一种喷口可变径喷头及柔顺压电微喷装置的制作方法

本发明属压电微喷，特别是涉及一种喷口可变径喷头及柔顺压电微喷装置。

背景技术：

1、近年来，随着数字媒体的井喷式发展和科学技术领域对于微细领域的探索，压电式微喷装置的应用领域逐步扩大到个性化喷墨印刷、生物医学、电子封装、3d打印、装备润滑等领域。目前，主要的微喷技术主要分连续微喷和按需微喷。其中，按需微喷由于能够精准控量得到更加广泛的应用。

2、目前，按需微喷推出的微喷技术包含热发泡技术和压电微喷技术。与热发泡技术相比，压电微喷技术规避了热发泡技术存在的温度引起的质变问题，同时具备精度高、响应快、稳定性能好、抗磁干扰性强等一系列优点，因此更加适用于实际生产应用。现有的压电微喷装置喷口尺寸固定，无法进行调节，为实现不同大小的喷射液滴，只能通过采用多次叠加信号，对于进一步提高压电微喷速度存在限制条件。除此以外，目前解决喷口的堵塞问题大多采用冲刷去堵，操作不方便，且增加了后期喷腔的清洗步骤和喷射液体污染等风险。

3、因此，本技术领域亟需解决如何实现喷口可变径，以及如何解决喷口去堵的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出了一种喷口可变径喷头及柔顺压电微喷装置，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种喷口可变径喷头，包括

4、喷头壳体，顶面设有喷腔，底面设有第一槽，所述第一槽中设有第二槽，所述第二槽中设有连接柱，所述连接柱的底面设有贯通至喷腔的流道孔；

5、振动片，固定在所述喷腔的顶部；

6、轴承，固定套设在所述连接柱上；

7、端面凸轮，固定套设在所述轴承上，所述端面凸轮的底面由高度递增的两端面组成；

8、粘滑式压电驱动器，固定在所述第二槽的侧壁，其驱动足与所述端面凸轮的外表面连接；

9、定位板，固定在所述第一槽中，所述定位板中设有第一孔，所述连接柱的底部穿过所述第一孔，所述定位板中位于第一孔的两侧分别设有第二孔；

10、橡胶喷嘴，固定在所述连接柱的底部，所述橡胶喷嘴的底部侧面设有挤压块，压缩挤压块可改变橡胶喷嘴的孔径；

11、两个升降柱，活动穿设在两个所述第二孔中，其顶部分别与所述端面凸轮底面的两端面接触；

12、升降板，两端分别与两个所述升降柱的底部固定连接，其中部位于所述挤压块的上方；

13、片状弹簧，位于所述定位板底部，两端与所述定位板固定连接，中部与所述升降板的底部固定连接。

14、较佳的是，所述喷腔的侧壁设有注液孔，所述注液孔的外侧连通有螺纹孔，所述螺纹孔螺纹连接有快速接头。

15、较佳的是，所述喷头壳体的底部沿着第二槽边缘开设有缺口，所述缺口的外侧对应第二槽预留有安装块，所述粘滑式压电驱动器固定在所述安装块的内侧。

16、较佳的是，所述粘滑式压电驱动器包括柔顺放大器，通过支撑螺钉固定在安装块上，所述柔顺放大器的驱动足与所述端面凸轮的外表面相切，所述柔顺放大器中设有第一空槽；

17、第一压电块，设于所述第一空槽内；

18、第一调节螺钉，螺纹连接在所述第一空槽的侧面，与所述第一压电块抵接，用于调节第一压电块与柔顺放大器之间的预紧力。

19、较佳的是，所述连接柱的底部设有凹槽，所述橡胶喷嘴的上部固定嵌设在所述凹槽中。

20、较佳的是，所述挤压块为圆形，所述升降板的中部设有第三孔，所述升降板通过所述第三孔套设在所述橡胶喷嘴外且位于所述挤压块的上方。

21、较佳的是，所述片状弹簧为椭圆形，两端与所述定位板固定连接，所述片状弹簧的两侧中部分别与所述升降板的两端固定连接。

22、较佳的是，所述喷腔的顶部设有阶梯槽，所述振动片设于所述阶梯槽上，所述振动片的上方设有第一橡胶垫圈，所述喷头壳体的顶面固定有顶部端盖，所述顶部端盖的底部设有压圈，所述压圈压紧所述第一橡胶垫圈的顶部。

