本發(fā)明涉及靜電紡絲
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種自動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置及清洗方法。
背景技術(shù)：
：1934年，F(xiàn)ormalas發(fā)明用靜電力制備聚合物纖維并申請(qǐng)專利，其專利公開了聚合物溶液如何在電極間形成射流，這是首次詳細(xì)描述利用高壓靜電來制備纖維裝置，被公認(rèn)為靜電紡絲
技術(shù)領(lǐng)域：
中制備纖維的開端。20世紀(jì)30年代至80年代期間，靜電紡絲技術(shù)發(fā)展較為緩慢，科研人員集中于靜電紡絲裝置研究并發(fā)布了一系列專利，但都沒有引起廣泛關(guān)注。進(jìn)入90年代，美國(guó)阿克隆大學(xué)Reneker研究小組對(duì)靜電紡絲工藝和應(yīng)用展開了深入并廣泛的研究。近年來，隨著納米技術(shù)發(fā)展，靜電紡絲技術(shù)獲得快速發(fā)展，世界各國(guó)的科研界和工業(yè)界都對(duì)此技術(shù)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的興趣。靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個(gè)階段：第一階段主要研究不同聚合物的可紡性，紡絲過程中工藝參數(shù)對(duì)纖維直徑及性能的影響，以及工藝參數(shù)的優(yōu)化等；第二階段主要研究靜電紡納米纖維成分的多樣化及結(jié)構(gòu)的精細(xì)調(diào)控；第三個(gè)階段主要研究靜電紡纖維在能源、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)、光電等領(lǐng)域的應(yīng)用；第四階段主要研究靜電紡纖維的批量化制造問題。上述四個(gè)階段相互交融，并沒有明顯界線。靜電紡絲技術(shù)已經(jīng)可以制備種類豐富的納米纖維，如有機(jī)、有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合和無(wú)機(jī)納米纖維。然而，利用靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維還面臨一些需要解決的問題。由于靜電紡絲是一種特殊的纖維制造工藝，聚合物溶液或熔體在強(qiáng)電場(chǎng)中進(jìn)行噴射紡絲。在電場(chǎng)作用下，針頭處的液珠由球形變?yōu)閳A錐形(即"泰勒錐")，并從圓錐尖端延展得到纖維細(xì)絲。與此同時(shí)，隨著針頭的液珠逐漸聚集長(zhǎng)大，容易在靜電紡絲過程中滴落在收集板上，從而大大影響靜電紡絲效果。因此，如何在靜電紡絲過程中，及時(shí)并有效清除針頭液珠成為急需解決的技術(shù)問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種自動(dòng)化程度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、工作安全性好的自動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置以及清洗方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種自動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置，包括上底座和下底座，所述上底座和所述下底座之間垂直安裝有導(dǎo)桿和絲桿，所述上底座和所述下底座之間還設(shè)有與所述導(dǎo)桿和所述絲桿配合垂直移動(dòng)的滑塊，所述滑塊的一側(cè)固定連接機(jī)架，所述機(jī)架為中空且開放式的殼體結(jié)構(gòu)，所述機(jī)架內(nèi)部設(shè)有依次配合傳動(dòng)的第一齒輪、第二齒輪以及第三齒輪，所述機(jī)架內(nèi)部還設(shè)有一曲柄，所述曲柄的一端與所述第一齒輪的中心軸固定相連，所述曲柄的中部與第一連桿的一端相連構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述曲柄的另一端與位于所述機(jī)架頂板上方的電機(jī)通過聯(lián)軸器傳動(dòng)，所述第一連桿的另一端與第二連桿的一端以及第二齒輪的第二中心軸相連構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述第二連桿的另一端與所述第三齒輪的第三中心軸相連構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述第三中心軸的上下端分別固定于所述機(jī)架，所述第三齒輪表面還固定連接有用于剔除液珠的擺針。優(yōu)選地，所述擺針由軟磁性材料制成。優(yōu)選地，所述曲柄中部設(shè)有若干凸塊分別與所述第一連桿一端的通孔配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。優(yōu)選地，所述曲柄中部設(shè)有若干通孔分別與所述第一連桿一端的凸塊配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。優(yōu)選地，所述絲桿為具有自鎖功能的精密絲桿。本發(fā)明還提出一種使用自動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置的清洗方法，包括以下步驟：1)當(dāng)靜電紡絲開始后，通過所述調(diào)整滑塊的高度以調(diào)整所述機(jī)架的垂直高度，使所述滑塊沿所述絲桿和所述導(dǎo)桿上升或下降，最終使得擺針末端上表面比靜電紡絲針頭底端低1mm；2)啟動(dòng)所述電機(jī)以對(duì)所述曲柄驅(qū)動(dòng)，所述曲柄帶動(dòng)所述第一齒輪繞所述電機(jī)中心旋轉(zhuǎn)，所述第一齒輪與所述第二齒輪通過齒輪傳動(dòng)，所述第二齒輪還受到所述第一連桿牽連，所述第二齒輪的運(yùn)動(dòng)為齒輪傳動(dòng)以及連桿傳動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)；所述第二齒輪與所述第三齒輪通過齒輪傳動(dòng)，所述第三齒輪還受到第二連桿牽連，所述第三齒輪的運(yùn)動(dòng)為齒輪傳動(dòng)以及連桿傳動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)；固定于所述第三齒輪表面的擺針擺動(dòng)一定的角度將所述靜電紡絲針頭的液珠剔除；3)向所述電機(jī)通入不同強(qiáng)度的電流，使得擺針在不同的間歇時(shí)間范圍內(nèi)來回?cái)[動(dòng)。