CN115360031B - 一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手，属于捡起及放下物料的装置技术领域，用于抓取微米级的金属化薄膜，柔性薄膜抓手包括：抓手主体及吸附盘。抓手主体呈圆柱结构，其上端用于连接转移装置，其底部具有圆柱孔，抓手主体的侧壁开设有与圆柱孔连用的连接孔，连接孔通过管道连接压力设备。吸附盘内部为空腔结构，其底面为平面结构且与柔性薄膜的平面相互契合，其底面开设有多个与吸附盘内部空腔连通的吸气孔，吸附盘的顶面中部具有均与圆柱孔连通的通孔，吸附盘的顶面与抓手主体的底面之间为密封连接，吸附盘具有贯穿上下面的通气孔，且通气孔与吸附盘的内部空腔隔绝。可精确的抓取柔性薄膜，且能有效保证柔性薄膜的平整度。
Description
技术领域
本发明属于薄膜电容器生产中用于捡起及放下物料的装置技术领域，尤其涉及一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手。
背景技术
薄膜电容器主要有二种结构形式，其一是利用金属化的薄膜卷绕形成电容器的芯体，用于卷绕电容器芯体的几微米厚度的薄膜，具有在一定张力下保持形状不变的能力，由此可见，薄膜具有一定的强度特性。另一种结构是采用薄膜叠层制备电容器芯体，此种结构的薄膜片是在没有张力的情况下叠层，由于薄膜长宽尺寸与微米量级的厚度比很大，因此薄膜的柔软性及不平整度会大大增加叠膜过程中的难度，而薄膜叠合的位置精度以及平整度将影响电容器的整体质量。
因此设计一套可平整且精确地抓取柔性薄膜的抓手是非常必要的。现有的薄膜抓取装置，如专利申请号为CN202022002527.1公开的一种薄膜吸盘，用于吸附锂电池薄膜，吸盘底面由于具有唇边筋条，无法使柔性薄膜被吸附时处于平整状态，也无法精确的抓取柔性薄膜。又如专利申请号为CN201510087600.0公开的一种塑料薄膜吸盘，其采用孔板作为吸取薄膜时的支撑面，防止薄膜起皱漏气，但是其吸盘并不起到吸附薄膜的作用，而是利用孔板上的吸气孔吸附薄膜，由此可见，如果将其应用于吸附柔性薄膜，那么不具备吸附力的吸盘部位将无法牢固的吸附薄膜，而导致孔板周侧的薄膜自然下垂，无法使柔性薄膜整体平整。
发明内容
为解决现有技术不足，本发明提供一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手，可精确的抓取柔性薄膜，且能有效保证柔性薄膜的平整度。
为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：
一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手，用于抓取微米级的金属化薄膜，柔性薄膜抓手包括：抓手主体及吸附盘。
抓手主体呈圆柱结构，其上端用于连接转移装置，其底部具有圆柱腔，抓手主体的侧壁开设有与圆柱腔连通的连接孔，连接孔通过管道连接压力设备。
吸附盘内部为空腔结构，其底面为平面结构且与柔性薄膜的平面相互契合，其底面开设有多个与吸附盘内部空腔连通的吸气孔，吸附盘的顶面中部具有与圆柱腔连通的通孔，吸附盘的顶面与抓手主体的底面之间为密封连接，吸附盘具有贯穿上下面的通气孔，且通气孔与吸附盘的内部空腔隔绝。
进一步的，抓手主体为硬质透明材料制成。
进一步的，抓手主体的下段为波纹管结构。
进一步的，抓手主体下段的外壁开设有外环形槽，且外环形槽沿圆柱腔的轴线阵列设有多个，圆柱腔的内壁开设有内环形槽，内环形槽沿圆柱腔的轴线阵列设有多个，且外环形槽与内环形槽交错且间隔设置。
进一步的，吸气孔在吸附盘底面呈矩形结构阵列设置。
进一步的，通气孔在吸附盘上阵列设有多个，且通气孔均位于抓手主体的外侧。
进一步的，吸附盘的顶面开设有至少一处泄压气孔，泄压气孔与吸附盘的内部空腔连通，吸附盘顶面对应泄压气孔的位置均设有膜片，膜片为弹性材料，膜片的后端连接于吸附盘的顶面，膜片的前端位于泄压气孔上方。
进一步的，膜片的前端顶面设有配重块。
进一步的，配重块通过可拆卸的方式连接于膜片。
进一步的，抓手主体的顶部开设有安装孔，用于连接转移装置。
本发明的有益效果在于：吸附盘通过平面与柔性薄膜结构可有效避免柔性薄膜产生褶皱，利用均布在吸附盘底部的吸气孔对柔性薄膜整体进行抓取，能有效保证柔性薄膜各处的平整性；而且通过在吸附盘上设置通气孔，能有效且快速的排出吸附盘与柔性薄膜之间的气压，防止抓取时柔性薄膜发生移动，从而通过控制抓取柔性薄膜时的位置精度以确保叠合柔性薄膜时的位置精度。
