压电驱动单臂式高速引线线夹制造技术

本发明专利技术公开了一种压电驱动单臂式高速引线线夹，该线夹是采用板材线切割一体成型的，包括L型基体，在L型基体的内侧形成有一个平行四边形机构和一个桥型位移放大机构；在桥型位移放大机构的输入端和L型基体之间设有压电陶瓷驱动器；平行四边形机构设有输出端和输入端，在平行四边形机构的输出端上形成有与其垂直的连接梁，在连接梁远离L型基体的端部上形成有可动钳口，可动钳口设有对应的固定钳口，固定钳口形成在L型基体的顶部；桥型位移放大机构的输出端与平行四边形机构的输入端通过柔性铰链Ⅲ连接。本发明专利技术体积小、结构紧凑、夹紧力稳定可靠、制造成本低，具有较大的位移放大倍数，能够实现夹持力测量与反馈，能够适用于引线键合封装设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微器件封装领域，特别是涉及一种压电驱动单臂式高速引线线夹。
技术介绍
近年来，随着微电子产业的蓬勃发展，微电子产业的发展已成为衡量一个国家综合实力的重要标志，成为促进国民经济持续发展和国家战略性基础产业安全的重要保障。随着微电子产业的持续发展，其相关行业器件不断向着微型化、高性能和高集成度方向发展，对于封装产品的质量要求越来越严格，因此对微器件封装的质量和效率提出了更高的要求。所谓微器件封装是将一个具有一定功能的微器件，通过一系列工艺将其置于一个与之相适应的器件中，以保证微器件能够稳定工作。作为微器件封装设备的关键组成部分，引线线夹在封装过程中完成快速可控的张开与闭合动作，控制引线完成高速运动，实现引线的输送与截断，其性能好坏直接影响封装质量，进而影响微器件的性能和使用寿命。传统的引线线夹主要采用电磁阀、音圈电机、直线电机等驱动方式，这些驱动方式的选取影响线夹机械结构的紧凑性，可能造成线夹开合不稳定、夹紧力不恒定，限制了线夹运动精度与封装质量的提高。此外，磁致伸缩器也被用作线夹的驱动器，但该类线夹驱动和控制系统较复杂。现有的引线线夹大多采用枢轴连接两个夹持臂，通过夹持臂的旋转运动实现线夹的开合运动，从而会导致钳口无法实现平行运动，易导致引线松动，无法实现稳定夹持。由于线夹开合频繁，因此要求夹持臂之间的连接枢轴具有很高耐磨性。为了实现线夹高速开合，必须尽可能地减小枢轴大小以及线夹整体质量。目前大多数引线线夹的连接枢轴采用红宝石材质，从而导致线夹的制造成本过高。现有引线线夹大多能够实现精确的位置控制，但是对于夹紧力的控制主要采用间接的方式，即采用预紧弹簧或力标定等方式来实现。这些方式在运动过程中会受惯性力的影响，很难精确保证夹紧力的稳定可控，并且力标定过程比较复杂。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种压电驱动单臂式高速引线线夹，该线夹体积小、结构紧凑、夹紧力稳定可靠、制造成本低。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种压电驱动单臂式高速引线线夹，该线夹是采用板材线切割一体成型的，包括L型基体，在所述L型基体的内侧形成有一个平行四边形机构和一个桥型位移放大机构；所述桥型位移放大机构位于所述平行四边形机构与L型基体之间，所述桥型位移放大机构设有与所述L型基体下端平行的摆动横梁和连接所述摆动横梁和所述L型基体的一个四连杆机构，所述四连杆机构是采用柔性铰链I连接形成的，在所述四连杆机构的外侧形成有一个所述桥型位移放大机构的输出端，所述摆动横梁通过柔性铰链IV与所述L型基体连接，在所述摆动横梁的中部形成有桥型位移放大机构的输入端；在所述桥型位移放大机构的输入端和所述L型基体之间设有压电陶瓷驱动器，在所述压电陶瓷驱动器的远离所述摆动横梁的端部设有预紧螺栓，所述预紧螺栓连接在所述L型基体上；所述平行四边形机构设有输出端和输入端，所述平行四边形机构的输出端设置在其远离所述L型基体的端部，所述平行四边形机构的输入端设置在其内侧靠近所述L型基体的部位，所述平行四边形机构是采用柔性铰链II连接形成的，在所述平行四边形机构的输出端上形成有与其垂直的连接梁，在所述连接梁远离所述L型基体的端部上形成有可动钳口，所述可动钳口设有对应的固定钳口，所述固定钳口形成在所述L型基体的顶部；所述桥型位移放大机构的输出端与所述平行四边形机构的输入端通过柔性铰链III连接。