本發(fā)明涉及一種鍍膜機(jī)，特別是涉及一種高溫浸漬提拉鍍膜機(jī)。

背景技術(shù)：

目前，在納米材料的研究及應(yīng)用領(lǐng)域中，溶膠 - 凝膠（sol-gel）浸漬提拉法正在被應(yīng)用于光學(xué)器件、半導(dǎo)體、太陽能光伏等領(lǐng)域。作為納米薄膜材料制備的方法之一，溶膠 - 凝膠（sol-gel）浸漬提拉法以其簡單的工藝、低廉的成本優(yōu)勢，被研究者普遍采用。但是，由于這一類設(shè)備在關(guān)鍵的鍍膜環(huán)節(jié)中存在諸多缺點不足，且目前市場上的鍍膜設(shè)備主要有兩類，一類是國外進(jìn)口設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高昂；另一類為國產(chǎn)設(shè)備如鋼線卷繞垂吊式提拉法設(shè)備。又如液壓驅(qū)動方式可以實現(xiàn)直線提拉運(yùn)動，但是功能比較單一，不適應(yīng)現(xiàn)在材料研究工藝多元化的需求。

市場多存在常溫的液相制備納米薄膜設(shè)備，如果納米薄膜生長需要高溫條件熱處理就需要客戶另外購置相應(yīng)的高溫爐。這樣客戶操作起來非常不方便，同時也不能滿足功能樣品成膜過程中對溫度的苛刻需求。

因此，研究一種由自動多參數(shù)控制的高精度的高溫浸漬提拉鍍膜設(shè)備，來提高樣品表面的鍍膜效果，減少人工工時、簡化操作程序的設(shè)備已為急需。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高溫浸漬提拉鍍膜機(jī)，本發(fā)明實現(xiàn)整個提拉鍍膜過程對不同的鍍膜需求的控制，通過全程多項參數(shù)自動控制，可以調(diào)控鍍膜樣品表面納米薄膜的厚度，并且高效完成鍍膜。

高溫浸漬提拉鍍膜機(jī)，所述鍍膜機(jī)包括提拉執(zhí)行機(jī)構(gòu)、載樣卡具機(jī)構(gòu)、參數(shù)控制系統(tǒng)；提拉執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括有主機(jī)執(zhí)行部分，包括驅(qū)動電機(jī)以及自動多參數(shù)控制系統(tǒng)，步進(jìn)電機(jī)通過定位件固定在立板上，聯(lián)軸器連接繞絲軸，提拉執(zhí)行機(jī)構(gòu)與驅(qū)動電機(jī)相連；載樣卡具機(jī)構(gòu)一端與提拉執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，另一端與待鍍膜的樣品相連；自動多參數(shù)控制系統(tǒng)與提拉執(zhí)行裝置中步進(jìn)電機(jī)相連；自動多參數(shù)控制系統(tǒng)安裝在提拉執(zhí)行機(jī)構(gòu)下面控制箱內(nèi)，與步進(jìn)電機(jī)相連接，其核心為PLC可編程控制器、通過觸摸屏操作設(shè)置多項參數(shù)，包括上升速度、下降速度、浸漬時間、烘烤時間、不同次數(shù)的間隔時間、提拉次數(shù)；攬絲末端連接載樣卡具，高溫爐體由智能溫度控制器控制，測溫采用熱電偶，高溫浸漬提拉鍍膜設(shè)備包括載樣卡具、樣品取放裝置、料杯取放裝置、高溫爐、框架臺板；載樣卡具上端掛鉤連接提拉攬絲，下端卡具裝卡樣品，樣品取放裝置光軸B固定在框架臺板B上端面，穿過石英管上端蓋后與導(dǎo)向保護(hù)套緊固，石英管上端蓋順著光軸B軸向方向上下滑動，封蓋放置于石英管上端蓋內(nèi)口處，封堵石英管上端口；料杯取放裝置光軸A固定在框架臺板C上，上端固定石英管下端蓋，封管底蓋順著光軸B軸向上下滑動，上端面中心放置料杯防損架、料杯；高溫爐體與控溫系統(tǒng)為分體式構(gòu)造，上端為高溫爐體，下端為控溫系統(tǒng)，通過連接板架連接，爐襯使用真空成型高純氧化鋁聚輕材料，控制系統(tǒng)面板配有智能溫度控制器、控制電源開關(guān)、主加熱工作/停止按鈕、輸出指示燈；框架臺板整體共四層，為落地式安裝，主體立柱采用不銹鋼管。

所述的高溫浸漬提拉鍍膜機(jī)，所述載樣卡具裝置垂直穿過石英管，在石英管內(nèi)上下移動帶動樣品。

所述的高溫浸漬提拉鍍膜機(jī)，所述高溫爐采用電阻絲為加熱元件，加熱元件均勻的分布在爐體內(nèi)。

所述的高溫浸漬提拉鍍膜機(jī)，所述臺板采用表面噴塑工藝處理的冷軋鋼板。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：

