[发明专利]一种用于收缩扩张式玻璃微喷管的成型加工装置

说明书

本发明公开了一种用于收缩扩张式玻璃微喷管的成型加工装置，属于微加工、微制造领域。该装置包括机身部分、夹持部分、加热部分、挤压头进给部分和尾部托架部分。该装置能够在一定的旋转速度下，通过加热、挤压等方式将均匀直径的微玻璃管加工成具有收缩扩张的微喷管形状。具体地，本发明通过电阻加热丝将玻璃管加热，然后挤压加热的玻璃管特定部位，使其特定部位外径变小，从而生产出先收缩后扩张的微玻璃管。本发明能够解决现有技术中玻璃拉制过程中出现的纤维化问题，实现玻璃微喷管收缩部位尺寸的精准控制。

技术领域

本发明是一种用于收缩扩张式玻璃微喷管的成型加工装置，属于微加工、微制造领域。

背景技术

在MEMS所涉及到的微能源动力系统、微推进系统、微流体系统、微型传感器、微型执行器中常常会使用微型喷管。如在微小型卫星的控制系统中，利用数字阵列式的微型喷管构成的微推进器可对卫星进行精确定位、轨道控制以及姿态调整。微型喷管作为上述系统的关键组件，由于微喷管的特征尺寸要小的多，对其加工精度要求高。微喷管一般采用玻璃制作，其形状通常为收缩扩张式拉瓦尔结构。目前，这一系列的工作如加热位置、时间和拉伸速度等一系列影响玻璃制作的参数，无法做到精确监控和实施，这个过程由于加热区域远大于理想加热区域，直接导致最终拉制出的成型玻璃管存在严重的纤维化问题。为了解决拉伸过程的纤维化问题，本发明提出一种用于收缩扩张式玻璃微喷管的成型加工装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于收缩扩张式微喷管成型加工装置，解决现有技术中玻璃拉制过程中出现的纤维化问题，实现玻璃微喷管收缩部位尺寸的精准控制。该装置能够在一定的旋转速度下，通过加热、挤压等方式将均匀直径的微玻璃管加工成具有收缩扩张的微喷管形状。具体地，本发明通过电阻加热丝将玻璃管加热，然后挤压加热的玻璃管特定部位，使其特定部位外径变小，从而生产出先收缩后扩张的微玻璃管。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种用于收缩扩张式玻璃微喷管成型加工装置，包括机身部分、夹持部分、加热部分、挤压头进给部分和尾部托架部分。

所述的机身部分包括主轴孔、机身导轨和丝杠。主轴穿过主轴孔，主轴的外端与夹持部分相连接。丝杠位于机身的两侧，分别与加热部分和挤压头进给部分相连接。丝杠的中间位置安装有机身导轨。

所述的夹持部分包括锁紧套和三夹爪。锁紧套通过旋转运动来控制三夹爪的开闭合。三夹爪上涂有橡胶保护层。

所述的挤压头进给部分包括挤压头纵向进给机构、挤压头夹紧机构、挤压头、挤压头横向进给机构和挤压头整体横向进给机构。挤压头整体横向进给机构通过丝杠与机身部分相连，通过转轮控制挤压头进给部分沿机身部分的横向运动。挤压头纵向进给机构通过滑轨与挤压头横向进给机构相连接，通过旋转纵向轮控制挤压头纵向进给机构沿纵向的运动。挤压头横向进给机构通过滑块与挤压头夹紧机构相连接，通过横向转轮调节挤压头整体横向进给机构横向运动。挤压头夹紧机构通过夹紧块将挤压头固定。最终，实现挤压头与玻璃管的对中和纵向推挤功能。

所述的加热部分包括微加热线圈、微线圈横向进给机构、微线圈纵向进给机构和微线圈整体横向进给机构。微加热线圈安装在微线圈横向进给机构上，微线圈横向进给机构通过微线圈纵向进给机构与微线圈整体横向进给机构相连接；加热部分的结构与挤压头进给部分相类似，微加热线圈位于加热部分的顶部。

所述尾部托架部分包括尾部托板、连接轴、尾部锁紧开关和旋轮。尾部托板呈V形结构，尾部托板通过连接轴与转轮相连，通过尾部锁紧开关禁止连接轴旋转。尾部锁紧开关的作用是在玻璃管的旋转加热时，对玻璃管一端提供支持力，防止玻璃加热软化后，玻璃管的旋转轴线下垂。

本发明提供一种收缩扩张式玻璃微喷管的制造装置工作原理如下，