CN110712416A - 一种石墨烯薄膜卷材的生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，包括底板、输送单元、压合单元、安装板和控制器；底板：所述底板上表面的中部设有安装板，所述安装板上表面的左端设有限位单元，所述安装板上表面的中部设有导料单元，所述安装板上表面的右端设有清灰单元，所述底板上表面的前侧设有控制器；输送单元：所述输送单元包含收料辊、右固定板、电机、放料辊和左固定板，所述左固定板有两个且前后对应设在底板上表面的左侧，两个左固定板之间转动连接有放料辊，所述右固定板有两个且前后对应设在底板上表面的右侧，两个右固定板之间转动连接有两个收料辊，该石墨烯薄膜卷材的生产装置，使用方便，操作简单，压合效果好。

Description

一种石墨烯薄膜卷材的生产装置

技术领域

本发明涉及石墨烯薄膜卷材生产技术领域，具体为一种石墨烯薄膜卷材的生产装置。

背景技术

石墨烯膜是浙江大学高分子系高超教授团队制造出的一种新型材料，解决了宏观材料高导热和高柔性不能兼顾的世界性难题石墨烯膜兼具高导热性和超柔性的材料的问世，对柔软电子器件的发展意义重大，从航空航天到智能手机，这种新型石墨烯膜展现出令人振奋的应用远景，石墨烯薄膜一般需要附着在不同卷材的表面来进行使用，目前市场上的石墨烯薄膜卷材生产装置由于附着力不强，导致石墨烯薄膜和卷材出现分离等问题，这样会造成产品的导热能下降，同时在生产过程中由于石墨烯薄膜与卷材的宽度不一致，可能会造成压歪等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，使用方便，操作简单，压合效果好，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，包括底板、输送单元、压合单元、安装板和控制器；

底板：所述底板上表面的中部设有安装板，所述安装板上表面的左端设有限位单元，所述安装板上表面的中部设有导料单元，所述安装板上表面的右端设有清灰单元，所述底板上表面的前侧设有控制器；

输送单元：所述输送单元包含收料辊、右固定板、电机、放料辊和左固定板，所述左固定板有两个且前后对应设在底板上表面的左侧，两个左固定板之间转动连接有放料辊，所述右固定板有两个且前后对应设在底板上表面的右侧，两个右固定板之间转动连接有两个收料辊，所述电机有两个且上下对应设在前侧的右固定板的前侧面，两个电机的输出轴分别与两个收料辊的前端连接；

压合单元：所述压合单元包含直线电机、转轴和压辊，所述直线电机有两个且前后对应设在底板上表面的中部，所述转轴的前后两端分别与两个直线电机动子座的内侧面转动连接，所述转轴的外侧固定连接有压辊；

其中，还包括支撑杆、薄膜辊、电动压液盒、支撑板和出液管，所述支撑杆有两个且前后对应设在两个左固定板的顶端左侧，两个支撑杆之间转动连接有薄膜辊，所述支撑板底端的前后两侧分别与两个左固定板顶端的右侧连接，所述支撑板顶端的中部设有电动压液盒，所述电动压液盒的出液口与出液管的顶端连接，所述出液管位于支撑板的下侧，所述电机、直线电机和电动压液盒的输入端电连接控制器的输出端，所述控制器的输入端电连接外部电源的输出端。

通过输送单元，可以将卷材和石墨烯薄膜卷进行输送，同时也可以将成品和废料进行分开收卷，通过压合单元，可以将石墨烯薄膜压紧在卷材的表面，从而制成石墨烯薄膜卷材。

进一步的，所述限位单元包含固定块、限位板、活动块、双向丝杠和转轮，所述固定块的底端与安装板上表面的左端连接，所述固定块的顶端设有凹槽，凹槽内转动连接有双向丝杠，所述双向丝杠两端的螺纹相反，所述转轮设在固定块的前侧面，所述转轮的后端与双向丝杠的前端连接，所述活动块有两个且螺孔分别与双向丝杠的两端螺纹连接，两个活动块的顶端均设有限位板，可以根据卷材不同的宽度来进行调节两个限位板之间的距离，防止卷材出现偏移。

进一步的，所述导料单元包含转把、螺杆、L支撑板、安装块和导辊，所述L支撑板有两个且前后对应设在安装板上表面的中部，两个L支撑板的上表面设有螺孔，螺孔与螺杆螺纹连接，所述螺杆的顶端设有转把，所述螺杆的底端与安装块的顶端转动连接，所述导辊的前后两端分别与两个安装块的内侧面转动连接，可以减小石墨烯薄膜与卷材之间的空隙，方便压辊将两者进行压合。

