全自动热熔分散实验机的制作方法

本发明涉及自动化机械技术领域，具体而言，涉及一种全自动热熔分散实验机。

背景技术：

导电浆料作为电子行业的基础材料，全球使用范围很广，而该行业目前基材开发主要以实验室小规模测试开发为主，再到批量连续生产。

在开发过程中，长期以来依靠工艺人员人工测试标定参数，然后根据不同批次的检验结果来进行，测试数据不可控，导致测试结果极不稳定，实验数据不够规范且无法即时调配。

而且，在实验过程中，人工操作存在很多主观因素，也有可能出现操作失误的情况，造成不必要的损失。

有鉴于此，设计制造出一种全自动热熔分散实验机，能够对作业过程中的各项系数进行准确采样，可对危险操作步序进行安全防护和自动操作，极大地方便了实验室研究人员和工厂工艺人员的作业，是导电料浆开发过程中急需改善的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种全自动热熔分散实验机，包括混料实验系统、转运器皿、转运机械手、高温热熔系统、浆料分散系统和移动组件。转运机械手采用五轴机械手，安装在移动组件上，混料实验系统与转运器皿连接，转运机械手将转运器皿移动至高温热熔系统中进行加热，加热完毕后，转运机械手将高温热熔系统中的转运器皿移动至浆料分散系统中。浆料分散实验的各个过程中的各项系数都能进行准确采样，有效解决了目前开发过程中人工标定参数的局限、以及测试结果不稳定的问题。

本发明的目的还在于提供另一种全自动热熔分散实验机，包括混料实验系统、转运器皿、转运机械手、高温热熔系统、浆料分散系统、移动组件和操作面板。操作面板分别与混料实验系统、转运器皿、转运机械手、高温热熔系统、浆料分散系统、移动组件连接，用于调控各项工作状态并采集各项实验系数，提高实验效率和准确率，缩短导电浆料的研发周期。

本发明改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供的一种全自动热熔分散实验机，所述全自动热熔分散实验机包括混料实验系统、转运器皿、转运机械手、高温热熔系统、浆料分散系统、移动组件和控制系统。

所述转运机械手安装在所述移动组件上，所述混料实验系统与所述转运器皿连接，所述转运机械手将所述转运器皿移动至所述高温热熔系统中进行加热，加热完毕后，所述转运机械手将所述高温热熔系统中的所述转运器皿移动至所述浆料分散系统中。

所述控制系统与所述混料实验系统、所述转运器皿、所述转运机械手、所述高温热熔系统、所述浆料分散系统、所述移动组件连接；所述控制系统还包括数据采集模块，所述数据采集模块对各项作业系数进行采样并记录；所述控制系统采用plc程序控制。所述转运机械手采用五轴机械手。

进一步地，所述混料实验系统包括存储容器、搅拌装置和接料槽。所述搅拌装置包括基座、传动组件和搅拌杆，所述传动组件安装在所述基座上，所述搅拌杆与所述传动组件连接，所述搅拌杆上设有转动叶片，所述存储容器安装在所述基座上，所述转动杆的一端安装在所述基座上，所述转动杆的另一端伸入所述存储容器内，所述转动叶片位于在所述存储容器内；所述接料槽与所述存储容器连接。

进一步地，所述传动组件包括第一电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮相互啮合；所述第一电机安装在所述基座上，所述第一电机与所述第一锥齿轮连接，所述第二锥齿轮与所述搅拌杆连接。

进一步地，所述搅拌杆上设有三组所述转动叶片，三组所述转动叶片沿所述搅拌杆的轴向间隔分布；每组所述转动叶片的数量为三个，同一组中的相邻两个所述转动叶片之间呈120度角，每个所述转动叶片呈螺旋形。

进一步地，所述接料槽倾斜设置，所述接料槽的一端与所述存储容器连接，所述接料槽的另一端与所述转运器皿连接，所述接料槽靠近所述存储容器的一端高于所述接料槽靠近所述转运器皿的一端；所述接料槽中部的两侧壁上分别设有一个引流块，所述引流块朝所述接料槽的中部靠近所述转运器皿的一端延伸，形成宽度逐渐减小的流道。

