CN110961997A - 一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，包括机台、内腔、直线电机开关、触碰块、直线电机、柱体圆板、支架、压电元件、支撑板、顶板、电动推杆、第一箱体、电机支架、电机、固定件、第二箱体、传动轴、横杆、弹簧伸缩杆、打磨片安装板、打磨片、轴承、第一筒体、通风孔、活性炭过滤网、管道风机、电加热丝、第二筒体、UVLED光源照射机和聚光镜。本发明设置的电机可以有效的带动打磨片转动，配合电动推杆带动打磨片在竖直方向上的移动，可以有效的通过打磨片打磨压电元件的顶部表面，以便于满足后期加工要求；设置的管道风机可以有效的将第一筒体内部的热空气吹送至压电元件表面，便于烘干压电元件表面的水分。

Description

一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置

技术领域

本发明涉及一种压电元件加工装置，具体是一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，属于压电元件加工设备技术领域。

背景技术

压电元件是利用材料的压电效应制成的器件。大多数压电器件的结构由电极、压电片、支架和外壳组成，由于压电元器件的金属电极与压电基片之间的结合力是压电效能得以充分发挥的首分前提，特别是在要求承受功率冲击的应用场合，电极结合力就更为关键，直接影响元件使用。

在常规制作压电元件电极的时候，需要打磨压电元件的表层，以便于为后期溅射电极层做铺垫；而且，由于压电元件表面或多或少存在一些水分，需要将水分烘干才能够进行溅射电极操作；使压电元件表面产生一些含氧极性官能团可以使溅射的电极与压电元件之间的结合力更为紧密。因此，针对上述问题提出一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，包括机台、打磨机构、烘干机构和压电元件表面氧化机构，其中，所述机台的表面等距开设三个相同的内腔，三个所述内腔的底部内壁均固接有直线电机开关，所述直线电机开关的顶端固接有触碰块，所述触碰块的顶端贯穿内腔的顶部并置于内腔的外部，所述机台的顶部表面右端固接有支撑板，所述支撑板的顶端固接有顶板，所述顶板的底部从左至右依次固接有电动推杆、第一筒体和第二筒体；

所述打磨机构包括第一箱体、电机和打磨片，所述电动推杆的底端固接有第一箱体，所述第一箱体的内壁通过电机支架固接电机，所述第一箱体的底端通过固定件固接第二箱体，所述电机的输出端固接传动轴，所述传动轴的底端依次贯穿第一箱体的底部和第二箱体的顶部并置于第二箱体的内部，所述传动轴的底端固接横杆，所述横杆的底端通过若干弹簧伸缩杆弹性连接打磨片安装板，所述打磨片安装板的底端固接有打磨片，所述打磨片的底端贯穿第二箱体并置于第二箱体的外部；

所述烘干机构包括活性炭过滤网、管道风机和电加热丝，所述第一筒体的内壁从上到下依次固接有活性炭过滤网、管道风机和电加热丝，所述第一筒体的侧壁顶端均匀开设若干相同的通风孔；

所述压电元件表面氧化机构包括UVLED光源照射机和聚光镜，所述顶板的顶部表面右侧固接有UVLED光源照射机的控制器，所述UVLED光源照射机的导线末端贯穿顶板和第二筒体的侧壁并置于第二筒体的内部，且所述UVLED光源照射机导线的末端电性连接UVLED光源照射机的输出端，所述UVLED光源照射机的输出端固接在第二筒体的内部，所述第二筒体的外壁底部套接有聚光镜；

