一种陶瓷膜贴合设备的制作方法

1.本实用新型涉及陶瓷膜贴合领域，特别涉及一种陶瓷膜贴合设备。


背景技术：

2.平板陶瓷膜是一种新型的分离膜材料，其具备优异的耐酸碱、耐高温、耐有机溶剂、机械性能以及使用寿命长等性能。现有市场上的商品平板陶瓷膜价格昂贵，其价格通常是同等规格有机平板膜的5-10倍，而其水处理通量仅为有机膜的1-2倍，陶瓷膜的性能和制备成本的性价比相对于有机膜不存在明显优势，这是限制平板陶瓷膜广泛应用的关键原因。而导致平板陶瓷膜成本居高不下原因在于：1.能耗高。2.成型工艺效率低。3.性能过剩。
3.现有存在一种陶瓷岩板生产工艺，其采用泥浆粘合的方式将两片单膜片组合成一体式中空陶瓷膜支撑体，实现了压制成型与粘合手段来制备出一体化中空陶瓷膜，这将大大地降低平板陶瓷膜的制备成本。而在压制成型工艺中，关键技术在于薄板的制造以及双膜片薄板的结合工艺。其中，两膜片的贴合过程是：首先将压制成型的膜片的条纹面朝上，并用丝网印刷在凸起条纹上涂覆一层湿膜浆。然后，将其中一片涂好泥浆的膜片经过翻转精准贴合在另一片膜片上，保证两膜片上的凸起条纹完全对齐，从而实现两片单膜片的贴合，形成中空结构的陶瓷膜，如图1所示。
4.上述贴合过程中，如何可以使一片单膜片顺利地翻转并精准地与另一片膜片贴合是关键。现有的可采用两种不同操作方式：1机械臂真空吸取；2、机械夹持+翻转装置。1.机械臂真空吸取方式：通过外置机械臂，利用真空吸取的方式吸住单膜片的平滑面，然后贴合至另一片膜片上，实现贴合过程。其缺点是：该工艺复杂，机械臂难以在原有产线上进行设计改造，传统的机械臂直接吸取产品的朝上面，但膜片朝上的条纹面涂布泥浆，因而只能吸取朝下的平滑面，然而机械臂较难抓取，如要进行特定设计需要对原有传送机构进行改造，成本较高。2.机械夹持+翻转装置方式：通过机械夹具在膜片的四周进行夹持，即将3mm的膜片用机械夹头夹持住，且不接触条纹面。然后再通过翻转装置将夹持住的膜片翻转至另一片膜片上贴合。其缺点是：用机械夹持的方式需要保证夹头部位不接触条纹面，只能夹持住膜片的边缘处，因而受力面积小，膜片中间区域无外力支撑，容易导致膜片破裂。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种陶瓷膜贴合设备，保证膜片稳固地翻转的同时，不损坏膜片和不接触条纹面，且成本低。
6.本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种陶瓷膜贴合设备，保证第一膜片精准地、有效地贴合至第二膜片上。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种陶瓷膜贴合设备，用于使第一膜片和第二膜片贴合，包括支架和安装于支架上的翻转装置，所述翻转装置包括驱动机构和与驱动机构连接的吸附承托机构，所述第一膜片和吸附承托机构均设于支架的一侧，所述第二膜片设于支架的另一侧，所述吸附承托机构通过驱动机构将第一膜片翻转并覆盖于第
二膜片上；
8.所述吸附承托机构包括承托组件和吸附机构，所述承托组件和驱动机构连接，所述第一膜片放置于承托组件上，所述吸附机构安装于承托组件上且设于第一膜片下方，所述第一膜片通过吸附机构吸附使第一膜片和吸附机构固定连接。
9.作为上述方案的改进，所述承托组件包括与驱动机构连接的承托支架和设于承托支架上的承托滚轮组，所述第一膜片放置于承托滚轮组上，所述承托滚轮组包括若干排承托滚轮，相邻两排所述承托滚轮为间隔设置，所述吸附机构设于相邻两排所述承托滚轮之间。
10.作为上述方案的改进，所述承托支架通过联动组件与驱动机构连接，所述联动组件包括转动轴和联轴器，所述转动轴通过联轴器与驱动机构连接，所述转动轴和承托支架的周向相对固定，所述吸附机构固定安装于承托支架上。
