技术领域
[0001] 本
发明涉及一种微球高速旋转涂层装置，可实现微球精确无误地翻转，以及微球的高速浸
旋涂层，可以保证装置的重复
定位精度，通过这个装置，能实现准确地对微球进行全表面均匀旋转涂层。
背景技术
[0002]
核聚变反应是一种更绿色更和谐的
能源获取途径，激光
惯性约束聚变(Inertial confinement Fusion，ICF)作为一种可控核聚变反应的主要手段，是目前研究核能释放的热
门领域之一。ICF的基本原理是利用驱动源压缩填充有热核
燃料的靶丸(燃料容器)，依靠燃料和靶丸推进层剩余
质量的惯性对高温高
密度热核燃料进行约束，从而达到热核反应条件，获取聚变能。其中，三层
聚合物空心微球是目前应用最广的燃料容器，然而最内层的聚苯乙烯 (PS)材料对氢的
阻气性能差，无法满足ICF实验需求，因此需要在外表面涂聚乙烯醇(PVA)层来提高聚合物微球对氢的保气性能。
[0003] 目前，国内外制备涂层的方法主要有乳液微封装法、炉内成球涂层法、浸(旋)涂法等等，特别针对较大直径微球，浸(旋)涂法有其优势，本发明针对微球旋转涂层技术而设计的微球旋转涂层装置。可实现微球精确无误地翻转，以及微球的高速浸旋涂层，可以保证装置的重复定位精度，通过这个装置，能实现准确地对微球进行全表面旋转涂层。
发明内容
[0004] 本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或
缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0005] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种微球高速旋转涂层装置，包括：
[0007] 微球旋转模
块，其设置在基座上；所述微球旋转模块包括：微球旋转单元，其通过竖直
支架连接在基座上；微球竖直
吸附单元，其与所述微球旋转单元连接；且所述微球竖直吸附单元与基座垂直设置；
[0008] 微球转位模块，其设置在基座上；所述微球转位模块包括：微球转位单元，其通过
水平支架连接在基座上；微球水平吸附单元，其与所述微球转位单元连接；且所述微球水平吸附单元与基座平行设置；
[0009]
溶剂杯，其放置在基座上，其所述溶剂杯位于微球竖直吸附单元的正下方。
[0010] 优选的是，所述竖直支架为设置在基座上的Z方向滑台；所述微球旋转单元包括：
外壳体Ⅰ，其竖直连接在Z方向滑台的滑块上；步进
电机，其竖直安装在外壳体Ⅰ的空腔中；小带轮，其连接在步进电机的电机轴上；空
心轴Ⅰ，其通过一对
轴承竖直安装在外壳体Ⅰ的空腔中，且所述空心轴Ⅰ的轴线和步进电机均垂直与基座的安装面；大带轮，其安装在空心轴Ⅰ的上端，且所述大带轮和小带轮通过
同步带连接；
[0011] 所述微球竖直吸附单元包括：
气动旋转接头Ⅰ，其连接在空心轴Ⅰ的上端口；
吸嘴Ⅰ，其通过倾覆调心装置Ⅰ与空心轴Ⅰ的下端连接。
[0012] 优选的是，所述水平支架为设置在基座上的Y方向滑台和X方向滑台，所述Y方向滑台设置在基座上，所述X方向滑台水平安装在Y方向滑台的滑块上；所述微球转位单元包括：外壳体Ⅱ，其通过安装支架水平连接在X方向滑台的滑块上；空心轴Ⅱ，其通过一对轴承水平安装在外壳体Ⅱ的空腔中，且所述空心轴Ⅱ的轴线与基座的安装面平行；旋转手轮，其安装在空心轴Ⅱ的一端；
[0013] 所述微球水平吸附单元包括：气动旋转接头Ⅱ，其连接在空心轴Ⅱ的另一端口上；吸嘴Ⅱ，其通过倾覆调心装置Ⅱ与空心轴Ⅱ的另一端连接。
[0014] 优选的是，所述所述的气动旋转接头Ⅰ和气动旋转接头Ⅱ分别通过气路连接外部
负压泵设备为装置提供负压。
[0015] 优选的是，所述外壳体Ⅰ和外壳体Ⅱ均为长方形壳体。
[0016] 优选的是，所述倾覆调心装置Ⅰ和倾覆调心装置Ⅱ的结构相同，其结构包括：上调心板，其与所述外壳体Ⅰ或外壳体Ⅱ的端口连接；下调心板，其通过多个
弹簧与上调心板连接；所述上调心板和下调心板之间设置有空间；调心球，其一端通过
支撑棒与上调心板连接，另一端与下调心板相
接触；两个调心螺杆，其均
