[發(fā)明專利]一種適用于窄縫的微量點膠裝置及方法

有效

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• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN105903642B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 張勤;吳銳奇;青山尚之
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B05C5/02
• 分類號: B05C5/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發(fā)明專利涉及點膠技術領域，尤其涉及一種適用于窄縫的微量點膠裝置及方法。

背景技術

點膠技術廣泛應用微裝配、生物工程、快速制造等各個領域及行業(yè)，隨著微機電系統(tǒng)（MEMS）迅猛發(fā)展，對微量點膠的要求越來越高。點膠技術追求著更微量、更快速、精度更高、可靠性更強的方向發(fā)展。

目前常見的點膠方式有：活塞式、螺桿泵式、噴射式和時間/壓力式?；钊近c膠受到黏度、溫度、氣壓等因素的影響較小，均一性較好，但體積在2μL-2mL內，且受點膠裝置的結構限制，難以實現(xiàn)在窄逢內微量點膠。螺桿泵式點膠適用膠液粘度范圍廣，但受到螺桿參數(shù)的影響較大，分配精度較低。噴射式點膠具有膠滴均一性好、點膠速度快等優(yōu)點，但受膠液粘度影響很大，很難適用于高粘度膠液，且用低粘度膠液進行高速點膠易產生衛(wèi)星滴等現(xiàn)象，影響膠滴質量。由于點膠裝置的結構限制，時間壓力型雖然針頭可以做得很細，但只能實現(xiàn)黏度小于500cp膠液的窄縫點膠，且由于原理上原因，無法保證點膠的均勻性。目前對于高黏度的膠液，國內外無法實現(xiàn)在窄縫內的微量點膠。

本發(fā)明在華南理工大學張勤提出的超微量點膠方法的基礎上進一步改進，實現(xiàn)高速化微量點膠，最高頻率能達130Hz，且解決了目前無法實現(xiàn)在窄逢（微米級）處的微量點膠。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術存在的上述不足，提供一種適用于窄縫的微量點膠裝置及方法，本發(fā)明的目的通過如下技術方案實現(xiàn)：

一種適用于窄縫的微量點膠裝置，包括驅動機構、移液針調整機構、微管調整機構，所述的驅動機構包括支撐架，安裝在支撐架上的旋轉馬達、聯(lián)軸器、偏心輪機構和與偏心輪機構連接的移液針安裝板，所述旋轉馬達的輸出端通過聯(lián)軸器與偏心輪機構驅動連接；

所述的移液針調整機構包括安裝在移液針安裝板上的移液針夾持器和夾持固定在移液針夾持器上的移液針；

所述的微管調整機構包括微管支架、固定在所述微管支架上的微管，所述的微管支架包括具有x、y、z方向移動功能的微小調整模塊和設置在微小調整模塊上的姿態(tài)調整部件。

進一步地，所述的驅動機構傳動部件為偏心輪機構和聯(lián)軸器，所述偏心輪機構包括偏心輪、從動軸，所述從動軸固定安裝在偏心輪上，所述從動軸通過聯(lián)軸器與旋轉馬達相連接，移液針安裝板上設置有與所述偏心輪相配合的圓孔。

進一步地，所述的偏心輪上設置多個偏心距不同的從動軸安裝孔，從動軸帶動偏心輪旋轉，不同的從動軸安裝孔用于改變移液針的運動行程，當需要不同的移液針的運動行程時，可選擇相應的從動軸安裝孔來固定從動軸。

進一步地，所述移液針夾持器包括外殼、設置在所述外殼空腔中的夾持軸、凸字形內套筒、下套筒、上套筒和壓縮彈簧，所述外殼的空腔中設置有隔板，隔板中心設置有與所述的夾持軸中部滑動配合的導向孔，所述的夾持軸的上下兩端對稱設置有錐形夾持部，內部沿軸線設置有穿插移液針的通孔；所述的下套筒、上套筒為內設錐形通孔的Y形柱狀結構，分別與夾持軸兩端的錐形夾持部相配合；所述內套筒套在夾持軸上；所述壓縮彈簧套在內套筒的小端上，其一端與內套筒的階梯面接觸，另一端與外殼內腔中的階梯面相接觸；所述內套筒的大端端面在壓縮彈簧作用下緊抵于上套筒的階梯面，所述下套筒的階梯面在壓縮彈簧作用下緊壓于外殼下端面，所述的上套筒的上端面與外殼的止位端板之間嵌入有中空的T形擠壓塊。

進一步地，所述錐形夾持部包括三塊相互間隔一定間隙的彈性夾片，各彈性夾片在所述下套筒、上套筒的錐形通孔作用下實現(xiàn)對移液針2的收攏夾緊和松開。

進一步地，所述移液針夾持器用于夾持和調節(jié)移液針，移液針夾持器中的移液針的伸出長度可調，移液針伸出微管的長度高于窄縫的深度1-2mm。

進一步地，所述的微管調整機構為可移動式，所述姿態(tài)調整部件固定安裝在上述微小調整模塊的前端，所述微管固定在所述姿態(tài)調整部件上。

進一步地，所述姿態(tài)調整部件由上至下依次包括微管夾緊部、球冠高度可調的三個支撐柱，通過調整三個支撐柱的高度，調節(jié)微管繞x、y軸的轉動姿態(tài)。

本發(fā)明還公開了一種采用所述超微量點膠裝置的點膠方法，包括步驟：

1）選擇移液針，根據窄縫高度選擇移液針的長度，根據窄縫寬度和膠液黏度，選擇移液針先端的直徑，移液針先端的直徑為窄縫寬度的1/2~2/3倍；

2）安裝移液針，用移液針夾持器夾持移液針，使移液針垂直于窄縫面，同時調整移液針的伸出長度，移液針伸出微管的長度大于窄縫高度1~2mm；