一种胶体喷射打印头及胶体喷射方法技术

本发明专利技术公开一种胶体喷射打印头，包括：基体、与基体连接的基座、设置在基体的压电驱动装置；所述基座包括胶体流道、注液口和流道底部的喷嘴；所述压电驱动装置包括：压电陶瓷柱、位移放大器和撞针，所述位移放大器与所述撞针顶部相接触，所述撞针下部容纳于所述基座的流道内；所述压电陶瓷柱在高频电压脉冲的驱动下高频伸缩带动位移放大器运动，所述位移放大器带动撞针在流道内周期性运动并打击所述喷嘴，将喷嘴内的胶体喷射出去，形成液滴。本发明专利技术还公开了一种胶体喷射方法。本发明专利技术解决了现有技术中胶体喷射作业耗时长、效率低，胶体不均匀，不适用于精细化作业的问题。

A Colloid Jet Printing Head and Colloid Jet Method

The invention discloses a colloid jet printing head, which comprises a base, a base connected with the base and a piezoelectric driving device arranged on the base; the base comprises a colloid flow channel, a liquid injection port and a nozzle at the bottom of the channel; the piezoelectric driving device comprises a piezoelectric ceramic column, a displacement amplifier and a colliding needle, the displacement amplifier contacts with the top of the colliding needle, and the lower part of the colliding needle. The piezoelectric ceramic column is driven by high-frequency voltage pulse, and the displacement amplifier drives the colloidal needle to move periodically in the flow channel and strike the nozzle, and sprays the colloidal particles out of the nozzle to form droplets. The invention also discloses a colloid spraying method. The invention solves the problems of long time consuming, low efficiency, non-uniform colloid and unsuitable for fine operation in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
一种胶体喷射打印头及胶体喷射方法
本专利技术涉及一种胶体喷射打印头及胶体喷射方法。
技术介绍
现有技术中，通过胶黏剂对不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂工件的胶接，或对发动机的内绝热层进行修补。一种方式是将待胶接或修补工件固定放置，通过手工点胶将胶体滴到作业面，这种方式工作效率较低，作业耗时长，不同操作人员的点胶精度差异较大，不适用于精细化作业，例如，芯片的晶圆封装或固体火箭发动机的内绝热层修补；另一种方式是使用接触式针头点胶装置，通过控制接触式针头点胶装置的气动或电动点胶阀的开启和关闭，达到对胶体的输出和关断，使胶体从容器中压出，经针头滴到作业面，由于气动或电动点胶阀的动作频率低，造成作业耗时长、效率低，将胶体从容器中打出来时，胶体不易切断，容易造成胶体回流，而且接触式针头点胶装置的针头与作业面的距离特别近，打出的胶体由于粘连可能会呈长条状流出，造成胶体不均匀，同样不适用于精细化作业。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本专利技术实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种胶体喷射打印头及胶体喷射方法。作为本专利技术实施例的一个方面，涉及一种胶体喷射打印头，包括：基体、与基体连接的基座、设置在基体的压电驱动装置；所述基座包括胶体流道、注液口和流道底部的喷嘴；所述压电驱动装置包括：压电陶瓷柱、位移放大器和撞针，所述位移放大器与所述撞针顶部相接触，所述撞针下部容纳于所述基座的流道内；所述压电陶瓷柱在高频电压脉冲的驱动下高频伸缩带动位移放大器运动，所述位移放大器带动撞针在流道内周期性运动并打击所述喷嘴，将喷嘴内的胶体喷射出去，形成液滴。在一个实施例中，可以是，所述位移放大器为柔性放大铰链，所述压电陶瓷柱水平设置在所述柔性放大铰链的中部空腔内，所述压电陶瓷柱在高频电压脉冲的驱动下伸缩，带动所述柔性放大铰链竖直方向产生伸缩运动。在一个实施例中，可以是，所述流道的上部设置有中空的导向定位杆，所述撞针与所述导向定位杆间隙配合，所述撞针与所述导向定位杆顶部之间设置有处于压缩状态的压缩弹簧。在一个实施例中，可以是，所述基体上部设置有预压微调装置，所述预压微调装置的底部与所述柔性放大铰链的上端面相接触，调节所述预压微调装置对所述压缩弹簧的压力，改变所述撞针底部与喷嘴内表面的间距。在一个实施例中，可以是，所述基体与基座之间还设置有隔热块。在一个实施例中，可以是，所述流道的上部与所述导向定位杆之间设置有垫圈。在一个实施例中，可以是，所述喷嘴套与所述基座的外表面之间的设置有O型密封圈。在一个实施例中，可以是，所述的胶体喷射打印头还包括：固定在基座上的喷嘴固定装置，将喷嘴固定在流道的底部。在一个实施例中，可以是，所述喷嘴固定装置包括喷嘴套和喷嘴套外圈，所述喷嘴置于所述喷嘴套内，所述喷嘴套外圈固定在所述基座上，并对所述喷嘴套进行固定。作为本专利技术实施例的另一方面，涉及一种胶体喷射方法，包括：由注液口向基座的流道内注入胶体；向压电陶瓷柱施加高频脉冲信号，驱动压电陶瓷柱进行伸缩，带动位移放大器和撞针产生竖直方向的位移；撞针在流道内周期性运动并打击所述喷嘴，将喷嘴内的胶体喷射出去，形成液滴。本专利技术实施例至少实现了如下技术效果：1、本专利技术实施例提供的上述胶体喷射打印头，通过压电陶瓷柱驱动的方式，使撞针在流道内周期性往复运动，通过撞针打击喷嘴，使液滴飞溅到作业面，实现非接触式点胶；由于压电陶瓷高频运动且运动惯性小、响应速度快、使得胶体喷射作业的效率高，点胶速度快，减少了作业时间，可以适用于高黏度和低粘度液体胶粘剂的喷射；由于撞针的周期性运动的频率高，因此高黏度胶体喷出时更容易切断，不会造成胶体粘连或无法连续喷射，喷射的液滴即胶体的胶点大小均匀、一致性好，便于准确控制，提高了作业效率，更适用于精细化作业。2、本专利技术实施例提供的上述胶体喷射打印头的结构简单，便于实现装置的小型化，组装方便，通过压电陶瓷柱驱动的方式控制特性好，适应自动化作业，整体装置的操作简便、可靠性高，适用于不同作业环境下的喷射点胶。3、本专利技术实施例提供的上述胶体喷射打印头，设置有预压微调装置，可以实现撞针与喷嘴之间的距离调节，通过撞针与喷嘴之间的距离调节，增加或减少喷胶量，以及调节装置喷射的液滴的大小，实现液滴大小的按需控制。4、本专利技术实施例提供的上述胶体喷射打印头，在基体和基座之间设置隔热块，可以适用于经过高温加热后得到的熔融状态的高黏度胶体打胶。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所记载的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的胶体喷射打印头的结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的胶体喷射打印头的剖面示意图。图3为本专利技术实施例提供的胶体喷射打印头的内部结构示意图。图4为基体的结构示意图。图5为基座的结构示意图。图6为基座的剖视示意图。图7为柔性放大铰链与压电陶瓷柱的结构示意图。图8为撞针的结构示意图。图9为喷嘴的结构示意图。图10为喷嘴的剖视示意图。图11为导向定位杆的结构示意图。图12为隔热块的结构示意图。图13为本专利技术实施例提供的胶体喷射方法的流程示意图。其中：1-基体，2-压电驱动装置，201-压电陶瓷柱，202-位移放大器，203-压缩弹簧，204-撞针，205-导向定位杆，3-基座，301-流道，302-注料口，303-喷嘴，304-喷嘴固定装置，3041-喷嘴套，3042-喷嘴套外圈，305-垫圈，306-O型密封圈，4-预压微调装置，401-微调旋钮，402-微调活动块，5-隔热块。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶体喷射打印头，其特征在于，包括：基体、与基体连接的基座、设置在基体的压电驱动装置；所述基座包括胶体流道、注液口和流道底部的喷嘴；所述压电驱动装置包括：压电陶瓷柱、位移放大器和撞针，所述位移放大器与所述撞针顶部相接触，所述撞针下部容纳于所述基座的流道内；所述压电陶瓷柱在高频电压脉冲的驱动下高频伸缩带动位移放大器运动，所述位移放大器带动撞针在流道内周期性运动并打击所述喷嘴，将喷嘴内的胶体喷射出去，形成液滴。