进一步地，所述转运机械手包括安装座，所述安装座设于所述移动组件上，所述安装座上设有转动部和伸缩部，所述伸缩部能够绕所述安装座转动，所述安装座上设有第一轨道，所述伸缩部安装在所述第一轨道上、并且可以沿所述第一轨道移动；所述伸缩部的一端设有夹持器，所述夹持器包括两个相对设置的夹块，所述夹块呈圆弧形，所述夹块的弧度与所述转运器皿的表面弧度相适应。

进一步地，所述移动组件包括支撑座、第二电机和传送带，所述支撑座上设有两条平行的第二轨道，所述支撑座的两端设有固定块，两个所述固定块通过连接杆连接，所述第二轨道位于所述固定块的两侧，所述安装座连接在所述连接杆上；所述安装座的底部设有滑块，所述滑块与所述第二轨道连接、并且能够沿所述第二轨道相对滑动，所述传送带与所述安装座固定连接。

进一步地，所述高温热熔系统包括加热炉，所述加热炉设有自动门，所述自动门上设有第一感应器，所述夹持器上设有第二感应器，所述第二感应器靠近所述第一感应器时，所述自动门开启；所述第二感应器远离所述第一感应器时，所述自动门关闭；所述加热炉内设有容置空腔，所述转运机械手将所述转运器皿放在所述容置空腔内加热，加热完毕后，所述转运机械手将所述转运器皿从所述容置空腔内转移至所述浆料分散系统中。

进一步地，所述浆料分散系统包括分散平台，所述分散平台上设有第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮和所述第二滚轮平行设置；所述散热平台上设有散热孔，所述分散平台的底部设有移动轮。

本发明提供的另一种全自动热熔分散实验机，所述全自动热熔分散实验机包括混料实验系统、转运器皿、转运机械手、高温热熔系统、浆料分散系统、移动组件、操作面板和移动终端。

所述转运机械手安装在所述移动组件上，所述混料实验系统与所述转运器皿连接，所述转运机械手将所述转运器皿移动至所述高温热熔系统中进行加热，加热完毕后，所述转运机械手将所述高温热熔系统中的所述转运器皿移动至所述浆料分散系统中。

所述操作面板分别与所述混料实验系统、所述转运器皿、所述转运机械手、所述高温热熔系统、所述浆料分散系统、所述移动组件电连接，所述操作面板包括显示屏和操作键，所述显示屏用于显示所述全自动热熔分散实验机的运行状态，所述操作键用于调控所述全自动热熔分散实验机的运行状态。

所述移动终端与所述操作面板连接，能够实现远程监测和操控。所述转运机械手采用五轴机械手。

本发明提供的全自动热熔分散实验机具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的全自动热熔分散实验机，包括混料实验系统、转运器皿、转运机械手、高温热熔系统、浆料分散系统、移动组件和操作面板。将操作面板分别与混料实验系统、转运器皿、转运机械手、高温热熔系统、浆料分散系统、移动组件连接，用于调控各项工作状态并采集各项实验系数，提高实验效率和准确率。该全自动热熔分散实验机对浆料分散实验的各个过程中的各项系数都能进行准确采样，有效解决了目前开发过程中人工标定参数的局限、以及测试结果不稳定的问题，大大缩短导电浆料的研发周期，操作方便，安全可靠，实验过程可控，具有极大的推广应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明具体实施例提供的全自动热熔分散实验机的第一视角的结构示意图；

图2为本发明具体实施例提供的全自动热熔分散实验机的第二视角的结构示意图；

图3为本发明具体实施例提供的全自动热熔分散实验机的第三视角的结构示意图；

图4为本发明具体实施例提供的全自动热熔分散实验机的混料实验系统的结构示意图。

图标：100-全自动热熔分散实验机；110-混料实验系统；111-基座；112-存储容器；113-搅拌杆；115-接料槽；117-引流块；120-转运器皿；130-转运机械手；131-安装座；133-转动部；135-伸缩部；137-夹块；140-移动组件；1401-支撑座；141-传送带；142-固定块；143-连接杆；145-第二轨道；150-高温热熔系统；160-浆料分散系统；161-第一滚轮；163-第二滚轮；165-移动轮；167-散热孔；170-操作面板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。

