專利名稱：一種安培力驅(qū)動式微噴裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液體微噴技術(shù)，涉及微噴點膠裝置，尤其是涉及一種安培力驅(qū)動式微噴裝置。
背景技術(shù)：
流體微噴點膠技術(shù)在液晶顯示器、手機觸摸屏、片上實驗室生物技術(shù)、光學(xué)微透鏡和MEMS器件等方面都有著廣泛的應(yīng)用，尤其在超大規(guī)模集成電路封裝和表面貼裝中，體現(xiàn)出至關(guān)重要的作用。作為未來點膠技術(shù)發(fā)展主流的非接觸噴射點膠技術(shù)在從傳統(tǒng)接觸式點膠技術(shù)的轉(zhuǎn)變過程中，其市場潛力 不斷被挖掘市場份額不斷擴大。根據(jù)點膠原理不同，點膠技術(shù)大致可分為接觸式和非接觸式。近年來，點膠技術(shù)正在經(jīng)歷一場由接觸式向非接觸式轉(zhuǎn)變的革命，國外已有多家公司從事非接觸式點膠設(shè)備研究和開發(fā)，例如美國Nordson集團的Asymtek、Picodostec和EFD公司都推出了各自的產(chǎn)品；然而，目前國內(nèi)超過70%的點膠系統(tǒng)仍然采用傳統(tǒng)的接觸式針頭點膠，并且主要是時間/壓力型點膠頭；非接觸式噴射點膠市場份額不足10%，其發(fā)展和應(yīng)用尚處于起始階段。比如處于領(lǐng)軍地位的廈門特盈自動化有限公司，在專業(yè)的點膠、封膠、涂膠設(shè)備的研發(fā)跟國內(nèi)同行相比具有明顯技術(shù)優(yōu)勢，但是噴射點膠的關(guān)鍵部件還是依賴進口。因此，針對我國目前點膠技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)、高精度、高可靠性的流體點膠技術(shù)勢在必行。液體微噴裝置是實現(xiàn)非接觸式噴射點膠的核心技術(shù)，目前，按需噴射模式的微噴裝置主要有壓電式，熱氣泡式、超聲聚焦式、氣壓驅(qū)動式和機械式等。中國專利CN200610138558.1公開一種氣壓驅(qū)動式微量液體噴射系統(tǒng),主要應(yīng)用于試劑微量分配場合，由于采用氣壓驅(qū)動，其頻率不宜太高。中國專利CN201110332491.6公開一種流體脈沖噴射裝置，系統(tǒng)采用被加壓液體自身壓力驅(qū)動微噴，適用于脈沖式微噴灌溉系統(tǒng)，屬于一種連續(xù)式微噴裝置，不適用于按需噴射場合。中國專利CN201110074206.5公開一種脈沖微噴灌溉系統(tǒng)，系統(tǒng)采用彈簧機構(gòu)配合液體自身壓力，實現(xiàn)正負壓切換，獲得液體的連續(xù)微噴，適合連續(xù)灌溉場合，也不適用于按需噴射場合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供可克服現(xiàn)有微噴裝置機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對液體物化性要求高等缺陷，實現(xiàn)按需噴射微小液滴功能的一種安培力驅(qū)動式微噴裝置。本發(fā)明設(shè)有上置磁鐵、上蓋板、下蓋板、中間擋板、導(dǎo)向板、下置磁鐵、電極、柔性導(dǎo)電致動器、噴嘴、輸液管、蓄液桶、氣管、脈沖電流控制器和電源；上置磁鐵固于上蓋板表面，中間擋板和導(dǎo)向板固于下蓋板表面，上蓋板與下蓋板連接，下置磁鐵固于下蓋板底面，電極與柔性導(dǎo)電致動器連接，柔性導(dǎo)電致動器位于上蓋板底面與下蓋板表面之間，上蓋板、下蓋板、導(dǎo)向板與柔性導(dǎo)電致動器共同圍成噴射腔，噴嘴設(shè)于導(dǎo)向板上，噴嘴與外界相通，輸液管一端與噴射腔連通，輸液管另一端與蓄液桶出口連通，蓄液桶進口與氣管一端連接，氣管另一端外接壓力氣源，電源經(jīng)脈沖電流控制器與電極電連接。所述中間擋板最好設(shè)于下蓋板側(cè)邊緣表面，所述導(dǎo)向板最好為V字形導(dǎo)向板，所述噴嘴最好設(shè)于V字形導(dǎo)向板的中心線尖角處。所述上置磁鐵、上蓋板、下蓋板、下置磁鐵、電極和柔性導(dǎo)電致動器最好均為長方形板狀體。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的工作原理及有益效果如下:本發(fā)明使用時，可根據(jù)被噴射液體的粘度情況，設(shè)定一定氣壓，氣壓通過氣管施加在畜液桶中的液體，使液體通過輸液管和輸液進口恒壓地供應(yīng)到噴射腔中；上置磁鐵與下置磁鐵用于在柔性導(dǎo)電致動器區(qū)域產(chǎn)生磁場；電源和脈沖電流控制器連接在電極兩端，為柔性導(dǎo)電致動器提供脈沖電流；獲得脈沖電流的柔性導(dǎo)電致動器在磁場的作用下發(fā)生形變，這種變形使噴射腔的體積迅速減?。