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)自動(dòng)化程度高。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過自動(dòng)化控制擺針進(jìn)行擺動(dòng)剔除靜電紡絲針頭底部的液珠，可代替人工清除靜電紡絲針頭的液珠，可提高相應(yīng)工序的自動(dòng)化程度，降低人工操作的工作強(qiáng)度，并且能夠保證清除工作的可靠性。2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。本發(fā)明通過齒輪與曲柄連桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明的第三齒輪帶動(dòng)擺針做間歇性擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，避免了柔性沖擊造成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，進(jìn)一步提高清除工作的可靠性。3)工作安全性好。本發(fā)明的擺針由軟磁性材料制成，擺針在靜電紡絲產(chǎn)生的電磁場(chǎng)中能夠產(chǎn)生一定的電磁力，使得擺針在剔除靜電紡絲針頭的液珠過程中，對(duì)液珠產(chǎn)生吸附的作用力，使得液珠被剔除后不容易滴落在纖維收集板上，從而使得剔除工作更加安全可靠。4)適應(yīng)性強(qiáng)。本發(fā)明可以進(jìn)行微調(diào)曲柄的實(shí)際作用長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)不同的運(yùn)動(dòng)情況，譬如實(shí)現(xiàn)不同的間歇時(shí)間，或者實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)形式，以適應(yīng)不同型號(hào)的靜電紡絲針頭的液珠剔除。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置的立體圖；圖2為本發(fā)明動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置的部分零件結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置的機(jī)架內(nèi)部分零件結(jié)構(gòu)圖；附圖標(biāo)號(hào)說明：標(biāo)號(hào)名稱標(biāo)號(hào)名稱1上底座9聯(lián)軸器2下底座10曲柄3導(dǎo)桿11第一齒輪4絲桿12第一連桿5滑塊13第二齒輪6靜電紡絲針頭14第二連桿7機(jī)架15第三齒輪8電機(jī)16擺針本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說明，若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)，則該方向性指示僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，則該“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外，各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。實(shí)施例1本實(shí)施例的自動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置，包括上底座1以及下底座2，上底座1和下底座2之間垂直安裝有導(dǎo)桿3和絲桿4，上底座1和下底座2之間還設(shè)有與導(dǎo)桿3以及絲桿4配合垂直移動(dòng)的滑塊5，滑塊5的一側(cè)固定連接機(jī)架7，其中機(jī)架7為中孔且開放式的殼體結(jié)構(gòu)，機(jī)架7內(nèi)部設(shè)有依次配合傳動(dòng)的第一齒輪11、第二齒輪13以及第三齒輪15，機(jī)架7內(nèi)部還設(shè)有一曲柄10，曲柄10的一端與第一齒輪11的中心軸固定相連，曲柄10的中部與第一連桿12的一端相連構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，曲柄10的另一端與位于機(jī)架7頂板上方的電機(jī)8通過聯(lián)軸器9傳動(dòng)，第一連桿12的另一端與第二連桿14的一端以及第二齒輪13的第二中心軸相連構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，第二連桿14的另一端與第三齒輪15的第三中心軸相連構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，其中，第三齒輪15的第三中心軸的上下兩端固定于機(jī)架7，而第一中心軸以及第二中心軸在實(shí)際工作中時(shí)可進(jìn)行平面移動(dòng)，第三齒輪15表面還固定連接有用于剔除液珠的擺針16，該擺針16由軟磁性的材料制成。本實(shí)施例的自動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置在靜電紡絲開始后，靜電紡絲針頭6的下端會(huì)產(chǎn)生液珠。為了調(diào)整機(jī)架7的垂直高度，通過調(diào)整與絲桿4以及導(dǎo)桿3配合移動(dòng)的滑塊5，使得滑塊5沿著絲桿4以及導(dǎo)桿3進(jìn)行上升或下降，從而使得與滑塊5固定連接的機(jī)架7上升或者下降，通過機(jī)架7的高度調(diào)整從而使得擺針16末端的上表面比靜電紡絲針頭6的底端低1mm。啟動(dòng)位于機(jī)架7上方的電機(jī)8，電機(jī)8通過聯(lián)軸器9向曲柄10遠(yuǎn)離第一齒輪11的第一中心軸的一端傳遞動(dòng)力，以使與曲柄10驅(qū)動(dòng)第一齒輪11繞電機(jī)8的中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，第一齒輪11與第二齒輪13通過齒輪傳動(dòng)而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，第二齒輪13還受到第一連桿12的牽連，從而使得第二齒輪13的運(yùn)動(dòng)為齒輪傳動(dòng)以及連桿傳動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。