所述连接梁为柔性梁，在所述柔性梁上粘贴有金属应变片。所述柔性梁的两端内侧均形成有过渡圆弧结构。本专利技术具有的优点和积极效果是:采用压电陶瓷驱动器作为引线线夹的驱动源，可以明显降低线夹整体质量和运动惯量。另外压电陶瓷驱动器具有体积小、刚度高、响应速度快、位移分辨率高等特点，利用压电陶瓷驱动器驱动位于其一侧的四连杆机构开合，可以有效改善线夹的静动态特性。将压电陶瓷驱动器设置在线夹内部，线夹结构紧凑。采用平行四边形机构实现了可动钳口的平行运动，能够避免由于夹持分力引起引线松动，能够有效提高线夹的夹持稳定性和精度。此外采用桥型位移放大机构与平行四边形机构两级放大机构，使线夹具有较大的张合量，能够实现对不同直径引线的稳定夹持。采用金属应变片作为线夹夹持力的反馈元件，能够实现夹持力的测量与实时反馈，从而提高封装过程中引线线夹工作的稳定性。采用一体成型结构，不需要贵重材料，制作成本低。综上所述，本专利技术体积小、结构紧凑、夹紧力稳定可靠、制造成本低，具有较大的位移放大倍数，能够实现夹持力测量与反馈，能够适用于引线键合封装设备。【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的部分示意图，包含基体、桥型位移放大机构和固定钳口 ；图3为本专利技术的部分示意图，包含基体、平行四边形机构、连接梁、可动钳口和固定钳口 ；图4为本专利技术的平行四边形机构的工作原理图。图中:1、基体，2、平行四边形机构，2-1、柔性铰链II，2-2、平行四边形机构的输入端，2-3、平行四边形机构的输出端，3、柔性铰链111，4、桥型位移放大机构，4-1、四连杆机构；4-2、柔性铰链I，4-3、桥型位移放大机构的输出端，4-4、摆动横梁，4-5、桥型位移放大机构的输入端，4-6、柔性铰链IV，5、压电陶瓷驱动器，6、连接梁，7、可动钳口，8、金属应变片，9、预紧螺栓，10、固定钳口。【具体实施方式】为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:请参阅图1?图4，一种压电驱动单臂式高速引线线夹，该线夹是采用板材线切割一体成型的，包括L型基体1，在所述L型基体1的内侧形成有一个平行四边形机构2和一个桥型位移放大机构4 ;所述桥型位移放大机构4位于所述平行四边形机构2与L型基体1之间，所述桥型位移放大机构4设有与所述L型基体1下端平行的摆动横梁4-4和连接所述摆动横梁4-4和所述L型基体1的一个四连杆机构4-1，所述四连当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电驱动单臂式高速引线线夹，其特征在于，该线夹是采用板材线切割一体成型的，包括L型基体，在所述L型基体的内侧形成有一个平行四边形机构和一个桥型位移放大机构；所述桥型位移放大机构位于所述平行四边形机构与L型基体之间，所述桥型位移放大机构设有与所述L型基体下端平行的摆动横梁和连接所述摆动横梁和所述L型基体的一个四连杆机构，所述四连杆机构是采用柔性铰链Ⅰ连接形成的，在所述四连杆机构的外侧形成有一个所述桥型位移放大机构的输出端，所述摆动横梁通过柔性铰链Ⅳ与所述L型基体连接，在所述摆动横梁的中部形成有桥型位移放大机构的输入端；在所述桥型位移放大机构的输入端和所述L型基体之间设有压电陶瓷驱动器，在所述压电陶瓷驱动器的远离所述摆动横梁的端部设有预紧螺栓，所述预紧螺栓连接在所述L型基体上；所述平行四边形机构设有输出端和输入端，所述平行四边形机构的输出端设置在其远离所述L型基体的端部，所述平行四边形机构的输入端设置在其内侧靠近所述L型基体的部位，所述平行四边形机构是采用柔性铰链Ⅱ连接形成的，在所述平行四边形机构的输出端上形成有与其垂直的连接梁，在所述连接梁远离所述L型基体的端部上形成有可动钳口，所述可动钳口设有对应的固定钳口，所述固定钳口形成在所述L型基体的顶部；所述桥型位移放大机构的输出端与所述平行四边形机构的输入端通过柔性铰链Ⅲ连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁存满，王福军，田延岭，张大卫，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12