螺纹连接在下调心板上，且两个调心螺杆的末端与上调心板相接触；所述两个调心螺杆分别位于调心球的两侧；所述吸嘴Ⅰ或吸嘴Ⅱ贯穿连接在上调心板和下调心板的中部。
[0017] 优选的是，所述下调心板上设置有圆弧槽，所述调心球通过圆弧槽与下调心板相接触。
[0018] 优选的是，两个所述调心螺杆的末端为球面。
[0019] 优选的是，所述Z方向滑台、X方向滑台和Y方向滑台均为滚珠
丝杆滑台。
[0020] 本发明至少包括以下有益效果：本发明以滚珠丝杆滑台作为精密导向部件，通过外部负压泵装置连接气动旋转接头后依次连接空心轴、倾覆调心装置和吸嘴构成负压吸附气路，从而吸附并固定微球，实现微球的高速浸旋涂层；结合微球旋转模块和微球转位模块来实现微球精确无误的上下翻转，保证装置的重复定位精度。通过该装置，能实现准确地对微球进行全表面旋转涂层，此外该发明具备操作简单、控制稳定、集成度较高等特点。
[0021] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明：
[0022] 图1为本发明微球高速旋转涂层装置的立体结构示意图；
[0023] 图2为本发明微球高速旋转涂层装置的正视图；
[0024] 图3为图2的A-A剖视图；
[0025] 图4为本发明倾覆调心装置Ⅰ和倾覆调心装置Ⅱ的结构示意图。具体实施方式：
[0026] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照
说明书文字能够据以实施。
[0027] 应当理解，本文所使用的诸如
[0028] “具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0029] 图1～4示出了本发明的一种微球高速旋转涂层装置，包括：
[0030] 基座1；
[0031] 微球旋转模块2，其设置在基座1上；所述微球旋转模块2包括：微球旋转单元200，其通过竖直支架2-1连接在基座1上；微球竖直吸附单元201，其与所述微球旋转单元200连接；且所述微球竖直吸附单元201与基座1垂直设置；
[0032] 微球转位模块3，其设置在基座1上；所述微球转位模块3包括：微球转位单元300，其通过水平支架301连接在基座上；微球水平吸附单元302，其与所述微球转位单元300连接；且所述微球水平吸附单元302与基座1平行设置；
[0033] 溶剂杯4，其放置在基座1上，其所述溶剂杯4位于微球竖直吸附单元 302的正下方。
[0034] 在这种技术方案中，先用一个链接
真空泵的吸嘴吸附一个微球，将吸附在吸嘴上的微球缓缓靠近微球竖直吸附单元201上，将此微球转移到微球竖直吸附单元201上，将微球竖直吸附单元201上微球通过竖直支架下降进入溶液杯4中，使微球旋转单元200转动并带动微球旋转使微球在溶液杯4中充分浸润涂敷，当涂敷微球半球面完成后，将微球通过竖直支架上升带动微球从溶液杯4中出来，待涂敷的涂料晾干后，通过调整微球转位单元300，使微球水平吸附单元302靠近涂敷涂料后的微球，并降低微球竖直吸附单元 201的吸
力，将微球从微球竖直吸附单元201上吸过来，通过微球转位单元 300使微球上下翻转180°后，重新用微球竖直吸附单元201将微球吸住，再将微球浸入溶液杯中旋转涂敷剩下半个球面，然后重复上述步骤即可实现对微球进行全表面旋转均匀涂层。
[0035] 在上述技术方案中，所述竖直支架2-1为设置在基座上的Z方向滑台2-1；所述微球旋转单元200包括：外壳体Ⅰ2-3，其竖直连接在Z方向滑台2-1的滑块2-2上；步进电机2-4，其竖直安装在外壳体Ⅰ2-3的空腔中；小带轮2-9，其连接在步进电机2-4的电机轴上；空心轴Ⅰ2-6，其通过一对轴承竖直安装在外壳体Ⅰ2-3的空腔中，且所述空心轴Ⅰ2-6的轴线和步进电机2-4均垂直与基座1的安装面；大带轮2-10，其安装在空心轴Ⅰ2-6的上端，且所述大带轮2-
10和小带轮2-9通过同步带连接实现传动；
[0036] 所述微球竖直吸附单元包括：气动旋转接头Ⅰ2-5，其连接在空心轴Ⅰ2-6 的上端口，这样可以实现外接负压泵的负压通过旋转中的空心轴2-6传递；吸嘴Ⅰ2-8，其通过倾覆调心装置Ⅰ2-7与空心轴Ⅰ2-6的下端连接；这可以实现负压传递到吸嘴Ⅰ2-8；
