TW201538863A - 奈米吸盤裝置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一種奈米吸盤裝置包含一吸盤基板、數個奈米空穴及一按壓操作面。該吸盤基板包含一第一表面及一第二表面。該奈米空穴排列設置於該吸盤基板之第一表面，以形成一吸附層。該按壓操作面設置於該吸盤基板之第二表面，且該吸附層對應該按壓操作面。該奈米吸盤裝置操作方法：利用該吸附層對應於一待吸附表面；將該吸附層之至少一部分對應貼附於該待吸附表面；利用按壓操作該吸附層之至少一部分，以擠壓排出該奈米空穴內之至少一部分之氣體，以便該吸附層之至少一部分吸附該待吸附表面；將該吸附層之至少一邊緣進行撥開，以便該吸附層之至少一部分剝離該待吸附表面。

Description

奈米吸盤裝置及其操作方法

本發明係關於一種奈米吸盤〔nano-sucker〕裝置及其操作方法；特別是關於一種無膠〔adhesive-free〕式奈米吸盤裝置及其操作方法。

舉例而言，習用奈米吸盤裝置及其製造方法，如中華民國專利公告第I263513號之〝具有吸盤式奈米孔洞的生醫植入物及製造方法〞發明專利，其揭示一種生醫植入物。該生醫植入物包含數個吸盤式奈米孔洞，而該生醫植入物之一部份或全部表面設置一吸盤式奈米孔洞結構。該吸盤式奈米孔洞結構為具有複數個具奈米尺寸之管狀物。

承上，前述第I263513號之該管狀物的全部或部份呈現為採用以矩陣排列，且將各個該管狀物設置為一可供填入生物可吸收材料〔或藥物〕之孔洞。各個該孔洞之大小在實質上為介於10nm至100nm之間。另外，該生醫植入物可選自一純鈦片。

前述第I263513號之該生醫植入物之製造方法主要包含步驟：〔A〕、先將該生醫植入物施以陽極處理，使該生醫植入物之表面形成一氧化膜，且以一溶劑添加於陽極處理時之溶液內；〔B〕、再加以一外加電壓，使該生醫植入物之表面形成數個該管狀物，且該管狀物為具有該孔洞。

承上，前述第I263513號於將該生醫植入物進 行陽極處理時，該溶劑可選擇為氫氟酸或硫酸。另外，於該生醫植入物加以該外加電壓時，該外加電壓可選擇為於50伏特以內。

然而，第I263513號之該吸盤式奈米孔洞僅適 用於生醫植入用途，其並不適用於一般吸附重物，且該吸盤式奈米孔洞結構易遭受破壞。因此，習用奈米吸盤裝置及其製造方法必然存在進一步改良其結構及製造方法之需求。前述專利僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述技術問題及需 求，其提供一種奈米吸盤裝置及其操作方法適用於操作吸附各種重物，其利用數個奈米空穴形成一吸附層，且該吸附面對應一按壓操作面，因此相對於習用奈米吸盤裝置及其製造方法可大幅提升其適用範圍。

本發明之主要目的係提供一種奈米吸盤裝置，其利用數個奈米空穴形成一吸附層，且該吸附層對應一按壓操作面，經由利用該按壓操作面進行按壓操作該吸附層，以達成吸附各種重物之目的。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之奈米吸盤裝置包含：一吸盤基板，其包含一第一表面及一第二表面；數個奈米空穴，其排列設置於該吸盤基板之第一表面，以形成一吸附層；及一按壓操作面，其設置於該吸盤基板之第二表面，且該吸附層對應該按壓操作面，或該按壓操作面選擇預留設置於該吸附層；其中將該吸附層對應貼附於一待吸附表面，經 由利用該按壓操作面進行按壓操作該吸附層，以擠壓排出該奈米空穴內之氣體，以便該吸附層可吸附該待吸附表面。

本發明較佳實施例之該奈米空穴具有一吸附開口及一開口環緣。

本發明較佳實施例之該奈米空穴之間具有一隔牆。

本發明較佳實施例之該奈米空穴具有一半開放氣室。

本發明較佳實施例之該吸盤基板之第二表面利用一強力接著劑或一雙面泡棉膠層黏貼一掛勾、一掛環、一拉環、一支撐臂或一支撐架。

為了達成上述目的，本發明另一較佳實施例之奈米吸盤裝置包含：一吸盤基板，其包含一第一表面及一第二表面；數個奈米空穴，其排列設置於該吸盤基板之第一表面，以形成一吸附層；及一按壓操作墊片，其設置於該吸盤基板之第二表面，且該按壓操作墊片對應於該數個奈米空穴；其中將該吸附層對應貼附於一待吸附表面，經由利用該按壓操作墊片進行按壓操作該吸附層，以擠壓排出該奈米空穴內之氣體，以便該吸附層可吸附該待吸附表面。

