專利名稱：一種圓柱面勻膠裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圓柱面勻膠裝置。
背景技術(shù)：
應(yīng)用實(shí)踐表明，軸類零件外圓柱面上的微細(xì)結(jié)構(gòu)對(duì)提升零件的使用性能作用明顯。例如，汽缸頭、軸承滾柱上的微細(xì)凹坑、凹槽能夠存儲(chǔ)潤(rùn)滑液、容納磨屑、減少表面吸附力，從而減小摩擦、避免表面粘附、增強(qiáng)換熱通道的傳熱性能；外圓柱面上具有微印刷電路的電樞相比傳統(tǒng)電樞，能大幅降低電樞的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從而降低電機(jī)慣性，減少電機(jī)換向時(shí)間，大幅提升電機(jī)的精度。電解和電鑄以其加工效率高，結(jié)構(gòu)圖形不受限制等優(yōu)勢(shì)成為這些表面微細(xì)結(jié)構(gòu)的重要加工方法之一，但是采用電解或電鑄的方法須首先在工件的外圓柱面上形成一層與工件緊密貼合的屏蔽膜以屏蔽掉非加工區(qū)域。目前，外圓柱面上的屏蔽膜主要是通過貼膜或涂布感光膠后光刻的方法形成。貼膜是將制作好的絕緣軟膜貼在柱面上以形成屏蔽膜，這種方法在屏蔽膜的連接處無法形成圖形結(jié)構(gòu)，而且軟膜與工件的結(jié)合性較差，在電解(或電鑄)的時(shí)候易被沖開、脫落，從而導(dǎo)致加工失敗；涂布感光膠后光刻的方法能最大程度上克服貼膜的不足，而且結(jié)構(gòu)圖形不受限制，應(yīng)用潛力巨大。但是，目前在柱面上涂布感光膠大多是通過噴膠工藝實(shí)現(xiàn)，如專利申請(qǐng)?zhí)?1209937. 6公開的“印花制網(wǎng)噴膠機(jī)”提供了一種在外圓柱面上噴涂感光膠的裝置， 而噴膠工藝所用的感光膠粘度較低，形成的膠層較薄，受感光膠粘度的限制難以形成電鑄大深寬比微細(xì)結(jié)構(gòu)所需的厚膠層，應(yīng)用范圍有限，同時(shí)還存在較大的感光膠浪費(fèi)現(xiàn)象。因此，有必要提供一種不受感光膠粘度限制，在外圓柱面上涂覆厚度可控的厚膠層勻膠裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種圓柱面勻膠裝置，可不受感光膠粘度限制，在外圓柱面上形成任意厚度特別是大厚度感光膠層。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種圓柱面勻膠裝置，包括直角型機(jī)架，機(jī)架水平部分上設(shè)有垂直于機(jī)架豎直部分的直線滑臺(tái)，直線滑臺(tái)上垂直設(shè)有可沿直線滑臺(tái)移動(dòng)的勻膠單元，機(jī)架豎直部分上設(shè)有工件裝夾單元和烘膠器，工件裝夾單元上方設(shè)有可平行于工件軸線往復(fù)移動(dòng)的膠倉；所述勻膠單元包括設(shè)置在直線滑臺(tái)滑塊上的拖板，拖板上設(shè)有勻膠輥，勻膠輥一端軸上設(shè)有勻膠輥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件；所述工件裝夾單元包括兩個(gè)垂直于機(jī)架豎直部分設(shè)置的頭架和尾架，頭架和尾架之間設(shè)有裝夾工件轉(zhuǎn)軸，裝夾工件轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件，頭架或尾架上設(shè)有膠厚控制卡尺。兩立柱之間且位于勻膠輥上方通過刮刀軸設(shè)有長(zhǎng)度長(zhǎng)于勻膠輥長(zhǎng)度的刮刀，刮刀前端與立柱之間設(shè)有使刮刀前端與勻膠輥柱面緊密貼合的彈簧，刮刀前高后低，刮刀后端處于勻膠輥和工件之間的上方，刮刀長(zhǎng)于勻膠輥I 2cm。所述拖板上設(shè)有兩個(gè)可沿拖板長(zhǎng)度方向移動(dòng)調(diào)節(jié)的立柱，兩個(gè)立柱間設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的勻膠輥；所述立柱與拖板上設(shè)置的T型槽通過螺栓組件配合，頭架和尾架與機(jī)架上設(shè)置的T型槽通過螺栓組件配合。