CN108473315B - 抽出装置及抽出方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抽出装置(10),其具备:支撑生长体(CB)的一部分的支撑单元(30)、使支撑单元(30)和生长体(CB)进行相对移动而从该生长体(CB)抽出延长体(CS)的移动单元(40),支撑单元(30)在将延长体(CS)抽出规定长度之后,进行再次支撑延长体(CS)的规定位置及与该延长体(CS)连续的生长体(CB)的一部分中的至少一方的重复支撑。

Description

抽出装置及抽出方法
技术领域
本发明涉及抽出装置及抽出方法。
背景技术
目前,已知有从使碳纳米管生长的碳纳米管阵列(生长体)抽出碳纳米管片材(延长体)的方法(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2010-254567号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,通过专利文献1所记载的现有方法抽出的延长体,由于碳纳米管彼此仅通过分子间力结合,所以存在如下不良情况:结合状态不稳定,在抽出延长体时一部分发生分离,形成沿着该延长体的抽出方向的裂纹,导致该延长体的生产效率降低。了解到这种延长体的裂纹容易产生于延长体的抽出最初部分。
本发明的目的在于,提供一种可抑制延长体的生产效率降低的抽出装置及抽出方法。
用于解决课题的方案
为了达到上述目的,本发明提供一种抽出装置,从使碳纳米管生长的生长体抽出延长体,所述抽出装置具备:支撑单元,其支撑所述生长体的一部分;移动单元,其使所述支撑单元和所述生长体进行相对移动,从该生长体抽出所述延长体,所述支撑单元在将所述延长体抽出规定长度之后,进行再次支撑该延长体的规定位置及与该延长体连续的所述生长体的一部分中的至少一方的重复支撑。
此时,优选地,本发明的抽出装置具备具备施力单元,该施力单元在所述支撑单元进行所述重复支撑时对所述延长体施力。
另外,优选地,在本发明的抽出装置中,所述支撑单元具备沿着所述生长体的抽出方向排列的两组以上的支撑部件,在利用所述抽出方向的前端侧的支撑部件抽出所述延长体之后,进行利用所述抽出方向的后端侧的支撑部件再次支撑所述延长体的规定位置及与该延长体连续的所述生长体的一部分中的至少一方的重复支撑。
另一方面,本发明提供一种抽出方法,从使碳纳米管生长的生长体抽出延长体,所述抽出方法包括:利用支撑单元支撑所述生长体的一部分的支撑工序;使所述支撑单元和所述生长体进行相对移动而从该生长体抽出所述延长体的移动工序,所述支撑工序在将所述延长体抽出规定长度之后,进行再次支撑该延长体的规定位置及与该延长体连续的所述生长体的一部分中的至少一方的重复支撑。
根据以上的本发明,通过进行重复支撑,能够再次支撑经过了容易产生裂纹的延长体的抽出最初部分的位置,从生长体抽出延长体,抑制延长体的生产效率降低。
此时,通过设置施力单元,在进行重复支撑时能够防止延长体彼此发生粘接。
另外,通过设置沿着生长体的抽出方向排列的两组以上的支撑部件,在进行重复支撑时不需要使支撑部件在抽出方向上往返,就能够提高延长体的生产效率。
附图说明
图1A是本发明一个实施方式的抽出装置的侧视图。
图1B是本发明一个实施方式的抽出装置的侧视图。
图2A是本发明变形例的说明图。
图2B是本发明变形例的说明图。
图2C是本发明变形例的说明图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的一个实施方式。
此外,本实施方式中的X轴、Y轴、Z轴是分别正交的关系,X轴及Y轴为规定平面内的轴,Z轴为与上述规定平面正交的轴。另外,本实施方式中,在从与Y轴平行的图1中朝向读者方向观察的情况作为基准表示方向时,“上”为Z轴的箭头方向,“下”为其反方向,“右”为X轴的箭头方向,“左”为其反方向,“前”为与Y轴平行的图1中朝向读者的方向,“后”为其反方向。