11.作为上述方案的改进，所述吸附机构包括抽真空机构、与抽真空机构连接的吸盘和安装组件，所述吸盘设于相邻两排所述承托滚轮之间，所述吸盘通过安装组件固定安装于承托支架上。
12.作为上述方案的改进，所述安装组件包括连接支架、安装于连接支架上的滚轴和安装于滚轴上的支撑底座，所述吸盘安装于支撑底座上。
13.作为上述方案的改进，所述吸附机构还包括升降机构，所述吸盘安装于升降机构上，所述升降机构用于驱动吸盘升降；
14.所述升降机构包括轴套、连接杆、弹簧和气动机构，所述连接杆的顶部设有吸盘，底部穿设于轴套内，所述弹簧的两端分别与连接杆和轴套抵接，所述轴套和气动机构连接。
15.作为上述方案的改进，所述吸盘为若干个呈阵列排布的吸盘。
16.作为上述方案的改进，所述支架的两侧分别设有用于缓冲所述承托支架移动的缓冲器，所述缓冲器和承托支架相对应设置。
17.作为上述方案的改进，所述承托支架上设有用于定位所述第一膜片的第一红外传感器，所述支架的另一侧设有用于定位所述第二膜片的第二红外传感器。
18.作为上述方案的改进，还包括用于将第一膜片传送至承托组件上的第一传送装置和用于将第二膜片传送至支架的另一侧的第二传送装置。
19.实施本实用新型，具有如下有益效果：
20.本实用新型通过驱动机构驱动使吸附承托机构旋转，并使放置于承托组件上的第一膜片实现180度翻转，并覆盖在第二膜片上，从而使两者贴合。其中，吸附机构吸附住第一膜片的底面，使第一膜片和吸附机构固定连接，保证吸附承托机构在旋转即第一膜片翻转的过程中，第一膜片不会掉落和移位，从而保证第一膜片稳固地翻转。同时，吸附机构只吸附第一膜片的底面，受力面积大，不会损坏膜片，也不会接触到顶部的条纹面。
21.进一步，吸附机构中的吸盘为若干个呈阵列排布吸盘，使第一膜片受力均匀，既保证其稳固地翻转，又保证其不损坏。
22.再进一步，本实用新型还设有用于定位第一膜片的第一红外传感器和用于定位第二膜片的第二红外传感器，可以准确定位第一膜片和第二膜片分别在支架两侧的位置，再结合翻转装置，保证第一膜片精准地、有效地贴合至第二膜片上，从而制得中空结构的陶瓷膜。该设备成本低、结构简单、可操作性高和效率高。
附图说明
23.图1是本实用新型所述陶瓷膜的结构示意图；
24.图2是本实用新型陶瓷膜贴合设备未翻转状态的结构示意图；
25.图3是图2的侧视图；
26.图4是图3沿a-a线的剖视图；
27.图5是本实用新型吸附机构的剖视图。
28.图6是本实用新型陶瓷膜贴合设备翻转状态的结构示意图；
29.图7是图6的侧视图；
30.图8是图7沿b-b线吸附承托机构部分的剖视图。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。
32.为了制得中空结构的陶瓷膜如图1所示，首先将压制成型的膜片的条纹面朝上，并用丝网印刷在凸起条纹上涂覆一层湿膜浆。然后，将其中一片涂好泥浆的膜片经过翻转精准贴合在另一片膜片上，保证两膜片上的凸起条纹完全对齐，从而实现两片单膜片的贴合。
33.为此，参见图2-8所示，本实用新型公开了一种陶瓷膜贴合设备，用于使第一膜片1和第二膜片2贴合，包括支架3和安装于支架3上的翻转装置，所述翻转装置包括驱动机构4和与驱动机构4连接的吸附承托机构，所述第一膜片1和吸附承托机构均设于支架3的一侧，所述第二膜片2设于支架3的另一侧，所述吸附承托机构通过驱动机构4将第一膜片1翻转并覆盖于第二膜片2上。
34.所述吸附承托机构包括承托组件和吸附机构，所述承托组件和驱动机构4连接，所述第一膜片1放置于承托组件上，所述吸附机构安装于承托组件上且设于第一膜片1下方，所述第一膜片1通过吸附机构吸附使第一膜片1和吸附机构固定连接。
35.本实用新型通过驱动机构驱动使吸附承托机构旋转，并使放置于承托组件上的第一膜片实现180度翻转，并覆盖在第二膜片上，从而使两者贴合。其中，吸附机构吸附住第一膜片的底面，使第一膜片和吸附机构固定连接，保证吸附承托机构在旋转即第一膜片翻转的过程中，第一膜片不会掉落和移位，从而保证第一膜片稳固地翻转。同时，吸附机构只吸附第一膜片的底面，受力面积大，不会损坏膜片，也不会接触到顶部的条纹面。
