专利名称：一种圆柱面匀胶装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种圆柱面匀胶装置。
背景技术：
应用实践表明，轴类零件外圆柱面上的微细结构对提升零件的使用性能作用明显。例如，汽缸头、轴承滚柱上的微细凹坑、凹槽能够存储润滑液、容纳磨屑、减少表面吸附力，从而减小摩擦、避免表面粘附、增强换热通道的传热性能；外圆柱面上具有微印刷电路的电枢相比传统电枢，能大幅降低电枢的转动惯量，从而降低电机惯性，减少电机换向时间，大幅提升电机的精度。电解和电铸以其加工效率高，结构图形不受限制等优势成为这些表面微细结构的重要加工方法之一，但是采用电解或电铸的方法须首先在工件的外圆柱面上形成一层与工件紧密贴合的屏蔽膜以屏蔽掉非加工区域。目前，外圆柱面上的屏蔽膜主要是通过贴膜或涂布感光胶后光刻的方法形成。贴膜是将制作好的绝缘软膜贴在柱面上以形成屏蔽膜，这种方法在屏蔽膜的连接处无法形成图形结构，而且软膜与工件的结合性较差，在电解(或电铸)的时候易被冲开、脱落，从而导致加工失败；涂布感光胶后光刻的方法能最大程度上克服贴膜的不足，而且结构图形不受限制，应用潜力巨大。但是，目前在柱面上涂布感光胶大多是通过喷胶工艺实现，如专利申请号01209937. 6公开的“印花制网喷胶机”提供了一种在外圆柱面上喷涂感光胶的装置， 而喷胶工艺所用的感光胶粘度较低，形成的胶层较薄，受感光胶粘度的限制难以形成电铸大深宽比微细结构所需的厚胶层，应用范围有限，同时还存在较大的感光胶浪费现象。因此，有必要提供一种不受感光胶粘度限制，在外圆柱面上涂覆厚度可控的厚胶层匀胶装置。
发明内容
本发明目的在于提供一种圆柱面匀胶装置，可不受感光胶粘度限制，在外圆柱面上形成任意厚度特别是大厚度感光胶层。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种圆柱面匀胶装置，包括直角型机架，机架水平部分上设有垂直于机架竖直部分的直线滑台，直线滑台上垂直设有可沿直线滑台移动的匀胶单元，机架竖直部分上设有工件装夹单元和烘胶器，工件装夹单元上方设有可平行于工件轴线往复移动的胶仓；所述匀胶单元包括设置在直线滑台滑块上的拖板，拖板上设有匀胶辊，匀胶辊一端轴上设有匀胶辊旋转驱动部件；所述工件装夹单元包括两个垂直于机架竖直部分设置的头架和尾架，头架和尾架之间设有装夹工件转轴，装夹工件转轴的一端设有工件旋转驱动部件，头架或尾架上设有胶厚控制卡尺。两立柱之间且位于匀胶辊上方通过刮刀轴设有长度长于匀胶辊长度的刮刀，刮刀前端与立柱之间设有使刮刀前端与匀胶辊柱面紧密贴合的弹簧，刮刀前高后低，刮刀后端处于匀胶辊和工件之间的上方，刮刀长于匀胶辊I 2cm。所述拖板上设有两个可沿拖板长度方向移动调节的立柱，两个立柱间设有可转动的匀胶辊；所述立柱与拖板上设置的T型槽通过螺栓组件配合，头架和尾架与机架上设置的T型槽通过螺栓组件配合。所述的直线滑台为电动直线滑台，拖板上设有用于收集滴落的多余液态感光胶的收集盘，收集盘位于匀胶辊和工件之间的下方。所述烘胶器为电热烘胶器或远红外烘胶器，固定安装在头架和尾架间的机架上， 烘胶器长度大于工件长度2 3cm。所述胶厚控制卡尺沿工件旋转驱动部件径向固定在尾架上，胶厚控制卡尺可沿径向调节，卡尺精度I μ m。