带触点结构的压电点胶阀致动模块和压电点胶阀的制作方法

本实用新型涉及流体点胶领域，特别是指一种带触点结构的压电点胶阀致动模块和压电点胶阀。

背景技术：

流体点胶技术是微电子封装、电声领域中的一项关键技术，它可以构造形成点、线、面(涂敷)及各种图形，广泛应用于电子制造、封装倒扣和芯片涂敷等领域，是微电子封装、电声领域的关键技术。

流体点胶技术以受控的方式对流体进行精确分配，可将理想大小的流体(焊剂、导电胶、环氧树脂和粘合剂等)转移到工件(芯片、电子元件等)的合适位置，以实现元器件之间机械或电气的连接，该技术要求点胶系统操作性能好、点胶速度高且点出的胶点一致性好和精度高。

流体点胶技术主要有两种，接触式点胶和非接触式点胶。压电驱动式点胶是非接触式点胶的一种，压电驱动式点胶采用杠杆放大原理或液压放大原理将叠层压电陶瓷的微小位移进行放大，然后驱动撞针与喷嘴阀座配合实现胶液的喷射。这种采用叠层压电陶瓷喷射点胶的方式不仅实现了非接触式喷射点胶，还解决了空气动力源喷射点胶胶滴一致性不是很理想的问题，并且喷射频率最高可以达到1000hz，大大提高了喷射速度。

压电驱动式点胶采用压电陶瓷作为致动模块，压电驱动式点胶装置的寿命取决于其关键部件压电陶瓷的寿命，理论上压电陶瓷可达到10亿次甚至更高的致动次数，但是由于致动模块设计的不合理，导致压电陶瓷在变形过程中受到额外的剪切力，尤其是压电陶瓷与位移放大机构的结合面，导致压电陶瓷产生断裂失效，最终影响压电点胶装置的使用寿命。

以日本武藏公司的压电致动模块为例，如图1所示，其采用一块叠层压电陶瓷1作为驱动部分，装配时由紧固螺栓2将位移放大机构3与阀体4连接。压电陶瓷1夹持在位移放大机构3与阀体4之间，压电陶瓷1与位移放大机构3的接触属于面接触，不利于压电陶瓷形变的输出，影响压电陶瓷的使用寿命。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种带触点结构的压电点胶阀致动模块和压电点胶阀，本实用新型提高了压电陶瓷的使用寿命。

本实用新型提供技术方案如下：

一种带触点结构的压电点胶阀致动模块，包括阀体、压电陶瓷叠堆、放大机构和紧固螺栓，其中：

所述压电陶瓷叠堆位于所述阀体内，所述压电陶瓷叠堆的上端面和下端面分别连接有上触点和下触点，所述上触点顶端设置有凸起结构，所述下触点底端设置有内凹面；

所述放大机构的下表面设置有凹陷结构，所述阀体内部在底壁上设置有销轴；所述压电陶瓷叠堆位于所述阀体底壁与所述放大机构之间，所述紧固螺栓穿过所述放大机构和压电陶瓷叠堆与所述阀体底壁连接，将所述压电陶瓷叠堆、放大机构和阀体连接在一起，并施加有合适的预紧力；

所述凸起结构与所述凹陷结构为滑动点接触配合，所述下触点的内凹面与所述销轴配合，使得所述下触点能够沿着所述销轴的侧周面进行摆动。

进一步的，所述凸起结构形状为圆柱体、部分球体或多曲面体，所述凹陷结构的形状与所述凸起结构的形状相适应。

进一步的，所述上触点和下触点的材质为陶瓷、钨钢或耐磨合金。

进一步的，所述压电陶瓷叠堆为一个，所述放大机构开设有通孔，所述紧固螺栓为两个，两个紧固螺栓穿过所述放大机构的通孔和压电陶瓷叠堆的两个侧面与所述阀体的螺纹孔螺纹连接。

进一步的，所述压电陶瓷叠堆为多个，所述放大机构开设有通孔，所述紧固螺栓为两个，两个紧固螺栓穿过所述放大机构的通孔与所述阀体的螺纹孔螺纹连接，多个压电陶瓷叠堆对称分布在两个紧固螺栓之间。

进一步的，所述紧固螺栓与所述阀体的螺纹孔的连接处涂抹有螺纹胶。

进一步的，所述凸起结构的数量为多个，多个凸起结构对称分布或非对称分布。

进一步的，所述压电陶瓷叠堆的上端面和下端面分别通过粘结剂与上触点和下触点连接。

一种压电点胶阀，包括前述的带触点结构的压电点胶阀致动模块。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的压电陶瓷陶瓷叠堆的上触点的凸起结构与放大机构的凹陷结构连接，连接方式为滑动点接触，与现有技术相比，可有效减小压电陶瓷在动作变形过程中受到的剪切力，防止出现微裂纹，防止烧阀，提高其使用寿命；并且本实用新型的下触点的内凹面与销轴配合，使得下触点能够沿着销轴的侧周面进行摆动，相比于固定式的连接，该可摆动的连接可以消除压电陶瓷变形过程中产生的应力，进一步提高了压电陶瓷的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术的压电点胶阀致动模块示意图；

