精密真空微球撥動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于涂層制備領(lǐng)域，具體涉及一種精密真空微球撥動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在科學(xué)研宄或工業(yè)生產(chǎn)中，特別是慣性約束聚變研宄中，需要在各種微球(直徑為亞微米或毫米級)表面均勻涂鍍不同材料的涂層，并對相應(yīng)涂層的表面質(zhì)量有非常高的要求。而在對微球進(jìn)行表面涂層過程中，常常出現(xiàn)微球的相互粘連，以及微球與容器壁間的粘連導(dǎo)致的運(yùn)動不暢，嚴(yán)重影響涂層質(zhì)量。名稱為《微球涂覆震蕩裝置》的中國專利(專利號為ZL200720078394.8)公開了一種平底盤的振動裝置，名稱為《微球三維滾動涂覆裝置》的中國專利(專利號為ZL200720079311.7)公開了一種種微球滾動裝置，上述兩個裝置雖然也能完成對微球外表面涂覆膜層的功能，但都仍然難以避免在鍍膜過程中微球之間的粘連，這就需要多次取出微球進(jìn)行撥動分離，這一過程必然造成鍍層表面的污染，不僅涂層質(zhì)量不高，而且大大的延長了鍍膜周。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決微球涂鍍過程中微球之間的粘連與碰撞，微球與容器壁的粘連，以及微球運(yùn)動不暢的問題，本實(shí)用新型提供一種精密真空微球撥動裝置。本實(shí)用新型的精密真空微球撥動裝置可對微球表面均勻涂層，并有效降低涂層表面粗糙度，提高微球膜層質(zhì)量。
[0004]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下
[0005]本實(shí)用新型的精密真空微球撥動裝置，其特點(diǎn)是，所述裝置包括接地板、真空機(jī)械手、真空接口法蘭、接地導(dǎo)線、微球盤、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)支撐及角度調(diào)節(jié)平臺、連接頭。其中，所述的真空機(jī)械手含有導(dǎo)電刷、真空萬向密封球頭、機(jī)械手柄，所述的步進(jìn)電機(jī)支撐及角度調(diào)節(jié)平臺上設(shè)置有開口圓環(huán)。其連接關(guān)系是，所述的真空機(jī)械手中的機(jī)械手柄與真空萬向密封球頭連接，真空萬向密封球頭與真空接口法蘭連接，真空接口法蘭通過緊固螺釘固定外接在真空鍍膜設(shè)備上。所述的導(dǎo)電刷與真空機(jī)械手末端緊固連接。所述的接地導(dǎo)線一端通過緊固螺釘與機(jī)械手柄連接，另一端通過接地板與大地連接。所述的步進(jìn)電機(jī)安裝在步進(jìn)電機(jī)支撐及角度調(diào)節(jié)平臺上的開口圓環(huán)中。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過連接頭與微球盤連接。所述的步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與水平面之間設(shè)置有夾角。
[0006]所述的步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與水平面之間的夾角的范圍為45°_90°。
[0007]所述的導(dǎo)電刷的材料采用碳纖維、金屬絲、動物毛發(fā)中的一種。
[0008]本實(shí)用新型中，步進(jìn)電機(jī)作為微球轉(zhuǎn)動主體的動力源，通過連接頭與微球盤連接，并帶動微球盤轉(zhuǎn)動，微球盤中的微球隨之轉(zhuǎn)動。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸與水平面間的夾角可以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍45°-90°，具體角度根據(jù)微球尺寸和微球材料選擇，以實(shí)現(xiàn)微球的有效轉(zhuǎn)動。當(dāng)微球盤內(nèi)微球出現(xiàn)相互粘連，或粘連于微球盤壁，以及雖未粘連但因靜電作用而運(yùn)動不暢的情況下，可先關(guān)閉步進(jìn)電機(jī)電源和涂層沉積電源，然后擺動機(jī)械手柄以萬向密封球頭為支點(diǎn)帶動真空機(jī)械手整體在真空腔內(nèi)運(yùn)動，同時滑動機(jī)械手柄帶動導(dǎo)電刷在直線方向運(yùn)動，并旋轉(zhuǎn)機(jī)械手柄帶動導(dǎo)電刷以機(jī)械手軸線為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，三種運(yùn)動最終將導(dǎo)電刷毛面定位于微球盤內(nèi)。