所述胶仓设有高度调节装置，胶仓下部设有阀门，胶仓的出胶口距工件外圆柱面垂直高度I 2cm。所述匀胶辊为表面光洁的圆柱体，匀胶辊表面设有高疏水性材料层。所述匀胶辊旋转驱动部件和工件旋转驱动部件均由伺服电机、组合轴承座、联轴器组成。所述匀胶辊顺时针旋转，工件逆时针旋转，匀胶辊线速度大于等于工件线速度，匀胶棍表面和工件表面间保持5 15 μ m的间隙。本发明通过胶厚控制卡尺设定胶层厚度，利用表面光洁的匀胶辊和工件间的反向旋转将感光胶涂布在工件外圆柱面上，烘胶器将感光胶烘干，提高效率；电动直线滑台在匀胶过程中带动匀胶辊连续微量后退运动，将工件上的感光胶层逐渐增厚，可形成厚度可控的厚胶层；刮刀则将匀胶辊上粘附的感光胶刮下并送回到工件表面，保证匀胶辊清洁的同时减少了感光胶的浪费。此外，本发明的头架、尾架，双立柱均为间距任意可调结构，可满足不同规格工件的匀胶需求。综上所述，本发明的圆柱面匀胶装置可在多种规格的外圆柱面上高效形成任意厚度特别是大厚度的感光胶涂层，而且不受感光胶的粘度限制，降低感光胶的消耗。
图I为本发明的结构示意图2为本发明的原理示意图。
具体实施例方式实施例如图I、图2所示，一种圆柱面匀胶装置，包括直角型机架1，机架I水平部分上设有垂直于机架I竖直部分的直线滑台2，直线滑台2为电动直线滑台，直线滑台2上垂直设有可沿直线滑台2移动的匀胶单元，机架I竖直部分上设有工件装夹单元和烘胶器 10，烘胶器10为电热烘胶器或远红外烘胶器，固定安装在头架12和尾架7间的机架上。工件装夹单元上方设有可平行于工件11轴线往复移动的胶仓9，胶仓9设有高度调节装置，胶仓9下部设有阀门9-1。匀胶单元包括设置在直线滑台2滑块上的拖板3，拖板3上设有两个可沿拖板3长度方向移动调节的立柱4，立柱4与拖板3上设置的T型槽通过螺栓组件配合，两个立柱4间设有可转动的匀胶辊5，匀胶辊5 —端轴上设有匀胶辊旋转驱动部件15 ； 工件装夹单元包括两个垂直于机架I竖直部分设置的头架12和尾架7，头架12和尾架7与机架I上设置的T型槽通过螺栓组件配合，头架12和尾架7之间设有装夹工件转轴，装夹工件转轴的一端设有工件旋转驱动部件14，头架12或尾架7上设有胶厚控制卡尺8，胶厚控制卡尺8可沿径向调节。拖板3上设有用于收集滴落的多余液态感光胶的收集盘16，收集盘16位于匀胶辊5和工件11之间的下方。匀胶辊5顺时针旋转，工件11逆时针旋转， 匀胶辊5线速度大于等于工件11线速度，两者相等时为最优状态。两立柱4之间且位于匀胶辊5上方通过刮刀轴设有长度长于匀胶辊5长度的刮刀 6，刮刀6前端与立柱4之间设有使刮刀6前端与匀胶辊5柱面紧密贴合的弹簧13，刮刀6 前高后低，刮刀6后端处于匀胶辊5和工件11之间的上方。匀胶辊5为表面光洁的圆柱体，匀胶辊5表面设有高疏水性材料层。匀胶辊旋转驱动部件15和工件旋转驱动部件14均由伺服电机、组合轴承座、联轴器组成。匀胶辊5顺时针旋转，工件11逆时针旋转，匀胶辊5和工件11的线速度相等。本发明的工作原理是利用液态感光胶在匀胶辊5表面和工件表面的粘附性差异，将液态感光胶通过低粘附性匀胶辊5连续滚涂到高粘附性工件11表面，同时烘胶器10 将工件11表面粘附的液态感光胶不断烘干固化、固结，一层层地把匀胶辊5表面上及其与工件间间隙的感光胶涂覆到工件11表面上，直至所需厚度。