一种微喷射点胶驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微喷射点胶驱动装置，装置由上驱动单元1、下驱动单元2、摆动单元3和输出单元4组成。2个驱动单元对称置于摆动单元两侧。驱动单元是由若干个柔性铰链和杆件组成的柔性结构，利用柔性铰链的弹性变形使连接于摆动单元的杆件实现左右微幅摆动；摆动单元是由1个柔性铰链和1个T型杆组成，利用柔性铰链的弹性变形将驱动单元的左右摆动传递至摆动单元，使其上下微幅摆动；输出单元是由2个对称布置的弧形柔性梁和1个撞针固定杆组成，利用弧形柔性梁的弹性变形将摆动单元的上下摆动传递至输出单元，使用于安装撞针的杆件上下微幅摆动，实现微喷射功能。所设计的微喷射点胶驱动装置可用于生物工程、快速制造、电子封装等领域。

A micro jet dispensing driving device

The invention discloses a micro-spray dispensing driving device, which is composed of an upper driving unit 1, a lower driving unit 2, a swing unit 3 and an output unit 4. The 2 driving units are symmetrically placed on both sides of the swing unit. The driving unit is a flexible structure consisting of several flexible hinges and rods, and the flexible hinge is used to make the rods connected to the swing unit swing slightly. The swing unit is composed of a flexible hinge and a T-bar, and the swing of the driving unit is transmitted to the swing by the elastic deformation of the flexible hinge. The output unit is composed of two symmetrically arranged arc-shaped flexible beams and one pin-impinging fixed rod, which are used to transfer the up-and-down swing of the swing unit to the output unit by elastic deformation of the arc-shaped flexible beam. The micro-spray dispensing device can be used in bioengineering, rapid manufacturing, electronic packaging and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种微喷射点胶驱动装置
本专利技术涉及一种微喷射点胶驱动装置，属于液体分配技术，主要应用于生物工程、电子封装、快速制造等领域。
技术介绍
近年来，随着生命科学、电子封装、快速制造等尖端领域的快速发展，对液体材料进行分配转移操作的要求也越来越高，在这些领域中对液体分配的频率、精度以及液体体积等情况有着不同的要求。传统的点胶系统受工作原理和驱动方式的限制，使得其胶液分配精度和速度难以满足精准快速分配的要求。微喷射点胶驱动装置采用压电陶瓷作为驱动器，利用压电材料的逆压电效应实现驱动，具有分配频率快、分配精度高、频响高等优点，越来越广泛应用于电子与制造领域。尤其是在电子封装领域，胶黏剂、银浆等高黏性液体材料的微量喷射点胶操作是表面贴装、引线连接、微结构制造等电子工业领域不可或缺的技术手段，是保证电子封装质量的重要环节，也是制约电子封装技术向高密度、微型化、立体化方向发展的瓶颈之一。另外，随着电子封装技术不断发展，器件尺寸越来越小，安装密度越来越高，新型封装技术不断涌现，对微滴分配操作的精度、速度和灵活性提出了更高要求。在电子封装领域主要存在接触式点胶和非接触式喷胶两种分配方式。接触式点胶技术发展较早，在银浆、焊膏等特高黏度材料分配及填充、筑坝等大剂量胶体需求场合应用较多，但存在分配速度慢、一致性差、胶滴体积大的缺点。目前，利用撞针撞击胶体形成喷射的非接触式分配技术在很多场合得到应用。该方法利用脉冲式高压空气带动撞针振动，具有驱动力大、分配胶体黏度高的特点，但这类喷射阀特别容易受到气压波动、迟滞性等影响，限制了分配精度、速度的进一步提高。为此，部分研究学者提出了利用压电致动器带动撞针振动的微喷方案，该类方案多利用位移放大机构来放大压电致动器位移，以满足对撞针振幅的需求。柔顺机构是采用柔性构件的弹性变形传递和转换运动、力或能量的一种新型结构，柔顺机构具有免摩擦、免润滑、整体化制造、运动灵敏度高等优点，柔顺机构的这些优点使得其可用于微喷点胶驱动装置的结构设计。压电陶瓷致动器具有稳定性好、响应快、输出力大和定位精确等特点，适宜于作为放大机构的致动器，能满足驱动撞针所需的输出力、响应速度和精密性的工作要求，可以获得更快的点胶速度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于柔顺机构的微喷射点胶驱动装置，克服现有点胶技术中回程速度慢，胶滴一致性差等问题，实现快速均匀点胶。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术设计的一种基于柔顺机构的微喷射点胶驱动装置，包括2个驱动单元、摆动单元和输出单元。