一种电化学实验用精准定位装置

摘要

本发明提供一种电化学实验用精准定位装置，其包括顶台、气缸、移动装置、控制箱、测量装置、底座、底台和支柱，支柱连接底台与顶台，气缸固定在顶台上，移动平台与气缸通过螺杆进行连接，移动装置固定在移动平台下方，控制箱放置在顶台上，测量装置安装在移动平台内侧。移动装置通过电机带动双螺纹丝杠运动，光轴进行导向，从而移动滑块，精确控制电极间距。测量装置通过驱动电机控制大臂和凸台的回转，从而控制机械臂与固定爪的工作状态。通过控制箱、移动装置与测量装置的联合作用，不仅实现测量电压电流、极间距和表面积对实验结果的影响，还可实现电导率、催化剂、缓蚀剂等各种效果对实验的影响，可极大实现一器多用的效果。

权利要求

1.一种电化学实验用精准定位装置，其特征在于，其包括顶台、移动平台、气缸、控制箱、移动装置、测量装置、支柱、底座和底台，所述支柱的第一端通过所述底座固定在所述底台上，所述支柱的第二端通过螺栓固定在所述顶台上，支柱为一端设有螺纹内孔且表面光滑的圆柱体；所述气缸固定在所述顶台的上表面，所述移动平台设置在所述顶台和所述底台之间，所述气缸的输出端通过螺杆连接所述移动平台的上表面，所述移动平台能够在所述气缸的作用下与所述支柱相配合上下移动；所述移动装置固定在所述移动平台的下方，所述测量装置安装在所述移动平台内侧；所述控制箱安装在所述顶台的上表面，能够控制电压和电流的大小；

所述移动平台包括与所述顶台和底台平行的水平板和垂直设置在所述水平板下方的第一竖板和第二竖板；

所述移动装置包括电动机、联轴器、轴承、轴承座、双螺纹丝杠、光轴和滑块，所述电动机通过螺栓固定在所述水平板的下方，所述轴承座包括第一轴承座和第二轴承座，所述第一轴承座和第二轴承座通过螺栓分别固定在所述第一竖板和第二竖板上；所述轴承包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承分别安装在所述第一轴承座和第二轴承座上；所述联轴器的第一端连接所述电动机的输出轴，所述联轴器的第二端通过所述第一轴承连接所述双螺纹丝杠的第一端，所述双螺纹丝杠的第二端通过所述第二轴承安装在所述第二轴承座上；所述光轴固定在所述第一竖板和第二竖板之间，所述滑块安装在所述双螺纹丝杠和所述光轴上；

所述测量装置包括固定爪、机械臂、臂关节、大臂、凸台、驱动电机和安装座，所述固定爪与所述机械臂通过销连接，所述机械臂通过所述臂关节连接所述大臂和凸台，所述凸台与所述驱动电机相连，所述驱动电机通过所述安装座固定在所述移动平台的竖板内侧，所述测量装置能够进行腰转、肩转、肘转和偏转；

所述顶台上设置有与所述支柱配合的通孔，所述支柱和通孔的数量均为四个；

所述滑块的数量为两个，所述滑块上设有螺纹孔且两个所述滑块的螺纹孔的螺纹旋向相反，正负电极分别通过顶紧螺栓与两个所述滑块相连；

所述固定爪上能够固定电导率测量装置、催化剂或缓蚀剂；

电化学实验用精准定位装置通过气缸与移动平台的连接配合，以及支柱与顶台、移动平台的贯穿，使得移动平台通过气缸的工作可沿支柱进行上下移动，从而更加精确地达到实验效果；并且利用电动机、联轴器、双螺纹丝杠的连接，为双螺纹丝杠提供动力和扭矩，因此，滑块由双螺纹丝杠传递动力，光轴导向，通过电机的转速控制，精确控制滑块的左右移动。

说明书

一种电化学实验用精准定位装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电化学实验领域，特别涉及一种电泳沉积实验用精准定位装置。

背景技术

[0002] 电泳沉积是指在稳定的悬浮液中通过直流电场的作用，驱动带电粒子向与其带电极性相反的电极移动，在电极表面沉积成薄膜的过程。电泳沉积包括两个过程，其一是电泳，其二是沉积。电泳沉积主要用于电泳漆的涂层，电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳沉积过程也可用于分析和分离一些天然胶体组分，例如蛋白质、多糖、核酸等。

