本發(fā)明涉及固體液體3d噴射打印領(lǐng)域，特別是指一種致動(dòng)模塊、壓電噴射打印頭及打印裝置。

背景技術(shù)：

固液流體3d噴射打印技術(shù)是微電子封裝、電聲器件封裝、led封裝領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它可以構(gòu)造形成點(diǎn)、線、面(涂敷)及各種圖形，廣泛應(yīng)用于增材制造、電子制造、封裝倒扣和芯片涂敷等領(lǐng)域。固液流體3d噴射打印技術(shù)以受控的方式對流體進(jìn)行精確分配，可將理想大小的流體(焊劑、導(dǎo)電膠、環(huán)氧樹脂和粘合劑等)轉(zhuǎn)移到工件(芯片、電子元件等)的合適位置，以實(shí)現(xiàn)元器件之間機(jī)械或電氣的連接，該技術(shù)要求噴射打印系統(tǒng)操作性能好、噴射打印速度高且點(diǎn)出的點(diǎn)滴一致性好和精度高。

流體噴射打印技術(shù)包括接觸式噴射打印和非接觸式噴射打印。傳統(tǒng)的噴射打印技術(shù)為接觸式噴射打印，這類噴射打印技術(shù)由于存在配置昂貴、無法實(shí)現(xiàn)快速打印、容易產(chǎn)生拉絲現(xiàn)象等缺點(diǎn)，逐漸被非接觸式噴射打印技術(shù)取代。非接觸式噴射打印技術(shù)又可分為氣動(dòng)式噴射打印和壓電驅(qū)動(dòng)式噴射打印。氣動(dòng)式噴射打印裝置雖然成本較低，但是在點(diǎn)滴一致性、噴射打印速度和打印精度等方面還有待提高，而壓電驅(qū)動(dòng)式噴射打印裝置在點(diǎn)滴一致性、打印速度和打印精度等方面能夠滿足現(xiàn)代電子封裝業(yè)的要求，因此，壓電驅(qū)動(dòng)式噴射打印技術(shù)越來越得到廣泛的重視。

目前，較為前沿的壓電驅(qū)動(dòng)式噴射打印裝置應(yīng)屬美國諾信公司的pico噴射閥。如圖1所示，pico噴射閥內(nèi)部的致動(dòng)裝置采用一塊壓電陶瓷1作為驅(qū)動(dòng)部分，陶瓷1內(nèi)部由兩部分組成，分別為上部壓電陶瓷和部下壓電陶瓷，裝配時(shí)，由螺栓4將位移放大機(jī)構(gòu)3與閥體2連接，陶瓷1夾持在位移放大機(jī)構(gòu)3與閥體2之間，為防止松懈，安裝完后在螺紋與位 移放大機(jī)構(gòu)3連接處5涂抹螺紋膠粘接，這種致動(dòng)裝置有如下缺點(diǎn)：

1)噴射打印頭的疊層壓電陶瓷1與閥體2、位移放大機(jī)構(gòu)3之間為面接觸，相互粘接，接觸面積大，當(dāng)疊層壓電陶瓷1伸縮變形時(shí)，粘接的接觸面的平均作用力致使位移放大機(jī)構(gòu)3的擺動(dòng)變形模糊，定位不精準(zhǔn)；

2)由于壓電陶瓷為整體一塊，壓電陶瓷1工作時(shí)，自身兩部分中一半伸長另一半收縮，任何一半損壞，則壓電陶瓷整體報(bào)廢，增加了使用成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種定位精準(zhǔn)、降低使用成本的致動(dòng)模塊、壓電噴射打印頭及打印裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一種致動(dòng)模塊，包括定位塊、上壓電陶瓷、下壓電陶瓷和位移放大機(jī)構(gòu)，所述位移放大機(jī)構(gòu)通過固定桿固定在所述定位塊上，所述上、下壓電陶瓷分別設(shè)置在所述固定桿的上下兩側(cè)，所述上、下壓電陶瓷的一端均通過陶瓷觸點(diǎn)連接在所述定位塊的前端，所述上、下壓電陶瓷的另一端均通過陶瓷觸點(diǎn)連接在所述位移放大機(jī)構(gòu)的后端。

進(jìn)一步的，所述定位塊和位移放大機(jī)構(gòu)的表面均設(shè)置有凹面，所述陶瓷觸點(diǎn)嵌入在所述定位塊和位移放大機(jī)構(gòu)的凹面中。

進(jìn)一步的，所述位移放大機(jī)構(gòu)為后端為底的錐形柱結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述固定桿為緊固螺栓。

一種壓電噴射打印頭，包括閥體、致動(dòng)模塊和撞桿，所述致動(dòng)模塊的前端與所述撞桿連接，所述致動(dòng)模塊可拆卸的設(shè)置在所述閥體內(nèi)部，所述致動(dòng)模塊為上述的致動(dòng)模塊。

