專利名稱：三動多自由度攪拌裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種攪拌裝置，更具體地說，涉及一種三動多自由度攪拌裝置，可用于將導電粒子均勻擴散到膠體中。
背景技術：
在各種帶LCD(液晶顯示器)的電子產品中，例如移動電話、便攜式個人電腦等，為了將LCD與電路板電連接以實現信號的傳送，通常都需采用ACF(異方向導電膜)導電膠體，這種導電膠體的X、Y方向通常為絕緣，而Z方向則可導電。在制造這種導電膠體時，需將ACF導電粒子均勻擴散到膠體中，該擴散過程則是由相應的攪拌裝置來完成的。
現有的攪拌裝置大多是單動攪拌，即料桶單獨回轉，或攪拌棒單獨自轉。其優點是結構簡單，裝料卸料比較方便；缺點是攪拌不均勻，容易產生攪拌死角，所需的攪拌時間較長，并且可被攪拌的材料有很大的局限。
為了對低粘度液體材料進行攪拌，在單動攪拌的基礎上發展了雙動攪拌裝置，其特點是在料桶回轉的同時，攪拌棒也自轉。其攪拌棒的頭部為螺旋槳形狀，雖然在一定程度上增加了攪拌效果，但其攪拌效果還不太明顯，不能快速有效地將導電粒子均勻地擴散到膠液中，遠遠不能滿足高級化工膠液的攪拌要求。
發明內容
本發明要解決現有攪拌裝置不能快速有效地將導電粒子均勻地擴散到膠液中的問題，提供一種三動多自由度攪拌裝置，以滿足高級化工膠液的攪拌要求。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種三動多自由度攪拌裝置，其中包括用于裝被攪拌材料的料桶，驅動所述料桶回轉的第一驅動機構；前端裝有葉片并伸入所述料桶中用于攪動被攪拌料的攪拌棒，驅動所述攪拌棒自轉的第二驅動機構；為了增強攪拌效果，本發明的攪拌裝置中還包括驅動所述攪拌棒沿預定軌跡運動到料桶中不同位置的第三驅動機構，以及用于控制所述第一、第二、第三驅動機構的控制單元。
本發明中，裝在所述攪拌棒前端的葉片為平板結構，所述葉片與攪拌棒的自轉方向成一定傾斜角度，并且是上端向后傾斜。采用這種結構后，在水平攪動的同時，還有向上翻動的效果，從而可使導電與膠體的混合更加充分，并可排除氣泡。
本發明中，所述料桶為上部開口結構，所述攪拌棒由料桶的上部開口處伸入到料桶底部，伸入料桶的那一段攪拌棒為彎曲形狀，該彎曲形狀可以是1個、1.5個、或2個周期的正弦波形狀。
本發明中，優選的料桶為圓形桶，所述預定軌跡為與料桶同圓心的圓環，所述葉片的自轉半徑與所述軌跡圓環的半徑之和等于或略小于所述料桶的內徑。
在控制單元的控制下，本發明攪拌裝置中的第一、第二、第三驅動裝置可分別驅動料桶回轉、攪拌棒自轉、攪拌棒沿圓形軌跡公轉，這三種動作模式可單獨或組合工作；優選模式為第一、第二、第三驅動裝置同時工作，使料桶回轉、攪拌棒自轉的同時，攪拌棒還沿預定軌跡運動。其中每一個動作模式的動作速度分別可調，并可以設定動作時間，從而使膠體與導電粒子得以充分均勻混合。另外，攪拌棒前端的葉片為傾斜安裝的平板式結構，它與攪拌棒自方向呈一定的角度，在水平攪動膠體的同時，可產生向上翻動的力，從而使膠體與導電粒子的混合更加充分，并可排除氣泡。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是本發明一個優選實施例中料桶與攪拌棒的配合結構示意圖；圖2是圖1的A-A視圖；圖3是圖1的B-B視圖；
圖4是當圖3中的攪拌棒公轉到另一位置時的示意圖；圖5是本發明一個優選實施例中的攪拌裝置的示意圖；圖6是圖5的左視圖。
具體實施例方式
