CN109850872B - 碳纳米管宏观体成膜机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种碳纳米管宏观体成膜机，包括进料管(1)和成膜组件(2)，所述成膜组件(2)包括滚筒(21)、滚筒安装架(22)和安装台(23)，所述滚筒(21)沿Y向布置，并且所述滚筒(21)沿其轴线可转动地安装在所述滚筒安装架(22)上，所述滚筒安装架(22)沿Y向可移动地安装在所述安装台(23)上，经所述进料管(1)的出料口引出的碳纳米管宏观体由所述滚筒(21)收集成膜。该碳纳米管宏观体成膜机制备碳纳米管宏观体膜的效率高，且制备的碳纳米管宏观体膜的均匀性、品质高。

Description

碳纳米管宏观体成膜机

技术领域

本公开涉及碳纳米管膜制备技术，具体地，涉及一种碳纳米管宏观体成膜机。

背景技术

碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。随着碳纳米管螺旋方式的变化，碳纳米管展现出优异金属性能与半导体特性，其在材料科学、物理、化学、光学等多个领域具有很大应用前景，在科学界受到很大关注，并且取得了优异的成绩。

由于碳纳米管具有很多奇特优良的物理化学性能，近年来得到大力开发应，但主要集在在碳纳米管粉体与浆料应用，在一些新型研究领域不能得到充分利用。其中，碳纳米管膜是一种重要的应用形式。碳纳米管膜已在光学领域、新能源领域、屏蔽领域、电极材料、光电和生物传感等领域得到大力研究。这么多应用领域，其基础技术是碳纳米管膜制备技术。现有的碳纳米管膜的制备方法主要为直接生长成膜技术与碳纳米管浆料涂覆成膜技术，使用碳纳米管浆料涂覆技术成膜是直接在基体表面干燥成膜，该方法便快捷，但其膜的力学、电学性能较差，阵列排布混乱，不利于碳纳米管发挥沿轴向具有的特有优越性能。直接生长成膜主要通过高温CVD(化学气相淀积)法，在基体表面沉积成膜，该种方法制备的碳纳米管纵向各向异性强，碳纳米管单元有序排列，电子传输趋向性明显，具有很好的电子传输选择性，均匀度较高，力学、电性能优越。但现有设备的碳纳米管膜制备效率比较低，且制备出来的碳纳米管膜制备均匀度不好。

中国专利(CN101239712A)公开了一种碳纳米管膜的制备方法，该采用一种拉伸工具从碳纳米管阵列中获取连续的碳纳米管阵列，从而形成碳纳米管膜。但该方法采用胶带作为拉伸工具，接触面积不易控制，且拉伸过程中碳纳容米管膜容易脱落，成膜效率低，制成的膜厚度比较薄，不利于产业化应用。

鉴于现有技术中碳纳米管膜制备效率低，厚度不均匀的缺点，有必要设计一种可连续制备碳纳米管膜且能够制备高品质的碳纳米管膜的设备。

发明内容

本公开的目的是提供一种碳纳米管宏观体成膜机，该成膜机制备碳纳米管宏观体膜的效率高，且制备的碳纳米管宏观体膜的均匀性好、品质高。

为了实现上述目的，本公开提供一种碳纳米管宏观体成膜机，包括进料管和成膜组件，所述成膜组件包括滚筒、滚筒安装架和安装台，所述滚筒沿Y向布置，并且所述滚筒沿其轴线可转动地安装在所述滚筒安装架上，所述滚筒安装架沿Y向可移动地安装在所述安装台上，经所述进料管的出料口引出的碳纳米管宏观体由所述滚筒收集成膜。

可选地，所述成膜组件还包括第一电机、第二电机和Y向丝杆，所述第一电机用于驱动所述滚筒旋转，所述Y向丝杆布置在所述安装台上，并且所述滚筒安装架与所述Y向丝杆形成第一丝杆螺母副，所述第二电机用于驱动所述Y向丝杆转动，以使所述滚筒安装架沿所述Y向丝杆移动。

可选地，所述成膜机还包括喷雾组件，所述喷雾组件包括用于向所述滚筒喷洒润湿液的喷雾器、用于安装所述喷雾器的喷雾器安装架、以及第三电机，所述安装台上布置有Y向滑轨，所述第三电机用于驱动所述喷雾器安装架在所述Y向滑轨上移动。

