TWI828916B - 平面吸附式抓持器 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種平面吸附式抓持器，包括基礎部件，該基礎部件具有用於待吸附物體的搬運側，其中該搬運側具有多個吸附點及可彈性變形之襯墊，特別是發泡體襯墊，及覆蓋層，該覆蓋層佈置在彈性襯墊上之背離該基礎部件的一側上。該覆蓋層係多層式且具有導電接觸層以及用於將該接觸層固定在該可彈性變形之襯墊上的黏接層，其中該導電接觸層如此地佈置，使其在固設該物體時抵靠在該物體上。
Description
發明領域
本發明係有關於一種如請求項1之前言所述的用於吸附及固設物體的平面吸附式抓持器。
發明背景
此類平面吸附式抓持器較佳係用來搬運大型物體或者用來容置及固設多個並排佈置之物體。平面吸附式抓持器具有平面狀延伸之通常呈扁平狀的吸附面，該吸附面包含多個吸附點。為了對被作用之物體上的不平度加以補償並實現可靠固設，吸附面可敷設有彈性襯墊，特別是發泡體襯墊。為了增強吸附特性，發泡體襯墊之朝向待抓持物體的一側可配設有由另一材料構成之覆蓋層。例如在EP 1 916 206 B1中描述過一種平面吸附式抓持器，其中覆蓋層由透氣性低於發泡體襯墊的材料構成，因而在吸附點之區域內，吸附效果有所提高。
對靜電放電較為敏感的物體(ESD敏感之物體)搬運起來要求極高。例如在以下情況下可能造成問題：平面吸附式抓持器的基礎部件透過密封發泡體而與物體電絕緣並且例如因靜電電荷而可能形成電位差，從而造成火花狀放電。搬運具有觸敏表面之物體時以及/或者在清潔度要求較高的搬運過程中亦存在挑戰。上述難題例如會出現在搬運薄玻璃板時或者搬運具有電子功能元件的基板(如印刷電路板或顯示器)時。
發明概要
本發明之目的在於改善平面吸附式抓持器針對具有上述靈敏度之物體的可用性。
本發明用以達成上述目的之解決方案為一種如請求項1所述之平面吸附式抓持器。該平面吸附式抓持器具有基礎部件，該基礎部件包含特別是扁平的搬運側，該搬運側朝向物體以便對其進行吸附。該搬運側具有多個吸附點，經由該等吸附點來吸入環境空氣以便吸附該物體。該搬運側敷設有可彈性變形之襯墊，特別是發泡體襯墊。該可彈性變形之襯墊之朝向該物體的一側配設有覆蓋層，該覆蓋層在吸附物體時抵靠在該物體上。
該覆蓋層呈多層狀，即特別是雙層狀且包括導電接觸層以及黏接層，該黏接層用來將接觸層固定在可彈性變形之襯墊(特別是發泡體襯墊)上。該覆蓋層如此地固定在該可彈性變形之襯墊上，使得該導電接觸層朝向該物體，即在吸附物體時，該接觸層接觸該物體並且較佳抵靠在該物體上。如此，該導電接觸層形成平面吸附式抓持器的真正意義上的搬運面。
該可彈性變形之襯墊較佳附接在基礎部件之殼體底部上。該殼體代表本身可為硬質，其中該可彈性變形之襯墊在壓向物體時能夠對物體表面上的不平度加以補償，例如其中該可彈性變形之襯墊因壓緊力而被局部壓縮。該覆蓋層較佳亦可彈性變形，使得由襯墊與覆蓋層構成之複合體能夠對吸附之物體之表面的不平度加以補償。
該覆蓋層一方面防止雜質聚集在可彈性變形之襯墊(特別是發泡體狀襯墊)的材料中或其上，此種聚集可能在抓持過程中造成有害印記。該接觸層的導電技術方案還能可控地將電荷泄放(Ableiten)，從而防止靜電放電過程造成的損害。
該覆蓋層的多層式結構還能視需要而定地實現該覆蓋層的更換，下文將對此進行詳細說明。採用此種方案後，特別是可基於維護需要以及/或者為了在各種應用場合中進行改裝而更換覆蓋層。更換覆蓋層亦可有利於滿足極高的清潔度要求。從而整體上降低平面吸附式抓持器在安裝及工作時的結構性費用。
較佳地，該可彈性變形之襯墊具有多個貫通孔，該覆蓋層具有多個特別是規律佈置的穿口。較佳地，該覆蓋層中之穿口的表面密度大於可彈性變形之襯墊中之貫通孔的表面密度。換言之，覆蓋層中單位面積的穿口平均數目較佳大於襯墊中之貫通孔的單位面積平均數目，因而平均言之，覆蓋層中之穿口較襯墊中之貫通孔排列更為緊密。該覆蓋層中之穿口佈置更為緊密，因而毋需相對貫通孔而言將覆蓋層精確定位在襯墊上。如此便能特別是藉由覆蓋層的可更換技術方案而簡化了平面吸附式抓持器的結構，下文將對此進行詳細說明。
