[发明专利]一种微喷射点胶驱动装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明采用的技术方案如下：

本发明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。