然后在手動模式下操作步進(jìn)電機(jī)往復(fù)低速轉(zhuǎn)動，通過微球與導(dǎo)電刷的相對運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)微球的撥動。也可以在微球盤停轉(zhuǎn)的情況下手動旋轉(zhuǎn)和擺動機(jī)械手柄，帶動導(dǎo)電刷在微球盤內(nèi)小幅度運(yùn)動，從而對微球進(jìn)行撥動。在撥動的過程中，與機(jī)械手柄及接地板良好接觸的接地導(dǎo)線可以將微球上的靜電有效導(dǎo)入大地，從而避免因靜電導(dǎo)致的微球運(yùn)動不暢的問題。
[0009]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，不僅可以解決微球在鍍制過程中由于靜電等原因所致的相互粘連，以及微球與容器壁的粘連，并且可以在不暴露大氣的情況下對粘連的微球進(jìn)行撥動、分離，避免了從真空腔中取出再撥動的操作對微球表面的污染，能夠有效降低微球表面涂層的粗糙度，提高鍍層質(zhì)量和鍍膜效率。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的精密真空微球撥動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖中，1.接地板 2.真空萬向密封球頭3.機(jī)械手柄4.開口圓環(huán) 5.接地導(dǎo)線 6.真空接口法蘭 7.微球盤 8.連接頭 9.步進(jìn)電機(jī)10.步進(jìn)電機(jī)支撐及角度調(diào)節(jié)平臺 11.導(dǎo)電刷。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0013]實(shí)施例1
[0014]圖1為本實(shí)用新型的精密真空微球撥動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1中，本實(shí)用新型的精密真空微球撥動裝置包括接地板1、真空機(jī)械手、真空接口法蘭6、接地導(dǎo)線5、微球盤7、步進(jìn)電機(jī)9、步進(jìn)電機(jī)支撐及角度調(diào)節(jié)平臺10、連接頭8。其中，所述的真空機(jī)械手含有導(dǎo)電刷11、真空萬向密封球頭2、機(jī)械手柄3，所述的步進(jìn)電機(jī)支撐及角度調(diào)節(jié)平臺10上設(shè)置有開口圓環(huán)4。其連接關(guān)系是，所述的真空機(jī)械手中的機(jī)械手柄3與真空萬向密封球頭2連接，真空萬向密封球頭2與真空接口法蘭6連接，真空接口法蘭6通過緊固螺釘固定外接在真空鍍膜設(shè)備上。所述的導(dǎo)電刷11與真空機(jī)械手末端通過緊固螺釘連接。所述的接地導(dǎo)線5 —端通過緊固螺釘與機(jī)械手柄3連接，另一端通過接地板1與大地連接。所述的步進(jìn)電機(jī)9安裝在步進(jìn)電機(jī)支撐及角度調(diào)節(jié)平臺10上的開口圓環(huán)4中。步進(jìn)電機(jī)9的轉(zhuǎn)軸通過連接頭8與微球盤7連接。所述的步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與水平面之間設(shè)置有夾角。
[0015]本實(shí)施例中，步進(jìn)電機(jī)9的轉(zhuǎn)軸與水平面之間的夾角的為75°;導(dǎo)電刷11的材料為動物毛發(fā)中的一種，其剛度和韌性根據(jù)微球材料和尺寸來選擇。
[0016]本實(shí)施例中，將步進(jìn)電機(jī)9的轉(zhuǎn)軸與水平面之間的夾角調(diào)節(jié)至75°并保持微球盤7靜止，首先擺動整個機(jī)械手，機(jī)械手以萬向密封球頭2為支點(diǎn)在空間上以大立體角轉(zhuǎn)動，并將導(dǎo)電刷11定位于微球盤7內(nèi)。然后轉(zhuǎn)動機(jī)械手柄3，帶動導(dǎo)電刷11的刷毛在微球盤7內(nèi)掃動，從而撥動微球盤7內(nèi)的微球。與真空機(jī)械手及接地板1良好電氣連接的接地導(dǎo)線5可以通過導(dǎo)電刷11將微球表面積累的靜電荷導(dǎo)入大地，從而有效避免微球因?yàn)殪o電吸引而導(dǎo)致的粘連。
[0017]實(shí)施例2
[0018]本實(shí)施例與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，導(dǎo)電刷的材料為碳纖維中的一種；在制備涂層時，將開口圓環(huán)平面與垂直方向間夾角固定在60°。
