CN105312189A - 吐出装置及涂布系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种吐出装置及涂布系统。其中，吐出装置包括一容器、一泵、多条管路以及一调整装置。容器具有一腔室以及连接腔室的一第一出入口与一第二出入口，并且腔室适于盛装一流体。多条管路连接于泵以及容器的第一出入口与第二出入口之间，以形成一流体回路。泵适于驱动流体于流体回路内流动。调整装置耦接于容器，用以调整腔室的容积。此外，一种涂布系统也被提及。

Description

吐出装置及涂布系统

技术领域

本发明是有关于一种吐出装置及涂布系统，且特别是有关于一种具有定量循环功能的吐出装置及涂布系统，其使用于特别是含有颗粒或者久置后会产生沉淀或分层的药液定量控制或涂布系统中。

背景技术

在目前各种形式薄膜加工上，大量地应用各种不同形式的喷涂系统。然而，在目前各种不同形式的喷涂设备中，常遇到的问题是，具有悬浮微粒的溶液常出现出料均匀度不佳的问题。尤其是，目前喷涂技术渐渐地被应用在光学膜及其他超薄膜层的工艺技术上。因此，对于供药系统的流量控制与所需的流量要求也更为严苛。此外，当遇到具有微粒的药液时，如荧光漆、色漆等，均须以搅拌或内部循环的方式使药液混合均匀后才出料进行涂布。但是，无论是搅拌筒或是内部循环的方式在使用上，仍存在以下的缺点，像是经由搅拌混合均匀的药液在输送至出料口的过程中即存在沉淀分层的问题。此外，使用内部循环装置无法兼顾出料口药液用量的准确测量及监控功能。

发明内容

本发明提供一种吐出装置及涂布系统。

本发明提供一种吐出装置，其具有可执行定量吐出及内部循环的构件结构，用以定量地吐出流体，并且兼具循环及搅拌流体的功能。

本发明提供一种涂布系统，其具有循环定量的吐出装置，用以定量地喷涂流体于目标工件上。

本发明的一实施例提出一种吐出装置包括一容器、一泵、多条管路以及一调整装置。容器具有一腔室、连接该腔室的一第一出入口以及一第二出入口，其中腔室适于盛装一流体。多条管路连接于泵以及容器的第一出入口与第二出入口之间，以形成一流体回路。泵适于驱动流体在流体回路内流动。调整装置耦接于容器，用以调整腔室的容积。

在本发明的一实施例中，上述的腔室的容积为等速率减少。

在本发明的一实施例中，上述的容器的本体具有弹性，且调整装置适于使容器本体变形，以改变腔室的容积。调整装置包括两推顶件，两推顶件适于承靠在容器本体的外壁，且相对移动，以使容器本体变形。

在本发明的一实施例中，上述的容器包括一外筒以及一推杆。外筒具有第一出入口。推杆滑设于腔室内。外筒与推杆共同定义出腔室，以通过调整装置驱动外筒与推杆相对移动来改变腔室的体积，且推杆具有一流道以及第二出入口。流道贯穿推杆，且第二出入口通过流道连通至腔室。调整装置包括一驱动元件以及一传动件。传动件耦接于驱动元件以及推杆之间，以带动推杆相对于外筒移动。

在本发明的一实施例中，上述的传动件包括一螺杆，且推杆适于沿螺杆的轴向来移动。

本发明的一实施例提出一种涂布系统包括一容器、一泵、一喷头、多条管路以及一调整装置。容器具有一腔室、连接该腔室的一第一出入口以及一第二出入口，其中腔室适于盛装一流体。多条管路连接于泵、喷头以及容器的第一出入口与第二出入口之间，以形成一流体回路。泵适于驱动流体在流体回路内流动。调整装置耦接于容器，适于调整腔室的容积，以使流体由喷头喷出。

在本发明的一实施例中，上述的腔室的容积为等速率减少。

在本发明的一实施例中，上述的容器的本体具有弹性，且该调整装置适于使该容器本体变形，以改变腔室的容积。调整装置包括两推顶件，两推顶件适于承靠在容器本体的外壁，且相对移动，以使容器本体变形。

