CN107803312B - 一种转印式pL级超微量自动点胶笔结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种转印式pL级超微量自动点胶笔结构，包括点胶针筒组件、针芯组件、储液微管、运动控制组件，所述点胶针筒组件包括针筒、电机固定块；所述针芯组件包括针头调整栓、导套、同轴连接的移液针装夹爪、安装在移液针装夹爪中心孔内的移液针、与移液针装夹爪前端的锥形部相配合的锁紧箍，所述移液针装夹爪上套设有压缩弹簧；所述储液微管包括连接接头部分和毛细微管部分，通过接头同轴地与针筒前端的导向柱相连接；所述运动控制组件包括双向微型电机、装在针头调整栓上的螺母压紧块，螺母压紧块上设有活动螺母，微型电机的输出端通过螺杆与活动螺母驱动连接。本发明适用于精密微量点胶，点胶工艺简单易于实现，且精度高可控制。

Description

一种转印式pL级超微量自动点胶笔结构
技术领域
本发明涉及点胶技术领域，特别是涉及用于微装配过程的一种转印式pL级超微量自动点胶笔结构。
背景技术
点胶技术广泛应用微装配、生物工程、快速制造等各个领域及行业，随着微机电系统（MEMS）迅猛发展，对微量点胶的要求越来越高。点胶技术追求着更微量、精度更高、操作可靠性更强的方向发展。针对现有的转印式点胶装置存在的移液针和微管之间的同轴度调整难问题。本发明提出转印式pL级超微量自动点胶笔结构。采用针筒组件、针芯组件、储液微管一体化结构解决了原有点胶装置中移液针伸出长度不可调节，移液针与储液微管对中调整难的问题。提高了胶斑的一致性。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种转印式pL级超微量自动点胶笔的结构及点胶方法，具体技术方案如下：
一种转印式pL级超微量自动点胶笔结构，其特征在于：包括点胶针筒组件、针芯组件、储液微管、运动控制组件，
所述的点胶针筒组件包括针筒、安装在针筒外侧壁上的电机固定块；
所述的针芯组件包括与针筒内孔壁滑动配合的导套、安装在导套内的针头调整栓、位于导套内且同轴地连接在所述针头调整栓前端的移液针装夹爪、安装在移液针装夹爪中心孔内的移液针、与所述移液针装夹爪前端的锥形部相配合的锥筒形锁紧箍，所述移液针装夹爪上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧一端紧抵在所述针头调整栓前端，另一端紧抵在所述锁紧箍上；
所述储液微管由接头部分和毛细微管两部分组成，通过接头同轴地与针筒前端的导向柱相连接，所述移液针前端依次穿过针筒前端的中心孔、储液微管；
所述的运动控制组件包括安装在电机固定块上的双向微型电机、安装在导套上的螺母压紧块，所述的螺母压紧块上固定设置有活动螺母，所述微型电机的输出端通过螺杆与活动螺母驱动连接。
优选地，所述储液微管上端采用圆锥标准外接头与针筒锥形导向柱同轴连接，储液微管下端设置有毛细玻璃微管。
优选地，所述储液微管上端采用6%圆锥标准外接头与针筒锥形导向柱同轴连接。
优选地，所述储液微管圆锥标准外接头的最大内径为5mm，连接长度为8-10mm。
优选地，所述储液微管的毛细玻璃微管的内径为0.8-1mm，长度为15-20mm。
优选地，所述储液微管的圆锥标准外接头和毛细玻璃微管中间采用弧形过渡，保证移液针已加工好的前端能从储液微管大端进入小端不受损坏正常点胶工作。
优选地，所述针筒的前端沿中轴线方向居中地设置有用于约束所述移液针偏移的导向孔。点胶过程中，当移液针未被夹持部分较长时，所述移液针未被夹持部分穿过针筒前端的导向孔，导向孔能有效约束所述移液针防止其发生偏移，从而进一步实现移液针在储液微管的精确定位。
优选地，所述针头调整栓前端还设置有包裹所述压缩弹簧的保护套，可一定程度上防止压缩弹簧偏移变形
优选地，所述移液针装夹爪主要由三片以针筒的轴线为中心线均匀分布的弹性柱状夹片组成，每片所述弹性柱状夹片后端与所述针头调整栓连接，前端的外周壁均设置有与所述锁紧箍相配合夹紧所述移液针的圆锥面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
定制的储液微管通过鲁尔接头标准与点胶针筒前端锥形导向柱安装实现点胶笔装置一体化，便于装夹工装使用。减少了胶筒内实际胶量变化对点胶量的影响，解决了原点胶平台移液针与毛细微管分离装夹不同轴心的问题，本发明适用于精密微量转印式点胶，适用于窄缝内点胶，点胶工艺简单可靠易于实现，且精度高可控制。
