[实用新型]一种自动精密涂布设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动精密涂布设备。

背景技术

由于钙钛矿薄膜制备对薄膜精度及均匀性提出了极高的要求，目前市场上的涂布 设备较难满足纳米级精度要求，其中专利CN103496350A只是提供一种简易涂布设备，未能 从提高精密角度给予涂布机更好的解释。专利CN102632019B只是通过检测装置来控制薄膜 厚度，但未能保证薄膜的均匀性以及涂布定位的精度。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种结构合理，精度高，涂布 层厚度及均匀度得到很好控制的自动精密涂布设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种自动精密涂布设备，包括固定工作台、涂布头、支撑架和伺服驱动装置，所述 固定工作台上表面还设有样品台，所述支撑架固定在固定工作台的两侧，所述支撑架的上 端设有导轨，多轴可移动式的涂布头安装在导轨上，所述导轨上还设有用来检测涂布头位 移量的纳米光栅检测仪，所述伺服驱动装置通过丝杆与涂布头连接。

作为优选方案：所述涂布头包括流量阀、密封装置和流量传感器，所述流量阀安装 在溶液存储装置上，所述密封装置安装在涂布头与溶液存储装置之间，所述流量传感器安 装在涂布头的出液端。

本实用新型通过丝杆与螺母无间隙连接，并通过减震器进行减震从而提高涂布均 匀性。所述涂布头可在垂直和水平方向进行移动，并且包含涂布液流量检测装置进行涂布 液挤出流量控制。所述密封装置可隔绝空气与涂布液接触，避免旋涡对涂布液影响。所述光 栅检测仪用于检测涂布头移动量，所述伺服系统用于控制涂布头移动，通过光栅检测仪反 馈从而精确定位涂布头位移量，本实用新型精密自动涂布设备，结构合理，操作灵活，并可 精准控制涂布薄膜的厚度并保证均匀性，从而能较好满足钙钛矿太阳能电池薄膜制备的需 求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1所示的一种自动精密涂布设备，包括固定工作台1、涂布头3、支撑架7和伺服 驱动装置，所述固定工作台1上表面还设有样品台2，所述支撑架固定在固定工作台1的两 侧，所述支撑架7的上端设有导轨6，多轴可移动式的涂布头3安装在导轨6上，所述导轨6上 还设有用来检测涂布头3位移量的纳米光栅检测仪8，所述伺服驱动装置通过丝杆5与涂布 头3连接。

所述涂布头3包括流量阀、密封装置4和流量传感器，所述流量阀安装在溶液存储 装置上，所述密封装置4安装在涂布头3与溶液存储装置之间，所述流量传感器安装在涂布 头3的出液端。

本实用新型丝杆与螺母之间采用无间隙接触传动，并添加减震器（未在图中标 出），可降低震动对涂布头运动的影响，从而很好的保证涂布头3的直线运动，并提高涂布头 的运动精度以及控制薄膜厚度。本实用新型通过纳米光栅检测仪8的纳米光栅照射于导轨 的刻度上，进行涂布头3的位移偏差检测，存在偏差则进行位移补偿，否则结束动作。从而保 证涂布头的位移精度。

本实用新型首先通过流量控制阀设定涂布头出口处的合理流量值，然后进行涂布 液涂布，如果流量传感器检测到涂布液超出流量设定范围则发出警报，并重新合理调节出 口流量大小，如果出口流量大小始终处于合理的调节范围内则持续进行涂布液涂布。所述 涂布头中密封装置4通过隔绝空气与涂布液的接触，避免在涂布液中产生旋涡从而对涂布 过程中造成的影响。

本实用新型主要应用于小尺寸精密自动涂布工艺领域，尤其是精密钙钛矿薄膜涂 布，需要保证薄膜严格的精度及均匀性的要求。本实用新型具体实施例中涂布头3可以通过 伺服驱动装置同时在水平方向以及竖直方向进行运动，并且涂布过程中的速度对涂布厚度 以及均匀性均具有较大影响，涂布速度过快导致涂布液断流，涂布速度过慢导致涂布液粘 度过高，均不利于有效控制薄膜厚度及得到高精密的薄膜均匀性，因此通过伺服驱动装置 的精确控制并结合涂布头的多轴运动，可以进行多次重复性试验制备钙钛矿薄膜，并得到 最优的速度值，并最终能自动且有效的保证涂布薄膜的厚度以及良好的均匀性和稳定性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在 其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。