本發明較佳實施例之該按壓操作墊片選自一橡膠墊片或一彈性墊片。

本發明較佳實施例之該按壓操作墊片利用一強力接著劑或一雙面泡棉膠層黏貼於該吸盤基板之第二表面。

本發明較佳實施例之該按壓操作墊片具有一 邊緣，且該邊緣垂直對應於該數個奈米空穴之邊緣。

本發明之另一目的係提供一種奈米吸盤裝置 操作方法，其利用數個奈米空穴形成一吸附層，且該吸附層對應貼附於一待吸附表面，經由利用按壓操作該吸附層，以擠壓排出該奈米空穴內之氣體，以便該吸附層可吸附該待吸附表面，以達成吸附各種重物之目的。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之奈米吸盤裝置操作方法包含：在進行吸附操作時，利用數個奈米空穴形成一吸附層，且該吸附層對應於一待吸附表面；將該吸附層之至少一部分對應貼附於該待吸附表面；及利用按壓操作該吸附層之至少一部分，以擠壓排出該奈米空穴內之至少一部分之氣體，以便該吸附層之至少一部分可吸附該待吸附表面。

本發明較佳實施例在進行脫離操作時，將該吸附層之至少一邊緣進行撥開，以便該吸附層之至少一部分可剝離該待吸附表面。

1‧‧‧奈米吸盤裝置

10‧‧‧吸盤基板

11‧‧‧第一表面

12‧‧‧第二表面

100‧‧‧待吸附物件

20‧‧‧吸附層

21‧‧‧奈米空穴

30‧‧‧按壓操作墊片

A‧‧‧按壓操作面

B‧‧‧待吸附表面

第1圖：本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置之側視示意圖。

第2圖：本發明第二較佳實施例之奈米吸盤裝置之側視示意圖。

第3圖：本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置在進行操作吸附時對應待吸附物件之側視示意圖。

第4圖：本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置對應貼附於待吸附物件之側視示意圖。

第5圖：本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置完成貼 附於待吸附物件之側視示意圖。

第6圖：本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置另一使用其操作方法之側視示意圖。

為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之奈米吸盤裝置及其操作方法適合吸附於各種物件，例如：各種光學玻璃、各種半導體晶圓或其它需吸附作業的物件，但其並非用以限制本發明之應用範圍。另外，本發明較佳實施例之奈米吸盤裝置及其操作方法適合組裝應用於各種自動化或非自動化生產作業裝置，例如：各種機械手臂裝置、各種自動或非自動運輸裝置或各種夾持作業裝置，但其並非用以限制本發明之應用範圍。

第1圖揭示本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置之側視示意圖，其僅以適當縮小比例尺寸及形狀表示奈米吸盤裝置之技術特徵。請參照第1圖所示，本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置1包含一吸盤基板10、一吸附層20、數個奈米空穴21及一按壓操作面A。該奈米吸盤裝置1形成一片狀體、一塊狀體、一圓盤狀體或其它各種形狀體，或可選擇省略設置該吸盤基板10，且該吸附層20、奈米空穴21及按壓操作面A適當配置於該吸盤基板10上，以形成該奈米吸盤裝置1。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該吸盤基板10選自一片狀體或具類似形狀之片體，且該片狀體具有一預定厚度及一預定體積。該吸盤基板10包含一第一表面11及一第二表面12，且該第一表面11及第二表面12分別位於該吸盤基板10之兩側。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該數個奈米 空穴21排列設置於該吸盤基板10之第一表面11，以形成該吸附層20。如此，該吸附層20具有一吸附表面〔未標示，即該吸附層20之正面〕及一結合表面〔未標示，即該吸附層20之背面〕。若未省略設置該吸盤基板10時，將該吸附層20之結合表面固定設置於該吸盤基板10之第一表面11上，而將該吸附層20之吸附表面朝向該吸盤基板10之第一表面11之另一方向設置。

請再參照第1圖之斷面所示，舉例而言，每個 該奈米空穴21具有一吸附開口及一開口環緣，以便經由該吸附開口及開口環緣連通至該奈米空穴21之內部，如此該奈米空穴21可提供通入或排放適量氣體。另外，該吸附開口之直徑較佳大於該開口環緣之直徑，但其並非用以限制本發明之範圍。

請再參照第1圖之斷面所示，舉例而言，每個 該奈米空穴21之間具有一隔牆〔例如：環牆〕，且該隔牆以適當間距〔隔牆厚度〕分隔每個該奈米空穴21之間，以提升該奈米空穴21之結構強度，如此該奈米空穴21可承受適當的機械性及彈性變形而不產生破壞其結構，但其並非用以限制本發明之範圍。

