CN113853348A - 用于翘曲工件的抽吸夹具 - Google Patents

Abstract

一种用于夹持工件的夹具，包括具有平坦夹具表面的主体。夹具表面包括分布在夹具表面上的多个开口，每个开口可连接到抽吸源。至少一个限流器位于该多个开口和夹具到抽吸源的连接器之间，以限制通过该多个开口中的每个开口的流入。当对该多个开口施加抽吸，工件表面的一部分覆盖该多个开口中的至少一个开口并且这些开口中的另一个保持未被覆盖时，被覆盖的开口处的抽吸力足够强以夹持工件表面。

Description

用于翘曲工件的抽吸夹具

技术领域

本发明涉及晶片处理。更具体地，本发明涉及一种适于夹持翘曲工件(warpedworkpiece)的抽吸夹具。

背景技术

许多应用需要夹持和操纵平坦的薄工件。例如，在半导体装置(例如集成电路和其他电子部件)的制造中，必须操纵通常为晶片形式的半导体衬底，以便对衬底施加处理步骤，或者检查衬底。可以操纵夹持衬底的臂以将衬底运送到所需位置以便进行处理或检查。

用于夹持半导体衬底的典型夹具臂可以施加吸力以将衬底保持在臂上。通常，需要在平坦衬底的表面上的三个不同的点处施加吸力，以便在诸如衬底的平移、旋转或倾斜的操纵期间，臂可以牢固且稳定地夹持衬底。

发明内容

因此，根据本发明的实施方式，提供了一种用于夹持工件的夹具，该夹具包括：具有平坦夹具表面的主体，该夹具表面包括分布在夹具表面上的多个开口，每个开口可连接到抽吸源；以及至少一个限流器，其位于该多个开口和夹具到抽吸源的连接器之间，以限制通过该多个开口中的每个开口的流入，使得当对该多个开口施加抽吸，工件表面的一部分覆盖该多个开口中的至少一个开口并且这些开口中的另一个保持未被覆盖时，被覆盖的开口处的抽吸力足够强以夹持工件表面。

此外，根据本发明的实施方式，主体包括从单个基座延伸的多个臂。

此外，根据本发明的实施方式，从连接器到该多个开口中的一个开口的管道沿着该多个臂中的一个臂延伸。

此外，根据本发明的实施方式，夹具表面是连续的。

此外，根据本发明的实施方式，该至少一个限流器位于该多个开口中的一个开口与管道之间，该管道在开口和连接器之间形成流体连接。

此外，根据本发明的实施方式，限流器包括多个挡板。

此外，根据本发明的实施方式，限流器包括自适应分段孔口(SASO)，其具有安装在内部的交错相对的翅片。

此外，根据本发明的实施方式，限流器包括收缩部。

此外，根据本发明的实施方式，限流器包括针阀。

此外，根据本发明的实施方式，该多个开口中的一个开口包括弹性密封结构，该弹性密封结构配置为当工件表面与弹性密封结构接触时，当对该开口施加抽吸时，在开口和工件表面之间形成密封。

