检测设备、栅网极片缠绕装置及栅网极片的制造方法与流程

1.本发明涉及分析仪器技术领域，特别是涉及检测设备、栅网极片缠绕装置及栅网极片制造方法。


背景技术：

2.栅网极片是将细金属丝附着在极片表面的一种零件，作为飞行时间质谱仪质量分析器的重要组成部件，可以改善电场的均匀性，其本身的制作精度会影响仪器的分辨率。目前栅网极片在制作上，通常采用的方式是在电极片上事先加工出齿状槽，金属丝间的间距依靠齿状槽的间距来限定。而带有齿状槽的电极片，加工难度大，成本高。同时由于目前加工工艺水平的限制，栅网极片上的金属丝很难保证每条金属丝之间的间距均匀。在缠绕金属丝时主要依靠眼睛判断其均匀性。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述栅网极片上的金属丝间距不均的问题，提供一种检测设备、栅网极片缠绕装置及栅网极片制造方法。
4.一种栅网极片缠绕装置，包括安装架和缠绕组件，所述缠绕组件能够转动地设置在所述安装架上，所述缠绕组件的转动轴线方向为第一方向，所述缠绕组件用于设置极片，所述缠绕组件上还开设有缠绕开口和至少两个缠绕槽，所述缠绕开口的开口方向背向所述第一方向，所述缠绕开口的内壁上沿所述第一方向间隔开设有所述缠绕槽，所述缠绕组件转动能够使导电丝缠绕在每一所述缠绕槽内，且所述导电丝能够覆盖所述极片的穿透孔，所述缠绕开口在所述第一方向上的宽度大于或等于所述穿透孔在所述第一方向上的宽度。
5.在一个实施例中，所述缠绕开口的开口方向为第二方向，所述第二方向和所述第一方向垂直，相邻两个所述缠绕槽沿所述第二方向至所述缠绕组件的转动轴线的距离不同。
6.在一个实施例中，所述缠绕开口在所述第一方向和所述第二方向所在平面上的投影形状为“u”型、“v”型或“w”型。
7.在一个实施例中，所述缠绕组件上用于安装所述极片的侧面为安装面，所述缠绕开口的数量为至少两个，至少两个所述缠绕开口的开口方向相背，且分别位于所述安装面的相对两侧边，所述安装面上沿所述第二方向开设有导向槽，所述导向槽的数量和所述缠绕槽的数量对应设置，每一所述导向槽的两端均能够分别与相背的两个所述缠绕开口内的一所述缠绕槽相连通。
8.在一个实施例中，所述缠绕组件包括缠绕件和进给件，所述缠绕件和所述进给件均能够转动地设置在所述安装架上，所述缠绕件用于设置所述极片，并开设有所述缠绕开口和所述缠绕槽，所述进给件用于设置所述导电丝，所述缠绕件与所述进给件传动连接，所述缠绕件转动能够与所述进给件同步转动，以使所述进给件上的导电丝缠绕在所述缠绕件的所述缠绕槽内。
9.在一个实施例中，所述缠绕组件还包括联动件，所述缠绕件和所述进给件在所述安装架上间隔设置，所述缠绕件通过所述联动件与所述进给件传动连接，所述缠绕件能够通过所述联动件带动所述进给件同步转动。
10.在一个实施例中，所述缠绕组件还包括导向件，所述导向件能够移动地设置在所述安装架上，所述导向件的移动方向与所述第一方向平行，所述缠绕件和所述进给件能够分别连接所述导电丝的两端，所述导向件用于缠绕所述导电丝的中间部分，所述导向件沿所述第一方向移动能够带动所述导电丝对位于其中任一所述缠绕槽内。
11.在一个实施例中，所述导向件包括导向部和转动轴，所述转动轴能够移动地设置在所述安装架上，所述转动轴的移动方向与所述第一方向平行，所述导向部设置在所述转动轴上，所述导向部用于缠绕所述导电丝的中间部分，所述转动轴移动能够带动所述导向部移动并使所述导电丝移动对位于其中任一所述缠绕槽内。
12.在一个实施例中，所述缠绕组件能够拆卸地设置在所述安装架上。
13.在一个实施例中，所述缠绕组件还包括拉紧件，所述拉紧件用于向所述导电丝施加拉紧力。
14.一种栅网极片的制造方法，所述制造方法采用如上所述的栅网极片缠绕装置，并包括以下步骤：
15.将所述极片设置在所述缠绕组件上；
