CN105914054A - 一种自动化集流体双面改性设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于超级电容与锂电池集流体生产的自动化金属薄膜石墨颗粒镶嵌改性设备，属于机械设计及其自动化领域。由金属薄膜传送设备与两个震荡镶嵌探头组成，金属薄膜传送设备由工作铜鼓系统、张力测量系统及离合式收卷系统组成；其中，张力测量系统逻辑位置位于工作铜鼓系统之后离合式收卷系统之前，以安装板(14)作为安装基础，放卷轴(2)固定安装在安装板(14)的平面上方；工作铜鼓系统位于放卷轴(2)下方，由左铜鼓(12)、右铜鼓(5)和张紧轴(6)组成，三者均通过螺栓固定安装在安装板(14)上。本装置可以提供高性能的集流体材料，从而大幅度提升超级电容、锂电池等储能器件的性能，包括但不限于降低超级电容直流等效内阻、延长超级电容寿命、减小超级电容性能随储存时间与使用时间的降低。
Description
技术领域
本发明属于机械设计及其自动化领域，具体涉及一种用于超级电容与锂电池集流体生产的自动化金属薄膜石墨颗粒镶嵌改性设备。
背景技术
在超级电容器和锂电池等储能器件中，电极采用厚度小、延展性好的金属薄膜。为使电极的化学稳定性与导电特性满足要求，可以将活性炭均匀的固定在金属箔表面，在以往的电容生产中，都是人工用手持设备将石墨颗粒固定在金属箔表面完成这一过程，这样不仅无法保证产品的一致化，而且生产效率低下，直接影响电容器和电池的生产成本和实用性能。
这种类型的手持设备由石墨棒的加持装置、连接在石墨棒上的高压电极以及驱动上述加持装置振动的电磁铁组成。在工作时，操作人员手持设备，将石墨棒按压在带加工金属表面。在电磁铁的驱动和加持装置的带动下，石墨棒相对金属表面发生运动，二者产生周期性的分离与接触。在分离的瞬间，被链接了高压电的石墨棒会向金属膜放电使石墨粉被固定在金属膜上。
发明内容
为了实现集流体金属薄膜石墨颗粒镶嵌改性加工的自动化，并在自动化平台上实现加工过程的可控，从而提高改性效果，本发明提供了一种自动化集流体双面改性设备。
为了实现上述目的，本发明所述的一种自动化集流体双面改性设备，主要由金属薄膜传送设备与两个震荡镶嵌探头组成，金属薄膜传送设备主要由工作铜鼓系统、张力测量系统及离合式收卷系统依次设置组成，其中，待加工金属薄膜原料1依次通过工作铜鼓系统、张力测量系统及离合式收卷系统，完成双面加工；以安装板14作为安装基础，放卷轴2固定安装在安装板14的平面上方，放卷轴2的下方设置有放卷限位轴3，工作铜鼓系统位于放卷限位轴3下方，由左铜鼓12、右铜鼓5和张紧轴6组成，三者均通过螺栓固定安装在安装板14上；其中，左铜鼓12与右铜鼓5水平位置高度一致(中心处于同一水平面上)，右铜鼓5的下方设置有张紧轴6，设备静止时二者相切，震荡镶嵌探头分别安装在工作铜鼓系统的左、右铜鼓上；张力测量系统位于右铜鼓5下方，由张力传感器7、张力传感器右辅助轴8、张力传感器左辅助轴9组成；张力传感器右辅助轴8和张力传感器左辅助轴9的水平位置高度一致，分别位于张力传感器7的下方两侧；离合式收卷系统位于张力传感器7左侧，离合式收卷系统的收卷轴10与张力传感器7垂直高度差在0-15cm范围内。
进一步地，所述的安装板14是固定安放、垂直于水平面的金属板，可选厚度在30mm-50mm之间，长1.0-2.5m，高0.8-1.5m。
进一步地，所述的放卷轴2是没有驱动力且可以自由转动的气涨轴，当充入压缩空气时可以夹紧待加工金属薄膜原料1，放卷轴2距安装板14上边沿距离10-15cm。
