專利名稱：噴碼機(jī)用液滴發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴碼機(jī)的應(yīng)用，特別是指一種用于噴碼機(jī)產(chǎn)生墨滴從而噴印點(diǎn)陣信息的噴碼機(jī)用液滴發(fā)生器。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外的噴碼機(jī)基本上均采用壓電陶瓷作為驅(qū)動(dòng)擾動(dòng)液體斷裂成液滴，從而噴印點(diǎn)陣信息。液滴發(fā)生器的工作原理是在壓電陶瓷兩端施加高頻交變電壓，激勵(lì)壓電陶瓷高頻伸縮，從而驅(qū)動(dòng)與壓電陶瓷相連接的金屬桿隨壓電陶瓷的高頻伸縮的振動(dòng)，而金屬桿下端與噴嘴出口處較近，其下端的振動(dòng)會(huì)對(duì)流經(jīng)噴嘴出口處的液流產(chǎn)生擾動(dòng)，這樣擾動(dòng)的液體流出噴嘴后會(huì)斷裂成液滴，其液滴發(fā)生的頻率與壓電陶瓷兩端所加交變電壓的頻率一致。
而圖1所示目前市場上大多數(shù)噴碼機(jī)廠家使用的噴腔基本結(jié)構(gòu)，典型的結(jié)構(gòu)形式如美國專利號(hào)5,457,484。采用這種結(jié)構(gòu)在理想狀況條件下可以產(chǎn)生比較好的液滴，從而獲得理想的噴碼信息，但是采用該種結(jié)構(gòu)存在以下幾個(gè)方面的問題(1)工作性能穩(wěn)定性不好，液滴形態(tài)易變。由于壓電陶瓷本身的參數(shù)隨溫度、負(fù)載等變化表現(xiàn)出多變的物理特性，采用圖1所示的結(jié)構(gòu)壓電陶瓷本身性能并不穩(wěn)定。首先這種結(jié)構(gòu)需要較高的激勵(lì)電壓，發(fā)熱大，溫度變化明顯，從而導(dǎo)致參數(shù)穩(wěn)定性不好，另外與交變電壓引線的焊接點(diǎn)的位置、與金屬桿的焊接牢固程度也會(huì)影響其負(fù)載的變化，從而影響其性能參數(shù)，導(dǎo)致激勵(lì)大小的變化，產(chǎn)生的液滴隨時(shí)間表現(xiàn)出不穩(wěn)定性，從而影響噴碼機(jī)的打字效果；(2)機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，采用該種結(jié)構(gòu)，如圖1中焊接或貼接處5，受壓電陶瓷鍍銀層與壓電陶瓷結(jié)合強(qiáng)度限制，無論壓電陶瓷與腔體的連接采用膠粘結(jié)方式還是采用焊接方式均不能獲得較高的剪切強(qiáng)度，在受到外界強(qiáng)烈沖擊時(shí)或長期在惡劣環(huán)境工作時(shí)容易斷裂或折斷從而導(dǎo)致壓電驅(qū)動(dòng)部分失效。(3)驅(qū)動(dòng)性能參數(shù)較難控制，由于壓電陶瓷參數(shù)的不穩(wěn)定性，受負(fù)載、溫度等多種外界條件的影響，從而導(dǎo)致發(fā)生器整體驅(qū)動(dòng)性能的變化，而這種結(jié)構(gòu)對(duì)這種性能變化的調(diào)整比較差，所以驅(qū)動(dòng)性能參數(shù)調(diào)整較難，這在一定程度上增加了生產(chǎn)制作的難度和生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的噴碼機(jī)用液滴發(fā)生器，采用壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)液體流經(jīng)噴嘴時(shí)擾動(dòng)液體產(chǎn)生液滴，提出了一種全新的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)桿結(jié)構(gòu)形式，由于壓電陶瓷的特性是可以承受很大的壓力作用，而不能承受大的張力，尤其是動(dòng)態(tài)張力的作用，所以在壓電陶瓷兩端施加一定的預(yù)應(yīng)力對(duì)壓電陶瓷工作的穩(wěn)定性起到比較好的作用，從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種噴碼機(jī)用液滴發(fā)生器，它包括有墨水管、螺罩、腔體、壓電陶瓷、金屬柱體和引線，所述墨水管與腔體上設(shè)置的墨入口相連，在腔體下端設(shè)置有墨出口，其壓電陶瓷和金屬柱體設(shè)置在腔體中，所述螺罩經(jīng)腔體上端的螺母或螺釘旋裝并固定在腔體上，其螺罩的下端抵壓在金屬柱體上，所述壓電陶瓷設(shè)置為環(huán)形套裝在金屬柱體上，引線設(shè)置在壓電陶瓷的上端面和下端面上，通過螺母或螺釘將壓電陶瓷及引線與金屬柱體緊固連接。
所述環(huán)形套裝在金屬柱體上的壓電陶瓷是2個(gè)、4個(gè)或6個(gè)。
本發(fā)明的噴碼機(jī)用液滴發(fā)生器有益效果是它通過壓電陶瓷，螺母或螺釘連接方式，使其結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，通過壓電換能器的計(jì)算分析以及試驗(yàn)檢驗(yàn)，在同樣激勵(lì)電壓的情況下所產(chǎn)生的激勵(lì)大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)中所示結(jié)構(gòu)方式所產(chǎn)生的激勵(lì)大小，這樣采用較小的激勵(lì)電壓就可以得到液滴發(fā)生器產(chǎn)生液滴所需要的擾動(dòng)，從而減少發(fā)熱，增加性能穩(wěn)定性，使墨可以在較大粘度變化范圍內(nèi)穩(wěn)定工作；另外采用這種結(jié)構(gòu)方式負(fù)載大小可以自由調(diào)節(jié)，從而減少引線或者焊接等方法導(dǎo)致的負(fù)載變化對(duì)性能的干擾，增加了性能穩(wěn)定性；壓電陶瓷采用并聯(lián)方式取代原來的較長的單一柱體方式，可以得到更大的激勵(lì)，從而降低發(fā)熱量，對(duì)于壓電陶瓷而言其單個(gè)外形尺寸越短，其參數(shù)的穩(wěn)定性越好，從而提高了整個(gè)裝置的穩(wěn)定性；并且可以通過調(diào)整和改變上端螺釘螺帽的長度及預(yù)應(yīng)力的大小來控制金屬柱體激勵(lì)參數(shù)，可使得參數(shù)控制更加精確。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的外形示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的分體示意圖。
