一种液态金属弹性导线制备系统技术方案

本发明专利技术公开了一种液态金属弹性导线制备系统，包括供料机构，抓取机构，注入机构，封装机构以及控制系统；所述供料机构，用于提供预设尺寸的弹性软管；所述抓取机构，用于抓取弹性软管两端，并带动弹性软管沿流水线输送方向移动；所述注入机构包括注射泵与液态金属加工机构，用于将加工好的液态金属从弹性软管一端注入；所述封装机构，用于将电极铜针封装在完成注入工序的弹性软管两端口处；所述控制系统，用于协调控制各个机构之间的工作，获得带有电极接头的液态金属弹性导线。本发明专利技术提供的系统可以实现液态金属弹性导线的自动化生产，同时保证生产获得的液态金属弹性导线具有良好的导电率。好的导电率。好的导电率。

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属弹性导线制备系统


[0001]本专利技术属于柔性电子领域，尤其涉及一种液态金属弹性导线制备系统。

技术介绍

[0002]柔性电子技术被Science杂志列为21世纪的十大新兴科技之一，在先进材料和制造技术的支持下，电子材料和器件逐渐柔性化和弹性化。此类器件具有柔性/延展性、抗冲击、高效/低成本制造等优势，适用性、便携性等特点显著，正在引发新一轮的电子技术革命，而弹性传感器材料、弹性导线等制备技术是实现柔性电子系统智能化的关键。
[0003]柔性电子正在快速发展，是极具挑战和潜力的发展方向，将促进整个柔性电子产业的升级和革新。
[0004]但现有的柔性电子设备大部分都是手工制备，且产量并不高，因此如何提高其生产力是如今研究的热点。
[0005]专利文献CN114758844A公开了一种基于液态金属的柔性导线及其制造方法，包括以下步骤：S1，采用偶联剂和可拉伸聚合物制备柔性基底；S2，在柔性基底上制备液态金属导电图案；S3，在液态金属导电图案上制备封装层。该装置仅能制备出片状柔性导线，同时该导线中的液态金属的粘度无法控制，导致了最终该片状柔性导线存在导电率不稳定的问题。
[0006]专利文献CN111864412A公开了一种液态金属柔性导线的柔性导电连接件及其制备方法，柔性导电连接件包括柔性高分子材料与若干条丝状导电材料，柔性高分子材料包覆在丝状导电材料外围；沿着丝状导电材料的长度方向，丝状导电材料的一端设置液态金属层；柔性导电连接件与柔性导线连接时，柔性导电连接件中设置液态金属层的一端伸入柔性导线中，液态金属层与柔性导线中的液态金属相接触，形成导电连接。该方法仅通过了柔性导线的制备方法，但文中并未提及如何实现批量化生产。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供一种液态金属弹性导线制备系统，该系统可以实现液态金属弹性导线的自动化生产，同时保证生产获得的液态金属弹性导线具有良好的导电率。
[0008]一种液态金属弹性导线制备系统，包括供料机构，抓取机构，注入机构，封装机构以及控制系统。
[0009]所述供料机构，用于提供预设尺寸的弹性软管。
[0010]所述抓取机构，用于抓取弹性软管两端，并带动弹性软管沿流水线输送方向移动。
[0011]所述注入机构包括注射泵和液态金属加工机构，用于将加工好的液态金属从弹性软管一端注入。
[0012]所述封装机构，用于将电极铜针封装在完成注入工序的弹性软管两端口处。
[0013]所述控制系统，用于协调控制各个机构之间的工作，获得带有电极接头的液态金
属弹性导线。
[0014]具体的，所述供料机构包括出料单元，拉伸单元，弹性软管裁切单元，以及第一动力单元，其中：
[0015]所述出料单元，用于提供空心的弹性软管。
[0016]所述拉伸单元包括拉力传感器，用于拉伸弹性软管直至拉力传感器反馈预设的数据。
[0017]所述弹性软管裁切单元，用于裁切处于拉伸状态的弹性软管。
[0018]所述第一动力单元，用于为拉伸单元和弹性软管裁切单元提供驱动力。
[0019]优选的，所述弹性软管采用透明硅胶，方便通过图像识别系统检测软管内气泡的含量，从而保证制备获得的液态金属弹性导线具有良好的电导率。
[0020]具体的，所述抓取机构包括沿流水线输送方向布置的线性滑轨组，与所述线性滑轨组滑动配合的第一夹取臂和第二夹取臂，以及第二动力单元。
[0021]所述第一夹取臂与所述第二夹取臂用于夹取弹性软管两端，使得弹性软管中段自然悬挂构成U型。
[0022]所述第二动力单元用于为第一夹取臂和第二夹取臂夹取弹性软管，以及带着弹性软管沿线性滑轨组移动的驱动力。