在本发明的一实施例中，上述的容器包括一外筒以及一推杆。外筒具有第一出入口。推杆滑设于腔室内。外筒与推杆共同定义出腔室，以通过调整装置驱动外筒与推杆相对移动来改变腔室的容积，且推杆具有一流道以及第二出入口。流道贯穿推杆，且第二出入口通过流道连通至腔室。调整装置包括一驱动元件以及一传动件。传动件耦接于驱动元件以及推杆之间，以带动推杆相对于外筒移动。

在本发明的一实施例中，上述的传动件包括一螺杆，且推杆适于沿螺杆的轴向来移动。

在本发明的一实施例中，上述的涂布系统还包括一药液桶以及一供液管路。药液筒用以盛装流体，供液管路连接药液桶至流体回路，以经由供液管路将流体输送至流体回路。

在本发明的一实施例中，上述的药液桶包括一搅拌装置，配置于药液桶内。

在本发明的一实施例中，上述的喷头为单流体喷头(singlefluidnozzle)、二流体喷头(twostreamnozzle)、超音波喷头(ultrasonicnozzle)、狭缝式喷头(slitdienozzle)，压电式喷头(piezonozzle)或是热压式喷头(thermo-compressionnozzle)。

在本发明的一实施例中，上述的涂布系统还包括至少一传感器，配置于腔室内及/或外，用以监测腔室内的容积变化。

在本发明的一实施例中，上述的涂布系统还包括多个阀门分别配置于流体回路以及供液管路上，以分别控制流体回路与供液管路的开或关。

在本发明的一实施例中，上述的涂布系统还包括一排气装置，配置于流体回路上，用以排除流体回路内的气体。

基于上述，本发明的吐出装置具有可变容积的容器，适于盛装流体。容器具有腔室，以及连接腔室的至少两个以上的出入口，其中多个出入口之间通过管路与泵互相连接，而形成一流体回路。吐出装置包括可调整腔室容积的调整装置，以将容器内的流体定量地推出。此外，本发明的容器包括外筒与推杆，推杆上具有流道以及第二出入口，第二出入口通过流道与腔室连接，并且第二出入口也可与另一流体输送管路连接。因此，在本发明中，容器与泵浦可通过多条管路形成流体循环回路。流体可由推杆中的通道进入容器内，并通过调整装置例如通过推杆向下滑动的推力，以及泵浦的泵动力(吸力及推力)，使得例如是药液的流体，定量地从容器的吐出口吐出，并经由输送管路在回路内循环输送。另一方面，本发明的吐出装置，也可经由输送管路与喷头连接形成涂布系统。通过调整装置的控制，使得吐出装置定量地吐出流体并且经由管路由喷头喷出，而另一部份的流体则通过泵动力循环回送至容器中，以达到循环搅拌以防止药液中颗粒沉淀或分层的目的。综合上述，本发明的涂布系统可通过吐出装置定量的出料并同时兼具循环搅拌防止药液沉淀或分层的功能。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的一实施例示出的吐出装置的示意图；

图2是本发明的另一实施例示出的吐出装置的示意图；

图3是本发明的一实施例示出的涂布系统的示意图；

图4是本发明的另一实施例示出的涂布系统的示意图。

附图标记说明：

100：吐出装置；

120、310：容器；

122、224、317：第一出入口；

124、316：腔室；

126、314：外筒；

130：活塞；

140、312：推杆；

142、226、318：第二出入口；

144、319：流道；

150、350：流体；

160、330：泵；

170、340：管路；

172：流出口；

180、240、380：调整装置；

182、382：驱动元件；

184、384：传动件；

185：螺杆；

190、345：流体回路；

220：可伸缩容器；

222：外壁；

242、244：推顶件；

300：涂布系统；

320：喷头；

360：供液管路；

372：吸引用开闭阀；

374；喷涂用开闭阀；

376：排气装置；

390：药液桶；

h1、h2：垂直高度；

V1、V2：容积。

具体实施方式

图1是本发明的一实施例示出的吐出装置的示意图。请参考图1，吐出装置100包括容器120、泵160、多条管路170以及调整装置180。容器120具有腔室124以及腔室124的第一出入口122与第二出入口142。腔室124中盛装例如是药液的流体150。多条管路170连接于泵160以及容器120的第一与第二出入口122、142之间以形成流体回路190。此外，泵160适于驱动流体150在流体回路190内流动。调整装置180耦接于容器120，用以调整腔室124的容积。