此外，根据本发明的实施方式，弹性密封结构包括弹性杯。

此外，根据本发明的实施方式，弹性密封结构包括衬垫或垫圈。

此外，根据本发明的实施方式，弹性密封结构包括聚合物。

此外，根据本发明的实施方式，聚合物包括硅树脂。

此外，根据本发明的实施方式，弹性密封结构可经由杆连接到夹具表面，该杆可插入到该多个开口中的该开口中。

此外，根据本发明的实施方式，杆是柱体的形式，该柱体被侧向截断以形成平坦的侧面。

此外，根据本发明的实施方式，该至少一个限流器位于侧面和围绕杆的柱体表面之间的空间中。

此外，根据本发明的实施方式，该多个开口中的一个开口包括延伸机构，以使该开口从夹具表面朝向工件表面向外延伸。

此外，根据本发明的实施方式，延伸机构配置为当开口不与工件表面接触时使开口向外延伸。

此外，根据本发明的实施方式，延伸机构配置为使得当对开口施加抽吸并且开口与工件的表面接触时，能够产生抽吸力以将开口吸向夹具表面。

附图说明

为了更好地理解本发明并认识到其实际应用，提供以下附图并在后文中参考。应注意，附图仅作为实例给出，而不以任何方式限制本发明的范围。相同的部件由相同的附图标记表示。

图1是根据本发明的实施方式的具有配置为夹持翘曲工件的臂的工件夹具的示意性顶视图。

图2是图1所示的具有连续的夹具表面的工件夹具的变型的示意性顶视图。

图3是图1所示的工件夹具的抽吸夹具的示意性截面。

图4A示意性地示出了图3所示的抽吸夹具的变型。

图4B是图4A所示的抽吸夹具的示意性截面。

图5是抽吸夹具的变型的示意性侧视图，其中抽吸夹具可从工件夹具延伸。

具体实施方式

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他实例中，没有详细描述公知的方法，过程，部件，模块，单元和/或电路，以免使本发明变得模糊。

尽管本发明的实施方式不限于这一点，但是利用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”等术语的讨论可以指计算机，计算平台，计算系统或其他电子计算装置的操作和/或过程，其将表示为计算机的寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)量的数据操纵和/或变换成类似地表示为计算机的寄存器和/或存储器或者可以存储指令以执行操作和/或过程的其他信息非瞬态存储介质(例如，存储器)内的物理量的其他数据。尽管本发明的实施方式不限于这一点，但是如本文使用的术语“多个”和“多个”可以包括例如“多个”或“两个或更多个”。术语“多个”或“多个”可以在整个说明书中用来描述两个或更多个部件，装置，元件，单元，参数等。除非明确说明，否则本文描述的方法实施方式不限于特定次序或顺序。另外，一些所述方法实施方式或其元素可以同时，在相同时间点或同时地发生或执行。除非另有说明，否则如本文使用的连词“或”应理解为包括性的(所述选项中的任一个或全部)。

根据本发明的实施方式，用于夹持工件的夹具包括具有平坦夹具表面的夹具主体，在该夹具表面上分布有多个抽吸开口。在一些实例中，可以将夹具主体分成一个或多个单独的臂，例如，从单个基座延伸或分支的臂，或其他的臂。

每个抽吸开口可经由管道连接到抽吸源。例如，抽吸源可以包括鼓风机，真空泵或其他抽吸源。每个抽吸开口可以经由一个或多个连接器连接到抽吸源。当对与工件的表面接触的抽吸开口提供抽吸时，抽吸力可以将工件保持到该抽吸开口。

一个或多个限流器位于每个抽吸开口和抽吸源之间的流体路径中。限流器配置为例如当抽吸开口不与工件的表面接触时限制通过每个抽吸开口的流入速率。由于限流器的作用，即使当一些开口不与工件表面接触时(例如，由于工件表面的翘曲或倾斜)，与工件表面接触的夹具表面上的抽吸开口也可以牢固地夹持翘曲工件的非平面表面。典型的工件可以包括薄且名义上平坦的半导体衬底或晶片、玻璃窗格或理想地平坦但可能在例如一个或多个处理步骤期间变得翘曲的另一类型的工件。

在一些实例中，足够数量的开口可以分布在平坦夹持表面上，使得可能至少两个开口(优选地至少三个)能够将工件表面的一部分吸到开口，以便在开口处将工件表面的该部分保持到臂(例如，由于抽吸和在工件表面与臂的夹持表面之间产生的摩擦)。替代地或附加地，一个或多个抽吸开口可以设置有延伸机构，该延伸机构配置为使抽吸开口从夹具表面朝向工件表面延伸。这种延伸可以确保足够数量的开口与翘曲的工件表面接触，并且因此夹持该翘曲的工件表面。

当工件表面翘曲时，至少一些抽吸开口可以保持不被工件表面覆盖。每个抽吸开口的限流器可以限制抽吸，使得通过未被覆盖的抽吸开口的空气的流入不会破坏由被覆盖的表面施加的抽吸。例如，抽吸可以产生足够深以可靠地夹持工件的真空。因此，夹具臂可以继续牢固地夹持工件表面。因此，例如为了平移、旋转或倾斜臂而操纵夹具可以可靠地操纵被夹持的工件。例如，当所有抽吸开口都被工件密封时，真空可以达到-800mbar的表压。当所有抽吸开口都未被工件覆盖时，真空可以达到-100mbar的表压。在其他实例中，可以获得其他真空水平。

