CN109455941A - 一种实验室用的全自动拉膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃镀膜液生产技术领域，特别是涉及一种实验室用的全自动拉膜装置，包括传导机构、分别设置于传导机构的两端部的上料储片机构和下料储片机构、设置于传导机构的中部的放片台机构、分别设置于传导机构的两侧部的拉膜机械手和供液机构、设置于放片台机构的前方并设置于传导机构的上方的热吹风机构、设置于放片台机构的后端部的挡板机构、脏布回收盒、以及控制面板。该实验室用的全自动拉膜装置能够取代人工操作，能实现多张拉膜基板、多种镀膜溶液、多组拉膜参数的全自动拉膜，并能在同一张拉膜基板上自动完成不同镀膜溶液、不同拉膜参数成膜，在减少人力的同时，减少波动性误差，获得更稳定的结果。

Description

一种实验室用的全自动拉膜装置

技术领域

本发明涉及玻璃镀膜液生产技术领域，特别是涉及一种实验室用的全自动拉膜装置。

背景技术

在玻璃镀膜液生产的过程中，需要对镀膜液进行成膜操作。采用溶胶--凝胶法成膜的镀膜溶液可分为溶剂型和水性镀膜液，成膜过程中需要将其溶液均匀地、以一定厚度涂覆在镀膜基板上，然后再固化、烧结成膜。在实验室中往往得到的添加试剂、新配制的实验溶液往往都是很少量的，如需将其涂覆在基板上试制膜，则需一种用液少的镀膜方法。因此，目前实验室使用无尘布拉膜方式成膜，以便快速对镀膜产品性能做初步的判断。

其中，实验室使用无尘布拉膜方式成膜的具体操作是：实验人员人工把准备镀膜的基板水平放置在桌子上，然后在基板需要镀膜的位置上平放一张无尘布，调整无尘布的边缘水平度后，用胶头滴管量取溶液并均匀滴加在无尘布的一端边缘处，随后快速提起另一端朝相反方向以一定速度拉膜。如需电热风加速烘干，还需另一同伴一旁协助完成。

现有技术这种在实验室使用无尘布拉膜方法进行成膜的操作，在无机构辅助的情况下，所有操作动作需人工完成，工作量较大，耗时耗力，多数情况下需两人或两人以上配合完成，且人工操作每次均存在较大波动，如拉膜速度的不稳定，滴液的添加量不均匀等。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处而提供一种实验室用的全自动拉膜装置，该实验室用的全自动拉膜装置能实现完全的自动化拉膜成膜，中间过程无需人工参与，具有能减少人力、工时，机械操作稳定，波动性小的优点。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

提供一种实验室用的全自动拉膜装置，包括传导机构、分别设置于所述传导机构的两端部的上料储片机构和下料储片机构、设置于所述传导机构的中部的放片台机构、分别设置于所述传导机构的两侧部的拉膜机械手和供液机构、设置于所述放片台机构的前方并设置于所述传导机构的上方的热吹风机构、设置于所述放片台机构的后端部的挡板机构、设置于所述放片台机构的后方并设置于所述传导机构的下方的脏布回收盒、以及控制面板；所述控制面板分别与所述传导机构、所述上料储片机构、下料储片机构、放片台机构、所述拉膜机械手、所述供液机构、所述热吹风机构和所述挡板机构电性连接；

所述传导机构包括支撑架、设置于所述支撑架上的若干个相互平行的用于传输拉膜基板的导辊、以及用于驱动所述导辊的第一驱动机构；

所述放片台机构包括基板放置台、以及能驱动所述基板放置台升降的第二驱动机构；

所述拉膜机械手包括第一移动机构、以及设置于所述第一移动机构上的夹手和储布机构；

所述供液机构包括第二移动机构、以及设置于所述第二移动机构上的注射装置和挤压装置。

所述导辊包括第一转轴、以及设置于所述第一转轴上的若干个相互平行的辊轮。

所述基板放置台包括放置架、与所述放置架连接的固定架；所述固定架与所述第二驱动机构驱动连接；

所述放置架是由若干个横条和若干个竖条组成的矩形的放置架；若干个所述横条之间相互平衡，若干个所述竖条之间相互平衡；所述放置架设置于所述第一转轴上，当所述放置架处于所述传导机构上时，所述辊轮外露于所述竖条之间形成的空隙；

