一種脈沖敲擊微球彈跳裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于薄膜涂層制備領(lǐng)域，具體涉及一種脈沖敲擊微球彈跳裝置，用于對(duì)微球表面均勻涂層。
【背景技術(shù)】
[0002]微球的表面涂層在慣性約束聚變實(shí)驗(yàn)研宄中有著廣泛的應(yīng)用。微球彈跳裝置是使微球在鍍膜環(huán)境下作自由隨機(jī)運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)表面均勻涂層的裝置，它的好壞直接關(guān)系到微球涂層的質(zhì)量，微球彈跳技術(shù)已成為微球的表面涂層工藝中的一個(gè)重要組成部分。名稱為“水平振動(dòng)式微球彈跳裝置”的中國(guó)專利(專利號(hào):ZL2004200105824.7)和名稱為“篩網(wǎng)微球彈跳裝置”的中國(guó)專利(專利號(hào):ZL200920315754.0)較好的解決了微球彈跳的問題，通過以上的兩種裝置可以實(shí)現(xiàn)目前我們使用的各種微球表面的均勻涂層。但也顯露出一些不足之處，以上兩種裝置都是基于壓電振動(dòng)技術(shù)，其激勵(lì)源是壓電振動(dòng)，該方式微球在彈跳的過程中，微球與盤體、微球之間不可避免的存在頻繁接觸和碰撞。因而微球涂層表面質(zhì)量會(huì)因彈跳時(shí)間和彈跳幅度的增加而極大的下降。不能滿足有很高的涂層表面質(zhì)量要求的微球涂層的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中微球涂層的表面質(zhì)量的不足，本實(shí)用新型提供一種脈沖敲擊微球彈跳裝置，能夠有效降低微球運(yùn)動(dòng)對(duì)微球涂層表面質(zhì)量造成的不利影響。
[0004]本實(shí)用新型的脈沖敲擊微球彈跳裝置，其特點(diǎn)是:所述的裝置含有脈沖敲擊發(fā)生器和受擊篩網(wǎng)盤組件。脈沖敲擊發(fā)生器包括脈沖敲擊控制器和脈沖敲擊執(zhí)行器，脈沖敲擊控制器提供脈沖周期可調(diào)的電壓脈沖信號(hào)輸送給脈沖敲擊執(zhí)行器，所述的脈沖敲擊執(zhí)行器包括設(shè)置在電磁箱內(nèi)的電磁組件、電磁箱的移動(dòng)機(jī)構(gòu)、底架。所述的電磁箱內(nèi)的電磁組件由對(duì)應(yīng)設(shè)置的固定電磁塊和活動(dòng)電磁塊兩塊電磁體構(gòu)成，固定電磁塊、活動(dòng)電磁塊外圍均纏繞有電磁線圈，固定電磁塊通過焊接點(diǎn)固定在電磁箱殼體內(nèi)壁上。固定電磁塊與活動(dòng)電磁塊之間設(shè)置有彈簧。在固定電磁塊和活動(dòng)電磁塊中心軸線上設(shè)置有敲擊桿，敲擊桿的一端穿過彈簧與活動(dòng)電磁塊的軸向中心固定連接，敲擊桿的另一端依次穿過固定電磁塊上設(shè)置的通孔1、電磁箱上設(shè)置的通孔II伸出到電磁箱以外。敲擊桿頂端粘接有橡膠材質(zhì)的敲擊頭。在電磁箱的中心軸線上設(shè)置有行程調(diào)節(jié)絲桿，行程調(diào)節(jié)絲桿的一端穿過電磁箱上的通孔III與活動(dòng)電磁塊接觸，另一端穿出電磁箱通過行程調(diào)節(jié)螺母固定。
[0005]所述的電磁箱的移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括垂直方向升降機(jī)構(gòu)、水平方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、電磁箱活動(dòng)底座，垂直方向升降機(jī)構(gòu)由垂直方向絲桿和調(diào)節(jié)旋扭和垂直方向?qū)驐U構(gòu)成，垂直方向升降機(jī)構(gòu)固定在電磁箱活動(dòng)底座上，水平方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)由水平方向絲桿和調(diào)節(jié)旋扭和水平方向?qū)驐U構(gòu)成，電磁箱活動(dòng)底座通過水平方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在底架上。