所述的直線滑臺(tái)為電動(dòng)直線滑臺(tái)，拖板上設(shè)有用于收集滴落的多余液態(tài)感光膠的收集盤，收集盤位于勻膠輥和工件之間的下方。所述烘膠器為電熱烘膠器或遠(yuǎn)紅外烘膠器，固定安裝在頭架和尾架間的機(jī)架上， 烘膠器長(zhǎng)度大于工件長(zhǎng)度2 3cm。所述膠厚控制卡尺沿工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件徑向固定在尾架上，膠厚控制卡尺可沿徑向調(diào)節(jié)，卡尺精度I μ m。所述膠倉設(shè)有高度調(diào)節(jié)裝置，膠倉下部設(shè)有閥門，膠倉的出膠口距工件外圓柱面垂直高度I 2cm。所述勻膠輥為表面光潔的圓柱體，勻膠輥表面設(shè)有高疏水性材料層。所述勻膠輥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件和工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件均由伺服電機(jī)、組合軸承座、聯(lián)軸器組成。所述勻膠輥順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，工件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，勻膠輥線速度大于等于工件線速度，勻膠棍表面和工件表面間保持5 15 μ m的間隙。本發(fā)明通過膠厚控制卡尺設(shè)定膠層厚度，利用表面光潔的勻膠輥和工件間的反向旋轉(zhuǎn)將感光膠涂布在工件外圓柱面上，烘膠器將感光膠烘干，提高效率；電動(dòng)直線滑臺(tái)在勻膠過程中帶動(dòng)勻膠輥連續(xù)微量后退運(yùn)動(dòng)，將工件上的感光膠層逐漸增厚，可形成厚度可控的厚膠層；刮刀則將勻膠輥上粘附的感光膠刮下并送回到工件表面，保證勻膠輥清潔的同時(shí)減少了感光膠的浪費(fèi)。此外，本發(fā)明的頭架、尾架，雙立柱均為間距任意可調(diào)結(jié)構(gòu)，可滿足不同規(guī)格工件的勻膠需求。綜上所述，本發(fā)明的圓柱面勻膠裝置可在多種規(guī)格的外圓柱面上高效形成任意厚度特別是大厚度的感光膠涂層，而且不受感光膠的粘度限制，降低感光膠的消耗。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例如圖I、圖2所示，一種圓柱面勻膠裝置，包括直角型機(jī)架1，機(jī)架I水平部分上設(shè)有垂直于機(jī)架I豎直部分的直線滑臺(tái)2，直線滑臺(tái)2為電動(dòng)直線滑臺(tái)，直線滑臺(tái)2上垂直設(shè)有可沿直線滑臺(tái)2移動(dòng)的勻膠單元，機(jī)架I豎直部分上設(shè)有工件裝夾單元和烘膠器 10，烘膠器10為電熱烘膠器或遠(yuǎn)紅外烘膠器，固定安裝在頭架12和尾架7間的機(jī)架上。工件裝夾單元上方設(shè)有可平行于工件11軸線往復(fù)移動(dòng)的膠倉9，膠倉9設(shè)有高度調(diào)節(jié)裝置，膠倉9下部設(shè)有閥門9-1。勻膠單元包括設(shè)置在直線滑臺(tái)2滑塊上的拖板3，拖板3上設(shè)有兩個(gè)可沿拖板3長(zhǎng)度方向移動(dòng)調(diào)節(jié)的立柱4，立柱4與拖板3上設(shè)置的T型槽通過螺栓組件配合，兩個(gè)立柱4間設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的勻膠輥5，勻膠輥5 —端軸上設(shè)有勻膠輥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件15 ； 工件裝夾單元包括兩個(gè)垂直于機(jī)架I豎直部分設(shè)置的頭架12和尾架7，頭架12和尾架7與機(jī)架I上設(shè)置的T型槽通過螺栓組件配合，頭架12和尾架7之間設(shè)有裝夾工件轉(zhuǎn)軸，裝夾工件轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件14，頭架12或尾架7上設(shè)有膠厚控制卡尺8，膠厚控制卡尺8可沿徑向調(diào)節(jié)。