)和挡块(407),小气缸(405)安装在小气缸支架(401)上,拉伸弹簧(404)安装在两个拉伸弹簧挂钩(402)上,左搬运指(411)、右搬运指(406)、塑料吸盘(410)和小气缸支架(401)安装在机械手的支臂(409)上,构成机械手,机械手通过手腕(408)安装在机器人的末端手臂上。
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