[0006]所述的脈沖敲擊控制器包括有電壓脈沖發(fā)生器、電磁線圈的供電電源、一個(gè)控制繼電器。電壓脈沖發(fā)生器與控制繼電器連接，電磁線圈的供電電源由控制繼電器的常開觸點(diǎn)連接到電磁線圈的兩端。
[0007]所述的受擊篩網(wǎng)盤組件包括篩網(wǎng)盤和敲擊支架，篩網(wǎng)盤含有壓環(huán)、底環(huán)、篩網(wǎng)，將篩網(wǎng)按所需的形狀和尺寸預(yù)先成形并留出足夠的壓合所需的邊緣后，篩網(wǎng)置于壓環(huán)和底環(huán)之間，將壓環(huán)均勻壓住篩網(wǎng)四周的邊緣并完全壓進(jìn)底環(huán)的孔中，由于壓環(huán)、底環(huán)孔徑和篩網(wǎng)厚度的緊密配合，篩網(wǎng)通過壓環(huán)緊固在底環(huán)上構(gòu)成篩網(wǎng)盤，剪去邊上多余邊緣即作成篩網(wǎng)盤。篩網(wǎng)盤通過螺釘穿過在底環(huán)上設(shè)置的底環(huán)通孔扭緊在固定螺孔上，從而固定在敲擊支架上。所述的敲擊支架上端設(shè)置有兩個(gè)螺孔柱、中段設(shè)置有敲擊環(huán)，敲擊支架的中段與敲擊支架底盤之間設(shè)置有均布的支柱。敲擊支架底盤上設(shè)置的通孔與微球鍍膜設(shè)備的樣品底座上的固定螺孔相匹配，通過螺釘穿過通孔扭緊在樣品底座的固定螺孔上，從而固定在微球鍍膜設(shè)備的樣品底座上。
[0008]使用時(shí)，所述的脈沖敲擊執(zhí)行器與受擊篩網(wǎng)盤組件平排放置，敲擊桿正對(duì)敲擊環(huán)，敲擊桿的軸心與敲擊環(huán)的軸心為同軸心設(shè)置。
[0009]所述的敲擊支架中段與敲擊支架底盤之間設(shè)置的支柱為三個(gè)，相鄰兩支柱夾角為120。。
[0010]所述的篩網(wǎng)網(wǎng)孔均布，篩網(wǎng)上的細(xì)絲呈扭曲狀；網(wǎng)孔的尺寸為微球的直徑的55%~65 %，篩網(wǎng)上的細(xì)絲的直徑為微球直徑的20 % ~25 %。
[0011]所述的受擊篩網(wǎng)盤組件旋轉(zhuǎn)時(shí)敲擊頭與敲擊環(huán)之間的間隙小于最大敲擊行程。
[0012]本實(shí)用新型基于脈沖敲擊技術(shù)，脈沖敲擊執(zhí)行器產(chǎn)生敲擊力度和頻率可調(diào)的系列脈沖敲擊作用在裝有微球的受擊篩網(wǎng)盤組件上，由于系列脈沖敲擊的激勵(lì)使微球在篩網(wǎng)盤的小網(wǎng)格之間做周期性的瞬間跳動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)方式有效的減小和基本上避免了微球與盤體、微球之間的接觸和碰撞，將微球表面因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)所造成的機(jī)械損傷降至很低的水平，在不影響涂層均勻性的情況下，極大的提高了微球涂層的表面質(zhì)量。
[0013]本實(shí)用新型中的脈沖敲擊執(zhí)行器的核心部分是置于電磁箱內(nèi)部的一套脈沖敲擊電磁組件，它是由固定電磁塊和活動(dòng)電磁塊兩塊電磁體構(gòu)成，兩個(gè)電磁塊外圍纏繞有電磁線圈，當(dāng)電磁線圈中有電流通過時(shí)，兩塊電磁體產(chǎn)生相吸磁性。固定電磁塊焊接固定在電磁箱殼體內(nèi)壁上，固定電磁塊和活動(dòng)電磁塊之間設(shè)置有彈簧使其保持分開的狀態(tài)，活動(dòng)電磁塊與敲擊桿固定并硬連接從電磁箱的一面伸出，行程調(diào)節(jié)絲桿穿過電磁箱相對(duì)的一面的通孔頂端頂住活動(dòng)電磁塊，用行程調(diào)節(jié)螺母固定。