所述机台的顶部表面固接有直线电机，所述直线电机的输出端顶部固接有柱体，所述柱体的顶部固接圆板，所述圆板的顶部均匀固接三个支架，三个所述支架之间卡合有压电元件。

优选的，三个所述触碰块与电动推杆、第一筒体和第二筒体之间分别一一对应。

优选的，所述电动推杆、所述第一筒体和所述第二筒体之间的间距相等。

优选的，所述活性炭过滤网与所述管道风机之间的距离小于管道风机与电加热丝之间的距离。

优选的，三个所述直线电机开关均电性连接直线电机。

优选的，三个所述触碰块在竖直方向上的中轴线分别离与其相对应的打磨片、管道风机和聚光镜在竖直方向上的中轴线距离均等于直线电机输出端宽度的二分之一。

优选的，所述聚光镜的截面为圆台形结构。

优选的，所述触碰块的顶部表面为半球形结构，所述触碰块的底部为平面结构。

优选的，所述弹簧伸缩杆的由两个相互滑动套接的管体和一个弹簧组成，且弹簧套接在两个管体的外壁。

优选的，所述打磨片的套接在轴承的内圈，所述轴承套接在第二箱体的底部。

本发明的有益效果是：

1.本发明设置的电机可以有效的带动打磨片转动，配合电动推杆带动打磨片在竖直方向上的移动，可以有效的通过打磨片打磨压电元件的顶部表面，以便于满足后期加工要求；

2.设置的管道风机可以有效的将第一筒体内部的热空气吹送至压电元件表面，便于烘干压电元件表面的水分，防止压电元件在后期溅射电极层中含有水分而导致电极层与压电元件之间结合力减弱的弊端；

3.设置的UVLED光源照射机可以通过紫外线照射压电元件来使压电元件表面产生含氧极性官能团，产生的含氧极性官能团附着在压电元件的表面，可以增加电极层与压电元件之间的电极结合力，并通过聚光镜进行聚光处理可以进一步增加压电元件表面的氧化反应。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明圆板俯视结构示意图；

图4为本发明图1中B处放大结构示意图；

图5为本发明图1中C处放大结构示意图。

图中：1、机台，101、内腔，102、直线电机开关，103、触碰块，2、直线电机，201、柱体，202、圆板，203、支架，204、压电元件，3、支撑板，4、顶板，5、电动推杆，501、第一箱体，502、电机支架，503、电机，504、固定件，505、第二箱体，506、传动轴，507、横杆，508、弹簧伸缩杆，509、打磨片安装板，510、打磨片，511、轴承，6、第一筒体，601、通风孔，602、活性炭过滤网，603、管道风机，604、电加热丝，7、第二筒体，701、UVLED光源照射机，702、聚光镜。

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1-5所示，一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，包括机台1、打磨机构、烘干机构和压电元件表面氧化机构，其中，所述机台1的表面等距开设三个相同的内腔101，三个所述内腔101的底部内壁均固接有直线电机开关102，便于控制直线电机2的运行情况，所述直线电机开关102的顶端固接有触碰块103，所述触碰块103的顶端贯穿内腔101的顶部并置于内腔101的外部，便于使直线电机2触碰并反馈控制直线电机2，所述机台1的顶部表面右端固接有支撑板3，所述支撑板3的顶端固接有顶板4，所述顶板4的底部从左至右依次固接有电动推杆5、第一筒体6和第二筒体7；

所述打磨机构包括第一箱体501、电机503和打磨片510，所述电动推杆5的底端固接有第一箱体501，所述第一箱体501的内壁通过电机支架502固接电机503，便于提供动力，所述第一箱体501的底端通过固定件504固接第二箱体505，便于安装打磨片510，所述电机503的输出端固接传动轴506，便于传动，所述传动轴506的底端依次贯穿第一箱体501的底部和第二箱体505的顶部并置于第二箱体505的内部，所述传动轴506的底端固接横杆507，便于传动，所述横杆507的底端通过若干弹簧伸缩杆508弹性连接打磨片安装板509，便于缓冲压力，所述打磨片安装板509的底端固接有打磨片510，所述打磨片510的底端贯穿第二箱体505并置于第二箱体505的外部，便于打磨压电元件204的表面；

所述烘干机构包括活性炭过滤网602、管道风机603和电加热丝604，所述第一筒体6的内壁从上到下依次固接有活性炭过滤网602、管道风机603和电加热丝604，过滤网602便于过滤空气中的杂质，管道风机603便于使空气流动，电加热丝604便于加热空气，所述第一筒体6的侧壁顶端均匀开设若干相同的通风孔601，便于空气流通；

所述压电元件表面氧化机构包括UVLED光源照射机701和聚光镜702，所述顶板4的顶部表面右侧固接有UVLED光源照射机701的控制器，便于控制UVLED光源照射机701，所述UVLED光源照射机701的导线末端贯穿顶板4和第二筒体7的侧壁并置于第二筒体7的内部，且所述UVLED光源照射机701导线的末端电性连接UVLED光源照射机701的输出端，便于照射压电元件204，所述UVLED光源照射机701的输出端固接在第二筒体7的内部，所述第二筒体7的外壁底部套接有聚光镜702，便于聚光；

所述机台1的顶部表面固接有直线电机2，所述直线电机2的输出端顶部固接有柱体201，便于传动，所述柱体201的顶部固接圆板202，便于固接支架203，所述圆板202的顶部均匀固接三个支架203，三个所述支架203之间卡合有压电元件204，便于加工压电元件204。