拖板3上設(shè)有用于收集滴落的多余液態(tài)感光膠的收集盤16，收集盤16位于勻膠輥5和工件11之間的下方。勻膠輥5順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，工件11逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 勻膠輥5線速度大于等于工件11線速度，兩者相等時(shí)為最優(yōu)狀態(tài)。兩立柱4之間且位于勻膠輥5上方通過刮刀軸設(shè)有長(zhǎng)度長(zhǎng)于勻膠輥5長(zhǎng)度的刮刀 6，刮刀6前端與立柱4之間設(shè)有使刮刀6前端與勻膠輥5柱面緊密貼合的彈簧13，刮刀6 前高后低，刮刀6后端處于勻膠輥5和工件11之間的上方。勻膠輥5為表面光潔的圓柱體，勻膠輥5表面設(shè)有高疏水性材料層。勻膠輥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件15和工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件14均由伺服電機(jī)、組合軸承座、聯(lián)軸器組成。勻膠輥5順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，工件11逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，勻膠輥5和工件11的線速度相等。本發(fā)明的工作原理是利用液態(tài)感光膠在勻膠輥5表面和工件表面的粘附性差異，將液態(tài)感光膠通過低粘附性勻膠輥5連續(xù)滾涂到高粘附性工件11表面，同時(shí)烘膠器10 將工件11表面粘附的液態(tài)感光膠不斷烘干固化、固結(jié)，一層層地把勻膠輥5表面上及其與工件間間隙的感光膠涂覆到工件11表面上，直至所需厚度。具體實(shí)施時(shí)，直角型機(jī)架I豎直端設(shè)有兩道T型槽，垂直機(jī)架I豎直端固定在機(jī)架 I水平端的電動(dòng)直線滑臺(tái)2，安裝在電動(dòng)直線滑臺(tái)上的勻膠單元，安裝在機(jī)架豎直端的工件裝夾單元、烘膠器10，膠厚控制卡尺8，位于工件裝夾單元上方的膠倉9。勻膠單元包括設(shè)有T型槽的拖板3、雙立柱4、表面材料為聚四氟乙烯且光潔的圓柱形勻膠輥5、軸承組件、勻膠輥驅(qū)動(dòng)單元15、彈簧13、刮刀6、收集盤16，拖板3固定在電動(dòng)直線滑臺(tái)2的滑塊上，雙立柱4通過拖板3上的T型槽和螺栓組件與拖板3垂直相連并可固定在任一間距位置，兩端安裝有軸承組件的勻膠輥5設(shè)置在雙立柱4中部，由伺服電機(jī)、 組合軸承座、聯(lián)軸器組成的勻膠輥驅(qū)動(dòng)單元15固定在立柱4上，其輸出端與勻膠輥5同軸傳動(dòng)連接以驅(qū)動(dòng)勻膠輥5順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，稍長(zhǎng)于勻膠輥5的刮刀6被固定在立柱4上的彈簧 13緊壓在勻膠輥5的柱面上，刮刀長(zhǎng)于勻膠輥I 2cm，用于刮下勻膠輥5上粘附的感光膠并送回到勻膠處，收集盤16固定在拖板3上，用于收集滴落的多余液態(tài)感光膠，勻膠輥5表面和工件11表面間保持5 15 μ m的間隙，便于逐層涂膠。工件裝夾單元包括頭架12、尾架7、工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件14，頭架12和尾架7通過機(jī)架I上的T型槽和螺栓組件與機(jī)架I豎直端垂直相連并可在小于勻膠輥5的長(zhǎng)度范圍內(nèi)固定在任一間距位置，以滿足不同規(guī)格工件的裝夾需求，由伺服電機(jī)、組合軸承座、聯(lián)軸器組成的工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件14固定在頭架12上，其輸出端與工件11同軸傳動(dòng)連接以驅(qū)動(dòng)裝夾在頭架12和尾架7間的工件11逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。烘膠器10為遠(yuǎn)紅外烘膠器，位于在頭架12和尾架7之間，烘膠器長(zhǎng)度大于工件長(zhǎng)度2 3cm,用于烘干工件表面的感光膠層。