CN217495602U - 喷墨打印设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种喷墨打印设备，包括：工作台，用以放置工件；支架，设置在工作台上，支架和工件之间可沿第一方向相对移动；喷头机构，滑动设置在支架上，并可相对支架沿第二方向移动和第三方向移动；喷头机构包括至少一个喷头组件，喷头组件包括用以喷墨的若干喷嘴，喷嘴的中轴线与工作台表面形成有夹角，夹角的范围为1°‑45°，从而可调整喷嘴与工作台表面的形成的夹角，以对应在工件的侧面和表面进行喷墨打印，提高打印效率，在工件的凸起或凹部的侧面和上表面都形成有电磁屏蔽层，以提高工件的屏蔽效果，减小外界电磁波的干扰，同时减低工件自身辐射出电磁波干扰。

Description

喷墨打印设备

技术领域

本实用新型涉及一种喷墨打印设备，属于喷墨打印技术领域。

背景技术

喷墨打印技术独有的纯数字化控制，无版，无接触的印刷方式，被越来越多的行业所接受。并在某些领域已经进入批量化生产阶段，呈现逐步替代传统印刷的趋势。

喷墨打印技术在半导体领域中的应用包括喷涂线路层、喷涂字符、喷涂防焊绿油等，而在PCBA上为高频高速处理器喷涂电磁屏蔽层是一个新颖的应用。现有的喷墨打印设备以喷头出墨口方向与基板垂直的方式喷涂，但是，当喷涂电磁屏蔽层时，高频高速处理器相对于PCBA的基板有着较高的厚度，如果采用现有的方式喷涂，高频高速处理器的侧边无法喷涂形成电磁屏蔽层，则电磁干扰的屏蔽效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种喷墨打印设备，能够在工件侧边实现喷涂，提高制备得到的电磁屏蔽层的屏蔽效果。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种喷墨打印设备，所述喷墨打印设备包括：

工作台，用以放置工件；

支架，设置在所述工作台上，所述支架和所述工件之间可沿第一方向相对移动；

喷头机构，滑动设置在所述支架上，并可相对所述支架沿第二方向移动和第三方向移动；

所述喷头机构包括至少一个喷头组件，所述喷头组件包括用以喷墨的若干喷嘴，所述喷嘴的中轴线与所述工作台表面形成有夹角，所述夹角的范围为1°-45°。

进一步地，所述喷头机构包括固定板，所述喷头组件可转动地设置在所述固定板上，所述喷头组件包括至少一个喷头、与所述喷头连接的驱动件，所述喷头的一端设置有多个所述喷嘴，所述驱动件驱动所述喷头相对所述固定板转动，以改变所述喷嘴的中轴线与所述工作台表面形成的夹角大小。

进一步地，所述喷头和所述驱动件相对设置在所述固定板两侧。

进一步地，所述喷头组件还包括连接所述喷头和所述驱动件的安装板，至少一个所述喷头安装在所述安装板上，所述驱动件驱动所述安装板，以带动所述喷头同步转动，所述安装板具有面向所述工作台的第一平面，所述第一平面与所述喷嘴的中轴线垂直。

进一步地，所述驱动件和所述安装板之间还设置有连接板，所述连接板与所述安装板固定连接，所述驱动件与所述连接板转动连接。

进一步地，所述喷头组件还包括设置在所述固定板上的第一限位件和第二限位件，所述第一限位件和所述第二限位件相对设置在所述连接板两侧，以限制所述连接板的转动范围。

进一步地，所述驱动件为具有电机轴的电机，所述连接板套设安装在所述电机轴上。

进一步地，所述安装板上设置有液体循环管道，以恒定所述喷头的温度。

进一步地，所述喷头机构包括两个喷头组件，所述两个第二喷头组件沿所述工作台表面的法线对称设置。

进一步地，所述喷头机构和所述支架之间设置有滑动台，所述滑动台和所述支架之间设置有第一滑动组件，所述喷头机构和所述滑动台之间设置有第二滑动组件，所述第一滑动组件工作以带动所述喷头机构相对所述支架沿所述第二方向移动，所述第二滑动组件工作以带动所述喷头机构相对所述支架沿所述第三方向移动。

