[发明专利]一种具有复合检测功能的电喷印喷头

摘要

本发明属于电流体动力喷印相关设备领域，并公开了一种具有复合检测功能的电喷印喷头，其包括喷头模块、单相机观测模块以及多个过程观测模块，其中单相机观测模块及多个过程观测模块安装在喷头模块的上方及四周，并利用多个反射镜之间的设置配合构成前后左右四条不同的光路，分别将喷印图案、液滴喷出过程、液滴飞行过程、液滴降落过程四个维度的不同观测图像反射到同一维度上，再由上方相统一进行拍摄，同时可根据不同喷嘴及工艺要求调节反射镜角度等参数实现对不同位置的观测目标进行观测。通过本发明，能够实现电流体动力喷印、喷印结果及过程观测等功能，同时具备结构紧凑、便于操控、观测精度高、适用范围广等优点。

主权项

1.一种具有复合检测功能的电喷印喷头，该电喷印喷头包括喷头模块(100)、单相机观测模块(200)，以及与该单相机观测模块(200)配合一同使用的多个过程观测模块，即喷印图案质量观测模块(300)、液滴喷出过程观测模块(400)、液滴飞行过程观测模块(500)和液滴降落过程观测模块(600)，其特征在于：上述喷头模块(100)包括进液管(101)、进气管(102)、流量泵(103)、喷嘴电极(105)、喷嘴(106)和高度传感器(107)，其中该进液管(101)在所述进气管(102)和所述流量泵(103)的控制下，用于向所述喷嘴(106)输送所需的墨水；该喷嘴电极(105)则用于对所述喷嘴(106)施加预定的电压，由此使得墨水液滴在电场力作用下向基板喷出；此外，该高度传感器(107)用于执行所述喷嘴(106)到基板之间距离及喷嘴自身垂直度的检测；上述单相机观测模块(200)设置在所述喷头模块(100)的上部，并包括固定基座(201)、单个的相机(202)、观测镜头(203)和多角度反射镜(205)，其中该单个的相机(202)通过相机夹具(204)安装在所述固定基座(201)上，并垂直于所述流量泵(103)的上表面且与所述喷嘴(106)处于同一竖直轴线上；该观测镜头(203)通过螺纹连接固定于所述相机(202)下方；此外，该多角度反射镜(205)安装在所述固定基座(201)上与所述观测镜头(203)处于同一竖直轴线上，并由四块反射镜面也即前反射镜面、左反射镜面、后反射镜面和右反射镜面共同组成，每块镜面设定为与水平面间斜向上方向呈45°夹角，由此用于将所述相机(202)的观测光路划分为前、左、后、右四个不同维度的子观测光路；所述喷印图案质量观测模块(300)相对于所述喷头模块(100)整体处于其前方，并包括前伸缩架(301)、前上反射镜(302)和同轴光源(304)，其中该前伸缩架(301)在喷头高度发生变化时，可执行竖直方向上的长度调节；该前上反射镜(302)安装在所述固定基座(201)的前侧，其镜面处于斜向上方向并且此镜面所处平面被设定为与水平面之间呈45°的夹角，并且与所述多角度反射镜(205)的前反射镜面保持为相互水平投影的对应关系，由此用于将来自此前反射镜面的观测光路执行二次反射；此外，该同轴光源(304)设置在所述观测镜头(203)中且与此观测镜头的中轴线相重复，由此用于为喷印图案的质量观测过程提供照明；所述液滴喷出过程观测模块(400)相对于所述喷头模块(100)整体处于其左方，并包括左伸缩架(401)、左上反射镜(402)、左下反射镜(403)和左背光源(405)，其中该左伸缩架(401)在喷头高度发生变化时，可执行竖直方向上的长度调节；所述左上反射镜(402)安装在所述固定基座(201)的左侧，其镜面处于斜向上方向并且此镜面所处平面被设定为与水平面之间呈45°的夹角，并且与所述多角度反射镜(205)的左反射镜面保持为相互水平投影的对应关系，由此用于将来自此左反射镜面的观测光路执行二次反射；该左下反射镜(403)与所述左上反射镜(402)之间呈90°夹角并且保持为相互垂直投影的对应关系，同时保证此左下反射镜(403)到基板之间的距离等于喷嘴高度，由此用于将来自所述左上反射镜(402)的观测光路执行三次反射；此外，该左背光源(405)设置为与所述左下反射镜(403)位于同一水平面内，由此用于为液滴喷出过程的观测提供照明；所述液滴飞行过程观测模块(500)相对于所述喷头模块(100)整体处于其后方，并包括后伸缩架(501)、后上反射镜(502)、后下反射镜(503)和后背光源(505)，其中该后伸缩架(501)在喷头高度发生变化时，可执行竖直方向上的长度调节；该后上反射镜(502)设置在所述固定基座(201)的后侧，其镜面处于斜向上方向并且此镜面所处平面被设定为与水平面之间呈45°的夹角，并且与所述多角度反射镜(205)的后反射镜面保持相互水平投影的对应关系，由此用于将来自此后反射镜面的观测光路执行二次反射；该后下反射镜(503)与所述后上反射镜(502)之间呈90°夹角并且保持为相互垂直投影的对应关系，由此用于将来自所述后上反射镜(502)的观测光路执行三次反射；此外，该后背光源(505)设置为与所述后下反射镜(503)位于同一水平面内，由此用于为液滴飞行过程的观测提供照明；所述液滴降落过程观测模块(600)相对于所述喷头模块(100)整体处于其右方，并包括右伸缩架(601)、右上反射镜(602)、右下反射镜(603)和右背光源(605)，其中该右伸缩架(601)在喷头高度发生变化时，可执行竖直方向上的长度调节；该右上反射镜(602)设置在所述固定基座(201)的右侧，它的镜面处于斜向上方向并且此镜面所处平面被设定为与水平面之间呈45°的夹角，并且与所述多角度反射镜(205)的右反射镜面保持相互水平投影的对应关系，由此用于将来自此右反射镜面的观测光路执行二次反射；该右下反射镜(603)与所述右上反射镜(602)镜面之间呈90°夹角并且保持为相互垂直投影的对应关系，同时保证此右下反射镜(603)到基板之间的距离等于液滴降落基板时的喷嘴高度，由此用于将来自所述右上反射镜(602)的观测光路执行三次反射；此外，该右背光源(605)设置为与所述右下反射镜(603)位于同一水平面内，由此用于为液滴降落基板过程的观测提供照明。