一种制备宽幅面涂层的喷涂装置和喷涂方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种制备宽幅面涂层的喷涂装置和喷涂方法，包括第一平台，所述第一平台上设置有三轴机械手、电热板和透明的预喷检测台，所述三轴机械手上设置有压电喷头，所述压电喷头位于所述电热板和预喷检测台的上侧；所述第一平台上贯穿开设有槽体，所述预喷检测台嵌设在所述槽体内，所述预喷检测台的下侧设置有视觉检测组件，所述视觉检测组件包括环形光源和相机，所述环形光源朝向所述预喷检测台设置，所述相机位于所述环形光源的正下方。其喷涂均匀，方便大规模制备膜层，工作效率高。

Spraying device and spraying method for preparing wide breadth coating

The invention discloses a spraying device and a spraying method for preparing a wide-width coating, comprising a first platform on which a three-axis manipulator, an electric heating plate and a transparent pre-spraying detecting platform are arranged, and a piezoelectric spraying head is arranged on the three-axis manipulator, and the piezoelectric spraying head is located on the electric heating plate and the pre-spraying detecting platform. A groove body is arranged throughout the first platform, and the pre-spraying detection platform is embedded in the groove body. A visual detection component is arranged at the lower side of the pre-spraying detection platform. The visual detection component comprises a ring light source and a camera, the ring light source is oriented to the pre-spraying detection platform, and the camera is located in the ring shape. The light source is directly below. Its spray is uniform, convenient for large-scale preparation of film, high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种制备宽幅面涂层的喷涂装置和喷涂方法
本专利技术涉及薄膜制备
，具体涉及一种制备宽幅面涂层的喷涂装置和喷涂方法。
技术介绍
随着以半导体材料、微电子、柔性导电薄膜和太阳能电池为代表的行业技术的快速发展，先进的薄膜制备技术成为关键，对这些行业技术的发展起到重要的推动作用。传统的膜层制备方法，如浸涂法、化学气相沉积法和溶胶凝胶法，适用于实验室小规模研究，而大规模生产制备，其价格昂贵，成本较高。涂料被外力从容器中压出或吸出并形成雾状粘附在物面上的工作方式，称为喷涂法。与传统的压力喷涂和静电喷涂相比，压电喷涂使用压电雾化的方式能使雾滴粒径达到微米的级别，所以压电涂覆的方法为薄膜制备技术的进一步发展提供了新的方向。压电喷涂是利用超声波振动产生的毛细波，对流经超声波换能器工作端的液体进行雾化，产生微米级细小液滴的技术，适用于精确层应用、可以喷涂任何形状的物体，具有涂层均匀、压电雾化喷涂量可控，喷涂质量可靠、能耗低，雾化效率高等优点。所以压电雾化被广泛应用于印刷电路制备、太阳能光伏电池、TCO导电涂层、抗菌涂层等方面。然而，目前市场上采用喷涂法制备宽幅面的大面积涂层，其自动化程度比较低，常需要人工喷涂才能完成操作，工作效率低，人力成本比较高，喷涂所获得的膜层均匀性不佳。