CN116741619B - 一种平行电极装置及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于平行电极技术领域，更具体地说，涉及一种平行电极装置及加工方法。包括底座、定位柱、定位板以及电场片；所述底座上竖直安装有至少两根定位柱，定位柱上贯穿有多个电场片，所述电场片堆叠放置在所述底座上，并在定位柱远离底座的一端安装有定位板，使得电场片位于定位板与底座之间。本发明在加工上述平行电极时，通过将电场片进行翻边穿片，使得电场片与定位柱之间的接触面积更大，并且通过精确控制步进电机，使得所有相邻电场片之间的间距误差在±0.1mm以内公差；更好的满足了匀强电场性能。
Description
技术领域
本申请属于平行电极技术领域，更具体地说，涉及一种平行电极装置及加工方法。
背景技术
质谱仪主要是由离子源、离子传输系统、质量分析器、检测器和真空系统等几个部分组成。样品分子首先在离子源被离子化，随后在离子传输系统的导引下到达质量分析器，被分析后通过检测器实现信号的检测和采集。样品离子从离子源出产生到在进入质量分析器之前会经过一段较长的传输路径以及气压条件的变化（从大气压条件到真空环境），在这一过程中大量的离子会由于与中性气体发生碰撞等原因而损失掉，最终到达质量分析器的离子量极其少，从而降低了整个仪器的灵敏度。在离子传输系统中，离子传输装置可以在传输离子的同时，将离子聚焦于一个较小的范围内，从而减少了离子传输过程中的损失。因此，离子传输装置在提高离子传输效率，提高质谱仪器的灵敏度方面的作用至关重要。
为了解决上述问题，现有技术引入了平行电极，其由一系列中心孔径一致、内径逐渐缩小的环形电机等距排列组成，在相邻的极板间加反相射频电压（相位差180度）时，可形成一个有效电场，并在径向上将离子束缚在导入器中，离子借由电势梯度有效的聚焦、传输。
目前已知平行电极的制作工艺为：金属板开缺下料编号，工装夹具成型，匀场强通过金属板缺位控制精度，误差在误差±0.2mm，成型后，进行组装焊接，然后将整体固定于底座；然后采用上述方式进行加工将会导致金属板和立柱之间的接触面积较小，应力无法消除，容易引起变形，无法形成匀强电场。
发明内容
本发明提供了一种平行电极装置及加工方法，拟解决目前加工方式会导致金属板和立柱之间的接触面积小，应力无法消除，容易引起变形且无法形成匀强电场的问题。
一种平行电极装置，包括底座、定位柱、定位板、立柱以及电场片；
所述底座上竖直安装有至少两根定位柱，定位柱上贯穿有多个电场片，所述电场片堆叠放置在所述底座上，并在定位柱远离底座的一端安装有定位板，使得电场片位于定位板与底座之间；
所述立柱共有四个，安装于底座上，每个立柱均与电场片的一个侧壁相接触。
优选的，所述底座包括底板和两个定位台，两个定位台以底板的中心为圆心在圆周上间隔180度；贯穿所述定位柱的电场片位于两个定位台之间；且所述电场片位于所述底板和定位板之间；所述立柱安装在定位台的侧壁上。
优选的，所述电场片通过接触片与所述立柱相接触，所述接触片垂直安装在所述电场片上。
优选的，所述定位柱共有四根。
一种平行电极装置的加工方法，对本发明所述的平行电极进行加工的方法，包括以下步骤：
步骤1：对电场片制作材料进行检验，满足要求后进行步骤2；
步骤2：将电场片制作材料放位置在定位模具内，按照图纸要求进行裁剪；
步骤3：将裁剪完成的电场片制作材料放置到整平机上进行整平；
步骤4：将整平后的电场片制作材料放入切割模具内，并根据图纸要求对电场片制作材料进行切割；
步骤5：将切割完成后的电场片制作材料放入打磨抛光机，根据图纸标注工艺，对切割后的产品切割面进行打磨抛光处理，完成电场片的制作；
步骤6：将立柱制备材料放入治具内完成立柱的折弯成型；
步骤7：将电场片放入300mm高度的固定有定位柱与底座的模具中，通过冲床完成翻边穿片工艺；在翻边穿片工艺中，通过步进电机控制电场片与电场片之间的间距，并保证控制精度在±0.1mm以内；
步骤8：焊接电场片、接触片和立柱，焊接完成后，再通过冲床压接定位板；
步骤9：将定位柱的多余部分进行切割；
步骤10：通过螺钉将立柱固定在底座的定位台上；完成整个平行电极的加工和装配。
优选的，还包括步骤11：将装配完成的平行电极放入清洗池内，去除表面污染物；
步骤12：检查产品是否存在刮伤、划痕、毛刺以及油污；并检查电容是否满足使用要求，将满足使用要求的平行电极进行包装。
优选的，所述电场片的制作材料的规格为0.1-1mm*15-40mm*15-40mm。
优选的，步骤1中对电场片制作材料进行检验包括：检验电场片制作材料1米内的扭曲不超过0.3mm、表面不可有刮花、压伤以及沙眼。