进一步地，所述的放卷限位轴3位于放卷轴2右下方直线距离20-30cm处，使用螺栓固定在安装板14上，所述的放卷限位轴3是没有驱动力且可以自由转动的光滑转轴，用于保持待加工金属薄膜原料1在进入工作铜鼓系统时保持相同的方向和位置。
进一步地，左铜鼓12、右铜鼓5是被电动机驱动的圆柱形转轴，两铜鼓的直径一致，在30cm-45cm之间，左铜鼓12与右铜鼓5位于放卷轴下方垂直距离30-40cm处，两者之间距离为60-80cm，设备运行时，左铜鼓、右铜鼓的外径线速度在2-6m/h。
进一步地，所述的张力传感器7为可自由转动的柱状张力传感器，量程不小于2KG、绝对误差不大于0.05KG，张力传感器7测量值的设定阈值为0.2-0.7KG，张力传感器7位于右铜鼓5左下方水平距离10-15cm，竖直距离20-25cm处，张力传感器右辅助轴8和张力传感器左辅助轴9的上边沿距离张力传感器7下边沿15-18cm，张力传感器7的左、右侧垂直切线分别与张力传感器左辅助轴9的右侧垂直切线、张力传感器右辅助轴8的左侧垂直切线重合。张力传感器右辅助轴8和张力传感器左辅助轴9是可自由转动的转动轴，主要用于保证张力传感器7所承受的金属薄膜张力方向正确。
进一步地，张紧轴6上设置有附属部件，分别为L型安装支架15、弹簧16、弹簧固定螺栓17和绕转轴18；其中，绕转轴18是圆柱形光滑轴体，采用焊接或螺栓固定在安装板14上(二者之间不能做相对运动)，位于右铜鼓5的左下方10-15cm处；L型安装支架15的一端的圆孔套在绕转轴18上，另一端与张紧轴6连接，L型安装支架可以绕转轴18为基准自由转动，弹簧固定螺栓17位于右铜鼓5与绕转轴18之间，是直径在4mm-10mm的半螺纹螺栓，固定在安装板14上；弹簧16一端固定在L型安装支架的一臂上，另一端固定在弹簧固定螺栓17上，弹簧两端的固定使用焊接方式。
进一步地，所述的离合式收卷系统还包括电动机19、电动机输出齿轮20、减速齿轮21、齿轮安装支架22、离合器输入齿轮23、磁粉离合器24、输出轴25、输出轴齿轮26及离合器输出齿轮27，收卷轴10与放卷轴2位于安装板14的一侧，其余组件均位于安装板14的另一侧；其中，收卷轴10与输出轴25使用螺栓、法兰或焊接的方式固定连接；输出轴齿轮26与输出轴25同心且被输出轴25穿过；离合器输出齿轮27与输出轴齿轮26相互啮合；磁粉离合器24输出端与输入端分别与离合器输出齿轮27、离合器输入齿轮23固定连接；离合器输入齿轮23与减速齿轮21安装在齿轮安装支架22的光滑轴体上，二者均可以相对齿轮安装支架的轴体自由转动且相互啮合；上述齿轮安装支架22通过螺栓或焊接的方式固定在安装板14上；电动机输出齿轮20与电动机19的转动轴固定连接，且与减速齿轮21形成齿轮传动配合；电动机19固定安装在垂直于安装板14的水平面上，电动机输出的转速通过电动机输出齿轮20和减速齿轮21调节至5-10转/s。