本实用新型的有益效果在于：喷墨打印设备的喷嘴的中轴线与工作台表面形成有夹角，该夹角的范围为1°-45°，从而可调整喷嘴与工作台表面的形成的夹角，以对应在工件的侧面和表面进行喷墨打印，提高打印效率，在工件的凸起或凹部的侧面和上表面都形成有电磁屏蔽层，以提高工件的屏蔽效果，减小外界电磁波的干扰，同时减低工件自身辐射出电磁波干扰。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本申请所示的喷墨打印设备的结构示意图。

图2为图1中所示的喷墨打印设备的另一结构示意图。

图3为图1中所示的喷墨打印设备的工作原理图。

图4为图3中所示的喷墨打印设备的局部放大图。

图5为图3中所示的喷墨打印设备的另一局部放大图。

图6为现有技术的喷墨打印设备的喷头和工件的结构示意图。

图7为图1中所示的喷墨打印设备的局部结构示意图。

图8为图1中所示的喷墨打印设备的另一局部结构示意图。

图9为图1中所示的喷墨打印设备的喷头和工件的结构示意图。

图10为图1中所示的喷墨打印设备的喷头和工件的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参见图1和图2，本申请一实施例所示的喷墨打印设备100，适于在工件200上打印制备电磁屏蔽层等喷涂层。工件200为焊接有高频高速半导体处理器的PCBA板或FPC板等器件，该高频高速半导体处理器在工作时，即不希望被外界电磁波干扰，同时又不希望自身辐射出电磁波干扰外界面设备及对人体的辅射危害。需要说明的是，工件200表面指PCBA板的上表面和位于PCBA板上的半导体处理器的上表面。

该喷墨打印设备100包括用以放置工件200的工作台1、设置在工作台1上的支架2、及滑动设置在支架2上的喷头机构3。

其中，支架2和工件200之间可沿第一方向相对移动，喷头机构3可相对支架2沿第二方向移动和第三方向移动。从而实现喷头机构3相对位于工作台1上的工件200沿第一方向、第二方向和第三方向移动，以精准控制喷头机构3在工件200上喷墨打印。

需要说明的是，第一方向、第二方向和第三方向互相垂直，第一方向、第二方向和第三方向对应且仅一一对应坐标轴中的X方向、Y方向和Z方向中的一个。

本实施例中，第一方向对应X方向，第二方向对应Y方向，第三方向对应Z方向。具体的，请参见图1中所示的箭头X，箭头Y和箭头Z所指方向。在其他实施例中，也可为第一方向对应Y方向，第二方向对应X方向，在此不做具体限制。

工作台1上设置有传动机构11，工件200设置在传动机构11上，该传动机构11可为传送带、传送链等结构，以实现工件200在工作台1上沿第一方向移动。当喷头机构3在工件200表面喷墨打印时，工件200相对喷头机构3在第一方向上往复移动，从而实现能够在工件200表面沿第一方向的整个长度上进行喷墨打印。

喷头机构3和支架2之间设置有滑动台4，滑动台4和支架2之间设置有第一滑动组件41，喷头机构3和滑动台4之间设置有第二滑动组件42，第一滑动组件41工作以带动喷头机构3相对支架2沿第二方向移动，第二滑动组件42工作以带动喷头机构3相对支架2沿第三方向移动。

具体的，第一滑动组件41包括滑轨和与滑轨对应的滑块，滑轨和滑块中的一个设置在滑动台4上，另一个设置在支架2上。滑块在滑轨上往复移动，以实现滑动台4沿第二方向在支架2上往复移动，从而带动喷头机构3在第二方向上移动。

本实施例中，滑块设置在滑动台4上，滑轨设置在支架2上。需要说明的是，通过使用驱动件(未示出)实现滑块在滑轨上的往复移动，该驱动件可为电机或气缸等。在其他实施例中，第一滑动组件41还可以为其他结构，比如螺纹和螺孔的配合，在此不做具体限定。

当喷头机构3在第二方向上的最大打印宽度范围小于工件200在第二方向上的宽度，或是为了增加区域的喷墨量，则需要第一滑动组件41工作以移动喷头机构3。当需要打印的幅宽大于喷头宽度时，而且喷头每次打印的条带宽度等于或小于喷头实际宽度，那么需要将数据条带进行多次拼接，以完成规定的打印幅宽。