可以注意到，在没有限流器的情况下，通过未覆盖开口的未受限流入可以导致从未覆盖开口到抽吸连接器的直接流动，而压降很小或没有压降。因此，在工件表面接触一些抽吸开口的点处将不施加抽吸。

在一个实例中，抽吸管道沿着夹具臂的内部从抽吸连接器延伸到每个抽吸开口的位置。在抽吸管道和每个抽吸开口之间的开口管道包括限流器。例如，限流器可以包括挡板、翅片、收缩部或限制通过该抽吸开口的流入速率的其他结构。在一些情况下，限流器可以包括自适应分段孔口(SASO，self adaptive segmented orifice)，该自适应分段孔口包括安装在内部的交错相对的翅片，其配置为通过增强流动中的涡流的产生来增加流阻。限流器可以包括其他类型的限流结构，并且可以位于抽吸开口和与抽吸源的连接之间的其他位置。

每个抽吸开口可以设置有增强夹具臂和工件之间的摩擦力的结构。例如，每个抽吸开口可以由弹性密封结构包围，该弹性密封结构为由弹性材料制成的杯、衬垫、垫圈或接套的形式。当抽吸将工件表面吸向抽吸开口时，向内的拉力可以使弹性密封结构抵靠夹具臂的表面变平。弹性密封结构抵靠臂表面的变平可以增加工件表面和臂表面之间的接触面积，因此增加阻止工件在臂表面上滑动的摩擦力。可以选择制造弹性密封结构的材料，以便提供所需的摩擦，同时使由于弹性密封结构材料粘附到工件表面而污染工件表面的风险最小化。例如，合适的材料可以包括硅树脂，或另一种聚合物或其他合适的材料。

设置有限流器的抽吸开口可以在处理翘曲工件时提供有利的折衷。一方面，当夹具臂或表面具有有限数量的抽吸开口时，由于晶片可能仅接触夹具臂的没有抽吸开口的部分，所以不能确保通过翘曲的工件与抽吸开口之间的接触来密封抽吸开口。增加通过抽吸开口的流入速率可以将工件的一部分吸到抽吸开口以产生密封。另一方面，为了使夹具臂可以以足够的强度夹持工件以使得能够可靠且精确地操纵工件，在工件密封抽吸开口的点处的真空水平必须足够深以提供所需的摩擦力。为了使抽吸源能够向所有抽吸开口提供所需的深度真空，必须限制通过未密封的抽吸开口的流入。因此，为每个抽吸开口提供限流器以限制通过抽吸开口的流入可以使得通过与翘曲的工件接触而密封的抽吸开口能够提供足够的摩擦以将工件保持到夹具臂上。因此，当工件不密封一些抽吸开口时，工件可以由夹具臂牢固地和可靠地操纵。

图1是根据本发明的实施方式的配置为夹持翘曲工件的工件夹具的示意性顶视图。

工件夹具10包括夹具主体，该夹具主体包括至少一个平坦的夹具表面13。多个抽吸夹具14分布在夹具表面13上。

在所示的实例中，夹具主体11包括从夹具基座20向外延伸的两个夹具臂12。多个抽吸夹具14沿着每个夹具臂12的长度分布。每个抽吸夹具14包括抽吸开口16，当工件15由工件夹具10的夹具臂12夹持时，工件15可以放置成覆盖一些抽吸夹具14。当工件15的表面区域非常接近抽吸夹具14时，施加到抽吸夹具14的抽吸开口16的抽吸可以将该区域吸向抽吸开口16和将由抽吸夹具14夹持的夹具表面13。

在其他实例中，可以存在多于两个夹具臂12，或者夹具表面13可以包括连续表面而不是分离的臂。抽吸夹具14的数量可以大于或小于所示的数量，并且其在每个夹具臂12上的分布可以不同于所示的模式。抽吸夹具可以具有与所示实例不同的形状，例如对称的或不对称的。在其他实例中，每个抽吸夹具的抽吸开口可以不在抽吸夹具的中心。在另一实例中，夹具主体11可以包括两个夹具表面13，例如，在夹具主体11的相对侧上。