下面以攪拌導電粒子和膠體為例來進行說明，如圖1、2、3所示，在本發明的一個優選實施例中，用于裝被攪拌材料(例如膠體和導電粒子)的料桶1為圓形桶，攪拌棒2由料桶的上部開口伸入，其前端伸到料桶的底部，在攪拌棒2的前端裝有葉片3，它可隨攪拌棒的自轉而轉動，從而直至攪拌作用。
其中，料桶1由第一驅動機構驅動其回轉；攪拌棒2則第二驅動機構驅動其自轉，并由第三驅動機構驅動其沿預定軌跡運動。由于這三個驅動機構通常被裝在機箱中，所以未在圖中畫出。具體實施時，可在每一個驅動機構中采用一個可調速馬達，再通過齒輪傳動或皮帶傳動的方式，分別驅動料桶回轉、攪拌棒自轉，并使攪拌棒沿預定軌跡運動。當然，也可以一個馬達來驅動料桶回轉，再用另一個馬達驅動攪拌棒自轉并驅動其沿預定軌跡運動，對于后者，需設置相應的傳動機構，將馬達的運動分別轉換為驅動攪拌棒自轉的力量和驅動攪拌棒沿預定軌跡運動的力量。
從圖1和圖2中可以看出，裝在攪拌棒2前端的葉片3為平板結構，而不是現有技術中的螺旋槳結構，葉片3的上端向后傾斜，下端向前傾斜，從而與攪拌棒的自轉方向成一傾斜角度。采用這種結構后，當葉片3隨攪拌棒的自轉的轉動時，可同時產生水平攪動和向上翻動的效果，從而可使導電與膠體的混合更加充分，并可排除被攪拌料中的氣泡。
從圖1中可以看出，攪拌棒2的伸入料桶中的那一段不是直桿形狀，而是彎曲形狀，本實施例中為1.5個周期的正弦波形狀，且其彎曲振幅小于葉片3的轉動半徑，具體實施時，也可以是1個、2個或多個周期的正弦波形狀。當這種彎曲的攪拌棒也沿圖中箭頭方向轉動時，可在其前端葉片攪拌效果的基礎上增加一定的攪拌效果，本發明的優選攪拌模式如圖3所示，從圖中可以看出，料桶1可沿最外圍的箭頭逆時針回轉；與料桶1同圓心的虛線圓為攪拌棒的公轉軌跡，工作時，攪拌棒的中心點將沿著該軌跡順時針公轉；圖中靠左的虛線圓表示當攪拌棒2公轉到該位置時，葉片3隨攪拌棒自轉而轉動的范圍。
從圖3中可以看出，葉片3的自轉半徑與攪拌棒2的公轉軌跡圓環半徑之和略小于料桶1的內徑，從而保證可攪拌到料桶內的各個位置。
另外，還可以設置第四驅動機構來調節攪拌棒1的高度，該驅動機構的動力源可以是馬達，也可以是通過手柄輸入的手力，該動力源通過齒輪與攪拌棒配合，即可調節攪拌棒的伸入深度，使葉片3可位于料桶1內的底部、中部或上部。
本實施例中，由相應的控制單元來控制第一、第二、第三驅動機構的工作模式，具體可以有模式(1)、第一驅動機構單獨工作，驅動料桶單獨回轉；(2)、第二驅動機構單獨工作，驅動攪拌棒單獨自轉；(3)、第一、第二驅動機構同時工作，前者驅動料桶回轉，后者驅動攪拌棒自轉；(4)、第二、第三驅動機構同時工作，前者驅動攪拌棒自轉，后者驅動攪拌棒沿預定軌跡運動；(5)、第一、第二、第三驅動機構同時工作，驅動料桶回轉、攪拌棒自轉、且攪拌棒沿預定軌跡運動。
如果需要該攪拌裝置具有這五種工作模式，則可設置5個按鈕，再配合相應的控制電路即可。本實施例中只需要第(1)、(3)、(5)三種模式，所以只需要設置三個按鈕即可。再配合相應的馬達調速電路，即可對料桶回轉速度、攪拌棒自轉速度、以及攪拌棒公轉速度進行調節，以滿足所需要求。另外，還可配合定時器使用，使得攪拌強度和攪拌時間都可隨意調控轉換。
本發明一個優選實施例中的攪拌裝置的外形結構如圖5和圖6所示，其中，第一、第二、第三驅動機構分別用一個馬達作為其動力源，馬達5用于驅動料桶1回轉，馬達6用于驅動攪拌棒2自轉，馬達7則用于驅動攪拌棒公轉。控制單元中的各控制按鈕及相應的指示燈設在控制面板8上。
下面通過具體的實驗來說明本發明的三動多自由度攪拌裝置的效果，將本發明的三動多自由度攪拌裝置分別設定在(1)單動，即料桶單獨回轉；(2)雙動，即料桶回轉、且攪拌棒自轉；(3)三動，即料桶回轉、攪拌棒自轉、且攪拌棒公轉。
