大行程微点胶机构的设计与分析
2021-05-10丁冰晓周双武李杨民
重庆大学学报 2021年4期
李 玄,丁冰晓,周双武,李杨民
(1.吉首大学 物理与机电工程学院,湖南 吉首 416000;2.香港理工大学 工业与系统工程系,香港 999077)
随着微纳米技术和材料科学的兴起和迅猛发展,微机电系统、微制造、微操作、微装配等技术领域的研究不断取得进步[1-4]。微胶接作为微装配技术领域中应用最广泛的连接方式,在生命科学[5]、电子封装[6]、快速制造[7]等尖端领域有着重要的地位。
目前,胶液的微量喷射多采用精度高、响应快的压电陶瓷驱动器和一体化柔顺机构来实现。面向常规的封装要求,点胶频率不得小于100 Hz,推杆行程范围为0~300 μm[8-9]。近年来,国内外专家学者对微点胶机构的设计与分析做了许多有益探索。史亚莉等[10]设计了一种3D半自动装配点胶系统,基本满足末端直径10 μm 的微管和孔径12 μm的微球装配和胶接要求。韩萌萌[11]设计了一种基于压电原理的微点胶机构,仿真结果表明机构可实现皮升(pL)级点胶量。陈从平等[12]研究了点胶微通道结构参数对胶体挤出过程影响的规律,表明微通道结构微参数的变化对胶体通过微通道时的压力和流速有影响。胡俊峰等[13]设计了一种压电式微点胶系统,采用桥式机构和杠杆机构将压电陶瓷输出位移放大,得到了系统的最大驱动力、输出位移和频率特性,获得了形成正常胶滴所需的条件。Nguon等[14]设计了一种精密液体分配阀,可实现高重复性和高精密地分配胶体。Deng等[15]设计了一种压电式微喷射分配器,其针头速度较传统点胶机构增大了1.8倍。……
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