进一步的，所述清灰单元有两个且分别设在安装板上表面右端的前后两侧，所述清灰单元包含气泵、风管和喷头，所述风管的底端与安装板上表面的一侧连接，所述风管的顶端设有气泵，所述风管的内侧面阵列有喷头，所述气泵的出气口与风管的进气口连接，所述气泵的输入端电连接控制器的输出端，可以将制成的石墨烯薄膜卷材表面的灰尘等清除，从而提高成品的质量。

进一步的，还包括刮板和连接杆，所述连接杆有两个且前后对应设在两个左固定板右侧面，所述刮板左侧面的前后两端分别与两个连接杆的右端连接，可以将卷材表面的导电胶涂抹均匀，防止出现涂抹不均匀导致压合效果不好。

进一步的，还包括橡胶层，所述橡胶层涂覆在压辊的外侧，可以增加压辊与被压物体之间的摩擦力，从而有效的防止压合过程中压辊打滑。

进一步的，还包括海绵垫，所述绵垫有两个且分别设在两个限位板的内侧面，可以有效保护卷材的两端与限位板长时间接触造成刮坏。

进一步的，还包括限位环，所述限位环有两个且分别套接在放料辊的外侧，可以将卷材的两端进行限位，防止卷材在压合过程中前后滑动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本石墨烯薄膜卷材的生产装置，具有以下好处：

1、通过输送单元，可以将卷材和石墨烯薄膜卷进行输送，同时也可以将成品和废料进行分开收卷，通过压合单元，可以将石墨烯薄膜压紧在卷材的表面，从而制成石墨烯薄膜卷材；

2、通过限位单元，可以根据卷材不同的宽度来进行调节两个限位板之间的距离，防止卷材出现偏移，通过导料单元，可以减小石墨烯薄膜与卷材之间的空隙，方便压辊将两者进行压合；

3、通过清灰单元，可以将制成的石墨烯薄膜卷材表面的灰尘等清除，从而提高成品的质量，设有橡胶层，可以增加压辊与被压物体之间的摩擦力，从而有效的防止压合过程中压辊打滑。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明限位单元结构示意图；

图3为本发明局部结构示意图。

图中：1底板、2输送单元、21收料辊、22右固定板、23电机、24放料辊、25左固定板、3压合单元、31直线电机、32转轴、33压辊、4限位单元、41固定块、42限位板、43活动块、44双向丝杠、45转轮、5导料单元、51转把、52螺杆、53L支撑板、54安装块、55导辊、6清灰单元、61气泵、62风管、63喷头、7安装板、8支撑杆、9薄膜辊、10电动压液盒、11支撑板、12出液管、13刮板、14连接杆、15橡胶层、16海绵垫、17限位环、18控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，包括底板1、输送单元2、压合单元3、安装板7和控制器18；

底板1：底板1上表面的中部设有安装板7，安装板7上表面的左端设有限位单元4，限位单元4包含固定块41、限位板42、活动块43、双向丝杠44和转轮45，固定块41的底端与安装板7上表面的左端连接，固定块41的顶端设有凹槽，凹槽内转动连接有双向丝杠44，双向丝杠44两端的螺纹相反，转轮45设在固定块41的前侧面，转轮45的后端与双向丝杠44的前端连接，活动块43有两个且螺孔分别与双向丝杠44的两端螺纹连接，两个活动块43的顶端均设有限位板42，可以根据卷材不同的宽度来进行调节两个限位板42之间的距离，防止卷材出现偏移，安装板7上表面的中部设有导料单元5，导料单元5包含转把51、螺杆52、L支撑板53、安装块54和导辊55，L支撑板53有两个且前后对应设在安装板7上表面的中部，两个L支撑板53的上表面设有螺孔，螺孔与螺杆52螺纹连接，螺杆52的顶端设有转把51，螺杆52的底端与安装块54的顶端转动连接，导辊55的前后两端分别与两个安装块54的内侧面转动连接，可以减小石墨烯薄膜与卷材之间的空隙，方便压辊33将两者进行压合，安装板7上表面的右端设有清灰单元6，清灰单元6有两个且分别设在安装板7上表面右端的前后两侧，清灰单元6包含气泵61、风管62和喷头63，风管62的底端与安装板7上表面的一侧连接，风管62的顶端设有气泵61，风管62的内侧面阵列有喷头63，气泵61的出气口与风管62的进气口连接，气泵61的输入端电连接控制器18的输出端，可以将制成的石墨烯薄膜卷材表面的灰尘等清除，从而提高成品的质量，底板1上表面的前侧设有控制器18；