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种制备宽幅面涂层的喷涂装置和喷涂方法，其喷涂均匀，方便大规模制备膜层，工作效率高。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种制备宽幅面涂层的喷涂装置和喷涂方法，包括第一平台，所述第一平台上设置有三轴机械手、电热板和透明的预喷检测台，所述三轴机械手上设置有压电喷头，所述压电喷头位于所述电热板和预喷检测台的上侧；所述第一平台上贯穿开设有槽体，所述预喷检测台嵌设在所述槽体内，所述预喷检测台的下侧设置有视觉检测组件，所述视觉检测组件包括环形光源和相机，所述环形光源朝向所述预喷检测台设置，所述相机位于所述环形光源的正下方。作为优选的，所述压电喷头与所述三轴机械手间设置有第一摆动气缸，所述第一摆动气缸驱动压电喷头在竖直平面内转动，所述第一摆动气缸与压电喷头间设置有第二摆动气缸，所述第二摆动气缸驱动压电喷头在水平平面内转动。作为优选的，所述预喷检测台为透明玻璃。作为优选的，所述第一平台的下侧设置有第二平台，所述第二平台平行于第一平台设置，所述视觉检测组件设置在所述第二平台上。作为优选的，所述三轴机械手包括x轴机械手、y轴机械手和z轴机械手。作为优选的，所述电热板的上表面低于所述预喷检测台设置。作为优选的，所述电热板上设置有定位块，在所述三轴机械手初始化状态下喷头位于所述定位块上方。一种制备宽幅面涂层的喷涂方法，包括以下步骤：S1、所述电热板对基底进行预热处理；S2、所述三轴机械手带动压电喷头移动至预喷检测台上方，所述压电喷头朝向所述预喷检测台喷洒雾化液滴，所述雾化液滴在所述预喷检测台上形成膜层；S3、所述环形光源照亮所述预喷检测台，所述相机拍摄预喷检测台并采集膜层图像，所述相机将膜层图像传输至图像处理系统，所述图像处理系统分析膜层的均匀性和膜层的宽度d，获得预喷检测结果；S4、所述图像处理系统将预喷检测结果传输至数据处理与控制系统，所述数据处理与控制系统根据检测结果控制三轴机械手带动压电喷头在基底上进行喷涂，具体包括X轴方向喷涂和Y轴方向喷涂：S41、所述喷头移动至第一横向起点Px1(x0，y0)，沿X轴方向喷涂至第一横向终点Px1’(x1，y0)，之后压电喷头移动至第二横向起点Px2(x1，y0-R)，沿X轴方向喷涂至第二横向终点Px2’(x0，y0-R)，之后压电喷头移动至第三横向起点Px3(x0，y0-2*R)，沿X轴方向喷涂至第三横向终点Px3’(x1，y0-2*R)，如此压电喷头以S形往复运动，并进行喷涂，最终喷涂至x轴终点Pxn’(x0，y0-(n-1)*R)，完成X轴方向喷涂，其中R＝d/2，其中Px1(x0，y0)、Px1’(x1，y0)、Px2(x1，y0-R)、Px2’(x0，y0-R)、Px3(x0，y0-2*R)、Px3’(x1，y0-2*R)和Pxn’(x0，y0-(n-1)*R)为压电喷头正下方的基底上的点坐标，n为大于1的整数；S42、压电喷头由Pxn’(x0，y0-(n-1)*R)移动至Y轴起点Py1(x0+R，y0-n*R)，沿Y轴方向喷涂至第一纵向终点Py1’(x0+R，y0+R)，压电喷头移动至第二纵向起点Py2(x0+2*R，y0+R)，沿Y轴方向喷涂至第二纵向终点Py2’(x0+2*R，y0-n*R)，之后压电喷头移动至第三纵向起点Py3(x0+3*R，y0-n*R)，压电喷头喷涂至第三纵向终点Py3’(x0+3*R，y0+R)，如此压电喷头以S形往复运动，最终喷涂至y轴终点Pym’(x0+m*R，y0+R)，完成Y轴方向喷涂，其中R＝d/2，其中，Py1(x0+R，y0-n*R)、Py1’(x0+R，y0+R)、Py2(x0+2*R，y0+R)、Py2’(x0+2*R，y0-n*R)、Py3(x0+3*R，y0-n*R)、Py3’(x0+3*R，y0+R)和Pym’(x0+m*R，y0+R)为压电喷头正下方的基底上的点坐标，m为大于1的整数。与现有技术相比，本专利技术中喷涂装置的有益效果是：本专利技术使用三轴机械手带动压电喷头在基底上做喷涂操作，自动化程度高，工作效率高，节省人力；本专利技术设置预喷检测台，可通过相机拍摄预喷情况，便于对喷涂情况进行分析处理；本专利技术采用压电喷头制备膜层，均匀性好，能够大面积制备，方便制备宽幅面涂层。