KR20170019847A - A liquid substance discharge device using a piezo actuator - Google Patents

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KR20170019847A
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Abstract

The present invention relates to a device for discharging liquid materials using a piezo actuator, comprising: a first support (100) and a second support (200); a first piezo actuator (300); a second piezo actuator (400); an operation unit (500); and a discharge unit (600). According to the present invention, current flows alternatively in piezo actuators and displacement is generated, so the operation unit (500) including a ram (51) moves and the minimum quantity of liquid materials can be discharged.

Description

피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치{.}[0001] LIQUID MATERIAL DISCHARGING APPARATUS USING PIEZOE ACTUATOR [

본 발명은 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액상 물질을 목표 지점에 정확하게 그리고 극미소량까지 제어가 용이한 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a liquid material ejecting apparatus using a piezoelectric actuator, and more particularly, to a liquid material ejecting apparatus using a piezoelectric actuator that is easy to control liquid material accurately to a target point at a small amount.

일반적으로 액상 물질 토출 장치는 전기, 전자, 자동차, 반도체, 통신기기 등에 사용되는 인쇄회로 기판상에 칩이나 sdIC와 같은 부품의 고정과 IC 패키징에서 여러 층의 레이어를 쌓는 적층 방식으로 이루어지는 CSP(Chip-scale Package)형태의 반도체 공정중 에폭시나 실리콘, 우레탄, 열전도성 접착제, 도전성 에폭시 및 접착제와 같이 일정한 점도를 가지는 페이스트 상태의 물질을 노즐을 통해 공급하는 장치이다. Generally, a liquid material discharging device is a device for fixing a chip or sdIC on a printed circuit board used for electric, electronic, automobile, semiconductor, communication equipment, etc. and a CSP (Chip -scale Package) is a device that supplies pasty materials with a constant viscosity through nozzles such as epoxy, silicone, urethane, thermally conductive adhesive, conductive epoxy and adhesive.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1044283호에 개시되어 있는 바와 같이 액상 물질을 토출하는 니들 밸브에 그 양을 조절할 수 있는 엑츄에이터가 설치되어 액상 물질의 토출 여부를 용이하게 제어하고 그 양 또한 일정하게 유지할 수 있다. 하지만 전자 부품의 소형화로 인해 부품 간극과 크기가 줄어들고 있기 때문에 그 정밀함이 이에 미치지 못하는 문제가 있다.As a background of the present invention, as disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1044283, an actuator capable of controlling the amount of a liquid valve is provided in a needle valve for discharging a liquid material, And the amount thereof can be kept constant. However, due to the miniaturization of electronic components, the gap and size of the parts are reduced, so that the precision is not sufficient.

대한민국 등록특허공보 제10-1044283호(2011.06.28.자 공고)Korean Registered Patent No. 10-1044283 (published by Jun. 28, 2011)

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 제2 지지대의 상하에 각각 면해있는 제1 피에조 엑츄에이터와 제2 피에조 엑츄에이터 중 하나에 전류를 교번되게 흐르게 하여 변위를 만들어 냄으로써 제2 지지대에 설치된 샤프트로 회동 가능한 작동부를 움직이고 따라서 작동부에 부착된 공이를 움직이게 함으로써, 액체의 극미소량 토출 제어가 용이한 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치를 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a piezoelectric actuator and a method of driving a piezoelectric actuator, The present invention is intended to provide a liquid substance ejecting apparatus using a piezoelectric actuator which is easy to control the ejection of a small amount of liquid by moving an actuating part which is pivotable by a shaft provided on a second support, thereby moving a ball attached to the actuating part.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 공이가 움직이면서 노즐에 고인 액을 치면서 토출하는 비접촉방식의 노즐 팁 기술을 사용함으로써, 액체의 극미소량 토출 제어가 용이한 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치를 제공하기 위한 것이다. It is another object of the present invention to provide a liquid substance ejection apparatus using a piezo actuator which is easy to control the ejection of a liquid by a small amount by using a nozzle tip technique of noncontact type in which the liquid is ejected while ejecting the liquid while the ball moves .