所述固定架包括连接于所述横条的底部的支柱、以及连接于所述支柱底部的支撑板；所述支撑板与所述第二驱动机构驱动连接。

所述第一移动机构包括两个相互平行设置的第一前后移动导轨、与所述两个第一前后移动导轨滑动连接的第一左右移动导轨、与所述第一左右移动导轨滑动连接的第一上下移动导轨、与所述第一上下移动导轨滑动连接的第一支臂、以及与所述第一支臂的端部连接的第二转轴；所述夹手与所述第二转轴连接。

所述储布机构包括固定于所述第一上下移动导轨的端部的第二支臂、与所述第二支臂的端部连接的第三转轴、以及与所述第三转轴连接的卷布轴。

所述第二移动机构包括两个相互平行设置的第二前后移动导轨、与所述两个第二前后移动导轨滑动连接的第二左右移动导轨、与所述第二左右移动导轨滑动连接的第二上下移动导轨、与所述第二上下移动导轨滑动连接的支撑板；所述注射装置和所述挤压装置均固定于所述支撑板。

所述注射装置包括固定于所述支撑板的注射器摆放板、开设于所述注射器摆放板的若干个排成一排设置的放置孔、以及放置于所述放置孔的注射器。

所述挤压装置包括固定于所述支撑板并设置于所述注射器摆放板的上方的移动轴、与所述移动轴滑动连接的并用于挤压所述注射器的压杆。

所述热吹风机构包括固定于所述支撑架的吹风支架、固定于所述吹风支架的吹风管、开设于所述吹风管的若干个吹风口、以及与所述吹风管连通的热风源；

所述挡板机构包括挡板、驱动所述挡板升降的第三驱动机构；

所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构设置为电机或者气缸。

所述上料储片机构包括第一伺服电机、与所述第一伺服电机驱动连接的第一储片架；

所述下料储片机构包括第二伺服电机、与所述第二伺服电机驱动连接的第二储片架。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的一种实验室用的全自动拉膜装置，包括传导机构、分别设置于传导机构的两端部的上料储片机构和下料储片机构、设置于传导机构的中部的放片台机构、分别设置于传导机构的两侧部的拉膜机械手和供液机构、设置于放片台机构的前方并设置于传导机构的上方的热吹风机构、设置于放片台机构的后端部的挡板机构、设置于放片台机构的后方并设置于传导机构的下方的脏布回收盒、以及控制面板；控制面板分别与传导机构、上料储片机构、下料储片机构、放片台机构、拉膜机械手、供液机构、热吹风机构和挡板机构电性连接。该实验室用的全自动拉膜装置能够完全替代拉膜过程中的所有人工操作，能实现多张拉膜基板、多种镀膜溶液、多组拉膜参数的全自动拉膜，并能在同一张拉膜基板上自动完成不同镀膜溶液、不同拉膜参数成膜，在减少人力的同时，减少波动性误差，获得更稳定的结果。

(2)本发明提供的一种实验室用的全自动拉膜装置，具有结构简单，生产成本低，并能适合大规模生产的特点。

附图说明

图1是本发明的一种实验室用的全自动拉膜装置的结构示意图。

图2是本发明的一种实验室用的全自动拉膜装置的拉膜机械手的结构示意图。

图3是本发明的一种实验室用的全自动拉膜装置的供液机构的结构示意图。

图4是本发明的一种实验室用的全自动拉膜装置的放片台机构和挡板机构的结构示意图。

附图标记：

传导机构1、支撑架11、导辊12、第一转轴121、辊轮122；

上料储片机构2、第一伺服电机21、第一储片架22；

下料储片机构3、第二伺服电机31、第二储片架32；

放片台机构4、基板放置台41、第二驱动机构42、放置架411、固定架412、横条401、竖条402、支柱403、支撑板404；

拉膜机械手5、第一移动机构51、夹手52、储布机构53、第一前后移动导轨511、第一左右移动导轨512、第一上下移动导轨513、第一支臂514、第二转轴515、第二支臂531、第三转轴532、卷布轴533；