在一些情况下，夹具臂12或抽吸夹具14可以布置成使得工件夹具10能够夹持各种尺寸的工件15。例如，一组抽吸夹具14可以布置在尺寸为较小工件或小于较小工件的区域中。一组或多组其他的抽吸夹具14可以布置在第一组的外部，但是在对应于一个或多个较大尺寸的工件的区域内。例如，一个或多个附加的夹具臂12(每个夹具臂具有抽吸夹具14)可以布置在所示实例的两个夹具臂12之间，以使得能够夹持直径或其他尺寸小于所示两个夹具臂12之间的距离的工件。

例如，工件夹具可以配置为处理不同尺寸的工件15。在此情况下，一些抽吸夹具14可以定位在夹具表面13上，以便夹持大工件15的超出较小工件15的边缘的外部区域。当夹持小工件15时，这些外部抽吸夹具14可以保持未被覆盖。然而，由于这些外部抽吸夹具14(以及其他抽吸夹具14)设置有限流器，所以被较小工件15覆盖的内部抽吸夹具14可以由被覆盖的内部抽吸夹具14夹持。

工件夹具10可以经由夹具基座20连接到操纵机构，例如，操纵机构可以包括可以操作以平移、旋转或倾斜连接到该机构的工件夹具10的机构。抽吸连接器18可以连接到抽吸源。例如，抽吸源可以包括真空泵、鼓风机或其他抽吸机构。抽吸连接器18可以如图所示地位于夹具基座20上，或者可以位于工件夹具10上的其他位置。

在一些实例中，工件夹具10可以包括两个或更多个抽吸连接器18。例如，工件夹具10的每个夹具臂12可以经由单独的抽吸连接器18连接到单个或单独的抽吸源。

通常，每个抽吸开口16经由例如位于夹具主体11内部的管道连接到抽吸连接器18。一个或多个限流器位于每个抽吸开口16和连接到抽吸连接器18的抽吸源之间。

在另一实例中，夹具表面13可以形成单个连续的无分支表面，并且夹具主体11可以包括单个无分支主体。

图2是图1所示的具有连续的夹具表面的工件夹具的变型的示意性顶视图。

工件夹具40的夹具主体11是不具有分支臂的连续主体的形式。等同地，工件夹具40的夹具主体11可以被认为由单个臂构成。类似地，夹具表面13是连续表面的形式(使得夹具表面13上的任何两个抽吸夹具14可以由线段连接，该线段的整个长度沿着夹具表面13延伸而不跨过任何中间空间)。在一些实例中，夹具主体11可以在夹具主体11的相对面上具有两个相似或不同的夹具表面13。

在所示的实例中，抽吸夹具14布置成两排，例如，每排对应于沿着内部抽吸通道的位置。在其他实例中，抽吸夹具14可以以其他方式布置在夹具表面13上。

沿着连续的夹具表面13布置抽吸夹具14可以允许在夹持不同尺寸的工件15时增加灵活性，例如，通过消除小工件15的大部分或全部位于夹具表面13的不同臂之间的空间中的可能性。如上所述，限制通过每个抽吸夹具14的流入的限流器可以限制通过未被工件15覆盖的任何抽吸夹具14a的流入，或者通过被工件15部分覆盖的抽吸夹具14b的流入。

图3是图1所示的工件夹具的抽吸夹具的示意性截面。

在所示的实例中，抽吸夹具14包括单个抽吸开口16。在其他实例中，抽吸夹具可以包括多于一个的抽吸开口。

抽吸可以经由抽吸通道26施加到抽吸开口16，该抽吸通道可以在内部延伸到夹具主体11，例如沿着抽吸夹具14沿其定位的夹具臂12。例如，抽吸通道26的近端可以与工件夹具10的抽吸连接器18流体连接。通常，单个抽吸通道26可以连接到多于一个的抽吸开口16。例如，沿着单个夹具臂12的所有抽吸开口16可以通向单个抽吸通道26。