更进一步地，所述的震荡镶嵌探头利用电磁铁间断地吸引衔铁产生振动，利用电感的电流不可突变特性形成高压在石墨棒与金属薄膜间产生电弧放电，最终利用高压放电完成集流体表面的改性。震荡镶嵌探头由高压吸收电容28(电容量0.5-3微法，耐压1000V以上)、石墨棒29(直径2-5mm)、电磁铁30、保护二极管31(导通电流10A以上，反向耐压大于1000V)、直流电源32(24V,10A的稳压开关电源)、振动衔铁33、加工中的金属薄膜34、石墨棒夹具35、升压电感36(电感量2-4mH)、限流电阻37组成(4-5欧姆)；其中，电磁铁30是圆形或正方形电磁铁，在24V直流电驱动下对衔铁的吸引力在3-10N，并通过螺栓固定在振动衔铁33较厚一端；振动衔铁33为台阶式钢制部件，一端长8-15mm，厚度5-8mm，另一端长35-60mm，厚度3-5mm，台阶差在2-3mm；石磨棒夹具35是前端带有比石磨棒直径小0.005-0.01mm圆形孔的金属材料夹具；高压吸收电容28、电磁铁30、保护二极管31、直流电源32、升压电感36、限流电阻37使用焊接方式进行电路连接，电路结构主体为串联结构，从直流电源32正极开始至直流电源32负极终止串联进电路的器件顺序为：保护二极管31、电磁铁30、升压电感36、限流电阻37，特别地，高压吸收电容并联在升压电感36、限流电阻37之间，任意器件空间位置没有固定要求(电路逻辑位置不可改变)，但器件之间连线长度总和应小于150cm。
震荡镶嵌探头中电磁铁30在后级电路工作状态不同时流过电流不同，产生的磁场强度不同，也就对振动衔铁33的吸引力不同，电路工作时，电路状态不断变化，也就使得电磁铁对振动衔铁的吸引力不断变化，振动衔铁不断振动。当振动衔铁33被吸合时石墨棒29与加工中的技术薄膜34相分离，电路中没有电流通过，当振动衔铁33被放下时，石墨棒29与加工中的金属薄膜34相接触，电路中有电流流过。在振动衔铁33由放下状态转为吸合状态时，电路被瞬间切断，此时电路中升压电感36的维持自身电流不变的趋势的特性会在石墨棒29与加工中的金属薄膜34由接触到分离的瞬间产生高压，这一高压会被高压吸收电容消耗一部分以保护电路，但仍足以引起石墨棒与金属薄膜间的电弧放电。电弧放电会造成石墨棒表面石墨颗粒获得能量脱离晶体飞出，并撞向金属薄膜从而实现在金属薄膜上的镶嵌。其中，保护二极管31用于隔离高压与直流电源，防止高压形成逆向电流损坏电源。震荡探头被安装在滑台上，在设备工作时会在需要进行改性加工的范围内往复移动以保证石墨颗粒镶嵌均匀。
本发明的优点如下：
1、本装置可以提供高性能的集流体材料，从而大幅度提升超级电容、锂电池等储能器件的性能，包括但不限于降低超级电容直流等效内阻、延长超级电容寿命、减小超级电容性能随储存时间与使用时间的降低；
2、本发明结合了轴传送技术与电火花石墨镶嵌技术，实现了集流体双面改性的全自动生产，大幅度提升集流体改性加工的生产速度；
3、通过全自动化控制的方式保证加工效果的一致性，有利于超级电容的大规模生产与质量控制。
4、使用离合控制的方法进行收卷控制，实现了收卷速度的相对稳定，进而在张紧轴的配合下实现了加工区域线速度恒定。
附图说明
图1为本发明的自动化集流体双面改性设备的结构示意图；
图2为本发明的张紧轴的结构示意图；
图3为本发明的离合式收卷系统的结构示意图；
图4为本发明的震荡镶嵌探头的结构示意图；
图中：待加工金属薄膜原料1、放卷轴2、放卷限位轴3、右震荡镶嵌探头4、右铜鼓5、张紧轴6、张力传感器7、张力传感器右辅助轴8、张力传感器左辅助轴9、收卷轴10、加工后的金属薄膜11、左铜鼓12、左震荡镶嵌探头13、安装板14、L型安装支架15、弹簧16、弹簧固定螺栓17、绕转轴18、电动机19、电动机输出齿轮20、减速齿轮21、齿轮安装支架22、离合器输入齿轮23、磁粉离合器24、输出轴25、输出轴齿轮26、离合器输出齿轮27、高压吸收电容28、石墨棒29、电磁铁30、保护二极管31、直流电源32、振动衔铁33、加工中的金属薄膜34、石墨棒夹具35、升压电感36、限流电阻37。