可选地，所述滚筒安装架上与所述滚筒的两端对应的位置分别设置有一个第一传定位感器，当所述喷雾器位于两个所述第一定位传感器之间时，所述喷雾器向所述滚筒喷洒润湿液，当所述喷雾器不在两个所述第一定位传感器之间时，所述喷雾器停止向所述滚筒喷洒润湿液。

可选地，所述进料管为多个，且多个所述进料管沿Y向间隔布置成一排。

可选地，所述成膜机沿Z向布置有多排所述进料管。

可选地，所述成膜机还设置有举升气缸，所述安装台与所述举升气缸相连，以使所述安装台在Z向上的位置可调。

可选地，所述成膜机还包括用于清理所述进料管的出料端的清理组件、用于驱动所述清理组件沿X向移动的X向调节组件，所述X向调节组件包括第四电机和X向丝杆，所述X向丝杆与所述清理组件形成第二丝杆螺母副，所述第四电机用于驱动所述X向丝杆转动，以使所述清理组件沿所述X向丝杆移动。

可选地，所述成膜机还包括用于驱动所述清理组件沿Z向移动的Z向调节组件，所述Z向调节组件包括第五电机和Z向丝杆，所述Z向丝杆与所述X向调节组件形成第三丝杆螺母副，所述第五电机用于驱动所述Z向丝杆转动，以使所述X向调节组件和所述清理组件一起沿所述Z向丝杆移动。

可选地，所述清理组件包括丝杆配合部、清理引流杆、第六电机、以及固定在所述清理引流杆中部的柔性清理件，所述柔性清理件用于清理所述进料管的出料口，所述丝杆配合部螺纹配合在所述X向丝杆上，所述清理引流杆沿其轴线可转动地安装在所述丝杆配合部上，所述第六电机用于驱动所述清理引流杆旋转。

可选地，所述清理引流杆与每排进料管中所述进料管的数量相同且一一对应，每根清理引流杆具有各自自的X向调节组件、Z向调节组件和第六电机。

可选地，所述成膜机还包括物料检测系统和控制器，所述物料检测系统用于检测所述进料管的出料情况，所述控制器用于根据所述物料检测系统检测到的结果，控制所述清理组件工作。

可选地，所述物料检测系统包括CCD相机和背光源，在X向上所述CCD相机位于所述进料管的出料口与所述滚筒之间且位于所述进料管的上方，所述背光源位于所述进料管的下方且在X向上与所述CCD相机的位置对应。

可选地，所述成膜机还包括集成为一体的成膜机本体和高温炉，所述成膜机本体包括框架结构和布置在所述框架结构上的多个门窗，所述成膜机本体内部构造有成膜腔，所述进料管贯穿所述高温炉且所述进料管的出料口位于所述成膜腔中，所述成膜组件位于所述成膜腔中，所述成膜腔为密封式成膜腔。

所述成膜机本体上与所述滚筒两端对应的位置开设有取膜窗口，所述安装台的端部向外突出于所述取膜窗口，并且所述取膜窗口上罩设有可开闭的防护罩。

可选地，所述成膜机还包括控制器，所述高温炉上与所述进料管的进料端对应的位置设置有第二定位传感器，当所述进料管的位置发生错位时，所述控制器接收所述第二定位传感器发送的错位信号，并对所述成膜机进行停机保护。

在本公开提供的碳纳米管宏观体成膜机中，碳纳米管宏观体从进料管引出后，附着在滚筒上，滚筒在沿其轴线转动的同时还沿Y向移动，从而将碳纳米管宏观体制备成膜。相对于现有技术中采用拉伸工具获取碳纳米管膜的方法，滚筒成膜的方式自动化程度更高，具有更高的成膜效率，而且碳纳米管宏观体膜裹覆在滚筒上，不易出现脱落的情况。另外，在成膜过程中，通过控制滚筒匀速转动和沿Y向匀速移动，即可使得碳纳米管宏观体均匀分布在滚筒上，能够提高碳纳米管宏观体膜厚度的均匀性，从而提升碳纳米管宏观体膜的品质。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种实施方式的碳纳米管宏观体成膜机的立体示意图；