在所示的实例中，抽吸开口16经由限流器24连接到抽吸通道26(例如，经由在图3所示截面的平面之外的开口)。在所示的实例中，限流器24是曲折通道的形式，在该曲折通道内，流动由多个挡板28偏转。替代地或附加地，限流器24可以具有另一种形式，例如，包括SASO结构，或者一个或多个挡板、翅片、收缩部、弯曲部、扭曲部、曲折部或其他结构的另一种布置，以限制空气或其他流体经由抽吸开口16和限流器24的流入速率。限流器24可以包括可调节的或不可调节的针阀或其他收缩部。

在所示的实例中，限流器24位于抽吸开口16和抽吸通道26之间。替代地或附加地，限流器24可以位于抽吸通道26或抽吸连接器18内，位于抽吸通道26和抽吸连接器18之间，或者位于抽吸开口16和抽吸连接器18之间的流体路径中的其他位置(例如，在抽吸通道26分支成两个或更多个分支通道的点处，每个分支通道连接到不同的抽吸开口16)。例如，单个限流器24可以用于限制经由两个或更多个抽吸开口16的流入。限流器24可以位于夹具基座20内，或者位于抽吸源和抽吸连接器18之间的管道中。

在所示的实例中，抽吸开口16被弹性杯22形式的弹性密封结构包围。当工件15的表面放置在抽吸开口16附近并且对抽吸开口16施加抽吸时，可以将工件15吸向抽吸开口16和夹具表面13。当工件15接触弹性杯22的边缘23时，工件15和弹性杯22的边缘23之间的接触可以形成密封。因此，抽吸可以在弹性杯22内产生部分真空，使得环境空气压力将工件15推向抽吸开口16。

进一步将工件15吸向抽吸开口16可以将弹性杯22压向夹具表面13。弹性杯22的柔性和弹性可以使得弹性杯22能够在工件15和夹具表面13之间变平。弹性杯22的变平可以增加弹性杯22和工件15之间的接触面积。接触面积的增加可以增加工件15和变平的弹性杯22之间的摩擦力，从而增加工件15和抽吸夹具14之间的摩擦力。

替代地或附加地，弹性密封结构可以具有另一种形式。例如，弹性密封结构可以具有衬垫、垫圈、可变形喷嘴，或者可以在抽吸开口16和工件15之间形成密封并且促进工件15和抽吸夹具14之间的摩擦力的其他结构的形式。

在一些情况下，例如，当工件15的表面翘曲时，一个或多个抽吸夹具14可能不能将工件15的表面充分吸向抽吸夹具14的抽吸开口16，以便覆盖抽吸开口16并且在工件15和抽吸开口16之间形成气密密封。在抽吸开口16和抽吸连接器18之间的流入路径中存在限流器24可能限制通过未覆盖的抽吸开口16的流入速率。由于通过所有未覆盖的抽吸开口16的流入速率，施加到被覆盖并密封的抽吸开口16(假定工件15表面接触至少一些，优选地至少三个抽吸开口16)的抽吸可以保持足以牢固地夹持工件15并且允许可靠且精确地操纵工件15。(在没有限流器的情况下，经由抽吸连接器18施加的所有抽吸都会导致通过未覆盖的抽吸开口的流入增加，从而破坏或防止经由被覆盖的抽吸开口的任何抽吸的施加。)

在所示的实例中，每个抽吸夹具14及其弹性杯22(或类似的弹性密封结构)从夹具臂12面向工件15的表面延伸出固定距离。每个夹具臂12上的抽吸夹具14的数量和位置，以及夹具臂22的数量和形状，可以设计成确保最小数量的抽吸夹具14能够夹持甚至翘曲的工件的表面(例如，在不使工件15不可用的翘曲的范围内)。例如，在一些情况下，通过两个或更多个抽吸夹具14来夹持工件可能足以使工件夹具10牢固地夹持工件。在一些情况下，由三个或更多个抽吸夹具14夹持工件可以被认为足以稳定且可靠地夹持工件。