第二滑动组件42可与第一滑动组件41的结构相同，通过滑块在滑轨上往复移动移动，以喷头机构3在滑动台4沿第三方向往复移动。关于第二滑动组件42具体的结构在此不再赘述。

第二滑动组件42用于控制喷头机构3与工件200表面之间在高度方向上的距离。由于喷头机构3喷射出的墨滴，在离开喷头机构3后在一定的范围内会有墨滴偏转，该偏转会影响墨滴的滴落位置，为了让墨滴更接近于真实位置，因此需要改变喷头机构3与工件200之间的距离，控制墨滴的喷射距离。

请参见图1至图5，喷头机构3包括至少一个喷头组件31、用于存储油墨的墨盒32、连接墨盒32和喷头组件31的供墨管33、以及与设置在喷头组件31和墨盒32之间且与供墨管33连通的泵体34和第一墨腔35。

在泵体34的作用下，将墨盒32中的油墨通过供墨管33进入至第一墨腔35内。第一墨腔35还连接有气泵36，该气泵36依据第一墨腔35内气压和外界大气压，以调节第一墨腔35内的气压值，使得油墨保持在喷头组件31中。

喷头组件31包括用以喷墨的若干喷嘴311，具体的，喷头组件31包括至少一个喷头312，每个喷头312的一端设置有多个喷嘴311，多个喷嘴311等间距排列在喷头312上，在气泵36的作用下，油墨保持在喷嘴311中。在需要喷墨打印时，在电信号的驱动下喷嘴311挤压，喷出油墨，以进行喷墨打印。

本实施例中的喷头312为墨循环喷头312，喷头312还连接有第二墨腔37，该第二墨腔37与气泵36连接且直接与墨盒32连通。第一墨腔35的油墨进入至喷头312后，并进而流动至第二墨腔37，而后流动至墨盒32以此实现循环。

为了制备电磁屏蔽层，油墨为纳米铜浆、纳米银浆、纳米金浆中的一种或多种，关于油墨的选择不仅限于此，还可以为其他材料，在此不一样列举。本实施例中，选取银浆油墨，既能得到导电性良好的电磁屏蔽层，也能保证较低的成本。

喷墨打印设备100还包括UV固化灯5，在工件200表面喷墨打印形成电磁屏蔽层后，UV固化灯5对电磁屏蔽层进行光固化处理。喷头312在工件200表面喷涂油墨后，还需要对工件200上的油墨进行固化，将其从液态转化成固态，从而形成结膜，避免液态的油墨在重力等作用下移动而分布不均，导致形成膜厚度不均匀。

光固化与喷墨打印是在同一台设备上面完成，可实现光固化速度与喷墨打印的的速度相互配合，光固化次数也可以跟随喷墨打印的次数相互配合。

请参见图6，在以往的喷墨打印过程当中，喷头312的喷嘴(未示出)是垂直于工件200表面，此种方式通过墨滴出口的初速度结合墨滴的重力加速度可以让墨滴垂直喷射于工件200表面。电磁屏蔽层只能形成在高频高速半导体处理器或是PCBA上表面。工件200上的高频高速半导体处理器相对于PCBA基板具有较高的厚度，在采用垂直喷射时，工件200侧面无法被喷射到。

请参见图4、及图7至图9，本实施例中，喷嘴311的中轴线与工作台1表面形成有夹角，具体的，喷嘴311的中轴线如图4中的a所示，喷嘴311也是沿着中轴线a所示方向喷出油墨，喷头312的中轴线与方向a平行设置。工作台1的表面所在面与工件200的表面平行，具体如图8中的方向b所示。为了后续叙述方便，该夹角称为夹角A。

夹角A的范围为1°-45°，也就是喷嘴311朝向工作台1倾斜设置，通过改变喷嘴311朝向工件200的倾斜角度，将原来垂直于工件200表面调整至倾斜设置，通过改变夹角A的大小，使得喷射出来的液滴可以均匀的喷涂在工件200的侧面。

