真空卡盘制造技术

技术编号:7775779 阅读:189 留言:0更新日期:2012-09-15 18:23
本发明专利技术提供一种利用真空卡盘所要求的吸附力来可靠地吸附载置于吸附面的一部分的被吸附物的真空卡盘。真空卡盘,以大气压作为(P1),以真空卡盘所要求的最小吸附力作为(Fmin),背面侧由极限压力为(Pu)、排气效率为(Se)的真空泵吸引的吸附垫的、作为吸附垫的单位表面积和露出于该单位表面积内的贯通孔的总开口面积的比的开口率(n)以及多个贯通孔导致的吸附垫整体的传导率(C)满足下式:Fmin≤n·(P1-Pu)·Se/(Se+C),该真空卡盘即使从被吸附物未覆盖的吸附垫的一部分泄漏空气,也利用(Fmin)以上的吸附力来可靠地吸附保持被吸附物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由真空泵对密闭的背面侧进行减压,经由许多贯通孔而将载置于吸附垫的表面上的被吸附物吸附并定位的真空卡盘,更详细而言,涉及即使在吸附面的一部分未由被吸附物覆盖的情况下,也能够吸附被吸附物的真空卡盘。
技术介绍
在相对于吸引被吸附物的吸附垫的表面而由真空泵对背面侧进行减压并经由与表面和背面连通的贯通孔而吸引并保持作业对象的被吸附物的真空卡盘中,有必要相对于表面侧的大气压而将背面侧的背压维持为接近真空的压力。这样的真空卡盘存在着这样的问题如果被吸附物未覆盖作为吸附面的表面整体,那么,贯通孔的一部分开ロ于表面,夕卜部气体通过贯通孔而流入,未充分地取得表面侧和背面侧的差压,因而得不到规定的吸附力。于是,通过专利文献I、专利文献2,已知ー种使与吸附垫的表面侧和背面侧连通的许多贯通孔成为细径并使贯通孔整体的传导率下降的真空卡盘。依照该现有的真空卡盘,即使一部分的贯通孔未由被吸附物覆盖,而是开ロ于表面,也限制了通过贯通孔而从表面流动至背面侧的流量,能够将表面侧和背面侧的差压维持为一定,即使是载置于表面的一部分的被吸附物,也能够利用规定的吸附カ来定位保持于表面上。专利文献I :日本实公昭43-16175号公报 专利文献2 :日本专利第2693720号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 上述的现有的吸附垫,仅着眼于使许多贯通孔成为细径并使吸附垫的传导率下降,将背压维持为一定,但仅使传导率下降,得不到吸附被吸附物的规定的吸附力。即,在覆盖贯通孔的开ロ的底面的铅垂方向上,向下方(表面至背面方向)作用的大气压和向上方(背面至表面方向)作用的背压的差压,使得被吸附物被吸附至吸附垫的表面侧,将差压乘以被吸附物覆盖的贯通孔的开ロ的总面积而得到该吸附力。所以,在现有的真空卡盘遗留着未解決的问题,该真空卡盘仅为了使吸附垫整体的传导率下降而使贯通孔成为小径或仅使贯通孔密度下降,从而也減少被吸附物覆盖的贯通孔的开ロ的总面积,因而得不到真空卡盘所要求的规定的吸附力。本专利技术是考虑到这样的现有的问题点而做出的,其目的在于,提供ー种利用真空卡盘所要求的吸附カ来可靠地吸附载置于吸附面的一部分的被吸附物的真空卡盘。用于解决问题的技术方案 为了达成上述的目的,权利要求I所记载的真空卡盘,具备侧面的整体被密闭且表面侧和背面侧由大致等密度地形成的多个贯通孔连通的多孔性基板的吸附垫,由真空泵对 密闭的背面侧进行减压,经由载置于表面上的被吸附物所覆盖的多个贯通孔而吸附被吸附物,其中,以大气压作为P1,以被吸附物的保持所需要的每单位面积的最小吸附力作为Fmin,背面侧由极限压カ为Pu、排气效率为Se的真空泵吸引的吸附垫的、作为吸附垫的单位表面积和露出于该单位表面积内的贯通孔的总开ロ面积的比的开ロ率η以及多个贯通孔导致的吸附垫整体的传导率C满足下式 [数I] Fmin ^ n (Pl-Pu) Se/(Se+C)......(I)式。每单位面积的吸附カ是开ロ率η乘以大气压Pl和背压的差压的值,差压由(Pl-Pu) Se/(Se+C)表不。所以,在未将被吸附物载置于满足 [数2] Fmin ^ n (Pl-Pu) Se/ (Se+C) 的吸附垫的表面上的状态下,由排气效率为Q的真空泵吸引时的吸附力成为被吸附物的保持所需要的每单位面积的最小吸附カFmin以上。如果将被吸附物载置于表面上,那么,无论被吸附物的大小如何,吸附垫的传导率C均下降,因而从n (Pl-Pu) Se/(Se+C)得到的吸附カ不成为最小吸附カFmin以下。