CN106696212B - 注胶装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种注胶装置,包括:熔胶单元,其包括能够转动的转盘、固定件;所述转盘面向所述固定件的表面上设有进料槽;所述转盘相对于所述固定件转动时将所述进料槽内的原料熔化成胶液;与所述熔胶单元相连通的注胶单元,所述转盘转动时胶液进入所述注胶单元内;所述注胶单元能够将内部的胶液注入到模具内。

Description

注胶装置
技术领域
本申请涉及注塑成型领域,尤其涉及一种注胶装置。
背景技术
现有的低压注胶工艺是采用有一定容量的熔胶罐,并在其上面安装发热管和温控器使已置入罐中固体颗粒热塑性原料加热到设定温度,使其变成液体后再通过泵体加压和安全阀对压力的计量,经过保温加热管输送胶液,通过注胶枪注入模具中,实现对已放入模具中的电路板以及电子元器件的低压封装。
这种技术虽然可以达成低压注胶封装的效果,但由于每次注胶量很少,置入胶缸中的热熔胶原料不能在短时间内使用完,这样的胶水经过长时间、高温整体反复热煮,势必造成热塑性原料的碳化和老化现象,造成注胶流道和输料加热管的堵塞,造成封装产品的劣质化。出现注胶封装产品的各种缺陷,使不良率增加。这也是长期困绕低压注胶行业的不解难题。
发明内容
针对上述存在的技术不足,本发明的目的是提供一种适用于封装电子元件的注胶装置,以能够解决胶水碳化和老化现象,杜绝流道堵塞。
本发明的有益效果在于:1、本发明可解决胶料的快速加热熔化原料,彻底消除了通常低压注塑生产时,等待原料在胶缸里的熔化的时间,生产效率极大提高;2、解决低压注胶行业长期存在着胶料长时间反复加热造成的胶料碳化,严重影响封装产品的品质的问题;3.彻底解决低压注胶产品外观色差一致性难题;4、突破高硬度、高粘稠、高透明材料无法实现的低压注胶这一世界难题;5、等量熔化等量注胶的控制技术,即:注胶需要多少胶水就熔化多少原料,可减少原料的浪费;6、采用热流道技术,在低压注胶封装产品的过程中无水口料做到“零浪费”的最高境界;7、实现低压注胶工艺的精密注胶;8、结构紧凑,体积小,方便布局到自动流水线上作业。
参照后文的说明和附图,详细公开了本发明的特定实施方式,指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解,本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一种实施方式所提供的注胶装置结构示意图;
图2是图1中的熔胶单元结构示意图;
图3是图2中熔胶单元的剖视图;
图4是图1中的柱塞泵与注胶枪连通示意图;
图5是图1中的熔胶单元剖视图;
图6是本申请另一种实施方式所提供的注胶装置结构示意图。
图7是图6的注胶装置的熔胶单元结构示意图;
图8是本申请一个实施方式所提供的电磁线圈盘结构示意图。
图9是图6中均温单元的壳体示意图;
图10a是本申请一个实施方式提供的转盘示意图;
图10b是图10a所示转盘的立体图;
图11a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图11b是图11a所示转盘的立体图;
图12a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图12b是图12a所示转盘的立体图;
图13a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图13b是图13a所示转盘的立体图;
图14a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图14b是图14a所示转盘的立体图;
图15a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图15b是图15a所示转盘的立体图;
图16a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图16b是图16a所示转盘的立体图;
图17a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图17b是图17a所示转盘的立体图;
图18a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图18b是图18a所示转盘的立体图;
图19a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图19b是图19a所示转盘的立体图;
图20a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图20b是图20a所示转盘的立体图;
图21a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图21b是图21a所示转盘的立体图;
图22a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图22b是图22a所示转盘的A-A处剖面图;
图22c是图22a所示转盘的立体图;
图23a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图23b是图23a所示转盘的A-A处剖面图;
图23c是图23a所示转盘的立体图;