또한, 본 발명의 다른 목적은, 노즐부의 상부에 이격하여 상기 공이부에 고정된 판스프링의 탄성력을 이용하여 작동부의 운동을 도와 공이가 노즐과 접촉하는 정도를 조절하고 접촉 후 공이를 처음의 자리로 되돌아가게 함으로써, 액체의 극미소량 토출 제어가 용이한 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치를 제공하기 위한 것이다. It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus for controlling an amount of contact between a ball and a nozzle by making use of an elastic force of a leaf spring fixed to a part spaced from an upper part of a nozzle unit, So as to provide a liquid substance ejection apparatus using a piezoelectric actuator which is easy to control the ejection of a liquid by a microscopic small amount.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1 지지대(100); 상기 제1 지지대(100)에 작동부(500) 방향으로 돌출되게 설치되어 제1 피에조 엑츄에이터(300)와 제2 피에조 엑츄에이터(400)를 이격시켜 주며 작동부(500)를 상하 회동 가능하게 하는 샤프트(210)를 포함하는 제2 지지대(200); 상기 제1 지지대(100)에 일측이 고정되어 있고 타측은 작동부(500)와 연결되어 있으며 제2 지지대(200)의 하부측에 면하여 설치되어 전류가 흐르면 작동부(500) 쪽으로 변위를 보이는 제1 피에조 엑츄에이터(300); 상기 제1 지지대(100)에 일측이 고정되어 있고 타측은 작동부(500)와 연결되어 있으며 제2 지지대(200)의 상부측에 면하여 설치되어 전류가 흐르면 작동부(500) 쪽으로 변위를 보이는 제2 피에조 엑츄에이터(400); 상기 제2 지지대(300)에 일측이 샤프트(210)로 연결되어 있고 타측의 하면에 노즐부(620)의 홈(621)에 삽입 가능한 공이(510)가 설치되어 있는 작동부; 및 상기 공이(510)의 하단에 상측에는 액상물질이 유입되는 홈(621)이 형성되고 상기 공이(510)가 상기 홈(621)에 삽입되면 상기 액상물질을 토출하는 노즐부(620)와 상기 노즐부(620)의 상부에 이격시켜 상기 공이(510)에 설치되어 작동부(500)의 움직임을 도와 공이(510)의 움직임을 탄성력으로 조절하는 판스프링(610)을 포함하는 토출부(600);를 포함한다. According to an aspect of the present invention, The first piezoelectric actuator 300 and the second piezoelectric actuator 400 are provided on the first support 100 so as to protrude in the direction of the actuating part 500. The first actuating part 300 and the second actuating part 400 are spaced apart from each other, A second support 200 including a second support 210; One side is fixed to the first support 100 and the other side is connected to the operation part 500. The other side is installed on the lower side of the second support 200 and is displaced toward the operation part 500 when an electric current flows. A first piezoactuator 300; One side of the first support 100 is fixed to the first support 100 and the other side of the second support 200 is connected to the operation part 500. The first support 100 is disposed on the upper side of the second support 200, A second piezo actuator 400; An operation part having one side connected to the second support table 300 by a shaft 210 and a hole 510 inserted into a groove 621 of the nozzle part 620 on the other side; A nozzle part 620 for discharging the liquid material when the hole 510 is inserted into the groove 621 and a nozzle part 620 for discharging the liquid material when the hole 510 is inserted into the groove 621; And a plate spring 610 disposed on the upper portion of the nozzle unit 620 to adjust movement of the ball 510 by an elastic force to assist movement of the actuating unit 500. [ ).

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 피에조 엑츄에이터에 전류를 교번되게 흐르게 하여 변위가 생기게 하고 이로 인하여 작동부의 움직임을 만드는 것으로 극미소량의 토출이 가능한 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid material discharging apparatus using a piezo actuator capable of discharging a minute amount of small amount by making a displacement by causing a current to alternately flow in a piezo actuator, thereby making movement of the operating part.

