一種集拉制和鍛制于一體的微納噴嘴拉鍛儀裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種集拉制和鍛制于一體的微納噴嘴拉鍛儀裝置及方法，包括底座和背板，在所述背板上設有微針夾持機構、加熱絲夾持機構和拉鍛針運動機構，其中：所述微針夾持機構設置在背板上部，用于夾持玻璃管一端；所述加熱絲夾持機構設置在背板中部，用于對玻璃管進行加熱；所述拉鍛針運動機構設置在背板下部，用于夾持玻璃管另一端，并帶動玻璃管運動進而實現拉制過程；與現有技術相比，本發明專利技術具有拉制與鍛制一體、結構簡單、安裝方便、使用容易等特點，提高了微納噴嘴拉鍛過程中的可靠性、準確性，解決了傳統拉制過程中微納噴嘴口徑不易控制、形變不一、費時費力、產品合格率不高等問題，適合實驗室與工廠制作大批量玻璃微納噴嘴。

Device and method for drawing and forging micro nano nozzle with drawing and forging in one body

The invention discloses a micro nozzle pull forging instrument device and method for drawing and forging in one set, which comprises a base and a back plate, a micro needle clamping mechanism, a heating wire clamping mechanism and pull needle forging movement mechanism, in the back of the micro needle clamping mechanism is arranged in the back plate for holding one end of the tube; the heating wire clamping mechanism is arranged on the back of central, is used for heating the glass tube; the pulling needle motion mechanism is arranged on the back lower part for clamping the glass tube and the other end, driven by the glass tube movement so as to realize the drawing process; compared with the existing technology, the invention has the characteristics of drawing and forged one, simple structure, convenient installation, easy to use, improve the reliability and accuracy of micro nozzle pull forging process, solve the traditional drawing process in micro nano nozzle caliber The utility model has the advantages of easy control, different deformation, time-consuming and laborious work, low product qualification rate, etc., and is suitable for producing large glass micro nano nozzles in laboratories and factories.

【技術實現步驟摘要】
一種集拉制和鍛制于一體的微納噴嘴拉鍛儀裝置及方法
本專利技術涉及一種集拉制和鍛制于一體的微納噴嘴拉鍛儀裝置及方法，屬于玻璃微納噴嘴制作領域。
技術介紹
