点胶可以将胶液以一定方式分配到工件表面,从而实现对电子元器件的粘接、包封、固定等功能。随着3C(计算机(Computer)、通信(Communication)、消费类电子(Consumer Electron-ics)产品的快速发展,电子制造过程中涉及到点胶的工艺越来越多,对点胶技术要求也越来越高。非接触式喷射点胶可以在极小的缝隙内点胶,且不与工件接触,无需Z轴运动,具有点胶精度高、速度快、一致性好等优点,在精密电子工业领域有着不可替代的作用。目前高精度的压电喷射点胶阀技术由德、美等国掌握且已实现商业化,而我国相关技术方面起步较晚,没有掌握核心技术,尚未形成产品。国外压电喷射点胶阀的价格昂贵,采购周期长,严格的技术保密措施导致维护和使用成本居高不下,以上种种给国内众多用户带来了极大的不便。为此,研制具有我国自主知识产权的压电喷射点胶阀具有重要意义。本文主要对压电驱动非接触喷射点胶阀(下文简称压电喷射点胶阀)的设计理论和实验进行研究分析。主要工作内容如下:1、压电喷射点胶阀在点胶工艺中的应用介绍结合点胶工艺重点介绍了压电喷射点胶阀在国内外的发展状态;介绍压电喷射点胶阀在点胶工艺中的应用;分析了压电喷射点胶阀在喷射点胶行业中的应用特点。2、建立压电喷射点胶阀在喷射过程中液滴形成的模型点胶工艺中所使用的胶液一般具有较高的粘度,为了能使指定体积的胶液顺利通过喷射阀实现喷射,要求压电喷射点胶阀在喷射胶液时喷嘴腔内瞬间压力足够大,为此建立压电喷射点胶阀喷射过程中喷嘴腔内压力变化数学模型,分别总结目前压电喷射点胶阀喷射胶液时喷嘴腔内压力变化孔口流方法和牛顿定律积分两种模型,提出一种相似极限法数学模型对压电喷射点胶阀喷射腔内压力进行计算,简化压电喷射点胶阀喷射过程中喷嘴腔内压力变化计算方法并得到压电喷射点胶阀喷射瞬间喷嘴腔内压力与撞针直径、喷嘴锥角角度、撞针撞击速度、供胶压力成正相关,通过对喷射过程进行分析,得到撞针在抬起是压电喷射点胶阀气泡产生的原因,为压电喷射阀控制胶液的喷射速度、喷射体积提供理论依据。3、压电喷射点胶阀的流体动力学分析及仿真理论通过搭建喷射过程中撞针撞击喷嘴模型利用FLUENT进行仿真,得到在撞击过程中撞针和喷嘴之间的胶液压力与撞针直径、喷嘴锥角角度、撞击速度成正相关,与提出的相似极限法数学模型一致;通过FLUENT软件仿真得到压电喷射点胶阀喷射一个周期内喷嘴腔内压力变化,得到撞针在抬起过程中喷嘴腔内产生负压,当喷嘴腔内负压足够大时空气通过喷嘴孔流入喷嘴腔内使压电喷射阀在喷射过程中产生气泡;通过利用“Cambridge Trimaster”模型分析压电喷射阀喷射胶液瞬间喷嘴处胶液的拉丝状态,得到压电喷射点胶阀喷射胶液瞬间胶液拉丝断裂处越细越容易产生卫星滴。4、压电喷射点胶阀的设计与动力学分析介绍了压电喷射点胶阀的工作原理并对其主要结构进行分析,首先分析杠杆放大位移结构,并对杠杆设计结构的合理性进行校验,利用喷嘴位置调节实现杠杆产生磨损后杠杆刀撑间位移变化的自适应;通过对撞针稳定性的分析来避免撞针在工作过程中失稳状态的出现,最后对压电喷射点胶阀的撞针运动状态进行分析,得到压电叠堆通过杠杆放大后的位移与响应关系。5、压电喷射点胶阀运动平台设计对压电喷射点胶阀的运动平台中的伺服电机的工作原理和驱动方式,以及运动控制卡的工作原理,视觉系统中的相机、镜头工作原理进行介绍,最后搭建带视觉系统的压电喷射点胶运动平台。6、压电喷射点胶阀实验与测试分析通过实验得到压电喷射点胶阀喷射力量与撞针运动速度、撞针直径,喷嘴锥角角度呈正相关可以实现压电喷射点胶阀喷射胶液速度与喷射体积的控制与所建立的数学模型一致,选用撞针半径1.6mm、喷嘴锥度90°、喷嘴孔直径0.1mm喷嘴的压电喷射点胶阀实现粘度58000cps的工业胶液的喷射,喷射体积为0.71u L。