較佳地，針對每個吸附點或者至少針對任一吸附點群組而在該襯墊中設有一對應之貫通孔。該基礎部件特別是具有殼體，該殼體包含殼體底部及多個吸附口，其中任一貫通孔與一吸附口或一組吸附口對齊。
較佳地，該覆蓋層構建為有孔之薄膜，其特別是規律地矩陣式佈置有若干穿口。該覆蓋層例如可呈網狀或構建為帶孔格柵。
在另一技術方案中，該覆蓋層構建為可更換膜。例如可透過以下方式來實現此點：該黏接層為可黏接並重新揭離(較佳亦可重新黏接)的多重黏接膜。該黏接特性特別是如此地設計，使得覆蓋層可自可彈性變形之襯墊無損毀地取下。可更換覆蓋層而不會損壞其下方之襯墊，如此便能簡單地根據不同用途對平面吸附式抓持器進行調整以及對平面吸附式抓持器進行清潔及維護。
該黏接層較佳構建為雙面黏接膜，其中在黏接膜的雙面上如此地選擇黏接塗層，使得在黏接狀態下，朝向發泡體的黏接力小於朝向接觸層的黏接力。如此便能將由接觸層與黏接層構成之複合體整體上自發泡體取下。
在另一技術方案中，該導電接觸層構建為含纖維之材料。為了產生導電性，此等纖維及/或纖維中間腔可配設有相應之材料添加。適宜之材料添加例如為離子化合物或導電粒子。該材料之纖維例如可被相應塗佈或浸漬。該接觸層的纖維結構還能減輕搬運平滑表面過程中的有害印記。
該接觸層之含纖維的材料例如可採用類似於編織物或織物之結構。例如可將特別是編織形式之聚乙烯用作材料。
該可彈性變形之襯墊及/或該黏接層較佳係電絕緣。較佳可控地透過該接觸層來將電荷泄放。
如前所述，該接觸層實現了電荷泄放。放電電阻視構造而定地較佳採用某種大小，使得僅有極小的放電電流流過。較佳地，該導電接觸層及/或該接觸層與對應之放電接點的電連接係如此地構建，從而產生106
至109
Ohm的放電電阻。較佳地，此種較高的放電電阻出現在接觸層上之每個通向搬運側的接觸點朝向放電接點的方向上。該放電電阻特別是受到導電接觸層之技術方案的影響。
亦可透過接觸類型來定義放電電阻。上述放電接點可指形式為基礎部件上之接觸點的連接接點。該放電接點亦可由基礎部件本身或者由基礎部件的某個區段構成。
平面吸附式抓持器工作時，該放電接點較佳係電接地。
可透過不同方式來提供放電接點。舉例而言，該基礎部件本身可為導電的並且該接觸層與該基礎部件較佳以穿過該(特別是起絕緣作用之)襯墊的方式電連接。該基礎部件亦可至少部分地(較佳全部)由非導電/絕緣材料構成且具有與該接觸層電連接之連接接點。較佳地，該連接接點在基礎部件上被絕緣材料包圍。該連接接點例如可由螺釘提供，該螺釘以穿過基礎部件的方式接觸該接觸層。
例如可透過以下方式來實現電接觸：該接觸層或者特別是該覆蓋層作為整體具有至少一突出部，該突出部伸出搬運側且環繞可彈性變形之襯墊或環繞該基礎部件的某個區段進行摺疊。在此情形下，該突出部可與基礎部件側之放電接點電連接。較佳地，該突出部呈舌片狀，該舌片環繞該襯墊及/或該基礎部件的某個區段發生摺疊。
該基礎部件包括帶殼體底部的殼體，在該殼體底部上佈置有該可彈性變形之襯墊且特別是設有該等吸附點。
該突出部例如如此地環繞可彈性變形之襯墊受到導引，使得該突出部緊貼在殼體底部上。在此情形下，基礎部件側之連接接點特別是如此地構建，使得該連接接點與接觸層之在該殼體底部上進行摺疊的突出部發生接觸。
該殼體底部可構建成本身能夠導電並且透過接觸該接觸層之突出部而提供上述放電接點。
該導電接觸層(或該覆蓋層)之突出部亦可被導引至殼體之頂側上並在此處與放電接點電連接。
根據一種簡單的技術方案，該覆蓋層完全覆蓋該搬運側(即亦將可能出現的穿口全部遮蓋)。此舉能夠實現在可彈性變形之襯墊上進行簡單黏接，因為僅需將該覆蓋層的一例如精確匹配的區段黏接在可彈性變形之襯墊的表面上。
較佳亦可僅在搬運側之易出現靜電放電的區域內設置覆蓋層，使得覆蓋層僅覆蓋搬運側的某個分區。
下面參考附圖對本發明進行詳細闡述。