第二齒輪13與第三齒輪15通過齒輪傳動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，第二齒輪13還受到第二連桿14的牽連，從而使得第三齒輪15的運(yùn)動(dòng)為齒輪傳動(dòng)以及連桿傳動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。因?yàn)榍?0的中部位置與第一連桿12的一端相連構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，曲柄10通過轉(zhuǎn)動(dòng)副向第一連桿12傳動(dòng)，第一連桿12通過轉(zhuǎn)動(dòng)副向第二連桿14傳動(dòng)。最終固定連接于第三齒輪15表面的擺針16通過第三齒輪15的轉(zhuǎn)動(dòng)在一定角度范圍內(nèi)進(jìn)行擺動(dòng)，從而可將靜電紡絲針頭6的液珠剔除。本實(shí)施例的自動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置中，可通過向電機(jī)8通入一定時(shí)間內(nèi)變換方向的電流，從而使得第一齒輪11在一定周期內(nèi)往復(fù)進(jìn)行擺動(dòng)，通過相應(yīng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)以及齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可使得擺針16在一定的時(shí)間周期以及在一定角度范圍內(nèi)進(jìn)行擺動(dòng)。優(yōu)選地，為了提高擺針16的擺動(dòng)頻率以提高擺針16剔除液珠效率，可以在向電機(jī)8通入電路的換向時(shí)間縮短，從而提高擺針16的工作效率。本實(shí)施例也可向電機(jī)8通入不同強(qiáng)度的電流，從而使得擺針16能夠在不同的間歇時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行來回?cái)[動(dòng)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例通過自動(dòng)化控制擺針16進(jìn)行擺動(dòng)剔除靜電紡絲針頭6底部的液珠，可代替人工清除靜電紡絲針頭的液珠，可提高相應(yīng)工序的自動(dòng)化程度，降低人工操作的工作強(qiáng)度，并且能夠保證清除工作的可靠性。本實(shí)施例通過齒輪與曲柄10連桿復(fù)合結(jié)構(gòu)，使得本實(shí)施例的第三齒輪15帶動(dòng)擺針16做間歇性擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，避免了柔性沖擊造成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，進(jìn)一步提高本發(fā)明清除工作的可靠性。本實(shí)施例的擺針16由軟磁性材料制成，擺針16在靜電紡絲產(chǎn)生的電磁場(chǎng)中能夠產(chǎn)生一定的電磁力，使得擺針16在剔除靜電紡絲針頭6的液珠過程中，對(duì)液珠產(chǎn)生吸附的作用力，使得液珠被剔除后不容易滴落在纖維收集板上，從而使得剔除工作更加安全可靠。實(shí)施例2本實(shí)施例除以下特征外與實(shí)施例1相同：絲杠為具有自鎖功能的精密絲桿。本實(shí)施例的自動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置中，為了對(duì)機(jī)架7的垂直高度進(jìn)行調(diào)整，以滿足擺針16適合高度尺寸要求以將液珠進(jìn)行剔除，用戶通過將滑塊5沿著光滑的導(dǎo)桿3以及精密絲桿進(jìn)行上下高度調(diào)整，以滿足機(jī)架7的高度調(diào)整要求。因?yàn)榻z桿4為具有自鎖功能的精密絲杠，可將擺針16的工作尺寸要求調(diào)整到位并自鎖固定，從而提高本發(fā)明的使用可靠性。實(shí)施例3本實(shí)施例除以下特征外與實(shí)施例1相同：曲柄10中部設(shè)有若干凸塊分別與第一連桿12一端的通孔配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。本實(shí)施例的曲柄10表面設(shè)有若干的凸塊分別與第一連桿12的一端的通孔配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。用戶通過將通孔分別與曲柄10中部不同位置的凸塊配合形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，從而對(duì)曲柄10的實(shí)際作用長(zhǎng)度進(jìn)行微調(diào)以滿足不同的運(yùn)動(dòng)情況，例如實(shí)現(xiàn)不同的間歇時(shí)間，或者實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)形式，以將適應(yīng)不同型號(hào)的靜電紡絲針頭的液珠剔除，使得本實(shí)施例的自動(dòng)清除靜電紡絲針頭液珠裝置工作適應(yīng)范圍更廣。實(shí)施例4本實(shí)施例除以下特征外與實(shí)施例1相同：曲柄10中部設(shè)有若干通孔分別與第一連桿12一端的凸塊配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。本實(shí)施例的曲柄10中部設(shè)有若干的通孔分別與第一連桿12的一端的凸塊配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。從而對(duì)曲柄10的長(zhǎng)度進(jìn)行微調(diào)以滿足不同的運(yùn)動(dòng)情況，例如實(shí)現(xiàn)不同的間歇時(shí)間，或者實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)形式，以將適應(yīng)不同型號(hào)的靜電紡絲針頭的液珠剔除，以提高本實(shí)施例的適用性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3