在本实施例中，吐出装置100的容器120例如为一注射泵，具有外筒126、推杆140以及配置于推杆140上的活塞130。外筒126具有第一出入口122，用以吐出容器120内的流体150至流体回路190中。推杆140滑设于腔室124内，并且可通过外筒126与推杆140共同定义该腔室124的大小，以通过调整装置180驱动外筒126相对推杆140移动来改变腔室124容积的大小。此外。在图1中，调整装置180可驱动推杆140由外筒126垂直方向上的第一高度h1移动至第二高度h2，进而改变腔室124的容积大小。此外，在本实施例中，推杆140可具有流道144与第二出入口142，其中流道144贯穿整个推杆140，以使腔室124通过流道144连接至第二出入口142，并可进一步与输送流体150的管路170连接。换言之，通过上述的配置，流体150可经由第二出入口142及流道144流入腔室124内，并可经由推杆140与外筒126之间的交互移动，改变腔室124内的容积及压力，而使流体150从第一出入口122流出。具体而言，在本实施例中，本发明的吐出装置100可具有至少两个以上的出入口，除了让盛装在腔室124内的流体150可流经外筒126上的第一出入口122，并且最后由流出口172流出外，也可使部份流体150经由所形成的流体回路190、第二出入口142以及推杆上的流道144回流至腔室124内。

图2是本发明的另一实施例示出的吐出装置的示意图。在本发明前述的实施例中，吐出装置100是以注射泵为范例作说明，但本发明不限于此。请参考图2，在另一个实施例中，吐出装置100的容器也可像是如图2中的吸球泵的可伸缩容器220。可伸缩容器220的本体具有弹性，并且在可伸缩容器220的外壁222上可配置调整装置240。在本实施例中，调整装置240可包括两推顶件242、244。两推顶件242、244分别承靠在容器220本体的外壁222，并且可相对移动。通过推顶件242、244之间的相对移动，可使容器220的本体产生变形，使得可伸缩容器220内的容积由未压缩前的容积V1，在经过推顶件242、244之间的相对移动并且推动外壁222后，压缩改变为容积V2。通过可伸缩容器220容积大小的改变，使可伸缩容器220内部的压力产生变化，使得流体﹙未示出﹚可由第一出入口224流出，并且流体也可由第二出入口226循环流入。

请再参考图1，在本实施例中，调整装置180可包括驱动元件182与传动件184，其中传动件184耦接于驱动元件182以及推杆140之间，以带动推杆140相对外筒126移动。此外，在本实施例中，传动件184可包括螺杆185，并且推杆140适于沿螺杆185的轴向往复移动。再者，驱动元件182可控制传动件184推动推杆140的速率。因此，推杆140可通过驱动元件182的控制和推动，而定速率地朝向容器的第一出入口122前进，使得腔室124的容积定速率地减少，并且进一步使得腔室124内的流体150可定量地流出，而达成控制流体150的流量与定量出料的目的。

图3是本发明的一实施例示出的涂布系统的示意图。涂布系统300包括容器310、喷头320、泵330、多条管路340以及调整装置380。在本实施例中，容器310具有腔室316以及连接腔室316的第一出入口317与第二出入口318，其中腔室316盛装例如为药液的流体350。多条管路340分别连接于泵330、喷头320、以及容器310的第一出入口317与第二出入口318之间以形成流体回路345。此外，泵330适于驱动流体350在流体回路内345流动。调整装置380耦接于容器310，用以调整腔室316的容积，以使该流体350由第一出入口317吐出后，再经由喷头320喷出。在本实施例中，进一步将上述的定量循环的吐出装置100应用在喷涂系统300中，以使例如是药液的流体350可通过调整装置380的作动，以及泵330的吸引或推动，而定量地使流体350流入流体回路345中，并可经由喷头320喷出涂布在目标工件(未示出)上。

