CN210254610U

CN210254610U - 一种压电驱动打印喷射器

Info

Publication number: CN210254610U
Application number: CN201920881611.XU
Authority: CN
Inventors: 杨树臣; 任峰; 李悦; 张凤涛; 王锐; 孙立巍; 吴迪; 赵洁婷
Original assignee: Changchun Normal University
Current assignee: Changchun Normal University
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2020-04-07
Anticipated expiration: 2029-06-12

Abstract

本实用新型公开了一种压电驱动打印喷射器，包括：驱动座和位于驱动座底部的供料座；驱动座内安装有固定架，固定架上固定有压电致动器、杠杆结构和定位螺丝；压电致动器位移输出端抵接杠杆结构的作用臂，且作用臂的末端固定有撞针；定位螺丝位于驱动座底端；供料座内部设有与定位螺丝相匹配的定位螺母，定位螺母底部螺纹连接有调节螺母，调节螺母内设有注料腔；供料座底部设有喷嘴，注料腔连通至喷嘴；撞针依次贯穿定位螺丝、定位螺母、调节螺母内部的的注料腔至喷嘴。本实用新型将压电驱动控制技术与流体喷射技术结合起来实现精密压电驱动焊料喷印，避免了使用焊料填充模板所引起的成本高、时间久的缺点。不但大幅度提高了焊点质量，还大大提升了效率。

Description

一种压电驱动打印喷射器

技术领域

本实用新型涉及SMT生产工艺设备技术领域，特别涉及一种压电驱动打印喷射器。

背景技术

随着半导体封装技术和SMT(Surface Mounted Technology)的不断发展，焊料分配技术也不断的发生变化，适用的范围越来越广。随着电子产品的小型化、密集化、柔软化，叠层封装、凹陷电路板、高混装和柔性板是发展方向，传统的焊料分配技术已不能满足现有的科技市场。

焊料喷印可以使印刷顺序根据PCB基准自动地展开和对准。非接触技术与任何的基板翘曲无关。轻松应对复杂工艺SMT行业，有一个明显的趋势就是封装越来越小、基板设计的复杂度和元件组装密度越来越高。这些挑战性的应用正在逐步离开保守的钢网印刷技术。但是将喷印技术直接用于SMT的焊料喷射仍然会由于喷射结构不合理，导致精准度低，造成缺焊、连桥的现象发生。

因此，如何提供一种具有高精度的压电驱动打印喷射器是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种压电驱动打印喷射器，具有较高的焊料微滴喷射可控精度。针对现有技术的缺点，具体方案如下：

一种压电驱动打印喷射器，包括：驱动座和位于所述驱动座底部的供料座；

所述驱动座内安装有固定架，所述固定架上固定有压电致动器、杠杆结构和定位螺丝；所述压电致动器位移输出端抵接所述杠杆结构的作用臂，且所述作用臂的末端垂直固定有撞针；所述定位螺丝位于所述驱动座底端；

所述供料座内部设有与所述定位螺丝相匹配的定位螺母，所述定位螺母底部螺纹连接有调节螺母，所述调节螺母内设有注料腔；所述供料座底部设有喷嘴，所述注料腔连通至所述喷嘴；所述撞针依次贯穿所述定位螺丝、定位螺母、调节螺母内部的的注料腔至所述喷嘴。

本实用新型将压电驱动控制技术与流体喷射技术结合起来实现精密压电驱动焊料喷印，无需借助钢网，采用高速冲击方法直接将焊料涂覆在印刷电路板上。避免了使用焊料填充模板所引起的成本高、时间久的缺点。不但大幅度提高了焊点质量，还大大提升了效率。

优选的，所述固定架通过固定螺栓与所述驱动座固定连接，增加了结构稳定性，防止压电制动器动作过程中引发的抖动。

优选的，所述固定架上还设置有导向座，所述撞针的末端位于所述导向座内，且在所述导向座内沿径向自由运动，所述导向座与所述撞针间隙配合。导向座为撞针的移动提供导向作用，防止撞针径向运动过程中发生偏移。

