TWI743075B - 抽出裝置及抽出方法 - Google Patents
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Abstract
抽出裝置(10),是從讓奈米碳管(CT)成長後的成長體(CB)將奈米碳管(CT)抽出的裝置,係具備:將成長體(CB)的一部分藉由保持構件(25)進行保持之保持手段(20)、以及讓成長體(CB)和保持手段(20)相對移動之移動手段(30),保持手段(20)係具備:將成長體(CB)的一部分捲繞於保持構件(25)之捲繞手段(22)。
Description
本發明是關於抽出裝置及抽出方法。
以往,將讓奈米碳管成長後之成長體的一部分利用鑷子、膠帶等的工具(保持構件)予以保持並抽出而形成奈米碳管薄膜(延長體)的抽出裝置是已知的(例如,參照文獻1:日本特開2009-184908號公報)。
然而,成長體的厚度,在某些情況會成為數百μm左右,依據文獻1所記載之習知的抽出裝置,並無法將成長體的端部利用保持構件予以保持,而發生無法形成延長體的問題。
本發明的目的,是為了提供可將成長體的一部分予以確實地保持而形成延長體之抽出裝置及抽出方法。
本發明的抽出裝置,是從讓奈米碳管成長後的成長體將延長體抽出,其特徵在於,係具備:將前述成長體的一部分藉由保持構件進行保持之保持手段、以及讓前述成長
體和前述保持構件相對移動之移動手段,前述保持手段係具備:將前述成長體的一部分捲繞於前述保持構件之捲繞手段。
本發明的抽出裝置較佳為,前述保持手段是以與前述延長體之抽出方向正交的方向之軸為中心讓前述保持構件進行旋轉,藉此將前述成長體的一部分捲繞於該保持構件。
本發明的抽出方法,是從讓奈米碳管成長後的成長體將延長體抽出,其特徵在於,係具備:將前述成長體的一部分藉由保持構件進行保持之保持步驟、以及讓前述成長體和前述保持構件相對移動之移動步驟,前述保持步驟係具備:將前述成長體的一部分捲繞於前述保持構件之捲繞步驟。
依據以上般的本發明,是將成長體的一部分捲繞於保持構件而進行保持,因此可將該成長體的一部分確實地保持而形成延長體。
此外,如果以與延長體的抽出方向正交的方向之軸為中心讓保持構件進行旋轉的話,在從成長體將延長體抽出時,能夠將該延長體確實地保持。
10‧‧‧抽出裝置
20‧‧‧保持手段
21‧‧‧線性馬達
21A‧‧‧滑動件
22‧‧‧轉動馬達
22A‧‧‧輸出軸
23‧‧‧線性馬達
23A‧‧‧滑動件
24‧‧‧夾頭構件
25、26‧‧‧線材
30‧‧‧移動手段
31‧‧‧線性馬達
31A‧‧‧滑動件
40‧‧‧成長體支承手段
41‧‧‧載台
41A‧‧‧保持面
CB‧‧‧成長體
CT‧‧‧奈米碳管
SB‧‧‧基板
WK‧‧‧一體物
圖1A係本發明的一實施形態之抽出裝置的側視圖。
圖1B係本發明的一實施形態之抽出裝置的側視圖。
圖2A係圖1A、圖1B的抽出裝置之動作說明圖。
圖2B係圖1A、圖1B的抽出裝置之動作說明圖。
圖2C係圖1A、圖1B的抽出裝置之動作說明圖。
圖3A係本發明的變形例之抽出裝置的局部立體圖。
圖3B係本發明的變形例之抽出裝置的局部立體圖。
以下,根據圖式說明本發明的一實施形態。
本實施形態的X軸、Y軸、Z軸,分別具有正交的關係,X軸及Y軸是在既定平面內的軸,Z軸是與前述既定平面正交的軸。再者,在本實施形態,以從與Y軸平行之圖1A中的手邊方向觀察的情況為基準來表示方向的情況,「上」是Z軸的箭頭方向,「下」為其相反方向;「右」為X軸的箭頭方向,「左」為其相反方向;「前」為與Y軸平行之圖1A中的手邊方向,「後」為其相反方向。
在圖1A、圖1B中,抽出裝置10是從讓奈米碳管CT成長後的成長體CB將作為延長體之奈米碳管薄片CS(以下也簡稱為「薄片CS」)抽出的裝置,係具備:將成長體CB的一部分藉由作為保持構件之線材25進行保持之保持手段20、以及讓成長體CB和線材25相對移動之移動手段30,且配置在用於支承成長體CB之成長體支承手段40的附近。成長體CB,是讓奈米碳管CT從基板SB之一面往上方成長而構成,是形成為藉由該基板SB支承之一體物WK。
