[發(fā)明專利]一種多工位協(xié)同的柔性電子制備系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610181599.2
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105711099B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 陳建魁;劉騰;尹周平;黃永安
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/20;B29C64/30;B22F3/115;B33Y30/00;B33Y10/00;B33Y40/00;B23K26/362
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 梁鵬

1.一種多工位協(xié)同的柔性電子制備系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)盤模塊(100)、上下基板模塊(200)、基底電噴霧模塊(300)、3D打印底層絕緣層模塊(400)、電紡絲模塊(500)、3D打印頂層絕緣層模塊(600)、激光剝離模塊(700)和取料模塊(800)，其中：

所述旋轉(zhuǎn)盤模塊(100)包括一個旋轉(zhuǎn)盤(101)和若干個分布在旋轉(zhuǎn)盤(101)圓周上的夾具(102)，所述夾具(102)用于固定基板，所述旋轉(zhuǎn)盤(101)用于進行工位轉(zhuǎn)換；

所述上下基板模塊(200)、基底電噴霧模塊(300)、3D打印底層絕緣層模塊(400)、電紡絲模塊(500)、3D打印頂層絕緣層模塊(600)、激光剝離模塊(700)和取料模塊(800)依次分布在旋轉(zhuǎn)盤模塊(100)的周圍；所述上下基板模塊(200)用于拾取基板并安放至夾具(102)上，以及用于從夾具上取回基板放入廢料箱中；

所述基底電噴霧模塊(300)用于在基板上電噴霧出一層帶有黏性的基底；所述3D打印底層絕緣層模塊(400)用于在基底上打印出底層的絕緣層；所述電紡絲模塊(500)用于在底層絕緣層上紡制出電路；所述3D打印頂層絕緣層模塊(600)用于在電路上打印出頂層的絕緣層；所述激光剝離模塊(700)用于將基底電噴霧模塊噴印出的基底燒蝕，使得基板與柔性電子自動分離；所述取料模塊(800)用于將被分離的柔性電子從基板上取下。

2.如權(quán)利要求1所述的多工位協(xié)同的柔性電子制備系統(tǒng)，其特征在于，所述3D打印底層絕緣層模塊(400)和電紡絲模塊(500)組成一套打印電紡絲模塊，所述打印電紡絲模塊為一套或多套，均能實現(xiàn)單層或多層柔性電子制備；當布置一套時，若要制備多層柔性電子，需使旋轉(zhuǎn)盤在制備過程中不時反轉(zhuǎn)，當布置多套時則不需要反轉(zhuǎn)，柔性電子層與層之間通過電紡絲紡出的電極相連通。

3.如權(quán)利要求1或2所述的多工位協(xié)同的柔性電子制備系統(tǒng)，其特征在于，所述上下基板模塊(200)包括機械臂(201)、料箱(202)和廢料箱(203)，所述機械臂(201)用于拾取和轉(zhuǎn)移基板，其具有三個自由度，所述料箱(202)和廢料箱(203)分別用于存放使用前和使用后的基板。

4.如權(quán)利要求3所述的多工位協(xié)同的柔性電子制備系統(tǒng)，其特征在于，所述基底電噴霧模塊(300)包括電噴霧運動單元(301)和安裝在其上的噴霧噴嘴(304)，所述噴霧噴嘴(304)在電噴霧運動單元(301)的帶動下實現(xiàn)XYZ方向的移動，其連接有噴霧溶液容器(303)，該噴霧溶液容器(303)用于提供制備基底結(jié)構(gòu)的材料溶液，所述噴霧噴嘴(304)與夾具(102)之間設有噴霧高壓發(fā)生器(305)，用于在噴霧噴嘴(304)和夾具(102)之間形成高壓電場；所述電噴霧運動單元(301)上還設有用于視覺定位的電噴霧下視相機(302)。

5.如權(quán)利要求4所述的多工位協(xié)同的柔性電子制備系統(tǒng)，其特征在于，所述3D打印底層絕緣層模塊(400)包括底層運動單元(401)和底層打印頭(403)，所述底層打印頭(403)安裝在底層運動單元(401)上，其在底層運動單元(401)的帶動下實現(xiàn)XYZ方向的移動；所述底層運動單元(401)上安裝有底層下視相機(402)，該底層下視相機(402)用于視覺定位。

6.如權(quán)利要求5所述的多工位協(xié)同的柔性電子制備系統(tǒng)，其特征在于，所述電紡絲模塊(500)包括電紡絲運動單元(501)和安裝在其上的紡絲噴嘴(504)，所述紡絲噴嘴(504)在電紡絲運動單元(501)帶動下實現(xiàn)XYZ方向的移動，其與紡絲溶液容器(503)相連，該紡絲溶液容器(503)用于提供制備電路的材料溶液，所述紡絲噴嘴(504)與夾具(102)之間設置有紡絲高壓發(fā)生器(505)；所述電紡絲運動單元(501)上還設有用于視覺定位的紡絲下視相機(502)。

7.如權(quán)利要求6所述的多工位協(xié)同的柔性電子制備系統(tǒng)，其特征在于，所述3D打印頂層絕緣層模塊(600)包括頂層運動單元(601)和頂層打印頭(603)，所述頂層打印頭(603)安裝在頂層運動單元(601)上，其在頂層運動單元(601)的帶動下實現(xiàn)XYZ方向的移動；所述頂層運動單元(601)上安裝有頂層下視相機(602)，該頂層下視相機(602)用于視覺定位。