输送单元2：输送单元2包含收料辊21、右固定板22、电机23、放料辊24和左固定板25，左固定板25有两个且前后对应设在底板1上表面的左侧，两个左固定板25之间转动连接有放料辊24，右固定板22有两个且前后对应设在底板1上表面的右侧，两个右固定板22之间转动连接有两个收料辊21，电机23有两个且上下对应设在前侧的右固定板22的前侧面，两个电机23的输出轴分别与两个收料辊21的前端连接，通过输送单元2，可以将卷材和石墨烯薄膜卷进行输送，同时也可以将成品和废料进行分开收卷；

压合单元3：压合单元3包含直线电机31、转轴32和压辊33，直线电机31有两个且前后对应设在底板1上表面的中部，转轴32的前后两端分别与两个直线电机31动子座的内侧面转动连接，转轴32的外侧固定连接有压辊33，通过压合单元2，可以将石墨烯薄膜压紧在卷材的表面，从而制成石墨烯薄膜卷材；

其中，还包括支撑杆8、薄膜辊9、电动压液盒10、支撑板11和出液管12，支撑杆8有两个且前后对应设在两个左固定板25的顶端左侧，两个支撑杆8之间转动连接有薄膜辊9，支撑板11底端的前后两侧分别与两个左固定板25顶端的右侧连接，支撑板11顶端的中部设有电动压液盒10，电动压液盒10的出液口与出液管12的顶端连接，出液管12位于支撑板11的下侧，电机23、直线电机31和电动压液盒10的输入端电连接控制器18的输出端，控制器18的输入端电连接外部电源的输出端，还包括刮板13和连接杆14，连接杆14有两个且前后对应设在两个左固定板25右侧面，刮板13左侧面的前后两端分别与两个连接杆14的右端连接，可以将卷材表面的导电胶涂抹均匀，防止出现涂抹不均匀导致压合效果不好，还包括橡胶层15，橡胶层15涂覆在压辊33的外侧，可以增加压辊33与被压物体之间的摩擦力，从而有效的防止压合过程中压辊33打滑，还包括海绵垫16，绵垫16有两个且分别设在两个限位板42的内侧面，可以有效保护卷材的两端与限位板42长时间接触造成刮坏，还包括限位环17，限位环17有两个且分别套接在放料辊24的外侧，可以将卷材的两端进行限位，防止卷材在压合过程中前后滑动。

在使用时：接通外部电源，各用电器正常工作，首先将卷材安装在放料辊24上，将石墨烯薄膜卷安装在薄膜辊9上，然后石墨烯薄膜卷的另一端连接在上侧的收料辊21上，将卷材的另一端连接在下侧的收料辊21上，转动转轮45，转轮45的后端与双向丝杠44的前端连接，双向丝杠44的两端分别与两个活动块43侧面的螺孔螺纹连接，活动块43的顶端设有限位板42，这样通过转动转轮45可以根据卷材不同的宽度来进行调节两个限位板42之间的距离，防止卷材出现偏移，限位板42的内侧面设有海绵垫16，海绵垫16可以有效保护卷材的两端与限位板42长时间接触造成刮坏，随后转动两个转把51，转把51通过螺杆52与安装块54的顶端转动连接，两个安装块54的内侧面转动连接有导辊55，这样可以减小石墨烯薄膜与卷材之间的空隙，方便压辊33将两者进行压合，启动两个电机23，电机23带动收料辊21转动，与其同时启动电动压液盒10，电动压液盒10将盒体内的导电胶压到卷材的表面，然后卷材通过刮板13，刮板13将卷材表面的导电胶涂抹均匀，防止出现涂抹不均匀导致压合效果不好，启动直线电机31，直线电机31下降使压辊33将石墨烯薄膜压合在卷材的表面，压辊33的外侧涂覆有橡胶层15，橡胶层15可以增加压辊33与被压物体之间的摩擦力，从而有效的防止压合过程中压辊33打滑，最后启动两个气泵61，气泵61将空气通过风管62内侧面的喷头63喷向压合后的石墨烯薄膜卷材，将制成的石墨烯薄膜卷材表面的灰尘等清除，从而提高成品的质量。

值得注意的是，本实施例中所公开的控制器18选用的是型号JMDM-12DIO8AIO，电机23则可根据实际应用场景自由配置，建议选用波市镇海格瓦传动设备有限公司生产的型号为5GU50K的减速电机，直线电机31可选用上海狄兹精密机械股份有限公司生产的直线电机，具体型号为SMN65，气泵61可选用深圳华创科工科技有限公司生产的微型气泵，具体型号为5AB12D16R29。控制器18控制电机23、直线电机31和气泵61工作采用现有技术中常用的方法。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，其特征在于：包括底板(1)、输送单元(2)、压合单元(3)、安装板(7)和控制器(18)；