保持手段20具備有作為驅動機器之線性馬達21、作為驅動機器之轉動馬達22、作為驅動機器之線性馬達23及線材25。線性馬達21是一張力賦予手段;轉動馬達22是藉由線性馬達21之一對滑動件21A之各個滑動件21A予以支承,且是用於將成長體CB的一部分捲繞於線材25之捲繞手段;線性馬達23是藉由轉動馬達22之輸出軸22A予以支承,利用其滑動件23A來支承夾頭構件24;線材25則是藉由夾頭構件24予以支承。保持手段20構成為,以與薄片CS的抽出方向(右方向)正交的方向(前後方向)之軸為中心讓線材25進行旋轉,藉此將成長體CB的一部分捲繞於該線材25。
移動手段30具備有作為驅動機器之線性馬達31,藉由線性馬達31之滑動件31A來支承線性馬達21。
成長體支承手段40具備有載台41,載台41具有:藉由減壓泵、真空抽氣機等之未圖示的減壓手段將一體物WK從基板SB之另一面側進行吸附保持的保持面41A。
接著說明,在以上的抽出裝置10中,從成長體CB將薄片CS抽出的順序。
首先,對於將各構件配置於初期位置之圖1A、圖1B所示的抽出裝置10,作業者透過未圖示的操作面板、個人電腦等之輸入手段輸入自動運轉開始的信號。如此,保持手段20驅動線性馬達21,讓一對的滑動件21A朝互相分離的方向移動而對線材25賦予張力,成為待機狀態。接著,當作業者或未圖示的搬送手段將一體物WK載置於
保持面41A的既定位置時,成長體支承手段40驅動未圖示的減壓手段,利用保持面41A將一體物WK進行吸附保持。
接著,移動手段30驅動線性馬達31而讓線材25往左方移動,如圖2A中之二點鏈線所示般,使線材25抵接於成長體CB的抽出方向前端部。如此,使成長體CB的一部分利用本身的黏性黏著於線材25。然後,當移動手段30驅動線性馬達31而如圖2A中的實線所示般讓線材25往右方移動時,成長體CB成為帶狀的薄片CS而被抽出,帶狀的薄片CS是利用奈米碳管CT之分子間力結合且沿抽出方向排列。
接下來,保持手段20及移動手段30驅動轉動馬達22及線性馬達31,如圖2B所示般讓線材25一邊旋轉一邊往左方移動,藉此將成長體CB的一部分、即薄片CS捲繞於該線材25。然後,移動手段30驅動線性馬達31,而如圖2C所示般從成長體CB再度將薄片CS抽出。
而且,當薄片CS之抽出方向前端部到達用於捲繞薄片CS之捲繞裝置、用於切斷薄片CS之切斷裝置等之未圖示的接收手段時,保持手段20驅動線性馬達23,藉由線材25將薄片CS交接給接收手段。然後,移動手段30驅動線性馬達31,讓線材25移動到箱、袋等之未圖示的回收手段上之後,保持手段20驅動線性馬達23、21而將線材25的支承予以解除,藉此使線材25掉落到未圖示的回收手段內。而且,當基板SB上的成長體CB成為薄片
CS而全部或既定量被抽出時,成長體支承手段40停止未圖示的減壓手段之驅動,將一體物WK(基板SB)之吸附保持予以解除後,未圖示的搬送手段將一體物WK(基板SB)予以支承並回收。接著,當作業者或多關節機械手臂等之未圖示的搬送手段讓其他線材25位於一對的夾頭構件24間時,保持手段20驅動線性馬達23、21,藉由夾頭構件24來支承線材25。然後,各手段驅動各自的驅動機器,讓各構件返回初期位置,之後反覆進行與上述同樣的動作。
依據以上般的實施形態,是將成長體CB的一部分捲繞於線材25而進行保持,因此可將該成長體CB的一部分確實地保持而形成薄片CS。
如以上所示,為了實施本發明之最佳構造、方法等是揭示於前述記載中,但本發明並不限定於此。亦即,本發明,雖主要是針對特定的實施形態做圖示及說明,但在不脫離本發明的技術思想及目的之範圍內,對於以上所述的實施形態,在形狀、材質、數量及其他詳細的構造方面,所屬技術領域具有通常知識者可做各種變形。此外,上述揭示之將形狀、材質等予以限定之記載,僅是為了容易理解本發明之例示記載,並非用來限定本發明,因此將該等形狀、材質等的限定之一部分或全部的限定解除後之構件名稱也包含於本發明。
例如,保持構件亦可為紗線、圓棒、方棒、鐵絲、板片(blade)材等,其材質可為金屬、木材、玻璃、磁
器、橡膠、樹脂、海綿等。
保持構件亦可將成長體CB的一部分呈螺旋狀捲繞。
保持手段20,亦可藉由一對的滑動件23A直接支承線材25,亦可藉由機械夾頭或夾頭筒等的夾頭手段、庫侖力、接著劑、黏著劑、黏著薄片、磁力、柏努利吸附、驅動機器等來支承線材25。