优选的，所述步骤4中通过慢走丝切割所述电场片的内外型。
优选的，所述翻边为将电场片与定位柱相装配的任意两个通孔进行翻边。
本发明的有益效果包括：
本发明所述的平行电极通过定位柱防止电场片的圆周转动，使得整个装置更加稳定，并且本发明整个装置结构简单，便于装配。
本发明通过将电场片进行翻边穿片，使得电场片与定位柱之间的接触面积更大，并且通过精确控制步进电机，使得所有相邻电场片之间的间距误差在±0.1mm以内公差；更好的满足了匀强电场性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1 为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的电场片简化示意图。
附图标记说明：1.定位柱；2.定位板；3.电场片；31.基板；32.翻边部；33.接触部；4.立柱；5.底座；51.定位台；52.底板；6.接触片。
实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参见图1 ，一种平行电极装置，包括底座5、定位柱1、定位板2、立柱4以及电场片3；
所述底座5上竖直安装有四根定位柱1，定位柱1上贯穿有多个电场片3，所述电场片3堆叠放置在所述底座5上，并在定位柱1远离底座5的一端安装有定位板2，使得电场片3位于定位板2与底座5之间；
所述立柱4共有四个，安装于底座5上，每个立柱4均与电场片3的一个侧壁相接触。
在本实施例的一些实施方式中，所述底座5包括底板52和两个定位台51，两个定位台51以底板52的中心为圆心在圆周上间隔180度，贯穿所述定位柱1的电场片3位于两个定位台51之间；且所述电场片3位于所述底板52和定位板2之间；所述立柱4安装在定位台51的侧壁上。
在本实施例的一些实施方式中，所述定位台51的两个侧壁均安装有立柱4。
参见图2所示，在本实施例的一些实施方式中，所述电场片3包括基板31、翻边部32和接触部33；参见图2所示，基板31上与所述定位柱1相互配合的两个通孔翻边形成所述翻边部32，增加了基板31与所述定位柱 1的基础面积；其次两个通孔位于基板31的对角上；两个所述接触部33位于另外一对对角上，并且接触部33为圆弧状，其接触部33的圆弧面与定位柱1（圆柱状）的外圆面相贴合，其中圆弧的弧度在60度-90度之间。
在本实施例的一些实施方式中，参见图2所示，所述电场片3通过接触片6与所述立柱4相接触，所述接触片6垂直安装在所述电场片3上；所述接触片6安装在所述基板31的两个相互平行的侧面上，且所述接触片6靠近所述翻边部32。在本实施例中，通过设置接触片6，使得整个电场片3与所述定位柱1的接触面积增大，进而使得导电性能更加稳定。
一种平行电极的加工方法，对本发明所述的平行电极进行加工的方法，包括以下步骤：
步骤1：对电场片3制作材料进行检验，满足要求后进行步骤2；
步骤2：将电场片3制作材料放位置在定位模具内，按照图纸要求进行裁剪；
步骤3：将裁剪完成的电场片3制作材料放置到整平机上进行整平；
步骤4：将整平后的电场片3制作材料放入切割模具内，并根据图纸要求对电场片3制作材料进行切割；
步骤5：将切割完成后的电场片3制作材料放入打磨抛光机，根据图纸标注工艺，对切割后的产品切割面进行打磨抛光处理，完成电场片3的制作；
步骤6：将立柱4制备材料放入治具内完成立柱4的折弯成型；通过将立柱4折弯成型，使得在装配时，立柱折弯后形成的两个折弯面的夹角呈90度，两个折弯面能够分别与电场片3的两个相互垂直的侧壁相接触后焊接，从而提高了整个装置的稳定性。
步骤7：将电场片3放入300mm高度的固定有定位柱1与底座5的模具中，通过冲床完成翻边穿片工艺；在翻边穿片工艺中，通过步进电机控制电场片3与电场片3之间的间距，并保证控制精度在±0.1mm以内；
步骤8：焊接电场片3、接触片6和立柱4，焊接完成后，再通过冲床压接定位板2；
步骤9：将定位柱1的多余部分进行切割；由于在压接定位板2后，定位柱1可能会超出定位板2许多，因此需要对该超出部分进行切割。
步骤10：通过螺钉将立柱4固定在底座5的定位台51上；完成整个平行电极的加工和装配。
在本发明的一些实施例中，还包括步骤11：将装配完成的平行电极放入清洗池内，去除表面污染物；
步骤12：检查产品是否存在刮伤、划痕、毛刺以及油污；并检查电容是否满足使用要求，将满足使用要求的平行电极进行包装。
在本发明的一些实施例中，所述电场片3的制作材料的规格可选用0.1-1mm*15-40mm*15-40mm；例如：选用规格为0.1mm*15mm*15mm或0.3mm*25mm*25mm等。