喷头312倾斜朝向工件200表面以对应在工件200的侧面和表面进行喷墨打印，提高打印效率，在工件200的凸起或凹部的侧面和上表面都形成有电磁屏蔽层，以提高工件200的屏蔽效果，减小外界电磁波的干扰，同时减低工件200自身辐射出电磁波干扰。

喷头机构3包括固定板30，固定板30通过第二滑动组件42设置在上述滑动台4上，喷头组件31可转动地设置在固定板30上。呈上述，喷头机构3包括至少一个喷头组件31，所有喷头组件31都设置在固定板30上。本实施例中，喷头机构3包括两个喷头组件31，但不仅限于此，喷头机构3还可以包括其他数量的喷头组件31，比如一个、四个等。

喷头组件31包括至少一个喷头312、与喷头312连接的驱动件313，驱动件313驱动喷头312相对固定板30转动，以改变喷嘴311的中轴线与工作台1表面形成的夹角A的大小，从而在工件200的侧面均匀制备电磁屏蔽层。夹角A的大小根据工件200侧面的实际厚度和所需的电磁屏蔽层的厚度进行选择，可根据实际情况进行设置。

驱动件313为具有电机轴(未示出)的电机，喷头312为现有结构，在此不再赘述。喷头312和驱动件313相对设置在固定板30两侧，从而保持喷头组件31的平衡稳定性。

喷头组件31还包括连接喷头312和驱动件313的安装板314，至少一个喷头312安装在安装板314上。当喷头312安装在安装板314上时，安装板314具有面向工作台1的第一平面，第一平面与喷嘴311的中轴线a垂直。安装板314上可安装一个喷头312，但为了提高喷涂效率，安装板314上可平行安装两个、三个等数量的喷头312，从而提高单次喷墨时的喷墨宽度。本实施例中，安装板314上安装有两个喷头312。关于喷头312安装在安装板314上的安装方式在此不做具体限定，可为卡合等。

安装板314可套设安装在电机轴上，驱动件313驱动安装板314，以带动喷头312同步转动。驱动件313和安装板314之间还设置有连接板315，连接板315与安装板314固定连接，驱动件313与连接板315转动连接，从而增加驱动件313和安装板314之间的连接稳定性。很显然，此时，连接板315套设安装在电机轴上。具体的，电机通过固定柱固定在安装板314上，电机轴一端穿过安装板314后与连接板315固定。

喷头组件31还包括设置在固定板30上的第一限位件316和第二限位件317，第一限位件316和第二限位件317相对设置在连接板315两侧，以限制连接板315的转动范围，使得夹角A在1°-45°范围内变动。第一限位件316和第二限位件317可为螺丝等凸起结构。当驱动件313驱动连接板315转动至一端抵持第一限位件316，此时夹角A为1°，当连接板315转动至另一端抵持第二限位件317时，夹角A为45°。

安装板314上设置有液体循环管道318，该液体循环管道318连通外界恒温液体，从而以恒定喷头312的温度，保持位于其内的油墨呈液体状，避免因温度较低而油墨固化，保证喷墨打印设备100的工作稳定性。

此外，喷墨打印设备100还包括驱动装置(未示出)以驱动工作台1旋转，使工件200跟随工作台1在水平面上旋转。旋转的角度一般是45°或90°。

请参见图9，当安装板314上只安装一个喷头组件31时，喷头组件31喷涂工件200，当完成一侧的喷涂后，工件200旋转90°，以进行对下一侧的喷涂，直至对工件200的四个侧面都进行喷涂。

当然，通过旋转工作台1，让工件200产生45°的旋转，此时工件200的相邻两条侧边与喷头组件31由平行状态变为45°相关状态。喷头组件31喷涂工件200，一次性完成相邻侧边的喷涂，然后旋转工件20090°，以进行对另外两个相对的平行侧边进行喷涂，即可完成喷涂工作，从而节省喷涂时长，并且，可以保证两个相邻侧面上形成的电磁屏蔽层的均匀度相同。

请参见图7和图10，当安装板314上安装两个喷头组件31，喷头机构3包括两个喷头组件31，两个第二喷头组件31沿工作台1表面的法线对称设置。也就是，两个喷头组件31呈V形排列。此时可以实现对工件200两个相对的平行侧边进行同时喷涂。