图1A、图1B中,抽出装置10是从使碳纳米管生长的生长体CB抽出作为延长体的带状的碳纳米管片材(以下,简称为“片材CS”)的牵引抽出装置,具备:保持生长体CB的保持单元20、支撑作为生长体CB的一部分的右端部CB1的支撑单元30、使支撑单元30和生长体CB进行相对移动的移动单元40、对片材CS施力的施力单元50。此外,生长体CB是使碳纳米管从基板SB的一面向上方生长的部分,作为被支撑于该基板SB的一体物WK而形成。
保持单元20具备具有保持面21A的载物台21,保持面21A与减压泵或真空喷射器等的未图示的减压单元连接。
支撑单元30具备支撑部件32,支撑部件32被支撑于作为驱动设备的直动马达31的输出轴31A并向与片材CS的抽出方向正交的生长体CB的宽度方向延伸设置,在将片材CS抽出规定长度之后,可进行再次支撑该片材CS的作为规定位置的左端部CL的重复支撑。
移动单元40具备作为驱动设备的线性马达41,利用线性马达41的滑动件41A支撑直动马达31。
施力单元50具备在喷孔51A连接了加压泵或涡轮等未图示的气体供给单元的喷嘴51。
以上的抽出装置10中,说明从生长体CB抽出片材CS的顺序。
首先,如图1A所示,对于各部件被配置在由实线表示的初始位置的状态的抽出装置10,作业者经由操作面板或个人计算机等的未图示的输入单元输入自动运转开始的信号。然后,作业者、多关节机器人或传送带等的未图示的输送单元将一体物WK载置于保持面21A的规定位置。接着,保持单元20驱动未图示的减压单元在保持面21A吸附保持一体物WK,之后,移动单元40驱动线性马达41在生长体CB的右端部CB1的正上方配置支撑部件32。然后,支撑单元30驱动直动马达31,如图1A中由左侧的双点划线所示,使支撑部件32下降而按压生长体CB的右端部CB1。由此,生长体CB通过本身的粘性被粘接于支撑部件32的下端。
接着,移动单元40驱动线性马达41,如图1A中由右侧的双点划线所示,在使支撑部件32向右方移动规定距离之后,停止线性马达41的驱动,由此,从生长体CB抽出规定长度的片材CS。此时,片材CS成为碳纳米管彼此通过分子间力结合且沿着抽出方向排列的片状。在此,在片材CS中,有时在用支撑部件32抽出的抽出最初部分会形成沿着该片材CS的抽出方向的裂纹。认为这种现象的原因之一是支撑部件32与生长体CB(碳纳米管)的初始粘接力较弱。因此,支撑单元30及移动单元40驱动直动马达31及线性马达41,如图1B中由实线所示,使支撑部件32暂时返回至初始位置之后,进行使该支撑部件32下降并再次按压片材CS的左端部CL的重复支撑。此时,也可以使施力单元50驱动未图示的气体供给单元,防止折回的片材CS彼此发生粘接。接着,移动单元40驱动线性马达41,如图1B中由右侧的双点划线所示,通过使支撑部件32向右方移动,再次抽出片材CS。
然后,当片材CS的抽出方向前端部到达卷取片材CS的卷取装置或切断片材CS的切断装置等未图示的接收单元时,支撑单元30驱动直动马达31,利用支撑部件32将片材CS递交给接收单元。然后,各单元驱动各自的驱动设备,使各部件恢复至初始位置,以后重复进行上述同样的动作。
根据以上的实施方式,通过进行重复支撑,能够再次支撑经过了容易产生裂纹的片材CS的抽出最初部分的位置,从生长体CB抽出片材CS,抑制片材CS的生产效率降低。
如上,通过上述记载对于实施本发明的最佳的结构、方法等进行了公开,但本发明不限于此。即,本发明主要对于特定的实施方式进行了特别图示且说明,但在不脱离本发明的技术思想及目的范围的情况下,对于以上叙述的实施方式,本领域技术人员能够对形状、材质、数量、其它详细的结构施加各种变形。另外,前面公开的限定形状、材质等的记载是为了容易理解本发明而示例性地记载的内容,不是为了限定本发明,因此,脱离了它们的形状、材质等限定中的一部分或全部限定的部件名称的记载包含于本发明。
例如,保持单元20可以是利用机械卡盘或卡盘圆筒等卡盘单元、库仑力、粘接剂、粘合剂、磁力、伯努利吸附、驱动设备等保持一体物WK的结构,也可以没有保持结构。
保持单元20也可以利用保持面21A直接保持生长体CB。
在利用其它装置保持生长体CB的情况下,可以没有保持单元20。