請再參照第1圖之斷面所示，舉例而言，每個 該奈米空穴21具有一半開放氣室，而該半開放氣室可產生適當彈性變形，且該半開放氣室可容置適量氣體及適當種類氣體〔例如：空氣、氮氣或其它惰性氣體〕。如此，該奈米空穴21之內部體積可藉由其適當機械性及彈性變形之壓縮方式〔或恢復原形方式〕提供操作低壓吸附物體〔或釋放物體〕之功能。

請再參照第1圖之所示，舉例而言，該按壓操 作面A設置於該吸盤基板10之第二表面12，且該吸附層對應該按壓操作面A，但其並非用以限制本發明之範圍。 或，本發明另一較佳實施例之該按壓操作面A選擇預留設置於該吸附層20之適當位置〔例如：該吸附層20之背面〔即該吸附層20之結合表面〕或其它適當位置〕。

請再參照第1圖之所示，舉例而言，將該吸附 層20對應貼附於任何待吸附表面〔未繪示於第1圖〕上，經由利用該按壓操作面A進行按壓操作該吸附層20，以擠壓排出該奈米空穴21內之適量氣體，以便該吸附層20可吸附在該待吸附表面上。反之，若將適量氣體適當送入至該奈米空穴21之內部時，可將該吸附層20脫離於該待吸附表面。

請再參照第1圖之所示，舉例而言，依各種不 同使用需求，將該吸盤基板10之第二表面12利用一強力接著劑或一雙面泡棉膠層〔未繪示〕黏貼一掛勾、一掛環、一拉環、一支撐臂或一支撐架〔未繪示〕，但其並非用以限制本發明之範圍。

第2圖揭示本發明第二較佳實施例之奈米吸盤 裝置之側視示意圖，其對應於第1圖之奈米吸盤裝置。請參照第2圖所示，相對於第一實施例，本發明第二較佳實施例之奈米吸盤裝置1包含一吸盤基板10、一吸附層20、數個奈米空穴21及一按壓操作墊片30，其結構及形狀可對應參考於第一較佳實施例，於此不予贅述。

請再參照第2圖所示，舉例而言，該按壓操作墊片30選自一片狀體或具類似形狀之片體，且該片狀體具有一預定厚度及一預定體積。該按壓操作墊片30包含一第一墊片表面及一第二墊片表面，且該第一墊片表面及第二墊片表面分別位於該按壓操作墊片30之兩側。

請再參照第2圖所示，舉例而言，該按壓操作墊片30選自選自一橡膠墊片、一彈性墊片或其它類似墊片。另外，該按壓操作墊片30按壓操作墊片具有一邊緣 〔如第2圖之兩條虛線所示〕，且該邊緣垂直對應於該數個奈米空穴21之邊緣。該按壓操作墊片30之第一墊片表面貼接於該吸盤基板10之第二表面12，以便該按壓操作墊片30對該數個奈米空穴21提供一預負載〔preload〕。

請再參照第2圖所示，舉例而言，該按壓操作墊片30利用一強力接著劑或一雙面泡棉膠層〔未繪示〕黏貼於該吸盤基板10之第二表面12。另外，依各種不同使用需求，將該按壓操作墊片30之第二墊片表面利用一強力接著劑或一雙面泡棉膠層〔未繪示〕黏貼一掛勾、一掛環、一拉環、一支撐臂或一支撐架〔未繪示〕。

第3圖揭示本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置在進行操作吸附時對應待吸附物件之側視示意圖，其對應於第1圖之奈米吸盤裝置。請參照第3圖所示，本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置操作方法包含步驟S1：首先，在進行吸附操作時，利用該數個奈米空穴21所形成該吸附層20之吸附表面對應於一待吸附物件100之一待吸附表面B。

第4圖揭示本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置對應貼附於待吸附物件之側視示意圖，其對應於第1及3圖之奈米吸盤裝置。請參照第4圖所示，本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置操作方法包含步驟S2：接著，將該吸附層20之該全部〔或至少一部分〕奈米空穴21對應貼附於該待吸附表面B，並施加適當壓力〔例如：300g重正向力〕於該按壓操作面A，如第4圖之向下大箭頭所示。

第5圖揭示本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置完成貼附於待吸附物件之側視示意圖，其對應於第1、3及4圖之奈米吸盤裝置。請參照第5圖所示，本發明較佳實施例之奈米吸盤裝置操作方法包含步驟S3：接著，利 用按壓操作該吸附層20之該全部〔或至少一部分〕奈米空穴21，以擠壓排出該全部〔或至少一部分〕奈米空穴內21之至少一部分之氣體，以便該吸附層20之該全部〔或至少一部分〕奈米空穴21可吸附該待吸附表面B。此時，舉例而言，本發明第一較佳實施例之該奈米吸盤裝置1在垂直吊起該待吸附物件100時，該奈米吸盤裝置1可提供75.2牛頓吸力於每平方公分之該待吸附表面B上，如第5圖之向上大箭頭所示。

