石墨烯挤压机构的制作方法

文档序号:18467684发布日期:2019-08-17 02:48阅读:213来源:国知局
石墨烯挤压机构的制作方法

本发明涉及成型设备技术领域,尤其是涉及一种石墨烯挤压机构。



背景技术:

一直以来,手机散热依赖于手机的由金属材料制成的背壳进行散热,无法像pc(个人计算机,英文全称:personalcomputer)或笔记本那样加装风扇散热,此外,由于手机金属背壳的散热面积较小,并且金属材料制成的手机壳的散热性能也是固定的,这些因素均大大影响了手机散热的能力。石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单碳原子片状材料,由一系列按蜂窝状晶格排列的碳原子组成,能够快速扩散热量,不会因为温度升高而出现传统锂电池发热、发烫或起火的问题。

相关技术中通过挤压机构将石墨烯纸挤压成石墨烯褶皱体,而相关技术中的挤压机构挤压出的石墨烯褶皱体密度一致性较差,影响散热效果。



技术实现要素:

本发明第一方面提供一种石墨烯挤压机构,以缓解相关技术中挤压机构挤压出的石墨烯褶皱体密度一致性较差,影响散热效果的技术问题。

本发明提供的石墨烯挤压机构包括:驱动组件、传动组件、支撑组件和成型组件,所述成型组件包括多个成型件;

多个所述成型件沿所述支撑组件的周向分布围成成型区域,所述驱动组件与所述传动组件传动连接,所述传动组件分别与多个所述成型件传动连接,所述驱动组件用于通过所述传动组件带动多个所述成型件同时挤压或松开石墨烯。

进一步的,所述成型件包括插板,多个所述插板沿所述支撑组件的周向分布,并均与所述传动组件可拆卸连接。

进一步的,所述插板的数量为四个,四个所述插板沿所述支撑组件的周向设置并围成矩形成型区域。

进一步的,所述传动组件包括卡盘基座和传动件,所述传动件的数量与所述成型件的数量相等,多个所述传动件与多个所述成型件一一对应地连接;

所述驱动组件与所述卡盘基座传动连接,所述卡盘基座与多个所述传动件传动连接,所述驱动组件通过所述卡盘基座和多个所述传动件带动多个所述成型件同时挤压或松开石墨烯。

进一步的,所述卡盘基座设有与所述传动件数量相同的导向槽,多个所述传动件与多个所述导向槽一一对应地滑动配合。

进一步的,所述石墨烯挤压机构包括导向组件,所述导向组件分别与所述支撑组件和所述传动件连接。

进一步的,所述导向组件包括导轨和滑块,所述导轨安装于所述支撑组件,所述滑块安装于所述传动件,所述滑块与所述导轨滑动配合。

进一步的,所述支撑组件包括安装板和承重块,所述承重块安装于所述安装板,所述插板与所述承重块的上端面滑动配合。

进一步的,所述驱动组件包括伺服电机,所述伺服电机的驱动轴与所述卡盘基座传动连接。

进一步的,所述伺服电机的驱动轴通过联轴器与传动轴传动连接,所述传动轴与所述卡盘基座传动连接。

本发明提供的石墨烯挤压机构包括:驱动组件、传动组件、支撑组件和成型组件,成型组件包括多个成型件;多个成型件沿支撑组件的周向分布围成成型区域,驱动组件与传动组件传动连接,传动组件分别与多个成型件传动连接,驱动组件用于通过传动组件带动多个成型件同时挤压或松开石墨烯。使用本发明提供的石墨烯挤压机构挤压石墨烯时,将石墨烯放置于支撑组件上,并使石墨烯位于成型区域内;驱动组件通过传动组件驱动多个成型件同时向靠近石墨烯的方向运动,对石墨烯进行挤压;完成挤压后,驱动组件通过传动组件驱动多个成型件同时向远离石墨烯的方向运动,将挤压后的石墨烯松开。

与相关技术相比,本发明提供的石墨烯挤压机构在挤压过程中同时驱动多个成型件对石墨烯进行挤压,使被挤压的石墨烯的各侧边受力均匀,提高挤压成型后石墨烯密度分布的均匀性,提高了石墨烯均匀导热的性能,从而提高了散热效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的石墨烯挤压机构的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的石墨烯挤压机构的卡盘基座的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的石墨烯挤压机构的传动件与安装板的配合示意图。