上下两个驱动单元分别放置在摆动单元两侧，通过柔性铰链和摆动单元相连接；摆动单元的一端通过柔性铰链与框体相连，另一端与输出单元通过弧形柔性梁相连接；其工作原理如图1所示，微喷射点胶驱动装置中上下两个驱动单元分别驱动摆动单元沿Y正负方向上下微幅摆动，与之相连的输出单元也随之沿Y正负方向上下摆动，带动与输出单元相连的撞针沿Y正负方向上下运动，实现点胶阀的快速开启和闭合(撞针向Y正方向运动时，点胶阀开启，反之闭合)，将供胶系统注入点胶阀内的胶体逐滴喷射出去。所述2个驱动单元包括上驱动单元1和下驱动单元2，它们对称放置于摆动单元两侧。当上驱动单元1工作时，输出单元可沿X正方向微幅摆动；当下驱动单元2工作时，输出单元可沿X负方向微幅摆动，可实现撞针6沿Y正负方向微幅运动。上驱动单元1如图2所示，由第一柔性铰链12、第二柔性铰链13、第三柔性铰链15、第一压电陶瓷致动器11和第一杆件14组成；当第一压电陶瓷致动器11沿X负方向施加输入位移，利用第二柔性铰链13的拉伸变形将该输入位移传递至第一杆件14与第二柔性铰链13的联接处，利用第一柔性铰链12的弯曲变形将输入位移传递至第一杆件14与第三柔性铰链15的联接处，使得第一杆件14与第三柔性铰链15的联接处沿X负方向微幅运动，利用第三柔性铰链15的拉伸变形将该沿X负方向微幅运动传递至摆动单元。下驱动单元2与上驱动单元1结构相同，由第四柔性铰链19、第五柔性铰链20、第六柔性铰链21、第二压电陶瓷致动器17和第二杆件22组成，利用柔性铰链19、20和21的弹性变形实现将第二杆件22沿X正方向微幅运动传递至摆动单元。所述摆动单元3如图2所示，由T型摆杆18和第七柔性铰链16组成，其中T型摆杆18由第三杆件23、第四杆件24和第五杆件25构成T字型结构，第三杆件23通过第三柔性铰链15连接于上驱动单元1，第四杆件24通过第六柔性铰链21连接于下驱动单元2；第七柔性铰链16连接于摆杆18的中部；当上驱动单元1工作时,第一杆件14的输出位移通过第三柔性铰链15传递至第三杆件23，利用第七柔性铰链16的弯曲变形使第五杆件25沿Y正方向摆动；当下驱动单元2工作时，第二杆件22的输出位移通过第六柔性铰链21传递至第四杆件24，利用第七柔性铰链16的弯曲变形使第五杆件25沿Y负方向摆动，从而实现第五杆件25的上下摆动。所述输出单元4如图2所示，由弧形柔性梁9和撞针固定杆8组成，撞针固定杆8通过弧形柔性梁9与T型摆杆18相连接，利用弧形柔性梁9的弹性变形将T型摆杆18的上下摆动传递至撞针固定杆8，使得撞针固定杆8实现上下摆动。撞针固定杆8与撞针6固连在一起，撞针6可以随撞针固定杆8摆动实现上下的微幅往复运动，以实现微喷射点胶驱动功能。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和增益效果：(1)本专利技术设计的微喷射点胶驱动装置采用柔顺机构实现驱动撞针，使得撞针的位移精度更高，可控性更好，喷射速度相比传动的气动或者液压驱动更快；(2)本专利技术设计的微喷射点胶驱动装置通过对称放置的两个驱动单元驱动摆动单元带动输出单元上下摆动实现双向驱动，相比较传统的单向驱动点胶阀具有响应速度更快、回程效率更高的优势，相比较传统点胶阀依靠弹簧的弹性回程，本专利技术采用的驱动回程切断液滴效果更好，能有效避免卫星滴的出现；(3)本专利技术设计的微喷射点胶驱动装置采用压电陶瓷致动器作为驱动源，相比较传统的气动或者液压驱动具有驱动频率更高，输出位移更加精准可控的优点；(4)本专利技术设计的微喷射点胶驱动装置中的T型摆杆18末端与撞针固定杆8相连的地方为一对对称放置的弧形柔性梁9，该柔性梁可以有效减小或抵消T型摆杆18的转动效果，使撞针固定杆8及其与之固连的撞针6完成近似直线的运动，提升撞针线性度，降低摩擦负载。附图说明图1为微喷射点胶系统的工作原理图；图2为微喷射点胶驱动装置的结构设计图；图1中，1、上驱动单元，2、下驱动单元，3、摆动单元，4、输出单元，5、供胶系统，6、撞针，7、阀体；图2中，8、撞针固定杆，9、弧形柔性梁，10、定位孔，11、第一压电陶瓷致动器，12、第一柔性铰链，13、第二柔性铰链,14、第一杆件，15、第三柔性铰链,16、第七柔性铰链，17、第二压电陶瓷致动器，18、T型摆杆，19、第四柔性铰链，20、第五柔性铰链，21、第六柔性铰链，22、第二杆件，23、第三杆件，24、第四杆件，25、第五杆件。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图2所示，本专利技术所述的一种微喷射点胶驱动装置，包括：8、撞针固定杆，9、弧形柔性梁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微喷射点胶驱动装置，其特征在于，包括2个驱动单元、摆动单元和输出单元组成。所述驱动单元是由若干个柔性铰链和杆件组成的柔性结构，利用柔性铰链的弹性变形使连接于摆动单元的杆件实现左右微幅摆动；所述摆动单元是由1个柔性铰链和1个T型杆组成，利用柔性铰链的弹性变形将驱动单元的左右摆动传递至摆动单元，使其上下微幅摆动；所述的输出单元是由2个对称布置的弧形柔性梁和1个撞针固定杆组成，利用弧形柔性梁的弹性变形将摆动单元的上下摆动传递至输出单元，使用于安装撞针的杆件上下微幅摆动，实现微喷射功能。

【技术特征摘要】
1.一种微喷射点胶驱动装置，其特征在于，包括2个驱动单元、摆动单元和输出单元组成。所述驱动单元是由若干个柔性铰链和杆件组成的柔性结构，利用柔性铰链的弹性变形使连接于摆动单元的杆件实现左右微幅摆动；所述摆动单元是由1个柔性铰链和1个T型杆组成，利用柔性铰链的弹性变形将驱动单元的左右摆动传递至摆动单元，使其上下微幅摆动；所述的输出单元是由2个对称布置的弧形柔性梁和1个撞针固定杆组成，利用弧形柔性梁的弹性变形将摆动单元的上下摆动传递至输出单元，使用于安装撞针的杆件上下微幅摆动，实现微喷射功能。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊峰，赵永祥，程亮亮，刘一飞，杨帅，杨明立，张星星，王文慧，梁龙，林茂虎，何建康，赵鑫赢，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36