图24a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图24b是图24a所示转盘的立体图;
图25a是本申请另一个实施方式提供的转盘示意图;
图25b是图25a所示转盘的立体图;
图26是图6中注胶单元的立体图;
图27是图26的剖视图;
图28是本申请另一个实施方式提供的注胶装置结构立体图;
图29是图28的剖视图;
图30是图28中注胶单元的剖视图;
图31是本申请一个实施方式提供的输入单向阀结构示意图;
图32是本申请一个实施方式提供的输出单向阀结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实施方式提供一种盘式端面螺旋槽式低压注胶装置,包括主动转盘机构、胶水输送管道、柱塞泵机构、注胶管道、第一加热及温控机构,主动转盘机构包括具有加料口和排料口的外壳、能够转动地设置在外壳内的转盘,排料口位于转盘的转动轴心线上,转盘的面向排料口的端面开设有多条螺旋槽,该螺旋槽呈阿基米德螺线由外周向中心延伸开设,且该端大致呈锥状,加料口的加料方向垂直于转盘的转动轴心线的方向且指向这些螺旋槽;胶水输送管道一端贯通连接至排料口;柱塞泵机构包括具有进料端和出料端的柱塞泵,胶水输送管道的另一端贯通连接至柱塞泵的进料端;注胶管道一端贯通连接至柱塞泵的出料端;第一加热及温控机构包括设置在至少部分注胶管道处的能够进行加热的加热部件、能够实现对该部分注胶管道中的胶水的温度进行检测并反馈控制的监控部件;胶水输送管道上设置有防止胶水逆流的单向阀;注胶管道上靠近另一端的位置设置有压力传感器;柱塞泵机构还包括用于驱动柱塞泵的注胶伺服马达,压力传感器的输出信号输送至注胶伺服马达的控制信号输入端;转盘由一转盘伺服马达驱动转动;该装置还包括设置在主动转盘机构和柱塞泵机构外部的第二加热及温控机构,第二加热及温控机构的结构和工作原理与第一加热及温控机构相同,只是安装位置不同;对于上述的温度监控部件为传统技术中的常用技术手段,在本申请的技术构思下,本领域技术人员能够知晓选择对应形式的具体结构,此处不进行赘述。
在其他实施例中,也可以采用一条螺旋槽;或者,在其他实施例中,根据胶水的性质,也可以采用其他形式的螺旋槽。
本设计的方案包括以下几个主要部分:
A.热塑性原料的塑化熔溶方案:本发明的装置,在入料的主动转盘端面设计一条或多条阿基米德螺旋槽,螺旋槽的深度由外圆至圆心呈逐渐变浅的设计,以方便原料容易进入螺旋槽;伺服马达带动螺旋盘端面在旋转时,把颗粒热塑性原料不断地由螺旋盘的外圆推向螺旋盘的中心,颗粒原料在运动过程中受到越来越大的挤压、磨擦,形成剪切热;为强化机械能转化为热能的效果,本发明还在与主动转盘螺旋槽相对应的固定盘的端面上,也设计一条或多条阿基米德螺旋线槽。使固态颗粒原料在主动转盘的转动的过程中实现进料,并迅速受热变成为液体热熔胶水,实现快速熔化、达到即熔即用的效果;从根本上解决了原料因高温状态下,反复热煮造成的老化和碳化现象,引起的封装电子产品的不良率和堵塞注胶流道的风险。
B.注胶温度的精密控制:经过塑化后的料液进入柱塞泵的型腔内,设计在柱塞泵上的加热温控装置,对进入的料液进一步加热和保温,使料液的温度均匀化,达到温度的精准控制。
C.注胶压力的精密控制:柱塞泵的注胶动作采用伺服马达驱动。安装在注胶流道上的电子压力传感器对注胶时的压力实时监控,不断把检测到的压力信号发送到PLC和伺服马达控制器上,经过与设定压的比较和计算,自动调整注胶的压力进行“闭环控制”,实现低压注胶压力的精密控制。
D.注塑过程的无水口料:在此低压注胶中采用了热流道技术没有“水口料”,可极大减少胶料的浪费,降低成本和提高封装电子产品的品质和良品率。
一般粘度较低的流体,是指应力与应变速率成正比的流体。某些液体流动时切应力τ与切变率D之比为常数,即:η=τ/D。水和油都是遵循上述规律的液体.这一公式就是牛顿粘度定律。其中:η为液体的粘度,粘度是液体流动时内摩擦或阻力的量度。η的单位为Pa.s或mPa.s(帕斯卡.秒)。遵循牛顿粘性定律的液体称为牛顿流体。
凡是流体运动时其切变率D与切应力τ不成线性关系的流体称为非牛顿流体。
非牛顿流体的特征是,当高聚物熔体或浓溶液在容器中进行搅拌时,因受到旋转剪切的作用,流体会沿内筒壁或轴上升,发生包轴或爬杆现象。高聚物合成时搅拌,当轴在液体中旋转时,离轴越远的地方剪切速率越大,故法向应力越大,相应地,高分子链的弹性回复力越大,从而使熔体沿轴向上挤,当插入其中的圆棒旋转时,没有因惯性作用而甩向容器壁附近,反而环绕在旋转棒附近,出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。这种现象称“韦森堡效应(weissenberg effect)”,又称“包轴”现象。出现这一现象的原因被归结为高分子液体是一种具有弹性的液体。可以想象在旋转流动时,具有弹性的大分子链会沿着圆周方向取向和出现拉伸变形,从而产生一种朝向轴心的压力,迫使液体沿棒爬升。分析得知,在所有流线弯曲的剪切流场中高分子流体元除受到剪切应力(表现为黏性)外,还存在法向应力差效应(表现为弹性)。