图标:110-伺服电机;120-电机座;130-联轴器;140-轴承座;200-传动组件;210-卡盘基座;211-导向槽;220-传动件;221-第一连接板;222-第二连接板;223-连接杆;300-支撑组件;310-安装板;311-通槽;320-承重块;410-插板;500-导向组件;510-导轨;520-滑块。

具体实施方式

如图1所示,本发明实施例提供的石墨烯挤压机构包括:驱动组件、传动组件200、支撑组件300和成型组件,成型组件包括多个成型件;

多个成型件沿支撑组件300的周向分布围成成型区域,驱动组件与传动组件200传动连接,传动组件200分别与多个成型件传动连接,驱动组件用于通过传动组件200带动多个成型件同时挤压或松开石墨烯。

具体的,传动组件200设于支撑组件300的下方,驱动组件位于传动组件200的下方并与传动组件200传动连接;多个成型件均设于支撑组件300的上方,并从支撑组件300的边缘处与传动组件200传动连接。支撑组件300的上端面用于承载石墨烯,驱动组件通过传动组件200驱动多个成型件同时向靠近或远离支撑组件300中心的方向运动,从而同时挤压或松开置于支撑组件300上的石墨烯。

一些实施方式中,成型件包括挤压块,挤压块具有挤压面,多个挤压块均与传动组件200传动连接,且挤压面均与支撑组件300的中心相对,多个挤压块的挤压面围成成型区域,挤压块通过挤压面与石墨烯接触,对石墨烯的侧壁产生挤压力。

另一些实施方式中,成型件包括插板410,多个插板410沿支撑组件300的周向分布,并均与传动组件200可拆卸连接。

多个插板410均沿水平方向设置,并均通过螺栓与传动组件200连接,各个插板410的相互相对的平面为挤压面,多个插板410的挤压面围成成型区域,传动组件200同时带动多个插板410向靠近或远离成型区域的中心运动,多个插板410配合挤压或松开位于成型区域的石墨烯;多个插板410均通过螺栓与传动组件200连接,可根据需要挤压成型后的石墨烯的厚度选择合适厚度的插板410安装于传动组件200,满足不同的挤压要求。

一些实施方式中,插板410的数量为三个、四个或五个等,本实施例中插板410的数量为四个,四个插板410沿支撑组件300的周向设置并围成矩形成型区域。

如图1所示,四个插板410均沿水平方向设置,并均通过螺栓与传动组件200连接。四个插板410分别为第一插板、第二插板、第三插板和第四插板,第一插板、第二插板、第三插板和第四插板沿支撑组件300的周向依次首尾相对设置,从而围成呈矩形的成型区域。传动组件200带动第一插板和第三插板沿第一方向直线运动,第二插板和第四插板沿第二方向直线运动,第一方向与第二方向相互垂直。第一插板的挤压面和第二插板的挤压面与第一方向之间呈锐角设置,第二插板的挤压面与第四插板的挤压面与第二方向之间呈锐角设置。向成型区域内放置石墨烯时,每个插板410相对成型区域向右运动,传动组件200同时带动第一插板、第二插板、第三插板和第四插板向沿对应的方向向相互远离的方向运动,将石墨烯放置在成型区域后,传动组件200同时带动第一插板、第二插板、第三插板和第四插板沿对应的方向向相互靠近的方向运动,同时对石墨烯的侧边进行挤压,使挤压成型后的石墨烯的横截面呈矩形。

进一步的,插板410由合金材料制成,合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质,具有很好的常温机械性能和耐磨性,从而延长石墨烯挤压设备的使用寿命。

进一步的,传动组件200包括卡盘基座210和传动件220,传动件220的数量与成型件的数量相等,多个传动件220与多个成型件一一对应地连接;