16.转动所述缠绕组件使所述导电丝缠绕在所述缠绕组件上，同时缠绕所述极片；
17.当所述导电丝完全覆盖所述极片的所述穿透孔时，停止转动所述缠绕组件；
18.设置两个固定件分别在所述极片的两端部上，并压紧所述导电丝上；
19.切断所述极片外的导电丝，分离所述极片和所述缠绕组件，以得到带有所述导电丝的栅网极片。
20.一种检测设备，所述检测设备包括如上所述的栅网极片。
21.上述检测设备、栅网极片缠绕装置及栅网极片制造方法，将极片设置在缠绕组件上，缠绕组件转动使导电丝能够穿过缠绕开口沿缠绕槽缠绕在极片上。缠绕槽沿第一方向间隔开设在缠绕开口的内壁上，进而使得导电丝能沿第一方向间隔缠绕在极片上，同时通过缠绕槽能够进一步保证导电丝缠绕间距的距离标准统一和稳定。而缠绕开口能够在导电丝缠绕时起到导向和防脱落的作用。缠绕开口的宽度大于穿透孔的宽度，保证了导电丝缠绕后能够完全覆盖在穿透孔上。由此缠绕开口也避免了导电丝滑脱至缠绕槽或者缠绕开口的范围外，保证了栅网极片缠绕装置的可靠性和实用性，从而也间接提高了极片缠绕的效率。
附图说明
22.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
24.图1为一实施例中的栅网极片缠绕装置的结构示意图；
25.图2为图1实施例中的栅网极片缠绕装置的主要结构示意图；
26.图3为图1实施例中的极片安装在缠绕组件上的结构示意图；
27.图4为图3实施例中的缠绕组件的结构示意图；
28.图5为图4实施例中的缠绕组件的局部放大图；
29.图6为图4实施例中的缠绕组件的侧视图；
30.图7为图6实施例中的缠绕组件的局部放大图；
31.图8为图1实施例中的导电丝缠绕在缠绕组件上的结构示意图；
32.图9为一实施例中的栅网极片的结构示意图；
33.图10为图9实施例中的薄片的结构示意图；
34.图11为图9实施例中的压块的结构示意图。
35.图中各元件标记如下：
36.10、栅网极片缠绕装置；100、安装架；200、缠绕组件；210、缠绕开口；220、缠绕槽；230、导向槽；240、缠绕件；250、进给件；260、联动件；270、导向件；271、导向部；272、转动轴；280、拉紧件；300、导电丝；400、极片；410、穿透孔；500、固定件；510、薄片；520、压块；521、第一螺纹孔。
具体实施方式
37.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
38.参阅图1、图2和图4，一实施例中的栅网极片缠绕装置10，包括安装架100和缠绕组件200，缠绕组件200能够转动地设置在安装架100上，缠绕组件200的转动轴272线方向为第一方向a，缠绕组件200用于设置极片400，缠绕组件200上还开设有缠绕开口210和至少两个缠绕槽220，缠绕开口210的开口方向背向第一方向a，缠绕开口210的内壁上沿第一方向a间隔开设有缠绕槽220，缠绕组件200转动能够使导电丝300缠绕在每一缠绕槽220内，且导电丝300能够覆盖极片400的穿透孔410，缠绕开口210在第一方向a上的宽度大于或等于穿透孔410在第一方向a上的宽度。
39.将极片400设置在缠绕组件200上，缠绕组件200转动使导电丝300能够穿过缠绕开口210沿缠绕槽220缠绕在极片400上。缠绕槽220沿第一方向a间隔开设在缠绕开口210的内壁上，进而使得导电丝300能沿第一方向a间隔缠绕在极片400上，同时通过缠绕槽220能够进一步保证导电丝300缠绕间距的距离标准统一和稳定。而缠绕开口210能够在导电丝300缠绕时起到导向和防脱落的作用。缠绕开口210的宽度大于穿透孔410的宽度，保证了导电丝300缠绕后能够完全覆盖在穿透孔410上。由此缠绕开口210也避免了导电丝300滑脱至缠绕槽220或者缠绕开口210的范围外，保证了栅网极片缠绕装置10的可靠性和实用性，从而也间接提高了极片400缠绕的效率。