[0019]本實(shí)施例中，將步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與水平面之間的夾角調(diào)節(jié)至60°并保持微球盤靜止，擺動整個真空機(jī)械手，真空機(jī)械手以真空萬向密封球頭為支點(diǎn)在空間上以大立體角轉(zhuǎn)動，并將導(dǎo)電刷定位于微球盤內(nèi)，然后保持導(dǎo)電刷不動，啟動步進(jìn)電機(jī)并保持低速轉(zhuǎn)動，帶動微球盤轉(zhuǎn)動，從而帶動微球運(yùn)動，通過微球與導(dǎo)電刷間的相對運(yùn)動即可撥動微球，從而分離相互粘連的微球，以及粘附于微球盤表面的微球。與真空機(jī)械手及接地板良好電氣連接的接地導(dǎo)線可以通過導(dǎo)電刷將微球表面積累的靜電荷導(dǎo)入大地，從而有效避免微球因?yàn)殪o電吸引而導(dǎo)致的粘連。
[0020]本實(shí)用新型在不需要撥動微球的情況下，需要操作裝置的機(jī)械手柄3，將真空機(jī)械手真空腔內(nèi)部分尤其是導(dǎo)電刷11遠(yuǎn)離微球盤7及等離子體區(qū)域，避免影響微球盤7正常轉(zhuǎn)動，也為了避免在導(dǎo)電刷11上沉積上薄膜影響其導(dǎo)電效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.精密真空微球撥動裝置，其特征在于:所述裝置包括接地板(1)、真空機(jī)械手、真空接口法蘭(6)、接地導(dǎo)線(5)、微球盤(7)、步進(jìn)電機(jī)(9)、步進(jìn)電機(jī)支撐及角度調(diào)節(jié)平臺(10)、連接頭(8);其中，所述的真空機(jī)械手含有導(dǎo)電刷(11)、真空萬向密封球頭(2)、機(jī)械手柄(3)，所述的步進(jìn)電機(jī)支撐及角度調(diào)節(jié)平臺(10)上設(shè)置有開口圓環(huán)(4);其連接關(guān)系是，所述的真空機(jī)械手中的機(jī)械手柄(3)與真空萬向密封球頭(2)連接，真空萬向密封球頭(2)與真空接口法蘭(6)連接，真空接口法蘭(6)通過緊固螺釘固定外接在真空鍍膜設(shè)備上；所述的導(dǎo)電刷(11)與真空機(jī)械手末端通過緊固螺釘連接；所述的接地導(dǎo)線(5) —端通過緊固螺釘與機(jī)械手柄(3)連接，另一端通過接地板(I)與大地連接；所述的步進(jìn)電機(jī)(9)安裝在步進(jìn)電機(jī)支撐及角度調(diào)節(jié)平臺(10)上的開口圓環(huán)(4)中；步進(jìn)電機(jī)(9)的轉(zhuǎn)軸通過連接頭(8)與微球盤(7)連接；所述的步進(jìn)電機(jī)(9)的轉(zhuǎn)軸與水平面之間設(shè)置有夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密真空微球撥動裝置，其特征在于:所述的步進(jìn)電機(jī)(9)的轉(zhuǎn)軸與水平面之間夾角的范圍為45°-90°。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種精密真空微球撥動裝置，所述裝置包括真空機(jī)械手、真空接口法蘭、接地導(dǎo)線、微球盤、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)支撐及角度調(diào)節(jié)平臺、連接頭。真空機(jī)械手含有導(dǎo)電刷、真空萬向密封球頭、機(jī)械手柄。所述裝置中，真空機(jī)械手與真空接口法蘭連接，真空接口法蘭固定在真空鍍膜設(shè)備上。通過操作機(jī)械手驅(qū)動機(jī)械手末端的導(dǎo)電刷撥動微球盤內(nèi)的微球；也可將導(dǎo)電刷預(yù)先固定在微球盤內(nèi)，再通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動微球盤轉(zhuǎn)動來撥動微球。接地導(dǎo)電刷可將微球上的靜電導(dǎo)入大地，避免微球靜電粘連，進(jìn)一步保證微球的有效運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)對微球表面進(jìn)行均勻涂層處理。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，安裝操作方便，能夠有效提高微球表面涂層質(zhì)量。
【IPC分類】C23C14-22
【公開號】CN204529951
【申請?zhí)枴緾N201520178274
【發(fā)明人】王濤, 何智兵, 劉艷松, 陳志梅, 李俊, 許華
【申請人】中國工程物理研究院激光聚變研究中心
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月27日