附图说明
本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。
图1示出了本申请一种优选实施例的整体结构示意图。
图2示出了本申请一种优选实施例的底部结构示意图。
图3示出了本申请一种优选实施例的整体结构剖视图。
图4示出了图3中A处的局部放大图。
图中标记：抓手主体-1、圆柱腔-11、连接孔-12、外环形槽-13、内环形槽-14、安装孔-15、吸附盘-2、吸气孔-21、通孔-22、通气孔-23、泄压气孔-24、膜片-3、配重块-31。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1至图4所示，一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手，用于抓取微米级的金属化薄膜，金属化薄膜为金属化的聚酯薄膜(PET)或金属化的聚丙烯薄膜PP。柔性薄膜抓手包括：抓手主体1及吸附盘2。
具体的，如图1、图3所示，抓手主体1呈圆柱结构，其上端用于连接转移装置，转移装置为机械手臂。应用圆柱结构，保证了抓手主体1垂直于机械转轴上的尺寸精度，尽管在这个圆柱体上还具有波纹管结构，但是对其的尺寸精度影响较小。转移装置带动抓手主体1沿三维坐标X、Y、Z三个方向移动以及带动抓手主体1至少绕着Z轴旋转运动。抓手主体1底部具有圆柱腔11，抓手主体1的侧壁开设有与圆柱腔11连通的连接孔12，连接孔12通过管道连接压力设备，用于使圆柱腔11内形成正压力或负压力。
具体的，如图1至图3所示，吸附盘2内部为空腔结构，其底面为平面结构且与柔性薄膜的平面相互契合，以保证薄膜的平整、无皱褶、无伤痕。使用时，吸附盘2的底面垂直于Z轴。吸附盘2底面开设有多个与内部空腔连通的吸气孔21，用于吸附柔性薄膜，保证薄膜平整、无皱褶、无伤痕。这种薄膜自生具有一定的展平刚度，利用这个特点专门设计的吸附点分布，能够保证薄膜图样是展开平整、无皱褶的图样，能够保持有精确的外轮廓尺寸。吸附盘2的顶面中部具有与圆柱腔11连通的腔体通孔22，吸附盘2的顶面与抓手主体1的底面之间为密封连接，具体的，吸附盘2与抓手主体1之间为固定结构，该连接机构克服了机械传动轴带来的平面位移导致的精度误差，从整体结构上维持无机械传动带来的高精度设计。吸附盘2具有贯穿上下面的通气孔23，且通气孔23与吸附盘2的内部空腔隔绝；在抓取薄膜时需要利用转移装置将抓手快速垂直的移向薄膜，当吸附盘2与柔性薄膜即将接触的瞬间，在吸附盘2与柔性薄膜之间将产生一定的气压，而此气压则很容易导致柔性薄膜发生移位，从而致使吸附盘2抓取柔性薄膜的位置发生变化，最终影响叠放柔性薄膜时的位置精度。通过设置通气孔23可使吸附盘2与柔性薄膜之间的气压快速经通气孔23排出，从而避免柔性薄膜在与吸附盘2接触之前发生移位，最终提高电容器柔性薄膜的叠合精度。
优选的，抓手主体1为硬质透明塑料或玻璃制成，具体的硬质透明塑料为亚克力材料，以使其整体为透明结构，便于不同规格薄膜的调试需求。并且可减少静电和湿润粘附，以防止柔性薄膜粘连。
优选的，如图3所示，抓手主体1的下段为波纹管结构，以适应薄膜在堆叠中膜层微薄的特点，满足了薄膜在堆叠中柔性变化尺度要求，满足了机械装配对于操作空间的尺寸要求。波纹管结构设计中，利用抓手1主体材料的刚性，保证操作运用中垂直于Z轴方向尺寸不变，利用材料的弹性模量，设计波纹管结构，保证操作运用中轴线方向的一维柔性变动。本申请采用平板结构的吸附盘2配合无机械传动的弹性波纹管结构，满足z轴上抓取和叠放薄膜时的柔性尺度变量的要求。并具体的选择了具有合适的材料弹性模量的亚克力材料设计波纹管。
更具体的，如图4所示，抓手主体1下段的外壁开设有外环形槽13，且外环形槽13沿圆柱腔11的轴线阵列设有多个，圆柱腔11的内壁开设有内环形槽14，内环形槽14沿圆柱腔11的轴线阵列设有多个，且外环形槽13与内环形槽14交错且间隔设置，从而使抓手主体1的下段形成波纹管结构，以此结构使抓手主体1的下段在叠放薄膜受到压力时具有沿轴线方向的弹性结构，满足z轴上抓取和叠放薄膜时的柔性尺度变量的要求。
优选的，如图2所示，吸气孔21在吸附盘2底面呈矩形结构阵列设置，以提高对薄膜各处的吸附均衡性及稳定性。
优选的，通气孔23在吸附盘2上阵列设有多个，且通气孔23均位于抓手主体1的外侧，以使得吸附盘2与柔性薄膜接触面之间各处的气压快速经通气孔23排出，进一步避免吸附盘2与薄膜之间形成的气压导致柔性薄膜在与吸附盘2接触瞬间发生移位。