40.在一个实施例中，相邻两个缠绕槽220沿第一方向a的间隔距离范围为0.1mm～1mm。将导电丝300间隔缠绕在极片400上，将极片400安装到检测设备上并进行使用时，在第
一方向a上相邻两段导电丝300能够形成稳定的电场，保证极片400稳定有效，也保证了检测设备稳定运行。
41.参阅图3至图5，在一个实施例中，缠绕开口210的开口方向为第二方向b，第二方向b和第一方向a垂直，相邻两个缠绕槽220沿第二方向b至缠绕组件200的转动轴272线的距离不同。具体地，缠绕开口210在第一方向a和第二方向b所在平面上的投影形状为“u”型、“v”型或“w”型。缠绕槽220在缠绕开口210的内壁上呈阶梯状设置。在缠绕组件200实际加工过程中，若缠绕槽220均位于同一平面，则当缠绕槽220在第一方向a上的间距很小时，相邻两个缠绕槽220之间的隔断部分结构会很脆弱导致断裂且难以加工。由此将相邻两个缠绕槽220在第二方向b上错位设置，能够便于对小间距的相邻两个缠绕槽220进行加工。同时缠绕槽220的一侧壁也能够对导电丝300起到导向和防止脱落的作用，使其能够更加稳定地穿设在相邻缠绕槽220内。进一步保证了栅网极片缠绕装置10的实用性、可靠性和便捷性。
42.参阅图3、图4和图8，在一个实施例中，缠绕组件200上用于安装极片400的侧面为安装面，缠绕开口210的数量为至少两个，至少两个缠绕开口210的开口方向相背，且分别位于安装面的相对两侧边，安装面上沿第二方向b开设有导向槽230，导向槽230的数量和缠绕槽220的数量对应设置，每一导向槽230的两端均能够分别与相背的两个缠绕开口210内的一缠绕槽220相连通。两个缠绕开口210分别位于安装面的两侧，也位于极片400的两侧，且开口方向相背。如图4、图6和图7所示，导电丝300从其中一缠绕开口210上的缠绕槽220，延伸到安装面上的导向槽230，顺着导向槽230的延伸方向也即第二方向b抵触在极片400上，并覆盖在穿透孔410上，然后从极片400的另一端重新穿设在导向槽230内，并沿导向槽230的延伸方向穿设进另一缠绕开口210的缠绕槽220中。至少两个缠绕开口210能够更好地对导电丝300进行导向缠绕，进一步保证了栅网极片缠绕装置10的便捷性和实用性以及不同电极400上缠绕栅网的一致性。
43.参阅图2、图3和图8，在一个实施例中，缠绕组件200包括缠绕件240和进给件250，缠绕件240和进给件250均能够转动地设置在安装架100上，缠绕件240用于设置极片400，并开设有缠绕开口210和缠绕槽220，进给件250用于设置导电丝300，缠绕件240与进给件250传动连接，缠绕件240转动能够与进给件250同步转动，以使进给件250上的导电丝300缠绕在缠绕件240的缠绕槽220内。成捆或成卷的导电丝300先设置在进给件250上，进给件250能够在安装架100上转动。然后转动进给件250引出将导电丝300的一端连接在缠绕件240上，然后转动缠绕件240使导电丝300能够缠绕在缠绕槽220内。在导电丝300缠绕在缠绕件240上的同时，导电丝300带动进给件250转动，使得进给件250不断供给导电丝300使其能够更好地缠绕在缠绕件240上，进一步提高栅网极片缠绕装置10的便捷性和实用性。
44.参阅图1和图2，在一个实施例中，缠绕组件200还包括联动件260，缠绕件240和进给件250在安装架100上间隔设置，缠绕件240通过联动件260与进给件250传动连接，缠绕件240能够通过联动件260带动进给件250同步转动。由此，进一步保证缠绕件240和进给件250之间的联动稳定性。具体地，缠绕件240和进给件250为带传动。联动件260为皮带，皮带的一端套设在缠绕件240上，皮带的另一端套设在进给件250上。缠绕件240和进给件250的传动方式也可以为链传动、齿轮传动、电动或气动等其他传动方式。