또한, 본 발명에 따르면, 공이로 노즐에 고인 액을 토출하는 비접촉식 노즐팁 방식으로 극미소량의 토출이 가능한 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a liquid material discharging apparatus using a piezoactuator capable of discharging a minute amount of small amount by a non-contact type nozzle tip method of discharging a liquid which is tinged with a nozzle.

또한, 본 발명에 따르면, 노즐부의 상부에 이격하여 상기 공이에 고정된 판스프링의 탄성력을 이용하여 작동부의 운동을 도와 공이가 노즐을 접촉하는 정도를 조절하고 접촉 후 공이를 처음의 자리로 되돌아가게 함으로써 극미소량의 토출이 용이한 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, by using the elastic force of the leaf spring fixed to the ball spaced apart from the upper part of the nozzle part, the movement of the operating part is assisted to adjust the degree of contact between the ball and the nozzle, It is possible to provide a liquid material discharging device using a piezoelectric actuator which is easy to discharge in a very small amount.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작동부의 정면도, 측면도, 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제2 지지대의 정면도, 측면도, 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터의 정면도, 측면도, 평면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 노즐부의 정면도, 측면도, 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 판스프링의 정면도, 측면도, 평면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 팁과 팁 삽입용 몸체의 정면도, 측면도, 평면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 팁이 삽입된 노즐부.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액의 특성에 따른 노즐들.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치에서 피에조 엑츄에이터의 변위와 작동부의 움직임을 가시화 하기 위해 과장하여 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a liquid substance dispensing apparatus using a piezoelectric actuator according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a front view, a side view, and a plan view of an operating portion according to an embodiment of the present invention;
3 is a front view, a side view and a plan view of a second support according to an embodiment of the present invention;
4 is a front view, a side view, and a plan view of a piezoelectric actuator according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view, a side view, and a plan view of a nozzle unit according to an embodiment of the present invention;
6 is a front view, a side view, and a plan view of a leaf spring according to an embodiment of the present invention;
7 is a front view, a side view, and a plan view of a nozzle tip and a body for inserting a tip according to an embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a sectional view of a nozzle unit according to an embodiment of the present invention. FIG.
9 illustrates nozzles according to the characteristics of a liquid according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an exaggerated view showing a displacement of the piezo actuator and a movement of the actuating part in the liquid material discharging apparatus using the piezo actuator according to the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도면 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치의 전체 구성도이다. 1 is an overall configuration diagram of a liquid substance discharge apparatus using a piezoelectric actuator according to a preferred embodiment of the present invention.