本装置的结构原理:伺服马达经星形减速器,带动主动转盘旋转。把加料斗中的原料从主动转盘的外圆周输送到主动转盘的圆心处。在这个过程中颗粒胶料不断受到摩擦产生的热量加热,与此同时由于主动转盘上的阿基米德螺旋槽的深度由外圆向圆心的径向方向不断变浅,因此对颗粒胶料的挤压形成的剪切热进一步加热,导致胶料的迅速熔化成为液体胶液;熔化后的高粘稠的胶液(非牛顿液体),在主动转盘的转动中形成了“韦森堡效应(weissenberg effect),使得胶液从相对应的固定盘端面中心的小孔中进入精密柱塞泵的存料空间,实现进料功能。为防止在注胶程序中,胶水回流到主动转盘区域,在固定盘的胶水流道中设有一个单向阀。确保柱塞泵的柱塞在伺服马达的精密推动下,所有经过精密计量后的胶水全部注入模具中,实现精密注胶;通过设置在机器中的热流道把已熔化好的胶水注入模具中的胶液经过注胶、保压、冷却后完成对电子产品的低压注胶封装的全部过程,做到没有原料水口料零浪费的最高境界。
基于上述的原理和结构,本设计的方案具有如下的有益效果:1.本发明可解决胶料的快速加热熔化原料,彻底消除了通常低压注塑生产时,等待原料在胶缸里的熔化的时间,生产效率极大提高;2.解决低压注胶行业长期存在着胶料长时间反复加热造成的胶料碳化,严重影响封装产品的品质的问题;3.彻底解决低压注胶产品外观色差一致性难题;4.突破高硬度、高粘稠、高透明材料无法实现的低压注胶这一世界难题;5.等量熔化等量注胶的控制技术,即:注胶需要多少胶水就熔化多少原料,可减少原料的浪费;6.采用热流道技术,在低压注胶封装产品的过程中无水口料做到“零浪费”的最高境界;7.实现低压注胶工艺的精密注胶;8.结构紧凑,体积小,方便布局到自动流水线上作业。
请参阅图1至图4,为本申请两个实施方式提供的注胶装置示意图。在一实施方式中,所述注胶装置应用但不限于低压封胶领域,其还可以应用于注塑(或注胶)成型领域中,本申请并不作任何限制。
在一实施方式中,所述注胶装置包括:熔胶单元10,其包括能够转动的转盘11、固定件12、进料机构13;所述转盘11面向所述固定件12的表面上设有进料槽111;所述转盘11相对于所述固定件12转动时将所述进料槽111内的原料熔化成胶液;所述固定件12的中心设有与所述进料槽111相通的出胶通孔122;所述进料机构13用于向所述进料槽111进料;与所述出胶通孔122相连通的注胶单元20,所述转盘转动时胶液进入所述注胶单元内;所述注胶单元能够将内部的胶液注入到模具内。
在本实施方式中,该注胶装置还可以包括:压力测量单元30,其连接所述注胶单元20;所述压力测量单元30用于测量所述注胶单元20内的注胶压力;控制单元(未示出),其与所述压力测量单元30、所述注胶单元20连接;所述控制单元能够在所述注胶压力达到预定压力时控制所述注胶单元20停止注胶。
具体的,注胶单元20可以包括与所述进料槽111连通的柱塞泵21、与所述柱塞泵21连接的注胶枪22;所述转盘11转动时胶液进入所述柱塞泵21内。控制单元(未示出)与所述压力测量单元30、所述柱塞泵21连接;所述控制单元能够在所述注胶压力达到预定压力时控制所述柱塞泵21停止注胶。
其中,所述转盘11与所述固定件12的材料均可以为金属材料或其他具有合适硬度的材料,例如,所述转盘11与所述固定件12均可以为钢质。所述进料槽111由所述转盘11的外周向中心延伸。需要说明的是,所述进料槽111并不局限于上一实施方式中的螺旋槽,所述进料槽111可以呈阿基米德螺线或渐开线或双曲线或摆线等形式由所述转盘11的外周向中心延伸,其中,可以根据实际应用情况选取任一形式的进料槽111进行熔胶。同时,转盘11上的进料槽111可以是一条,也可以是多条,进料槽111的数量及形式可以根据胶料的特性以及进胶量进行优选。
在转盘11转动过程中,原料由把颗粒热塑性原料不断地由转盘11的外圆推向转盘11的中心,颗粒原料在运动过程中受到越来越大的挤压、磨擦,温度逐渐升高逐渐在进料槽111中熔化成胶液,胶液在进料槽111的末端(转盘11的中心)进入柱塞泵21中。
在本实施方式中,控制单元可以为硬件实体单元,也可以为软件程序模块,当然也可以为软件硬件相结合。比如控制单元可以为计算机、PLC、主控板等等。具体的,控制单元可以控制转盘11的转速,比如通过向带动转盘11的伺服马达发送控制指令,控制单元内部可以具有判断模块及控制模块,判断模块用于判断注胶压力是否达到预定压力,控制模块用于控制柱塞泵21的是否注胶。
本实施方式可以采用等压注胶原理,注胶时随着注胶的进行注胶压力越来越大,当注胶压力达到预定压力时并经过一定时间的保压,即可以确认低压注胶封装已完成。当然这个预定压力需要预先进行测试,一旦测试出某个压力满足注胶封装产品要求时,就把这个压力定义为封装该电子产品的预定压力。
可以看出,预定压力可以根据电子元件的类别、耐压强度、封装要求等参数进行制定,并不是固定值,所以本实施方式对预定压力的数值并不作任何限制,预定压力的数值可以以电子元件封装完全且避免电子元件受到压力破坏为宜。通过此种设置,可以避免注胶压力过大将封装中的电子元件(比如PCB、PCBA)破坏,减少不良品的产生。
通过此种设计,可以使固态颗粒原料在转盘11的转动的过程中实现进料,并迅速受热变成为液体热熔胶水,实现快速熔化、达到即熔即用的效果。因此,本实施方式从根本上解决了原料因高温状态下,反复热煮造成的老化和碳化现象,引起的封装电子产品的不良率和堵塞注胶流道的风险。
为充分利用上述“魏森堡效应”,所述固定件12的中心可以设有与所述进料槽111相通的出胶通孔122,所述出胶通孔122与所述柱塞泵21相连通。具体的,所述出胶通孔122可以通过通道(即下述输送流道)与所述柱塞泵21的柱塞腔212连通。
为强化机械能转化为热能的效果,所述固定件12面对所述转盘11的表面同样设有进料槽111。其中,固定件12上的进料槽111的形式可以参考转盘11上的进料槽111的形式,但这并不表明固定件12上的进料槽111与转盘11上的进料槽111形状构造相同,二者之间可以为不同的形式。固定件12上的进料槽111可以为多个,并汇集至中心通孔处。