【技术特征摘要】
1.一种胶体喷射打印头，其特征在于，包括：基体、与基体连接的基座、设置在基体的压电驱动装置；所述基座包括胶体流道、注液口和流道底部的喷嘴；所述压电驱动装置包括：压电陶瓷柱、位移放大器和撞针，所述位移放大器与所述撞针顶部相接触，所述撞针下部容纳于所述基座的流道内；所述压电陶瓷柱在高频电压脉冲的驱动下高频伸缩带动位移放大器运动，所述位移放大器带动撞针在流道内周期性运动并打击所述喷嘴，将喷嘴内的胶体喷射出去，形成液滴。2.如权利要求1所述的胶体喷射打印头，其特征在于，所述位移放大器为柔性放大铰链，所述压电陶瓷柱水平设置在所述柔性放大铰链的中部空腔内，所述压电陶瓷柱在高频电压脉冲的驱动下伸缩，带动所述柔性放大铰链竖直方向产生伸缩运动。3.如权利要求2所述的胶体喷射打印头，其特征在于，所述流道的上部设置有中空的导向定位杆，所述撞针与所述导向定位杆间隙配合，所述撞针与所述导向定位杆顶部之间设置有处于压缩状态的压缩弹簧。4.如权利要求3所述的胶体喷射打印头，其特征在于，所述基体上部设置有预压微调装置，所述预压微调装置的底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡泓，邵俊豪，雷国斌，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：广东,44