所以,即使吸附垫的表面的一部分未由被吸附物覆盖,也利用最小吸附カFmin以上的吸附カ来保持被吸附物。另外,权利要求2所记载的真空卡盘,其特征在于,吸附垫的贯通孔的内径是I μπι乃至10 μ m。根据(I)式,开ロ率η越是尽可能地大,吸附垫的传导率C越是成为尽可能小的值,就越是得到较大的吸附力。在接近真空的分子流区域,圆筒孔的传导率与半径的3次方成比例,在大气压的粘性区域,与4次方成比例,另ー方面,关于决定开ロ率η的贯通孔的总开ロ面积,如果各贯通孔是圆筒形,则开ロ面积与半径的二次方成比例。所以,通过使贯通孔的内径成为I μ m乃至20 μ m的微小直径,从而能够成为规定的开ロ率η以上,同时,高效地减小吸附垫整体的传导率C。另外,权利要求3所记载的真空卡盘,其特征在于,吸附垫是开ロ率η为20%以上的多孔质陶瓷基板。能够通过陶瓷烧结而以开ロ率η成为20%以上的高密度形成微细的贯通孔。在开ロ率η不足20%的陶瓷基板中,贯通孔的一部分闭塞,产生表面和背面不连通的部分。专利技术的效果 依照权利要求I的专利技术,通过根据真空泵的吸引能力而使用满足(I)式的开ロ率η和传导率C的吸附垫,从而无论被吸附物的大小如何,均能够可靠地吸附保持。依照权利要求2的专利技术,得到传导率C低、开ロ率η高的吸附垫。依照权利要求3的专利技术,使开ロ率η成为20%以上而高密度地形成微细的贯通孔,得到传导率C低的吸附垫。另外,由于是陶瓷基板,因而即使比较薄壁,也得到将被吸附物载置于表面上的规定的强度。附图说明图I是显示本专利技术的一个实施方式的真空卡盘I的说明图。图2是显示将被吸附物W向吸附垫2载置并吸引的状态的真空卡盘I的说明图。具体实施例方式以下,使用图I和图2来说明本专利技术的一个实施方式的真空卡盘I。如图所示,真空卡盘I具备吸附被吸附物W并将被吸附物W保持于表面的吸附垫2、密封吸附垫2的所有侧面并在吸附垫2的背面侧形成有与外部气体隔绝的减压室3的卡盘本体4、从与减压室3连通的排气路排气的真空泵5以及用于检测真空泵5的排气效率Se的检测每単位时间的排气量的流量计6,流量计6也可以在选定满足后述的条件的适合的吸附垫2之后去除。吸附垫2由ー边为60cm的正方形状的多孔质陶瓷基板形成,在本实施方式中,平均孔径为10 的贯通孔紧密接触而形成,成为气孔率n为35%的吸附垫2。在此,与背面侧连通的贯通孔被视为等密度地形成于吸附垫2的平面,气孔率n是指在吸附垫2表面的単位面积内开ロ的贯通孔的总开ロ面积相对于该单位面积的比率。如果使用陶瓷烧结技木,则能够以平均孔径为I乃至200 u m的范围、气孔率n为10乃至60%的范围形成多孔质陶瓷基板,但是,如果气孔率n不足20%,那么,贯通孔的一部分闭塞,有时候得不到计算出的吸附力,另外,如果为60%以上,那么,空隙増加且强度劣化,有可能破损。如果吸附垫2的表面侧的大气压为P1,吸附垫2整体的传导率为C,由流量计6计测的真空泵5的排气效率为Se,那么,由极限压力Pu的真空泵5从如此地构成的真空卡盘I的减压室3排气时的减压室3内的压カ(以下,称为背压)P2—般由下列(2)式表示 P2= (Pu+C/Se Pl)/(1+C/Se)......(2)式。使用⑵式,大气压Pl和背压P2的差压A P成为下列⑶式 AP=PI-P2= (Pl-Pu) SeバSe+C)......(3)式。另ー方面,在背压成为P2的吸附垫2,如图2所示,如果载置被吸附物W,那么,在由被吸附物W覆盖的贯通孔的开ロ,被吸附物W沿铅垂方向受到大气压Pl和背压P2的差 压AP而被吸附,被吸附物W受到差压AP乘以由被吸附物W覆盖的所有贯通孔的开ロ面积的总和S2后的吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.30 JP 2009-2711341.一种真空卡盘,具备侧面的整体被密闭且表面侧和背面侧由大致等密度地形成的 多个贯通孔连通的多孔性基板的吸附垫,由真空泵对密闭的背面侧进行减压,经由载置于 表面上的被吸附物所覆盖的多个贯通孔而吸附被吸附物,其中,以大气压作为P1,以被吸附物的保持所需要的每单位面积的最低吸附力作为Fmin,背面侧由极限压力为Pu、排气效...

【专利技术属性】
技术研发人员:高田笃高津雅一上段一树
申请(专利权)人:纳腾株式会社
类型:发明
国别省市:

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