[实用新型]一种用于介电弹性体发电机的柔性电极涂覆装置

说明书

所属技术领域

本实用新型公开了一种用于介电弹性体发电机的柔性电极涂覆装置，属于介电弹性体发电机领域。

背景技术

介电弹性体(Dielectric elastomer，DE)是一种具有电活性的弹性体材料，能够在电场作用下改变形状，将电能转换为机械能；同样，它的逆过程也可以用于发电，将机械能转换为电能。介电弹性体发电的结构类似于三明治，在DE薄膜的上下两表面涂覆一层柔性电极材料，例如碳油、石墨粉、碳纳米管等。但是电极材料的涂覆多为手动刷涂，导致涂覆规格标准性差，涂覆电极表面不均匀，降低了介电弹性体使用的稳定性。为了解决这些问题，需设计一种专门的电极涂覆装置。

发明内容

针对目前介电弹性体电极涂覆所存在的问题，本实用新型提出了一种用于介电弹性体发电机的柔性电极涂覆装置。该涂覆装置主体由底座，膜框架，固定膜框架，移动平台，丝杆，导轨与步进电机组成。其中，膜框架通过角码固定在底座上，固定膜框架通过螺栓固定在膜框架上；丝杆与导轨安装在丝杆底座上，并在其中一端的丝杆底座上连接有步进电机，丝杆底座通过角码固定在底座上，移动平台通过丝杆螺母和直线轴承与丝杆和导轨相连。

所述移动平台由平台、螺旋测微头、刮片组成。螺旋测微头通过其上的法兰与平台相连。刮片与导杆以及刮片固定装置共同构成刮片组，刮片组通过导杆固定在平台上，并且刮片固定装置的底端与螺旋测微头的顶端相连。所述固定膜框架由上框架、下框架与介电弹性体膜组成，并通过螺栓固定。

本实用新型中，将介电弹性体膜通过固定膜框架固定在涂覆装置中心膜框架上；通过螺旋测微头调节刮片与介电弹性体膜的距离，以此来确定电极涂覆的厚度；控制步进电机使刮片左右移动，完成涂覆工作；刮片组与丝杆螺母等结构设计为左右两个，在电极涂覆时，左右两个刮片共同工作，以避免一边涂覆造成膜的变形出现涂覆厚度的偏差。

特色与优势：①采用刮片的形式来代替刷子涂覆，提高了电极涂覆的均匀度；②采用螺旋测微头来移动刮片到膜的距离，提高了电极厚度涂覆的精度，减少了不同电极材料性能对比的误差；③涂膜时，前后刮片同步平行运动，可抵消涂膜时柔性膜的弹性变形，保证涂膜精度。

附图说明

图1是本实用新型柔性电极涂覆装置的结构示意图；

图2是图1中移动平台F的局部放大图；

图3是图1中固定膜框架I的爆炸图。

具体实施方式

如图1所示，涂覆装置主体由底座A，膜框架B，固定膜框架I，移动平台F，丝杆E，导轨G与步进电机H组成。其中，膜框架B通过角码C固定在底座A上，固定膜框架I通过螺栓固定在膜框架B上；丝杆E与导轨G安装在丝杆底座D上，并在其中一端的丝杆底座D上连接有步进电机H，丝杆底座D通过角码C固定在底座A上。移动平台F通过丝杆螺母J和直线轴承K与丝杆E和导轨G相连。

如图2所示，所述移动平台F由平台F1、螺旋测微头F2、刮片F5组成。螺旋测微头F2通过其上的法兰F201与平台F1相连。刮片F5与导杆F6以及刮片固定装置F4共同构成刮片组，刮片组通过导杆F3固定在平台F1上，并且刮片固定装置F4的底端与螺旋测微头F2的顶端相连。如图3所示，所述固定膜框架I由上框架I1、下框架I3与介电弹性体膜I2组成，并通过螺栓固定。

本实用新型中，将介电弹性体膜I2通过固定膜框架I固定在涂覆装置中心膜框架B上；通过螺旋测微头F2调节刮片F5与介电弹性体膜I2的距离，以此来确定电极涂覆的厚度；控制步进电机H使刮片F5左右移动，完成涂覆工作。