三个所述触碰块103与电动推杆5、第一筒体6和第二筒体7之间分别一一对应，便于控制直线电机2；所述电动推杆5、所述第一筒体6和所述第二筒体7之间的间距相等，便于加工压电元件204；所述活性炭过滤网602与所述管道风机603之间的距离小于管道风机603与电加热丝604之间的距离，便于过滤空气中的杂质；三个所述直线电机开关102均电性连接直线电机2，便于控制直线电机2；三个所述触碰块103在竖直方向上的中轴线分别离与其相对应的打磨片510、管道风机603和聚光镜702在竖直方向上的中轴线距离均等于直线电机2输出端宽度的二分之一，当压电元件204置于打磨片510、管道风机603和聚光镜702的正下方时，使直线电机2停止工作；所述聚光镜702的截面为圆台形结构，便于反射紫外线；所述触碰块103的顶部表面为半球形结构，所述触碰块103的底部为平面结构，便于直线电机2输出端控制；所述弹簧伸缩杆508的由两个相互滑动套接的管体和一个弹簧组成，且弹簧套接在两个管体的外壁，便于缓冲压力；所述打磨片510的套接在轴承511的内圈，所述轴承511套接在第二箱体505的底部，便于打磨片510转动。

本发明在使用时，本申请中出现的电器元件在使用时均外接连通电源和控制开关，将压电元件204卡合在三个支架203的顶部后，打开直线电机2的开关，直线电机2的输出端通过柱体201、圆板202和支架203带动压电元件204向支撑板3的方向移动，当直线电机2的输出端触碰并按压位于最左侧的触碰块103时，触碰块103压动直线电机开关102，直线电机开关102控制直线电机2停止运行，此时压电元件204位于打磨片510的正下方，待直线电机2第一次停止时，打开电动推杆5和电机503，电动推杆5带动第一箱体501及其内部零部件压电元件204方向移动，并且电机503通过传动轴506、横杆507、弹簧伸缩杆508和打磨片安装板509带动打磨片510转动，随着打磨片510的持续向下移动，当打磨片510接触到压电元件204时，打磨片510开始打磨压电元件204的顶部表层，此时，弹簧伸缩杆508起到缓冲作用，避免压电元件204因压力过大而损毁，打磨2分钟后，打开直线电机2的总开关，使直线电机2继续运作；

当直线电机2的输出端触碰并按压中间的触碰块103时，同上原理，直线电机2再次停下，此时被打磨过的压电元件204位于第一筒体6的正下方，此时打开管道风机603和电加热丝604，电加热丝604将第一筒体6内部的空气加热，与此同时，管道风机603将第一筒体6内部的热空气从第一筒体6的底部吹至压电元件204的顶部表面，将压电元件204表层的水分吹干，其中，空气由通风孔601进入第一筒体6，并由此平衡第一筒体6内部的气压，活性炭过滤网603起到过滤空气内部杂质的作用，防止杂质与压电元件204起反应，此过程持续3分钟后，再次打开直线电机2，使直线电机2的输出端继续向支撑板3的方向移动；

当直线电机2的输出端触碰并按压到位于最右边的触碰快103时，同上原理，直线电机2第三次停止，此时被干燥过的压电元件204位于第二筒体2的最下方，此时，打开UVLED光源照射机701，并照射紫外线，UVLED光源照射机701的光源输出端射出紫外线至干燥的压电元件204的顶部表面，并且由聚光镜702将被压电元件204表层反射的紫外线反射至压电元件204的顶部表层，紫外线照射在压电元件204的顶部表层时，压电元件204的顶部表层在紫外线的作用下进行强烈的氧化还原反应并产生含氧极性官能团，含氧极性官能团有助于提高压电元件电极与压电元件之间的结合力。