在本发明的一些实施例中，步骤1中对电场片3制作材料进行检验包括：检验电场片3材料1米内的扭曲不超过0.3mm、表面不可有刮花、压伤以及沙眼。
在本发明的一些实施例中，如图2所示，所述翻边为将电场片3与定位柱1相互配合的通孔进行翻边形成翻边部32，从而增大了电场片3与所述定位柱1的接触面积，使得电场片3的装配更加稳固；进而更好的满足匀强电场的性能。
在本发明的一些实施例中，所述步骤4中通过慢走丝切割所述电场片3的内外型，即加工为图2所示形状。
本发明通过将电场片3进行翻边穿片，使得电场片3与定位柱1之间的接触面积更大，并且通过精确控制步进电机，使得所有相邻电场片3之间的间距误差在±0.1mm以内公差；更好的满足了匀强电场性能。
进一步的，本发明在制作电场片3之前，检验电场片3材料1米内的扭曲不超过0.3mm，进一步的保证了相邻电场片3之间的间距误差在0.1mm以内公差；并且通过整平机对电场片3进行整平，进一步的保证了电场片3的平整，使得相邻电场片3的相邻面上的对应点位的间距误差均能够保持在0.1mm以内公差；从而进一步的使得本发明更好的满足匀强电场性能。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种平行电极装置，其特征在于，包括底座、定位柱、定位板、立柱以及电场片；
所述底座上竖直安装有至少两根定位柱，定位柱上贯穿有多个电场片，所述电场片堆叠放置在所述底座上，并在定位柱远离底座的一端安装有定位板，使得电场片位于定位板与底座之间；
所述立柱共有四个，安装于底座上，每个立柱均与电场片的一个侧壁相接触；
所述底座包括底板和两个定位台，两个定位台以底板的中心为圆心在圆周上间隔180度；贯穿所述定位柱的电场片位于两个定位台之间；且所述电场片位于所述底板和定位板之间；所述立柱安装在定位台的侧壁上；
所述电场片通过接触片与所述立柱相接触，所述接触片垂直安装在所述电场片上；
所述电场片包括基板、翻边部和接触部；基板上与所述定位柱相互配合的两个通孔翻边形成所述翻边部；两个通孔位于基板的对角上；两个所述接触部位于另外一对对角上，并且接触部为圆弧状，其接触部的圆弧面与定位柱的外圆面相贴合，其中圆弧的弧度在60度-90度之间；
所述接触片安装在所述基板的两个相互平行的侧面上，且所述接触片靠近所述翻边部。
2.根据权利要求1所述的一种平行电极装置，其特征在于，所述定位柱共有四根。
3.一种平行电极装置的加工方法，其特征在于，对权利要求1到2任意一项所述的一种平行电极装置进行加工的方法，包括以下步骤：
步骤1：对电场片制作材料进行检验，满足要求后进行步骤2；
步骤2：将电场片制作材料放位置在定位模具内，按照图纸要求进行裁剪；
步骤3：将裁剪完成的电场片制作材料放置到整平机上进行整平；
步骤4：将整平后的电场片制作材料放入切割模具内，并根据图纸要求对电场片制作材料进行切割；
步骤5：将切割完成后的电场片制作材料放入打磨抛光机，根据图纸标注工艺，对切割后的产品切割面进行打磨抛光处理，完成电场片的制作；
步骤6：将立柱制备材料放入治具内完成立柱的折弯成型；
步骤7：将电场片放入300mm高度的固定有定位柱与底座的模具中，通过冲床完成翻边穿片工艺；在翻边穿片工艺中，通过步进电机控制电场片与电场片之间的间距，并保证控制精度在±0.1mm以内；
步骤8：焊接电场片、接触片和立柱，焊接完成后，在通过冲床压接定位板；
步骤9：将定位柱的多余部分进行切割；
步骤10：通过螺钉将立柱固定在底座的定位台上；完成整个平行电极的加工和装配。
4.根据权利要求3所述的一种平行电极装置的加工方法，其特征在于，还包括步骤11：将装配完成的平行电极放入清洗池内，去除表面污染物；
步骤12：检查产品是否存在刮伤、划痕、毛刺以及油污；并检查电容是否满足使用要求，将满足使用要求的平行电极进行包装。
5.根据权利要求3所述的一种平行电极装置的加工方法，其特征在于，所述电场片制作材料的规格为0.1-1mm*15-40mm*15-40mm。
6.根据权利要求3所述的一种平行电极装置的加工方法，其特征在于，步骤1中对电场片制作材料进行检验包括：检验电场片制作材料1米内的扭曲不超过0.3mm、表面不可有刮花、压伤以及沙眼。
7.根据权利要求3所述的一种平行电极装置的加工方法，其特征在于，所述步骤4中通过慢走丝切割所述电场片的内外型。
8.根据权利要求3所述的一种平行电极装置的加工方法，其特征在于，所述翻边为将电场片与定位柱相装配的任意两个通孔进行翻边。
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