CN107159526A - 一种用于介电弹性体发电机的柔性电极涂覆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于介电弹性体发电机的柔性电极涂覆装置,其由底座,膜框架,固定膜框架,移动平台,丝杆,导轨与步进电机组成。膜框架通过角码固定在底座上,固定膜框架通过螺栓固定在膜框架上;丝杆与导轨安装在丝杆底座上。移动平台由平台、螺旋测微头、刮片组成,螺旋测微头通过法兰与平台相连,通过丝杆螺母和直线轴承与丝杆和导轨相连;刮片通过导杆固定在平台上,并且刮片固定装置的底端与螺旋测微头的顶端相连。本发明的具体优势:采用刮片的形式来代替刷子涂覆,提高了电极涂覆的均匀度;采用螺旋测微头来移动刮片到膜的距离,提高了电极厚度涂覆的精度;涂膜时前后刮片同步平行运动,可抵消涂膜时柔性膜的弹性变形,保证涂膜精度。
Description
所属技术领域
本发明公开了一种用于介电弹性体发电机的柔性电极涂覆装置,属于介电弹性体发电机领域。
背景技术
介电弹性体(Dielectric elastomer,DE)是一种具有电活性的弹性体材料,能够在电场作用下改变形状,将电能转换为机械能;同样,它的逆过程也可以用于发电,将机械能转换为电能。介电弹性体发电的结构类似于三明治,在DE薄膜的上下两表面涂覆一层柔性电极材料,例如碳油、石墨粉、碳纳米管等。但是电极材料的涂覆多为手动刷涂,导致涂覆规格标准性差,涂覆电极表面不均匀,降低了介电弹性体使用的稳定性。为了解决这些问题,需设计一种专门的电极涂覆装置。
发明内容
针对目前介电弹性体电极涂覆所存在的问题,本发明提出了一种用于介电弹性体发电机的柔性电极涂覆装置。该涂覆装置主体由底座,膜框架,固定膜框架,移动平台,丝杆,导轨与步进电机组成。其中,膜框架通过角码固定在底座上,固定膜框架通过螺栓固定在膜框架上;丝杆与导轨安装在丝杆底座上,并在其中一端的丝杆底座上连接有步进电机,丝杆底座通过角码固定在底座上,移动平台通过丝杆螺母和直线轴承与丝杆和导轨相连。
所述移动平台由平台、螺旋测微头、刮片组成。螺旋测微头通过其上的法兰与平台相连。刮片与导杆以及刮片固定装置共同构成刮片组,刮片组通过导杆固定在平台上,并且刮片固定装置的底端与螺旋测微头的顶端相连。所述固定膜框架由上框架、下框架与介电弹性体膜组成,并通过螺栓固定。
本发明中,将介电弹性体膜通过固定膜框架固定在涂覆装置中心膜框架上;通过螺旋测微头调节刮片与介电弹性体膜的距离,以此来确定电极涂覆的厚度;控制步进电机使刮片左右移动,完成涂覆工作;刮片组与丝杆螺母等结构设计为左右两个,在电极涂覆时,左右两个刮片共同工作,以避免一边涂覆造成膜的变形出现涂覆厚度的偏差。
特色与优势:①采用刮片的形式来代替刷子涂覆,提高了电极涂覆的均匀度;②采用螺旋测微头来移动刮片到膜的距离,提高了电极厚度涂覆的精度,减少了不同电极材料性能对比的误差;③涂膜时,前后刮片同步平行运动,可抵消涂膜时柔性膜的弹性变形,保证涂膜精度。
附图说明
图1是本发明柔性电极涂覆装置的结构示意图;
图2是图1中移动平台F的局部放大图;
图3是图1中固定膜框架I的***图。
具体实施方式
如图1所示,涂覆装置主体由底座A,膜框架B,固定膜框架I,移动平台F,丝杆E,导轨G与步进电机H组成。其中,膜框架B通过角码C固定在底座A上,固定膜框架I通过螺栓固定在膜框架B上;丝杆E与导轨G安装在丝杆底座D上,并在其中一端的丝杆底座D上连接有步进电机H,丝杆底座D通过角码C固定在底座A上。移动平台F通过丝杆螺母J和直线轴承K与丝杆E和导轨G相连。
如图2所示,所述移动平台F由平台F1、螺旋测微头F2、刮片F5组成。螺旋测微头F2通过其上的法兰F201与平台F1相连。刮片F5与导杆F6以及刮片固定装置F4共同构成刮片组,刮片组通过导杆F3固定在平台F1上,并且刮片固定装置F4的底端与螺旋测微头F2的顶端相连。如图3所示,所述固定膜框架I由上框架I1、下框架I3与介电弹性体膜I2组成,并通过螺栓固定。
本发明中,将介电弹性体膜I2通过固定膜框架I固定在涂覆装置中心膜框架B上;通过螺旋测微头F2调节刮片F5与介电弹性体膜I2的距离,以此来确定电极涂覆的厚度;控制步进电机H使刮片F5左右移动,完成涂覆工作。
Claims (3)
1.一种用于介电弹性体发电机的柔性电极涂覆装置,其特征在于:涂覆装置主体由底座,膜框架,固定膜框架,移动平台,丝杆,导轨与步进电机组成,膜框架通过角码固定在底座上,固定膜框架通过螺栓固定在膜框架上;丝杆与导轨安装在丝杆底座上,并在其中一端的丝杆底座上连接有步进电机,丝杆底座通过角码固定在底座上,移动平台通过丝杆螺母和直线轴承与丝杆和导轨相连;移动平台由平台、螺旋测微头、刮片组成,螺旋测微头通过其上的法兰与平台相连,刮片与导杆以及刮片固定装置共同构成刮片组,刮片组通过导杆固定在平台上,并且刮片固定装置的底端与螺旋测微头的顶端相连;固定膜框架由上框架、下框架与介电弹性体膜组成,并通过螺栓固定。
2.根据权利要求1所述用于介电弹性体发电机的柔性电极涂覆装置,其特征在于:刮片组与丝杆螺母等结构设计为左右两个,在电极涂覆时,左右两个刮片共同工作,以避免一边涂覆造成膜的变形出现涂覆厚度的偏差。
3.根据权利要求1所述用于介电弹性体发电机的柔性电极涂覆装置,其特征在于:采用螺旋测微头来移动刮片到膜的距离,提高了电极厚度涂覆的精度。
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