所述转盘11与所述固定件12通过相对转动原料内的颗粒或分子之间形成剪切。固定件12上所设的进料槽111的槽深可以由外缘向中心逐渐加深,最终汇集在出胶通孔122处。
为提升溶胶效率,适应生产,所述进料槽111的槽深由所述转盘11的外周向所述转盘11的中心延伸时逐渐变浅;和/或,所述进料槽111的槽宽由所述转盘11的外周向所述转盘11的中心延伸时逐渐变小。通过此种设置,可以加剧原料在进料槽111内输送过程中的挤压、摩擦、剪切等作用效果,加快原料温度的提升,进而提升溶胶效率。
在一实施方式中,转盘及固定件可以类似于平行设置(相面对的表面平行设置),转盘11可以如图1所示竖直放置(即熔胶表面与竖直面平行),也可以如图6所示水平放置(即转盘的表面与水平面平行)。
具体的,图6所示注胶装置中,所述转盘402的转动轴线与水平面平行。为便于出胶的顺利,作为优选的实施方式,如图6所示,所述转盘402水平设置;所述固定件403可以位于所述转盘402的下方。所述固定件403对应所述转盘402中心的位置设有出胶通孔,该出胶通孔与注胶单元相通。
请继续参阅图6,所述转盘402的转动轴线沿竖直方向延伸;所述转盘402位于所述固定件403的上方。所述注胶单元500具有胶液出口;所述出胶通孔与所述胶液出口之间设有胶液流道;所述胶液流道包括竖直流道513、及水平流道514;所述竖直流道513的上端与所述出胶通孔相连通;所述竖直流道514的下端与所述水平流道514相连通。进一步的,所述竖直流道513与所述出胶通孔沿竖直直线延伸;所述水平流道514沿水平直线延伸。
在一实施方式中,如图3所示,所述熔胶单元10还可以包括外壳16及支撑件17。所述外壳16沿所述转盘11的轴向设有容纳所述固定件12及所述支撑件17的容纳通孔。所述固定件12面对所述转盘11的表面沿所述转盘11的轴向形成凹槽。所述固定件12与所述支撑件17连接并将所述转盘11夹设于所述凹槽内。所述凹槽的壁(固定件12的壁)上设有第一进料通孔121,所述外壳16的壁上设有与所述第一进料通孔121连通的第二进料通孔161。所述进料机构13包括连通所述第二进料通孔161的进料漏斗。
所述熔胶单元10还包括第一伺服马达22。所述第一伺服马达22的转轴221穿过所述支撑件17连接所述转盘11;所述第一伺服马达22与所述控制单元相连接,所述控制单元能够在所述熔胶单元10制取预定量的胶液时控制所述第一伺服马达22停止转动。
为保证转盘11的转动,第一伺服马达22与转盘11之间也可以设有减速机构,比如行星减速机。当然,第一伺服马达22也可以不为注胶装置自身的部件,比如在本实施方式的注胶装置上留有装配或连接部,方便操作人员后续自行外接第一伺服马达22。
为防止原料在进料槽111的入口处受热熔化而发生阻碍原料进入的情况,所述外壳16上可以设有第一冷却管道162,所述第一冷却管道162能够通入水以将所述外壳16冷却。第一冷却管道162不断进入常温水(冷水)以将外壳16上的热量散发,进而避免原料还未进入进料槽111即发生熔化现象,进而将进料槽111的入口堵塞。
通过图2及图3可以看出,第一伺服马达22会接触支撑件17以及通过转轴221连接转盘11,支撑件17由于接触转盘11,其温度也会随之增高。为避免第一伺服马达22接触高温而损坏,所述支撑件17可以设有第二冷却管道171,所述第二冷却管道171能够通入水以将所述支撑件17冷却。如图2所示,第二冷却管道171的出入口设于支撑件17靠近第一伺服马达22的表面上。
所述注胶单元20还可以包括与所述柱塞泵21连接的伺服电缸23。所述控制单元与所述伺服电缸23连接;所述控制单元能够在所述注胶压力达到预定压力时停止所述伺服电缸23,从而控制所述柱塞泵21停止注胶。
其中,伺服电缸23可以包括相互连接的第二伺服马达231与丝杠机构232,丝杠机构232可以将第二伺服马达231的转动转化为直线运动,丝杠机构232可以连接上述柱塞泵21,进而带动柱塞泵21内的柱塞杆211移动。
本实施方式中,可以在第二伺服马达231的“扭矩模式”下预先设定好参数(设定扭矩),即注胶时柱塞泵21所需要的推力,进而换算成我们的注胶压力。根据不同的封装产品的尺寸和形状,低压注胶的预定压力范围可以在0.05至6Mpa之间。
在本实施方式中,注胶装置还可以包括温控单元(未示出),温控单元与所述熔胶单元10及注胶单元20相连接;所述温控单元能够使胶液保持在预设温度。所述温控单元可以包括第一加热机构及第一温度传感器;第一加热机构及第一温度传感器与所述固定件12相连接;所述第一加热机构及所述第一温度传感器与所述控制单元相连接;所述控制单元能够根据所述第一温度传感器所检测的温度控制所述第一加热机构将所述固定件12的温度加热至预设温度。
在所述第一加热机构的作用下,将固定件12加热至预设温度。在第一预设温度的加热作用再结合转盘11与固定件12之间的挤压、摩擦、剪切的共同作用下,能够实现原料的快速熔化、达到即熔即用的效果,能较好的适应生产线作业。较佳的,为实现较好的传热及加热效果,所述固定件12的材料可以为铝合金。
当然,预设温度在实际中可以根据胶液的种类、液态温度等参数进行制定,其并没有相对的固定值。在实际中,所述预设温度的大小可以以防止胶液产生温降或发生碳化为宜,进而保持胶液的最佳质量。
可以看出,通过设置第一加热机构可以进一步加快溶胶速度及溶胶质量,使得胶液快速到达预设温度。通过设有第一温度传感器可以有效监测所加热的温度是否过高或过低,进而方便进行PID控制。