具体实施方式
实施例1
一种自动化集流体双面改性设备主要由金属薄膜传送设备与两个震荡镶嵌探头组成，金属薄膜传送设备主要由工作铜鼓系统、张力测量系统及离合式收卷系统组成，其中，张力测量系统逻辑位置位于工作铜鼓系统之后离合式收卷系统之前，震荡镶嵌探头安装在工作铜鼓系统上方；以安装板14作为安装基础，放卷轴2固定安装在安装板14的平面上方；工作铜鼓系统位于放卷轴2下方，由左铜鼓12、右铜鼓5和张紧轴6组成，三者均通过螺栓固定安装在安装板14上；其中，左铜鼓12与右铜鼓5高度一致(中心处于同一水平面上)，张紧轴6位于右铜鼓5斜下方(偏向安装板14中心线)，轴体与张紧轴6相接；张力测量系统由张力传感器7、张力传感器右辅助轴8、张力传感器左辅助轴9组成；张力传感器右辅助轴8和张力传感器左辅助轴9的水平高度一致，分别位于张力传感器7的两侧；离合式收卷系统的收卷轴10的高度与与张力传感器7一致。
放卷轴2是没有驱动力且可以自由转动的气涨轴，当充入压缩空气时可以夹紧待加工金属薄膜原料1，放卷轴2距安装板14上边沿距离15cm，中心在安装板左侧中心线10cm处；放卷限位轴3位于放卷轴2右下方直线距离30cm处，使用螺栓固定在安装板14上，所述的放卷限位轴3是没有驱动力且可以自由转动的光滑转轴，用于保持待加工金属薄膜原料1在进入工作铜鼓系统时保持相同的方向和位置。
安装板14是固定安放、垂直于水平面的钢板，厚度为40mm，长2.5m，高1.5m。
左铜鼓12、右铜鼓5是被电动机驱动的圆柱形转轴，两铜鼓的直径均为300mm，左铜鼓12与右铜鼓5位于放卷轴下方40cm处，两者之间距离为80cm(相对放卷轴2近似对称)，设备运行时，左铜鼓、右铜鼓的外径线速度为6m/h。
张力传感器7为可自由转动的柱状张力传感器，量程为3KG、绝对误差不大于0.05KG，张力传感器7测量值的设定阈值为0.7KG，张力传感器7位于右铜鼓5左下方水平距离15cm竖直距离25cm处，张力传感器右辅助轴8和张力传感器左辅助轴9的上边沿距离张力传感器7下边沿15cm，张力传感器7的左、右侧垂直切线分别与张力传感器左辅助轴9的右侧垂直切线、张力传感器右辅助轴8的左侧垂直切线重合。张力传感器右辅助轴8和张力传感器左辅助轴9是可自由转动的转动轴，主要用于保证张力传感器7所承受的金属薄膜张力方向正确。
离合式收卷系统还包括电动机19、电动机输出齿轮20、减速齿轮21、齿轮安装支架22、离合器输入齿轮23、磁粉离合器24、输出轴25、输出轴齿轮26及离合器输出齿轮27，收卷轴10与放卷轴2同侧，其余组件均位于安装板14的另一侧；其中，收卷轴10与输出轴25使用螺栓、法兰或焊接的方式固定链接；输出轴齿轮26与输出轴25同心且被输出轴25穿过；磁粉离合器24输出端与输入端分别与离合器输出齿轮27、离合器输入齿轮23固定链接，离合器输入齿轮23与减速齿轮21安装在齿轮安装支架22的光滑轴体上，二者可以相对齿轮安装支架的轴体自由转动；上述齿轮安装支架22通过螺栓或焊接的方式固定在安装板14上；电动机输出齿轮20与电动机19的转动轴固定链接，且与减速齿轮21形成齿轮传动配合；电动机19固定安装在垂直于安装板14的水平面上。电动机输出的转速通过电动机输出齿轮20和减速齿轮21调节至5-10转/s。