附图说明
图1为本发明实例的一体化转印式点胶针装置的结构原理图。
图2为本发明实例的储液微管的结构示意图。
图3为本发明实例的转印式点胶过程示意图。
图中所示为：1-针头调整栓；2-螺母压紧块；3-锁紧螺钉；4-活动螺母；5-电机固定块；6-微型电机；7-针筒；8-储液微管；9-移液针；10-锁紧箍；11-移液针装夹爪；12-压缩弹簧；13-胶液；14-基板；15-微小液滴；16-导向孔；17-导套。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本发明采用的材料和加工方法为本技术领域常规材料和加工方法。
如图1和图2所示，一种转印式pL级超微量自动点胶笔结构，包括点胶针筒组件、针芯组件、储液微管、运动控制组件。
所述的点胶针筒组件包括针筒7、安装在针筒7外侧壁上的电机固定块5，用于固定微型电机6。
所述的针芯组件包括与针筒7内孔壁滑动配合的导套17、安装在导套17内的针头调整栓1、位于导套17内且同轴地连接在所述针头调整栓1前端的移液针装夹爪11、安装在移液针装夹爪11中心孔内的移液针9、与所述移液针装夹爪11前端的锥形部相配合的锥筒形锁紧箍10，所述的锁紧箍10的前端设置有与针筒7内孔固定的环形支撑部，有效防止锁紧箍10偏心。所述移液针装夹爪11上套设有压缩弹簧12，所述压缩弹簧12一端紧抵在所述针头调整栓1前端，另一端紧抵在所述锁紧箍10上。通过针芯组件在针筒7内做导向运动，实现移液针9在储液微管8中的精确定位。
所述移液针装夹爪主要由三片以针筒7的轴线为中心线均匀分布的弹性柱状夹片组成，每片所述弹性柱状夹片后端与所述针头调整栓1连接，前端的外周壁均设置有与所述锁紧箍10相配合夹紧所述移液针9的圆锥面。弹性柱状夹片的前端靠锁紧箍10夹紧，移液针9在所述移液针装夹爪11内可以通过压紧针头调整栓1通过压缩弹簧12在导套17内滑动调节移液针9伸出位置，松开针头调整栓1，在压缩弹簧12的作用下使得移液针9在所述移液针装夹爪11内收拢对中夹紧。所述移液针9是由钨丝针电化学腐蚀后通过超微细精密放电机加工而成，针尖尺寸根据所需液体分配量决定。
所述储液微管8通过接头同轴地与针筒前端的导向柱相连接，所述移液针9前端依次穿过针筒7前端的中心孔、储液微管8。
如图1所示，所述的运动控制组件包括安装在电机固定块上的双向微型电机6、安装在导套17上的螺母压紧块2，所述的活动螺母4嵌入地设置在螺母压紧块2上，所述螺母压紧块2的一侧设置有用于锁紧所述活动螺母4的锁紧螺钉3。所述微型电机6的输出端通过螺杆与活动螺母4驱动连接，依靠微型电机6输出端的活动螺母4传递动力，微型电机6驱动导套17在针筒7内上下移动，导套17在针筒7内具有导向作用带动移液针9上下移动实现微量进给，并满足不同接触速度的要求。
如图2所示，所述储液微管8依靠毛细现象用于存储不同粘度液体，其中储液微管8上端采用6%圆锥标准外接头与针筒锥形导向柱同轴连接，储液微管8下端设置有毛细玻璃微管。
所述储液微管8圆锥标准外接头的最大内径为5mm，连接长度为8-10mm。所述储液微管8的毛细玻璃微管的内径为0.8-1mm，长度为15-20mm，从而可以根据存储不同粘度的液体，选择不同毛细微管长度的储液微管，提高点胶适用范围。所述储液微管8的圆锥标准外接头和毛细玻璃微管中间采用弧形过渡。将定量的胶液注射到储液微管8下端并安装连接后储液微管8与针筒7内夹持的移液针9实现同轴对心。
另外，所述针头调整栓1前端还设置有包裹所述压缩弹簧12的保护套，可一定程度上防止压缩弹簧偏移变形。
同时，结合图1可以看出，所述针筒7的前端沿中轴线方向居中地设置有用于约束所述移液针9偏移的导向孔16，点胶过程中，当移液针9未被夹持部分较长时，所述移液针9未被夹持部分穿过针筒7前端的导向孔16，导向孔16具有一定长度，且导向孔16与所述移液针9未被夹持部分之间的间隙很小，当所述移液针9随针芯组件在针筒7内做导向运动时，导向孔16能有效约束所述移液针9防止其发生偏移，从而进一步实现移液针9在储液微管8内的精确定位，提高点胶精度和品质。
如图3所示，上述实施例提供的转印式pL级超微量自动点胶笔结构的点胶方法，包括步骤：