请参阅图4,在本实施方式中,所述柱塞泵21可以包括柱塞腔212及柱塞杆211。柱塞杆211可以在柱塞腔212内上下移动。所述出胶通孔122与所述柱塞腔212之间设有输送流道(比如上述胶水输送管道)。
为防止胶液由出胶通孔122流出之后产生温降而产生色差等问题,温控单元还可以如下设置。
所述温控单元也可以包括第二加热机构及第二温度传感器。所述第二加热机构及第二温度传感器连接所述输送流道。所述第二加热机构及第二温度传感器与所述控制单元相连接;所述控制单元能够根据所述第二温度传感器所检测的温度控制所述第二加热机构所述输送流道内的温度加热至预设温度。
所述温控单元也可以所述温控单元包括第三加热机构及第三温度传感器,所述第三加热机构及第三温度传感器连接所述柱塞泵21。所述第三加热机构及第三温度传感器与所述控制单元相连接。所述控制单元能够根据所述第三温度传感器所检测的温度控制所述第三加热机构所述柱塞泵21(或柱塞腔212)内的温度加热至预设温度。
所述温控单元也可以所述温控单元包括第四加热机构及第四温度传感器。所述第四加热机构及第四温度传感器连接所述注胶枪22。所述第四加热机构及第四温度传感器与所述控制单元相连接;所述控制单元能够根据所述第四温度传感器所检测的温度控制所述第四加热机构将所述注胶枪22的温度加热至预设温度。
通过此种设置,注胶时,注胶枪22可以伸入模具中在靠近电子元件的位置处进行注胶,由于输送流道400与注胶枪22均为“热流道”,进而可以尽量缩短注胶枪22嘴与电子元件之间的“冷流道”长度。因此,在此低压注胶中采用了热流道技术没有“水口料”,可极大减少胶料的浪费,降低成本和提高封装电子产品的品质和良品率。
当然,作为一种优选的方案,温控单元可以同时包括第一加热机构、第一温度传感器、第二加热机构、第二温度传感器、第三加热机构、第三温度传感器以及第四加热机构、第四温度传感器。其中,加热机构可以为加热管、或加热棒、或电阻丝、或PTC加热元件等。
为防止胶液回流,所述输送流道内可以设有单向阀15。所述压力测量单元30包括设于所述单向阀15下游的压力传感器。其中,压力传感器与控制单元相连接。较佳的,如图4所示,所述压力传感器设于所述柱塞泵21与所述注胶枪22之间,其中,柱塞泵21的出口和入口可以为同一开口,输送流道的末端可以通入柱塞泵21与注胶枪22之间,进而可以通过单向阀15来改变胶液由熔胶单元10进入柱塞泵或由柱塞泵进入模具。所述单向阀15可以为气控单向阀15,其开启压力可调。
请参阅图5,所述进料机构13具有向所述进料槽111进料的出料口131,所述进料漏斗伸入所述第一进料通孔及所述第二进料通孔的部分与所述第一进料通孔及所述第二进料通孔的壁之间设有间隙150。该间隙150可以形成环状空气冷却套,避免了转盘上的热量传入进料机构13内的进料通道(出料口131为进料通道的末端端口)而造成物料的“搭桥现象”(搭桥现象是物料在受热熔融后成团状粘接在进料口),从而保证了物料顺利进入转盘的进料槽111中。
具体的,所述进料机构13可以包括进料漏斗13。进料漏斗的上部为用于进料的锥形部(可以为圆锥形状,也可以为棱锥形状),下部(或称为颈部)为柱形筒,出料口131即位于柱形筒的末端(下端)。实际中,进料漏斗的末端可以穿过所述第一进料通孔121及所述第二进料通孔161向转盘的进料槽111进料。
如图所示,所述出料口131可以位于所述进料漏斗的末端。所述出料口131面对所述转盘的外周面。一般地,出料口131沿进料漏斗的长度方向面对转盘的外周面(进料槽111在该外周面上形成有进料槽口,当进料槽口转动至与出料口131相对时,物料进入由进料槽口进入进料槽111中),通常,进料漏斗竖直放置,所以,出料口131可以大致沿从上至下的方向面对转盘的外周面。
其中,所述进料槽111在所述转盘的外周面上形成进料槽口。所述间隙150设置于所述出料漏斗的柱形筒部分与所述外壳的外周面之间。该间隙150可以防止出料口131与转盘之间靠的太近,使得转盘上的热量熔化出料口131处的物料,从而产生的搭桥现象。
该间隙150可以使出料漏斗的柱形筒部分与外壳、固定件的壁之间间隔出预设距离,该预设距离即为间隙150的宽度。该间隙150的宽度可以根据实际情况决定,比如,针对不同物料设定的温度不同,根据不同转盘的温度可以设定相应的间隙150宽度。可选的,所述间隙150的宽度可以为2至10毫米。
为保证进料充分、顺畅,所述进料漏斗的末端可以开设有斜口(该斜口也可以为平面口也可以为弧形口,本申请并不作限制)以形成所述出料口131。出料口131的倾斜方向可以与进料漏斗的长度方向呈非90度夹角。具体的如图5所示,所述斜口的倾斜方向与其面对的所述转盘的部位的切向大致平行。
出料口131面对的转盘的外周面的部位位于转盘的外周面的顶部及中间边缘部位之间,即,所述出料口131面对所述转盘的外周面的部位与所述转轴的连线与水平面的夹角小于90度且大于0度。较佳的,所述出料口131面对所述转盘的外周面的部位与所述转轴的连线与水平面的夹角在45度左右。
为使进料漏斗的出料口131与转盘之间形成间隙150,所述进料漏斗架设于所述转盘的上方。如图5所示,外壳上设有架设进料漏斗的支架。
为进一步提升进料的流畅性,放置物料的“搭桥现象”,本实施方式的低压注胶装置还可以包括施加电场机构;所述施加电场机构能对所述进料机构13施加交流非均匀电场。通过此种设置,物料在进料机构13中可以处于交流非均匀电场中,从而可以受到离心力、排斥力和粒子重力的共同作用,进而物料粒子会在料斗中保持稳定的振动,避免形成“搭桥现象”。