优选的，还包括，套接在所述撞针上的弹簧和弹簧座；其中，所述弹簧座固定在所述定位螺丝的顶端；所述弹簧限位在所述作用臂与所述弹簧座之间。弹簧为撞针的运动提供回弹力和缓冲力，保障撞针冲击喷嘴中焊料的冲击力，同时在冲击过程结束后为撞针提供复位的回弹力，准备下一次冲击。

优选的，所述定位螺母与所述供料座固定连接；所述定位螺母靠近一端设置有与所述定位螺丝的外螺纹相匹配的内螺纹，靠近另一端设有外螺纹；所述调节螺母设有螺接凹腔，所述螺接凹腔内壁设有与所述定位螺母的外螺纹相匹配的内螺纹。定位螺母与定位螺丝的连接实现了驱动座与供料座的固定，调节螺母用于调整注料腔与喷嘴间形成空腔的体积，改变焊料注入量，应对不同焊接作业对焊料供料速度的需求。

优选的，所述定位螺丝、定位螺母、调节螺母轴向中心位置均设有供所述撞针穿过的通道，所述通道的内径大于所述撞针的外径。定位螺丝、定位螺母和调节螺母为撞针提供二次限位导向作用，增加了撞针动作的稳定性，从而提高喷印精度。

优选的，所述螺接凹腔底端设有密封圈，用于密封所述注料腔，所述密封圈与所述撞针之间活动密封。密封圈能够有效防止焊料进入定位螺母及定位螺丝的内部通道，保证了焊料打印的密封性。

优选的，所述注料腔通过进料管道与外部焊料罐连通。

优选的，所述喷嘴包括螺套，所述螺套与所述调节螺母底端螺纹连接。螺套包覆调节螺母底端，为喷嘴与撞针之间的空隙提供微调空间。

优选的，所述螺套底端内部对应撞针位置设有内凹斜面。

优选的，所述撞针底端为凸面结构。撞针与螺套采用球面与锥面的配合形式，有利于焊料在喷嘴处获得最大速度。

本实用新型相较现有技术具有以下有益效果：

本实用新型公开提供了一种压电驱动打印喷射器，将点胶喷射的系统结构应用到焊料喷印系统中，以往的焊料挤压工序都是通过丝网印刷来完成，废品率高、成本高、效率低；应用点胶喷射的系统结构后，成功的突破了上述难题，点胶质量好、速度快、成本低。同时，对驱动座与供料座的结构，以及撞针的固定结构引入到点胶喷射的系统结构中，实现了高精度的焊料进给，使焊料喷射达到了极高的一致性、稳定性，根据已有测试数据，焊料滴点的直径重复精度可达到99％。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种压电驱动打印喷射器的结构图；

图2为本实用新型一种压电驱动打印喷射器的喷嘴处结构放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种压电驱动打印喷射器，参见附图1公开的结构图，包括：驱动座1和位于驱动座1底部的供料座2；驱动座1内安装有固定架11，固定架11上固定有压电致动器12、杠杆结构13和定位螺丝14；压电致动器12位移输出端抵接杠杆结构13的作用臂131，且作用臂131的末端垂直固定有撞针3；定位螺丝14位于驱动座1底端；供料座2内部设有与定位螺丝14相匹配的定位螺母21，定位螺母21底部螺纹连接有调节螺母22，调节螺母22内设有注料腔221；供料座2底部设有喷嘴23，注料腔221连通至喷嘴23；撞针3依次贯穿定位螺丝14、定位螺母21、调节螺母22内部的的注料腔221至喷嘴23。

本实施例中，压电致动器采用压电叠堆技术。杠杆结构可以放大压电叠堆的输出位移。

为了进一步优化上述技术方案，固定架11通过固定螺栓112与驱动座1固定连接。

为了进一步优化上述技术方案，固定架11上还设置有导向座111，撞针3的末端位于导向座111内，且在导向座111内沿径向自由运动，导向座111与撞针3间隙配合。

为了进一步优化上述技术方案，还包括，套接在撞针3上的弹簧31和弹簧座22；其中，弹簧座22固定在定位螺丝14的顶端；弹簧31限位在作用臂131与弹簧座22之间。

为了进一步优化上述技术方案，定位螺母21与供料座2固定连接；定位螺母21靠近一端设置有与定位螺丝14的外螺纹相匹配的内螺纹，靠近另一端设有外螺纹；调节螺母22设有螺接凹腔222，螺接凹腔222内壁设有与定位螺母21的外螺纹相匹配的内螺纹。