較佳實施例之詳細說明
下文及附圖中相同或相似的特徵用同一元件符號表示。
如圖1及2所示，平面吸附式抓持器10具有基礎部件12及特別是呈扁平狀的搬運側14，該搬運側被放置在物體之表面上以便吸附未繪示之物體。
根據本發明的一般性態樣，基礎部件12較佳具有殼體16，其包圍內部之負壓室且具有朝向搬運側14的殼體底部18。
該基礎部件例如可構建為空心型材，例如由適宜之擠壓成型材料(如鋁)構成之擠壓型材。該空心型材較佳在端側被端蓋20封閉，從而形成內部之吸附室。
在殼體底部18上佈置有可彈性變形之襯墊22。可彈性變形之襯墊22較佳如此地定尺寸，使其覆蓋整個殼體底部18。該可彈性變形之襯墊例如為發泡體襯墊。
搬運側14具有多個吸附點24。此等吸附點在所示示例(參閱圖1及2)中透過如下方式而定義：可彈性變形之襯墊22具有多個貫通孔26，其對應於殼體底部18中未予繪示的吸附口。為清楚起見，圖2中僅示出搬運側14上的少量吸附點24。該等吸附點較佳在整個殼體底部18的範圍內呈矩陣式分佈。
可彈性變形之襯墊22之背離基礎部件12的表面配設有覆蓋層28。覆蓋層28例如可完全覆蓋可彈性變形之襯墊22之背離基礎部件12的一側(參閱圖1及2)。
覆蓋層28較佳呈多層狀。圖3為草圖，用來闡述覆蓋層28的結構以及附接在可彈性變形之襯墊22上。
較佳地，覆蓋層28呈雙層式且具有導電接觸層30及黏接層32，該黏接層用於將導電接觸層30固定在可彈性變形之襯墊22上。如此地將覆蓋層28黏接在可彈性變形之襯墊22上，使得導電接觸層30接觸被吸附的物體從而形成平面吸附式抓持器10的真正意義上的搬運面34。
黏接層32較佳構建為具有基板膜36的雙面黏接膜，該基板膜的雙面上配設有黏接塗層。較佳地，黏接塗層在朝導電接觸層30的方向上如此地構建，使得黏著力大於對面側的黏接層。
在將雙層式覆蓋層28黏接在可彈性變形之襯墊22上前，可將其作為三層式起始材料而提供(參閱圖3)。此舉有利於存儲及運輸。為此，特別是基板膜36之背離導電接觸層的一側配設有保護膜38。保護膜38特別是如此地構建，使其易於自基板膜36取下從而使得基板膜36之黏接塗層曝露出來。保護膜38之朝向基板膜36的一側特別是可配設有聚矽氧塗層，以便於揭離。在揭離保護膜38後，可將由導電接觸層30與黏接層32構成之複合體黏接至可彈性變形之襯墊22之背離基礎部件12的表面。
如圖3所示，導電接觸層30(及較佳地黏接層32亦是如此)具有多個穿口40(參見圖3中的放大圖)。此等穿口40特別是呈矩陣式規律佈置，其單位面積密度遠大於可彈性變形之襯墊22中之貫通孔26的表面密度。此舉之優點在於：覆蓋層28毋需在可彈性變形之襯墊22上精確定位。
結合圖4至6對電接觸導電接觸層30的各種方案進行闡述。
覆蓋層28及特別是導電接觸層30較佳具有突出部42，其伸出搬運面34。在此情形下，突出部42例如可如此地環繞可彈性變形之襯墊22進行摺疊，使其位於可彈性變形之襯墊22與殼體底部18之間，較佳以導電接觸層30接觸殼體底部18的方式而為之。
為了提供基礎部件側之放電接點44(圖5)，例如可有一接觸銷46(如螺釘)自殼體16之頂側穿過基礎部件12被引至突出部42。
若殼體16本身由非導電材料構成，則接觸銷46形成用於泄放被導電接觸層30吸收之電荷的規定連接接點48。亦可藉由接觸銷46來建立與導電式殼體16之某個區段的連接，如與該殼體之表面側凹槽50的連接，在該凹槽上卡合有相應的接地接點。
圖6示出某種實施方案，其中覆蓋層28或導電接觸層30之相應突出部42環繞可彈性變形之襯墊22且環繞殼體16之側面52進行摺疊，並且在殼體16的頂側54上與放電接點44連接。為此，接觸銷46例如可穿過突出部42而卡入頂側54中的相應凹槽50。
覆蓋層28例如可並非覆蓋整個搬運面34，而是僅覆蓋其中某個區段，例如僅覆蓋突出部42之區域內的某個區段。根據有利方案，整個搬運側14亦可被覆蓋層28覆蓋。
10:平面吸附式抓持器