45.在一个实施例中，缠绕件240的一端部上设置有第一同步带轮，进给件250的一端部上对应设置有第二同步带轮，联动件260为同步带，同步带的两端部分别套设在第一同步
带轮和第二同步带轮上。通过第一同步带轮、第二同步带轮和同步带之间的配合和啮合，进一步保证了缠绕件240和进给件250之间的联动稳定性。
46.参阅图1和图2，在一个实施例中，缠绕组件200还包括导向件270，导向件270能够移动地设置在安装架100上，导向件270的移动方向与第一方向a平行，缠绕件240和进给件250能够分别连接导电丝300的两端，导向件270用于缠绕导电丝300的中间部分，导向件270沿第一方向a移动能够带动导电丝300对位于其中任一缠绕槽220内。导向件270能够带动导电丝300对准其中任一缠绕槽220，使得缠绕件240转动能够保证导电丝300缠绕在对应的缠绕槽220内，进一步保证栅网极片缠绕装置10的实用性和可靠性。
47.在一个实施例中，导向件270在第一方向a上的移动距离与相邻两个缠绕槽220在第一方向a上的间隔距离一致。进而保证导向件270移动的准确性和可靠性。
48.可选地，导向件270可以由电机直接推动移动，也可以由螺杆结构实现移动。电机可以通过控制器等设备调节导向件270的移动距离，使得导向件270能够适用于不同缠绕槽220间距的缠绕件240，进一步提高栅网极片缠绕装置10的实用性及提高缠绕效率及缠绕准确性。
49.在一个实施例中，导向件270在第一方向a上的移动距离可以为相邻两个缠绕槽220在第一方向a上的间隔距离的两倍或以上。由此，导向件270能够跳跃式地将导电丝300缠绕在不同的缠绕槽220内，如相邻两段导电丝300之间的间隔有一个缠绕槽220。进一步提高导向件270的适用范围。也进一步提高栅网极片缠绕装置10的实用性。
50.在一个实施例中，导向件270包括导向部271和转动轴272，转动轴272能够移动地设置在安装架100上，转动轴272的移动方向与第一方向a平行，转动轴272在安装架100上的移动距离大于或等于缠绕开口210在第一方向a上的口径大小，导向部271设置在转动轴272上，导向部271用于缠绕导电丝300的中间部分，转动轴272移动能够带动导向部271移动并使导电丝300移动对位于其中任一缠绕槽220内。导电丝300经过导向部271后，可以便于缠绕件240旋转时通过导向部271自动调整导电丝300的缠绕方向。进一步地，导向部271为导向轮，导向轮能够转动地设置在转动轴272上，导向轮的转动轴272线和转动轴272的移动方向一致。导向轮在转动轴272上的旋转阻力小，且导向轮表面光滑，导电丝300缠绕在导向轮上，能够减少导电丝300在导向件270上的摩擦力。
51.在一个实施例中，缠绕组件200能够拆卸地设置在安装架100上。导电丝300在完全缠绕并覆盖了穿透孔410上后，可以将缠绕组件200从安装架100上拆卸下来，并进行后续处理，如剪切多余导电丝300，仅保留在极片400上的导电丝300。
52.在一个实施例中，缠绕组件200的数量为至少两个。当一个缠绕组件200上的极片400被导电丝300缠绕完成后，可以将此缠绕组件200从安装架100上拆卸下来，重新安装上另一个缠绕组件200，使得在对一个缠绕组件200进行处理的同时，还有另一个缠绕组件200正在缠绕导电丝300，进而提高了栅网极片缠绕装置10的使用效率。
53.在目前生产条件下，如果批量化生产栅网极片，也需要在每个极片上事先加工出齿状槽，受限于加工条件和设备的差异，无法保证每件电极片上的齿状槽都完全一致，所以缠绕出的栅网的一致性也是无法保证的。而通过本实施例中的栅网极片缠绕装置10批量生产栅网极片，能够保证栅网极片的一致性。也无需在每个极片上事先加工齿状槽，进一步保证了栅网极片的高质量，以及提高了批量加工的加工效率。