도면 1에 따른 액상 물질 토출 장치의 구성은 제1 지지대(100), 상기 제1 지지대에 작동부(500) 방향으로 돌출되게 설치되어 제1 피에조 엑츄에이터(300)와 제2 피에조 엑츄에이터(400)를 이격시켜 주며 작동부(500)를 상하 회동 가능하게 하는 샤프트(210)를 포함하는 제2 지지대(200), 상기 제1 지지대(100)에 일측이 고정되어 있고 타측은 작동부(500)와 연결되어 있으며 상기 제2 지지대(200)의 하부측에 면하여 설치되어 전류가 흐르면 작동부(500) 쪽으로 변위를 보이는 제1 피에조 엑츄에이터(300), 상기 제1 지지대(100)에 일측이 고정되어 있고 타측은 작동부(500)와 연결되어 있으며 상기 제2 지지대(200)의 상부측에 면하여 설치되어 전류가 흐르면 작동부(500) 쪽으로 변위를 보이는 제2 피에조 엑츄에이터(400), 상기 제2 지지대(200)에 일측이 샤프트(210)로 연결되어 있고 타측의 하면에 노즐부(620)의 홈(621)에 삽입 가능한 공이(510)가 설치되어 있는 작동부(500) 및 상기 공이(510)의 하단에 상측에는 액상물질이 유입되는 홈(621)이 형성되고 상기 공이(510)가 상기 홈(621)에 삽입되면 상기 액상물질을 토출하는 노즐부(620)와 상기 노즐부(620)의 상부에 이격시켜 상기 공이(510)에 설치되어 작동부(500)의 움직임을 도와 공이(510)의 움직임을 탄성력으로 조절하는 판스프링(610)을 포함하는 토출부(600)를 포함한다.1, the apparatus for discharging a liquid material according to the present invention comprises a first support 100, a first piezo actuator 300 and a second piezo actuator 400 which are installed on the first support to protrude in the direction of the actuator 500, A second support table 200 including a shaft 210 that separates the operation unit 500 and allows the operation unit 500 to be rotated up and down, and a second support table 200 having one side fixed to the first support 100 and the other side fixed to the operation unit 500 A first piezoelectric actuator 300 mounted on the lower side of the second support 200 and displacing toward the actuating part 500 when an electric current flows, and a first piezoelectric actuator 300 having one side fixed to the first support 100 A second piezo actuator 400 connected to the actuating part 500 and facing the upper side of the second supporter 200 and displacing toward the actuating part 500 when an electric current flows, One side of which is connected to the shaft 200 by a shaft 210 An operation part 500 having a hole 510 insertable into the groove 621 of the nozzle part 620 is provided on the lower surface of the hole 510 and a groove 621 through which the liquid material flows into the upper end of the hole 510, A nozzle part 620 for discharging the liquid material when the hole 510 is inserted into the groove 621 and a nozzle part 620 provided on the hole 510 to be spaced from the upper part of the nozzle part 620, And a discharge part 600 including a leaf spring 610 for controlling the motion of the ball 510 by an elastic force to help the movement of the ball 500.

제2 지지대(200)의 상하에 각각 부착된 제1 피에조 엑츄에이터(300)와 제2 피에조 엑츄에이터(400) 중 하나에 전류를 교번되게 흐르게 하여 변위를 만들어 냄으로써 샤프트(210)로 회동 가능한 작동부(500)를 움직이고 따라서 작동부(500)에 부착된 공이(510)를 움직이게 함으로써, 액체의 극미소량 토출 제어가 용이한 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치를 제공한다.An actuating part (not shown) which is rotatable by the shaft 210 by alternately flowing a current to one of the first and second piezo actuators 300 and 400 attached to the upper and the lower parts of the second support table 200, 500, and thus moving the ball 510 attached to the actuating part 500, a liquid substance ejection apparatus using the piezoelectric actuator that facilitates the control of the ejection of the liquid by a small amount and a small amount is provided.

각 구성에 대한 상세한 설명에 들어가기에 앞서, 여기에서 본 발명에 이용된 상기 피에조 엑츄에이터에 대한 설명을 잠깐 하고자 한다. 피에조(압전재료)는 자중에 비해 비교적 큰 힘을 발생시키고 공급된 전압에 대해 빠르게 반응하는 특징이 있다. 따라서 전압을 가하면 변형이 발생되는 성질을 이용하여 액츄에이터(작동기)로 사용할 수 있다. 이러한 피에조 엑츄에이터는 인가되는 전압에 따라 도출되는 힘과 변위가 달라지게 된다. 이는 요구되는 힘에 따라 전압을 변화시켜 입력함으로써 적절한 제어 범위를 설정할 수 있다. 또한 이 압전 재료는 응답 속도가 1,000Hz이상에서도 작동할 정도로 아주 빠르다. Prior to a detailed description of each configuration, a brief description of the piezoelectric actuator used in the present invention will be given here. The piezo (piezoelectric material) is characterized by generating a relatively large force compared to its own weight and reacting rapidly to the supplied voltage. Therefore, it can be used as an actuator (actuator) by using a property of generating deformation when voltage is applied. In such a piezo actuator, the force and displacement are different depending on the applied voltage. It is possible to set an appropriate control range by changing the voltage according to the required force. Also, the piezoelectric material is very fast enough to operate at a response speed of 1,000 Hz or more.

