CN102941183A - 含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀，包括胶液腔体(16)、喷嘴(18)和喷射针头(13)，所述的胶液腔体(16)、喷嘴(18)和喷射针头(13)安装在支架(1)的一端，柔性放大臂(3)的一端安装在所述的支架(1)的另一端，所述的柔性放大臂(3)的另一端与所述的喷射针头(13)传动连接，在所述的支架(1)上设有支撑横板(9)，所述的支撑横板(9)上设有调节螺杆(8)，在所述的喷射针头(13)与所述的调节螺杆(8)之间设有压缩弹簧(11)，在所述的柔性放大臂(3)上安装有衔铁(12)，在所述的支架(1)上安装有作用于所述的衔铁(12)的电磁铁。本发明是一种快速响应、结构简单、可喷射胶液粘度大、喷射速度及喷胶量可调的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀。

Description

含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀

技术领域

本发明涉及一种点胶装置，特别是涉及一种含有柔性放大臂的电磁驱动点胶阀。

背景技术

目前，应用于微电子及光电子封装的点胶设备已很普遍，根据使用状况可以把点胶分为接触式点胶和非接触式点胶。一般的非接触式点胶设备通过一定方式推动喷射针头上下运动，实现挤压胶液的喷射过程。喷射点胶阀可喷射胶液的粘度高低和喷射针头向下运动的速度有直接关系。一定条件下，喷射针头往下运动速度越快可以喷射更大粘度的胶液。目前的胶液喷射技术由于受驱动力和喷射针头行程的限制难以使喷射针头获得大的速度，从而难以实现大粘度胶液的喷射。另外，与此相关的一些电磁驱动方案由于结构限制，要求很高的装配精度，因此制造工艺复杂且响应频率不高，线圈发热严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种快速响应、结构简单、可喷射胶液粘度大、喷射速度及喷胶量可调的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀。

为了解决上述技术问题，本发明提供的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀，包括胶液腔体、喷嘴和喷射针头，所述的胶液腔体、喷嘴和喷射针头安装在支架的一端，柔性放大臂的一端安装在所述的支架的另一端，所述的柔性放大臂的另一端与所述的喷射针头传动连接，在所述的支架上设有支撑横板，所述的支撑横板上设有调节螺杆，在所述的喷射针头与所述的调节螺杆之间设有压缩弹簧，在所述的柔性放大臂上安装有衔铁，在所述的支架上安装有作用于所述的衔铁的电磁铁。

所述的电磁铁与所述的支架之间设有气隙调节垫片。

所述的电磁铁由E型电磁铁芯和电磁线圈组成。

所述的柔性放大臂与所述的喷射针头的连接部分为光滑球面。

所述的支撑横板与所述的支架之间设有垫片。

所述的喷射针头与所述的喷嘴配合处为球面，所述的喷嘴与所述的喷射针头的球面接触部分处为锥面。

所述的喷嘴的出口为毛细孔。

所述的柔性放大臂的铰链为圆弧形单轴柔性铰链。

采用上述技术方案的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀，柔性放大臂一端固定在支架上，通过柔性放大臂放大电磁铁芯与衔铁之间的气隙，使喷射针头获得较大的位移。电磁铁芯为E型电磁铁，它提供大电磁吸力的同时能实现快速响应，此外开放式结构有利于电磁线圈的散热。胶液通道部分通过O型密封圈进行密封，导向套为喷射针头导向的同时压紧上端O型密封圈，压紧螺母压紧喷嘴的同时压紧下端O型密封圈。调节螺杆作为所述压缩弹簧的导杆与支撑横板之间通过螺纹连接，通过调节所述调节螺杆旋入支撑横板的深度改变压缩弹簧的预压缩量，从而调节压缩弹簧作用在所述喷射针头上的力。

