一种半自动小型热压封装机的制作方法

本实用新型公开了一种半自动小型热压封装机，特别应用于实验室制备的小型薄膜器件的封装，属于实验室仪器设备领域。

背景技术：

实验室做的一些小样品往往都是怕水怕氧的，这些样品遇到水氧会被氧化变质，或者是容易被触摸坏，怕灰尘颗粒的干扰，这时就需要对样品做一些初步的封装。

实验室有的小样品是在惰性气氛手套箱内制作的，由于手套箱空间狭小，使得一般的封装机无法放进去，本实用新型公开的半自动小型热压封装机就是应用于实验室制备的小型薄膜器件的封装、集成度高，体积小、操作简便，特别适用于惰性气氛手套箱中使用。

技术实现要素：

本实用新型提供一种半自动小型热压封装机，应用于实验室制备的小型薄膜器件的封装、热压封装参数可调、集成度高，体积小、操作简便，特别适用于惰性气氛手套箱中使用。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型实施例公开一种半自动小型热压封装机，包括：上翻盖、压片机构、密封腔、加热块、压力传感器、微型真空泵、电气控制系统和触摸屏等。

优选的，在上述半自动小型热压封装机中，所述压片机构与上翻盖集成在一起，该压片机构采用电机带动丝杠实现上下运动，电机位于上翻盖上面，压片单元的运动执行部件位于上翻盖下方。

优选的，在上述半自动小型热压封装机中，所述运动执行部件下表面有一个凹陷区域，用以辅助待封装器件定位，使用抗高温胶带将待封装器件固定于凹陷区域内。

优选的，在上述半自动小型热压封装机中，所述压片机构与上翻盖的集成方式，采用磁耦合密封连接或者密封圈密封连接。

优选的，在上述半自动小型热压封装机中，所述加热块与压力传感器集成在密封腔内，其中加热块位于压力传感器的上方，加热块用以承载封装用的覆盖基板和热熔胶。

优选的，在上述半自动小型热压封装机中，所述上翻盖与密封腔之间是铰链连接，密封腔上设置有密封圈，上翻盖扣下后通过锁扣将上翻盖与密封腔密封。

优选的，在上述半自动小型热压封装机中，所述密封腔有进气口与出气口，进气口与出气口均由电磁阀控制开闭，密封腔还设置有进电线口与出电线口，用以腔室内部的加热控制线路和压力传感器信号线的进出。

优选的，在上述半自动小型热压封装机中，所述微型真空泵与电气控制系统位于机身外壳内部，真空泵通过真空管道与密封腔上的出气口电磁阀管路相连接，用以对真空腔室抽真空。

优选的，在上述半自动小型热压封装机中，所述触摸屏以一定角度镶嵌在机身外壳上，触摸屏与电气控制电路板连接，用以方便设置热压封装机的各种封装参数。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：所述半自动小型热压封装机采用电机丝杠的方式作为下压的驱动动力，无需气缸或者液压缸，设备更加简洁方便；设备下压的压力可方便调节，并且有压力传感器可以实时监控压力值；热压封装的压力、温度，时间和抽真空等几个参数均可调整；采用磁力耦合方式，工作时自适应能力强，即使装片有稍微倾斜，也不影响设备的工作；采用模块化集成设计，集成度高，体积小、操作简便，特别适用于实验室制备的小型薄膜器件的封装。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型具体例中上翻盖与压片机构的剖面结构示意图。

图3是本实用新型具体例中压片机构上安装待封装样品的示意图。

图4是本实用新型具体例中密封腔室的结构示意图。

图5是本实用新型具体例中压力传感器和加热部件示意图。

图6是本实用新型具体例中全部零部件的爆炸图。

图7是本实用新型具体例中电气控制的程序框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型具体实施例的整体结构示意图。结合图1所示，本实施方式中的一种半自动小型热压封装机，包括：上翻盖与外壳101、压片机构102、密封腔104、加热部件和压力传感器105、机身106和触摸屏107等，其中上翻盖101是通过铰链103与密封腔104连接在一起的，构成可以手动翻折的机构。

图2是本实用新型具体例中上翻盖与压片机构的剖面结构示意图。结合图2所示，本实施方式中压片机构与上翻盖是集成在一起的。具体来说201是丝杠电机、202是支撑丝杠电机的部件、203是上盖主体、204是光轴导轨、205是下运动板、206是器件辅助定位模板、207是待封装器件、209是上运动板、210是磁耦合内活塞、211是磁耦合活塞壁、215是磁耦合外活塞、212是密封圈槽、213是内磁铁、214是外磁铁。