综上所述，打磨机构与烘干机构均为压电元件表面氧化机构的辅助机构，压电元件表面氧化机构为后期在压电元件表面溅射金属膜以及电镀电极做铺垫。

直线电机开关102采用的是东莞市杰骏电子有限公司生产的KAN-L7-40-b型号及其相关的配套电源和电路。

直线电机2采用的是深圳格瑞克机械有限公司机器人事业部生产的GF85型号及其相关的配套电源和电路。

电动推杆5采用的是苏州丰达瑞自动化设备科技有限公司生产的FDR95型号及其相关的配套电源和电路。

电机503采用的是上海炀溢机械科技有限公司生产的YE2180L-4型号及其相关的配套电源和电路。

管道风机603采用的是温州普森电气科技有限公司生产的CF12025-CF28080型号及其相关的配套电源和电路。

UVLED光源照射机701采用的是东莞市沛祺电子科技有限公司生产的WIN-4L型号及其相关的配套电源和电路

涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，其特征在于：包括机台（1）、打磨机构、烘干机构和压电元件表面氧化机构，其中，所述机台（1）的表面等距开设三个相同的内腔（101），三个所述内腔（101）的底部内壁均固接有直线电机开关（102），所述直线电机开关（102）的顶端固接有触碰块（103），所述触碰块（103）的顶端贯穿内腔（101）的顶部并置于内腔（101）的外部，所述机台（1）的顶部表面右端固接有支撑板（3），所述支撑板（3）的顶端固接有顶板（4），所述顶板（4）的底部从左至右依次固接有电动推杆（5）、第一筒体（6）和第二筒体（7）；

所述打磨机构包括第一箱体（501）、电机（503）和打磨片（510），所述电动推杆（5）的底端固接有第一箱体（501），所述第一箱体（501）的内壁通过电机支架（502）固接电机（503），所述第一箱体（501）的底端通过固定件（504）固接第二箱体（505），所述电机（503）的输出端固接传动轴（506），所述传动轴（506）的底端依次贯穿第一箱体（501）的底部和第二箱体（505）的顶部并置于第二箱体（505）的内部，所述传动轴（506）的底端固接横杆（507），所述横杆（507）的底端通过若干弹簧伸缩杆（508）弹性连接打磨片安装板（509），所述打磨片安装板（509）的底端固接有打磨片（510），所述打磨片（510）的底端贯穿第二箱体（505）并置于第二箱体（505）的外部；

所述烘干机构包括活性炭过滤网（602）、管道风机（603）和电加热丝（604），所述第一筒体（6）的内壁从上到下依次固接有活性炭过滤网（602）、管道风机（603）和电加热丝（604），所述第一筒体（6）的侧壁顶端均匀开设若干相同的通风孔（601）；

所述压电元件表面氧化机构包括UVLED光源照射机（701）和聚光镜（702），所述顶板（4）的顶部表面右侧固接有UVLED光源照射机（701）的控制器，所述UVLED光源照射机（701）的导线末端贯穿顶板（4）和第二筒体（7）的侧壁并置于第二筒体（7）的内部，且所述UVLED光源照射机（701）导线的末端电性连接UVLED光源照射机（701）的输出端，所述UVLED光源照射机（701）的输出端固接在第二筒体（7）的内部，所述第二筒体（7）的外壁底部套接有聚光镜（702）；

所述机台（1）的顶部表面固接有直线电机（2），所述直线电机（2）的输出端顶部固接有柱体（201），所述柱体（201）的顶部固接圆板（202），所述圆板（202）的顶部均匀固接三个支架（203），三个所述支架（203）之间卡合有压电元件（204）。

2.根据权利要求1所述的一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，其特征在于：三个所述触碰块（103）与电动推杆（5）、第一筒体（6）和第二筒体（7）之间分别一一对应。

3.根据权利要求1所述的一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，其特征在于：所述电动推杆（5）、所述第一筒体（6）和所述第二筒体（7）之间的间距相等。

4.根据权利要求1所述的一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，其特征在于：所述活性炭过滤网（602）与所述管道风机（603）之间的距离小于管道风机（603）与电加热丝（604）之间的距离。

5.根据权利要求1所述的一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，其特征在于：三个所述直线电机开关（102）均电性连接直线电机（2）。

6.根据权利要求1所述的一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，其特征在于：三个所述触碰块（103）在竖直方向上的中轴线分别离与其相对应的打磨片（510）、管道风机（603）和聚光镜（702）在竖直方向上的中轴线距离均等于直线电机（2）输出端宽度的二分之一。

7.根据权利要求1所述的一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，其特征在于：所述聚光镜（702）的截面为圆台形结构。

8.根据权利要求1所述的一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，其特征在于：所述触碰块（103）的顶部表面为半球形结构，所述触碰块（103）的底部为平面结构。

9.根据权利要求1所述的一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，其特征在于：所述弹簧伸缩杆（508）的由两个相互滑动套接的管体和一个弹簧组成，且弹簧套接在两个管体的外壁。

10.根据权利要求1所述的一种提升压电元件电极结合力的表层处理装置，其特征在于：所述打磨片（510）的套接在轴承（511）的内圈，所述轴承（511）套接在第二箱体（505）的底部。

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