图2是本公开一种实施方式的碳纳米管宏观体成膜机的立体示意图(与图1所示的视角不同)；

图3是本公开一种实施方式的碳纳米管宏观体成膜机的轴侧图，其中，隐去了部分结构；

图4是本公开一种实施方式的碳纳米管宏观体成膜机的局部结构主视示意图，其中，清理引流杆位于清理引流位置；

图5是本公开一种实施方式的碳纳米管宏观体成膜机的局部结构轴侧示意图，其中示出了成膜组件、喷雾组件和举升气缸；

图6是本公开一种实施方式的碳纳米管宏观体成膜机的局部结构轴侧示意图(与图5的视角不同)，其中示出了成膜组件、喷雾组件和举升气缸；

图7是本公开一种实施方式的碳纳米管宏观体成膜机的局部结构轴侧示意图，其中示出了X向调节组件、Z向调节组件和清理组件；

图8是图1中A部分的放大示意图；

图9是图1中B部分的放大示意图。

附图标记说明

1 进料管 2 成膜组件

21 滚筒 22 滚筒安装架

23 安装台 231 Y向滑轨

24 第一电机 25 第二电机

26 Y向丝杆 3 喷雾组件

31 喷雾器 32 喷雾器安装架

321 金属接近件 33 第三电机

4 举升气缸 5 清理组件

51 丝杆配合部 52 清理引流杆

53 第六电机 54 柔性清理件

55 挡块 6 X向调节组件

61 第四电机 62 X向丝杆

63 X向支撑杆 64 Z向导杆

7 Z向调节组件 71 第五电机

72 Z向丝杆 81 CCD相机

82 背光源 9 挡板

100 成膜机本体 110 框架结构

120 门窗 130 成膜腔

140 取膜窗口 150 防护罩

160 Z向导套 200 高温炉

300 第一定位传感器 400 第二定位传感器

500 固定罩 600 置物台

610 蠕动泵 620 管路夹持结构

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、前、后、左、右”通常是指相应附图中所示的图面方向，如图3和图5所示，X向为碳纳米管宏观体成膜机的长度方向，Y向为纳米管宏观体成膜机的宽度方向，Z向为碳纳米管宏观体成膜机高度方向，“内、外”是指相关零部件轮廓的内、外。

如图1至图9所示，本公开提供了一种碳纳米管宏观体成膜机，包括进料管1和成膜组件2，成膜组件2包括滚筒21、滚筒安装架22和安装台23，滚筒21沿Y向布置，并且滚筒21沿其轴线可转动地安装在滚筒安装架22上，滚筒安装架22沿Y向可移动地安装在安装台23上，经进料管1的出料口引出的碳纳米管宏观体由滚筒21收集成膜。

在本公开提供的碳纳米管宏观体成膜机中，碳纳米管宏观体从进料管1引出后，附着在滚筒21上，滚筒21在沿其轴线转动的同时还沿Y向移动，从而将碳纳米管宏观体制备成膜。相对于现有技术中采用拉伸工具获取碳纳米管膜的方法，滚筒成膜的方式自动化程度更高，具有更高的成膜效率，而且碳纳米管宏观体膜裹覆在滚筒21上，不易出现脱落的情况。另外，在成膜过程中，通过控制滚筒21匀速转动和沿Y向匀速移动，即可使得碳纳米管宏观体均匀分布在滚筒21上，能够提高碳纳米管宏观体膜厚度的均匀性，从而提升碳纳米管宏观体膜的品质。

在本公开中，能够实现滚筒21旋转和滚筒安装架22沿Y向移动的方式可以有多种。在一种实施方式中，如图5和图6所示，成膜组件2还包括第一电机24、第二电机25和Y向丝杆26。其中，第一电机24用于驱动滚筒21旋转。具体地，如图5所示，第一电机24的输出轴与滚筒21的安装轴相连，在成膜过程中，第一电机24驱动滚筒21绕其自身轴线转动。其中，Y向丝杆26布置在安装台23上，并且滚筒安装架22与Y向丝杆26形成第一丝杆螺母副，第二电机25用于驱动Y向丝杆26转动，以使滚筒安装架22沿Y向丝杆26移动。上述驱动机构结构简单，且自动化程度高，作业时，启动第一电机24和第二电机25即可实现滚筒21自转以及沿Y向的移动。在本公开的其他可替换的实施方式中，第一电机24和/或第二电机25可为马达或者气缸等结构。