本发明的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明具体实施例提供的全自动热熔分散实验机100的第一视角的结构示意图，图2为本发明具体实施例提供的全自动热熔分散实验机100的第二视角的结构示意图，请参照图1和图2。

本实施例提供的一种全自动热熔分散实验机100，全自动热熔分散实验机100包括混料实验系统110、转运器皿120、转运机械手130、高温热熔系统150、浆料分散系统160、移动组件140和控制系统。

转运机械手130安装在移动组件140上，混料实验系统110与转运器皿120连接，转运机械手130将转运器皿120移动至高温热熔系统150中进行加热，加热完毕后，转运机械手130将高温热熔系统150中的转运器皿120移动至浆料分散系统160中。

控制系统与混料实验系统110、转运器皿120、转运机械手130、高温热熔系统150、浆料分散系统160、移动组件140连接；控制系统还包括数据采集模块，数据采集模块对各项作业系数进行采样并记录；控制系统采用plc程序控制。

优选地，转运机械手130采用五轴机械手，移动自如，移动转运器皿120快速高效。

图3为本发明具体实施例提供的全自动热熔分散实验机100的第三视角的结构示意图，图4为本发明具体实施例提供的全自动热熔分散实验机100的混料实验系统110的结构示意图，请参照图3和图4。

具体的，混料实验系统110包括存储容器112、搅拌装置和接料槽115。搅拌装置包括基座111、传动组件和搅拌杆113，传动组件安装在基座111上，搅拌杆113与传动组件连接，搅拌杆113上设有转动叶片，存储容器112安装在基座111上，转动杆的一端安装在基座111上，转动杆的另一端伸入存储容器112内，转动叶片位于存储容器112内。接料槽115与存储容器112连接。

传动组件包括第一电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮相互啮合；第一电机安装在基座111上，第一电机与第一锥齿轮连接，第二锥齿轮与搅拌杆113连接。

当然，并不仅限于此，传动组件也可以是齿轮啮合传递动力，或者活塞伸缩带动凸轮转动的方式，实现搅拌杆113的转动，达到均匀混合浆料的目的。

优选地，搅拌杆113上设有三组转动叶片，三组转动叶片沿搅拌杆113的轴向间隔分布。每组转动叶片的数量为三个，同一组中的相邻两个转动叶片之间呈120度角，每个转动叶片呈螺旋形，浆料混合更均匀、更充分。

接料槽115倾斜设置，接料槽115的一端与存储容器112连接，接料槽115的另一端与转运器皿120连接，接料槽115靠近存储容器112的一端高于接料槽115靠近转运器皿120的一端。接料槽115中部的两侧壁上分别设有一个引流块117，引流块117朝接料槽115的中部靠近转运器皿120的一端延伸，形成宽度逐渐减小的流道。流道末端的宽度小于转运器皿120的开口直径，便于混合后的浆料全部流入转运器皿120中，避免浆料的浪费和污染周围零部件。

优选地，搅拌杆113上还设有加速度传感器，用于检测搅拌杆113的转动速度。搅拌杆113的转动速度能够通过与之连接的控制系统进行调控，实现高低加减速混合搅拌，以适应各类材料的均匀混合，混合效率高。

请继续参照图1至图3，转运机械手130包括安装座131，安装座131设于移动组件140上，安装座131上设有转动部133和伸缩部135，伸缩部135能够绕安装座131转动，安装座131上设有第一轨道，伸缩部135安装在第一轨道上、并且可以沿第一轨道移动。伸缩部135的一端设有夹持器，夹持器包括两个相对设置的夹块137，夹块137呈圆弧形，夹块137的弧度与转运器皿120的表面弧度相适应，在转移转运器皿120的途过程中，圆弧形的夹块137夹持更牢固、更稳定，避免转运器皿120掉落。