图2为本实用新型的压电点胶阀致动模块示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

一方面，本实用新型实施例提供一种带触点结构的压电点胶阀致动模块，如图2所示，包括阀体100、压电陶瓷叠堆200、放大机构300和紧固螺栓400，其中：

压电陶瓷叠堆200位于阀体100内，压电陶瓷叠堆200的上端面和下端面分别连接有上触点210和下触点220，上触点210顶端设置有凸起结构230，下触点220底端设置有内凹面240。

放大机构300的下表面设置有凹陷结构310，阀体100内部在底壁上设置有销轴110；压电陶瓷叠堆200位于阀体100底壁与放大机构300之间，紧固螺栓400穿过放大机构300和压电陶瓷叠堆200与阀体100底壁连接，将压电陶瓷叠堆200、放大机构300和阀体100连接在一起，并施加有合适的预紧力。

上触点的凸起结构230与放大机构的凹陷结构310为滑动点接触配合，下触点的内凹面240与销轴110配合，使得下触点220能够沿着销轴110的侧周面进行摆动。

本实用新型的上下方位是基于图2所示的方位，在装配时，先将上下触点连接在压电陶瓷叠堆上下两端，连接时严格控制触点的相对位置和连接后的陶瓷总长度；连接好后，将压电陶瓷叠堆置于销轴和放大机构之间，在放大机构穿入紧固螺钉，利用工装卡具，调整模块装配精度，紧固螺栓；用力矩扳手检测螺栓预紧力，预紧力合格后螺栓紧固完成，按照要求再次检测模块组装精度。

本实用新型的压电陶瓷陶瓷叠堆的上触点的凸起结构与放大机构的凹陷结构连接，连接方式为滑动点接触，与现有技术相比，可有效减小压电陶瓷在动作变形过程中受到的剪切力，防止出现微裂纹，防止烧阀，提高其使用寿命；并且本实用新型的下触点的内凹面与销轴配合，使得下触点能够沿着销轴的侧周面进行摆动，相比于固定式的连接，该可摆动的连接可以消除压电陶瓷变形过程中产生的应力，进一步提高了压电陶瓷的使用寿命。

本实用新型不限制凸起结构和凹陷结构的形状，只要两者能形成滑动点接触即可，例如，凸起结构形状可以为圆柱体、部分球体(包括半球体)或多曲面体等，多曲面体优选为对称的多曲面体，凹陷结构的形状与凸起结构的形状相适应。

为提高压电陶瓷位移输出的稳定性及精度，上触点和下触点的材质为陶瓷、钨钢或耐磨合金等耐磨刚度大的材料。

本实用新型中，上触点上的凸起结构的数量可以为一个，也可以为多个，为多个时，多个凸起结构可以为对称分布，也可以为非对称分布。

压电陶瓷叠堆的形态可以为一体多区和多体多区，即一根陶瓷分为1个或多个区和多根陶瓷分为多个区。

为一体多区时，压电陶瓷叠堆为一个，包括两个变形区域，放大机构开设有通孔，紧固螺栓为两个，两个紧固螺栓穿过放大机构的通孔和压电陶瓷叠堆的两个侧面(压电陶瓷叠堆的侧面与紧固螺栓之间有一定的间隙)与阀体的螺纹孔螺纹连接。

为多体多区时，压电陶瓷叠堆为多个，每个压电陶瓷叠堆包括一个或多个变形区域，放大机构开设有通孔，紧固螺栓为两个，两个紧固螺栓穿过放大机构的通孔与阀体的螺纹孔螺纹连接，多个压电陶瓷叠堆对称分布在两个紧固螺栓之间。

为防止螺栓松动，紧固螺栓与阀体的螺纹孔的连接处涂抹有螺纹胶，进行螺栓永久防松处理。

本实用新型中，压电陶瓷叠堆的上端面和下端面分别通过粘结剂与上触点和下触点连接，粘结剂优选为双组份环氧树脂ab胶。

另一方面，本实用新型实施例提供一种压电点胶阀，包括前述的的带触点结构的压电点胶阀致动模块，还包括压电点胶阀的其他通用部件，如喷嘴等，可以是现有技术中任何合适的部件，本实用新型中不再赘述。本实用新型的压电点胶阀使用前述的致动模块，提高了使用寿命。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。