다시 말해서, 제1 피에조 엑츄에이터와 제2 피에조 엑츄에이터에 교번되게 전류를 흐르게 하여 공이(510)를 1초에 1000번 이상 움직이는 것이 가능하다.In other words, it is possible to alternately flow a current to the first piezoactuator and the second piezoactuator to move the ball 510 more than 1000 times per second.

피에조 엑츄에이터(Piezo Actuator)에 전류가 흐르면 피에조(Piezo) 내의 세라믹 크리스탈 라티스(Ceramic Crystal Lattice)에 있는 이온들이 한쪽으로 이동하며 변위를 만든다. 제1 피에조 엑츄에이터(300)와 제2 피에조 엑츄에이터(400)는 제1 지지대(100)에 일면이 고정되어 있으므로 작동부(500) 방향으로 변위가 생기게 된다. When a current flows through the Piezo Actuator, the ions in the ceramic crystal lattice in the Piezo move to one side and make displacement. Since the first piezo actuator 300 and the second piezo actuator 400 are fixed to the first support 100, a displacement occurs in the direction of the actuating part 500.

계속해서 도면 2를 참조하여 작동부(500)의 구성에 대해 설명한다. 작동부(500)는 일측의 상부에는 제2 피에조 엑츄에이터(400)에 면해있고 중간부에는 샤프트(210)로 회동가능하게 연결되어 있으며 하부는 제1 피에조 엑츄에이터(300)에 면해있다. 또한 타측의 하면에 공이(510)가 설치되어 있다. Next, the configuration of the operation unit 500 will be described with reference to FIG. The actuating part 500 faces the second piezo actuator 400 at an upper part thereof and is rotatably connected to the shaft part 210 at an intermediate part thereof and faces the first piezo actuator 300 at a lower part thereof. And a hole 510 is provided on the lower surface of the other side.

도면 3은 샤프트(210)가 포함된 제2 지지대(200), 도면 4는 피에조 엑츄에이터(300, 400)이다.3 is a second support 200 including a shaft 210, and FIG. 4 is a piezo actuator 300, 400.

도면 5는 토출부(600)에 해당하는 노즐부(620), 도면 6은 판스프링(610)의 정면도, 측면도, 평면도 이다. 토출부(600)는 상기 공이(510)의 하단에 위치한다. 상측에는 액상물질이 유입되는 홈(621)이 형성되고 상기 공이(510)가 상기 홈(621)에 삽입되면 상기 액상물질을 토출하는 노즐부(620)와 상기 노즐부(620)의 상단에 상기 노즐부(620)와 이격되어 상기 공이(510)에 설치되는 판스프링(610)을 포함한다.5 is a nozzle section 620 corresponding to the discharge section 600, and FIG. 6 is a front view, a side view, and a plan view of the leaf spring 610. FIG. The discharge part 600 is located at the lower end of the hole 510. And a nozzle hole 620 for discharging the liquid material when the hole 510 is inserted into the groove 621 and a nozzle hole 620 formed at the upper end of the nozzle hole 620. [ And a leaf spring 610 spaced apart from the nozzle unit 620 and installed in the hole 510.

토출부(600)에는 두가지 특징이 있다. The discharging unit 600 has two characteristics.

첫째는 노즐에서 흘러내리지 않고 고인 액을 공이(510)로 토출하는 비접촉(Non-contact) 방식의 노즐팁 방식으로 극미소량의 토출이 가능한 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치를 제공할 수 있다는 특징이다. 도면 7은 본 발명의 실시예에 따른 팁(622)과 팁 삽입용 몸체의 예시를 나타낸 것이고, 도면 8은 팁이 삽입된 노즐부(620)의 예시를 나타낸 것이다.First, it is a non-contact type nozzle tip method in which a high-purity liquid is discharged to the ball 510 without flowing down from the nozzle, and it is possible to provide a liquid substance discharging device using a piezo actuator capable of discharging a very small amount . 7 shows an example of a tip 622 and a body for inserting a tip according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows an example of a nozzle part 620 into which a tip is inserted.