請再參照第5圖所示，本發明較佳實施例之奈 米吸盤裝置操作方法包含步驟：最後，在進行脫離操作時，將該吸附層20之至少一邊緣〔左側緣〕進行撥開，以便該吸附層20之該至少一部分奈米空穴21可開始剝離該待吸附表面B，且接著該吸附層20之其它該奈米空穴21逐漸向右方向剝離於該待吸附表面B，直至該吸附層20完全剝離於該待吸附表面B，如第5圖之向上小斜箭頭所示。

如第3至5圖所示，本發明第一較佳實施例之 奈米吸盤裝置操作方法包含三個主要步驟S1至S3，但其並非用以限定本發明之步驟順序，在不脫離本發明範圍之下，可適當變更〔或省略〕本發明較佳實施例之步驟順序。另外，本發明第一較佳實施例之奈米吸盤裝置操作方法適用於第二較佳實施例。

第6圖揭示本發明第一較佳實施例之奈米吸盤 裝置另一使用其操作方法之側視示意圖，其對應於第5圖。請參照第6圖所示，本發明第一較佳實施例之該奈米吸盤裝置1在側向吊起該待吸附物件100時，該奈米吸盤裝置1可提供側向負重〔shear force〕7.52公斤/每平方公分於該待吸附表面B上。

請參照第6圖所示，本發明較佳實施例之奈米 吸盤裝置操作方法包含步驟：最後，在進行脫離操作時， 將該吸附層20之至少一邊緣〔底側緣〕進行撥開，以便該吸附層20之該至少一部分奈米空穴21可開始剝離該待吸附表面B，且接著該吸附層20之其它該奈米空穴21逐漸向上剝離於該待吸附表面B，直至該吸附層20完全剝離於該待吸附表面B，如第6圖之向左小箭頭所示。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。

1‧‧‧奈米吸盤裝置

10‧‧‧吸盤基板

11‧‧‧第一表面

12‧‧‧第二表面

20‧‧‧吸附層

21‧‧‧奈米空穴

A‧‧‧按壓操作面

Claims (10)

1. 一種奈米吸盤裝置，其包含：數個奈米空穴，其排列設置形成一吸附層；及一按壓操作面，其預留設置於該吸附層，且該吸附層對應該按壓操作面；其中將該吸附層對應貼附於一待吸附表面，經由利用該按壓操作面進行按壓操作該吸附層，以擠壓排出該奈米空穴內之氣體，以便該吸附層可吸附該待吸附表面。
2. 依申請專利範圍第1項所述之奈米吸盤裝置，另包含一吸盤基板，該吸盤基板包含一第一表面及一第二表面，而該數個奈米空穴排列設置於該吸盤基板之第一表面，且該吸盤基板之第二表面利用一強力接著劑或一雙面泡棉膠層黏貼一掛勾、一掛環、一拉環、一支撐臂或一支撐架。
3. 一種奈米吸盤裝置，其包含：一吸盤基板，其包含一第一表面及一第二表面；數個奈米空穴，其排列設置於該吸盤基板之第一表面，以形成一吸附層；及一按壓操作墊片，其設置於該吸盤基板之第二表面，且該按壓操作墊片對應於該數個奈米空穴；其中將該吸附層對應貼附於一待吸附表面，經由利用該按壓操作墊片進行按壓操作該吸附層，以擠壓排出該奈米空穴內之氣體，以便該吸附層可吸附該待吸附表面。
4. 依申請專利範圍第1或3項所述之奈米吸盤裝置，其中該奈米空穴具有一吸附開口及一開口環緣。
5. 依申請專利範圍第1或3項所述之奈米吸盤裝置，其中該奈米空穴之間具有一隔牆。
6. 依申請專利範圍第1或3項所述之奈米吸盤裝置，其中該奈米空穴具有一半開放氣室。
7. 依申請專利範圍第3項所述之奈米吸盤裝置，其中該按壓操作墊片選自一橡膠墊片或一彈性墊片。
8. 依申請專利範圍第3項所述之奈米吸盤裝置，其中該按壓操作墊片具有一邊緣，且該邊緣垂直對應於該數個奈米空穴之邊緣。
9. 一種奈米吸盤裝置操作方法，其包含：在進行吸附操作時，利用數個奈米空穴形成一吸附層，且該吸附層對應於一待吸附表面；將該吸附層之至少一部分對應貼附於該待吸附表面；及利用按壓操作該吸附層之至少一部分，以擠壓排出該奈米空穴內之至少一部分之氣體，以便該吸附層之至少一部分可吸附該待吸附表面。
10. 依申請專利範圍第9項所述之奈米吸盤裝置操作方法，其中在進行脫離操作時，將該吸附層之至少一邊緣進行撥開，以便該吸附層之至少一部分可剝離該待吸附表面。