可选的,施加电场机构(未示出)可以由电极群提供。在电帘的电极群中,电极相互间隔地连接。在施加单相交流电时,电极群中可以形成交流非均匀电场列。在交流非均匀电场中,粒子可以受到离心力、排斥力和粒子重力的共同作用,进而物料粒子会在料斗中保持稳定的振动,从而可有效防止物料的“搭桥”现象。当转盘上的进料槽口转动至进料漏斗的出料口131时,切断电源,在重力作用下进行垂直落料。
请参阅图6至图8,为本申请另一个实施方式提供的一种注胶装置示意图。在本实施方式中,该注胶装置应用但不限于低压封胶领域,其还可以应用于注塑(或注胶)成型领域中,本申请并不作任何限制。
在本实施方式中,该注胶装置包括:熔胶单元400,其包括能够转动的转盘402、固定件403;所述转盘402面向所述固定件403的表面上设有进料槽;所述转盘402相对于所述固定件403转动时将所述进料槽内的原料熔化成胶液;电磁加热单元406,其能通过电磁感应对所述固定件403加热;与所述熔胶单元400相连通的注胶单元500,所述转盘402转动时胶液进入所述注胶单元500内;所述注胶单元500能够将内部的胶液注入到模具内。
其中,所述转盘402与所述固定件403的材料均可以为金属材料或其他具有合适硬度的材料,例如,所述转盘402与所述固定件403均可以为钢质。为保证固定件403能接受电磁加热单元406的加热,所述固定件403的材料可以为含铁金属。转盘402面对固定件403的表面或设有进料槽的表面优选为圆形,相适应的,固定件403与转盘402相对的表面同样优选为圆形。从整体而言,转盘402整体可以为圆盘构造。
所述进料槽由所述转盘402的外周向中心延伸。需要说明的是,所述进料槽并不局限于上一实施方式中的螺旋槽,所述进料槽可以呈阿基米德螺线或渐开线或双曲线或摆线等形式由所述转盘402的外周向中心延伸,其中,可以根据实际应用情况选取任一形式的进料槽进行熔胶。同时,转盘402上的进料槽可以是一条,也可以是多条,进料槽的数量及形式可以根据胶料的特性以及进胶量进行优选。
在本实施方式中,在转盘402转动过程中,颗粒原料(当然,原料也可以为线状或粉末状)进入到进料槽内,热塑性原料不断地由转盘402的外圆推向转盘402的中心,颗粒原料在运动过程中受到越来越大的挤压、磨擦,温度逐渐升高逐渐在进料槽中熔化成胶液,胶液在进料槽的末端(转盘402的中心)进入注胶单元500中。
通过此种设计,可以使固态颗粒原料在转盘402的转动过程中实现进料,并迅速受热变成为液体热熔胶水,实现快速熔化、达到即熔即用的效果。因此,本实施方式从根本上解决了原料因高温状态下,反复热煮造成的老化和碳化现象,引起的封装电子产品的不良率和堵塞注胶流道404的风险。
为充分利用上述“魏森堡效应”,所述固定件403的中心可以设有与所述进料槽相通的出胶通孔,所述出胶通孔与所述注胶单元500相连通,所述出胶通孔与所述注胶单元500相连通,以将胶液输入所述注胶单元500。
具体的,注胶单元500可以包括柱塞泵502,柱塞泵502设有柱塞腔及柱塞杆。所述出胶通孔可以通过通道(即下述输送流道404)与所述柱塞泵502的柱塞腔连通。
为强化机械能转化为热能的效果,所述固定件403面对所述转盘402的表面同样可以设有进料槽。其中,固定件403上的进料槽的形式可以参考转盘402上的进料槽的形式,但这并不表明固定件403上的进料槽与转盘402上的进料槽形状构造相同,二者之间可以为不同的形式。固定件403上的进料槽可以为多个,并汇集至中心通孔处。
所述转盘402与所述固定件403通过相对转动原料内的颗粒或分子之间形成剪切。为进一步充分利用上述“魏森堡效应”,固定件403上所设的进料槽的槽深可以由外缘向中心逐渐加深,最终汇集在出胶通孔处。
为提升溶胶效率,适应生产,所述进料槽的槽深由所述转盘402的外周向所述转盘402的中心延伸时逐渐变浅;和/或,所述进料槽的槽宽由所述转盘402的外周向所述转盘402的中心延伸时逐渐变小。通过此种设置,可以加剧原料在进料槽内输送过程中的挤压、摩擦、剪切等作用效果,加快原料温度的提升,进而提升溶胶效率。
目前传统的注塑成型机采用电阻式热传导方式加热,在实际应用中存在着许多无法克服的问题,如:1、热能利用效率低:采用电阻式热传导加热,电阻圈加热的热转换效率只有35%,65%的热量散失到周围环境中,能源浪费严重;2、热污染严重:散失到周围环境的热损失造成环境的热污染,大大缩短了注塑机的使用寿命,且需要电风扇等进行散热,增加了企业生产成本,降低了设备的安全性;3、电阻加热器易损:由于长期高温使用而老化烧断,使用寿命短且维修量大。
如图7所示,基于上述问题考虑,在本实施方式中采用电磁加热单元406加热固定件403,电磁加热单元406能通过电磁感应对所述固定件403加热。其中,固定件403接受电磁感应自身内部产生热量,而电磁加热单元406本身的温度受到的影响较小,可以维持较低的温度,并且自身电损失较少,所以,即使功率较大也不影响电磁加热单元406的使用寿命。
考虑到转盘402面对固定件403进行相对转动进行熔胶,所述电磁加热单元406可以设置于所述固定件403背对所述转盘402的一侧。可以看出,固定件403可以设置于电磁加热单元406与转盘402之间。
为较佳的保证电磁加热单元406的热效率,防止固定件403散热而损失热量,作为优选的技术方案,所述电磁加热单元406与所述固定件403之间设有保温材料407。具体的,所述保温材料407包括高温玻璃棉、硅酸铝保温材料、或气凝胶保温材料。