54.在一个实施例中，缠绕组件200还包括拉紧件280，拉紧件280用于向导电丝300施加拉紧力。由此，保证导电丝300能够以紧绷状态缠绕在极片400上。且紧绷的力度和状态均一致。
55.在一个实施例中，为了使导电丝300能够更好地缠绕在极片上，需要导电丝300在缠绕时保持直线紧绷状态，需要对导电丝300施加拉紧力，本实施例中拉紧件280为配重形式的部件，配重部件设置在导电丝300上，并向导电丝300施加拉紧力。需要说明的是，为了使述导电丝300为紧绷状态更好地进行缠绕，施加拉紧力的方式不局限于配重的方式对导电丝300进行拉紧。
56.参阅图8和图9，一种栅网极片400的制造方法，制造方法采用如上的栅网极片缠绕装置10，并包括以下步骤：
57.将极片400设置在缠绕组件200上；
58.转动缠绕组件200使导电丝300缠绕在缠绕组件200上，同时缠绕极片400；
59.当导电丝300完全覆盖极片400的穿透孔410时，停止转动缠绕组件200；
60.设置两个固定件500分别在极片400的两端部上，并压紧导电丝300上；
61.切断极片400外的导电丝300，分离极片400和缠绕组件200，以得到带有导电丝300的栅网极片400。
62.需要说明的是，被切割的导电丝300为没有被固定件500压紧且位于极片400外的导电丝300。
63.参阅图9、图10和图11，具体地，固定件500包括薄片510和压块520，薄片510用于压紧导电丝300，压块520连接在缠绕组件200上并压紧薄片510。薄片510可以为塑料片也可以为金属片。压块520上开设有通孔521，缠绕组件200上对应开设有螺纹孔，压块520和缠绕组件200通过螺钉连接。
64.具体地，薄片510置于导电丝300上侧，通过压块520对导电丝300进行压紧，然后在薄片510四周进行涂胶，固定导电丝300。进一步地，被切割的导电丝300为没有被压块520压紧且位于极片400外的导电丝300。
65.一种检测设备，检测设备包括如上的栅网极片400。上述栅网极片400上的导电丝300间隔均匀且紧绷状态一致，能够保证检测设备的检测精确性和可靠性。即使该检测设备使用栅网极片缠绕装置10生产的不同的栅网极片400也能保持较好的一致性，以及达到较好的使用效果。不同的栅网极片400也能够在多台检测设备间保证性能一致。
66.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
67.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
68.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等
术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
69.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接抵触，或第一和第二特征通过中间媒介间接抵触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
70.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
71.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
72.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。