[0023]优选的，所述注入机构的注射泵还配备有图像识别系统，所述图像识别系统通过识别弹性软管中气泡的数量，当气泡数量少于预设值时停止液态金属的注入，可以有效降低弹性软管中气泡的含量，既能降低自动化生产的废品率，同时也能提高液态金属弹性导线的电导率。
[0024]优选的，所述液态金属加工机构提供的液态金属粘度为2.8mPa
·
s，既能提高液态金属注入时的流畅度，同时也能保证注入后液态金属依旧具有良好的导电性。
[0025]具体的，所述封装机构包括电极插入单元，预处理单元以及点胶单元。
[0026]所述电极插入单元，用于将电极铜针伸入弹性软管内与液态金属接触。
[0027]所述预处理单元，用于为两端分别插有电极铜针的弹性软管端口涂覆预处理液，所述预处理液用于塑化弹性软管端口。
[0028]所述点胶单元，用于提供封装两端已预处理后弹性软管端口的封装胶水。
[0029]具体的，所述封装机构还设有检测单元，所述检测单元包括外界导线的检测电路，将封装好的弹性软管接入所述检测电路中，当检测结果为正常则将弹性软管输出至出料处，当检测结果为不正常则将弹性软管输出至弃料处。
[0030]具体的，所述控制系统的具体控制流程如下：
[0031]步骤1、通过供料机构提供预设尺寸的弹性软管；
[0032]步骤2、通过抓取机构抓取弹性软管两端，使得弹性软管自然悬挂呈U型；
[0033]步骤3、通过注入机构将加工好的液态金属注入至弹性软管中，并通过封装机构完成弹性软管的两端处插入电极铜针与封胶处理工作；
[0034]步骤4,、对封装好的弹性软管进行表面残余液态金属的冲洗，并对冲洗干净的弹性软管进行烘干；
[0035]步骤5、通过抓取机构将步骤4处理后的弹性软管输送至出料处存放。
[0036]与现有技术相比，本专利技术的有益效果:
[0037]通过多个机构协同配合，从而实现液态金属弹性软管的自动化制备，同时保证生产获得的液态金属弹性导线具有良好的导电率。
附图说明
[0038]图1为本实施例提供的液态金属弹性导线制备系统的结构示意图；
[0039]图2为供料机构的结构示意图；
[0040]图3为注入机构的结构示意图；
[0041]图中，1、供料机构；1
‑
1、出料单元1
‑
2、弹性软管裁切单元；1
‑
3、拉伸单元；1
‑
4、第一动力单元；2、抓取机构；3、注入机构；3
‑
1、固定板；3
‑
2、注射头；3
‑
3、回收头；3
‑
4、激光摄像头；3
‑
5、滑动固定架；3
‑
6、光信号接收器；3
‑
7、存储箱；3
‑
8、循环泵；3
‑
9、纵向滑动组；3
‑
10、横向滑动组；4、封装机构。
具体实施方式
[0042]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态金属弹性导线制备系统，其特征在于，包括供料机构，抓取机构，注入机构，封装机构以及控制系统；所述供料机构，用于提供预设尺寸的弹性软管；所述抓取机构，用于抓取弹性软管两端，并带动弹性软管沿流水线输送方向移动；所述注入机构包括注射泵与液态金属加工机构，用于将加工好的液态金属从弹性软管一端注入；所述封装机构，用于将电极铜针封装在完成注入工序的弹性软管两端口处；所述控制系统，用于协调控制各个机构之间的工作，获得带有电极接头的液态金属弹性导线。2.根据权利要求1所述的液态金属弹性导线制备系统，其特征在于，所述供料机构包括出料单元，拉伸单元，弹性软管裁切单元，以及第一动力单元；所述出料单元，用于提供空心的弹性软管；所述拉伸单元包括拉力传感器，用于拉伸弹性软管直至拉力传感器反馈预设的数据；所述弹性软管裁切单元，用于裁切处于拉伸状态的弹性软管；所述第一动力单元，用于为拉伸单元与弹性软管裁切单元提供驱动力。3.根据权利要求1或2所述的液态金属弹性导线制备系统，其特征在于，所述弹性软管采用透明硅胶。4.根据权利要求1所述的液态金属弹性导线制备系统，其特征在于，所述抓取机构包括沿流水线输送方向布置的线性滑轨组，与所述线性滑轨组滑动配合的第一夹取臂和第二夹取臂，以及第二动力单元；所述第一夹取臂与所述第二夹取臂用于夹取弹性软管两端，使得弹性软管中段自然悬挂构成U型；所述第二动力单元用于为第一夹取臂和第二夹取臂夹取弹性软管以及带着弹性软管沿线性滑轨组移动的驱动力。5.根据权利要求1所述的液态金属弹性导线制备系统，其特征在于，所述注入机构的注射泵还配...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴振广，余建平，刘宜伟，李润伟，
申请(专利权)人：浙江工研院发展有限公司，
类型：发明
国别省市：