图4A示意性地示出了图3所示的抽吸夹具的变型，图4B是图4A所示的抽吸夹具的示意性截面。

抽吸夹具41的构造类似于抽吸夹具14(图3)，包括由弹性杯22包围的抽吸开口16。例如，弹性杯22可以由柔性和弹性的聚合物形成，例如硅树脂或其他弹性材料。

在一个实例中，抽吸夹具41可以保持在夹具表面13上的圆形开口中。在圆形开口下方的夹具主体11的区域可以包括抽吸通道26。例如，圆形开口可以通向抽吸通道26。圆形开口的直径可以小于唇缘46的直径但是大于唇缘46和弹性杯22之间的凹槽48的直径。唇缘46也可以由弹性材料构成。例如，唇缘46和弹性杯22可以制造为(例如模制为)单个部件。

例如，为了将抽吸夹具41附接到夹具表面13中的圆形开口，抽吸夹具41的杆42可以插入到开口中，直到唇缘46穿过开口(例如，在插入期间弯曲或以其他方式扭曲)。一旦唇缘46穿过圆形开口，唇缘46的弹性就可以打开唇缘46，以便防止抽吸夹具41从圆形开口中移除。例如，唇缘46的近侧外表面可以朝向弹性杯22向外和向远侧逐渐变细，以便有助于唇缘46的弯曲或折叠，从而使得唇缘46能够通过圆形开口插入。该逐渐变细可以阻止唇缘46向近侧朝向杆42弯曲，从而阻止唇缘46从圆形开口退出。

在所示的实例中，杆42可以是柱体的形式，其被侧向截断以形成平坦的侧面44。限流器24将抽吸夹具41的远端处的抽吸开口16连接到杆42的侧面44与包括弹性杯22和唇缘46的外部件的柱体内表面50之间的区域。因此，柱体内表面50包围杆42的长度的至少一部分。侧面44和柱体内表面50之间的区域形成抽吸开口16和杆42的近侧(例如，到唇缘46)之间的流体连接。在所示的实例中，限流器24的挡板28位于侧面42和柱体内表面50之间的空间中。

在该实例中，当杆42插入到通向抽吸管道26的圆形开口中时，流入可能被柱体内表面50和杆42的柱体外表面之间的除了沿着侧面44之外的贴合界面阻挡。侧面44和柱体内表面50之间的空间形成抽吸开口16和抽吸管道26之间的流体连接。抽吸开口16和抽吸管道26之间的流体连接包括形成限流器24的结构(在所示的实例中为挡板28，或其他结构)，因此，即使当不与工件15的表面接触时，也可以限制经由抽吸夹具41的流入。

抽吸夹具的其他构造是可能的。

替代地或附加地，工件夹具10的一个或多个抽吸夹具可以从夹具臂12朝向工件15延伸可调节的长度。当翘曲的工件被多个可延伸抽吸夹具夹持并且被吸向夹具臂12时，一些可延伸抽吸夹具可以从夹具臂12向外延伸，以便在补偿任何翘曲的同时保持夹持。

图5是抽吸夹具的变型的示意性侧视图，其中抽吸夹具可从工件夹具延伸。

可延伸抽吸夹具30包括延伸机构32，以使可延伸抽吸夹具30的远端(在所示的实例中，弹性杯22位于其上)从夹具臂12延伸可变的距离。延伸机构32的改变该可变距离的延伸和缩回或压缩由箭头34表示。

在所示的实例中，可延伸抽吸夹具30的构造类似于抽吸夹具14，如图3所示。例如，可延伸抽吸夹具30包括包围抽吸开口16(在图5的侧视图中不可见)的弹性密封结构(以如图所示的弹性杯22的形式，或者衬垫，垫圈，喷嘴或其他弹性密封结构的形式)。抽吸开口16在抽吸开口16和与抽吸源(例如，抽吸连接器18或类似结构)的连接之间设置有一个或多个限流器24，该抽吸源对抽吸开口16和可延伸抽吸夹具30施加抽吸。例如，限流器24可以位于可延伸抽吸夹具30、夹具臂12、夹具基座20内，或者位于工件夹具10内的其他位置。