在本实施例中，容器310包括推杆312以及外筒314。由于盛装在容器310内的流体350可经由外筒314的第一出入口317流出，并可使流体350通过泵330的吸引，经由前述多个元件之间所形成的流体回路345、推杆312上第二出入口318以及流道319回流至腔室316中。因此，在本发明的涂布加工中，流经喷头320连接的管路340，但未经由喷头320喷出的流体350，可通过泵330的吸引，循环回流至容器310的腔室316内。因此，在本实施例中，由于未使用的流体350可再次循环回流至容器310的腔室316内，可进一步减少并避免药液沉淀及分层情形发生。此外，通过调整装置380的推动，调整装置380的驱动元件382与例如是螺杆的传动件384可推动推杆312定速率地由外筒314中例如是垂直高度h1移动至h2，以改变容器310内腔室316的容积。通过推杆312定速率地改变腔室316的容积，容器310中的流体350通过腔室316内容积的变化，而定速率地被推出至喷头320，以使用于后续的涂布加工中。也因此，喷头320在固定时间内的流体350的涂布量可进一步的掌握与控制，并使得涂布工件上每一部份的涂布量更加均匀且准确。此外，在本实施例中，喷头320可例如为但不限制于是单流体喷头(singlefluidnozzle)、二流体喷头(twostreamnozzle)、超音波喷头(ultrasonicnozzle)、狭缝式喷头(slitdienozzle)，压电式喷头(piezonozzle)或是热压式喷头(thermo-compressionnozzle)等形式的喷头。

在本实施例中，涂布系统300可另包含药液桶390以及连接至药液桶390的供液管路360，药液桶390经由供液管路360将流体350输送至流体回路345中。此外，药液桶390与流体回路345之间可设置吸引用开闭阀372，用以控制供液管路360的开启与关闭。再者，在本实施例中，药液桶390可另包括搅拌器(未示出)，用以适当地均匀搅拌加工药液，以避免因加工药液中的成份密度上的差异，而导致药液产生沉淀或分层的情形。另一方面，搅拌器的搅拌速率或方式也可随药液的种类或粘着度作进一步的调整与改变。

请再参考图3，本发明的涂布系统，可进一步包括传感器(未示出)例如是液位传感器配置于容器310内或外，用以检测容器310内流体350的液位高低。此外，可进一步将吸引用开闭阀372配置于容器310的第一出入口317与药液桶390之间，并同时将喷涂用开闭阀374配置于容器310的第一出入口317与喷头320之间。当容器310内的流体350液位过低时，可以通过手动或是通过将检测信号传送至吸引用开闭阀372的方式，开启吸引用开闭阀372。然后，进一步通过调整装置380改变腔室316的容积，例如是通过驱动元件382的驱动将推杆312由垂直高度h2回复至h1的位置。由于容器310内压力的改变，使药液桶390的流体350经由第一出入口317被吸引至容器310的腔室316内。在此同时，关闭容器310的第一出入口317与喷头320之间的喷涂用开关阀374，以避免来自药液桶390的流体350直接流入流体回路345中，并流至喷头320。另一方面，当欲使容器310内的流体350传送至喷头320时，可打开喷涂用开闭阀374，并且同时关闭吸引用开闭阀372，以避免从容器310的第一出入口317流出的流体350，经由吸引用开闭阀372回流至药液桶390中。

图4是本发明的另一实施例示出的涂布系统的示意图。在本实施例中，涂布系统300的流体回路345上另可包含例如是排气阀的排气装置376，用以排除流体回路345内的气体，并调节流体回路345内的压力。在本实施例中。排气装置376可另外搭配配置于流体回路345内的气体检测器(未示出)，以检测流体回路内的是否含有气体，并藉以调节并开闭排气装置376。

综上所述，本发明揭露一种吐出装置以及包含此吐出装置的涂布系统。吐出装置包括第一出入口与第二出入口，并且可将流体盛装于吐出装置的容器内，其中第一出入口适于让容器内的流体流出，而第二出入口则适于让经由流体回路循环的流体，经由第二出入口再回到容器内。此外，本发明揭露的容器具有腔室，腔室的大小可通过调整装置的调整而改变。调整装置可定速率且定量的改变腔室的大小，并同时通过腔室内压力的变化，达到使加工药液定量吐出以及定量供料的目的。再者，本实施例的涂布系统的元件包括容器、喷头及泵等可连接形成循环流体回路，以在涂布加工中，让经过喷头管路而未使用的药液，可经由泵动力的驱动以及输送管路快速地循环回送至容器中，以避免加工药液不均匀而产生沉淀或分层的现象。另一方面，本发明的涂布系统另包含药液桶与供液管路，使得涂布系统可随容器内流体液面的高低变化，将药液从药液桶内供应至容器中。进一步而言，本发明的药液桶内可另外配置搅拌装置，以适当的搅拌速率和方式搅拌药液，而避免因药液中成分密度大小不同以及分布不均，而产生沉淀或分层情形。因此，涂布加工的喷涂效果得以更加的均匀，并且进一步提升涂布加工的品质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种吐出装置，其特征在于，包括：