36.如图2-4所示，所述承托组件包括与驱动机构4连接的承托支架51和设于承托支架51上的承托滚轮组，所述第一膜片1放置于承托滚轮组上，所述承托滚轮组包括若干排承托滚轮52，相邻两排所述承托滚轮52为间隔设置，所述吸附机构设于相邻两排所述承托滚轮52之间。优选地，本实用新型还包括用于将第一膜片1传送至承托组件上的第一传送装置，所述第一传送装置包括传送滚轮11和传送电机(图中未示)，传送滚轮11通过传送电机的驱动，将第一膜片传送到承托滚轮组上，而承托滚轮的设置可以减少第一膜片在承托组件上移动的阻力。最终通过第一传送装置的传送可将第一膜片完全地输送到承托滚轮组上。在实际操作中，可先将第一膜片朝上的条纹面用丝网印刷在凸起条纹上涂覆一层湿膜浆，再用第一传送装置传送至承托滚轮组上；或者等待第一膜片传送到承托滚轮组上后再用丝网
印刷在凸起条纹上涂覆一层湿膜浆。而间隔设置的承托滚轮可便于吸附机构从第一膜片的下方吸附住其底面，从而对第一膜片进行固定。让第一膜片在翻转的过程中不会掉落和移位，从而保证第一膜片稳固地翻转。同时，吸附机构只吸附第一膜片的底面，受力面积大，不会损坏膜片，也不会接触到顶部的条纹面。
37.其中，如图3-4所示，所述承托支架51通过联动组件与驱动机构4连接，所述联动组件包括转动轴41和联轴器(图中未示)，所述转动轴41通过联轴器与驱动机构4连接，所述转动轴41和承托支架51的周向相对固定，所述吸附机构4固定安装于承托支架51上。所述驱动机构4为电机。所述承托支架51的一端套设于转动轴41外且与转动轴41周向相对固定，使得转动轴被驱动机构驱动旋转时，可带动承托支架旋转，从而实现承托组件翻转。吸附机构固定安装于承托支架上，保证承托支架在旋转的过程使吸附机构同步旋转，从而保证吸附在吸附机构上的第一膜片能同步移动以及在移动过程中不会掉落和移位，进一步保证贴合的精准性和有效性。
38.如图4、8所示，所述吸附机构包括抽真空机构(图中未示)、与抽真空机构连接的吸盘6和安装组件，所述吸盘6设于相邻两排所述承托滚轮52之间，所述吸盘6通过安装组件固定安装于承托支架51上。所述抽真空机构为真空泵。当第一膜片被传送到承托滚轮组上时，启动抽真空机构，抽走吸盘与第一膜片之间的空气，使得第一膜片被吸附在吸盘上，实现第一膜片和吸附机构固定连接。而由于吸附机构固定安装于承托支架上，那么在翻转的过程中第一膜片可固定在吸附承托机构某个固定位置上，不掉落、不移位，保证翻转后的第一膜片与第二膜片相对应贴合，从而实现贴合位置的精准性和有效性。
39.如图4、8所示，所述安装组件包括连接支架71、安装于连接支架71上的滚轴72和安装于滚轴72上的支撑底座73，所述吸盘6安装于支撑底座73上。通过调节连接支架和承托支架之间的角度来使吸盘的吸附面与第一膜片之间相互平行，有利于真空吸附的稳定性。然后，再用螺栓将连接支架和承托支架固定连接，便于承托支架带动连接支架移动。优选地，所述支撑底座73固定在滚轴72上，而滚轴可旋转，从而可以对吸附面与第一膜片之间的夹角进行调节，进一步保证吸附面与第一膜片之间相互平行。当调节好后，可以通过螺栓固定滚轴和连接支架之间的位置，保证吸盘不移动。