L型安装支架15、弹簧16、弹簧固定螺栓17和绕转轴18是维持张紧轴6功能的零部件，属于张紧轴6的附属组成部分；其中，绕转轴18是圆柱形光滑轴体，采用焊接或螺栓固定的方式固定在安装板14上(二者之间不能做相对运动)，位于右铜鼓5的左下方12cm处；L型安装支架15一端的圆孔套在绕转轴18上，使其能够以绕转轴18为基准自由转动。弹簧固定螺栓17位于右铜鼓5与绕转轴18之间，是直径为6mm的半螺纹螺栓，通过旋紧在安装板14上的螺纹孔内固定在安装板14上；弹簧16一端固定在L型安装支架的一臂上，另一端固定在弹簧固定螺栓17上，弹簧两端的固定使用焊接方式。L型安装支架15可以绕绕转轴18自由转动，张紧轴6安装在L型安装支架的末端，可以绕中心轴自由转动。
震荡镶嵌探头由高压吸收电容28(电容量0.5微法，耐压1000V)、石墨棒29(直径5mm)、电磁铁30、保护二极管31(额定电流10A，反向耐压1200V)、直流电源32(24V,10A的稳压开关电源)、振动衔铁33、加工中的金属薄膜34、石墨棒夹具35、升压电感36(电感量4mH)、限流电阻37(5欧姆)组成。其中振动衔铁33是一端厚一端薄的台阶式钢制零件，较厚端长15mm，厚度8mm，较薄端长60mm，厚度5mm。石磨棒夹具35是前端带有比石磨棒直径(5mm)小0.01mm的圆形孔的金属材料夹具，位于振动衔铁33的较薄一端。电磁铁30使用螺栓固定在振动衔铁33的一端，是边长为30mm的正方形电磁铁，在24V直流电驱动下对衔铁产生8.5N吸引力。高压吸收电容28、电磁铁30、保护二极管31、直流电源32、升压电感36、限流电阻37使用焊接方式进行电路连接。
设备工作时，待加工金属薄膜1以中空卷状形态插入放卷轴2处，放卷轴2充气夹紧待加工金属薄膜1。待加工金属薄膜1顺时针放出金属薄膜进入加工区域成为加工中的金属薄膜34。加工中的金属薄膜34从放卷限位轴3右侧绕过，进而逆时针绕过左铜鼓12、顺时针绕过右铜鼓5并从右铜鼓5与张紧轴6之间的狭缝穿过，然后依次绕过张力传感器右辅助轴8、张力传感器7、张力传感器左辅助轴9，最终卷入收卷轴10上缠绕的加工后的金属薄膜11中。由于张紧轴6会压紧金属薄膜，所以整个系统中的技术薄膜都一直处于被拉紧的状态。
左铜鼓12和右铜鼓5保持匀速运动，外径线速度为6m/h，其中左铜鼓12的转动方向为逆时针方向，右铜鼓5的转动方向为顺时针方向。加工中的金属薄膜34会在左铜鼓12和右铜鼓5的摩擦力作用下被匀速拉向张力传感器，与此同时待加工金属薄膜1不断被匀速拉出。如上所述，加工中的金属薄膜34从右铜鼓5与张紧轴6之间的狭缝穿过，金属薄膜张力会在张紧轴上施加与弹簧16拉力方向相反的拉力，这样金属薄膜会始终保持张紧状态。金属薄膜的张紧会使金属薄膜始终压紧在右铜鼓5和左铜鼓12上，从而实现金属薄膜行进的速度与左右铜鼓12、5一致。
加工中的金属薄膜34在左铜鼓12处由左震荡镶嵌探头13进行第一面的改性加工，当加工中的金属薄膜34继续运动至右铜鼓5时与右震荡镶嵌探头4相接处的面已经变成尚未加工的另一面，在这样的工作流程下，金属薄膜进过右铜鼓5和左铜鼓12后即完成双面的改性加工。
电动机19以匀速方式运动，为驱动装置提供动力。电动机输出的转速通过电动机输出齿轮20和减速齿轮21调节至10转/s，进而通过离合器输入齿轮23输入至磁粉离合器24，其中减速齿轮21和离合器输入齿轮23安装在齿轮安装支架22上。磁粉离合器的转动输出使用离合器输出齿轮27传递至输出轴齿轮并进一步减速至0.1转/s，输出轴25与输出轴齿轮26固定连接，二者转动速率一致。设备工作时，离合器接收张力传感器7的控制信号进行离合动作：当张力传感器7测量值低于设定阈值时磁粉离合器24输出转速，此时收卷轴10转动轴卷，金属薄膜被逐渐拉紧，当张力传感器7测量值高于设定阈值时磁粉离合器24不输出转速，此时收卷轴10不再转动，在右铜鼓5和张紧轴6不断送出金属薄膜的情况下张力传感器7与收卷轴10之间的金属薄膜张力逐渐减小。如此往复即可实现金属薄膜在收卷轴10出所收卷加工后的金属薄膜11大小不断变化的情况下即能可靠收卷，又能不影响在加工位置的线运动速度。