底板(1)：所述底板(1)上表面的中部设有安装板(7)，所述安装板(7)上表面的左端设有限位单元(4)，所述安装板(7)上表面的中部设有导料单元(5)，所述安装板(7)上表面的右端设有清灰单元(6)，所述底板(1)上表面的前侧设有控制器(18)；

输送单元(2)：所述输送单元(2)包含收料辊(21)、右固定板(22)、电机(23)、放料辊(24)和左固定板(25)，所述左固定板(25)有两个且前后对应设在底板(1)上表面的左侧，两个左固定板(25)之间转动连接有放料辊(24)，所述右固定板(22)有两个且前后对应设在底板(1)上表面的右侧，两个右固定板(22)之间转动连接有两个收料辊(21)，所述电机(23)有两个且上下对应设在前侧的右固定板(22)的前侧面，两个电机(23)的输出轴分别与两个收料辊(21)的前端连接；

压合单元(3)：所述压合单元(3)包含直线电机(31)、转轴(32)和压辊(33)，所述直线电机(31)有两个且前后对应设在底板(1)上表面的中部，所述转轴(32)的前后两端分别与两个直线电机(31)动子座的内侧面转动连接，所述转轴(32)的外侧固定连接有压辊(33)；

其中，还包括支撑杆(8)、薄膜辊(9)、电动压液盒(10)、支撑板(11)和出液管(12)，所述支撑杆(8)有两个且前后对应设在两个左固定板(25)的顶端左侧，两个支撑杆(8)之间转动连接有薄膜辊(9)，所述支撑板(11)底端的前后两侧分别与两个左固定板(25)顶端的右侧连接，所述支撑板(11)顶端的中部设有电动压液盒(10)，所述电动压液盒(10)的出液口与出液管(12)的顶端连接，所述出液管(12)位于支撑板(11)的下侧，所述电机(23)、直线电机(31)和电动压液盒(10)的输入端电连接控制器(18)的输出端，所述控制器(18)的输入端电连接外部电源的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，其特征在于：所述限位单元(4)包含固定块(41)、限位板(42)、活动块(43)、双向丝杠(44)和转轮(45)，所述固定块(41)的底端与安装板(7)上表面的左端连接，所述固定块(41)的顶端设有凹槽，凹槽内转动连接有双向丝杠(44)，所述双向丝杠(44)两端的螺纹相反，所述转轮(45)设在固定块(41)的前侧面，所述转轮(45)的后端与双向丝杠(44)的前端连接，所述活动块(43)有两个且螺孔分别与双向丝杠(44)的两端螺纹连接，两个活动块(43)的顶端均设有限位板(42)。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，其特征在于：所述导料单元(5)包含转把(51)、螺杆(52)、L支撑板(53)、安装块(54)和导辊(55)，所述L支撑板(53)有两个且前后对应设在安装板(7)上表面的中部，两个L支撑板(53)的上表面设有螺孔，螺孔与螺杆(52)螺纹连接，所述螺杆(52)的顶端设有转把(51)，所述螺杆(52)的底端与安装块(54)的顶端转动连接，所述导辊(55)的前后两端分别与两个安装块(54)的内侧面转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，其特征在于：所述清灰单元(6)有两个且分别设在安装板(7)上表面右端的前后两侧，所述清灰单元(6)包含气泵(61)、风管(62)和喷头(63)，所述风管(62)的底端与安装板(7)上表面的一侧连接，所述风管(62)的顶端设有气泵(61)，所述风管(62)的内侧面阵列有喷头(63)，所述气泵(61)的出气口与风管(62)的进气口连接，所述气泵(61)的输入端电连接控制器(18)的输出端。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，其特征在于：还包括刮板(13)和连接杆(14)，所述连接杆(14)有两个且前后对应设在两个左固定板(25)右侧面，所述刮板(13)左侧面的前后两端分别与两个连接杆(14)的右端连接。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，其特征在于：还包括橡胶层(15)，所述橡胶层(15)涂覆在压辊(33)的外侧。

7.根据权利要求2所述的一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，其特征在于：还包括海绵垫(16)，所述绵垫(16)有两个且分别设在两个限位板(42)的内侧面。

8.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜卷材的生产装置，其特征在于：还包括限位环(17)，所述限位环(17)有两个且分别套接在放料辊(24)的外侧。

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