進(jìn)一步的，所述定位塊的后端設(shè)置有螺紋桿，所述閥體的側(cè)壁上設(shè)置有用于插入所述螺紋桿的螺母槽，所述致動(dòng)裝置通過旋入所述螺母槽的螺母和螺紋桿組成的配合結(jié)構(gòu)固定在所述閥體的側(cè)壁上。

進(jìn)一步的，所述螺紋桿的前部外圓設(shè)置有定位光軸，所述定位光軸上 設(shè)置有定位鍵，所述閥體與所述定位塊的連接處設(shè)置有與所述定位光軸和定位鍵配合的定位孔和定位鍵槽。

進(jìn)一步的，所述螺母通過碟簧防松墊圈將所述螺紋桿固定在所述閥體的側(cè)壁上。

進(jìn)一步的，所述閥體包括噴嘴，所述噴嘴設(shè)置在所述閥體的外部且位于所述撞桿的下方。

一種打印裝置，包括上述的壓電噴射打印頭。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明中，固定桿的上下兩側(cè)分別設(shè)置有上、下壓電陶瓷，由于上、下壓電陶瓷的兩端均設(shè)置有陶瓷觸點(diǎn)，使之與相鄰元件成點(diǎn)接觸，使上、下壓電陶瓷的出力變形不受周圍邊界的影響，保證致動(dòng)變形不受關(guān)聯(lián)部件牽制，使打印頭進(jìn)行噴射打印動(dòng)作時(shí)，定位更加精準(zhǔn)；上壓電陶瓷和下壓電陶瓷互為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，互不影響，當(dāng)上壓電陶瓷或下壓電陶瓷任意一個(gè)發(fā)生損壞時(shí)，不至于使整個(gè)致動(dòng)裝置報(bào)廢，有效的降低了使用成本。綜上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有定位精準(zhǔn)、使用成本低的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的pico噴射閥的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的致動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的壓電噴射打印頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的定位塊后端的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

一方面，本發(fā)明提供一種致動(dòng)模塊，如圖2所示，包括定位塊11、上壓電陶瓷12、下壓電陶瓷13和位移放大機(jī)構(gòu)14，位移放大機(jī)構(gòu)14通過固定桿15固定在定位塊11上，上、下壓電陶瓷12、13分別設(shè)置在固定 桿15的上下兩側(cè)，上、下壓電陶瓷12、13的一端均通過陶瓷觸點(diǎn)16連接在定位塊11的前端，上、下壓電陶瓷12、13的另一端均通過陶瓷觸點(diǎn)16連接在位移放大機(jī)構(gòu)14的后端。

本發(fā)明中，固定桿15的上下兩側(cè)分別設(shè)置有上、下壓電陶瓷12、13，由于上、下壓電陶瓷12、13的兩端均設(shè)置有陶瓷觸點(diǎn)16，使之與相鄰元件成點(diǎn)接觸，使上、下壓電陶瓷12、13的出力變形不受周圍邊界的影響，保證致動(dòng)變形不受關(guān)聯(lián)部件牽制，使打印頭進(jìn)行噴射打印動(dòng)作時(shí)，定位更加精準(zhǔn)；上壓電陶瓷12和下壓電陶瓷13互為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，互不影響，當(dāng)上壓電陶瓷12或下壓電陶瓷13任意一個(gè)發(fā)生損壞時(shí)，不至于使整個(gè)致動(dòng)裝置報(bào)廢，有效的降低了使用成本。綜上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有定位精準(zhǔn)、使用成本低的特點(diǎn)。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，定位塊11和位移放大機(jī)構(gòu)14的表面均設(shè)置有凹面，陶瓷觸點(diǎn)16嵌入在定位塊11和位移放大機(jī)構(gòu)14的凹面中。

優(yōu)選的，位移放大機(jī)構(gòu)14為后端為底的錐形柱結(jié)構(gòu)。固定桿15為緊固螺栓。緊固螺栓的底端與定位塊11的連接處涂抹有螺紋膠，實(shí)現(xiàn)永久放松。

本發(fā)明的致動(dòng)裝置組裝時(shí)，可以按照如下方法進(jìn)行：

先將陶瓷觸點(diǎn)16用雙組份環(huán)氧樹脂ab膠粘接在疊層壓電陶瓷兩端，粘接時(shí)嚴(yán)格控制突起的相對位置和粘接后的陶瓷總長度，粘接好后，將疊層壓電陶瓷置于定位塊11和放大機(jī)構(gòu)之間，其中陶瓷觸點(diǎn)16分別嵌入定位塊11及放大機(jī)構(gòu)上的凹面中；穿入緊固螺栓，利用工裝卡具，調(diào)整模塊裝配精度，緊固兩側(cè)螺栓；用力矩扳手檢測螺栓預(yù)緊力，預(yù)緊力合格后螺栓緊固完成，按照要求再次檢測模塊組裝精度；合格后，在螺紋連接處，涂抹螺紋膠，進(jìn)行螺栓永久防松處理，致動(dòng)模塊組裝完成。