通常，碳纳米管宏观体在成膜过程中，需要对其进行润湿作业，以便碳纳米管宏观体更好的附着在滚筒21上。因此，如图4和图5所示，成膜机还设置有喷雾组件3，喷雾组件3包括用于向滚筒21喷洒润湿液(例如酒精)的喷雾器31、用于安装喷雾器31的喷雾器安装架32、以及第三电机33。其中，安装台23上布置有Y向滑轨231，第三电机33用于驱动喷雾器安装架32在Y向滑轨231上移动。这样，在滚筒21沿Y向移动的过程中，通过调节喷雾器安装架32在Y向滑轨231上的位置，使得喷雾器31能够向滚筒21喷洒润湿液。

能够实现喷雾器安装架32沿Y向滑轨231移动的方式可以有多种。在一种实施方式中，如图5和图6所示，第三电机33沿X向水平布置，可在第三电机33的输出轴上安装链轮(图中未示出)，并在Y向滑轨231布置与该链轮配合的链条(图中未示出)，喷雾器安装架32与链条的上侧相连。这样，随着第三电机33正传与反转，即可方便快捷地实现喷雾器安装架32在Y向滑轨231上移动。在本公开的其他可替换的实施方式中，可用气缸作为喷雾器安装架32的动力源。具体地，可将气缸沿Y向水平布置，并将气缸的伸缩杆与喷雾器安装架32相连，通过伸缩杆的伸出与缩回即可实现对喷雾器安装架32位置的调节。

进一步地，如图5所示，滚筒安装架22上与滚筒21的两端对应的位置分别设置有一个第一定位传感器300，当喷雾器31位于两个第一定位传感器300之间时，喷雾器31向滚筒21喷洒润湿液，当喷雾器31不在该两个第一传感器300之间时，喷雾器31停止向滚筒21喷洒润湿液。具体地，第一定位传感器300可为接近传感器，喷雾器安装架32上安装有金属接近件321。这样，如图5所示，当金属接近件321随着喷雾器安装架32向右运动，经过左侧的第一定位传感器300时，喷雾器31开启，向滚筒21喷洒润湿液，金属接近件321继续向右移动，当金属接近件321经过位于右侧的第一定位传感器300，并继续向右运动时，喷雾器31关闭，停止向滚筒21喷洒润湿液，从而可以避免浪费润湿液。

另外，Y向滑轨231的两端也可分别设置一个定位传感器，以限定出喷雾器安装架32在Y向滑轨231上的行程。再有，喷雾器31的喷雾计量可设计为可调，以根据工艺需要选用不同的喷雾计量。

另外，还可在安装台23上设置润湿液回收装置，以将喷出的多余的润湿液进行回收利用。

在本公开中，为了提升碳纳米管宏观体的成膜效率，如图3所示，进料管1为多个，且多个进料管1沿Y向间隔布置成一排。这样，成膜时，多个进料管1同时出料，能够提高成膜效率。每排进料管1的数量可以根据需要设置为任意数量，本公开对此不作限制。

进一步地，如图4所示，成膜机沿Z向布置有多排进料管1。这样，当位于一排中的一个或多个进料管1被堵塞不能正常出料时，可采用另一排进料管1继续进行出料，从而不用立刻停机清理，不会影响成膜作业，有利于提高生产效率。同样地，进料管1的排数可以根据需要设置任意数量，本公开对此不作限制。在一种实施方式中，如图4所示，成膜机具有两排进料管。

采用不同高度的进料管1时，需相应调节滚筒21的高度。在本公开的一种实施方式中，如图4、图5和图6所示，成膜机还设置有举升气缸4，安装台23与举升气缸4相连，以使安装台23在Z向上的位置可调，从而使得滚筒21在Z向上的位置可调，使滚筒21的高度位置能够适应多排进料管的高度。

在实际作业过程中，随着时间的推移，进料管1存在被碳纳米管宏观体堵塞的情况，因此，如图4所示，成膜机还设置有用于清理进料管1的出料端的清理组件5、用于驱动清理组件5沿X向移动的X向调节组件6。其中，X向调节组件包括第四电机61和X向丝杆62，X向丝杆62与清理组件5形成第二丝杆螺母副，第四电机61用于驱动X向丝杆62转动，以使清理组件5沿X向丝杆62移动。这样，当进料管1堵塞时，第四电机61的输出轴旋转，使得清理组件5朝向进料管1移动，并对进料管1的进料端进行清理作业，清理完成后，第四电机61反转，带动清理组件5远离进料管1，回到起始位置。

