[发明专利]超磁致伸缩驱动的超微量精密点胶机构

说明书

本发明属于精密驱动和超微量点胶的领域，涉及一种超磁致伸缩驱动的超微量精密点胶机构。超磁致伸缩驱动的超微量精密点胶机构，超磁致伸缩棒两端与放大杠杆的短端面连接，放大杠杆的长端面与菱形放大机构连接，菱形放大机构的上端与固定架连接，菱形放大机构下端与夹紧机构连接，夹紧机构与钨丝一端连接，钨丝另一端插入储胶桶。本发明是基于超磁致伸缩材料为核心的超微量精密点胶机构，能够实现皮升甚至飞升级的超微量点胶。通过两级放大机构将超磁致伸缩棒的驱动位移放大后，驱动钨丝穿过装有胶液的储胶桶，实现微量点胶。

技术领域：

本发明属于精密驱动和超微量点胶的领域，涉及一种超磁致伸缩驱动的超微量精密点胶机构。

背景技术：

微联结/密封工程中的微量点胶技术与方法，主要是对微量液体进行吸取、转移、分配操作，其在生命科学、微流控芯片、微电子封装、表面贴装、快速制造、惯性约束核聚变实验等领域有着广泛的应用。目前，主要有接触式和非接触式两种方法，在接触式方法中，点胶头引导胶液与点胶面接触并持续一段时间，依靠胶液和基板之间的黏性力与点胶针头分离，从而在基板上形成胶点；在非接触式方法中，采用加压装置对胶液加压使其雾化(或液滴化)并获得一定的动能从而喷射到点胶面，在点胶的过程中，喷嘴与点胶面的相对位置一般保持不变。其中，接触式点胶按照流体被挤出的方法主要有大量式(多针式转印技术、丝网印刷)、时间/压力式、截流阀式、螺旋泵式、活塞泵式(或容积式)等，非接触式点胶主要为机械喷射式。近年来随着产品的微型化，技术精度需求的提高，使用环境的复杂化等对微量点胶技术提出了更高的要求，现有的微量点胶技术很难同时满足胶斑直径小，胶液适用粘度范围宽，高速点胶的综合需求，特别是对于在MEMS零部(10um-100um)装配、通讯领域的光纤(125um)对接、皮升(1pL＝10^-12L)与飞升(1fL＝10^-15L)级联结密封等用胶量为亚皮升及飞升的场合，现有的微量点胶方法很难满足要求。实现微量点胶的关键在于驱动胶体产生精密微位移运动。

北京科技大学许立宁和中科院电子学研究所崔大付等于2006年设计的剪切式压电驱动流体微喷，通过将致动壁简化为弹性梁模型，模拟分析了流体在脉冲电压作用下的喷射过程，得到了驱动电压与流体运动位移的方程。2007年韩国汉阳大学的Hyun Kyu Suh等人设研制了压电驱动柴油喷射器，该装置利用压电堆叠的电致伸缩来控制活塞的轴向运动。该装置喷射延迟时间比传统的电磁阀喷射少，工作频率高。目前，对于超微量点胶机构的研究，以超磁致伸缩材料的微位移作为驱动的超微量点胶机构尚无报道。

发明内容：

发明目的：

为了克服上述技术问题，本发明提供了一种以超磁致伸缩材料为核心元件的超微量精密点胶机构，该机构能够实现皮升甚至飞升级的超微量点胶。通过两级放大机构将超磁致伸缩棒的驱动位移放大后，驱动钨丝穿过装有胶液的储胶桶，实现超微量点胶。

技术方案：

超磁致伸缩驱动的超微量精密点胶机构，超磁致伸缩棒两端与放大杠杆的短端面连接，放大杠杆的长端面与菱形放大机构连接，菱形放大机构的上端与固定架连接，菱形放大机构下端与夹紧机构连接，夹紧机构与钨丝一端连接，钨丝另一端插入储胶桶。

进一步的，长方体固定架的右端设有线圈座，线圈安装在线圈座上，线圈中间穿过超磁致伸缩棒，超磁致伸缩棒的两端通过过渡冒与放大杠杆右端的短端面分别连接，放大杠杆左端的长端面分别通过滑动板安装架和滑动板与菱形放大机构连接，菱形放大机构上端与固定架左端的支撑架连接，菱形放大机构的下端通过过渡圆柱与夹紧机构上端连接，过渡圆柱穿过辅助连接杆与固定架连接，夹紧机构下端夹紧钨丝的上端，钨丝的下端插入储胶桶，储胶桶通过固定杆与固定架连接。

进一步的，剪刀式结构的放大杠杆左右对称，在放大杠杆短端面的内表面中心线上设有半圆形的凹槽；在放大杠杆分段中心处设有圆形通孔，圆形通孔安装在固定架上的U形支撑架圆柱形凸起；在长端面的上表面中心轴线上设有圆柱形凸块。