优选的，如图1所示，吸附盘2的顶面开设有至少一处泄压气孔24，泄压气孔24与吸附盘2的内部空腔连通，吸附盘2顶面对应泄压气孔24的位置均设有膜片3，膜片3为弹性材料，具体的可采有机薄膜制成，膜片3的后端连接于吸附盘2的顶面，膜片3的前端位于泄压气孔24上方。当吸附盘2内部空腔为负压时，膜片3的前端贴附于吸附盘2表面，以将泄压气孔24封闭。当吸附盘2内部空腔为正压时，其空腔内的气压可通过泄压气孔24快速排出，保证吸附盘2在正压卸载薄膜的压力适中。
进一步优选，如图1所示，膜片3的前端顶面设有配重块31，通过设置配重块31，可在吸附盘2内部空腔为正压时控制排气速度，以及在使吸附盘2内部空腔形成负压的过程中，可通过配重块31快速将泄压气孔24封闭。
进一步优选的，配重块31通过可拆卸的方式连接于膜片3，以便于更换，从而改变吸附盘2的排气速度，具体的连接方式可采用粘接连接或是磁吸连接，采用磁吸连接时可在膜片3的顶面预先粘接一块磁铁片，并采用铁质材料制作配重块31，也可直接采用软磁片制作形成膜片3，利用铁质材料制作配重块31。
更具体的，如图1所示，抓手主体1的顶部开设有安装孔15，用于连接转移装置。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。
Claims (7)
1.一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手，用于抓取微米级的金属化薄膜，其特征在于，柔性薄膜抓手包括：
抓手主体（1），呈圆柱结构，其上端用于连接转移装置，其底部具有圆柱腔（11），抓手主体（1）的侧壁开设有与圆柱腔（11）连通的连接孔（12），连接孔（12）通过管道连接压力设备，抓手主体（1）为硬质透明材料制成，抓手主体（1）的下段为波纹管结构；
吸附盘（2），内部为空腔结构，其底面为平面结构且与柔性薄膜的平面相互契合，其底面开设有多个与吸附盘（2）内部空腔连通的吸气孔（21），吸附盘（2）的顶面中部具有与圆柱腔（11）连通的腔体通孔（22），吸附盘（2）的顶面与抓手主体（1）的底面之间为密封连接，吸附盘（2）具有贯穿上下面的通气孔（23），且通气孔（23）与吸附盘（2）的内部空腔隔绝；
吸附盘（2）的顶面开设有至少一处泄压气孔（24），泄压气孔（24）与吸附盘（2）的内部空腔连通，吸附盘（2）顶面对应泄压气孔（24）的位置均设有膜片（3），膜片（3）为弹性材料，膜片（3）的后端连接于吸附盘（2）的顶面，膜片（3）的前端位于泄压气孔（24）上方。
2.根据权利要求1所述的一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手，其特征在于，抓手主体（1）下段的外壁开设有外环形槽（13），且外环形槽（13）沿圆柱腔（11）的轴线阵列设有多个，圆柱腔（11）的内壁开设有内环形槽（14），内环形槽（14）沿圆柱腔（11）的轴线阵列设有多个，且外环形槽（13）与内环形槽（14）交错且间隔设置。
3.根据权利要求1所述的一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手，其特征在于，吸气孔（21）在吸附盘（2）底面呈矩形结构阵列设置。
4.根据权利要求1所述的一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手，其特征在于，通气孔（23）在吸附盘（2）上阵列设有多个，且通气孔（23）均位于抓手主体（1）的外侧。
5.根据权利要求1所述的一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手，其特征在于，膜片（3）的前端顶面设有配重块（31），通过设置配重块（31），在吸附盘（2）内部空腔为正压时控制排气速度，在使吸附盘（2）内部空腔形成负压的过程中，通过配重块（31）快速将泄压气孔（24）封闭。
6.根据权利要求5所述的一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手，其特征在于，配重块（31）通过可拆卸的方式连接于膜片（3）。
7.根据权利要求1所述的一种薄膜电容器生产用柔性薄膜抓手，其特征在于，抓手主体（1）的顶部开设有安装孔（15），用于连接转移装置。
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