CN104689972B - 水平微球间歇震动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水平微球间歇震动装置，所述装置中，微球盘与连接杆连接，连接杆与一组压电陶瓷组件连接，与另一组压电陶瓷组件连接后再与可移动安装架连接，可移动安装架与真空镀膜机连接。两组压电陶瓷组件作为震动源在继电器的控制下间歇震动带动独立微球盘内的微球多向震动，避免了微球间的碰撞和粘连，减少了高频连续震动导致的微球间，及微球与盘壁间的碰撞，降低了对涂层的碰撞破坏，实现微球表面的均匀涂覆，提高了涂层质量。本发明结构简单，安装操作方便，能够有效提高微球表面涂层质量。
Description
技术领域
本发明属于涂层制备领域，具体涉及一种水平微球间歇震动装置，能够对微球表面均匀涂层。
背景技术
在科学或工业生产中，特别是惯性约束聚变研究中，需要在各种微球（直径为亚微米或毫米级）表面均匀涂镀不同材料的涂层，并对相应涂层的表面质量有非常高的要求。《微球涂覆震荡装置》的中国专利（专利号为ZL200720078394.8）公开了一种平底盘的振动装置，虽然也能完成对球形微粒外表面涂覆膜层的功能，但是难以避免微球之间的粘连和碰撞以及微球与盘壁间的连续高频碰撞，容易造成镀层表面损伤，加上只有一个震动方向容易出现部分微球运行不畅，部分表面不能充分暴露于等离子体中，使得涂层均匀性及涂层质量不高，成品率难以保证。
发明内容
为了解决微球涂镀过程中微球之间的粘连与碰撞问题，提高微球涂层表面质量，本发明提供一种水平微球间歇震动装置。
本发明的水平微球间歇震动装置，其特点是，所述的装置包括微球盘、底座、压电陶瓷组件A、压电陶瓷组件B、可移动安装架、连接杆；其中，所述的压电陶瓷组件A含有压电陶瓷片Ⅰ、基片Ⅰ，压电陶瓷组件B含有压电陶瓷片Ⅱ、基片Ⅱ；所述的底座上设有底座条孔和圆台。其连接关系是，所述的压电陶瓷组件A的基片Ⅰ一侧有一圆柱端面，在基片Ⅰ上设置有压电陶瓷片Ⅰ；所述的压电陶瓷组件B的基片Ⅱ上设置有压电陶瓷片Ⅱ，基片Ⅱ上还设置有螺钉通孔Ⅱ。所述的可移动安装架含有固定连接的立板、底面，可移动安装架的立板上设置有中心圆孔，底面设置有十字交叉条孔，十字交叉条孔与底座条孔通过螺钉对穿固定。所述的微球盘与连接杆一端连接，连接杆另一端与压电陶瓷组件A的基片Ⅰ连接，基片Ⅰ的圆柱端面与压电陶瓷组件B的基片Ⅱ连接，压电陶瓷组件B安装在可移动安装架的立板上。所述的压电陶瓷组件B的压电陶瓷片Ⅱ与基片Ⅱ为同心圆；所述的压电陶瓷组件B与可移动安装架上的中心圆孔同轴心设置。
所述的微球盘由多个独立的小盘构成，小盘的直径大于微球直径的1.5倍、深度为微球直径的1.5-2.5倍。
所述的小盘内表面呈抛物面或球面的一种。
所述的可移动安装架的十字交叉条孔与底座中的底座条孔相匹配。
所述的压电陶瓷片Ⅰ的直径小于基片Ⅰ的直径。
所述的可移动安装架上的中心圆孔直径大于压电陶瓷片Ⅱ的直径。
所述的可移动安装架设置有螺钉通孔Ⅰ，螺钉通孔Ⅰ与压电陶瓷组件B上的螺钉通孔Ⅱ相匹配。
本发明采用压电陶瓷组件作为动力源，由低频功率信号发生器提供频率为100Hz-10KHz,幅度为0-50V的正弦波或方波信号，其额定输出功率不小于5W。在功率信号发生器与压电陶瓷组件间连接有继电器，以实现压电陶瓷组件间歇性的通断和震动。一组压电陶瓷组件驱动微球盘在水平横向上震动，另一组压电陶瓷组件驱动微球盘在水平纵向上震动，从而实现微球在多方向上的间歇震动。微球盘由多个独立的微球小盘构成，微球小盘内表面呈曲面形状，其尺寸根据微球直径和材料来确定。