線材25亦可藉由1個線性馬達23予以懸臂支承。
線性馬達23亦可不設置,在此情況,例如藉由轉動馬達22的輸出軸22A來直接支承線材25即可。
保持手段20,亦可在圖2A中之二點鏈線所示的狀態(讓線材25抵接於成長體CB之抽出方向前端部的狀態)下,讓該線材25旋轉而將成長體CB的一部分捲繞於線材25。
保持手段20,亦可如圖3A、圖3B所示般,從左右方向、上下方向或其他方向將作為保持構件之線材26插入成長體CB,讓該線材26旋轉而將成長體CB的一部分進行捲繞。在此情況,例如是藉由轉動馬達22的輸出軸22A、或線性馬達23的滑動件23A將線材26進行懸臂支承,以使該線材26朝向各方向的方式將保持手段20、移動手段30等朝向適宜的方向配置。
保持手段亦可構成為,讓其外周面抵接於成長體CB的表面之線材25、26一邊繞其軸旋轉一邊沿著成長體CB的表面移動,藉此將成長體CB的一部分捲繞於線材25、26。
線性馬達21亦可不設置。
移動手段30,在將薄片CS捲繞於線材25、26時,可朝向左右上下前後、及與該等方向交叉的方向讓線材25、26移動,不讓其朝任何方向移動亦可。
移動手段30亦可將線材25的位置固定而讓載台41移動,或讓線材25及載台41雙方移動。
移動手段30亦可朝向左右上下前後、及與該等方向交叉的方向讓線材25移動。
成長體支承手段40亦可利用保持面41A來直接保持成長體CB。
成長體支承手段40亦可採用:利用機械夾頭或夾頭筒等的夾頭手段、庫侖力、接著劑、黏著劑、黏著薄片、磁力、柏努利吸附、驅動機器等來支承一體物WK或成長體CB的構造。
抽出裝置10,在將薄片CS交接給未圖示的接收手段後,可將使用完畢的線材25藉由刷子、板片、噴嘴等的清掃手段洗淨成可再利用的狀態,或不搬送到回收手段、清掃手段而再度使用亦可。
延長體亦可為線狀的奈米碳管結合體。
本發明的手段及步驟,只要能完成針對該等手段及步驟所說明之動作、功能或步驟即可,並沒有任何的限定,當然不限定於在前述實施形態所示之僅只一實施形態的構造物及步驟。例如,移動手段只要是能讓成長體和保持手段相對移動者即可,參照申請時的技術常識,只要是在其
技術範圍內者即可,並沒有任何的限定(關於其他手段及步驟的說明在此省略)。
此外,在前述實施形態之驅動機器,可採用轉動馬達、直驅馬達、線性馬達、單軸機械手臂、多關節機械手臂等的電動機器、氣缸、油壓缸、無桿缸及旋轉缸等的致動器等,也能採用將其等直接或間接組合而成者(也包含與實施形態所例示的重複者)。
10‧‧‧抽出裝置
20‧‧‧保持手段
21‧‧‧線性馬達
21A‧‧‧滑動件
22‧‧‧轉動馬達
22A‧‧‧輸出軸
23‧‧‧線性馬達
23A‧‧‧滑動件
24‧‧‧夾頭構件
25‧‧‧線材
30‧‧‧移動手段
31‧‧‧線性馬達
31A‧‧‧滑動件
40‧‧‧成長體支承手段
41‧‧‧載台
41A‧‧‧保持面
CB‧‧‧成長體
CT‧‧‧奈米碳管
SB‧‧‧基板
WK‧‧‧一體物
Claims (2)
- 一種抽出裝置,是從讓奈米碳管成長後的成長體將延長體抽出,其特徵在於,係具備保持手段及移動手段,前述保持手段,是讓保持構件抵接於前述成長體而將前述成長體的一部分藉由前述保持構件進行保持,前述移動手段,是讓前述成長體和前述保持構件朝互相離開的方向移動而從前述成長體將前述延長體抽出,前述保持手段,係具備將前述成長體的一部分捲繞於前述保持構件之捲繞手段,且是以與前述延長體之抽出方向交叉的方向之軸為中心讓前述保持構件進行旋轉,藉此將前述成長體的一部分捲繞於該保持構件。
- 一種抽出方法,是從讓奈米碳管成長後的成長體將延長體抽出,其特徵在於,係具備保持步驟及移動步驟,前述保持步驟,是讓保持構件抵接於前述成長體而將前述成長體的一部分藉由前述保持構件進行保持,前述移動步驟,是讓前述成長體和前述保持構件朝互相離開的方向移動而從前述成長體將前述延長體抽出,前述保持步驟係具備捲繞步驟,在該捲繞步驟,是以與前述延長體之抽出方向交叉的方向之軸為中心讓前述保持構件進行旋轉,藉此將前述成長體的一部分捲繞於該保持構件。
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