[发明专利]具有机械放大器的分配系统

说明书

分配系统(10)包括压电堆(40)，该压电堆(40)具有远端(220)并且被构造成在施加电压时膨胀，使得远端移动第一长度。该系统还包括：放大器(200)，该放大器(200)具有接触堆的远端的主表面(204)和次表面(206)；被构造成接触次表面的基座；以及具有出口孔(104)和阀元件(76)的阀组件(22)。阀元件被构造成在第一和第二方向上移动，并且与放大器联接。当远端移动第一长度时，放大器的一部分移动大于第一长度的第二长度，并且阀元件在第一方向上移动第二长度。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年5月12日提交的美国临时专利申请第62/846,689号的优先权，该申请的公开内容通过引用结合于此，如同在此完整阐述一样。

技术领域

本发明总体上涉及用于将流体液滴沉积到基底上的分配器，更具体地，涉及由一个或多个压电元件致动的分配器。

背景技术

分配器通常用于将微量的材料(例如粘度超过50厘泊的粘性流体)施加到基底上。例如，粘性材料可以包括通用粘合剂、紫外线固化粘合剂、焊膏、焊剂、阻焊膜、热油脂、盖子密封剂、油、密封剂、灌封化合物、环氧树脂、管芯附着流体、硅树脂、RTV和氰基丙烯酸酯。

分配器通常可以具有气动或电动致动器，以用于将轴或挺杆重复地朝向座移动，同时从分配器的出口孔喷射粘性材料液滴。更具体地，电致动喷射分配器可以使用压电致动器。压电堆是非常精确且反应极快的陶瓷装置。压电堆的特性是，当施加电压时，陶瓷材料将在一个方向上进行位移。一个主要缺点是压电堆产生非常小的位移。例如，7mm x 7mmx 36mm长的堆产生约36微米的移动。这种位移可能不足以正确喷射流体。

当设计包含压电材料的致动器时，空间限制和预期寿命也是考虑因素。当堆处于紧张状态时，预期寿命会大大缩短。压电堆需要能够以1000Hz的连续频率操作，并且需要施加足够的力来可靠且精确地喷射少量流体。

至少由于这些原因，需要改进的分配系统来增加和调节用于分配流体的压电致动。

发明内容

前述需求通过所公开的分配系统和放大器的各种实施例来满足。在一个方面，一种用于分配流体材料的分配系统包括压电堆，该压电堆具有远端并且被构造成在施加电压时膨胀，使得远端移动第一长度。该分配系统还包括：放大器，该放大器具有被构造成接触压电堆的远端的主表面和与主表面相背的次表面；基座，该基座被构造成接触放大器的次表面；以及阀组件，该阀组件具有出口孔和阀元件。阀元件被构造成在第一方向上和在与第一方向相反的第二方向上移动。阀元件可操作地与放大器联接。当远端移动第一长度时，放大器的一部分移动大于第一长度的第二长度，并且阀元件在第一方向上移动第二长度。

在另一方面，一种用于放大机械设备的移动的放大器包括本体，该本体具有主表面和与主表面相背的次表面，以及本体上的被构造成可操作地与推杆接合的接口。本体被构造成在主表面处接触机械设备。本体还被构造成响应于施加到主表面的力而变形，使得推杆在第一方向上移动。

在另一方面，一种使用压电堆和可操作地联接到压电单元的放大器来分配流体的方法包括向压电堆施加电压以使压电堆伸长第一距离。使放大器变形，并使放大器的一部分移动比第一距离大的第二距离。放大器的变形导致可移动轴在阀组件内移动，并导致一定量的流体从阀组件中的出口孔分配。

附图说明

当结合附图阅读时，可以进一步理解本申请。为了说明主题，在附图中示出了主题的示例性实施例；然而，当前公开的主题不限于所公开的特定方法、装置和系统。在附图中：

图1示出了根据实施例的分配系统的等距视图；

图2示出了图1的分配系统的一部分的截面图；

图3示出了图1至图2的分配系统的一部分的截面图；

图4A示出了阀组件的截面图，其中阀元件处于打开状态；