本发明的工作过程简述如下：通过气隙调节垫片的厚度调节电磁铁与衔铁之间的气隙长度；旋转调节螺杆，调节压缩弹簧的预压缩量；对胶液腔体的进胶口施加恒定的气压，气压推动胶液充满胶液通道；点胶阀不通电时，喷射针头与喷嘴密闭接触，胶液不能从喷嘴流出。接通电磁铁线圈电源，线圈通电后产生的磁场使铁心与衔铁相吸，在电磁吸力的作用下，衔铁带动柔性放大臂、喷射针头向上运动压缩弹簧，至最大行程时，线圈断电，磁场消失并维持一段时间以便进胶口的胶液补充；然后，喷射针头在柔性放大臂、弹簧力的作用下迅速向下运动，喷射针头的迅速向下运动挤压喷射针头与喷嘴之间的胶液，胶液在喷射针头的高速推动下迅速从喷嘴的喷孔处喷出，形成一个微小胶滴，从而完成一次喷胶过程；接下来线圈继续通电，喷射阀重复上述动作。

含柔性放大臂的电磁驱动方式响应频率高；结构简单，利于线圈散热；实现喷射针头的大行程的同时能提供大的驱动力，因此可以使喷射针头获得大的运动速度，实现大粘度胶液的喷射。与此同时，通过改变喷嘴的结构形式可以实现含柔性放大臂电磁驱动接触式点胶。

本发明的有益效果是，采用柔性放大臂使得提喷射针头大行程的同时获得较大的驱动力，从而可喷射胶液粘度更大；采用E型电磁铁可实现喷射阀快速动作和关断；结构简单，装配方便，同时开放式结构利于电磁线圈的散热。综上所述，本发明结构简单，装配方便，散热性能好，响应快，可喷射胶液粘度大。

综上所述，本发明是一种快速响应、结构简单、可喷射胶液粘度大、喷射速度及喷胶量可调的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀。

附图说明

图1为本发明点胶阀的结构轴测图。

图2为本发明第一个实施例的结构全剖主视图。

图3为本发明第一个实施例的结构半剖右视图。

图4为本发明第二个实施例的结构全剖主视图。

图5为本发明第二个实施例的接触式点胶阀局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

参见图1、图2和图3，支架1与其他各个部分连接，作为其他几个部分的支撑；电磁铁由E型电磁铁芯7和电磁线圈5组成，电磁铁芯7和气隙调节垫片22通过第一螺钉6固定在支架1上，通过改变气隙调节垫片22的厚度可以调节电磁铁芯7与衔铁12之间的气隙25的长度，最终调节喷射针头13的行程；衔铁12与柔性放大臂3之间通过第二螺钉4刚性连接；柔性放大臂3的一端通过螺栓2和螺母23固定在支架1的一端，柔性放大臂3的另一端与喷射针头13传动连接，连接部分为光滑球面；支撑横板9和垫片10通过第三螺钉26固定在支架1上，在喷射针头13与调节螺杆8之间设有压缩弹簧11，调节螺杆8作为压缩弹簧11的导杆与支撑横板9之间通过螺纹连接，通过调节调节螺杆8旋入支撑横板9的螺纹深度调节压缩弹簧11的压缩量，从而控制喷射针头13从上往下运动的驱动力，压缩弹簧11为两端磨平圆柱压缩弹簧；胶液通道部分包括喷射针头13、导向套14、第一O型密封圈15、第二O型密封圈17、胶液腔体16、喷嘴18以及压紧螺母19，胶液腔体16通过第四螺钉21安装在支架1上，喷射针头13穿过第五O型密封圈15安装在胶液腔体16内，导向套14为喷射针头13的上下往复运动导向，同时导向套14压紧第一O型密封圈15密封胶液腔体16的上部，导向套14通过第五螺钉20固定在胶液腔体16上，喷嘴18安装在胶液腔体16内部，通过压紧螺母19压紧，压紧螺母19与胶液腔体16之间通过螺纹连接，第二O型密封圈17密封胶液腔体16的下部分；喷射针头13与喷嘴18配合处设计为球面，喷嘴18与喷射针头13球面接触部分处为锥面，喷嘴18底部设有喷孔。