1、安装移液针9，选择合适的移液针9前端直径并把后端装夹在针筒7内的移液针装夹爪11上，压紧针头调整栓1通过压缩弹簧12在导套17内滑动来松开移液针装夹爪11可调节移液针9前端伸出位置，松开针头调整栓1使得移液针9在装夹爪内收拢对中夹紧；
2、注射胶液，用注射器将定量胶液注入到储液微管8下端毛细玻璃微管中，接着将储液微管8上端圆锥接头连接到针筒锥形导向柱实现同轴对心。接着压紧调整栓调节移液针9前端至储液微管内且距离微管下端口1-2mm处作为初始位置；
3、移液针9运动，微型电机6通过螺母压紧块2控制导套17上下移动，使得移液针9穿出内附胶液13的储液微管8，移液针9前端吸附微小液滴15，当移液针9靠近基板14时，移液针9前端的微小液滴15与基板14接触，微小液滴15涂在基板14上，移液针9离开基板时，微小液滴15一部分残留在基板上，实现超微量转印式点胶。
综上所述，上述实施例提供的一种转印式pL级超微量自动点胶笔结构可适用于密闭狭小空间的超微量点胶作业，点胶工艺简单方便，精度高可控制，且适用于不同粘度的胶液，具有广泛的应用前景。
本发明可以实现超微量装配中转印式微进给点胶，在保留原有依靠毛细现象实现液体存储的玻璃微管基础上，进一步改进成开模圆锥接头储液微管，储液微管通过鲁尔接头标准与点胶针筒前端装夹实现装置一体化，便于装夹工装使用，解决了原有超微量点胶平台移液针长度不可调节问题，移液针9与毛细微管8分离装夹不同轴心的问题，进一步提高点胶品质。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种转印式pL级超微量自动点胶笔结构，其特征在于：包括点胶针筒组件、针芯组件、储液微管（8）、运动控制组件，
所述的点胶针筒组件包括针筒（7）、安装在针筒（7）外侧壁上的电机固定块（5）；
所述的针芯组件包括与针筒（7）内孔壁滑动配合的导套（17）、安装在导套（17）内的针头调整栓（1）、位于导套（17）内且同轴地连接在所述针头调整栓（1）前端的移液针装夹爪（11）、安装在移液针装夹爪（11）中心孔内的移液针（9）、与所述移液针装夹爪（11）前端的锥形部相配合的锥筒形锁紧箍（10），所述移液针装夹爪（11）上套设有压缩弹簧（12），所述压缩弹簧（12）一端紧抵在所述针头调整栓（1）前端，另一端紧抵在所述锁紧箍（10）上；
所述储液微管（8）包括连接接头部分和毛细微管部分，通过连接接头同轴地与针筒（7）前端的导向柱相连接，所述移液针（9）前端依次穿过针筒（7）前端的中心孔、储液微管（8）；
所述的运动控制组件包括安装在电机固定块上的双向微型电机（6）、安装在导套（17）上的螺母压紧块（2），所述的螺母压紧块（2）上固定设置有活动螺母（4），所述微型电机（6）的输出端通过螺杆与活动螺母（4）驱动连接。
2.根据权利要求1所述的转印式pL级超微量自动点胶笔结构，其特征在于：所述储液微管（8）上端采用圆锥标准外接头与针筒锥形导向柱同轴连接，储液微管（8）下端设置有毛细玻璃微管。
3.根据权利要求2所述的转印式pL级超微量自动点胶笔结构，其特征在于：所述储液微管（8）上端采用6%圆锥标准外接头与针筒锥形导向柱同轴连接。
4.根据权利要求2所述的转印式pL级超微量自动点胶笔结构，其特征在于：所述储液微管（8）圆锥标准外接头的最大内径为5mm，连接长度为8-10mm。
5.根据权利要求2所述的转印式pL级超微量自动点胶笔结构，其特征在于：所述储液微管（8）的毛细玻璃微管的内径为0.8-1mm，长度为15-20mm。
6.根据权利要求2所述的转印式pL级超微量自动点胶笔结构，其特征在于：所述储液微管（8）的圆锥标准外接头和毛细玻璃微管中间采用弧形过渡。
7.根据权利要求1所述的转印式pL级超微量自动点胶笔结构，其特征在于：所述针筒（7）的前端沿中轴线方向居中地设置有用于约束所述移液针（9）偏移的导向孔（16）。
8.根据权利要求1所述的转印式pL级超微量自动点胶笔结构，其特征在于：所述针头调整栓（1）前端还设置有包裹所述压缩弹簧（12）的保护套。
9.根据权利要求1所述的转印式pL级超微量自动点胶笔结构，其特征在于：所述移液针装夹爪主要由三片以针筒（7）的轴线为中心线均匀分布的弹性柱状夹片组成，每片所述弹性柱状夹片后端与所述针头调整栓（1）连接，前端的外周壁均设置有与所述锁紧箍（10）相配合夹紧所述移液针（9）的圆锥面。
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