3D打印技術催生了噴頭的更高需求，對于打印機的打印范疇是一個很大的鉗制。擁有更細噴嘴的3D打印機無疑會發揮更大作用，如MEMS制作、基因工程、組織培養、芯片打印、顯示屏打印等領域。因此研發更細的微納噴嘴有助于擴大3D打印機噴頭的應用領域，可以推動中國的制造業發展，迎合“中國智能制造2025”。目前，常見的微納噴嘴制作裝置有水平式和垂直式拉針儀、鍛針儀，拉針儀有水平的、垂直的，一般依靠氣動力、電磁力、重力等將加熱的玻璃管道從中間拉開；鍛針儀鍛制過程是將玻璃管道或者經過拉制的微噴嘴出口處加熱，溫度的升高使得玻璃融化粘度降低表面張力作用使得端口形變收縮，形成所需要的端口形狀。在被應用于打印機微納噴嘴時具有快速收縮液體、得到微小液滴的作用，特別是一種測試溶液可行性的裝置，檢驗溶液是否合格可用具有重要應用價值；應用于基因工程、芯片點樣時，需要微米甚至納米量級的微納噴嘴來操作；作為細胞微鉗時需要特備鍛制的端口微納噴嘴，將拉制出的微納噴嘴進行鍛制操作可以有效提高微納噴嘴在拉制過程中殘余應力，改善性能。所以需要制作一種均一性良好，品質可靠性高的微納噴嘴，這不僅關乎到微噴納嘴領域，更是有助于其他領域的發展，對于智能制造具有推動作用。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是：提供一種集拉制和鍛制于一體的微納噴嘴拉鍛儀裝置及方法，以解決目前手工拉制效率低、形狀單一、精度不高的問題，能夠獲得精確尺寸的微納噴嘴，以克服現有技術的不足。本專利技術的技術方案是：一種微納噴嘴拉鍛儀裝置，包括底座和背板，在所述背板上設有微針夾持機構、加熱絲夾持機構和拉鍛針運動機構，其中：所述微針夾持機構設置在背板上部，用于夾持玻璃管一端；所述加熱絲夾持機構設置在背板中部，用于對玻璃管進行加熱；所述拉鍛針運動機構設置在背板下部，用于夾持玻璃管另一端，并帶動玻璃管運動進而實現拉制過程。所述拉鍛針運動機構包括夾持部、滑動部和驅動裝置，其中，所述夾持部用于夾持玻璃管，且夾持部設置在滑動部上，跟隨滑動部一起移動，所述驅動裝置用于驅動滑動部移動。所述夾持部包括夾持旋鈕、支撐塊和滑臺，支撐塊設置在滑臺上，夾持旋鈕設置在支撐塊上，當夾持旋鈕向滑臺移動時，可將置于支撐塊與滑臺間的玻璃管夾持住。所述滑動部包括滑軌、連桿軸承、圓柱連桿和滑臺，其中，滑軌設置在背板上，且在滑軌上設置有用于支撐圓柱連桿的連桿軸承，圓柱連桿一端與滑臺連接，圓柱連桿另一端與驅動裝置連接，滑臺設置在滑軌上。所述驅動裝置包括一端與滑動部連接的聯動連接器、電機和絲杠，其中，所述聯動連接器的另一端與絲杠上的螺母連接，絲杠上的絲桿與電機的輸出軸連接，所述電機通過電機固定板連接在背板上，當電機輸出軸轉動帶動絲杠上的絲杠轉動時，絲杠上的螺母帶動聯動連接器上下移動，進而實現滑動部的上下移動。所述驅動裝置還包括螺旋測微器，螺旋測微器包括旋鈕、標尺、測微器軸承、移動軸、滾珠和固定蓋，其中，所述旋鈕通過螺紋套接在標尺外，并可繞標尺旋轉，標尺固定在固定蓋上，固定蓋通過支架剛性連接在電機固定板上，在旋鈕內腔剛性連接有一移動軸，在移動軸與標尺間設置有測微器軸承，沿移動軸軸向方向上設置有用于放置滾珠的外凹槽，在所述電機的輸出軸內腔壁面上沿其軸向方向上設有安放滾珠的內凹槽，所述移動軸通過滾珠連接在電機的輸出軸的內腔中；當電機停止運轉時，旋轉旋鈕可帶動移動軸的上下移動和轉動，移動軸可通過滾珠帶動電機的輸出軸轉動，進而可實現滑動部的上下移動；當電機運轉時，電機的輸出軸轉動會帶動移動軸的轉動和上下移動，并可將其行程通過標尺顯示出來。在所述背板上設有用于限制滑動部上下行程的上行程限位開關和下行程限位開關，其通過控制器分別與電機的控制端連接，當聯動連接器行程觸及上行程限位開關或下行程限位開關時，控制器將切斷電機電源，有效保護裝置。所述微針夾持機構包括調節旋鈕、支撐板和夾持板，支撐板設置在夾持板上，調節旋鈕設置在支撐板上，當調節旋鈕向夾持板移動時，可將置于支撐板與夾持板間的玻璃管夾持住。所述加熱絲夾持機構包括加熱凹槽和加熱底座，其中加熱凹槽設置在加熱底座上。所述加熱凹槽的形狀為圓形、三角形、矩形或棱形。本專利技術的有益效果是：與現有技術相比，本專利技術具有拉制與鍛制一體、結構簡單、安裝方便、使用容易等特點，提高了微納噴嘴拉鍛過程中的可靠性、準確性，解決了傳統拉制過程中微納噴嘴口徑不易控制、形變不一、費時費力、產品合格率不高等問題，適合實驗室與工廠制作大批量玻璃微納噴嘴。附圖說明圖1為本專利技術的微納噴嘴拉鍛儀主視結構示意圖；圖2為本專利技術的微納噴嘴拉鍛儀左視圖；圖3為本專利技術的微納噴嘴拉鍛儀右視圖；圖4為本專利技術的微納噴嘴拉鍛儀俯視圖；圖5為本專利技術的微納噴嘴拉鍛儀后視圖；圖6為本專利技術中微針夾持機構的結構示意圖；圖7為本專利技術中拉鍛針運動機構上夾持部的結構示意圖;圖8為本專利技術中螺旋測微器的結構示意圖；圖9為本專利技術中螺旋測微器與電機連接結構的示意圖；圖10為本專利技術中電機的輸出軸上端內腔與移動軸連接部的結構示意圖；圖11為本專利技術中螺旋測微器移動軸與滾珠的連接結構示意圖；圖12為圖10的俯視圖；附圖標記說明：1-底座，2-下行程限位開關，3-側壁，4-背板，5-上行程限位開關，6-夾持旋鈕，7-支撐塊，8-加熱底座，9-調節旋鈕，10-支撐板，11-夾持板，12-加熱凹槽，13-圓柱連桿，14-固定蓋，15-支架，16-電機，17-滑臺，18-旋鈕，19-電機固定板，20-聯動連接器，21-絲杠，22-氣流入口，23-V型槽，24-連桿軸承，25-滑軌，26-標尺，27-輸出軸，28-測微器軸承，29-滾珠，30-移動軸，31-外凹槽，32-內凹槽。