当工件200的侧边与喷头组件31形成的喷射面相互平行时，倾斜喷射的喷头组件31在工件200的两个相对的平行侧边进行喷涂，实现两条侧边的同步喷涂。然后工件200旋转90°，以进行对另外两个相对的平行侧边进行喷涂。

通过旋转工作台1，让工件200产生45°的旋转，此时工件200的相邻两条侧边与喷头组件31由平行状态变为45°相关状态，一个喷头组件31一次喷墨时，可完成两条侧边的喷涂，对称排布另一组喷头组件31也可以随同一起喷涂方形工件200的另外两侧边。

当然也可以在工作台1上直接将工件200按一定的角度排放，以实现上述驱动装置的工作，此种方式比适用于矩形或方形工件200。但是针对PC工件200A类的产品，异形工件200或是不同工件200的排布方式都有着不同的差异，因此需要驱动装置来配合喷墨打印，共同来完成特殊工件200的的喷涂，因此随着工件200与喷头组件31的夹角不同，驱动装置在旋转的时角度也会不同，保持工件200侧边与喷头组件31的夹角，确保喷涂的可靠性以及完整性。

综上，喷墨打印设备的喷嘴的中轴线与工作台表面形成有夹角，该夹角的范围为1°-45°，从而可调整喷嘴与工作台表面的形成的夹角，以对应在工件的侧面和表面进行喷墨打印，提高打印效率，在工件的凸起或凹部的侧面和上表面都形成有电磁屏蔽层，以提高工件的屏蔽效果，减小外界电磁波的干扰，同时减低工件自身辐射出电磁波干扰。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种喷墨打印设备，其特征在于，所述喷墨打印设备包括：

工作台，用以放置工件；

支架，设置在所述工作台上，所述支架和所述工件之间可沿第一方向相对移动；

喷头机构，滑动设置在所述支架上，并可相对所述支架沿第二方向移动和第三方向移动；

所述喷头机构包括至少一个喷头组件，所述喷头组件包括用以喷墨的若干喷嘴，所述喷嘴的中轴线与所述工作台表面形成有夹角，所述夹角的范围为1°-45°。

2.如权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述喷头机构包括固定板，所述喷头组件可转动地设置在所述固定板上，所述喷头组件包括至少一个喷头、与所述喷头连接的驱动件，所述喷头的一端设置有多个所述喷嘴，所述驱动件驱动所述喷头相对所述固定板转动，以改变所述喷嘴的中轴线与所述工作台表面形成的夹角大小。

3.如权利要求2所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述喷头和所述驱动件相对设置在所述固定板两侧。

4.如权利要求2所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述喷头组件还包括连接所述喷头和所述驱动件的安装板，至少一个所述喷头安装在所述安装板上，所述驱动件驱动所述安装板，以带动所述喷头同步转动，所述安装板具有面向所述工作台的第一平面，所述第一平面与所述喷嘴的中轴线垂直。

5.如权利要求4所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述驱动件和所述安装板之间还设置有连接板，所述连接板与所述安装板固定连接，所述驱动件与所述连接板转动连接。

6.如权利要求5所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述喷头组件还包括设置在所述固定板上的第一限位件和第二限位件，所述第一限位件和所述第二限位件相对设置在所述连接板两侧，以限制所述连接板的转动范围。

7.如权利要求5所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述驱动件为具有电机轴的电机，所述连接板套设安装在所述电机轴上。

8.如权利要求4所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述安装板上设置有液体循环管道，以恒定所述喷头的温度。

9.如权利要求1至8任一项所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述喷头机构包括两个喷头组件，所述两个喷头组件沿所述工作台表面的法线对称设置。

10.如权利要求1至8任一项所述的喷墨打印设备，其特征在于，所述喷头机构和所述支架之间设置有滑动台，所述滑动台和所述支架之间设置有第一滑动组件，所述喷头机构和所述滑动台之间设置有第二滑动组件，所述第一滑动组件工作以带动所述喷头机构相对所述支架沿所述第二方向移动，所述第二滑动组件工作以带动所述喷头机构相对所述支架沿所述第三方向移动。

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