柔性黏着机器人末端执行器

本项目提出真空注塑成型结合气相沉积的高性能楔形刚毛束制备技术,突破了刀具划痕对模具浇注表面粗糙度影响的技术瓶颈,制备出兼具微米级几何轮廓精度和表面光洁度的高性能楔形刚毛束。

信息技术装备制造

中试

技术详情

市场介绍

一、应用分析:印制电路板产品目前已广泛应用于电子产业的各终端领域,如消费电子、汽车电子、通信终端、医疗器械、工控设备、航天航空、军工等领域。作为电子产品中不可或缺的元件,随着科技水平的不断提升,其需求稳定且将持续增长。印制电路板行业已成为全球性大行业,年产值超过 636 亿美元。柔性黏着机器人末端执行器有望颠覆传统操作搬运模式,解决多孔、高密度、柔性印刷电路板自动化搬运难题,具有广泛的市场应用前景和巨大的商业价值。

二、效益分析:本产品主要面向PCB板生产行业及中下游3C行业系统集成商,市场需求庞大。本项目预期通过2年中试完善系统性能,形成稳定生产能力,并通过小批量生产对接企业需求,预期3年后销售达到2000台套/年,按单台单价1万元计算,预计年产值2千万元,其中黏附材料为消耗品每年的配套需求有望超过1千万元,总产值达到3千万元/年。5年后实现3000台套以上规模,总产值达到一亿元/年。

项目介绍

目前集成电路上下游产业中有很多多孔、易碎、柔软、细小目标物可靠搬运的需求,传统操作方式包括刚性抓取以及真空吸附等,易引起操作物损伤或存在真空泄露的不足。基于范德华力效应的仿壁虎干黏附操控技术为目标物的可靠搬运提供了可能。但目前的干粘附研究以非定向干粘附为主,其需要较大的法向预压力实现黏附,且不易脱附,因此不适用于柔性拾放、搬运等操作。近年来,课题组研制出阵列楔形刚毛束的粘附垫,该干黏附垫各向异性,具有高黏附、低预压、易脱附的优异特性:其高黏附性可保证物体拾取的可靠性与安全性,低预压解决了容易损伤操作物的不足,易脱附性满足吸附/脱附灵活转换,快速搬运的要求。课题组将微细机械加工与MEMS工艺相结合,突破了粘附脚掌批量制备难题,其具有成本低,效率高,可规模化生产等优势。同时,课题组研制了系列基于楔形刚毛束的机器人末端执行器可用于印刷电路板,柔性电路板的无损可靠搬运。

应用案例

转化方式及主要需求

产学研合作、合作研发、股权投资

融资/投资规模达到2000万元,招聘经验丰富的技术人员与销售人员10-20人(人均工资按40万/年计),人员费1000万,设备费800万,其他费用200万,预期2年实现试生产,并投入市场实现成果小批量应用。

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