进一步地，如图7所示，成膜机还包括用于驱动清理组件5沿Z向移动的Z向调节组件7，Z向调节组件7包括第五电机71和Z向丝杆72，Z向丝杆72与X向调节组件6形成第三丝杆螺母副，第五电机71用于驱动Z向丝杆72转动，以使X向调节组件6和清理组件5一起沿Z向丝杆72移动。这样，当需要Z向调节清理组件5时，可开启第五电机71，使得整个X向调节组件6整体沿Z向移动并带动清理组件5在Z向移动，以对应上下两排进料管1的高度。

在本公开中，清理组件5可以形成为任意适当的结构和形状。在一种实施方式中，如图7所示，清理组件5包括丝杆配合部51、清理引流杆52、第六电机53、以及设置在清理引流杆52中部的柔性清理件54。其中，柔性清理件54用于清理进料管1的出料口，丝杆配合部51螺纹配合在X向丝杆62上，清理引流杆52沿其轴线可转动地安装在丝杆配合部51上，第六电机53用于驱动清理引流杆52旋转。

清理作业时，第六电机53的输出轴转动，带动清理引流杆52转动，同时，通过第四电机61的驱动作用，清理引流杆52逐渐进入到进料管1内部，对其内部进行清理，也就是说，清理引流杆52一边绕其轴向自传，一边深入至进料管1内，当柔性清理件54位于进料管1的出料口时，柔性清理件54对进料管1的出料口进行清理。待清理完成后，清理引流杆52从进料管1中退出，以将碳纳米管宏观体从进料管1中引出。需要注意的是，为了避免因清理引流杆52的振动而造进料管1的移位。在进入或退出进料管1的过程中，清理引流杆52可匀速缓慢移动。

其中，柔性清理件54可以为任意的材质，例如玻璃丝棉等。在一种实施方式中，如图8所示，柔性清理件54为防火海绵，并且清理引流杆52上还设置有用于限位防火海绵的挡块55，挡块55固定在清理引流杆52上，防火海绵的右端抵接在挡块55的左端面上。

另外，清理引流杆52可通过两个沿X向间隔布置的轴承安装在丝杆配合部51上，可选的，轴承为双列轴承。这样，清理引流杆52具有两点支撑且采用双列轴承，使得清理引流杆52转动更加稳定，偏心距更小，不容易产生变形，对进料管1进行清理引流时，不易磕碰到进料管1。

进一步地，如图7所示，X向调节组件6上还设置有X向支撑杆63，丝杆配合部51滑动套设在X向支撑杆63上。其中，X向支撑杆63支撑整个清理组件5的重量，使得丝杆配合部51能够顺利平稳地沿X向丝杆62移动。

在本公开中，清理引流杆52与每排进料管中进料管1的数量相同且一一对应，每根清理引流杆52具有各自的X向调节组件6、Z向调节组件7和第六电机53。也就是说，每根清理引流杆52可独立沿X向、沿Z向运动、以及绕其轴线转动，每根清理引流杆52之间互不干扰，每根清理引流杆52负责对应的进料管1的清理引流。

另外，在本公开中，成膜机还包括物料检测系统和控制器(图中未示出)，物料检测系统用于检测进料管的出料情况，控制器用于根据物料检测系统检测到的结果，控制清理引流杆52工作。具体地，当物料检测系统检测到进料管1的出料口未正常引出碳纳米管宏观体时，物料检测系统向控制器发出故障信号，控制器接收到故障信号后，控制清理引流杆51对发生故障的进料管进行清理引流。

其中，如图3所示，物料检测系统可包括CCD相机81和背光源82，在X方向上CCD相机81位于进料管1的出料口与滚筒21之间且位于进料管1的上方，背光源82位于进料管1的出料口的下方且在X向上与CCD相机81的位置对应。这样，控制器根据CCD相机81抓拍的图片，判断碳纳米管膜宏观体是否正常出料，如果出料不正常，控制器可控制第四电机61和/或第五电机71工作，并控制第六电机53工作，对进料管1的出料端清理引流。在其他可替换的实施方式中，可将CCD相机81替换为红外线发射装置，将背光源82替换为红外线接受装置。