둘째는 상기 판스프링(610)의 역할이 특징이다. 상기 작동부(500)가 상하 운동 시 공이(510)가 노즐부(620)와 접촉할 때 노즐의 일정한 부위와 접촉하도록 조절해 주는 역할을 하고, 판스프링(610)의 탄성력을 이용하여 공이)가 일정한 위치의 확보 및 일정량의 힘으로 노즐과 접촉하게 하며 접촉 후 공이(510)를 처음의 자리로 되돌아가게 함으로써, 액체의 극미소량 토출 제어가 용이한 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치를 제공하기 위한 것이다. The second feature is the role of the leaf spring 610. When the actuating part 500 is moved up and down, the actuating part 500 adjusts the ball 510 to contact with a certain part of the nozzle when the nozzle 510 contacts the nozzle part 620, To provide a liquid substance ejection apparatus using a piezo actuator which is easy to control a small amount of ejection of liquid by making a predetermined position and making contact with the nozzle with a certain amount of force and returning the hole (510) .

도면 9은 본 발명의 실시예에 따른 액의 특성에 따른 여러가지 노즐의 예를 나타낸 것이다. 액상 물질의 원활한 토출을 위해서 노즐의 재질이 중요하다. 노즐은 세라믹으로 하거나 아니면 초경으로 한다. 이 때 경도가 높은 재질일수록 액의 윤활성이 증가되어 원활한 Drop 토출이 가능하게 된다. 또는 액에 성질에 따라 다른 모양의 노즐을 사용하는 방식도 있다. 몸체는 초경으로 하되 팁은 여러 재질로 제작하는 방식이 있는데 노즐의 팁의 재질로는 루비(Ruby), 지르코니아(Zirconia), 세라믹(Ceramic) 등이 있다.FIG. 9 shows examples of various nozzles according to the characteristics of the liquid according to the embodiment of the present invention. The material of the nozzle is important for the smooth discharge of the liquid material. The nozzle may be made of ceramic or carbide. In this case, the higher the hardness of the material, the greater the lubrication of the liquid, and the smooth drop discharge becomes possible. Alternatively, a nozzle having a different shape may be used depending on the nature of the liquid. The tip of the nozzle is made of various materials. Ruby, zirconia, and ceramic are the tip materials of the nozzle.

도면 10은 본 발명의 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치에서의 움직임을 가시화 하기 위해 과장되게 표현한 예이다. 제1 피에조 엑츄에이터(300)에는 전류가 흐르지 않고 제2 피에조 엑츄에이터(400)에 전류가 흐르는 경우는 아래로 움직인다. 제1 피에조 엑츄에이터(300)에 전류가 흐르고 제2 피에조 엑츄에이터에(400)는 전류가 흐르지 않는 경우에 상기 공이(510)를 포함한 작동부(500)가 위로 움직인다.FIG. 10 is an exaggerated representation for visualizing motion in a liquid substance ejection apparatus using a piezoelectric actuator according to an embodiment of the present invention. When no current flows through the first piezo actuator 300 and current flows through the second piezo actuator 400, the piezo actuator 300 moves down. When the current flows through the first piezo actuator 300 and the current flows through the second piezo actuator 400, the actuating part 500 including the ball 510 moves up.

다시 말하면, 전류는 제1 피에조 엑츄에이터(300)와 제2 피에조 엑츄에이터(400)에 교번되게 흐르면서 피에조 엑츄에이터를 늘렸다 줄였다 하고 그 변위는 기계적 힘으로 바뀌며, 바뀐 기계적 힘은 작동부(500)를 위아래로 기계적인 운동을 시킨다. 이러한 기계적인 움직임은 작동부(500)의 끝에 있는 공이(510) 또한 같이 움직이며 노즐에 고여있는 액을 치게 된다. 이때에 액은 토출이 되며 판스프링(610)은 작동부(500)의 운동을 도와 공이(510)를 처음의 제자리로 돌아오게 해주는 것이다. In other words, the electric current alternately flows through the first piezoactuator 300 and the second piezoactuator 400 to increase and decrease the piezoactuator, and the displacement is changed to a mechanical force, and the changed mechanical force moves the actuator 500 up and down Makes mechanical movement. This mechanical movement also causes the ball 510 at the end of the actuating part 500 to move together and strike the liquid still in the nozzle. At this time, the liquid is discharged, and the leaf spring 610 helps the movement of the actuating part 500 to return the ball 510 to its original position.