23、较佳的是，所述喷头壳体的底面固定有保护盖板。

24、一种柔顺压电微喷装置，包括上述任一项所述的喷口可变径喷头，还包括

25、l型连接件，其水平段与所述喷口可变径喷头固定连接；

26、柔顺位移放大机构，固定在所述l型连接件的竖直段侧面，位于所述喷口可变径喷头的上方；

27、中间连接件，上部与所述柔顺位移放大机构的输出轴固定连接，下部与所述喷口可变径喷头的振动片固定连接。

28、较佳的是，所述柔顺位移放大机构包括

29、基板，固定在所述l型连接件的竖直段侧面；

30、三级柔顺位移放大器，安装于所述基板的侧面，所述三级柔顺位移放大器中设有第二空槽；

31、第二压电块，设于所述第二空槽内；

32、第二调节螺钉，螺纹连接在所述第二空槽的侧面，与所述第二压电块抵接，用于调节第二压电块与三级柔顺位移放大器之间的预紧力。

33、较佳的是，所述三级柔顺位移放大器包括左右对称式分布且依次串联的杠杆型放大机构、sr型放大机构和三角型放大机构。

34、较佳的是，所述三级柔顺位移放大器的下部设有直梁型柔性铰链，支撑所述柔顺位移放大机构的输出轴的侧面。

35、较佳的是，所述中间连接件包括

36、连接头，设有与所述柔顺位移放大机构的输出轴卡接适配的凹槽孔；

37、第一固定螺钉，螺栓穿设在所述连接头底部，用于顶紧柔顺位移放大机构的输出轴；

38、连接杆，固定在所述连接头的底部；

39、第二固定螺钉，用于穿过振动片后与连接杆的底部螺纹连接。

40、较佳的是，所述l型连接件的水平段与所述喷口可变径喷头之间设置有第二橡胶垫圈。

41、本发明提供了一种喷口可变径喷头及柔顺压电微喷装置，具备以下有益效果：

42、1、本发明喷口的孔径可调整，粘滑式压电驱动器通过驱动足带动端面凸轮转动，而由于端面凸轮的底面由高度递增的两端面组成，且两个升降柱的顶部与端面凸轮的底面的两端面接触，端面凸轮正向转动时，可挤压两个升降柱向下移动，进而带动升降板向下移动，给橡胶喷嘴的挤压块施加向下的压力，橡胶喷嘴变形，从而使喷口孔径变小，此时片状弹簧的中部向下弯曲形变。而当端面凸轮越过极限位置时，片状弹簧提供回复力，在片状弹簧的弹力作用下，升降板向上移动恢复到初始位置，升降板向上移动后减少对挤压块的压力，挤压块恢复形状，橡胶喷嘴的喷口孔径变大。

43、2、粘滑式压电驱动器通过驱动足带动端面凸轮反向快速小范围来回转动，升降柱不断地进行快速小行程上下运动，如此往复循环，使橡胶喷嘴产生高频振动，从而达到喷口去堵的效果。

44、3、本压电微喷装置中粘滑式压电驱动器与柔顺位移放大机构均采用柔顺放大机构，与传统机构相比，柔顺放大机构运动精度高，且可以显著减少零件数量，从而使得本装置结构紧凑，体积小，工作效率高。

1.一种喷口可变径喷头，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的一种喷口可变径喷头，其特征在于：所述喷腔的侧壁设有注液孔，所述注液孔的外侧连通有螺纹孔，所述螺纹孔螺纹连接有快速接头。

3.根据权利要求1所述的一种喷口可变径喷头，其特征在于：所述喷头壳体的底部沿着第二槽边缘开设有缺口，所述缺口的外侧对应第二槽预留有安装块，所述粘滑式压电驱动器固定在所述安装块的内侧。

4.根据权利要求3所述的一种喷口可变径喷头，其特征在于：所述粘滑式压电驱动器包括柔顺放大器，通过支撑螺钉固定在安装块上，所述柔顺放大器的驱动足与所述端面凸轮的外表面相切，所述柔顺放大器中设有第一空槽；

5.根据权利要求1所述的一种喷口可变径喷头，其特征在于：所述连接柱的底部设有凹槽，所述橡胶喷嘴的上部固定嵌设在所述凹槽中。

6.根据权利要求1所述的一种喷口可变径喷头，其特征在于：所述挤压块为圆形，所述升降板的中部设有第三孔，所述升降板通过所述第三孔套设在所述橡胶喷嘴外且位于所述挤压块的上方。

7.根据权利要求1所述的一种喷口可变径喷头，其特征在于：所述片状弹簧为椭圆形，两端与所述定位板固定连接，所述片状弹簧的两侧中部分别与所述升降板的两端固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种喷口可变径喷头，其特征在于：所述喷腔的顶部设有阶梯槽，所述振动片设于所述阶梯槽上，所述振动片的上方设有第一橡胶垫圈，所述喷头壳体的顶面固定有顶部端盖，所述顶部端盖的底部设有压圈，所述压圈压紧所述第一橡胶垫圈的顶部。

9.根据权利要求1所述的一种喷口可变径喷头，其特征在于：所述喷头壳体的底面固定有保护盖板。

10.一种柔顺压电微喷装置，包括权利要求1-9任一项所述的喷口可变径喷头，其特征在于：还包括

11.根据权利要求10所述的一种柔顺压电微喷装置，其特征在于：所述柔顺位移放大机构包括

12.根据权利要求11所述的一种柔顺压电微喷装置，其特征在于：所述三级柔顺位移放大器包括左右对称式分布且依次串联的杠杆型放大机构、sr型放大机构和三角型放大机构。

13.根据权利要求11所述的一种柔顺压电微喷装置，其特征在于：所述三级柔顺位移放大器的下部设有直梁型柔性铰链，支撑所述柔顺位移放大机构的输出轴的侧面。

14.根据权利要求10所述的一种柔顺压电微喷装置，其特征在于：所述中间连接件包括连接头，设有与所述柔顺位移放大机构的输出轴卡接适配的凹槽孔；

15.根据权利要求10所述的一种柔顺压电微喷装置，其特征在于：所述l型连接件的水平段与所述喷口可变径喷头之间设置有第二橡胶垫圈。