[發(fā)明專利]一種用于介電彈性體發(fā)電機的柔性電極涂覆裝置

在審

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• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107159526A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹建波;任鈺雪;鄂世舉;夏文俊;高昭;羅罕頻;楊燦;任華林;王維傳;金建華;郭壯;徐閣;竺振才
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江師范大學(xué)
• 主分類號: B05C11/04
• 分類號: B05C11/04;B05C13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種用于介電彈性體發(fā)電機的柔性電極涂覆裝置，屬于介電彈性體發(fā)電機領(lǐng)域。

背景技術(shù)

介電彈性體(Dielectric elastomer，DE)是一種具有電活性的彈性體材料，能夠在電場作用下改變形狀，將電能轉(zhuǎn)換為機械能；同樣，它的逆過程也可以用于發(fā)電，將機械能轉(zhuǎn)換為電能。介電彈性體發(fā)電的結(jié)構(gòu)類似于三明治，在DE薄膜的上下兩表面涂覆一層柔性電極材料，例如碳油、石墨粉、碳納米管等。但是電極材料的涂覆多為手動刷涂，導(dǎo)致涂覆規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)性差，涂覆電極表面不均勻，降低了介電彈性體使用的穩(wěn)定性。為了解決這些問題，需設(shè)計一種專門的電極涂覆裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前介電彈性體電極涂覆所存在的問題，本發(fā)明提出了一種用于介電彈性體發(fā)電機的柔性電極涂覆裝置。該涂覆裝置主體由底座，膜框架，固定膜框架，移動平臺，絲桿，導(dǎo)軌與步進電機組成。其中，膜框架通過角碼固定在底座上，固定膜框架通過螺栓固定在膜框架上；絲桿與導(dǎo)軌安裝在絲桿底座上，并在其中一端的絲桿底座上連接有步進電機，絲桿底座通過角碼固定在底座上，移動平臺通過絲桿螺母和直線軸承與絲桿和導(dǎo)軌相連。

所述移動平臺由平臺、螺旋測微頭、刮片組成。螺旋測微頭通過其上的法蘭與平臺相連。刮片與導(dǎo)桿以及刮片固定裝置共同構(gòu)成刮片組，刮片組通過導(dǎo)桿固定在平臺上，并且刮片固定裝置的底端與螺旋測微頭的頂端相連。所述固定膜框架由上框架、下框架與介電彈性體膜組成，并通過螺栓固定。

本發(fā)明中，將介電彈性體膜通過固定膜框架固定在涂覆裝置中心膜框架上；通過螺旋測微頭調(diào)節(jié)刮片與介電彈性體膜的距離，以此來確定電極涂覆的厚度；控制步進電機使刮片左右移動，完成涂覆工作；刮片組與絲桿螺母等結(jié)構(gòu)設(shè)計為左右兩個，在電極涂覆時，左右兩個刮片共同工作，以避免一邊涂覆造成膜的變形出現(xiàn)涂覆厚度的偏差。

特色與優(yōu)勢：①采用刮片的形式來代替刷子涂覆，提高了電極涂覆的均勻度；②采用螺旋測微頭來移動刮片到膜的距離，提高了電極厚度涂覆的精度，減少了不同電極材料性能對比的誤差；③涂膜時，前后刮片同步平行運動，可抵消涂膜時柔性膜的彈性變形，保證涂膜精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明柔性電極涂覆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中移動平臺F的局部放大圖；

圖3是圖1中固定膜框架I的爆炸圖。

具體實施方式

如圖1所示，涂覆裝置主體由底座A，膜框架B，固定膜框架I，移動平臺F，絲桿E，導(dǎo)軌G與步進電機H組成。其中，膜框架B通過角碼C固定在底座A上，固定膜框架I通過螺栓固定在膜框架B上；絲桿E與導(dǎo)軌G安裝在絲桿底座D上，并在其中一端的絲桿底座D上連接有步進電機H，絲桿底座D通過角碼C固定在底座A上。移動平臺F通過絲桿螺母J和直線軸承K與絲桿E和導(dǎo)軌G相連。

如圖2所示，所述移動平臺F由平臺F1、螺旋測微頭F2、刮片F(xiàn)5組成。螺旋測微頭F2通過其上的法蘭F201與平臺F1相連。刮片F(xiàn)5與導(dǎo)桿F6以及刮片固定裝置F4共同構(gòu)成刮片組，刮片組通過導(dǎo)桿F3固定在平臺F1上，并且刮片固定裝置F4的底端與螺旋測微頭F2的頂端相連。如圖3所示，所述固定膜框架I由上框架I1、下框架I3與介電彈性體膜I2組成，并通過螺栓固定。

本發(fā)明中，將介電彈性體膜I2通過固定膜框架I固定在涂覆裝置中心膜框架B上；通過螺旋測微頭F2調(diào)節(jié)刮片F(xiàn)5與介電彈性體膜I2的距離，以此來確定電極涂覆的厚度；控制步進電機H使刮片F(xiàn)5左右移動，完成涂覆工作。