Claims (10)
1.一种自动化集流体双面改性设备，其特征在于，主要由金属薄膜传送设备与两个震荡镶嵌探头组成，金属薄膜传送设备主要由工作铜鼓系统、张力测量系统及离合式收卷系统依次设置组成，其中，待加工金属薄膜原料(1)依次通过工作铜鼓系统、张力测量系统及离合式收卷系统，完成双面加工；以安装板(14)作为安装基础，放卷轴(2)固定安装在安装板(14)的平面上方，放卷轴(2)的下方设置有放卷限位轴(3)，工作铜鼓系统位于放卷限位轴(3)下方；工作铜鼓系统位于放卷轴(2)下方，由左铜鼓(12)、右铜鼓(5)和张紧轴(6)组成，左铜鼓(12)与右铜鼓(5)水平位置高度一致，右铜鼓(5)的下方设置有张紧轴(6)，设备静止时二者相切，震荡镶嵌探头分别安装在工作铜鼓系统的左、右铜鼓上；张力测量系统位于右铜鼓(5)下方，由张力传感器(7)、张力传感器右辅助轴(8)、张力传感器左辅助轴(9)组成；张力传感器右辅助轴(8)和张力传感器左辅助轴(9)的水平位置高度一致，分别位于张力传感器(7)的下方两侧；离合式收卷系统位于张力传感器(7)左侧，离合式收卷系统的收卷轴(10)与张力传感器(7)垂直高度差在0-15cm范围内。
2.如权利要求1所述的一种自动化集流体双面改性设备，其特征在于，所述的安装板(14)是固定安放、垂直于水平面的金属板，厚度在30-50mm之间，长1.0-2.5m，高0.8-1.5m。
3.如权利要求1所述的一种自动化集流体双面改性设备，其特征在于，所述的放卷轴(2)是气涨轴，放卷轴(2)距安装板(14)上边沿距离10-15cm。
4.如权利要求1所述的一种自动化集流体双面改性设备，其特征在于，所述的放卷限位轴(3)是光滑转轴，位于放卷轴(2)右下方直线距离20-30cm处，使用螺栓固定在安装板(14)上。
5.如权利要求1所述的一种自动化集流体双面改性设备，其特征在于，所述的左铜鼓(12)、右铜鼓(5)是圆柱形转轴，两铜鼓的直径一致，在30-45cm之间，左铜鼓(12)与右铜鼓(5)位于放卷轴下方垂直距离30-40cm处，两者之间距离为60-80cm，设备运行时，左铜鼓、右铜鼓的外径线速度在2-6m/h。
6.如权利要求1所述的一种自动化集流体双面改性设备，其特征在于，所述的张力传感器(7)的量程不小于2KG、绝对误差不大于0.05KG，张力传感器(7)测量值的设定阈值为0.2-0.7KG，张力传感器7位于右铜鼓(5)左下方水平距离10-15cm，竖直距离20-25cm处，张力传感器右辅助轴(8)和张力传感器左辅助轴(9)的上边沿距离张力传感器(7)下边沿15-18cm，张力传感器(7)的左、右侧垂直切线分别与张力传感器左辅助轴(9)的右侧垂直切线、张力传感器右辅助轴(8)的左侧垂直切线重合。