[0003] 传统的电泳沉积装置采用一对电极，即一个阳极和一个阴极，沉积完成后，需频繁地取出更换电极；此外，电泳工艺中涉及电压电流，极板间距，电导率等参数控制，这些参数最终会对沉积的薄膜性能产生影响。而在实验中，为了探究这些参数对薄膜沉积的影响，利用传统的电泳沉积装置往往需要繁琐的步骤。

[0004] 因此，需要设计一种可以控制极板间距、电导率以及电源电压、电流的精准定位实验装置，来对电泳沉积过程进行试验。

发明内容

[0005] 针对上述技术问题，本发明提供了一种电化学实验用精准定位装置，通过控制箱来控制电流电压的数值，从而使气缸控制移动平台的上下移动，实现对电极发生反应的接触面积的控制；通过电动机控制双螺纹丝杠的转动来控制滑块的左右移动，同时两电极通过螺栓加紧在滑块上，实现对电极间距的控制；该装置也可自动添加催化剂，缓蚀剂等，并且兼具测量电导率的用途，从而达到实验要求。

[0006] 为了解决上述存在的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

[0007] 一种电化学实验用精准定位装置，其包括顶台、移动平台、气缸、控制箱、移动装置、测量装置、支柱、底座和底台，所述支柱的第一端通过所述底座固定在所述底台上，所述支柱的第二端通过螺栓固定在所述顶台上；所述气缸固定在所述顶台的上表面，所述移动平台设置在所述顶台和所述底台之间，所述气缸的输出端通过螺杆连接所述移动平台的上表面，所述移动平台能够在所述气缸的作用下与所述支柱相配合上下移动；所述移动装置固定在所述移动平台的下方，所述测量装置安装在所述移动平台内侧；所述控制箱安装在所述顶台的上表面，能够控制电压和电流的大小。

[0008] 优选的，所述移动平台包括与所述顶台和底台平行的水平板和垂直设置在所述水平板下方的第一竖板和第二竖板。

[0009] 优选的，所述移动装置包括电动机、联轴器、轴承、轴承座、双螺纹丝杠、光轴和滑块，所述电动机通过螺栓固定在所述水平板的下方，所述轴承座包括第一轴承座和第二轴承座，所述第一轴承座和第二轴承座通过螺栓分别固定在所述第一竖板和第二竖板上；所述轴承包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承分别安装在所述第一轴承座和第二轴承座上；所述联轴器的第一端连接所述电动机的输出轴，所述联轴器的第二端通过所述第一轴承连接所述双螺纹丝杠的第一端，所述双螺纹丝杠的第二端通过所述第二轴承安装在所述第二轴承座上；所述光轴固定在所述第一竖板和第二竖板之间，所述滑块安装在所述双螺纹丝杠和所述光轴上。

[0010] 优选的，所述测量装置包括固定爪、机械臂、臂关节、大臂、凸台、驱动电机和安装座，所述固定爪与所述机械臂通过销连接，所述机械臂通过所述臂关节连接所述大臂和凸台，所述凸台与所述驱动电机相连，所述驱动电机通过所述安装座固定在所述移动平台的竖板内侧，所述测量装置能够进行腰转、肩转、肘转和偏转。

[0011] 优选的，所述顶台上设置有与所述支柱配合的通孔，所述支柱和通孔的数量均为四个。

[0012] 优选的，所述滑块的数量为两个，所述滑块上设有螺纹孔且两个所述滑块的螺纹孔的螺纹旋向相反，正负电极分别通过顶紧螺栓与两个所述滑块相连。

[0013] 优选的，所述固定爪上能够固定电导率测量装置、催化剂或缓蚀剂。

[0014] 本发明与现有技术相比，具有如下优点：

[0015] 1、本装置通过控制箱可以控制电压电流的大小，可以使读取的数值更为准确；

[0016] 2、本装置采用的是气缸控制，启动气缸，可以使移动平台沿支柱进行上下运动，可以更加精确的控制电极在实验过程中竖直方向上的位置；

[0017] 3、本装置利用电动机给双螺纹丝杠提供动力和扭矩，滑块由双螺纹丝杠传递动力，光轴导向，通过电机的转速控制可精确控制滑块的左右移动，实现电极间距的可调；