供液机构6、第二移动机构61、注射装置62、挤压装置63、第二前后移动导轨611、第二左右移动导轨612、第二上下移动导轨613、支撑板614、注射器摆放板621、放置孔622、注射器623、移动轴631、压杆632；

热吹风机构7、吹风支架71、吹风管72、吹风口721；

挡板机构8、挡板81、第三驱动机构82；

脏布回收盒9；

控制面板10。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1。

本实施例的一种实验室用的全自动拉膜装置，如图1至图4所示，包括传导机构1、分别设置于传导机构1的两端部的上料储片机构2和下料储片机构3、设置于传导机构1的中部的放片台机构4、分别设置于传导机构1的两侧部的拉膜机械手5和供液机构6、设置于放片台机构4的前方并设置于传导机构1的上方的热吹风机构7、设置于放片台机构4的后端部的挡板机构8、设置于放片台机构4的后方并设置于传导机构1的下方的脏布回收盒9、以及控制面板10；其中，控制面板10分别与传导机构1、上料储片机构2、下料储片机构3、放片台机构4、拉膜机械手5、供液机构6、热吹风机构7和挡板机构8电性连接；其中，传导机构1包括支撑架11、设置于支撑架11上的若干个相互平行的用于传输拉膜基板的导辊12、以及用于驱动导辊12的第一驱动机构；其中，放片台机构4包括基板放置台41、以及能驱动基板放置台41升降的第二驱动机构42；其中，拉膜机械手5包括第一移动机构51、以及设置于第一移动机构51上的夹手52和储布机构53；其中，供液机构6包括第二移动机构61、以及设置于第二移动机构61上的注射装置62和挤压装置63。该实验室用的全自动拉膜装置能够完全替代拉膜过程中的所有人工操作，能实现多张拉膜基板、多种镀膜溶液、多组拉膜参数的全自动拉膜，并能在同一张拉膜基板上自动完成不同镀膜溶液、不同拉膜参数成膜，在减少人力的同时，减少波动性误差，获得更稳定的结果。

本实施例中，导辊12包括第一转轴121、以及设置于第一转轴121上的若干个相互平行的辊轮122。其中，辊轮122的直径必须大于第一转轴121的直径，其尺寸、辊轮122与辊轮122之间的前后距离可按需设计。

其中，基板放置台41包括放置架411、与放置架411连接的固定架412；固定架412与第二驱动机构42驱动连接；其中，放置架411是由若干个横条401和若干个竖条402组成的矩形的放置架411；若干个横条401之间相互平衡，若干个竖条402之间相互平衡；放置架411设置于第一转轴121上，当放置架411处于传导机构1上时，辊轮122外露于竖条402之间形成的空隙；其中，固定架412包括连接于横条401的底部的支柱403、以及连接于支柱403底部的支撑板404；支撑板404与第二驱动机构42驱动连接。其中，第二驱动机构42驱动基板放置台41上下升降，使拉膜基板接触或离开导辊12。

其中，第一移动机构51包括两个相互平行设置的第一前后移动导轨511、与两个第一前后移动导轨511滑动连接的第一左右移动导轨512、与第一左右移动导轨512滑动连接的第一上下移动导轨513、与第一上下移动导轨513滑动连接的第一支臂514、以及与第一支臂514的端部连接的第二转轴515；夹手52与第二转轴515连接。在实际生产的过程中，拉膜机械手5需要完成取无尘布，并把无尘布放置在拉膜基板上，最后完成拉膜并丢弃无尘布、复位的操作，因此其由第一移动机构51组成，能完成X、Y、Z三轴空间位移操作，并由伺服系统控制。其无尘布放置在储布机构53上，事先卷好存储，并通过旋转装置放布，通过夹手52的旋转取布，该夹手52可调整开口角度来夹取和丢弃无尘布。