驱动组件与卡盘基座210传动连接,卡盘基座210与多个传动件220传动连接,驱动组件通过卡盘基座210和多个传动件220带动多个成型件同时挤压或松开石墨烯。

如图2所示,卡盘基座210具有四个传动部,四个传动部沿卡盘基座210的周向均匀分布。传动件220的数量为四个,四个传动件220与四个传动部一一对应地滑动连接,四个插板410与四个传动件220一一对应地连接。驱动组件与卡盘基座210传动连接,驱动组件用于驱动卡盘基座210绕卡盘基座210的轴线转动。向成型区域放置石墨烯时,俯视卡盘基座210,驱动组件驱动卡盘基座210绕卡盘基座210的轴线逆时针方向转动,卡盘基座210通过传动件220带动四个插板410均向远离成型区域中心的方向运动,石墨烯被放置于成型区域后,驱动组件驱动卡盘绕卡盘的轴线顺时针转动,卡盘基座210通过传动件220带动四个插板410均向靠近成型区域中心的方向运动,使四个插板410同时挤压石墨烯。通过卡盘基座210带动四个插板410同步运动,提高挤压的一致性,从而提高挤压成型的石墨烯密度的一致性,进而提高石墨烯的导热性能。

一些实施方式中,每个传动部上均设有第一限位槽,第一限位槽设于传动部的中部,多个第一限位槽均自靠近卡盘基座210轴线的一端向远离卡盘基座210轴线的一端,沿卡盘基座210的周向向同一方向倾斜,每个第一限位槽均呈弧形,且向与倾斜方向相反的方向凸出。传动件220上设有与第一限位槽滑动配合的限位凸起,限位凸起位于第一限位槽内,并与第一限位槽的两个侧壁接触。卡盘基座210顺时针转动时,第一限位槽的一个侧壁通过限位凸起推动传动件220移动,卡盘基座210逆时针转动时,第一限位槽的另一侧壁通过限位凸起推动传动件220移动,卡盘基座210转动的过程中,限位凸起同时在第一限位槽内滑动。通过第一限位槽的侧壁推动限位凸起带动传动件220和插板410运动,避免改变卡盘基座210的转动方向时影响对四个插板410驱动的一致性,从而使四个插板410对石墨烯的作用力不一致,此外,限位凸起与第一限位槽滑动配合,提高传动件220和插板410运动的稳定性。

另一些实施方式中,卡盘基座210设有与传动件220数量相同的导向槽211,多个传动件220与多个导向槽211一一对应地滑动配合。

如图2所示,每个传动部上均设有导向槽211,导向槽211设于传动部的中部,多个导向槽211均自靠近卡盘基座210轴线的一端向远离卡盘基座210轴线的一端,沿卡盘基座210的周向向同一方向倾斜,每个导向槽211均呈弧形,且向与倾斜方向相反的方向凸出。传动件220设有导向轮,导向轮的轴线沿竖直方向设置,导向轮的直径等于导向槽211的宽度。导向轮安装于传动部的下端,并位于导向槽211内,导向槽211的侧壁与导向轮的外周面接触。卡盘基座210转动的过程中,导向轮同时在第一限位槽内滚动。通过导向槽211的侧壁推动导向轮带动传动件220和插板410运动,避免改变卡盘基座210的转动方向时影响对四个插板410驱动的一致性,从而使四个插板410对石墨烯的作用力不一致,此外,导向轮与导向槽211滑动配合,提高传动件220和插板410运动的稳定性。

进一步的,石墨烯挤压机构包括导向组件500,导向组件500分别与支撑组件300和传动件220连接。导向组件500对传动件220和插板410的运动起到导向作用,提高传动件220和插板410运动的稳定性。

一些实施方式中,导向组件500包括导向块,每个传动件220上均安装有导向块,支撑组件300上设有四个第二限位槽,四个第二限位槽的长度方向与四个传动件220的运动方向一一对应,导向块位于对应的第二限位槽内,并与第二限位滑动配合。传动件220移动的过程中,导向块沿第二限位槽的侧壁滑动,提高传动件220和插板410运动的稳定性。

另一些实施方式中,导向组件500包括导轨510和滑块520,导轨510安装于支撑组件300,滑块520安装于传动件220,滑块520与导轨510滑动配合。

如图1所示,导向组件500的数量为四个,每个传动件220均通过一个导向组件500与支撑组件300传动连接,具体的,导轨510固定安装于支撑组件300的与传动件220相对的端面,导轨510的延伸方向与对应的传动件220的运动方向相同,滑块520通过螺钉安装于传动件220的与导轨510相对的端面,并与导轨510滑动配合。传动件220运动过程中,滑块520沿导轨510的延伸方向滑动,对传动件220运动起到导向作用,并提高传动件220和插板410运动的稳定性。