通过在电磁加热单元406和固定件403之间设置一层保温材料407,由于该保温材料407,固定件403绝大数热量被熔胶腔(固定件403与转盘402之间的间隙)内的物料所吸收,热效率明显提升,相较于传统电阻加热方式可节约电能20%~60%。
如图6所示,所述出胶通孔连接有出胶通道。所述电磁加热单元406包括围构在所述出胶通道周向的电磁线圈(也称为感应线圈)。其中,所述出胶通道的一端可以设置于出胶通孔内也可以连接在出胶通孔的一端上。电磁线圈可以呈多种排布形状,比如多个同心圆构造,也可以多个独立圆形构造,本申请并不作任何限制。
在本实施方式中,所述电磁线圈可以围构成圆盘形状或圆柱形状。作为优选的,如图8所示,电磁线圈可以加工成一电磁线圈盘412,从而固定件403位于电磁线圈盘412及转盘402之间。
由于电磁感应加热只有固定件403金属内部产生热量,而电磁线圈本身温度很低,自身电损微小,所以即使功率较大也不影响加热系统的使用寿命。且除熔胶腔外,表面温度在50℃以下,进而避免了因表面温度而造成烧伤、烫伤事故发生。
所述注胶装置还可以包括温度控制系统。所述温度控制系统可以包括能够获取所述电磁加热单元406的加热温度的温度传感器410、以及控制单元(未示出)。所述控制单元连接所述温度传感器410及所述电磁加热单元406;所述控制单元根据所述温度传感器410的检测温度控制所述加热温度保持在预定温度。为较好反映固定件403的加热效果,所述温度传感器410优选地设置于所述固定件403上。
在所述电磁加热单元406的作用下,将固定件403加热至预定温度。在预定温度的加热作用再结合转盘402与固定件403之间的挤压、摩擦、剪切的共同作用下,能够实现原料的快速熔化、达到即熔即用的效果,能较好的适应生产线作业。
当然,预定温度在实际中可以根据胶液的种类、液态温度等参数进行制定,其并没有相对的固定值。在实际中,所述预定温度的大小可以以防止胶液产生温降或发生碳化为宜,进而保持胶液的最佳质量。
可以看出,通过设置电磁加热单元406可以进一步加快溶胶速度及溶胶质量,使得胶液快速到达预定温度。通过设有温度传感器410可以有效监测所加热的温度是否过高或过低,进而方便进行PID控制。
同时,使用高频加热系统节约了传统加热方式辐射到空气中的能量,且电磁线圈与固定件403隔离,避免了加热系统上升温度对电磁控制系统的影响。
在本实施方式中,所述温度控制系统还可以包括整流电路、及逆变电路。所述整流电路能将市电转换为300伏特-400伏特的直流电。所述逆变电路能够将所述整流电路输出的直流电转换为20kHz-40kHz的交流电。
在本实施方式中,利用电压为300~400V频率为20~40kHz的高速变化的高频高压电流流过电磁线圈产生高速变化的交变磁场,当磁场内的磁力线通过固定件403内的导磁性金属时,会在金属体内产生无数的小涡流,使金属材料本身分子、原子无规则剧烈摩擦而自行高速发热,从而快速、有效加热熔胶腔内的物料。
在本实施方式中,所述熔胶单元400还可以包括壳体405及第一伺服马达401。所述壳体405沿所述转盘402的轴向设有容纳所述固定件403、所述转盘402及所述电磁加热单元406的容纳槽。所述第一伺服马达401带动所述转盘402转动。所述进料槽在所述转盘402的侧壁上设有进料口,所述壳体405的壁上设有与所述进料口相通的进料通孔。所述固定件403位于所述电磁加热单元406位于与所述转盘402之间。
所述第一伺服马达401的转轴408连接所述转盘402;所述第一伺服马达401可以与第一控制单元相连接,所述第一控制单元能够在所述熔胶单元400制取预定量的胶液时控制所述第一伺服马达401停止转动。
为保证转盘402的转动,第一伺服马达401与转盘402之间也可以设有减速机构,比如行星减速机。当然,第一伺服马达401也可以不为注胶装置自身的部件,比如在本实施方式的注胶装置上留有装配或连接部,方便操作人员后续自行外接第一伺服马达401。
如图7所示,壳体405上可以设置有进料机构,进料机构能够通过进料通孔向进料槽内进料。具体的,所述进料机构包括连通所述进料通孔的进料漏斗411。壳体405的底部设有供出胶通道穿出的透孔,该透孔与容纳槽一同将壳体405贯穿。
本申请另一种实施方式还提供一种电子元件的低压封胶系统,包括:模具(未示出),其具有能够容置待封胶元件的型腔以及通入所述型腔的进胶口;如上任一实施方式所述的低压注胶装置,所述低压注胶装置的注胶枪通过所述进胶口向所述型腔内注胶。
请参阅图6、图9,为本申请一个实施方式提供的一种注胶装置示意图。在本实施方式中,该注胶装置应用但不限于低压封胶领域,其还可以应用于注塑(或注胶)成型领域中,本申请并不作任何限制。
在本实施方式中,该注胶装置,包括:熔胶单元400,其包括能够转动的转盘402、固定件403;所述转盘402面向所述固定件403的表面上设有进料槽;所述转盘402相对于所述固定件403转动时将所述进料槽内的原料熔化成胶液;均温单元600,其设有加热机构及均温腔610;所述转盘402转动时胶液进入所述均温腔610内;所述加热机构能使所述均温腔610内的胶液保持在相同温度;与所述均温单元600相连通的注胶单元500,所述注胶单元500能够将所述均温腔610内部的胶液注入到模具内。
其中,所述转盘402与所述固定件403的材料均可以为金属材料或其他具有合适硬度的材料,例如,所述转盘402与所述固定件403均可以为钢质。为保证固定件403能接受电磁加热单元的加热,所述固定件403的材料可以为含铁金属。转盘402面对固定件403的表面或设有进料槽的表面优选为圆形,相适应的,固定件403与转盘402相对的表面同样优选为圆形。从整体而言,转盘402整体可以为圆盘构造。