其中，储布机构53包括固定于第一上下移动导轨513的端部的第二支臂531、与第二支臂531的端部连接的第三转轴532、以及与第三转轴532连接的卷布轴533。其中，无尘布放置在卷布轴533，事先卷好存储，并通过第三转轴532放布。

其中，第二移动机构61包括两个相互平行设置的第二前后移动导轨611、与两个第二前后移动导轨611滑动连接的第二左右移动导轨612、与第二左右移动导轨612滑动连接的第二上下移动导轨613、与第二上下移动导轨613滑动连接的支撑板614；注射装置62和挤压装置63均固定于支撑板614。其中，供液机构6是该实验室用的全自动拉膜装置的非常关键的组件，为适应不同大小的拉膜基板和其在基板放置台41的位置需求，供液机构6采用三轴伺服位移设计和控制方式，保证可以在X\Y\Z三轴范围内自由移动。镀膜溶液保存着注射器62内。

其中，注射装置62包括固定于支撑板614的注射器摆放板621、开设于注射器摆放板621的若干个排成一排设置的放置孔622、以及放置于放置孔622的注射器623。由于设置有若干个放置孔622，因此可放置多种不同的镀膜液。该实验室用的全自动拉膜装置适用于溶胶凝胶法的成膜工艺，通过注射装置62和挤压装置63将镀膜液均匀地涂覆在拉膜基板上，固化成形。该实验室用的全自动拉膜装置要求拉膜基板的底部(与辊轮122接触部位)必须平整，可满足200mm～600mm(长、宽)拉膜基板的拉膜需求，厚度无要求。

其中，挤压装置63包括固定于支撑板614并设置于注射器摆放板621的上方的移动轴631、与移动轴631滑动连接的并用于挤压注射器623的压杆632。其中，注射器623通过挤压装置63挤压供液，供液速度可通过供压杆632在移动轴631移动速度和挤出速度协同控制。

其中，热吹风机构7包括固定于支撑架11的吹风支架71、固定于吹风支架71的吹风管72、开设于吹风管72的若干个吹风口721、以及与吹风管72连通的热风源；其中，通过吹风管72能够均匀到底膜面，根据不同的膜层位置，吹风管72的角度可调整。其中，挡板机构8包括挡板81、驱动挡板81升降的第三驱动机构82；其中，第三驱动机构82能够驱动挡板81自由升降，进而确保拉膜基板的定位。其中，第一驱动机构51、第二驱动机构61和第三驱动机构82设置为电机或者气缸。

其中，上料储片机构2包括第一伺服电机21、与第一伺服电机21驱动连接的并用于放置拉膜基板的第一储片架22；其中，下料储片机构3包括第二伺服电机31、与第二伺服电机31驱动连接的并用于放置拉膜基板的第二储片架32。

其中，该实验室用的全自动拉膜装置的工作原理是：预拉膜基板由上料储片机构2放下，通过传导机构1的辊轮122传送到放片台机构4，经固定位置的挡板81阻挡后，拉膜基板与放片台机构4一同升起离开辊轮122，待拉膜基板到达预定位置后，拉膜机械手5的夹手52抓取无尘布，然后移动到相应位置，并把无尘布摆放在拉膜基板的表面，这时供液机构6移动到相应位置，并在无尘布的最前端距边缘10mm的内侧处，沿边缘方向均匀滴加镀膜液，使无尘布吸饱镀膜液。完成该动作后拉膜机械手5按设定速度均匀拉膜，然后把该无尘布丢到装置上的脏布回收盒9，拉膜机械手5复位。拉膜完成的同时，热吹风机构7开启，加速固化，然后放片台机构4降下，拉膜基板在辊轮122带动下传输到下料储片机构3，并被下料储片机构3抬起离开辊轮122。以上即为完成一次拉膜动作，可自动开启下一组拉膜操作，动作如上重复，参数可设置。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种实验室用的全自动拉膜装置，其特征在于：包括传导机构、分别设置于所述传导机构的两端部的上料储片机构和下料储片机构、设置于所述传导机构的中部的放片台机构、分别设置于所述传导机构的两侧部的拉膜机械手和供液机构、设置于所述放片台机构的前方并设置于所述传导机构的上方的热吹风机构、设置于所述放片台机构的后端部的挡板机构、设置于所述放片台机构的后方并设置于所述传导机构的下方的脏布回收盒、以及控制面板；所述控制面板分别与所述传导机构、所述上料储片机构、下料储片机构、放片台机构、所述拉膜机械手、所述供液机构、所述热吹风机构和所述挡板机构电性连接；