参见图1、图2和图3，其工作原理是：根据需要的喷射行程，通过改变气隙调节垫片22的厚度调节电磁铁芯7与衔铁12之间的气隙25的长度；根据需要的驱动力，通过旋转调节螺杆8，调节压缩弹簧11的预压缩量，根据预压缩量、行程和弹簧的刚度可确定压缩弹簧11的驱动力；给胶液腔体16的进胶口24施加恒定的气压，气压推动胶液充满胶液通道，点胶阀不通电时，喷射针头13与喷嘴18密闭接触，胶液不能从喷孔处流出。电磁线圈5通电后在电磁铁芯7和衔铁12之间产生一定强度的磁场，由于磁场的作用电磁铁芯7对衔铁12产生电磁吸力，由于衔铁12与柔性放大臂3之间刚性连接，电磁吸力带动衔铁12、柔性放大臂3以及喷射针头13克服压缩弹簧11的压力向上运动；至最大行程时，电磁线圈5断电，磁场消失并维持一段时间，胶液腔体16在气压的作用下通过进胶口24补充胶液；磁场作用力消失后，喷射针头13在柔性放大臂3、压缩弹簧11的共同反力作用下迅速向下运动，喷射针头13的迅速向下运动挤压喷射针头13的球头与喷嘴18的锥面之间的胶液，在喷射针头13的高速推动胶液下迅速从喷嘴18的喷孔内喷出，形成一个微小胶滴，从而完成一次喷胶过程；接下来线圈继续通电，喷射阀重复上述动作。

本实施例的柔性放大臂的铰链为圆弧形单轴柔性铰链，柔性放大臂3的一端固定在支架1上，通过柔性放大臂放大电磁铁芯7与衔铁12之间的气隙25，使喷射针头13得到较大的位移。

本实施例的电磁铁芯7为E型电磁铁，它提供大电磁吸力的同时能实现快速响应，此外开放式结构有利于电磁线圈5的散热。

本实施例胶液通道部分通过第一O型密封圈15和第二O型密封圈17进行密封，导向套14为喷射针头13导向的同时压紧上端第一O型密封圈15，压紧螺母19压紧喷嘴18的同时压紧下端第二O型密封圈17。

本实施例的调节螺杆8作为压缩弹簧11的导杆与支撑横板9之间通过螺纹连接，通过调节调节螺杆8旋入支撑横板9的深度改变压缩弹簧11的预压缩量，从而调节压缩弹簧11作用在喷射针头13上的力。

实施例2：

参阅图4和图5，支架1与其他各个部分连接，作为其他几个部分的支撑；电磁铁由E型电磁铁芯7和电磁线圈5组成，电磁铁芯7和气隙调节垫片22通过第一螺钉6固定在支架1上，通过改变气隙调节垫片22的厚度可以调节电磁铁芯7与衔铁12之间的气隙25的长度，最终调节喷射针头13的行程；衔铁12与柔性放大臂3之间通过第二螺钉4刚性连接；柔性放大臂3的一端通过螺栓2和螺母23固定在支架1的一端，柔性放大臂3的另一端与喷射针头13传动连接，连接部分为光滑球面；支撑横板9和垫片10通过第三螺钉26固定在支架1上，调节螺杆8作为压缩弹簧11的导杆与支撑横板9之间通过螺纹连接，通过调节调节螺杆8旋入支撑横板9的螺纹深度调节压缩弹簧11的压缩量，从而控制喷射针头13从上往下运动的驱动力，压缩弹簧11为两端磨平圆柱压缩弹簧；胶液通道部分包括喷射针头13、导向套14、第一O型密封圈15、第二O型密封圈17、胶液腔体16、喷嘴18以及压紧螺母19，胶液腔体16通过第四螺钉21安装在支架1上，喷射针头13穿过第一O型密封圈15安装在胶液腔体16内，导向套14为喷射针头13的上下往复运动导向，同时导向套14压紧第一O型密封圈15，密封胶液腔体16的上部，导向套14通过第五螺钉20固定在胶液腔体16上，喷嘴18安装在胶液腔体16内部，通过压紧螺母19压紧，压紧螺母19与胶液腔体16之间通过螺纹连接，第二O型密封圈17密封胶液腔体16的下部分；喷射针头13与喷嘴18配合处设计为球面，喷嘴18与喷射针头13球面接触部分处为锥面，喷嘴18的出口为毛细孔27。图5是触式点胶阀喷针与喷嘴配合部分局部放大图。