[0014]固定電磁塊和活動(dòng)電磁塊之間由于彈簧彈力的作用保持分開的狀態(tài)，當(dāng)脈沖敲擊控制器無輸出或輸出為低電壓時(shí)敲擊頭會(huì)一直保持這種狀態(tài)，當(dāng)脈沖敲擊控制器輸出為高電壓時(shí)，兩塊電磁體產(chǎn)生吸合力，帶動(dòng)活動(dòng)塊向固定塊快速吸合運(yùn)動(dòng)，當(dāng)脈沖敲擊控制器再次變?yōu)榈碗妷簳r(shí)，電磁體吸合力消失，在彈簧彈力的作用下，活動(dòng)塊離開固定塊快速?gòu)椈剡\(yùn)動(dòng)，因而在脈沖敲擊控制器輸出高低電壓交替變化時(shí)，活動(dòng)塊便產(chǎn)生交替的往返運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)敲擊頭產(chǎn)生脈沖敲擊動(dòng)作。
[0015]敲擊力度是通過調(diào)節(jié)活動(dòng)電磁塊和固定電磁塊之間的初始距離來調(diào)節(jié)的，活動(dòng)電磁塊設(shè)有限位螺釘限制它在彈簧彈力作用下和固定電磁塊分開的距離，當(dāng)限位螺釘前進(jìn)或后退時(shí)，帶動(dòng)活動(dòng)電磁塊前進(jìn)或后退，從而使彈簧的形變量增加或減小，使彈力發(fā)生相應(yīng)變化，從而改變了敲擊力度。
[0016]電磁箱通過垂直方向升降機(jī)構(gòu)固定在電磁箱活動(dòng)底座上，由垂直方向絲桿和調(diào)節(jié)旋扭和垂直方向?qū)驐U組成的垂直方向升降機(jī)構(gòu)，可將電磁箱在活動(dòng)底座上進(jìn)行升降調(diào)節(jié)。電磁箱活動(dòng)底座通過水平方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在底架上，由水平方向絲桿和調(diào)節(jié)旋扭和水平方向?qū)驐U組成的水平方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可將電磁箱活動(dòng)底座在底架上進(jìn)行左右移動(dòng)調(diào)節(jié)。從而實(shí)現(xiàn)了電磁箱也即是敲擊頭上下、左右2維的調(diào)整，方便裝置的使用。
[0017]受擊篩網(wǎng)盤組件包括篩網(wǎng)盤和敲擊支架兩部分。采用網(wǎng)格狀的篩網(wǎng)作為制作材料，采用壓環(huán)、篩網(wǎng)與底環(huán)的緊密壓合方式，通過成形和固定做成。所用的篩網(wǎng)要求網(wǎng)孔均勻，篩網(wǎng)上的細(xì)絲呈扭曲狀。并根據(jù)所用微球的直徑選擇合適的網(wǎng)孔大小，使其更有效地減小微球與篩網(wǎng)之間的附著力，微球在篩網(wǎng)中也將更容易受擊起跳。實(shí)驗(yàn)和分析計(jì)算表明:網(wǎng)孔的開口尺寸可以粗略的按球的直徑的55% ~65%選擇，細(xì)絲的直徑按微球直徑的20%~25%選擇。同時(shí)由于篩網(wǎng)易于成形，篩網(wǎng)可以彎曲成一定的弧面如球冠形、橢球冠又稱“搖籃”形等多種形狀。進(jìn)一步提高微球的受擊彈跳效果。