所述传导机构包括支撑架、设置于所述支撑架上的若干个相互平行的用于传输拉膜基板的导辊、以及用于驱动所述导辊的第一驱动机构；

所述放片台机构包括基板放置台、以及能驱动所述基板放置台升降的第二驱动机构；

所述拉膜机械手包括第一移动机构、以及设置于所述第一移动机构上的夹手和储布机构；

所述供液机构包括第二移动机构、以及设置于所述第二移动机构上的注射装置和挤压装置。

2.根据权利要求1所述的一种实验室用的全自动拉膜装置，其特征在于：所述导辊包括第一转轴、以及设置于所述第一转轴上的若干个相互平行的辊轮。

3.根据权利要求2所述的一种实验室用的全自动拉膜装置，其特征在于：所述基板放置台包括放置架、与所述放置架连接的固定架；所述固定架与所述第二驱动机构驱动连接；

所述放置架是由若干个横条和若干个竖条组成的矩形的放置架；若干个所述横条之间相互平衡，若干个所述竖条之间相互平衡；所述放置架设置于所述第一转轴上，当所述放置架处于所述传导机构上时，所述辊轮外露于所述竖条之间形成的空隙；

所述固定架包括连接于所述横条的底部的支柱、以及连接于所述支柱底部的支撑板；所述支撑板与所述第二驱动机构驱动连接。

4.根据权利要求1所述的一种实验室用的全自动拉膜装置，其特征在于：所述第一移动机构包括两个相互平行设置的第一前后移动导轨、与所述两个第一前后移动导轨滑动连接的第一左右移动导轨、与所述第一左右移动导轨滑动连接的第一上下移动导轨、与所述第一上下移动导轨滑动连接的第一支臂、以及与所述第一支臂的端部连接的第二转轴；所述夹手与所述第二转轴连接。

5.根据权利要求4所述的一种实验室用的全自动拉膜装置，其特征在于：所述储布机构包括固定于所述第一上下移动导轨的端部的第二支臂、与所述第二支臂的端部连接的第三转轴、以及与所述第三转轴连接的卷布轴。

6.根据权利要求1所述的一种实验室用的全自动拉膜装置，其特征在于：所述第二移动机构包括两个相互平行设置的第二前后移动导轨、与所述两个第二前后移动导轨滑动连接的第二左右移动导轨、与所述第二左右移动导轨滑动连接的第二上下移动导轨、与所述第二上下移动导轨滑动连接的支撑板；所述注射装置和所述挤压装置均固定于所述支撑板。

7.根据权利要求6所述的一种实验室用的全自动拉膜装置，其特征在于：所述注射装置包括固定于所述支撑板的注射器摆放板、开设于所述注射器摆放板的若干个排成一排设置的放置孔、以及放置于所述放置孔的注射器。

8.根据权利要求7所述的一种实验室用的全自动拉膜装置，其特征在于：所述挤压装置包括固定于所述支撑板并设置于所述注射器摆放板的上方的移动轴、与所述移动轴滑动连接的并用于挤压所述注射器的压杆。

9.根据权利要求1所述的一种实验室用的全自动拉膜装置，其特征在于：所述热吹风机构包括固定于所述支撑架的吹风支架、固定于所述吹风支架的吹风管、开设于所述吹风管的若干个吹风口、以及与所述吹风管连通的热风源；

所述挡板机构包括挡板、驱动所述挡板升降的第三驱动机构；

所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构设置为电机或者气缸。

10.根据权利要求1所述的一种实验室用的全自动拉膜装置，其特征在于：所述上料储片机构包括第一伺服电机、与所述第一伺服电机驱动连接的第一储片架；

所述下料储片机构包括第二伺服电机、与所述第二伺服电机驱动连接的第二储片架。