一种基于毛细力的微器件操作装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于毛细力的微器件操作装置，属于微操作技术领域，将液滴生成机构、移动操作机构和顶视图机构均设置在减振台上，在减振台上进行操作能够减小外部振动对微器件操作的影响，从而在毛细力的作用下完成对微器件的高效、高精度拾取、转移和释放。通过计算机能够集成控制微量推进泵、工业相机及三维电动位移平台，可实现微器件操作过程的自动化控制。本实用新型专利技术的基于毛细力的微器件操作装置结构简单，能够实现自动化控制，操作方便，易于实现工业化生产。

A micro device operating device based on capillary force

【技术实现步骤摘要】
一种基于毛细力的微器件操作装置
本技术属于微操作设备
，具体涉及一种基于毛细力的微器件操作装置。
技术介绍
随着智能设备与可穿戴设备的出现，进一步促进了电子产品向微小型化、多功能化、柔性化的方向发展，人们对电子产品的质量也提出了越来越高的要求。然而由于尺度效应的存在，使得对微器件的操作变得十分具有挑战性。目前常见的微操作技术主要分为接触式和非接触式：接触式微操作方法是基于压电、真空等。非接触式的微操作方法则是基于场力，例如电场、磁场、光、声波。但是，现有技术中，接触式微操作方法容易对微型器件造成损坏，而基于场力的非接触式微操作装置易受外部因素干扰，且通常对器件材料有特殊要求，如基于磁场力，通常需要微器件本身具备磁性或做磁化处理；基于静电力，会产生静电破坏；基于光镊，会产生光损伤。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种基于毛细力的微器件操作装置，采用常规材料和部件，利用非接触的方式实现对微器件的高效、高精度拾取、转移、释放。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：本技术公开的一种基于毛细力的微器件操作装置，包括减振台，液滴生成机构，移动操作机构，斜视图机构，控制器以及计算机；所述液滴生成机构包括微量推进泵和注射针头，微量推进泵上设置有第一注射器及第二注射器，使用时，第一注射器及第二注射器能够与注射针头连接；所述移动操作机构包括电动移动平台和手动移动平台，电动移动平台为XYZ三维电动位移平台，手动移动平台包括XY二维手动移动平台和XYZ三维手动移动平台，上述三个移动平台均通过其各自的Y轴移动台固定在减振台上；注射针头可拆卸固定在XYZ三维电动位移平台上，在XY二维手动移动平台上可拆卸固定有载物台；在所述XYZ三维手动移动平台上设有第一显微镜头，在第一显微镜头上可拆卸连接有第一工业相机；所述斜视图机构，包括第二显微镜头及与其可拆卸相连的第二工业相机，以及用于调整第二显微镜头和第二工业相机的位置及角度的调节机构；所述控制器与计算机电性相连，计算机能够集成控制微量推进泵、XYZ三维电动位移平台、第一工业相机及第二工业相机作业。优选地，所述第一显微镜头通过第一镜头夹持器可拆卸固定在所述XYZ三维手动移动平台上。优选地，所述调节机构包括安装在减振台上的连接块，连接块上设有支撑杆，第二显微镜头通过第二镜头夹持器连接在支撑杆上。优选地，所述注射针头设有若干个，所述第一注射器及第二注射器能够通过不同直径的塑料软管与若干个注射针头密封连接。优选地，所述注射针头通过针头夹持器固定在XYZ电动位移平台上。优选地，所述微量推进泵上还设置有手动操作面板，能够利用手动输入的方式对液体的输送量与速度进行控制。优选地，所述控制器为四通道伺服控制器，XYZ三维电动位移平台的三个马达分别接至四通道伺服控制器的其中三个通道上。优选地，微量推进泵、第一工业相机及第二工业相机均采用自带电缆与所述计算机相连。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术公开的基于毛细力的微器件操作装置，将液滴生成机构、移动操作机构和顶视图机构均设置在减振台上，在减振台上进行操作能够减小外部振动对微器件操作的影响，从而在毛细力的作用下完成对微器件的高效、高精度拾取、转移和释放。该操作装置可通过设置多个载物台来实现对微器件的大范围内操作，其中，三维电动位移平台用来控制注射针头的快速、高精度三维运动，从而实现微器件的快速、高精度转移，三维手动位移台和斜视图机构则主用来调整相机位置或者角度，使工作台处于工业相机的焦距范围内；装置通过安装工业相机和显微镜头，能够对微器件的整个操作过程进行实时监测并记录操作结果。此外，通过计算机能够集成控制微量推进泵、工业相机及三维电动位移平台，可实现微器件操作过程的自动化控制。该装置结构简单，操作方便，且能够进行自动化控制，易于实现工业化生产。进一步地，还可以通过增加注射针头的数量来实现对多个微器件的同时操作，从而显著提高微器件操作效率。