其中，为了避免从喷雾器31中喷洒出的润湿液作用到背光源82上，影响CCD相机81的检测结果，如图6所示，滚筒安装架22上设置有用于阻挡润湿液的挡板9。

在本公开中，成膜机可以形成为任意适当的结构和形状。在一种实施方式中，如图1和图2所示，成膜机包括成膜机本体100和高温炉200，两者可集成为一体，以节约安装空间。其中成膜机本体100包括框架结构110和布置在框架结构110上的多个门窗120，成膜机本体100内部构成有成膜腔130。进料管1贯穿高温炉200且进料管1的出料口位于成膜腔130中，成膜组件2、喷雾组件3、清理组件5、X向调节组件6、Z向调节组件7也位于成膜腔130中。其中，成膜机可为密封式成膜腔，以使得在碳纳米管宏观体成膜过程中，不会受到外部气流的作用，有利于提升碳纳米管宏观体膜的品质。

其中，如3和图4所示，成膜组件2的安装台23通过举升气缸4连接在成膜机本体100的框架机构110上，Z向调节组件7可通过安装板连接于框架机构110。

另外，如图2和图3所示，成膜机本体100上与滚筒21的两端对应的位置设置有取膜窗口140，安装台23的端部向外突出于取膜窗口140，并且取膜窗口140上罩设有可开闭的防护罩150，可选的，防护罩150的一侧可枢接在取放取膜窗口140上。这样，当需要从滚筒21上卸下制备好的碳纳米管宏观体膜时，首先，可打开防护罩150；然后，通过第一电机24的作用，将滚筒21移动至安装台23的端部，即移出取膜窗口140外；之后从滚筒21上卸下碳纳米管宏观体膜，上述结构设计增大了卸膜时的操作空间，便于操作。

另外，如图8所示，高温炉200上与进料管1的进料端对应的位置设置有第二定位传感器400，当进料管1的位置发生错位时，控制器接收第二定位传感器400发送的错位信号，并对成膜机进行停机保护。避免继续进行成膜作业而浪费碳纳米管宏观体材料。具体地，如图8所示，高温炉200上设置有固定罩500，多个第二定位器400沿Y向间隔布置在固定罩500上并与进料管1的位置对应，每一根进料管1对应一个第二定位器400。

另外，如图1和图9所示，成膜机还包括置物台600，以便于放置其它操作组件。例如，可放置用于向进料管1泵送碳纳米管宏观体的蠕动泵610。置物台600上还可设置管路夹持结构620，以便整理排布相关管路。

另外，在本公开中，成膜机的每一扇可以打开的门窗都增加了对应的停机保护装置，当设备正常运转时，如果有人打开门窗，设备将自动停止，以保护人员的安全。可选地，停机保护装置可为接触传感器，当门窗被打开，成膜机的控制器接收到接触传感器发送的信号后，控制器向各个驱动部件发出停机指令。

另外，在本公开中，进料管1中温度较高，清理引流杆52的前部可采用具有良好导热性和耐热性的材料，以能够尽快散热，防止清理引流杆52从进料管1退出后，造成进料管1的管口着火。

另外，如图3、图4和图7所示，X向调节组件还包括两排位于左右两侧的Z向导杆64，成膜机本体100的框架结构110上设置有Z向导套160，Z向导杆64滑动穿射在Z向导套160上。这样，通过Z向导套160和Z向导杆64结构，使得清理引流杆52的Z向调节稳定、可靠。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (15)

1.一种碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，包括进料管(1)和成膜组件(2)，所述成膜组件(2)包括滚筒(21)、滚筒安装架(22)和安装台(23)，所述滚筒(21)沿Y向布置，并且所述滚筒(21)沿其轴线可转动地安装在所述滚筒安装架(22)上，所述滚筒安装架(22)沿Y向可移动地安装在所述安装台(23)上，经所述进料管(1)的出料口引出的碳纳米管宏观体由所述滚筒(21)收集成膜，

所述成膜机还包括集成为一体的成膜机本体(100)和高温炉(200)，所述成膜机本体(100)包括框架结构(110)和布置在所述框架结构(110)上的多个门窗(120)，所述成膜机本体(100)内部构造有成膜腔(130)，所述进料管(1)贯穿所述高温炉(200)且所述进料管(1)的出料口位于所述成膜腔(130)中，所述成膜组件(2)位于所述成膜腔(130)中，所述成膜腔(130)为密封式成膜腔。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述成膜组件(2)还包括第一电机(24)、第二电机(25)和Y向丝杆(26)，所述第一电机(24)用于驱动所述滚筒(21)旋转，所述Y向丝杆(26)布置在所述安装台(23)上，并且所述滚筒安装架(22)与所述Y向丝杆(26)形成第一丝杆螺母副，所述第二电机(25)用于驱动所述Y向丝杆(26)转动，以使所述滚筒安装架(22)沿所述Y向丝杆(26)移动。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述成膜机还包括喷雾组件(3)，所述喷雾组件(3)包括用于向所述滚筒(21)喷洒润湿液的喷雾器(31)、用于安装所述喷雾器(31)的喷雾器安装架(32)、以及第三电机(33)，所述安装台(23)上布置有Y向滑轨(231)，所述第三电机(33)用于驱动所述喷雾器安装架(32)在所述Y向滑轨(231)上移动。