在延伸机构32的一个实例中，延伸机构32包括配置为当可延伸抽吸夹具30未夹持工件时使可延伸抽吸夹具30完全延伸的机构。因此，直到可延伸抽吸夹具30夹持工件表面的一部分，通常使可延伸抽吸夹具30延伸。

在一个实例中，延伸机构32可以包括一个或多个弹性机械或气动元件，其在未被压缩时完全延伸。例如，弹性元件可以包括一个或多个可压缩弹簧或杆，其在未被压缩时完全延伸。可压缩元件可以在延伸机构32内从延伸机构32的远端附近的点延伸到例如在夹具臂12内的近侧点。当元件被压缩时，可以将延伸机构32的一部分推入夹具臂12，或者可以使延伸机构32的伸缩或可折叠的壁缩短。

作为另一实例，延伸机构32的外壁可以包括弹性手风琴式折叠或以其他方式构造为使得压缩力能够使延伸机构32的壁折皱或压皱，同时使得壁在压缩力移除时能够恢复其未压缩的延伸形状。

气动元件可以包括具有两个或更多个伸缩段的密封管，该伸缩段使得密封管在受到压缩力时能够缩短。例如，密封管可以在延伸机构32内从延伸机构32的远端附近的点延伸到例如在夹具臂12内的近侧点。替代地或附加地，延伸机构32可以包括压缩空气或其他流体可以引入其中的腔室。例如，可以将空气从对抽吸开口16施加抽吸的抽吸源的排气机构吹到腔室中。

利用通常延伸的可延伸抽吸夹具30，可以将工件的表面制造为(例如，通过机器人或其他自动机构，或者通过手动控制的机构，或者其他方式)接近包括一个或多个延伸的可延伸抽吸夹具30的工件夹具10的夹具臂12。通常，当工件15接近夹具臂12时，对工件夹具10的每个可延伸抽吸夹具30的抽吸开口16(以及不可延伸的任何抽吸夹具14的抽吸开口16)施加抽吸。

通常，当使工件15的表面区域充分靠近一个或多个可延伸抽吸夹具30的远端时，工件15的表面的一个或多个区域可以在延伸的可延伸抽吸夹具30的远端处初始地接触弹性密封结构的一部分(例如，弹性杯22的边缘23的一部分)。施加到该可延伸抽吸夹具30的抽吸可以导致弹性密封结构和工具15的表面一起吸引。因此，弹性密封结构可以在工件15和可延伸抽吸夹具30之间形成密封。例如，弹性杯22形式的弹性密封结构的整个边缘可以被吸向工件15的表面并与其物理接触。因此，弹性杯22(或其他弹性密封结构)的内部可以形成腔室，该腔室的唯一开口是抽吸开口16。

在此情况下，对抽吸开口16持续施加抽吸可以将流体从在工件15的表面和弹性杯22(或其他弹性密封结构)之间形成的腔室中吸出。结果，抽吸力可以克服延伸机构32的向远侧的推力，并且将可延伸抽吸夹具30的远端与工件15的附接表面一起向近侧吸向夹具臂12。工件15的表面的向近侧的向内运动可以增加工件15的表面将被其他可延伸抽吸夹具30或抽吸夹具14类似地夹持的可能性。

限流器24的存在可以限制通过不与工件15的表面接触并且因此不被其密封的任何可延伸抽吸夹具30或抽吸夹具14的流入。受限的流入可以因此确保由与工件15的表面接触的任何可延伸抽吸夹具30或抽吸夹具14施加的抽吸力能够保持接触。

替代地或附加地，延伸机构32可以包括可控马达(例如，具有将马达的圆形运动转换为延伸机构32的线性运动的传动装置的电动马达)或致动器(例如，线性致动器，例如，电动操作的)，其例如可通过工件夹具10的控制器操作以延伸或缩回可延伸抽吸夹具30的远端。例如，夹具臂12，可延伸抽吸夹具30或工件夹具10可以设置有传感器，该传感器配置为感测工件15的靠近可延伸抽吸夹具30的表面的一部分的接近程度。当检测到该接近程度时，可以操作延伸机构32以使可延伸抽吸夹具30朝向工件15延伸。当感测到接触(例如，通过检测到经由可延伸抽吸夹具30的抽吸开口16的流入减少的传感器)时，可以操作延伸机构32以朝向夹具臂12拉动工件15的表面。