本发明结构简单，使用方便，通过微球多向的震动位移，能够实现微球表面均匀涂覆，而且由于各微球独立的放置于独立的微球小盘中，避免了微球间的粘连和碰撞，继电器控制下的间歇震动也避免了微球与盘壁的连续高频碰撞，能够有效降低微球表面涂层的粗糙度，提高镀层质量和成品率。
附图说明
图1为本发明的水平微球间歇震动装置结构示意图；
图2为本发明中的压电陶瓷组件A的结构示意图；
图3为本发明中的压电陶瓷组件B的结构示意图；
图4为本发明中的可移动安装架的剖面图；
图5为本发明中的底座剖面图；
图6为本发明中的连接杆结构示意图；
图中，1.微球盘 2.小盘 3.连接杆 4.基片Ⅱ 5.压电陶瓷片Ⅱ 6.可移动安装架7.螺钉通孔Ⅱ 8.十字交叉条孔 9.底座 10.底座条孔 11.压电陶瓷片Ⅰ 12.基片Ⅰ 13.圆柱端面 14.中心圆孔 15.螺钉通孔Ⅰ 16.圆台 17.连接杆圆柱端面Ⅰ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
图1为本发明的水平微球间歇震动装置结构示意图，图2为本发明中的压电陶瓷组件A的结构示意图，图3为本发明中的压电陶瓷组件B的结构示意图，图4为本发明中的可移动安装架的剖面图，图5为本发明中的底座剖面图，图6为本发明中的连接杆结构示意图，在图1～图6中，本发明的水平微球间歇震动装置包括微球盘1、底座9、压电陶瓷组件A、压电陶瓷组件B、可移动安装架6、连接杆3；其中，所述的压电陶瓷组件A含有压电陶瓷片Ⅰ11、基片Ⅰ12，压电陶瓷组件B含有压电陶瓷片Ⅱ5、基片Ⅱ4；所述的底座9上设有底座条孔10和圆台16；其连接关系是，所述的压电陶瓷组件A的基片Ⅰ12一侧有一圆柱端面13，在基片Ⅰ12上设置有压电陶瓷片Ⅰ11；所述的压电陶瓷组件B的基片Ⅱ4上设置有压电陶瓷片Ⅱ5，基片Ⅱ4上设置有螺钉通孔Ⅱ7；所述的可移动安装架6含有固定连接的立板、底面，可移动安装架6的立板上设置有中心圆孔14，底面设置有十字交叉条孔8，十字交叉条孔8与底座条孔10通过螺钉对穿固定；所述的微球盘1与连接杆3一端连接，连接杆3另一端与压电陶瓷组件A的基片Ⅰ12连接，基片Ⅰ12的圆柱端面13与压电陶瓷组件B的基片Ⅱ4连接，压电陶瓷组件B安装在可移动安装架6的立板上；所述的压电陶瓷组件B的压电陶瓷片Ⅱ5与基片Ⅱ4为同心圆；所述的压电陶瓷组件B与可移动安装架6上的中心圆孔14同轴心设置。
所述的微球盘1由多个独立的小盘2构成。小盘2的直径大于微球直径的1.5倍、深度为微球直径的1.5-2.5倍。
所述的小盘2内表面呈抛物面或球面的一种。
所述的可移动安装架6的十字交叉条孔8与底座9中的底座条孔10相匹配。
所述的压电陶瓷片Ⅰ11的直径小于基片Ⅰ12的直径。
所述的可移动安装架6上的中心圆孔14直径大于压电陶瓷片Ⅱ5的直径。
所述的可移动安装架6上设置有螺钉通孔Ⅰ15，螺钉通孔Ⅰ15与压电陶瓷组件B上的螺钉通孔Ⅱ7相匹配。
本实施例中，可移动安装架6设置有三个螺钉通孔，螺钉通孔Ⅰ15为其中一个，压电陶瓷组件B上对应设置有三个螺钉通孔，螺钉通孔Ⅱ7是其中一个，螺钉通孔Ⅰ15与压电陶瓷组件B上的螺钉通孔Ⅱ7相匹配。所述的小盘2内表面呈半球面，直径为微球直径的10倍。