另一方面，本發(fā)明提供一種壓電噴射打印頭，如圖3所示，包括閥體21、致動(dòng)模塊10和撞桿22，致動(dòng)模塊10的前端與撞桿22連接，致動(dòng)模塊10可拆卸的設(shè)置在閥體21內(nèi)部，致動(dòng)模塊10為上述的致動(dòng)模塊10。

本發(fā)明中，致動(dòng)模塊10可拆卸的設(shè)置在閥體21內(nèi)壁上，使致動(dòng)模塊10可以方便的與閥體21拆分，使上、下壓電陶瓷12、13的組裝定位及加 載預(yù)壓力，都能夠在壓電噴射打印頭基體外進(jìn)行，方便操作，而現(xiàn)有技術(shù)中的壓電陶瓷由于個(gè)體差異較大，與閥體21及放大機(jī)構(gòu)在組裝過程中調(diào)整裝配精度較為困難，所以，本發(fā)明更有利于控制和保證壓電噴射打印頭的裝配精度要求；

又由于，現(xiàn)有技術(shù)中，由于在螺紋連接處涂抹螺紋膠粘接，后期難以拆卸，陶瓷一旦損壞，需要對打印頭整體進(jìn)行更換，不能進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)和更換損壞件，降低了生產(chǎn)效率低，也進(jìn)一步增加了使用成本，本發(fā)明中的致動(dòng)模塊10為可拆卸的標(biāo)準(zhǔn)模塊，能夠作為易損備件，當(dāng)致動(dòng)模塊10內(nèi)部任意元件發(fā)生損壞時(shí)，將原來的致動(dòng)模塊10拆下更換新的致動(dòng)模塊10即可，方便壓電噴射打印頭在線快速維護(hù)，提高了生產(chǎn)效率，也進(jìn)一步降低了使用成本。

綜上，本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有定位精準(zhǔn)、使用成本低、裝配精度高和生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，如圖4所示，定位塊11的后端設(shè)置有螺紋桿17，閥體21的側(cè)壁上設(shè)置有用于插入螺紋桿17的螺母槽，致動(dòng)裝置通過旋入螺母槽的螺母23和螺紋桿17組成的配合結(jié)構(gòu)固定在閥體21的側(cè)壁上。優(yōu)選的，螺母23為開槽螺母。本發(fā)明中，除了采用螺紋桿17和螺母23的配合結(jié)構(gòu)外，還可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的其它固定結(jié)構(gòu)，均能夠使致動(dòng)裝置固定在閥體21的側(cè)壁上。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，如圖4所示，螺紋桿17的前部外圓可以設(shè)置有定位光軸18，定位光軸18上可以設(shè)置有定位鍵19，閥體21與定位塊11的連接處設(shè)置有分別與定位光軸18和定位鍵19配合的定位孔和定位鍵槽。

本發(fā)明中，為了使致動(dòng)模塊10在固定時(shí)，使致動(dòng)模塊10相對于閥體21保持理想的位置角度(即當(dāng)閥體21水平放置時(shí)，致動(dòng)模塊10的上壓電陶瓷12位于下壓電陶瓷13的正上方)，本發(fā)明中采用定位光軸18和定位孔精密配合，保證了致動(dòng)模塊10的定位準(zhǔn)確性。并且，定位鍵19和定位鍵槽的作用能夠避免致動(dòng)模塊10在外力的作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)偏移。

為了保護(hù)螺母23與被連接件，同時(shí)，提高螺母23和被連接件之間的牢固性，螺母23通過碟簧防松墊圈24將螺紋桿17固定在閥體21的側(cè)壁上。

本發(fā)明中，閥體21包括噴嘴，噴嘴設(shè)置在閥體21的外部且位于撞桿22的下方。噴嘴的膠液出口處的內(nèi)側(cè)設(shè)置有蓄池，優(yōu)選的，蓄池采用錐形、半球形、弧形或碗形凹槽結(jié)構(gòu)，撞桿22的底端與蓄池的凹槽結(jié)構(gòu)密封配合。

為了進(jìn)一步加強(qiáng)壓電噴射打印頭的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，撞桿22可以通過上下兩個(gè)固定螺母預(yù)緊固定在位移放大機(jī)構(gòu)14的前端。

再一方面，本發(fā)明還提供一種打印裝置，包括上述的壓電噴射打印頭。

本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有定位精準(zhǔn)、使用成本低、裝配精度高和生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。