本實(shí)施例中，膠厚控制卡尺8沿工件11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件徑向固定在尾架7上，卡尺精度I Ii m，可設(shè)定I父層厚度。膠倉9用于儲(chǔ)存液態(tài)感光膠，安裝高度可調(diào)而且可平行于勻膠輥5軸線往復(fù)移動(dòng)， 下部設(shè)有閥門9-1，可調(diào)節(jié)出膠速度，膠倉的出膠口距工件11圓柱面垂直高度I 2cm。本發(fā)明工作方式首先將工件11固定在頭架12和尾架7間并用螺栓組件將頭架 12和尾架7固定在機(jī)架上，然后將長(zhǎng)于工件11為I 2cm的勻膠輥5固定在兩立柱4間并將立柱4用螺栓組件固定在拖板3上，調(diào)節(jié)膠倉9固定高度使出膠口距工件11圓柱面垂直高度1cm，調(diào)節(jié)膠厚控制卡尺8的游標(biāo)設(shè)定膠層厚度，開啟膠倉9下的閥門9-1并使膠倉 9以O(shè). lm/s的速度平行于勻膠輥5軸線往復(fù)移動(dòng)，將液態(tài)感光膠16沿工件11軸線滴到工件11表面，開啟勻膠輥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件15和工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件14使勻膠輥5和工件11均以O(shè). 2m/s的線速度反向旋轉(zhuǎn)滾壓，將液態(tài)感光膠17涂布到工件的圓柱面上，遠(yuǎn)紅外烘膠器 10將附著在工件11表面的感光膠烘干成固態(tài)的感光膠18 ;同時(shí)，電動(dòng)滑臺(tái)2還以5 μ m/s 的速度帶動(dòng)勻膠輥5向后連續(xù)微量進(jìn)給，將工件11表面的感光膠層逐漸增厚，直至膠厚控制卡尺8的游標(biāo)上粘附上感光膠時(shí)即達(dá)到所需的膠層厚度，即可停止后退進(jìn)給，待工件表面的感光膠硬化后取下工件完成勻膠過程。整個(gè)勻膠過程中，刮刀6將勻膠輥5上粘附的液態(tài)感光膠17刮下并送回到工件11表面，保持勻膠輥5表面清潔的同時(shí)減少感光膠的浪費(fèi)。
權(quán)利要求
1.一種圓柱面勻膠裝置，其特征在于包括直角型機(jī)架，機(jī)架水平部分上設(shè)有垂直于機(jī)架豎直部分的直線滑臺(tái)，直線滑臺(tái)上垂直設(shè)有可沿直線滑臺(tái)移動(dòng)的勻膠單元，機(jī)架豎直部分上設(shè)有工件裝夾單元和烘膠器，工件裝夾單元上方設(shè)有可平行于工件軸線往復(fù)移動(dòng)的膠倉；所述勻膠單元包括設(shè)置在直線滑臺(tái)滑塊上的拖板，拖板上設(shè)有勻膠輥，勻膠輥一端軸上設(shè)有勻膠輥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件；所述工件裝夾單元包括兩個(gè)垂直于機(jī)架豎直部分設(shè)置的頭架和尾架，頭架和尾架之間設(shè)有裝夾工件轉(zhuǎn)軸，裝夾工件轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件， 頭架或尾架上設(shè)有膠厚控制卡尺。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圓柱面勻膠裝置，其特征在于兩立柱之間且位于勻膠輥上方通過刮刀軸設(shè)有長(zhǎng)度長(zhǎng)于勻膠輥長(zhǎng)度的刮刀，刮刀前端與立柱之間設(shè)有使刮刀前端與勻膠輥柱面緊密貼合的彈簧，刮刀前高后低，刮刀后端處于勻膠輥和工件之間的上方，刮刀長(zhǎng)于勻膠棍I 2cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的圓柱面勻膠裝置，其特征在于所述拖板上設(shè)有兩個(gè)可沿拖板長(zhǎng)度方向移動(dòng)調(diào)節(jié)的立柱，兩個(gè)立柱間設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的勻膠輥；所述立柱與拖板上設(shè)置的T型槽通過螺栓組件配合，頭架和尾架與機(jī)架上設(shè)置的T型槽通過螺栓組件配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓柱面勻膠裝置，其特征在于所述的直線滑臺(tái)為電動(dòng)直線滑臺(tái)，拖板上設(shè)有用于收集滴落的多余液態(tài)感光膠的收集盤，收集盤位于勻膠輥和工件之間的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓柱面勻膠裝置，其特征在于所述烘膠器為電熱烘膠器或遠(yuǎn)紅外烘膠器，固定安裝在頭架和尾架間的機(jī)架上，烘膠器長(zhǎng)度大于工件長(zhǎng)度2 3cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圓柱面勻膠裝置，其特征在于所述膠厚控制卡尺沿工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件徑向固定在尾架上，膠厚控制卡尺可沿徑向調(diào)節(jié)，卡尺精度I μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圓柱面勻膠裝置，其特征在于所述膠倉設(shè)有高度調(diào)節(jié)裝置， 膠倉下部設(shè)有閥門，膠倉的出膠口距工件外圓柱面垂直高度I 2cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圓柱面勻膠裝置，其特征在于所述勻膠輥為表面光潔的圓柱體，勻膠輥表面設(shè)有高疏水性材料層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圓柱面勻膠裝置，其特征在于所述勻膠輥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件和工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件均由伺服電機(jī)、組合軸承座、聯(lián)軸器組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圓柱面勻膠裝置，其特征在于所述勻膠輥順時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 工件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，勻膠輥線速度大于等于工件線速度，勻膠輥表面和工件表面間保持5 15 μ m的間隙。
全文摘要
一種圓柱面勻膠裝置，包括直角型機(jī)架，機(jī)架水平部分上設(shè)有垂直于機(jī)架豎直部分的直線滑臺(tái)，直線滑臺(tái)上垂直設(shè)有可沿直線滑臺(tái)移動(dòng)的勻膠單元，機(jī)架豎直部分上設(shè)有工件裝夾單元和烘膠器，工件裝夾單元上方設(shè)有膠倉；勻膠單元包括設(shè)置在直線滑臺(tái)滑塊上的拖板，拖板上設(shè)有兩個(gè)立柱，兩個(gè)立柱間設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的勻膠輥，勻膠輥一端軸上設(shè)有勻膠輥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件；工件裝夾單元包括兩個(gè)垂直于機(jī)架豎直部分設(shè)置的頭架和尾架，頭架和尾架之間設(shè)有裝夾工件轉(zhuǎn)軸，裝夾工件轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件，頭架或尾架上設(shè)有膠厚控制卡尺。本發(fā)明可在多種規(guī)格的外圓柱面上高效形成任意厚度特別是大厚度的感光膠涂層，而且不受感光膠的粘度限制，降低感光膠的消耗。
文檔編號(hào)B05C11/02GK102601019SQ20121008395
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者劉偉, 呂珍斌, 明平美, 李瑜, 楊志波 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)