在這三種不同條件下，對相同的被攪拌材料進行攪拌加工，對攪拌后的材料進行比較觀察，以比較在不同的攪拌條件下對相同材料進行攪拌所得的結果。
試驗材料環氧樹脂膠+分散用粒子(直徑5μm)；觀察用儀器日本keyence立體顯微鏡，放大倍率3000倍；觀察用容器透明立方標準容積容器，50×50×50mm；清洗劑甲苯；試驗方法在每一種工作模式下，用甲苯將料桶和攪拌棒清洗干凈，再加入膠液2Kg、粒子50g，運行時間設定為20分鐘。攪拌完成后取出膠液，放入觀察用容器，利用立體顯微鏡觀察，并將畫面拍攝下來，計算10×10mm畫面內的粒子均勻度。
從上表中可以看出，三動狀態可以達到均勻攪拌的要求，而單動、雙動狀態則達不到均勻攪拌的要求。
權利要求
1.一種三動多自由度攪拌裝置，其中包括用于裝被攪拌材料的料桶，驅動所述料桶回轉的第一驅動機構；前端裝有葉片并伸入所述料桶中用于攪動被攪拌料的攪拌棒，驅動所述攪拌棒自轉的第二驅動機構；其特征在于，還包括驅動所述攪拌棒沿預定軌跡運動到料桶中不同位置的第三驅動機構，以及用于控制所述第一、第二、第三驅動機構的控制單元。
2.根據權利要求1所述的三動多自由度攪拌裝置，其特征在于，裝在所述攪拌棒前端的葉片為平板結構，所述葉片與攪拌棒的自轉方向成一定傾斜角度，并且是上端向后傾斜。
3.根據權利要求2所述的三動多自由度攪拌裝置，其特征在于，所述料桶為上部開口結構，所述攪拌棒由料桶的上部開口處伸入到料桶底部，伸入料桶的那一段攪拌棒為彎曲形狀。
4.根據權利要求3所述的三動多自由度攪拌裝置，其特征在于，伸入料桶的那一段攪拌棒的彎曲形狀可以是1個、1.5個、或2個周期的正弦波形狀。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的三動多自由度攪拌裝置，其特征在于，所述料桶為圓形桶，所述預定軌跡為與料桶同圓心的圓環，所述葉片的自轉半徑與所述軌跡圓環的半徑之和等于或略小于所述料桶的內徑。
6.根據權利要求1-4中任一項所述的三動多自由度攪拌裝置，其特征在于，在所述控制單元的控制下，所述第一、第二、第三驅動機構可工作于以下模式第一驅動機構單獨工作，驅動料桶單獨回轉；第二驅動機構單獨工作，驅動攪拌棒單獨自轉；第一、第二驅動機構同時工作，前者驅動料桶回轉，后者驅動攪拌棒自轉；第二、第三驅動機構同時工作，前者驅動攪拌棒自轉，后者驅動攪拌棒沿預定軌跡運動；第一、第二、第三驅動機構同時工作，驅動料桶回轉、攪拌棒自轉、且攪拌棒沿預定軌跡運動。
7.根據權利要求1-4中任一項所述的三動多自由度攪拌裝置，其特征在于，還包括用于改變所述攪拌棒在料桶中的伸入深度的第四驅動機構。
全文摘要
本發明涉及一種三動多自由度攪拌裝置，其中包括用于裝被攪拌材料的料桶，驅動所述料桶回轉的第一驅動機構；前端裝有葉片并伸入所述料桶中用于攪動被攪拌料的攪拌棒，驅動所述攪拌棒自轉的第二驅動機構；為解決現有攪拌裝置不能快速有效地將導電粒子均勻地擴散到膠液中的問題，其中還包括驅動所述攪拌棒沿預定軌跡運動到料桶中不同位置的第三驅動機構，以及用于控制所述第一、第二、第三驅動機構的控制單元。其中的葉片為平板結構，它與攪拌棒的自轉方向成一定傾斜角度，并且上端向后傾斜。本發明中，料桶回轉、攪拌棒自轉、攪拌棒沿圓形軌跡公轉這三種動作模式可單獨或組合工作，當三者同時工作時，可使膠體與導電粒子得以充分均勻混合。
文檔編號B01F9/00GK1605381SQ20031011175
公開日2005年4月13日 申請日期2003年10月9日 優先權日2003年10月9日
發明者劉萍, 陳洪野 申請人:深圳丹邦科技有限公司