以PAMS芯轴表面镀制涂层为例，图1中的微球盘1由多个独立的微球小盘2构成，每个微球小盘2内分别放入一个芯轴微球，同时开启压电陶瓷组件A、压电陶瓷组件B，此时微球在某一瞬间一个方向上震动力的作用下被带离盘底往盘壁方向上运动，随后在下一个方向上振动力和自身重力的作用下又往盘底和另一个方向的盘壁运动，随着时间的延续，就实现了微球在小盘2内多方向上的自由震动。由于微球处于独立的小盘2内，微球之间的运动相互独立，避免了微球之间的相互粘连和碰撞，从而实现对微球表面均匀高质量的镀膜。而且省去了因微球相互粘连导致的人工拨动步骤，进一步提高了微球镀膜效率和涂层质量。另外由于采用间歇震动方式，也避免了微球与盘壁间的连续高频碰撞所致的对于涂层的破坏作用，降低了涂层的粗糙度。在实际使用过程中需要根据微球材料和尺寸调整压电陶瓷组件A、Ⅱ的震动频率和振幅，使得小盘2内的微球能够有效震动的情况下不会因振幅过大而飞离微球盘1。使用本装置时，本发明的水平微球间歇震动装置通过底座突起的圆台16固定在微球镀膜设备上。
实施例2
本实施例与实施例1的结构相同，不同之处是所述的小盘2内表面呈抛物面，直径为微球直径的5倍。
Claims (7)
1.水平微球间歇震动装置，其特征在于：所述的装置包括微球盘（1）、底座（9）、压电陶瓷组件A、压电陶瓷组件B、可移动安装架（6）、连接杆（3）；其中，所述的压电陶瓷组件A含有压电陶瓷片Ⅰ（11）、基片Ⅰ（12），压电陶瓷组件B含有压电陶瓷片Ⅱ（5）、基片Ⅱ（4）；所述的底座（9）上设有底座条孔（10）和圆台（16）；其连接关系是，所述的压电陶瓷组件A的基片Ⅰ（12）一侧有一圆柱端面（13），在基片Ⅰ（12）上设置有压电陶瓷片Ⅰ（11）；所述的压电陶瓷组件B的基片Ⅱ（4）上设置有压电陶瓷片Ⅱ（5），基片Ⅱ（4）上还设置有螺钉通孔Ⅱ（7）；所述的可移动安装架（6）含有固定连接的立板、底面，可移动安装架（6）的立板上设置有中心圆孔（14），底面设置有十字交叉条孔（8），十字交叉条孔（8）与底座条孔（10）通过螺钉对穿固定；所述的微球盘（1）与连接杆（3）一端连接，连接杆（3）另一端与压电陶瓷组件A的基片Ⅰ（12）连接，基片Ⅰ（12）的圆柱端面（13）与压电陶瓷组件B的基片Ⅱ（4）连接，压电陶瓷组件B安装在可移动安装架（6）的立板上；所述的压电陶瓷组件B的压电陶瓷片Ⅱ（5）与基片Ⅱ（4）为同心圆；所述的压电陶瓷组件B与可移动安装架（6）上的中心圆孔（14）同轴心设置。
2.根据权利要求1所述的水平微球间歇震动装置，其特征在于：所述的微球盘（1）由多个独立的小盘（2）构成；小盘（2）的直径大于微球直径的1.5倍以上、深度为微球直径的1.5-2.5倍。
3.根据权利要求2所述的水平微球间歇震动装置，其特征在于：所述的小盘（2）内表面呈抛物面或球面的一种。
4.根据权利要求1所述的水平微球间歇震动装置，其特征在于：所述的可移动安装架（6）的十字交叉条孔（8）与底座（9）中的底座条孔（10）相匹配。
5.根据权利要求1所述的水平微球间歇震动装置，其特征在于：所述的压电陶瓷片Ⅰ（11）的直径小于基片Ⅰ（12）的直径。
6.根据权利要求1所述的水平微球间歇震动装置，其特征在于：所述的中心圆孔（14）直径大于压电陶瓷片Ⅱ（5）的直径。
7.根据权利要求1所述的水平微球间歇震动装置，其特征在于：所述的可移动安装架（6）设置有螺钉通孔Ⅰ（15），螺钉通孔Ⅰ（15）与压电陶瓷组件B上的螺钉通孔Ⅱ（7）相匹配。
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