40.优选地，如图5所示，所述吸附机构还包括升降机构，所述吸盘6安装于升降机构上，所述升降机构用于驱动吸盘6升降。为了避免吸盘阻碍第一膜片在承托滚轮移动，吸盘的吸附面低于承托滚轮的底部，待第一膜片完全地传送到承托滚轮上时，再启动升降机构推动吸盘向上移动使吸附面与第一膜片的底面接触，再进行抽真空的操作。具体的，所述升降机构包括轴套61、连接杆62、弹簧63和气动机构(图中未示)，所述连接杆62的顶部设有吸盘6，底部穿设于轴套61内，所述弹簧63的两端分别与连接杆62和轴套61抵接，所述轴套61和气动机构连接。所述气动机构为气泵。通过气泵向轴套内充气，将连接杆往上顶，同时弹簧被压缩，吸盘被往上推移，使其吸附面与第一膜片的底面贴合，然后再启动抽真空机构来抽取吸盘内空气，使得吸盘将第一膜片吸附住，从而达到固定第一膜片的效果。当吸盘需要复位时，先停止抽真空，再停止充气，吸盘便会在弹簧的作用下复位。更佳地，所述轴套61上还套设有橡胶垫圈64，橡胶垫圈能够通过形变抵消一部分真空吸力，并使吸盘在吸持过程中吸力稳定，提高吸盘的稳定性。
41.需要说明的是，所述升降机构还可以采用其他的现有技术结构，只要能达到吸盘
升降的目的即可，在此不详细介绍。
42.优选地，所述吸盘6为若干个呈阵列排布的吸盘6。多个吸盘的设置可保证第一膜片受力均匀，既保证其稳固地翻转，又保证其不损坏。同时也避免单个吸盘因需保证对膜片吸附稳固而加大了吸附力，从而造成膜片变形以致损坏。因此，多个吸盘的同时使用并呈阵列排布，除了受力均匀，也可以减小每个吸盘对膜片的吸附力，从而保证第一膜片不变形、不损坏。
43.优选地，如图2、4、6所示，所述支架3的两侧分别设有用于缓冲所述承托支架51移动的缓冲器10，所述缓冲器10和承托支架51相对应设置。也就是说，在承托支架的翻转起点和终点的位置均设有缓冲器，可保证翻转的整个过程中平稳进行而不存在较大的瞬间冲击力，避免造成膜片位置的改变和造成膜片的损坏。
44.进一步，如图2-4、6-8所示，所述承托支架51上设有用于定位所述第一膜片1的第一红外传感器8，所述支架3的另一侧设有用于定位所述第二膜片2的第二红外传感器9。通过第一红外传感器和第二红外传感器的设置，可以准确定位第一膜片和第二膜片分别在支架两侧的位置，再结合翻转装置，保证第一膜片精准地、有效地贴合至第二膜片上，从而制得中空结构的陶瓷膜。
45.优选地，所述第一红外传感器8的数量为两个，分别设于承托支架51的两侧。所述第二红外传感器9的数量为两个，分别设于与第一红外传感器8相对应的两侧。保证第一膜片和第二膜片位置的准确性，从而保证第一膜片精准地、有效地贴合至第二膜片上。
46.再进一步，本实用新型还包括用于将第二膜片2传送至支架3的另一侧的第二传送装置。如图2、6所示，所述第二传送装置包括传送皮带12，通过传送皮带的传送可将第二膜片输送到支架的另一侧，并通过第二红外传感器感应第二膜片的具体位置。当第二红外传感器感应到第二膜片移动到系统指定位置时，第二红外传感器给控制器发出信号，控制器控制传送皮带运作，保证第二膜片传送到指定的位置，从而保证第一膜片精准地、有效地贴合至第二膜片上。
47.实施本实用新型，具有如下有益效果：
48.本实用新型通过驱动机构驱动使吸附承托机构旋转，并使放置于承托组件上的第一膜片实现180度翻转，并覆盖在第二膜片上，从而使两者贴合。其中，吸附机构吸附住第一膜片的底面，使第一膜片和吸附机构固定连接，保证吸附承托机构在旋转即第一膜片翻转的过程中，第一膜片不会掉落和移位，从而保证第一膜片稳固地翻转。同时，吸附机构只吸附第一膜片的底面，受力面积大，不会损坏膜片，也不会接触到顶部的条纹面。
49.进一步，吸附机构中的吸盘为若干个呈阵列排布吸盘，使第一膜片受力均匀，既保证其稳固地翻转，又保证其不损坏。
50.再进一步，本实用新型还设有用于定位第一膜片的第一红外传感器和用于定位第二膜片的第二红外传感器，可以准确定位第一膜片和第二膜片分别在支架两侧的位置，再结合翻转装置，保证第一膜片精准地、有效地贴合至第二膜片上，从而制得中空结构的陶瓷膜。该设备成本低、结构简单、可操作性高和效率高。
51.以上所述是本实用新型的优选实施方式，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，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。