100: 제1 지지대 200: 제2 지지대
210: 샤프트 300: 제1 피에조 엑츄에이터
400: 제2 피에조 엑츄에이터 500: 작동부
510: 공이 600: 토출부
610: 판스프링 620: 노즐부
621: 홈 622: 팁100: first support frame 200: second support frame
210: shaft 300: first piezo actuator
400: second piezo actuator 500: actuating part
510: Ball 600: Discharge part
610: leaf spring 620: nozzle part
621: Home 622: Tip

Claims (1)

제1 지지대(100);
상기 제1 지지대(100)에 작동부(500) 방향으로 돌출되게 설치되어 제1 피에조 엑츄에이터(300)와 제2 피에조 엑츄에이터(400)를 이격시켜 주며 작동부(500)를 상하 회동 가능하게 하는 샤프트(210)를 포함하는 제2 지지대(200);
상기 제1 지지대(100)에 일측이 고정되어 있고 타측은 작동부(500)와 연결되어 있으며 제2 지지대(200)의 하부측에 면하여 설치되어 전류가 흐르면 작동부(500) 쪽으로 변위를 보이는 제1 피에조 엑츄에이터(300);
상기 제1 지지대(100)에 일측이 고정되어 있고 타측은 작동부(500)와 연결되어 있으며 제2 지지대(200)의 상부측에 면하여 설치되어 전류가 흐르면 작동부(500) 쪽으로 변위를 보이는 제2 피에조 엑츄에이터(400);
상기 제2 지지대(200)에 일측이 샤프트(210)로 연결되어 있고 타측의 하면에 노즐부(620)의 홈(621)에 삽입 가능한 공이(510)가 설치되어 있는 작동부(500); 및
상기 공이(510)의 하단에 상측에는 액상물질이 유입되는 홈(621)이 형성되고 상기 공이(510)가 상기 홈(621)에 삽입되면 상기 액상물질을 토출하는 노즐부(620)와 상기 노즐부(620)의 상부에 이격시켜 상기 공이(510)에 설치되어 작동부(500)의 움직임을 도와 공이(510)의 움직임을 탄성력으로 조절하는 판스프링(610)을 포함하는 토출부(600);
를 포함하는 피에조 엑츄에이터를 이용한 액상 물질 토출 장치A first support 100;
The first piezoelectric actuator 300 and the second piezoelectric actuator 400 are provided on the first support 100 so as to protrude in the direction of the actuating part 500. The first actuating part 300 and the second actuating part 400 are spaced apart from each other, A second support 200 including a second support 210;
One side is fixed to the first support 100 and the other side is connected to the operation part 500. The other side is installed on the lower side of the second support 200 and is displaced toward the operation part 500 when an electric current flows. A first piezoactuator 300;
One side of the first support 100 is fixed to the first support 100 and the other side of the second support 200 is connected to the operation part 500. The first support 100 is disposed on the upper side of the second support 200, A second piezo actuator 400;
An operation part 500 having one side connected to the second support platform 200 by a shaft 210 and a hole 510 insertable into the groove 621 of the nozzle part 620 on the other side; And
A groove 621 through which the liquid material flows is formed at the lower end of the hole 510 and a nozzle unit 620 for discharging the liquid material when the hole 510 is inserted into the groove 621, The discharge unit 600 includes a plate spring 610 disposed on the ball 510 to move the ball 510 to the movement of the ball 510 and to move the ball 510 by elastic force. ;
A liquid substance ejection apparatus using a piezoelectric actuator including a piezoelectric actuator
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