可以如图2A所示,支撑单元30支撑与片材CS连续的生长体CB的一部分即新的右端部CB2,也可以如图2B所示,对跨着片材CS的左端部CL和与片材CS连续的生长体CB的新的右端部CB2双方的位置进行支撑。
支撑单元30可以是利用机械卡盘或卡盘圆筒等的卡盘单元、库仑力、粘接剂、粘合剂、伯努利吸附、驱动设备等支撑生长体CB的结构。
支撑单元30可以不使支撑部件32升降而是使一体物WK升降,或者,使支撑部件32和一体物WK双方进行升降,从而使支撑部件32支撑生长体CB。
如图2C所示,支撑单元30可以具备沿着左右方向排列的两组以上的支撑部件32及直动马达31,可以在利用右侧的支撑部件32抽出片材CS之后,利用左侧的支撑部件32支撑片材CS的左端部CL及右端部CB2中的至少一方并进一步抽出片材CS。
支撑单元30可以在进行重复支撑时支撑比片材CS的左端部CL靠抽出方向下游侧的位置,也可以支撑抽出的片材CS全部。
支撑单元30可以进行两次以上的重复支撑。
支撑部件32可以采用圆杆、刀片材料、橡胶、树脂、海绵等作为支撑部件。
移动单元40可以不使支撑单元30移动而移动一体物WK,也可以移动支撑单元30和一体物WK双方。
移动单元40可以使支撑单元30向右斜上方或右斜下方移动。
施力单元50能够喷射大气、单一气体及混合气体等。
施力单元50也可以是将片材CS吸引而施力的结构;可以采用圆杆、刀片材料、橡胶、树脂、海绵、驱动设备等作为施力部件,以代替喷嘴51或与喷嘴51并用,并使它们与片材CS接触而施力;在这些接触类型的施力部件的情况下,为了片材CS难以粘接,可以实施氟树脂或硅树脂等的不粘接处理,也可以不实施该处理。
施力单元50可以向生长体CB的厚度方向对片材CS施力。
延长体可以是线状的碳纳米管结合体。
可以设置检测形成于从生长体CB抽出的片材CS的裂纹的摄像头等拍摄单元或光学传感器等检测单元,在通过该检测单元检测到裂纹时进行重复支撑。
本发明中的单元及工序只要能够实现对这些单元及工序说明的动作、功能或工序,就没有限定,而且,并非是完全限定于上述实施方式中表示的单个实施方式的结构物及工序。例如,移动单元如果可使支撑单元和生长体进行相对移动并从该生长体抽出延长体,则对照申请当时的技术常识,如果在其技术范围内,则没有任何限定(对其它单元及工序的说明进行省略)。
另外,上述实施方式的驱动设备不仅能够采用转动马达、直动马达、线性马达、单轴机器人、多关节机器人等电动设备、气缸、液压缸、无杆气缸及旋转缸等致动器等,而且还能够采用直接或间接组合了它们的形式(有时与实施方式中例示的重复)。
附图标记说明
10 抽出装置
30 支撑单元
32 支撑部件
33 施力单元
40 移动单元
50 施力单元
CB 生长体
CL 左端部(规定位置)
CS 碳纳米管片材(延长体)

Claims (3)

1.一种抽出装置,从使碳纳米管生长的生长体抽出延长体,其特征在于,具备:
支撑单元,其支撑所述生长体的一部分;
移动单元,其使所述支撑单元和所述生长体进行相对移动,从该生长体抽出所述延长体,
所述支撑单元具备对所述生长体的一部分进行按压的支撑部件,在将被所述支撑部件按压的所述延长体抽出规定长度之后,通过所述支撑部件的移动将抽出的延长体折回并进行再次支撑该延长体的规定位置及与该延长体连续的所述生长体的一部分中的至少一方的重复支撑,
所述移动单元将由所述支撑单元重复支撑的所述延长体再次抽出。
2.如权利要求1所述的抽出装置,其特征在于,
具备施力单元,该施力单元在所述支撑单元进行所述重复支撑时对所述延长体施力。
3.一种抽出方法,从使碳纳米管生长的生长体抽出延长体,其特征在于,包括:
利用支撑单元支撑所述生长体的一部分的支撑工序;
使所述支撑单元和所述生长体进行相对移动而从该生长体抽出所述延长体的移动工序,
所述支撑工序在将被对所述生长体的一部分进行按压的支撑部件按压的所述延长体抽出规定长度之后,通过所述支撑部件的移动将抽出的延长体折回并进行再次支撑该延长体的规定位置及与该延长体连续的所述生长体的一部分中的至少一方的重复支撑,
所述移动工序将由所述支撑工序重复支撑的所述延长体再次抽出。
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