为了进一步优化上述技术方案，定位螺丝14、定位螺母21、调节螺母22轴向中心位置均设有供撞针3穿过的通道，通道的内径大于撞针3的外径。

为了进一步优化上述技术方案，螺接凹腔222底端设有密封圈223，用于密封注料腔221，密封圈223与撞针3之间活动密封。

为了进一步优化上述技术方案，注料腔221通过进料管道24与外部焊料罐连通。焊料罐采用压力罐，其中的焊料在恒定的供料压力作用下充满整个供料腔。

为了进一步优化上述技术方案，喷嘴23包括螺套231，螺套231与调节螺母22底端螺纹连接，螺套231底端内部对应撞针3位置设有内凹斜面232。

为了进一步优化上述技术方案，撞针3底端为凸面结构33。

本实用新型工作原理如下：

由于撞针快速运动在注料腔221以及喷嘴23内，从而形成瞬时压强，对焊料的冲量和喷嘴出口的流速随着喷嘴直径的增大而减小，所以在注液腔和喷嘴之间的焊料压力累积过程中，撞针冲击造成的压强大小决定焊料微滴的体积。

当需要大液滴喷印时，降低压电致动器的频率，同时向上旋拧调节螺母，增加供料腔和喷嘴之间的容积，满足大液滴的流速和流量要求；

当需要小液滴喷印时，升高压电致动器的频率，同时向下旋拧调节螺母，减小供料腔和喷嘴之间的容积，防止墙内焊料过多时，高频率的冲击作用会增加喷嘴内焊料流动的阻力。

以上对本实用新型所提供的一种压电驱动打印喷射器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种压电驱动打印喷射器，其特征在于，包括：驱动座和位于所述驱动座底部的供料座；

所述供料座内部设有与所述定位螺丝相匹配的定位螺母，所述定位螺母底部螺纹连接有调节螺母，所述调节螺母内设有注料腔；所述供料座底部设有喷嘴，所述注料腔连通至所述喷嘴；所述撞针依次贯穿所述定位螺丝、定位螺母、调节螺母内部的注料腔至所述喷嘴。

2.根据权利要求1所述的一种压电驱动打印喷射器，其特征在于，所述固定架通过固定螺栓与所述驱动座固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种压电驱动打印喷射器，其特征在于，所述固定架上还设置有导向座，所述撞针的末端位于所述导向座内，且在所述导向座内沿径向自由运动，所述导向座与所述撞针间隙配合。

4.根据权利要求1所述的一种压电驱动打印喷射器，其特征在于，还包括，套接在所述撞针上的弹簧和弹簧座；其中，所述弹簧座固定在所述定位螺丝的顶端；所述弹簧限位在所述作用臂与所述弹簧座之间。

5.根据权利要求1所述的一种压电驱动打印喷射器，其特征在于，所述定位螺母与所述供料座固定连接；所述定位螺母靠近一端设置有与所述定位螺丝的外螺纹相匹配的内螺纹，靠近另一端设有外螺纹；所述调节螺母设有螺接凹腔，所述螺接凹腔内壁设有与所述定位螺母的外螺纹相匹配的内螺纹。

6.根据权利要求5所述的一种压电驱动打印喷射器，其特征在于，所述定位螺丝、定位螺母、调节螺母轴向中心位置均设有供所述撞针穿过的通道，所述通道的内径大于所述撞针的外径。

7.根据权利要求5所述的一种压电驱动打印喷射器，其特征在于，所述螺接凹腔底端设有密封圈，用于密封所述注料腔，所述密封圈与所述撞针之间活动密封。

8.根据权利要求1或7所述的一种压电驱动打印喷射器，其特征在于，所述注料腔通过进料管道与外部焊料罐连通。

9.根据权利要求1所述的一种压电驱动打印喷射器，其特征在于，所述喷嘴包括螺套，所述螺套与所述调节螺母底端螺纹连接，所述螺套底端内部对应撞针位置设有内凹斜面。

10.根据权利要求1或9所述的一种压电驱动打印喷射器，其特征在于，所述撞针底端为凸面结构。