[0018] 4、本装置的测量装置固定在移动平台内侧，可通过不同的功能配合实验要求；

[0019] 5、电极通过螺栓夹紧方式，可自由固定在滑块上，结构简单，操作方便，便于拆卸；

[0020] 6、通过控制箱、气缸、双螺纹丝杠以及测量装置的联合作用，可以使装置的位置更为精确，并且还可以分别测量电压电流、极间距和表面积等对实验结果的影响，同时，还可进行测量电导率、催化剂、缓蚀剂等各种效果对实验的影响，极大的实现了一器多用的目的。

附图说明

[0021] 图1是本发明电化学实验用精准定位装置的结构示意图；

[0022] 图2是本发明电化学实验用精准定位装置的移动装置的结构示意图；

[0023] 图3为本发明电化学实验用精准定位装置的测量装置的结构示意图。

[0024] 主要附图标记：

[0025] 1‑气缸；2‑顶台；3‑电动机；4‑支柱；5‑底座；6‑底台；7‑滑块；8‑双螺纹丝杠；9‑轴承；10‑控制箱；11‑联轴器；12‑轴承座；13‑光轴；14‑顶紧螺栓；15‑移动平台；16‑固定爪；17‑机械臂；18‑臂关节；19‑大臂；20‑驱动电机；21‑凸台；22‑安装座；101‑螺栓a；202‑螺杆；
303‑螺栓b；404‑螺栓c；505‑螺纹孔。

具体实施方式

[0026] 为详尽本发明之技术内容、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

[0027] 如图1至图3所示，本发明提供一种电化学实验用精准定位装置，包括顶台2、移动平台15、气缸1、移动装置、控制箱10、测量装置、底座5、底台6和支柱4。支柱4为一端设有螺纹内孔且表面光滑的圆柱体，支柱的数量为四个，支柱4设有螺纹内孔的第一端通过螺栓a101固定在顶台2上，支柱的第二端通过底座5固定在底台6上。顶台2为水平平板，且顶台2上设置有与支柱4配合的通孔。气缸1固定在顶台2的上表面。移动平台设置在顶台2和底台6之间，气缸1的输出端通过螺杆202连接移动平台15，移动平台15与支柱4配合在竖直方向上下移动。移动装置固定在移动平台15的下方。控制箱10安装在顶台2的上表面，控制箱10为实验电源调节器，通过线束连接至移动装置上，然后通过两个滑块7使正负极形成通路。调节控制箱10上的按钮，能够控制滑块7上正负极的电流电压大小。测量装置通过螺纹孔505安装在移动平台15内侧。

[0028] 移动平台包括与顶台和底台平行的水平板和垂直设置在水平板下方的第一竖板和第二竖板。

[0029] 移动装置包括电动机3、滑块7、双螺纹丝杠8、轴承座12、联轴器11、轴承9和光轴13，电动机3通过螺栓b303固定在水平板的下方，轴承座12包括第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座和第二轴承座分别通过螺栓c404固定在移动平台15的第一竖板和第二竖板上。
轴承9包括第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承分别安装在第一轴承座和第二轴承座上，轴承9与双螺纹丝杠8相配合。联轴器11的第一端连接电动机3的输出轴，联轴器11的第二端通过第一轴承连接双螺纹丝杠8的第一端，双螺纹丝杠8的第二端通过第二轴承9安装在第二轴承座上。光轴13固定在第一竖板和第二竖板之间，滑块7分别与双螺纹丝杠8和光轴13配合。滑块7的数量为两个，滑块7上设有螺纹孔且两个滑块的螺纹孔的螺纹旋向相反，正负电极分别通过顶紧螺栓14与两个滑块相连，结构简单，操作方便。

[0030] 测量装置包括固定爪16、机械臂17、臂关节18、大臂19、凸台21、驱动电机20和安装座22，固定爪16与机械臂17通过销连接，机械臂17通过臂关节18连接至大臂19与凸台21，凸台21与驱动电机20相连，驱动电机20通过安装座22固定在移动平台的竖板内侧的螺纹孔505上。测量装置能够进行腰转、肩转、肘转和偏转。