其工作原理是：给胶液腔体16的进胶口24施加恒定的气压，气压推动胶液充满胶液通道，点胶阀不通电时，喷射针头13与喷嘴18密闭接触，胶液不能从喷孔处流出。电磁线圈5通电后在电磁铁芯7和衔铁12之间产生一定强度的磁场，由于磁场的作用电磁铁芯7对衔铁12产生电磁吸力，由于衔铁12与柔性放大臂3之间刚性连接，电磁吸力带动衔铁12、柔性放大臂3以及喷射针头13克服压缩弹簧11的压力向上运动；至最大行程时，电磁线圈5断电，磁场消失并维持一段时间，胶液腔体16在气压的作用下通过进胶口24补充胶液；磁场作用力消失后，喷射针头13在柔性放大臂3、压缩弹簧11的共同反力作用下迅速向下运动，喷射针头13的迅速向下运动挤压喷射针头13的球头与喷嘴18的锥面之间的胶液，使胶液从喷嘴18的毛细孔27中挤出，在毛细孔27端部形成一个微小胶滴。控制点胶阀的运动，使胶滴与基板接触形成胶点，从而完成一次点胶过程。接下来线圈恢复通电，点胶阀重复上述动作。通过调整线圈的通电频率可以精确控制接触式点胶的胶滴尺寸。

本实例采用含毛细孔的喷嘴，实现含柔性放大臂电磁驱动接触式点胶，通过控制线圈通电时间及通电频率实现胶滴尺寸的精确调节。

Claims (8)

1.一种含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀，包括胶液腔体(16)、喷嘴(18)和喷射针头(13)，其特征在于：所述的胶液腔体(16)、喷嘴(18)和喷射针头(13)安装在支架(1)的一端，柔性放大臂(3)的一端安装在所述的支架(1)的另一端，所述的柔性放大臂(3)的另一端与所述的喷射针头(13)传动连接，在所述的支架(1)上设有支撑横板(9)，所述的支撑横板(9)上设有调节螺杆(8)，在所述的喷射针头(13)与所述的调节螺杆(8)之间设有压缩弹簧(11)，在所述的柔性放大臂(3)上安装有衔铁(12)，在所述的支架(1)上安装有作用于所述的衔铁(12)的电磁铁。

2.根据权利要求1所述的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀，其特征在于：所述的电磁铁与所述的支架(1)之间设有气隙调节垫片(22)。

3.根据权利要求1或2所述的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀，其特征在于：所述的电磁铁由E型电磁铁芯(7)和电磁线圈(5)组成。

4.根据权利要求1或2所述的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀，其特征在于：所述的柔性放大臂(3)与所述的喷射针头(13)的连接部分为光滑球面。

5.根据权利要求1或2所述的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀，其特征在于：所述的支撑横板(9)与所述的支架(1)之间设有垫片(10)。

6.根据权利要求1或2所述的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀，其特征在于：所述的喷射针头(13)与所述的喷嘴(18)配合处为球面，所述的喷嘴(18)与所述的喷射针头(13)的球面接触部分处为锥面。

7.根据权利要求1或2所述的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀，其特征在于：所述的喷嘴(18)的出口为毛细孔(27)。

8.根据权利要求1或2所述的含柔性放大臂的电磁驱动点胶阀，其特征在于：所述的柔性放大臂(3)的铰链为圆弧形单轴柔性铰链。

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