圖4是本發(fā)明中腔體和螺罩的結(jié)構(gòu)示意剖視圖。
圖中，1墨水管入口、2墨水管、3引線、4壓電陶瓷、5焊接或貼接處、6螺罩、 7金屬柱體、8腔體、9墨入口、 10墨出口、 11墨出口組件、 12固定架、13螺母或螺釘。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
如圖3至圖4所示，本發(fā)明涉及的噴碼機(jī)用液滴發(fā)生器，它包括有設(shè)置有墨水管入口1的墨水管2、螺罩6、腔體8、壓電陶瓷4、金屬柱體7和引線3，所述墨水管2與腔體8上設(shè)置的墨入口9相連，在腔體8下端設(shè)置有墨出口10和墨出口組件11，其壓電陶瓷4和金屬柱體7設(shè)置在腔體8中，所述螺罩6經(jīng)腔體8上端的螺母或螺釘13旋裝并固定在腔體8上，其螺罩6的下端抵壓在金屬柱體7上，所述壓電陶瓷4設(shè)置為環(huán)形套裝在金屬柱體7上，引線3設(shè)置在壓電陶瓷4的上端面和下端面上，通過螺母或螺釘13將壓電陶瓷4及引線3與金屬柱體7緊固連接。
所述環(huán)形套裝在金屬柱體7上的壓電陶瓷4可以是2個(gè)、4個(gè)或6個(gè)。
本發(fā)明的實(shí)施例中，在腔體8的下部還設(shè)置有固定架12。
本發(fā)明噴碼機(jī)用液滴發(fā)生器中的壓電陶瓷4采用兩片或者四片環(huán)狀壓電陶瓷4并聯(lián)，用螺釘或螺母13壓緊在金屬柱體7的上端，通過試驗(yàn)證明，在同樣激勵(lì)電壓的情況下所產(chǎn)生的激勵(lì)大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)中圖1所示的結(jié)構(gòu)方式，這樣可以采用較小的激勵(lì)電壓就可以得到液滴發(fā)生器產(chǎn)生液滴所需要的擾動(dòng)，從而減少發(fā)熱，增加性能穩(wěn)定性，可以在較大粘度變化范圍內(nèi)穩(wěn)定工作；另外采用這種結(jié)構(gòu)方式負(fù)載大小可以自由調(diào)節(jié)，從而減少引線或者焊接等方法導(dǎo)致的負(fù)載變化對(duì)性能的干擾，增加了性能穩(wěn)定性。
通過本發(fā)明的技術(shù)方案，噴碼機(jī)用液滴發(fā)生器無論是性能上，還是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性上都有了很大的提高，并且可以通過參數(shù)控制、預(yù)應(yīng)力微調(diào)，可以更精確地控制液滴發(fā)生器的參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種噴碼機(jī)用液滴發(fā)生器，它包括有墨水管、螺罩、腔體、壓電陶瓷、金屬柱體和引線，所述墨水管與腔體上設(shè)置的墨入口相連，在腔體下端設(shè)置有墨出口，其壓電陶瓷和金屬柱體設(shè)置在腔體中，所述螺罩經(jīng)腔體上端的螺母或螺釘旋裝并固定在腔體上，其螺罩的下端抵壓在金屬柱體上，其特征在于所述壓電陶瓷設(shè)置為環(huán)形套裝在金屬柱體上，引線設(shè)置在壓電陶瓷的上端面和下端面上，通過螺母或螺釘將壓電陶瓷及引線與金屬柱體緊固連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴碼機(jī)用液滴發(fā)生器，其特征在于所述環(huán)形套裝在金屬柱體上的壓電陶瓷是2個(gè)、4個(gè)或6個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及噴碼機(jī)用液滴發(fā)生器，它包括有墨水管、螺罩、腔體、壓電陶瓷、金屬柱體和引線，所述墨水管與腔體上設(shè)置的墨入口相連，在腔體下端設(shè)置有墨出口，其壓電陶瓷和金屬柱體設(shè)置在腔體中，所述螺罩經(jīng)腔體上端的螺母或螺釘旋裝并固定在腔體上，其螺罩的下端抵壓在金屬柱體上，所述壓電陶瓷設(shè)置為環(huán)形套裝在金屬柱體上，引線設(shè)置在壓電陶瓷的上端面和下端面上，通過螺母或螺釘將壓電陶瓷及引線與金屬柱體緊固連接，經(jīng)試驗(yàn)證明，本技術(shù)方案在同樣激勵(lì)電壓的情況下所產(chǎn)生的激勵(lì)大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)中所產(chǎn)生的激勵(lì)大小，較小的激勵(lì)電壓就可以得到產(chǎn)生液滴所需要的擾動(dòng)，從而減少發(fā)熱，增加性能穩(wěn)定性，使墨可以在較大粘度變化范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。
文檔編號(hào)B41J2/135GK101092079SQ20061008
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者劉守道, 張秀傳 申請(qǐng)人:張秀傳