本实施例采用的密封方式是磁耦合密封。值得提及的是，本实用新型其它实施方式中，所述密封方式还可以是其他密封方式，例如使用密封圈和柱塞的紧密配合来密封。磁耦合密封优点是：密封效果好、便于实现高真空、耦合力带缓冲、均匀性好。磁耦合密封缺点是：传动力量受磁力限制，传动力偏小。具体原理是，丝杠电机201通过丝杠和螺母的相对转动带动上运动板209上下移动，与209相连接的210也因此被带动，210上面固定有内磁铁213，由于磁力的耦合作用213的上下运动进而带动外磁铁214的运动，214固定在215上，215的运动又带动下运动板205的上下运动，205上面固定有器件辅助定位模板206、206的运动进而带动待封装器件207的上下运动。由于整个运动的力的传递是依靠磁力耦合，只要保证磁耦合活塞壁211与上盖主体203的密封即可，在212密封圈槽中装密封圈，在螺钉的锁紧下，即可保证密封效果。

图3是本实用新型具体例中压片机构上安装待封装样品的示意图，其中206是样品辅助定位模板，206上表面设置有一个比待封装器件207稍大一点的浅槽，浅槽的深度为0.5毫米，有了这个浅槽用户可以快速找到器件的放置位置。将待封装器件放入浅槽后，利用高温胶带208固定待封装器件207的四个角，即可定位待封装器件。

图4是本实用新型具体例中密封腔室的结构示意图，其中301是充气气嘴、302是抽气气嘴、303是电磁阀、304是密封腔室、305是密封圈槽、306是加热台固定板、307是金属加热块、308是电线进出端子。303的开启与关闭可以控制密封腔室的进气或者抽真空。306的材质可以是聚四氟乙烯，聚四氟乙烯可以抵抗高温，同时聚四氟乙烯表面张力小，不容易挂胶，308可以确保加热电线和压力传感器的电线接入密封腔室。

结合图5，我们可以更详细说明密封腔室内部的部件。图5是本实用新型具体例中压力传感器和加热部件示意图，其中307是金属加热块，307是空心的，内部封装有陶瓷加热片和温度传感器，可以实现控制加热温度的作用。307是镶嵌在306和310内部。310是隔热垫块其材质也可以是聚四氟乙烯的，作用是防止金属加热块的热量下传，起到隔热和节能的作用。311是压力传感器，本实施例中压力传感器的量程为0-10Kg。

图6是本实用新型具体例中全部零部件的爆炸图，其中401是机身外壳、402是控制电路板、403是微型真空泵、404是侧盖板、405是密封腔室、406是上翻盖和外壳、407是锁扣、408是压力传感器、409是加热台固定板、410是电线进出端子、411是加热电源、412是机身底板、413是触摸屏、414是直流电源、415是温度变送器。触摸屏413以一定的角度（60度）倾斜安装在机身外壳401上，便于操作者的操作。

图7是本实用新型具体例中电气控制的程序框图。设备上电后启动初始化，读取预先保存在存储器的参数，并且启动加热控制程序，这时可以根据用户的需求人为更改参数设置，更改的参数将自动保存在存储器中。根据温度传感器的监测，在达到设定温度时系统会提示用户可以开始装片了。客户在辅助定位模具上装好待封装的器件，并且在加热块上放置片状覆盖基板和热熔胶膜，待热熔胶膜熔化后，将上翻盖盖下，用锁扣锁紧上翻盖，在触摸屏上点击启动封装，设备即可开启封装程序。封装程序会对密封腔室抽充（抽真空然后充气）指定的次数，待次数符合设定值后，启动电机转动丝杠，丝杠会将压片机构下压。压力传感器将持续监测下压的压力值，待压力值达到或者超过设定的压力值时，停止下压并且开始计时，与此同时开始启动后抽充程序。待压力保持的时间达到设定值时，压片机构开始上升，直至上升到初始时的复位位置。设备监控后抽充次数，当后抽充的次数达到预定值时，如果压片机构也已经复位，此时提示用户本次热压封装结束，用户可以打开上翻盖，取下已经封装好的器件了，设备程序自动进入初始化和等待装片的步骤，以备下一次封装。

本实用新型的优点在于：采用电机丝杠的方式作为下压的驱动动力，无需气缸或者液压缸，设备更加简洁方便；设备下压的压力可方便调节，并且有压力传感器可以实时监控压力值；热压封装的压力、温度，时间和抽真空等几个参数均可调整；采用磁力耦合方式，工作时自适应能力强，即使装片有稍微倾斜，也不影响设备的工作；采用模块化集成设计，集成度高，体积小、操作简便，特别适用于实验室制备的小型薄膜器件的封装

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。