本發(fā)明鍍膜流程中的下降速度、浸漬時間、上升速度、烘烤時間、不同次數(shù)的間隔時間、提拉次數(shù)、鍍膜流程中各個參數(shù)均連續(xù)可調(diào)，實現(xiàn)整個提拉鍍膜過程對不同的鍍膜需求的控制，通過全程多項參數(shù)自動控制，可以調(diào)控鍍膜樣品表面納米薄膜的厚度，并且高效快速地一次性實現(xiàn)樣品在高溫場內(nèi)液相成膜后完成熱處理（燒結(jié)）工序。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡潔大方，維護(hù)簡單，方便客戶，簡化操作流程，提高效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整機(jī)外形結(jié)構(gòu)正面視圖；

圖2 為本發(fā)明的提拉執(zhí)行裝置正面視圖；

圖3 為本發(fā)明的料杯取放裝置正面視圖；

圖4為本發(fā)明的載樣卡具部分正面視圖；

圖5為本發(fā)明的樣品的取放裝置正面視圖。

圖中部件：101-提拉執(zhí)行裝置，102-自動多參數(shù)控制系統(tǒng)，103- 臺板A，104-樣品取放裝置，105-臺板B， 106-立柱，107-高溫爐體，108-料杯取放裝置，109-臺板C，110-高溫爐精確控制系統(tǒng)，111-臺板D，112-橡膠地腳 ，201-步進(jìn)電機(jī)，202聯(lián)軸器，203-定位件，204-立板，205-觸摸屏，206-控制箱，207-固定軸輪， 208-排線器，209-繞絲軸，210-手輪，211-提拉攬絲，212-支腳，301-石英管，302-防損架，303-料杯， 304-石英管下端蓋，305-封管底蓋，306-頂桿，307-光軸A，401-掛鉤，402-連桿，403-主體，404-鎖緊螺釘，405-定位板，406-樣品卡具，501-導(dǎo)向保護(hù)套，502-光軸B，503-封蓋，504-石英管上端蓋。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)組成：

提拉執(zhí)行部分：步進(jìn)電機(jī)通過定位件固定在立板上，所述通過聯(lián)軸器帶動繞絲軸原位旋轉(zhuǎn)，并通過排線裝置將提拉攬絲均勻的纏繞在繞絲軸上，繞絲軸纏繞提拉攬絲經(jīng)過固定軸輪帶動載樣卡具垂直上下穩(wěn)定移動。

自動多參數(shù)控制系統(tǒng)：所述安裝在提拉執(zhí)行機(jī)構(gòu)下面控制箱內(nèi)。所述與步進(jìn)電機(jī)相連接。所述核心為PLC可編程控制器、通過觸摸屏操作設(shè)置多項參數(shù)，所述包括下降速度、浸漬時間、上升速度、烘烤時間、不同次數(shù)的間隔時間、提拉次數(shù)。所述系統(tǒng)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)帶動繞絲軸旋轉(zhuǎn)。所述提拉攬絲末端連接載樣卡具，實現(xiàn)樣品按照程序設(shè)定穩(wěn)定垂直方式在石英管內(nèi)上下移動。

載樣卡具：所述上端連接提拉攬絲，所述下端裝卡樣品，所述垂直穿過石英管，所述可在石英管內(nèi)上下移動。

樣品取放裝置：光軸B固定在框架臺板B上端面，所述穿過石英管上端蓋后，與導(dǎo)向保護(hù)套緊固。石英管上端蓋可順著光軸B軸向上下滑動，所述件設(shè)置有通氣接頭，方便接通保護(hù)氣體。封蓋放置于石英管上端蓋內(nèi)口處，封堵石英管上端口，防止石英管內(nèi)溫度大幅波動，所述部件在載樣卡具提升過程中可隨其一同上升，且隨載樣卡具一同下降并自動停留在石英管上端蓋內(nèi)口處。

料杯取放裝置：光軸A固定在框架臺板C上，所述上端固定石英管下端蓋。封管底蓋可順著光軸A軸向上下滑動，所述上端可放置料杯防損架、料杯，所述通過頂桿定位。實現(xiàn)取放料杯。石英管上下端蓋部位均設(shè)有通氣接頭，實現(xiàn)針對不同的工藝通不同的保護(hù)氣體。