其他类型的机构也可能用于延伸机构32的操作。延伸机构32可以通过使得可延伸抽吸夹具30的远端定位成足够靠近工件15的表面以夹持该表面来便于工件夹具10夹持工件，而不管由限流器24限制的通过每个抽吸开口16的受限流入。

本文公开了不同的实施方式。某些实施方式的特征可以与其他实施方式的特征组合；因此，某些实施方式可以是多个实施方式的特征的组合。为了说明和描述的目的，已经给出了本发明的实施方式的上述描述。其不是穷举的，也不是要将本发明限制为所公开的精确形式。本领域技术人员应理解，根据上述教导，许多修改，变化，替换，改变和等效物是可能的。因此，应理解，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真实精神内的所有这样的修改和改变。

尽管本文已经说明和描述了本发明的某些特征，但是本领域的普通技术人员现在将想到许多修改，替换，改变和等效物。因此，应理解，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真实精神内的所有这样的修改和改变。

Claims (20)

1.一种用于夹持工件的夹具，所述夹具包括：

主体，具有平坦的夹具表面，所述夹具表面包括分布在所述夹具表面上的多个开口，每个所述开口能连接到抽吸源；以及

至少一个限流器，位于所述多个开口和所述夹具到所述抽吸源的连接器之间，以限制通过所述多个开口中的每个开口的流入，使得当对所述多个开口施加抽吸，工件表面的一部分覆盖所述多个开口中的至少一个开口并且所述开口中的另一个保持未被覆盖时，被覆盖的开口处的抽吸力足够强以夹持所述工件表面。

2.根据权利要求1所述的夹具，其中，所述主体包括从单个基座延伸的多个臂。

3.根据权利要求2所述的夹具，其中，从所述连接器到所述多个开口中的一个开口的管道沿着所述多个臂中的一个臂延伸。

4.根据权利要求1所述的夹具，其中，所述夹具表面是连续的。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的夹具，其中，所述至少一个限流器位于所述多个开口中的一个开口与管道之间，所述管道在所述开口和所述连接器之间形成流体连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的夹具，其中，所述限流器包括多个挡板。

7.根据权利要求6所述的夹具，其中，所述限流器包括自适应分段孔口(SASO)，所述自适应分段孔口具有安装在内部的交错相对的翅片。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的夹具，其中，所述限流器包括收缩部。

9.根据权利要求8所述的夹具，其中，所述限流器包括针阀。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的夹具，其中，所述多个开口中的一个开口包括弹性密封结构，所述弹性密封结构配置为当所述工件表面与所述弹性密封结构接触时，当对所述开口施加抽吸时，在所述开口和所述工件表面之间形成密封。

11.根据权利要求10所述的夹具，其中，所述弹性密封结构包括弹性杯。

12.根据权利要求10所述的夹具，其中，所述弹性密封结构包括衬垫或垫圈。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的夹具，其中，所述弹性密封结构包括聚合物。

14.根据权利要求13所述的夹具，其中，所述聚合物包括硅树脂。

15.根据权利要求10所述的夹具，其中，所述弹性密封结构能经由杆连接到所述夹具表面，所述杆能插入到所述多个开口中的所述开口中。

16.根据权利要求15所述的夹具，其中，所述杆是柱体的形式，所述柱体被侧向截断以形成平坦的侧面。

17.根据权利要求16所述的夹具，其中，所述至少一个限流器位于所述侧面和围绕所述杆的柱体表面之间的空间中。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的夹具，其中，所述多个开口中的一个开口包括延伸机构，以使所述开口从所述夹具表面朝向所述工件表面向外延伸。

19.根据权利要求18所述的夹具，其中，所述延伸机构配置为当所述开口不与所述工件表面接触时使所述开口向外延伸。

20.根据权利要求19所述的夹具，其中，所述延伸机构配置为使得当对所述开口施加抽吸并且所述开口与所述工件的所述表面接触时，能够产生抽吸力以将所述开口吸向所述夹具表面。

Images