[0037] 所述水平支架301为设置在基座1上的Y方向滑台3-1和X方向滑台3-2，所述Y方向滑台3-1设置在基座1上，所述X方向滑台3-2水平安装在Y方向滑台3-1的滑块上；所述微球转位单元300包括：外壳体Ⅱ3-6，其通过安装支架3-3水平连接在X方向滑台3-2的滑块上；空心轴Ⅱ，其通过一对轴承水平安装在外壳体Ⅱ3-6的空腔中，且所述空心轴Ⅱ的轴线与基座的安装面平行；旋转手轮3-4，其安装在空心轴Ⅱ的一端；空心轴Ⅱ的结构及连接在外壳体Ⅱ内的方式与空心轴Ⅰ的结构及连接在外壳体Ⅰ内的方式一致；
[0038] 所述微球水平吸附单元包括：气动旋转接头Ⅱ3-5，其连接在空心轴Ⅱ的另一端口上；吸嘴Ⅱ3-8，其通过倾覆调心装置Ⅱ3-7与空心轴Ⅱ的另一端连接，这可以实现负压传递到吸嘴Ⅱ3-8；
[0039] 在上述技术方案中，所述的气动旋转接头Ⅰ和气动旋转接头Ⅱ分别通过气路连接外部负压泵设备为装置提供负压。
[0040] 在上述技术方案中，所述外壳体ⅠⅠ和外壳体Ⅱ均为长方形壳体。
[0041] 在上述技术方案中，所述Z方向滑台、X方向滑台和Y方向滑台均为滚珠丝杆滑台；
[0042] 在这种技术方案中，采用以下流程实现：
[0043] 1)首次装夹微球：先用一个连接
真空泵的吸嘴吸附一个微球，然后打开连接右侧微球旋转模块2的吸嘴Ⅰ2-8的负压泵，将已经吸附在吸嘴上的微球缓缓靠近右侧微球旋转模块2的吸嘴Ⅰ2-8，将此微球转移到该吸嘴上，同时调整微球旋转模块2的倾覆调心装置Ⅰ2-7使微球位于空心轴Ⅰ2-6轴线上，即完成首次装夹；
[0044] 2)旋转涂敷半球面：此时，将微球旋转模块2的Z方向滑台2-1上的滑块2-2下降带动微球进入溶液杯4中，使步进电机2-4转动并带动微球旋转使微球在溶液杯4中充分浸润涂敷，当涂敷微球半球面完成后，将微球旋转模块2的Z方向滑台2-1上的滑块2-2上升带动微球从溶液杯4中出来。
[0045] 3)微球翻转并加工涂敷另一半球面：待涂敷的涂料晾干后，打开连接左侧微球转位模块3外接的负压泵使吸嘴Ⅱ3-8产生吸力，将连接右侧微球旋转模块2的负压泵的吸力调小，在CCD图像
传感器的的监视下，通过左侧微球旋转模块2的Y方向滑台3-1和X方向滑台3-2调节吸嘴Ⅱ3-8的空间
位置，使之与微球相接触，将微球从吸嘴Ⅰ2-8上吸过来，调节倾覆调心装置Ⅱ3-7 使微球位于微球转位模块3的相应的空心轴Ⅱ的轴线上，手动转动
角度旋转手轮3-4使微球上下翻转180°后，重新用微球旋转模块2的吸嘴Ⅰ2-8将微球吸住，在将微球浸入溶液杯中旋转涂敷剩下半个球面，然后重复第2)步和第3)步即可实现对微球进行全表面旋转均匀涂层。
[0046] 在上述技术方案中，所述倾覆调心装置Ⅰ和倾覆调心装置Ⅱ的结构相同，其结构包括：上调心板400，其与所述外壳体Ⅰ或外壳体Ⅱ的端口连接；下调心板401，其通过多个弹簧402与上调心板400连接；所述上调心板400 和下调心板401之间设置有空间；调心球403，其一端通过支撑棒404与上调心板400连接，另一端与下调心板401相接触；两个调心螺杆405，其均
螺纹连接在下调心板401上，且两个调心螺杆405的末端与上调心板400相接触；所述两个调心螺杆405分别位于调心球403的两侧；所述吸嘴Ⅰ2-8 或吸嘴Ⅱ3-8贯穿连接在上调心板和下调心板的中部，采用这种方式，通过两个调心螺杆的旋转，使上调心板的倾斜位置进行调整，保证吸嘴Ⅰ与空心轴Ⅰ的轴线重合和吸嘴Ⅱ与空心轴Ⅱ的轴线重合。
[0047] 在上述技术方案中，所述下调心板401上设置有圆弧槽，所述调心球通过圆弧槽与下调心板相接触，采用这种方式，可以有效的实现调心球的转动。
[0048] 在上述技术方案中，两个所述调心螺杆的末端为球面，采用这种方式，可以有效的实现两个调心螺杆对上调心板的位置的调节。
[0049] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的
修改，因此在不背离
权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