浑S著噴射腔體積的減小，內(nèi)部壓力急劇上升，迫使一部份液體從噴嘴處噴射而出；脈沖電流過后，柔性導(dǎo)電致動器恢復(fù)原來形狀，使噴射腔體積往增大的趨勢變化，形成一定負壓；這個負壓便于拉斷噴射腔中液體與噴射出的液體，使噴射出的微量液體形成微小液滴；同時在氣壓的作用下，畜液桶中的液體迅速補充到噴射腔中；通過改變噴嘴大小、脈沖電流的幅值和脈寬，可改變噴射液滴的大小及噴射頻率。由此可見，本發(fā)明結(jié)構(gòu)十分簡單，并具有很好的電控性能；可通過改變?nèi)嵝詫?dǎo)電致動器的彈性模量、噴嘴直徑、 脈沖電流的幅值及脈寬，來改變噴射液滴的大小。因此在液滴尺寸控制方面，具有多渠道、多選擇的控制方式；柔性導(dǎo)電致動器可選擇固態(tài)金屬，也可選擇液態(tài)金屬加保護膜的形式，所有導(dǎo)電可變形材料都可被用作備選的致動器。


圖1為本發(fā)明實施例的分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例的外觀示意圖。
具體實施例方式參見圖1和2，本發(fā)明實施例設(shè)有上置磁鐵1、上蓋板2、下蓋板7、中間擋板5、導(dǎo)向板6、下置磁鐵9、電極3、柔性導(dǎo)電致動器4、噴嘴8、輸液管10、蓄液桶11、氣管12、脈沖電流控制器13和電源14。上置磁鐵I固于上蓋板2表面。中間擋板5和導(dǎo)向6板固于下蓋板7表面。上蓋板2與下蓋板7連接。下置磁鐵9固于下蓋板7底面。電極3與柔性導(dǎo)電致動器4兩端連接。柔性導(dǎo)電致動器4位于上蓋板2底面與下蓋板7表面之間。上蓋板2、下蓋板7、導(dǎo)向板6與柔性導(dǎo)電致動器4共同圍成噴射腔。噴嘴8設(shè)于導(dǎo)向板6上，噴嘴8與外界相通，導(dǎo)向板6為V字形導(dǎo)向板,所述噴嘴8設(shè)于V字形導(dǎo)向板6的中心線尖角處。輸液管10 —端與噴射腔連通，輸液管10另一端與蓄液桶11出口連通，蓄液桶11進口與氣管12 —端連接，氣管12另一端外接壓力氣源。電源經(jīng)脈沖電流控制器13與電極3電連接。所述上置磁鐵1、上蓋板2、下蓋板7、下置磁鐵9和柔性導(dǎo)電致動器4均為長方形板狀體。圖1中的箭頭“I”表示脈沖電流方向；箭頭“B”表示上置磁鐵I與下置磁鐵9形成的磁場方向； 箭頭“F”表示柔性導(dǎo)電致動器4受力變形方向。
權(quán)利要求
1.一種安培力驅(qū)動式微噴裝置，其特征在于設(shè)有上置磁鐵、上蓋板、下蓋板、中間擋板、導(dǎo)向板、下置磁鐵、電極、柔性導(dǎo)電致動器、噴嘴、輸液管、蓄液桶、氣管、脈沖電流控制器和電源； 上置磁鐵固于上蓋板表面，中間擋板和導(dǎo)向板固于下蓋板表面，上蓋板與下蓋板連接，下置磁鐵固于下蓋板底面，電極與柔性導(dǎo)電致動器連接，柔性導(dǎo)電致動器位于上蓋板底面與下蓋板表面之間，上蓋板、下蓋板、導(dǎo)向板與柔性導(dǎo)電致動器共同圍成噴射腔，噴嘴設(shè)于導(dǎo)向板上，噴嘴與外界相通，輸液管一端與噴射腔連通，輸液管另一端與蓄液桶出口連通，蓄液桶進口與氣管一端連接，氣管另一端外接壓力氣源，電源經(jīng)脈沖電流控制器與電極電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種安培力驅(qū)動式微噴裝置，其特征在于所述中間擋板設(shè)于下蓋板側(cè)邊緣表面，所述導(dǎo)向板為V字形導(dǎo)向板，所述噴嘴設(shè)于V字形導(dǎo)向板的中心線尖角處。
3.如權(quán)利要求1所述的一種安培力驅(qū)動式微噴裝置，其特征在于所述上置磁鐵、上蓋板、下蓋板、下置磁鐵、電極 和柔性導(dǎo)電致動器均為長方形板狀體。
全文摘要
一種安培力驅(qū)動式微噴裝置，涉及微噴點膠裝置。設(shè)有上置磁鐵、上下蓋板、中間擋板、導(dǎo)向板、下置磁鐵、電極、柔性導(dǎo)電致動器、噴嘴、輸液管、蓄液桶、氣管、脈沖電流控制器和電源；上置磁鐵固于上蓋板表面，中間擋板和導(dǎo)向板固于下蓋板表面，上蓋板與下蓋板連接，下置磁鐵固于下蓋板底面，電極與柔性導(dǎo)電致動器連接，柔性導(dǎo)電致動器位于上蓋板底面與下蓋板表面之間，上蓋板、下蓋板、導(dǎo)向板與柔性導(dǎo)電致動器共同圍成噴射腔，噴嘴設(shè)于導(dǎo)向板上，噴嘴與外界相通，輸液管一端與噴射腔連通，輸液管另一端與蓄液桶出口連通，蓄液桶進口與氣管一端連接，氣管另一端外接壓力氣源，電源經(jīng)脈沖電流控制器與電極電連接。結(jié)構(gòu)簡單，有很好的電控性能。
文檔編號B05C11/10GK103212516SQ20131015653
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者孫道恒, 羅志偉, 王凌云, 柳娟, 鄭高峰, 李益盼 申請人:廈門大學(xué)