CN103223395A

CN103223395A - 凸轮喷射式点胶装置

Info

Publication number: CN103223395A
Application number: CN2013101495295A
Authority: CN
Inventors: 路崧; 刘建芳; 焦晓阳; 柳沁; 张凯; 李彪; 刘洋; 顾守东; 陈洪霞; 杨继光
Original assignee: Jilin University
Current assignee: Jilin University
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2033-04-26
Also published as: CN103223395B

Abstract

本发明公开了一种凸轮喷射式点胶装置，该装置主要由伺服喷嘴1、撞针5、伺服电机14、凸轮15、运动臂20、微分头24、压片23、弹簧22等构成，撞针5安装于运动臂20上构成一个运动构件。撞针5、运动臂20、凸轮15共同构成一个凸轮机构，伺服电机14驱动凸轮机构转动，凸轮机构带动撞针5上下运动，实现撞针5与喷嘴1关闭与开启，从而喷嘴1处的高压胶液通过喷嘴1进行喷射，本发明的主要的特点：（1）该装置驱动撞针运动的动力由伺服电机转动的凸轮提供，伺服电机转动速度稳定，撞针上下运动快，喷射频率高。（2）该装置撞针运动速度由电机转动速度决定，耦合系数少，控制方便。

Description

凸轮喷射式点胶装置

技术领域

本发明涉及到一种喷射式点胶装置，尤其是涉及到一种伺服电机带动凸轮为动力的喷射式点胶装置。

背景技术

点胶装置用于电子制造中，将粘性液体分配到工件上。喷射式点胶装置可以快速的将粘性液体分配到工件表面。

喷射式点胶装置按照驱动方式主要分为气动喷射式点胶装置、压电陶瓷喷射式点胶装置、电磁喷射式点胶装置。目前这几种胶液分配点胶装置存在一些缺点，主要表现如下：

（1）气动喷射式点胶装置主要通过双冲程活塞带动撞针运动，但是撞针的运动速度与行程受到进气压力、排气量、活塞行程、电磁阀开启关闭时间、以及弹簧预紧力等因素的影响。因此准确地控制撞针的运动速度与行程比较困难。

（2）压电陶瓷喷射式点胶装置中，压电叠堆产生的位移小，不能直接应用于喷射式点胶装置上，需要经过放大后才能被应用，位移放大结构复杂，增加了点胶装置的复杂程度。同时，压电叠堆的输出作用力大，导致位移放大机构磨损严重，并且位移放大机构的位移放大比会随着工作的时间增加而减小。

（3）电磁喷射式点胶装置中的电磁铁易产生涡流效应，影响电磁铁的吸引力，最终难以实现撞针运动速度和行程的精确控制。

发明内容

本发明在于提供一种控制精度高、点胶速度快的凸轮喷射式点胶装置。该点胶装置由伺服电机14带动凸轮15转动，凸轮15经运动臂20带动撞针5运动，有效地控制喷嘴的周期性开启与关闭。对胶筒26中的胶液施加一定的压力，具有一定压力的胶液经过喷嘴接口座8、进胶座9，到达喷嘴1，通过控制喷嘴1的周期性开启与关闭，进而实现胶液的周期性喷射。

为了实现上述方案的目标，本发明所采用的技术方案是：在伺服电机14输出端安装有凸轮15，凸轮15上端安装运动臂20，运动臂20与撞针5相连接。运动臂20上端安装有弹簧22。由微分头24与压片23共同调节弹簧22的伸缩量，进而控制弹簧对运动臂20与撞针5的弹力，该作用力主要用来实现撞针5的复位以及撞针5封闭喷嘴1的作用。通过凸轮15和运动臂20周期性的接触与分离，使撞针5周期性的上下运动，最终实现喷嘴1周期性的开启与关闭。

在初始状态下，凸轮15与运动臂20之间有一定缝隙。当伺服电机14带动凸轮15开始转动时，凸轮15与运动臂20没有接触，此时撞针5在弹簧22的作用力下顶在喷嘴1上，喷嘴1被封闭；随着凸轮15的继续转动，当凸轮15转动到一定角度时，凸轮15与运动臂20开始接触，凸轮15经运动臂20带动撞针5向上运动，到达一定位置后，撞针5与喷嘴1分离，此时喷嘴1处于开启状态，具有一定压力的胶液经过喷嘴1，实现胶液的喷射；当凸轮15转动到最高点后，随着凸轮15的继续转动，撞针5在弹簧22的压力作用下向下运动，到达一定位置后，撞针5在弹簧22的作用力下顶在喷嘴1上，喷嘴1被封闭，当凸轮15转动到初始位置时，喷嘴1完成了一个周期内的开启与关闭。由于凸轮15与运动臂20保持周期性的接触与分离，因此胶液的喷射也具有一定的周期。