4.根据权利要求3所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述滚筒安装架(22)上与所述滚筒(21)的两端对应的位置分别设置有一个第一定位传感器(300)，当所述喷雾器(31)位于两个所述第一定位传感器(300)之间时，所述喷雾器(31)向所述滚筒(21)喷洒润湿液，当所述喷雾器(31)不在两个所述第一定位传感器(300)之间时，所述喷雾器(31)停止向所述滚筒(21)喷洒润湿液。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述进料管(1)为多个，且多个所述进料管(1)沿Y向间隔布置成一排。

6.根据权利要求5所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述成膜机沿Z向布置有多排所述进料管(1)。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述成膜机还设置有举升气缸(4)，所述安装台(23)与所述举升气缸(4)相连，以使所述安装台(23)在Z向上的位置可调。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述成膜机还包括用于清理所述进料管(1)的出料端的清理组件(5)、用于驱动所述清理组件(5)沿X向移动的X向调节组件(6)，所述X向调节组件(6)包括第四电机(61)和X向丝杆(62)，所述X向丝杆(62)与所述清理组件(5)形成第二丝杆螺母副，所述第四电机(61)用于驱动所述X向丝杆(62)转动，以使所述清理组件(5)沿所述X向丝杆(62)移动。

9.根据权利要求8所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述成膜机还包括用于驱动所述清理组件(5)沿Z向移动的Z向调节组件(7)，所述Z向调节组件(7)包括第五电机(71)和Z向丝杆(72)，所述Z向丝杆(72)与所述X向调节组件(6)形成第三丝杆螺母副，所述第五电机(71)用于驱动所述Z向丝杆(72)转动，以使所述X向调节组件(6)和所述清理组件(5)一起沿所述Z向丝杆(72)移动。

10.根据权利要求9所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述清理组件(5)包括丝杆配合部(51)、清理引流杆(52)、第六电机(53)、以及固定在所述清理引流杆(52)中部的柔性清理件(54)，所述柔性清理件(54)用于清理所述进料管(1)的出料口，所述丝杆配合部(51)螺纹配合在所述X向丝杆(62)上，所述清理引流杆(52)沿其轴线可转动地安装在所述丝杆配合部(51)上，所述第六电机(53)用于驱动所述清理引流杆(52)旋转。

11.根据权利要求10所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述清理引流杆(52)与每排进料管中所述进料管(1)的数量相同且一一对应，每根清理引流杆(52)具有各自的X向调节组件(6)、Z向调节组件(7)和第六电机(53)。

12.根据权利要求8所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述成膜机还包括物料检测系统和控制器，所述物料检测系统用于检测所述进料管(1)的出料情况，所述控制器用于根据所述物料检测系统检测到的结果，控制所述清理组件(5)工作。

13.根据权利要求12所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述物料检测系统包括CCD相机(81)和背光源(82)，在X向上所述CCD相机(81)位于所述进料管(1)的出料口与所述滚筒(21)之间且位于所述进料管(1)的上方，所述背光源(82)位于所述进料管(1)的下方且在X向上与所述CCD相机(81)的位置对应。

14.根据权利要求1所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述成膜机本体(100)上与所述滚筒(21)两端对应的位置设置有取膜窗口(140)，所述安装台(23)的端部向外突出于所述取膜窗口(140)，并且所述取膜窗口(140)上罩设有可开闭的防护罩(150)。

15.根据权利要求1所述的碳纳米管宏观体成膜机，其特征在于，所述成膜机还包括控制器，所述高温炉(200)上与所述进料管(1)的进料端对应的位置设置有第二定位传感器(400)，当所述进料管(1)的位置发生错位时，所述控制器接收所述第二定位传感器(400)发送的错位信号，并对所述成膜机进行停机保护。

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