一種用于介電彈性體發電機的柔性電極涂覆裝置的制作方法

所屬技術領域

本發明公開了一種用于介電彈性體發電機的柔性電極涂覆裝置，屬于介電彈性體發電機領域。

背景技術：

介電彈性體(dielectricelastomer，de)是一種具有電活性的彈性體材料，能夠在電場作用下改變形狀，將電能轉換為機械能；同樣，它的逆過程也可以用于發電，將機械能轉換為電能。介電彈性體發電的結構類似于三明治，在de薄膜的上下兩表面涂覆一層柔性電極材料，例如碳油、石墨粉、碳納米管等。但是電極材料的涂覆多為手動刷涂，導致涂覆規格標準性差，涂覆電極表面不均勻，降低了介電彈性體使用的穩定性。為了解決這些問題，需設計一種專門的電極涂覆裝置。

技術實現要素：

針對目前介電彈性體電極涂覆所存在的問題，本發明提出了一種用于介電彈性體發電機的柔性電極涂覆裝置。該涂覆裝置主體由底座，膜框架，固定膜框架，移動平臺，絲桿，導軌與步進電機組成。其中，膜框架通過角碼固定在底座上，固定膜框架通過螺栓固定在膜框架上；絲桿與導軌安裝在絲桿底座上，并在其中一端的絲桿底座上連接有步進電機，絲桿底座通過角碼固定在底座上，移動平臺通過絲桿螺母和直線軸承與絲桿和導軌相連。

所述移動平臺由平臺、螺旋測微頭、刮片組成。螺旋測微頭通過其上的法蘭與平臺相連。刮片與導桿以及刮片固定裝置共同構成刮片組，刮片組通過導桿固定在平臺上，并且刮片固定裝置的底端與螺旋測微頭的頂端相連。所述固定膜框架由上框架、下框架與介電彈性體膜組成，并通過螺栓固定。

本發明中，將介電彈性體膜通過固定膜框架固定在涂覆裝置中心膜框架上；通過螺旋測微頭調節刮片與介電彈性體膜的距離，以此來確定電極涂覆的厚度；控制步進電機使刮片左右移動，完成涂覆工作；刮片組與絲桿螺母等結構設計為左右兩個，在電極涂覆時，左右兩個刮片共同工作，以避免一邊涂覆造成膜的變形出現涂覆厚度的偏差。

特色與優勢：①采用刮片的形式來代替刷子涂覆，提高了電極涂覆的均勻度；②采用螺旋測微頭來移動刮片到膜的距離，提高了電極厚度涂覆的精度，減少了不同電極材料性能對比的誤差；③涂膜時，前后刮片同步平行運動，可抵消涂膜時柔性膜的彈性變形，保證涂膜精度。

附圖說明

圖1是本發明柔性電極涂覆裝置的結構示意圖；

圖2是圖1中移動平臺f的局部放大圖；

圖3是圖1中固定膜框架i的爆炸圖。

具體實施方式

如圖1所示，涂覆裝置主體由底座a，膜框架b，固定膜框架i，移動平臺f，絲桿e，導軌g與步進電機h組成。其中，膜框架b通過角碼c固定在底座a上，固定膜框架i通過螺栓固定在膜框架b上；絲桿e與導軌g安裝在絲桿底座d上，并在其中一端的絲桿底座d上連接有步進電機h，絲桿底座d通過角碼c固定在底座a上。移動平臺f通過絲桿螺母j和直線軸承k與絲桿e和導軌g相連。

如圖2所示，所述移動平臺f由平臺f1、螺旋測微頭f2、刮片f5組成。螺旋測微頭f2通過其上的法蘭f201與平臺f1相連。刮片f5與導桿f6以及刮片固定裝置f4共同構成刮片組，刮片組通過導桿f3固定在平臺f1上，并且刮片固定裝置f4的底端與螺旋測微頭f2的頂端相連。如圖3所示，所述固定膜框架i由上框架i1、下框架i3與介電彈性體膜i2組成，并通過螺栓固定。

本發明中，將介電彈性體膜i2通過固定膜框架i固定在涂覆裝置中心膜框架b上；通過螺旋測微頭f2調節刮片f5與介電彈性體膜i2的距離，以此來確定電極涂覆的厚度；控制步進電機h使刮片f5左右移動，完成涂覆工作。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種用于介電彈性體發電機的柔性電極涂覆裝置，其由底座，膜框架，固定膜框架，移動平臺，絲桿，導軌與步進電機組成。膜框架通過角碼固定在底座上，固定膜框架通過螺栓固定在膜框架上；絲桿與導軌安裝在絲桿底座上。移動平臺由平臺、螺旋測微頭、刮片組成，螺旋測微頭通過法蘭與平臺相連，通過絲桿螺母和直線軸承與絲桿和導軌相連；刮片通過導桿固定在平臺上，并且刮片固定裝置的底端與螺旋測微頭的頂端相連。本發明的具體優勢：采用刮片的形式來代替刷子涂覆，提高了電極涂覆的均勻度；采用螺旋測微頭來移動刮片到膜的距離，提高了電極厚度涂覆的精度；涂膜時前后刮片同步平行運動，可抵消涂膜時柔性膜的彈性變形，保證涂膜精度。

技術研發人員：曹建波;任鈺雪;鄂世舉;夏文俊;高昭;羅罕頻;楊燦;任華林;王維傳;金建華;郭壯;徐閣;竺振才
受保護的技術使用者：浙江師范大學
技術研發日：2017.06.13
技術公布日：2017.09.15