本发明的主要特点：

（1）该装置驱动撞针运动的动力由伺服电机转动的凸轮和弹簧提供，伺服电机转动速度稳定，撞针上下运动快，喷射频率高。

（2）该装置撞针运动速度由电机转动速度决定，耦合系数少，控制方便。

附图说明：

图 1：凸轮喷射式点胶装置喷射关闭剖面示意图。

图2：凸轮喷射式点胶装置喷射开启剖面示意图。

图3：凸轮喷射式点胶装置局部剖面示意图。

具体实施方式

参考图1、图2，图3、凸轮喷射式点胶装置由喷嘴1、固定螺母2、加热器3、O型密封圈4、撞针5、O型密封圈6、PTFE密封圈7、喷嘴接口座8、进胶座9、机架10、直线轴承11、螺钉12、键13、伺服电机14、凸轮15、伺服电机座16、螺钉17、直线轴承18、防转杆19、运动臂20、机架盖21、弹簧22、压片23、微分头24、螺钉25、胶筒26、螺钉27、螺钉28、螺钉29组成。

固定螺母2将喷嘴1固定在喷嘴接口座8的底部。喷嘴1的上部安装有O型密封圈4，它的作用是防止具有一定压力的胶液从喷嘴1与喷嘴接口座8之间的间隙中泄露。固定螺母2上安装加热器3对喷嘴1处的胶液加热，使其粘度降低，有利于胶液从喷嘴1处顺利的喷射到工件的指定位置上。

喷嘴接口座8、进胶座9通过螺钉27安装到机架10上，进胶座9的通道与喷嘴接口座8的通道是相连通的，它同时与胶筒26是相连通的。胶筒26中的具有一定压力的胶液经过进胶座9的通道可以顺利的到达撞针5与喷嘴接口座8的通道的间隙中。

机架10外形为长方体，一端侧面开有圆孔为凸轮15安装孔，内部上端开有圆轴腔为凸轮15、运动臂20等安装腔，内部下端有防转轴的安装内螺孔及中心处开有直线轴承11安装的贯通孔。

撞针5的通道上部安装直线轴承11，螺钉12固定直线轴承11与机架10上。机架10与进胶座9之间安装与撞针5相互配合的PTFE密封圈7。撞针5与直线轴承11构成滑动配合，撞针5可以进行上下的直线运动。

防转杆19通过螺纹安装在机架10上，螺钉17把直线轴承18安装固定在运动臂20上。直线轴承18与防转杆19构成滑动配合，运动臂20可以进行上下的直线运动。

伺服电机14通过伺服电机座16与螺钉28安装在机架10的侧面。凸轮15通过键13安装于伺服电机14输出轴上。运动臂20与撞针5安装在一起构成一个运动构件。运动臂20、撞针5与凸轮15共同构成一个凸轮机构。当伺服电机14带着凸轮15转动时，凸轮15就会带动运动臂20进行上下的直线运动。因为运动臂20与撞针5是一个运动构件，故撞针5也进行上下的直线运动。

微分头24安装在机架盖21上，微分头24下依次安装压片23与弹簧22，弹簧22末端安装在运动臂20上面。微分头24与压片23共同调节弹簧22的伸缩量，进而控制弹簧22对运动臂20与撞针5的弹力，该作用力主要用来实现撞针5的复位以及撞针5封闭喷嘴1的作用。

工作原理

胶筒26内装有胶液，外界压力P作用在胶筒26内，使胶液具有一定的压力。喷射前凸轮15小径朝向运动臂20，凸轮15与运动臂20有一定缝隙，伺服电机14带动凸轮15转动，在凸轮15转动时，凸轮15与运动臂20没有接触，撞针5的行程为零，此时撞针5在弹簧22的作用力下顶紧在喷嘴1上，喷嘴1被封闭。当凸轮15转动到一定角度时，凸轮15与运动臂20才开始接触，随着凸轮15的继续转动，撞针5的行程先逐渐增加然后又逐渐的减小到零，在此过程中，撞针5克服弹簧22的作用力，喷嘴1处于开启状态，由帕斯卡原理胶筒26的压力最终作用在喷嘴1处，喷嘴1开启胶液喷射。又因为凸轮15与运动臂20保持周期性的接触与分离以及带有压力的胶液，因此胶液在喷嘴处实现周期性的喷射。

Claims

1.凸轮喷射式点胶装置，其特征在于：由喷嘴（1）、固定螺母（2）、O型密封圈（4）、撞针（5）、PTFE密封圈（7）、喷嘴接口座（8）、进胶座（9）、机架（10）、直线轴承（11）、伺服电机（14）、凸轮（15）、伺服电机座（16）、直线轴承(18)、防转杆(19)、运动臂(20)、机架盖(21)、弹簧(22)、压片(23)、微分头(24)、胶筒(26) 、螺钉（28）组成，其中，伺服电机（14）与伺服电机座(16)通过螺钉（28）安装在机架(10)侧面开孔处，凸轮(15)通过键（13）安装于伺服电机(14)的输出轴上；撞针（5）通过其上端螺纹固接在运动臂（20）上构成一个运动构件，撞针（5）、运动臂（20）、凸轮（15）共同构成一个凸轮机构。