[發(fā)明專利]一種基于3D打印自動(dòng)化封裝壓電陶瓷傳感器的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810668123.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109087992A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭愚;周玲珠;葉宇霄;孫清臣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號(hào): H01L41/23
• 分類號(hào): H01L41/23
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 肖平安

1.一種基于3D打印自動(dòng)化封裝壓電陶瓷傳感器的方法，其特征在于，包括有以下步驟，具體的：

a、根據(jù)使用要求并通過(guò)CAD軟件對(duì)封裝壓電陶瓷傳感器（2）的封裝模具（1）進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，該封裝模具（1）包括有封裝底模（11）、封裝側(cè)模（12）、封裝上模（13）；

b、選用打印材料，該打印材料為防水材料，并根據(jù)所選用的打印材料以及步驟a所設(shè)計(jì)的模具模型選定3D打印頭的形狀，而后將選定的3D打印頭安裝于3D打印機(jī)中；其中，3D打印機(jī)裝設(shè)有用于移送壓電陶瓷傳感器（2）的自動(dòng)傳感器移送裝置、用于將焊錫滴送至壓電陶瓷傳感器（2）的正極接電端和負(fù)極接電端的自動(dòng)滴送焊錫裝置（42）、用于將導(dǎo)線（3）移送至壓電陶瓷傳感器（2）的滴錫位置的自動(dòng)導(dǎo)線移送裝置（43）、用于將導(dǎo)線（3）高溫?cái)D壓焊接于壓電陶瓷傳感器（2）接電端的自動(dòng)高溫?cái)D壓焊接裝置、用于檢測(cè)導(dǎo)線（3）與壓電陶瓷傳感器（2）接電端焊接是否成功的自動(dòng)焊接檢測(cè)裝置（44），自動(dòng)導(dǎo)線移送裝置（43）所移送的導(dǎo)線（3）為一端剝除絕緣外皮并外露線芯的導(dǎo)線（3）；

c、根據(jù)步驟a所設(shè)計(jì)的模具模型以及步驟b所選定的3D打印頭，編寫(xiě)3D打印機(jī)的打印程序，該打印程序包括有底模打印程序、側(cè)模打印程序、上模打印程序，且底模打印程序、側(cè)模打印程序、上模打印程序分別設(shè)定設(shè)定3D打印頭移動(dòng)路徑參數(shù)、移動(dòng)速度參數(shù)、液體噴出速度參數(shù)；

d、將打印材料注入至3D打印機(jī)中，啟動(dòng)底模打印程序并通過(guò)3D打印頭于3D打印機(jī)的工作臺(tái)打印成型封裝模具（1）的封裝底模（11）；

e、待封裝底模（11）打印成型完畢后，3D打印頭停止動(dòng)作并復(fù)位至原點(diǎn)位置，此時(shí)封裝底模（11）進(jìn)行靜置冷卻固化；

f、待封裝底模（11）固化處理完畢后，啟動(dòng)自動(dòng)傳感器移送裝置，自動(dòng)傳感器移送裝置抓取壓電陶瓷傳感器（2）并將壓電陶瓷傳感器（2）放置于封裝底模（11）上表面的中心位置；

g、待自動(dòng)傳感器移送裝置將壓電陶瓷傳感器（2）定位放置于封裝底模（11）后，啟動(dòng)自動(dòng)滴送焊錫裝置（42），自動(dòng)滴送焊錫裝置（42）將焊錫分別滴送于壓電陶瓷傳感器（2）的正極接電端、負(fù)極接電端；

h、待壓電陶瓷傳感器（2）的正極接電端、負(fù)極接電端分別滴有焊錫后，啟動(dòng)自動(dòng)導(dǎo)線移送裝置（43）并通過(guò)自動(dòng)導(dǎo)線移送裝置（43）將導(dǎo)線（3）移送至壓電陶瓷傳感器（2）的正極接電端位置，導(dǎo)線（3）的線芯外露部分接觸壓電陶瓷傳感器（2）正極接電端的焊錫，而后啟動(dòng)自動(dòng)高溫?cái)D壓焊接裝置并將導(dǎo)線（3）焊接于壓電陶瓷傳感器（2）正極接電端；待壓電陶瓷傳感器（2）正極接電端焊接完導(dǎo)線（3）后，通過(guò)自動(dòng)導(dǎo)線移送裝置（43）將另一導(dǎo)線（3）移送至壓電陶瓷傳感器（2）的負(fù)極接電端位置，導(dǎo)線（3）的線芯外露部分接觸壓電陶瓷傳感器（2）負(fù)極接電端的焊錫，而后再次啟動(dòng)自動(dòng)高溫?cái)D壓焊接裝置并將導(dǎo)線（3）焊接于壓電陶瓷傳感器（2）負(fù)極接電端；

i、待壓電陶瓷傳感器（2）的正極接電端、負(fù)極接電端分別焊接導(dǎo)線（3）后，啟動(dòng)自動(dòng)焊接檢測(cè)裝置（44），并通過(guò)自動(dòng)焊接檢測(cè)裝置（44）對(duì)正極接電端與導(dǎo)線（3）的焊接位置、負(fù)極接電端與導(dǎo)線（3）的焊接位置進(jìn)行檢測(cè)，以檢測(cè)正極接電端與導(dǎo)線（3）以及負(fù)極接電端與導(dǎo)線（3）焊接是否成功；如果焊接不成功，重復(fù)進(jìn)行步驟g、步驟h并按照步驟i再次進(jìn)行焊接檢測(cè)動(dòng)作；

j、待壓電陶瓷傳感器（2）焊接完導(dǎo)線（3）后，啟動(dòng)側(cè)模打印程序并通過(guò)3D打印頭于封裝底模（11）上打印成型封裝側(cè)模（12）；

k、待封裝側(cè)模（12）打印成型完畢后，3D打印頭停止動(dòng)作并復(fù)位至原點(diǎn)位置，此時(shí)封裝側(cè)模（12）進(jìn)行靜置冷卻固化；

l、待封裝側(cè)模（12）固化處理完畢后，啟動(dòng)上模打印程序并通過(guò)3D打印頭于封裝側(cè)模（12）上打印成型封裝上模（13）；

m、待封裝上模（13）打印成型完畢后，3D打印頭停止動(dòng)作并復(fù)位至原點(diǎn)位置，此時(shí)封裝上模（13）進(jìn)行靜置冷卻固化；

n、待封裝上模（13）固化處理完畢后，壓電陶瓷傳感器（2）密封于封裝模具（1）內(nèi)，將封裝完畢后的壓電陶瓷傳感器（2）成品從3D打印機(jī)的工作臺(tái)取出，基于3D打印自動(dòng)化封裝壓電陶瓷傳感器（2）的制程結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3D打印自動(dòng)化封裝壓電陶瓷傳感器的方法，其特征在于：所述自動(dòng)焊接檢測(cè)裝置（44）采用萬(wàn)用表來(lái)實(shí)現(xiàn)壓電陶瓷傳感器（2）正極接電端與導(dǎo)線（3）、負(fù)極接電端與導(dǎo)線（3）焊接檢測(cè)。