移动组件140包括支撑座1401、第二电机和传送带141，支撑座1401上设有两条平行的第二轨道145，支撑座1401的两端设有固定块142，两个固定块142通过连接杆143连接，第二轨道145位于固定块142的两侧，安装座131连接在连接杆143上，连接杆143对安装座131器支撑作用。安装座131的底部设有滑块，滑块与第二轨道145连接、并且能够沿第二轨道145相对滑动，传送带141与安装座131固定连接。当传送带141在驱动器的驱动作用下移动时，带动安装座131一起移动，即五轴机械手一起移动。安装座131底部的滑块在第二轨道145上滑动，保证转运机械手130沿直线移动，移动效率更高。

高温热熔系统150包括加热炉，加热炉设有自动门，自动门上设有第一感应器，夹持器上设有第二感应器，第二感应器靠近第一感应器时，自动门开启。第二感应器远离第一感应器时，自动门关闭。加热炉内设有容置空腔，转运机械手130将转运器皿120放在容置空腔内加热，加热完毕后，转运机械手130将转运器皿120从容置空腔内转移至浆料分散系统160中。

浆料分散系统160包括分散平台，分散平台上设有第一滚轮161和第二滚轮163，第一滚轮161和第二滚轮163平行设置。散热平台上设有散热孔167，散热平台的底部设有移动轮165。

本实施例提供的另一种全自动热熔分散实验机100，全自动热熔分散实验机100包括混料实验系统110、转运器皿120、转运机械手130、高温热熔系统150、浆料分散系统160、移动组件140操作面板170和移动终端。

转运机械手130安装在移动组件140上，混料实验系统110与转运器皿120连接，转运机械手130将转运器皿120移动至高温热熔系统150中进行加热，加热完毕后，转运机械手130将高温热熔系统150中的转运器皿120移动至浆料分散系统160中。

操作面板170分别与混料实验系统110、转运器皿120、转运机械手130、高温热熔系统150、浆料分散系统160、移动组件140电连接，操作面板170包括显示屏和操作键，显示屏用于显示全自动热熔分散实验机100的运行状态，操作键用于调控全自动热熔分散实验机100的运行状态。移动终端与操作面板170连接，能够实现远程监测和操控，移动终端可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备，转运机械手130采用五轴机械手。整个浆料混合过程、转运器皿120的移动过程、浆料加热过程以及浆料分散过程均由plc程序自动控制，数据采集模块采用dtu数据采集模块，具备在线记录数据的功能，plc可采用三菱fx3u-20mt，通过操作面板170可以实行人工干预调控。

本发明提供的全自动热熔分散实验机100，其工作原理如下：

操作人员将需要测试的材料准备完毕，送入混料实验系统110内，通过混料实验系统110的高低加减速混合，实现各类材料的均匀混合，再自动通过接料槽115送入转运器皿120，然后五轴转运机械手130将转运器皿120夹取后，自动送入高温热熔系统150，高温加热炉门自动关闭，经过定时加温(加热时间和加热温度根据不同材料设置不一样)，加热完毕后，打开炉门，然后再由转运机械手130伸进加热炉中拾取转运器皿120，然后将转运器皿120移动到浆料分散系统160的上方，轻缓地将高温浆料倒入分散系统，第一滚轮161和第二滚轮163转动，完成热熔分散作业后，再由机械手将器皿返回远处，进行下一轮分散作业。

综上所述，本发明提供的全自动热熔分散实验机100具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的全自动热熔分散实验机100，全程自动化控制，能够自主地对所有实验过程进行自动操作，可对作业过程中的各项系数进行准确采样，可对危险操作步序进行安全防护和自动操作，极大地方便了实验室研究人员和工厂工艺人员的作业，具备在线记录数据、运动示教功能，并且具有物联数据传递功能，方便远程监控通过手机采集数据等，自动化和智能化程度高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。