12:基礎部件
14:搬運側
16:殼體
18:殼體底部
20:端蓋
22:可彈性變形之襯墊
24:吸附點
26:貫通孔
28:覆蓋層
30:導電接觸層
32:黏接層
34:搬運面
36:基板膜
38:保護膜
40:穿口
42:突出部
44:放電接點
46:接觸銷
48:連接接點
50:凹槽
52:側面
54:頂側
其中：
圖1為用於闡述本發明之平面吸附式抓持器之結構的分解圖；
圖2為圖1所示平面吸附式抓持器之搬運側的透視圖；
圖3為用於闡述覆蓋層之結構的草圖；
圖4為用於闡述導電接觸層之放電接點的實施方案的分解圖；
圖5為圖4所示平面吸附式抓持器的透視圖；
圖6為用於闡述覆蓋層之放電接點的另一實施方案的透視圖。
10:平面吸附式抓持器
12:基礎部件
16:殼體
18:殼體底部
20:端蓋
22:可彈性變形之襯墊
26:貫通孔
28:覆蓋層
Claims (14)
- 一種藉由負壓來吸附及固設物體的平面吸附式抓持器，包括基礎部件，該基礎部件具有用於該物體的搬運側，其中該搬運側具有多個吸附點，該等吸附點可被施加負壓以便吸附該物體，其中該搬運側具有可彈性變形之襯墊，特別是發泡體襯墊，及覆蓋層，該覆蓋層佈置在彈性襯墊上之背離該基礎部件的一側上，其特徵在於，該覆蓋層係多層式且具有導電接觸層以及用於將該接觸層固定在該可彈性變形之襯墊上的黏接層，其中該導電接觸層如此地佈置，使其在固設該物體時抵靠在該物體上，且其中該導電接觸層具有至少一突出部，該突出部伸出該搬運側並且該突出部環繞該可彈性變形之襯墊及/或環繞該基礎部件的某個區段受到導引並與基礎部件側之放電接點電連接。
- 如請求項1之平面吸附式抓持器，其中該可彈性變形之襯墊具有多個貫通孔，且其中該覆蓋層具有多個特別是規律佈置的穿口，其中該覆蓋層中單位面積的穿口數目大於該可彈性變形之襯墊中的貫通孔數目。
- 如請求項1之平面吸附式抓持器，其中該覆蓋層呈網狀且具有多個特別是規律佈置的穿口。
- 如請求項1至3中任一項之平面吸附式抓持器，其中該黏接層構建為可黏接並可重新揭離，使得該覆蓋層可自該可彈性變形之襯墊無損毀地被取下。
- 如請求項1至3中任一項之平面吸附式抓持器，其中該黏接層構建為具有基板膜的雙面黏接膜，該基板膜的雙面上具有黏接塗層，其中朝向該可彈性變形之襯墊的黏接塗層在黏合狀態下的黏著力小於朝向該接觸層之黏接塗層的黏著力。
- 如請求項1至3中任一項之平面吸附式抓持器，其中該導電接觸層包括含纖維的材料，該材料具有特別是用於引起導電性的添加材料。
- 如請求項1至3中任一項之平面吸附式抓持器，其中該可彈性變形之襯墊及/或該黏接層係電絕緣。
- 如請求項1至3中任一項之平面吸附式抓持器，其中該導電接觸層及/或該接觸層與該放電接點的電連接係如此地構建，從而產生106至109Ohm的放電電阻。
- 如請求項1至3中任一項之平面吸附式抓持器，其中該基礎部件係導電並且該接觸層與該基礎部件電連接。
- 如請求項1至3中任一項之平面吸附式抓持器，該基礎部件至少部分地由非導電材料構成且具有與該接觸層電連接之連接接點。
- 如請求項1至3中任一項之平面吸附式抓持器，其中該基礎部件具有帶殼體底部的殼體，在該殼體底部上佈置有該可彈性變形之襯墊，且其中該導電接觸層之該突出部抵靠在該殼體底部上。
- 如請求項1至3中任一項之平面吸附式抓持器，其中該基礎部件具有帶殼體底部的殼體，在該殼體底部上佈置有該可彈性變形之襯墊，其中該導電接觸層之該突出部被導引至該殼體之背離該襯墊的頂側上並在此處與該放電接點連接。
- 如請求項1至3中任一項之平面吸附式抓持器，其中該覆蓋層將該搬運側，特別是該可彈性變形之襯墊之朝向該搬運側的表面，完全覆蓋。
- 如請求項1至3中任一項之平面吸附式抓持器，其中該覆蓋層僅覆蓋該搬運側的某個區段，特別是僅覆蓋該可彈性變形之襯墊之朝向該搬運側之表面的某個區段。
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