附图说明图1为本技术基于毛细力的微器件操作装置的结构示意图；图2为本技术实施例中微器件操作过程示意图；图3为本技术实施例中微器件操作过程示意图；图4为本技术实施例中微器件操作过程示意图；其中：1-第三Y轴手动位移台，2-第二X轴手动位移台，3-第二L型连接板，4-第一工业相机，5-第一镜头夹持器，6-第一显微镜头，7-Z轴手动位移台，8-第二工业相机，9-支撑杆，10-第二镜头夹持器，11-滑块，12-第二显微镜头，13-注射针头，14-载物台，15-注射针头夹持器，16-第二连接板，17-Z轴电动位移台，18-第一L型连接板，19-X轴电动位移台，20-第二注射器，21-第一注射器，22-微量推进泵，23-减振台，24-塑料软管，25-第一连接板，26-Y轴电动位移台，27-第一X轴手动位移台，28-第一Y轴手动位移台，29-连接块，30-释放基底，31-第一液滴，32-第二液滴，33-微器件，34-第一液桥，35-微器件承载基底，36-第二液桥。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面结合附图对本技术做进一步详细描述：如图1所示，本技术的公开的一种基于毛细力的微器件操作装置，包括减振台23，液滴生成机构，移动操作机构，斜视图机构，控制器以及计算机；所述液滴生成机构包括微量推进泵22和注射针头13，微量推进泵22上设置有第一注射器21及第二注射器20，使用时，第一注射器21及第二注射器20能够与注射针头13连接；所述移动操作机构包括电动移动平台和手动移动平台，电动移动平台为XYZ三维电动位移平台，手动移动平台包括XY二维手动移动平台和XYZ三维手动移动平台，上述三个移动平台均通过其各自的Y轴移动台固定在减振台23上；注射针头13可拆卸固定在XYZ三维电动位移平台上，在XY本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于毛细力的微器件操作装置，其特征在于，包括减振台(23)，液滴生成机构，移动操作机构，斜视图机构，控制器以及计算机；/n所述液滴生成机构包括微量推进泵(22)和注射针头(13)，微量推进泵(22)上设置有第一注射器(21)及第二注射器(20)，使用时，第一注射器(21)及第二注射器(20)能够与注射针头(13)连接；/n所述移动操作机构包括电动移动平台和手动移动平台，电动移动平台为XYZ三维电动位移平台，手动移动平台包括XY二维手动移动平台和XYZ三维手动移动平台，上述三个移动平台均通过其各自的Y轴移动台固定在减振台(23)上；/n注射针头(13)可拆卸固定在XYZ三维电动位移平台上，在XY二维手动移动平台上可拆卸固定有载物台(14)；/n在所述XYZ三维手动移动平台上设有第一显微镜头(6)，在第一显微镜头(6)上可拆卸连接有第一工业相机(4)；/n所述斜视图机构，包括第二显微镜头(12)及与其可拆卸相连的第二工业相机(8)，以及用于调整第二显微镜头(12)和第二工业相机(8)的位置及角度的调节机构；/n所述控制器与计算机电性相连，计算机能够集成控制微量推进泵(22)、控制XYZ三维电动位移平台、第一工业相机(4)及第二工业相机(8)作业。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于毛细力的微器件操作装置，其特征在于，包括减振台(23)，液滴生成机构，移动操作机构，斜视图机构，控制器以及计算机；
所述液滴生成机构包括微量推进泵(22)和注射针头(13)，微量推进泵(22)上设置有第一注射器(21)及第二注射器(20)，使用时，第一注射器(21)及第二注射器(20)能够与注射针头(13)连接；
所述移动操作机构包括电动移动平台和手动移动平台，电动移动平台为XYZ三维电动位移平台，手动移动平台包括XY二维手动移动平台和XYZ三维手动移动平台，上述三个移动平台均通过其各自的Y轴移动台固定在减振台(23)上；
注射针头(13)可拆卸固定在XYZ三维电动位移平台上，在XY二维手动移动平台上可拆卸固定有载物台(14)；
在所述XYZ三维手动移动平台上设有第一显微镜头(6)，在第一显微镜头(6)上可拆卸连接有第一工业相机(4)；
所述斜视图机构，包括第二显微镜头(12)及与其可拆卸相连的第二工业相机(8)，以及用于调整第二显微镜头(12)和第二工业相机(8)的位置及角度的调节机构；
所述控制器与计算机电性相连，计算机能够集成控制微量推进泵(22)、控制XYZ三维电动位移平台、第一工业相机(4)及第二工业相机(8)作业。


2.根据权利要求1所述的基于毛细力的微器件操作装置，其特征在于，所述第一显微镜头(6)通过第一镜头夹持器(5)可拆卸固定在所述XY...

【专利技术属性】
技术研发人员：常博，王彬开，赵梦凡，周权，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61