高溫爐部分：高溫爐體與控溫系統(tǒng)為分體式構(gòu)造，上端為高溫爐體，下端為控溫系統(tǒng)，所述通過連接板架連接。爐襯使用真空成型高純氧化鋁聚輕材料，采用電阻絲為加熱元件。加熱元件均勻的分布在爐體內(nèi)，有效的保證了溫場的均勻性。測溫采用性能穩(wěn)定、長壽命的“K“型熱電偶，以提高控溫的精準(zhǔn)性?？刂葡到y(tǒng)面板配有智能溫度控制器、控制電源開關(guān)、主加熱工作/停止按鈕輸出指示燈，方便隨時觀察控制本系統(tǒng)的工作狀態(tài)。智能溫度控制器控制高溫爐體內(nèi)加熱部件實現(xiàn)加熱控溫，可在室溫至800℃精確控制，高溫爐體高溫區(qū)域控溫精度達(dá)±1℃。石英玻璃管慣穿于爐體中間做為爐膛，石英管通過高溫爐體中心區(qū)域，下端連接石英管下端蓋。組裝好的高溫爐可通過框架后部直接推入安裝。石英管上端為上下樣品區(qū)域，下端為料杯取送區(qū)。

框架臺板部分：整體共分四層為落地式安裝。主體立柱均采用不銹鋼管，臺板均采用表面噴塑工藝處理的冷軋鋼板。外觀結(jié)構(gòu)簡潔大方，方便客戶多角度操作。

實施例1：

圖1至圖5詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實施的高溫浸漬提拉鍍膜設(shè)備。如圖1所示，本實施例提供的高溫浸漬提拉鍍膜設(shè)備整體為落地式多層框架組合水平結(jié)構(gòu)。最上一層臺板A 103上面安裝有多參數(shù)控制系統(tǒng)102，其中包括PLC可編程控制器、觸摸屏205、電路系統(tǒng)等。所述上端連接提拉執(zhí)行裝置見圖2，其中包括步進(jìn)電機(jī)201,、聯(lián)軸器202、定位件203、立板204、固定軸輪207、排線器208、繞絲軸209、手輪210等。所述中通過提拉攬絲211一端連接繞絲軸209另一端穿過封蓋503中孔后連接如圖4載樣卡具上端掛鉤401，所述另一端通過連桿402連接主體403，所述連接樣品卡具406，所述通過鎖緊螺釘404與主體403下端定位板405鎖緊。樣品卡具406根據(jù)實際樣品形狀可換成特定形狀。所述樣品卡具穿過臺板A 103上的中孔進(jìn)入到圖5樣品取放樣裝置中，所述裝置通過光軸502下端與臺板B 105鎖緊連接。載樣卡具406通過導(dǎo)向保護(hù)套501，停留在導(dǎo)向保護(hù)套501下端，通過手動操作樣品卡具406、鎖緊螺釘404完成取放樣品。所述完成后進(jìn)入石英管上端蓋504進(jìn)入石英管301中。圖3料杯取放裝置108中光軸A 307下端與臺板C 109上端連接，所述一端穿過封管底蓋305后與石英管下端蓋304鎖緊。封管底蓋305可順光軸B 502軸向上下移動，所述由頂桿306確定打開關(guān)閉狀態(tài)。石英管下端蓋304與石英管301下端相連接，石英管301穿過高溫爐體107后上端口與石英管上端蓋504相連接。高溫爐控制系統(tǒng)110安裝在臺板D 111上端面，所述通過連接板與高溫爐體后面鎖緊定位。臺板D 111下端面與四件橡膠地腳112連接，方便調(diào)整設(shè)備水平。各臺板間均有立柱106連接，由螺栓鎖緊固定。

如圖2所示提拉執(zhí)行裝置中步進(jìn)電機(jī)201通過定位件203固定在立板204上，所述通過聯(lián)軸器202與繞絲軸209連接，步進(jìn)電機(jī)201帶動繞絲軸209原位轉(zhuǎn)動，所述纏繞一端緊固在繞絲軸209上的提拉攬絲211，所述經(jīng)固定輪軸207變向后帶動另一端連接的載樣卡具圖4，依照立板204下端連接的多參數(shù)控制系統(tǒng)發(fā)出的指令自動運(yùn)行。

其中，該自動多參數(shù)控制系統(tǒng)采用PLC實現(xiàn)對鍍膜流程中的下降速度、浸漬時間、提拉速度、烘烤時間、鍍膜次數(shù)、不同次數(shù)的間隔時間這些這些參數(shù)均可自動精密控制，且各參數(shù)連續(xù)可調(diào)，有利于實現(xiàn)整個鍍膜過程的全自動運(yùn)行，節(jié)省人力工時，極大的提高工作效率。其中多參數(shù)控制系統(tǒng)102與高溫爐精確控制系統(tǒng)110均封裝在金屬外殼中，并且遠(yuǎn)離發(fā)熱源，防止化學(xué)氣氛對各個部件的腐蝕，有效保護(hù)各個部件，提高使用壽命。