进一步的,支撑组件300包括安装板310和承重块320,承重块320安装于安装板310,插板410与承重块320的上端面滑动配合。

安装板310和承重块320均沿水平方向设置,安装板310的水平截面和承重块320的水平截面均呈正方形,如图3所示,承重块320的水平截面的面积小于安装板310的水平截面的面积。承重块320的中心与安装板310的中心相对,且承重块320通过螺栓安装于安装板310的上端面,四个插板410均位于承重块320的上方。安装板310的每个边缘处均安装有导轨510,导轨510的延伸方向与对应的边缘的长度方向平行。传动件220包括第一连接板221和第二连接板222,第一连接板221与第二连接板222相互平行设置。第一连接板221位于安装板310的上方,第一连接板221的上端面通过螺栓与插板410连接,第一连接板221的下端面通过螺钉安装有与导轨510配合的滑块520。第二连接板222位于安装板310的下方,第二连接板222的下端面安装有导向轮。第一连接板221与第二连接板222通过四根连接杆223连接,四根连接杆223位于四角区域,并均沿竖直方向设置。安装板310上设有四个通槽311,四个通槽311的长度方向与四根导轨510的长度方向一一对应地相同,每个通槽311位于对应的导轨510与承重块320之间。四个传动件220与四个通槽311一一对应地配合,具体的,在传动件220的四根连接杆223中,其中两根连接杆223穿过通槽311,另外两根连接杆223位于导轨510的背离承重块320的一侧。安装板310对承重块320起到支撑作用,承重块320对石墨烯起到支撑作用,各个传动件220与安装板310的上述配合方式,实现传动运动的同时减小占用空间。

一些实施方式中,驱动组件包括旋转气缸、旋转液压缸或伺服电机110等,本实施中,驱动组件包括伺服电机110,伺服电机110的驱动轴与卡盘基座210传动连接。

如图1所示,安装板310的下方设有电机座120,伺服电机110位于电机座120的下方,通过螺栓安装于电机座120,伺服电机110的驱动轴通过联轴器130与传动轴连接,传动轴与卡盘基座210固定连接。传动轴通过轴承与轴承座140转动连接,轴承座140安装于对应的机架上。伺服电机110通过传动轴带动卡盘基座210绕卡盘基座210的轴线转动,使卡盘基座210带动四个插板410同时运动,伺服电机110可实现速度的实时调整,挤压石墨烯的过程中,从快速到慢速逐渐递减,使挤压出的四方体更加均匀,密度一致性更好。

本发明实施例第二方面提供一种石墨烯褶皱体成型设备,以缓解相关技术中挤压机构挤压出的石墨烯褶皱体密度一致性较差,影响散热效果的技术问题。

本发明实施例提供的石墨烯褶皱体成型设备,包括:上压机构和上述的石墨烯挤压机构。

上压机构设于石墨烯挤压机构的上方,上压机构包括压块和气缸,气缸与压块传动连接,气缸用于驱动压块沿竖直方向向靠近或远离石墨烯挤压机构中承重块320的方向运动,挤压过程中,四个插板410与压块和承重块320配合将石墨烯挤压成四方体状。

本发明实施例提供的石墨烯挤压机构包括:驱动组件、传动组件200、支撑组件300和成型组件,成型组件包括多个成型件;多个成型件沿支撑组件300的周向分布,围成成型区域,驱动组件与传动组件200传动连接,传动组件200分别与多个成型件传动连接,驱动组件用于通过传动组件200带动多个成型件同时挤压或松开石墨烯。使用本发明实施例提供的石墨烯挤压机构挤压石墨烯时,将石墨烯放置于支撑组件300上,并使石墨烯位于成型区域内;驱动组件通过传动组件200驱动多个成型件同时向靠近石墨烯的方向运动,对石墨烯进行挤压;完成挤压后,驱动组件通过传动组件200驱动多个成型件同时向远离石墨烯的方向运动,将挤压后的石墨烯松开。

与相关技术相比,本发明实施例提供的石墨烯挤压机构在挤压过程中同时驱动多个成型件对石墨烯进行挤压,使被挤压的石墨烯的各侧边受力均匀,提高挤压成型后石墨烯密度分布的均匀性,提高了石墨烯的均匀导热性能,从而提高了散热效果。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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