具体实施时，直角型机架I竖直端设有两道T型槽，垂直机架I竖直端固定在机架 I水平端的电动直线滑台2，安装在电动直线滑台上的匀胶单元，安装在机架竖直端的工件装夹单元、烘胶器10，胶厚控制卡尺8，位于工件装夹单元上方的胶仓9。匀胶单元包括设有T型槽的拖板3、双立柱4、表面材料为聚四氟乙烯且光洁的圆柱形匀胶辊5、轴承组件、匀胶辊驱动单元15、弹簧13、刮刀6、收集盘16，拖板3固定在电动直线滑台2的滑块上，双立柱4通过拖板3上的T型槽和螺栓组件与拖板3垂直相连并可固定在任一间距位置，两端安装有轴承组件的匀胶辊5设置在双立柱4中部，由伺服电机、 组合轴承座、联轴器组成的匀胶辊驱动单元15固定在立柱4上，其输出端与匀胶辊5同轴传动连接以驱动匀胶辊5顺时针旋转，稍长于匀胶辊5的刮刀6被固定在立柱4上的弹簧 13紧压在匀胶辊5的柱面上，刮刀长于匀胶辊I 2cm，用于刮下匀胶辊5上粘附的感光胶并送回到匀胶处，收集盘16固定在拖板3上，用于收集滴落的多余液态感光胶，匀胶辊5表面和工件11表面间保持5 15 μ m的间隙，便于逐层涂胶。工件装夹单元包括头架12、尾架7、工件旋转驱动部件14，头架12和尾架7通过机架I上的T型槽和螺栓组件与机架I竖直端垂直相连并可在小于匀胶辊5的长度范围内固定在任一间距位置，以满足不同规格工件的装夹需求，由伺服电机、组合轴承座、联轴器组成的工件旋转驱动部件14固定在头架12上，其输出端与工件11同轴传动连接以驱动装夹在头架12和尾架7间的工件11逆时针旋转。烘胶器10为远红外烘胶器，位于在头架12和尾架7之间，烘胶器长度大于工件长度2 3cm,用于烘干工件表面的感光胶层。本实施例中，胶厚控制卡尺8沿工件11旋转驱动部件径向固定在尾架7上，卡尺精度I Ii m，可设定I父层厚度。胶仓9用于储存液态感光胶，安装高度可调而且可平行于匀胶辊5轴线往复移动， 下部设有阀门9-1，可调节出胶速度，胶仓的出胶口距工件11圆柱面垂直高度I 2cm。本发明工作方式首先将工件11固定在头架12和尾架7间并用螺栓组件将头架 12和尾架7固定在机架上，然后将长于工件11为I 2cm的匀胶辊5固定在两立柱4间并将立柱4用螺栓组件固定在拖板3上，调节胶仓9固定高度使出胶口距工件11圆柱面垂直高度1cm，调节胶厚控制卡尺8的游标设定胶层厚度，开启胶仓9下的阀门9-1并使胶仓 9以O. lm/s的速度平行于匀胶辊5轴线往复移动，将液态感光胶16沿工件11轴线滴到工件11表面，开启匀胶辊旋转驱动部件15和工件旋转驱动部件14使匀胶辊5和工件11均以O. 2m/s的线速度反向旋转滚压，将液态感光胶17涂布到工件的圆柱面上，远红外烘胶器 10将附着在工件11表面的感光胶烘干成固态的感光胶18 ;同时，电动滑台2还以5 μ m/s 的速度带动匀胶辊5向后连续微量进给，将工件11表面的感光胶层逐渐增厚，直至胶厚控制卡尺8的游标上粘附上感光胶时即达到所需的胶层厚度，即可停止后退进给，待工件表面的感光胶硬化后取下工件完成匀胶过程。整个匀胶过程中，刮刀6将匀胶辊5上粘附的液态感光胶17刮下并送回到工件11表面，保持匀胶辊5表面清洁的同时减少感光胶的浪费。
权利要求