一容器，具有一腔室、连接该腔室的一第一出入口以及一第二出入口，其中该腔室适于盛装一流体；

一泵；

多条管路，连接于该泵以及该容器的该第一出入口与该第二出入口之间，以形成一流体回路，该泵适于驱动该流体在该流体回路内流动；以及

一调整装置，耦接于该容器，用以调整该腔室的容积。

2.根据权利要求1所述的吐出装置，其特征在于，该容器的本体具有弹性，且该调整装置适于使该容器本体变形，以改变该腔室的容积，其中该调整装置包括两推顶件，该两推顶件适于承靠在该容器本体的外壁，且相对移动，以使该容器本体变形。

3.根据权利要求1所述的吐出装置，其特征在于，该容器包括：

一外筒，具有该第一出入口；以及

一推杆，滑设于该腔室内，该外筒与该推杆共同定义出该腔室，以通过该调整装置驱动该外筒与该推杆相对移动来改变该腔室的容积，且该推杆具有一流道以及该第二出入口，其中该流道贯穿该推杆，且该第二出入口通过该流道连通至该腔室，该调整装置包括一驱动元件以及一传动件，该传动件耦接于该驱动元件以及该推杆之间，以带动该推杆相对于该外筒移动。

4.根据权利要求3所述的吐出装置，其特征在于，该传动件包括一螺杆，且该推杆适于沿该螺杆的一轴向来移动。

5.一种涂布系统，其特征在于，包括：

一容器，具有一腔室、连接该腔室的一第一出入口以及一第二出入口，其中该腔室适于盛装一流体；

一泵；

一喷头；

多条管路，连接于该泵、该喷头以及该容器的该第一出入口与该第二出入口之间，以形成一流体回路，该泵适于驱动该流体在该流体回路内流动；以及

一调整装置，耦接于该容器，适于调整该腔室的容积，以使该流体由该喷头喷出。

6.根据权利要求5所述的涂布系统，其特征在于，该容器的本体具有弹性，且该调整装置适于使该容器本体变形，以改变该腔室的容积，其中该调整装置包括两推顶件，该两推顶件适于承靠在该容器本体的外壁，且相对移动，以使该容器本体变形。

7.根据权利要求5所述的涂布系统，其特征在于，该容器包括：

一外筒，具有该第一出入口；以及

一推杆，滑设于该腔室内，该外筒与该推杆共同定义出该腔室，以通过该调整装置驱动该外筒与该推杆相对移动来改变该腔室的容积，且该推杆具有一流道以及该第二出入口，其中该流道贯穿该推杆，且该第二出入口通过该流道连通至该腔室，该调整装置包括一驱动元件以及一传动件，该传动件耦接于该驱动元件以及该推杆之间，以带动该推杆相对于该外筒移动。

8.根据权利要求7所述的涂布系统，其特征在于，该传动件包括一螺杆，且该推杆适于沿该螺杆的一轴向来移动。

9.根据权利要求5所述的涂布系统，其特征在于，还包括一药液筒以及一供液管路，该药液桶用以盛装该流体，该供液管路连接该药液筒至该流体回路，以经由该供液管路将该流体输送至该流体回路。

10.根据权利要求9所述的涂布系统，其特征在于，该药液筒包括一搅拌装置，配置该药液筒内。

11.根据权利要求5所述的涂布系统，其特征在于，该喷头为单流体喷头、二流体喷头、超音波喷头、狭缝式喷头，压电式喷头或是热压式喷头。

12.根据权利要求5所述的涂布系统，其特征在于，还包括至少一传感器，配置于该腔室内或外，用以监测该腔室的容积变化。

13.根据权利要求5所述的涂布系统，其特征在于，还包括多个阀门，分别配置于该流体回路以及该供液管路上，以分别控制该流体回路与该供液管路的开或关。

14.根据权利要求5所述的涂布系统，其特征在于，还包括一排气装置，配置于该流体回路上，用以排除该流体回路内的气体，以调节该流体回路内的压力。