7.如权利要求1所述的一种自动化集流体双面改性设备，其特征在于，张紧轴(6)上设置有附属部件，分别为L型安装支架(15)、弹簧(16)、弹簧固定螺栓(17)和绕转轴(18)；其中，绕转轴(18)是圆柱形光滑轴体，采用焊接或螺栓固定在安装板(14)上(二者之间不能做相对运动)，位于右铜鼓(5)的左下方10-15cm处；L型安装支架(15)的一端的圆孔套在绕转轴(18)上，另一端与张紧轴(6)连接，L型安装支架可以绕转轴(18)为基准自由转动，弹簧固定螺栓(17)位于右铜鼓(5)与绕转轴(18)之间，是直径在4-10mm的半螺纹螺栓，固定在安装板(14)上；弹簧(16)一端固定在L型安装支架的一臂上，另一端固定在弹簧固定螺栓(17)上，弹簧两端的固定使用焊接方式。
8.如权利要求1所述的一种自动化集流体双面改性设备，其特征在于，所述的离合式收卷系统还包括电动机(19)、电动机输出齿轮(20)、减速齿轮(21)、齿轮安装支架(22)、离合器输入齿轮(23)、磁粉离合器(24)、输出轴(25)、输出轴齿轮(26)及离合器输出齿轮(27)，收卷轴(10)与放卷轴(2)位于安装板(14)的一侧，其余组件均位于安装板(14)的另一侧；其中，收卷轴(10)与输出轴(25)使用螺栓、法兰或焊接的方式固定连接；输出轴齿轮(26)与输出轴(25)同心且被输出轴(25)穿过；离合器输出齿轮(27)与输出轴齿轮(26)相互啮合；磁粉离合器(24)输出端与输入端分别与离合器输出齿轮(27)、离合器输入齿轮(23)固定连接；离合器输入齿轮(23)与减速齿轮(21)安装在齿轮安装支架(22)的光滑轴体上，二者均可以相对齿轮安装支架的轴体自由转动且相互啮合；上述齿轮安装支架(22)通过螺栓或焊接的方式固定在安装板(14)上；电动机输出齿轮(20)与电动机(19)的转动轴固定连接，且与减速齿轮(21)形成齿轮传动配合；电动机(19)固定安装在垂直于安装板(14)的水平面上，电动机输出的转速通过电动机输出齿轮(20)和减速齿轮(21)调节至(5-10)转/s。
9.如权利要求1所述的一种自动化集流体双面改性设备，其特征在于，所述的震荡镶嵌探头由高压吸收电容(28)、石墨棒(29)、电磁铁(30)、保护二极管(31)、直流电源(32)、振动衔铁(33)、加工中的金属薄膜(34)、石墨棒夹具(35)、升压电感(36)、限流电阻(37)组成；其中，振动衔铁(33)为台阶式钢制部件，一端长8-15mm，厚度5-8mm，另一端长35-60mm，厚度3-5mm，台阶差在2-3mm；电磁铁(30)是圆形或正方形电磁铁，在24V直流电驱动下对衔铁的吸引力在3-10N，并通过螺栓固定在振动衔铁厚度为(5-8)mm的一端；石磨棒夹具(35)是一端带有比石磨棒直径小0.005-0.01mm圆形孔的金属材料夹具；高压吸收电容(28)、电磁铁(30)、保护二极管(31)、直流电源(32)、升压电感(36)、限流电阻(37)使用焊接方式进行电路连接，电路结构主体为串联结构，从直流电源(32)正极开始至直流电源(32)负极终止串联电路的器件顺序为：保护二极管(31)、电磁铁(30)、升压电感(36)、限流电阻(37)。
10.如权利要求9所述的一种自动化集流体双面改性设备，其特征在于，高压吸收电容(28)的电容量为(0.5-3)微法，耐压1000V以上；石墨棒(29)的直径为2-5mm，保护二极管(31)的导通电流10A以上、反向耐压大于1000V；直流电源(32)为24V,10A的稳压开关电源；升压电感(36)的电感量为2-4mH、限流电阻(37)的阻值为4-5欧姆。
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