与现有技术相比，本专利技术中喷涂方法的有益效果是：通过相机采集预喷检测台上的膜层图像，图像处理系统可分析膜层的均匀性和膜层的宽度，便于在基底上喷涂前做试验；通过获得预喷检测台上的膜层宽度，三轴机械手已此做参考，在基底上喷涂作业，提高膜层的均匀性；在基底上通过x轴方向喷涂和y轴方向喷涂共同作用获得均匀膜层，网状型的喷涂方式可以避免局部的薄边和厚边的出现，可以有效的提高涂层的均匀性。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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，还能够根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的主视图；图3为图2在A区域的局部放大图；图4为压电喷头喷涂效果图；图5为压电喷头喷涂时的运动轨迹图。其中，10、第一平台；11、第二平台；20、电热板；21、预喷检测台；22、定位块；30、压电喷头；301、雾化液滴；31、第一摆动气缸；32、第二摆动气缸；40、x轴机械手；50、y轴机械手；60、z轴机械手；70、相机；71、光源；80、基底。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例参照图1～图5所示，本专利技术公开了一种制备宽幅面涂层的喷涂装置和喷涂方法，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备宽幅面涂层的喷涂装置，其特征在于，包括第一平台，所述第一平台上设置有三轴机械手、电热板和透明的预喷检测台，所述三轴机械手上设置有压电喷头，所述压电喷头位于所述电热板和预喷检测台的上侧；所述第一平台上贯穿开设有槽体，所述预喷检测台嵌设在所述槽体内，所述预喷检测台的下侧设置有视觉检测组件，所述视觉检测组件包括环形光源和相机，所述环形光源朝向所述预喷检测台设置，所述相机位于所述环形光源的正下方。

【技术特征摘要】
1.一种制备宽幅面涂层的喷涂装置，其特征在于，包括第一平台，所述第一平台上设置有三轴机械手、电热板和透明的预喷检测台，所述三轴机械手上设置有压电喷头，所述压电喷头位于所述电热板和预喷检测台的上侧；所述第一平台上贯穿开设有槽体，所述预喷检测台嵌设在所述槽体内，所述预喷检测台的下侧设置有视觉检测组件，所述视觉检测组件包括环形光源和相机，所述环形光源朝向所述预喷检测台设置，所述相机位于所述环形光源的正下方。2.如权利要求1所述的制备宽幅面涂层的喷涂装置，其特征在于，所述压电喷头与所述三轴机械手间设置有第一摆动气缸，所述第一摆动气缸驱动压电喷头在竖直平面内转动，所述第一摆动气缸与压电喷头间设置有第二摆动气缸，所述第二摆动气缸驱动压电喷头在水平平面内转动。3.如权利要求1所述的制备宽幅面涂层的喷涂装置，其特征在于，所述预喷检测台为透明玻璃。4.如权利要求1所述的制备宽幅面涂层的喷涂装置，其特征在于，所述第一平台的下侧设置有第二平台，所述第二平台平行于第一平台设置，所述视觉检测组件设置在所述第二平台上。5.如权利要求1所述的制备宽幅面涂层的喷涂装置，其特征在于，所述三轴机械手包括x轴机械手、y轴机械手和z轴机械手。6.如权利要求1所述的制备宽幅面涂层的喷涂装置，其特征在于，所述电热板的上表面低于所述预喷检测台设置。7.如权利要求1所述的制备宽幅面涂层的喷涂装置，其特征在于，所述电热板上设置有定位块，在所述三轴机械手初始化状态下喷头位于所述定位块上方。8.一种制备宽幅面涂层的喷涂方法，应用于如权利要求1～7任一所述的制备宽幅面涂层的喷涂装置，其特征在于，包括以下步骤：S1、所述电热板对基底进行预热处理；S2、所述三轴机械手带动压电喷头移动至预喷检测台上方，所述压电喷头朝向所述预喷检测台喷洒雾化液滴，所述雾化液滴在所述预喷检测台上形成膜层；S3、所述环形光源照亮所述预喷检测台，所述相机拍摄预喷检测台并采集膜层图像，所述相机将膜层图像传输至图像处理系统，所述图像处理系统分析膜层的均匀性和膜层的宽度d，获得预喷检测结果；S4、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汝长海，王勇，靳振伟，孙浩楠，朱军辉，
申请(专利权)人：江苏集萃微纳自动化系统与装备技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32