[0031] 本发明的电化学实验用精准定位装置通过气缸1与移动平台15的连接配合，以及支柱4与顶台2、移动平台15的贯穿，使得移动平台15通过气缸1的工作可沿支柱4进行上下移动，从而更加精确地达到实验效果；并且利用电动机3、联轴器11、双螺纹丝杠8的连接，为双螺纹丝杠8提供动力和扭矩，因此，滑块7由双螺纹丝杠8传递动力，光轴13导向，通过电机3的转速控制，可精确控制滑块7的左右移动。

[0032] 测量装置固定在移动平台15内侧，固定爪可根据实验要求更换不同条件，例如电导率测量装置、催化剂、缓蚀剂等。同时通过机械臂17与大臂19和凸台21的装配效果，可拥有不同方向的工作状态，使得实验效果更加完美。

[0033] 下面对上述电化学实验用精准定位装置的结构与功能应用作进一步描述：

[0034] 步骤一、在开始进行电化学实验之前，通过调节顶台2上的气缸1将移动平台15移动至最上端，通过调节电动机3的转速，用以控制双螺纹丝杠8的转动，从而使两滑块7之间的距离达到5mm，此极间距为水平方向的初始位置，并且将电导率测量装置固定在固定爪上，将正负电极分别固定在两个滑块上，将装有溶液的容器放置于底台上，接通电源，准备开始实验；

[0035] 步骤二、装有溶液的容器放置于底台6上后，开始调节顶台2上面的气缸1，从而使移动平台15开始向下移动，直到正负电极距离实验装置10mm时开始降低速度继续下降，下降至液面以下2mm处停止，此位置为竖直方向的初始位置；

[0036] 步骤三、通过调节控制箱10上面的按钮，从而控制电压的大小，将电压调到40V，静待30S，记录通过电导率测量装置得出的数据；

[0037] 步骤四、通过调节控制箱10上面的按钮，从而控制电压的大小，将电压调到60V，静待30S，记录通过电导率测量装置得出的数据；

[0038] 步骤五、通过调节控制箱10上面的按钮，从而控制电压的大小，将电压调到80V，静待30S，记录通过电导率测量装置得出的数据，分析步骤三到步骤五得到的数据，从而得到电压对实验结果的影响；

[0039] 步骤六、通过调节控制箱10上面的按钮，从而控制电流的大小，根据步骤三到步骤五的操作，只改变电流大小，静待30S，记录分析电流对实验结果的影响。

[0040] 步骤七、通过控制电动机3的转速，用以控制双螺纹丝杠8的转动，从而使两滑块7之间的距离达到10mm，停止电动机3的运转，通过调节控制箱10上面的按钮，从而控制电压的大小，将电压调到40V，静待30S，记录通过电导率测量装置得出的数据；

[0041] 步骤八、通过控制电动机3的转速，用以控制双螺纹丝杠8的转动，从而使两滑块7之间的距离达到15mm，停止电动机3的运转，保持与步骤七电流大小一致，静待30S，记录通过电导率测量装置得出的数据，并且分析步骤三、步骤七和步骤八中所得到的数据，从而得到极间距对实验结果的影响；

[0042] 步骤九、通过调节顶台2上面的气缸1，从而使移动平台15开始缓慢向下移动，下降至液面以下3mm处停止，通过控制电动机3的转速，用以控制双螺纹丝杠8的转动，从而使两滑块7之间的距离达到10mm，停止电动机3的运转，通过调节控制箱10上面的按钮，从而控制电压的大小，将电压调到40V，静待30S，记录通过电导率测量装置得出的数据；

[0043] 步骤十、通过调节顶台2上面的气缸1，从而使移动平台15开始缓慢向下移动，下降至液面以下4mm处停止，通过控制电动机3的转速，用以控制双螺纹丝杠8的转动，从而使两滑块7之间的距离达到10mm，停止电动机3的运转，通过调节控制箱10上面的按钮，从而控制电压的大小，将电压调到40V，静待30S，记录通过电导率测量装置得出的数据，并且分析步骤七、步骤九和步骤十中所得到的数据，从而得到极间距对实验结果的影响。

[0044] 为了满足不同实验要求，可通过测量装置上的固定爪16更换成所需的条件，例如电导率测量装置、催化剂、缓蚀剂等。所以，固定爪16承担着辅助实验的作用，可满足根据实验要求更换不同条件。

[0045] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。