[发明专利]一种微冲孔机的冲针加工方法及微孔冲孔机

说明书

本发明涉及一种微冲孔机的冲针加工方法及微孔冲孔机，微孔冲孔机包括夹持组件，用于放置待冲孔的薄板料件；XY移动平台，用于带动夹持组件在X轴方向和Y轴方向移动，进而将薄板料件运输至视觉对位组件进行定位，将薄板料件运输至冲孔模块中并根据视觉对位组件反馈的坐标信息调整薄板料件的位置；视觉对位组件，用于确定薄板料件在夹持组件上的坐标信息，并将坐标信息反馈给XY移动平台；冲孔模块，通过冲针对薄板料件进行冲孔；所述的冲针的原材料为钨金属棒，冲针采用放电加工方式制备，能形成外径20~50um的超细冲针，且误差小、精度高，冲针本身不易折断、不易磨损。

技术领域

本发明属于喷墨打印设备喷孔板加工技术领域，尤其涉及一种微冲孔机的冲针加工方法及微孔冲孔机。

背景技术

喷头是喷墨打印行业的核心部件，而喷孔又是喷头的核心部件。喷孔的制作属于精密加工和微纳加工领域。对于一个合格的喷墨打印头来说，每个墨滴的一致性是最关键的指标，墨滴的一致性很大程度上取决于喷孔形态和直径的一致性。一个常规的喷墨打印头具有几百至几千个喷孔，喷孔直径按不同墨滴大小，一般在20~50um之间，每个喷孔之间的直径误差需要小于1um。因此，作为核心技术，喷孔板的制作设备和技术只有少数单位或企业掌握。

喷孔的制作方法主要有玻璃拉制法、电火花法、电铸法、微冲孔法、MEMS法等。玻璃拉制法就是用火焰、电阻丝、激光等加热方法对毛细玻璃管加热后，在玻璃软化点拉制出玻璃微管，断制并磨削出喷孔，这种方法只能制作单个喷孔，并且每次拉制喷孔的大小也很难控制。电火花法是使用微针放电的方式制备喷孔，缺点是每个喷孔制备时间长，对于几千的喷孔的喷孔板来说，往往需要数小时，不适宜大批量生产。电铸法是指在芯模上电沉积，然后分离以制造金属制品的工艺，缺点是生产周期长，成本比较高，厚度很难均匀，此外，模具及微针的制备也较难。MEMS工艺起源于半导体和微电子工艺，用于制备微喷孔具有孔径一致性好的优点，但是MEMS设备投入大，工艺复杂。微冲孔法利用微针冲裁喷孔板，具有速度快，精度相对较高，成本低的优点。

目前微冲孔技术主要应用在网板冲孔等工序中，冲孔设备如授权公告号为CN204354322U的中国专利公开的高速高精度微孔冲孔机，包括基座、升降平台、冲孔模座、冲孔模、Y 导轨、Y 伺服电机、Y 丝杆，在升降平台中设有连接真空通道的通孔；在Y 导轨的上方，设有可沿Y 导轨移动且与Y 导轨垂直的X 导轨，X 导轨上设置依次连接的X 伺服电机、X 丝杆和夹具，夹具可沿X 导轨移动，夹具的侧面连接位于升降平台正上方的口字形真空吸板，Y 丝杆的另一端与X 导轨垂直连接。目前微冲孔设备的冲孔最小直径在毫米级，更小的冲针存在极易折断、易磨损、无法制备、圆度差等问题。而喷头的喷孔为20~50微米级，直径误差和圆柱度要求小于1um，传统的冲孔设备的紧密程度难以保证。

发明内容

本发明提供了一种微冲孔机的冲针加工方法及微孔冲孔机，以解决传统冲孔设备难以满足20~50微米级、直径误差和圆柱度小于1um的技术要求的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及一种微冲孔机的冲针加工方法，所述的冲针的原材料为钨金属棒，所述的冲针的加工步骤为：1）将钨金属棒的尾部固定在旋转座上并连接碳刷，碳刷连接负极；2）通过旋转座带动钨金属棒匀速旋转；3）将连接正极的铜针电极水平移动，并逐渐靠近旋转中的钨金属棒的尖端，直至产生电火花放电，钨金属棒尖端表面的钨材料气化；4）上下反复移动铜针电极，对钨金属棒尖端的整个圆柱面进行加工，形成冲针。

优选地，所述的冲针的尖端设有斜面，斜面的角度为45度。

本发明还涉及一种微孔冲孔机，其包括：

夹持组件，用于放置待冲孔的薄板料件；

XY移动平台，用于带动夹持组件在X轴方向和Y轴方向移动，进而将薄板料件运输至视觉对位组件进行定位，将薄板料件运输至冲孔模块中并根据视觉对位组件反馈的坐标信息调整薄板料件的位置；