具體實施方式下面結合附圖及具體的實施例對專利技術進行進一步介紹：參考圖1至圖12，本專利技術一種微納噴嘴拉鍛儀裝置，包括底座1、側壁3和背板4，在所述背板4上設有微針夾持機構、加熱絲夾持機構和拉鍛針運動機構，其中：所述微針夾持機構設置在背板4上部，用于夾持玻璃管一端；所述加熱絲夾持機構設置在背板4中部，用于對玻璃管進行加熱；所述拉鍛針運動機構設置在背板4下部，用于夾持玻璃管另一端，并帶動玻璃管運動進而實現拉制過程。具體地，所述拉鍛針運動機構包括夾持部、滑動部和驅動裝置，其中，所述夾持部用于夾持玻璃管，且夾持部設置在滑動部上，跟隨滑動部一起移動，所述驅動裝置用于驅動滑動部移動。具體地，所述夾持部包括夾持旋鈕6、支撐塊7和滑臺17，支撐塊7設置在滑臺17上，夾持旋鈕6設置在支撐塊7上，當夾持旋鈕6向滑臺17移動時，可將置于支撐塊7與滑臺17間的玻璃管夾持住。具體地，所述滑動部包括滑軌25、連桿軸承24、圓柱連桿13和滑臺17，其中，滑軌25設置在背板4上，且在滑軌25上設置有用于支撐圓柱連桿13的連桿軸承24，圓柱連桿13一端與滑臺17連接，圓柱連桿13另一端與驅動裝置連接，滑臺17設置在滑軌25上。具體地，所述驅動裝置包括一端與滑動部連接的聯動連接器20、電機16和絲杠21，其中，所述聯動連接器20的另一端與絲杠21上的螺母連接，絲杠21上的絲桿與電機16的輸出軸27連接，所述電機本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微納噴嘴拉鍛儀裝置，包括底座(1)和背板(4)，其特征在于：在所述背板(4)上設有微針夾持機構、加熱絲夾持機構和拉鍛針運動機構，其中：所述微針夾持機構設置在背板(4)上部，用于夾持玻璃管一端；所述加熱絲夾持機構設置在背板(4)中部，用于對玻璃管進行加熱；所述拉鍛針運動機構設置在背板(4)下部，用于夾持玻璃管另一端，并帶動玻璃管運動進而實現拉制過程。

【技術特征摘要】
1.一種微納噴嘴拉鍛儀裝置，包括底座(1)和背板(4)，其特征在于：在所述背板(4)上設有微針夾持機構、加熱絲夾持機構和拉鍛針運動機構，其中：所述微針夾持機構設置在背板(4)上部，用于夾持玻璃管一端；所述加熱絲夾持機構設置在背板(4)中部，用于對玻璃管進行加熱；所述拉鍛針運動機構設置在背板(4)下部，用于夾持玻璃管另一端，并帶動玻璃管運動進而實現拉制過程。2.根據權利要求1所述的微納噴嘴拉鍛儀裝置，其特征在于：所述拉鍛針運動機構包括夾持部、滑動部和驅動裝置，其中，所述夾持部用于夾持玻璃管，且夾持部設置在滑動部上，跟隨滑動部一起移動，所述驅動裝置用于驅動滑動部移動。3.根據權利要求2所述的微納噴嘴拉鍛儀裝置，其特征在于：所述夾持部包括夾持旋鈕(6)、支撐塊(7)和滑臺(17)，支撐塊(7)設置在滑臺(17)上，夾持旋鈕(6)設置在支撐塊(7)上，當夾持旋鈕(6)向滑臺(17)移動時，可將置于支撐塊(7)與滑臺(17)間的玻璃管夾持住。4.根據權利要求2所述的微納噴嘴拉鍛儀裝置，其特征在于：所述滑動部包括滑軌(25)、連桿軸承(24)、圓柱連桿(13)和滑臺(17)，其中，滑軌(25)設置在背板(4)上，且在滑軌(25)上設置有用于支撐圓柱連桿(13)的連桿軸承(24)，圓柱連桿(13)一端與滑臺(17)連接，圓柱連桿(13)另一端與驅動裝置連接，滑臺(17)設置在滑軌(25)上。5.根據權利要求2所述的微納噴嘴拉鍛儀裝置，其特征在于：所述驅動裝置包括一端與滑動部連接的聯動連接器(20)、電機(16)和絲杠(21)，其中，所述聯動連接器(20)的另一端與絲杠(21)上的螺母連接，絲杠(21)上的絲桿與電機(16)的輸出軸(27)連接，所述電機(16)通過電機(16)固定板(19)連接在背板(4)上，當電機(16)輸出軸(27)轉動帶動絲杠(21)上的絲杠(21)轉動時，絲杠(21)上的螺母帶動聯動連接器(20)上下移動，進而實現滑動部的上下移動。6.根據權利要求5所述的微納噴嘴拉鍛儀裝置，其特征在于：所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李淵，楊曉宏，
申請(專利權)人：貴州大學，
類型：發明
國別省市：貴州,52