如圖3所示料杯取放裝置中光軸A 307下端固定于臺板A 111上端，所述另一端穿過封管底蓋305后固定在石英管下端蓋304下端面。封管底蓋305上端面安裝防損架302，所述件內(nèi)可放置料杯。封管底蓋305經(jīng)光軸A 307軸向上下移動，上升與石英管下端面重合，并用頂桿306鎖緊為工作狀態(tài)，移除頂桿306，下降到臺板D 111的上端面，為打開狀態(tài)實現(xiàn)取放料杯功能。石英管下端蓋304設(shè)有通氣接頭，可根據(jù)工藝需求連通不同的保護(hù)氣體。

如圖4所示載樣卡具由上端掛鉤401一端連接提拉攬絲211，所述另一端與連桿402固定，所述另一端連接主體403，所述下端面連接定位板405，樣品卡具406由鎖緊螺釘404固定在定位板405上，樣品卡具406可根據(jù)實際樣品形狀選配。

如圖5所示為樣品取放裝置由光軸B 502固定在框架臺板B 105上端面，所述穿過石英管上端蓋504后，所述與導(dǎo)向保護(hù)套501下端緊固，石英管上端蓋504可順著光軸B 502軸向上下滑動，所述件設(shè)置有排氣接頭，方便排出保護(hù)氣體。封蓋503放置于石英管上端蓋504內(nèi)口處，封堵石英管301上端口，防止所述件內(nèi)溫度大幅波動。所述部件在載樣卡具部分圖3提升過程中可隨其一同上升，且隨所述一同下降并自動停留在石英管上端蓋504內(nèi)口處，實現(xiàn)自動開關(guān)石英管301上端口。

以下對高溫浸漬提拉鍍膜設(shè)備的安裝方法進(jìn)行說明，本發(fā)明提供的高溫浸漬提拉鍍膜設(shè)備的安裝方法如下：

提拉執(zhí)行裝置固定在內(nèi)部安裝多參數(shù)控制系統(tǒng)金屬殼體上，多參數(shù)控制系統(tǒng)殼體通過立柱固定于臺板A上端。提拉攬絲一端連接提拉執(zhí)行裝置內(nèi)繞絲軸上，另一端連接載樣卡具。臺板A下端通過立柱與臺板B連接，臺板B上端連接上下樣裝置。臺板B與臺板C通過立柱連接，臺板C上端面連接料杯取放裝置。臺板C與臺板D通過立柱連接。高溫爐體與精確控溫系統(tǒng)通過連接板固定，安裝于臺板D上端面，石英管穿過高溫爐體，其上端固定于上下樣裝置中石英管上端蓋下面，下端固定于料杯取放裝置中石英管下端蓋上面。臺板D下端安裝4件橡膠地腳。以確保設(shè)備整體的穩(wěn)固性與水平放置。

鍍膜的具體步驟如下：

（1）開啟多參數(shù)控制系統(tǒng)設(shè)備電源，系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，在觸摸屏上進(jìn)行控制操作；

（2）首先裝卡樣品，鍍膜溶液裝入料杯放入封管底蓋上防損架內(nèi)，通過頂桿將料杯固定于石英管下端。然后進(jìn)入手動控制界面，按下“上升”或“下降”按鍵，調(diào)整待鍍膜樣品到樣品的起始位置，即料杯內(nèi)鍍膜溶液面上表面。也可在不打開主機(jī)電源的情況下，通過提拉執(zhí)行裝置上的手輪預(yù)先手動調(diào)整樣品的初始位置；

（3）在觸摸屏上的參數(shù)設(shè)置界面進(jìn)行鍍膜程序的參數(shù)設(shè)置，編制自動鍍膜程序；

（4）打開高溫爐電源，通過智能溫度控制器設(shè)置自動運(yùn)行參數(shù)，按運(yùn)行鍵；

（5）鍍膜程序設(shè)置完成后，進(jìn)入自動運(yùn)行界面，啟動“運(yùn)行”鍵，樣品按照設(shè)定程序自動運(yùn)行，完成鍍膜工藝的下降、浸漬、上升、烘烤、下降等相關(guān)過程，且鍍膜過程進(jìn)行時，各個參數(shù)的實際運(yùn)行實時數(shù)值顯示在自動運(yùn)行的界面上。整個鍍膜過程完成后，鍍膜樣品回到起始位置。樣品冷卻后需手動控制取出樣品；

（6）此時鍍膜樣品表面已經(jīng)形成一層鍍膜材料，且可通過各個參數(shù)的調(diào)節(jié)控制，調(diào)控樣品表面的所鍍膜層的厚度。

然而應(yīng)該認(rèn)識到，本發(fā)明并不以此為限，樣品卡具、垂直提拉攬絲、鍍膜步驟還可以以其他方式和數(shù)量出現(xiàn)，只要能夠?qū)⒈景l(fā)明的提拉鍍膜效果提高即可。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變形而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變形屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動在內(nèi)。