[0018]篩網(wǎng)盤通過螺釘固定在敲擊支架上，敲擊支架底部有螺孔可與涂層設(shè)備樣品座相連，設(shè)備樣品座可以旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速均可調(diào)。受擊篩網(wǎng)盤組件在敲擊過程中同時(shí)也保持一定轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)，目的是提高涂層的均勻性。敲擊支架上的中段設(shè)有敲擊環(huán)，這是因?yàn)樵谇脫暨^程中整個(gè)組件是旋轉(zhuǎn)的，而敲擊發(fā)生器是固定不動(dòng)的，敲擊頭敲擊在組件上的觸點(diǎn)在這個(gè)環(huán)面上。工作時(shí)需要預(yù)先調(diào)整好敲擊頭敲擊點(diǎn)與環(huán)面的距離，并在受擊篩網(wǎng)盤組件旋轉(zhuǎn)時(shí)保證敲擊點(diǎn)與環(huán)面的距離一致，為了避免有敲擊不到的情況出現(xiàn)，應(yīng)滿足敲擊頭與敲擊環(huán)之間的間隙始終不大于最大敲擊行程?？赏ㄟ^受擊篩網(wǎng)盤組件的水平調(diào)整和園環(huán)的加工精度的控制以及提高本裝置的最大敲擊行程來滿足要求。
[0019]本實(shí)用新型采用了目前我們所使用的幾乎所有微球都能獲得了較好的彈跳效果的篩網(wǎng)盤，對(duì)使用的場(chǎng)合也無特殊限制。該裝置操作使用簡(jiǎn)單易行，微球放入反彈盤內(nèi)后，不需過多的撥動(dòng)，只需設(shè)定好敲擊間隔時(shí)間和調(diào)整好敲擊點(diǎn)與環(huán)面的距離，并根據(jù)微球的受擊彈跳情況設(shè)定合適的敲擊力度即可實(shí)現(xiàn)較為理想的微球的受擊彈跳效果，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性良好。目前該裝置多用于直徑在100 μm?2mm的各種類型微球的表面涂層的實(shí)驗(yàn)和制備工作中。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的一種脈沖敲擊微球彈跳裝置中的脈沖敲擊執(zhí)行器前視圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型的一種脈沖敲擊微球彈跳裝置中的脈沖敲擊執(zhí)行器后視圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型中的電磁箱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型中的受擊篩網(wǎng)盤組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為圖4中A-A局部俯視圖；
[0025]圖中，1.垂直方向絲桿和調(diào)節(jié)旋扭 2.垂直方向?qū)驐U 3.水平方向絲桿和調(diào)節(jié)旋扭4.水平方向?qū)驐U5.敲擊桿6.電磁箱活動(dòng)底座7.電磁箱 8.底架9.固定電磁塊10.活動(dòng)電磁塊11.敲擊頭12.行程調(diào)節(jié)絲桿13.行程調(diào)節(jié)螺母14.電磁線圈15.焊接點(diǎn)16.彈簧17.通孔I 18.通孔II 19.壓環(huán)20.底環(huán)
21.篩網(wǎng)22.底環(huán)通孔23.固定螺孔24.敲擊環(huán)25.底盤通孔26.通孔III。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述
[0027]實(shí)施例1
[0028]圖1為本實(shí)用新型一種脈沖敲擊微球彈跳裝置中的脈沖敲擊執(zhí)行器前視圖，圖2為本實(shí)用新型一種脈沖敲擊微球彈跳裝置中的脈沖敲擊執(zhí)行器后視圖，圖3為本實(shí)用新型中的電磁箱結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本實(shí)用新型中的受擊篩網(wǎng)盤組件結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為圖4中A-A局部俯視圖。在圖1-圖5