1.一种圆柱面匀胶装置，其特征在于包括直角型机架，机架水平部分上设有垂直于机架竖直部分的直线滑台，直线滑台上垂直设有可沿直线滑台移动的匀胶单元，机架竖直部分上设有工件装夹单元和烘胶器，工件装夹单元上方设有可平行于工件轴线往复移动的胶仓；所述匀胶单元包括设置在直线滑台滑块上的拖板，拖板上设有匀胶辊，匀胶辊一端轴上设有匀胶辊旋转驱动部件；所述工件装夹单元包括两个垂直于机架竖直部分设置的头架和尾架，头架和尾架之间设有装夹工件转轴，装夹工件转轴的一端设有工件旋转驱动部件， 头架或尾架上设有胶厚控制卡尺。
2.根据权利要求I所述的圆柱面匀胶装置，其特征在于两立柱之间且位于匀胶辊上方通过刮刀轴设有长度长于匀胶辊长度的刮刀，刮刀前端与立柱之间设有使刮刀前端与匀胶辊柱面紧密贴合的弹簧，刮刀前高后低，刮刀后端处于匀胶辊和工件之间的上方，刮刀长于勻胶棍I 2cm。
3.根据权利要求I或2所述的圆柱面匀胶装置，其特征在于所述拖板上设有两个可沿拖板长度方向移动调节的立柱，两个立柱间设有可转动的匀胶辊；所述立柱与拖板上设置的T型槽通过螺栓组件配合，头架和尾架与机架上设置的T型槽通过螺栓组件配合。
4.根据权利要求3所述的圆柱面匀胶装置，其特征在于所述的直线滑台为电动直线滑台，拖板上设有用于收集滴落的多余液态感光胶的收集盘，收集盘位于匀胶辊和工件之间的下方。
5.根据权利要求4所述的圆柱面匀胶装置，其特征在于所述烘胶器为电热烘胶器或远红外烘胶器，固定安装在头架和尾架间的机架上，烘胶器长度大于工件长度2 3cm。
6.根据权利要求5所述的圆柱面匀胶装置，其特征在于所述胶厚控制卡尺沿工件旋转驱动部件径向固定在尾架上，胶厚控制卡尺可沿径向调节，卡尺精度I μ m。
7.根据权利要求6所述的圆柱面匀胶装置，其特征在于所述胶仓设有高度调节装置， 胶仓下部设有阀门，胶仓的出胶口距工件外圆柱面垂直高度I 2cm。
8.根据权利要求7所述的圆柱面匀胶装置，其特征在于所述匀胶辊为表面光洁的圆柱体，匀胶辊表面设有高疏水性材料层。
9.根据权利要求8所述的圆柱面匀胶装置，其特征在于所述匀胶辊旋转驱动部件和工件旋转驱动部件均由伺服电机、组合轴承座、联轴器组成。
10.根据权利要求9所述的圆柱面匀胶装置，其特征在于所述匀胶辊顺时针旋转， 工件逆时针旋转，匀胶辊线速度大于等于工件线速度，匀胶辊表面和工件表面间保持5 15 μ m的间隙。
全文摘要
一种圆柱面匀胶装置，包括直角型机架，机架水平部分上设有垂直于机架竖直部分的直线滑台，直线滑台上垂直设有可沿直线滑台移动的匀胶单元，机架竖直部分上设有工件装夹单元和烘胶器，工件装夹单元上方设有胶仓；匀胶单元包括设置在直线滑台滑块上的拖板，拖板上设有两个立柱，两个立柱间设有可转动的匀胶辊，匀胶辊一端轴上设有匀胶辊旋转驱动部件；工件装夹单元包括两个垂直于机架竖直部分设置的头架和尾架，头架和尾架之间设有装夹工件转轴，装夹工件转轴的一端设有工件旋转驱动部件，头架或尾架上设有胶厚控制卡尺。本发明可在多种规格的外圆柱面上高效形成任意厚度特别是大厚度的感光胶涂层，而且不受感光胶的粘度限制，降低感光胶的消耗。
文档编号B05C11/02GK102601019SQ20121008395
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者刘伟, 吕珍斌, 明平美, 李瑜, 杨志波 申请人:河南理工大学