所述进料槽由所述转盘402的外周向中心延伸。需要说明的是,所述进料槽并不局限于上一实施方式中的螺旋槽,所述进料槽可以呈阿基米德螺线或渐开线或双曲线或摆线等形式由所述转盘402的外周向中心延伸,其中,可以根据实际应用情况选取任一形式的进料槽进行熔胶。同时,转盘402上的进料槽可以是一条,也可以是多条,进料槽的数量及形式可以根据胶料的特性以及进胶量进行优选。
在本实施方式中,在转盘402转动过程中,颗粒原料(当然,原料也可以为线状或粉末状)进入到进料槽内,热塑性原料不断地由转盘402的外圆推向转盘402的中心,颗粒原料在运动过程中受到越来越大的挤压、磨擦,温度逐渐升高逐渐在进料槽中熔化成胶液,胶液在进料槽的末端(转盘402的中心)进入注胶单元500中。
通过此种设计,可以使固态颗粒原料在转盘402的转动过程中实现进料,并迅速受热变成为液体热熔胶水,实现快速熔化、达到即熔即用的效果。因此,本实施方式从根本上解决了原料因高温状态下,反复热煮造成的老化和碳化现象,引起的封装电子产品的不良率和堵塞注胶流道的风险。
在本实施方式中,转盘402及固定件403可以类似于平行设置(相面对的表面平行设置),转盘402可以竖直放置(即熔胶表面与竖直面平行),也可以水平放置(即熔胶表面与水平面平行)。
为便于出胶的顺利,作为优选的实施方式,如图6所示,所述转盘402水平设置;所述固定件403可以位于所述转盘402的下方。所述固定件403对应所述转盘402中心的位置设有出胶通孔,该出胶通孔与均温腔610相通。具体的,所述出胶通孔沿竖直方向延伸。
此种设置可以充分利用“魏森堡效应”,在转盘402转动过程中,转盘402中心处所形成的胶液凸起,且正好沿胶液的重力方向,同时,出胶通孔位于胶液凸起的下方,胶液可以较为顺利地进入出胶通孔中。
在本实施方式中,对于熔胶单元400与均温单元600在位置关系上并无具体的限制,只需熔胶单元400中产生的胶液能进入均温单元600的均温腔610中即可。其中,沿胶液流动方向上,均温单元600或均温腔610设置于熔胶单元400与注胶单元500之间。为便于胶液进入均温腔610,且考虑到转盘402及固定件403可以水平设置,因此,所述熔胶单元400可以优选地设置于所述均温单元600的上方。
通过此种设置,熔胶单元400产生的胶液不仅依靠魏森堡效应可以进入均温腔610中,还可以依靠重力的作用流入均温腔610中,保证了胶液的快速流出,防止淤积在熔胶单元400中。如图6所示,固定件403上开设的出胶通孔(未标示)可以通入均温腔610中。
均温单元600能够将均温腔610中的胶液的温度平均在相同温度下或同一温度下,从而防止注胶单元500射出的胶液温度不等,从而影响胶液成型质量。
考虑到在大注胶量下熔胶单元400所产生的胶量较大,而产生的胶液温度无法保持一致,在胶液射出之前胶液在流动过程中有时也会加大胶液之间温度差异,从而造成射出的胶液温差较大,成型质量差。
基于此考虑,本实施方式的均温单元600可在胶液由熔胶单元400排出后在注胶单元500注胶前将胶液的温度平均在相同温度,从而输入注胶单元500的胶液的温度均保持一致,使得注胶单元500射出的胶液温度相同,提升胶液成型质量。
均温单元600包括加热机构及均温腔610。胶液由熔胶单元400进入均温腔610后在均温腔610中会存在一定时间的停留,在该停留时间内,加热机构可以将均温腔610中胶液加热在相同温度下。其中,加热机构可以具有目标加热温度,并保持在该目标加热温度下进行加热均温腔610。
在本实施方式中,均温腔610可以具备多种构造,其可以为圆柱形腔体、球形腔体、棱柱形腔体、锥形腔体、或不规则腔体,本申请并不作具体地限制。为方便开设,均温腔610在水平面上的横截面为圆形、或正多边形。也可以认为均温腔610可以为圆柱形腔体、或棱柱形腔体。
在本实施方式中,加热机构能够加热均温腔610,其可以对均温腔610所在的壳体630加热,也可以加热均温腔610的内部,或者直接加热均温腔610内的胶液。作为优选的,所述加热机构可以位于所述均温腔610内,从而加热机构可以直接加热均温腔610内的胶液。
进一步的,加热机构可以为加热板、加热丝、加热盘、或加热棒等等,其可以为电阻加热元件、也可以为PTC加热元件等等,甚至加热机构还可以为电磁加热元件,在均温腔610的内部设有含铁金属时,通过电磁加热均温腔610的内部胶液。可以看出,加热机构可以具有多种结构、形状、以及构造,本申请并不作具体的限制,只需加热机构能够将均温腔610内的温度加热至相同温度即可。
如图6所示,作为优选的,所述加热机构可以包括多个加热板620;多个加热板620可以沿周向均匀分布。其中,加热板620竖直放置,胶液存在于相邻两个加热板620之间的扇形区域内,由于加热板620的加热面积较大,从而能够提升加热效率,使得胶液迅速形成相同温度。
本实施方式中,对于加热板620的数量并不作具体的限定,比如加热板620的数量可以为5-10个。在实际中,加热板620的数量可以根据实际情况灵活选取。
在本实施方式中,所述注胶单元500设有输入单向阀503,所述均温腔610内的胶液经所述输入单向阀503进入所述注胶单元500内。
具体的,注胶单元500可以包括:设有腔体的主体510、与所述腔体相通的输入单向阀503、以及与所述腔体内部相通的柱塞泵502。所述输入单向阀503在所述腔体外压差大于内部压差时打开,以输入胶液。所述柱塞泵502执行抽吸动作时,所述输入单向阀503打开,所述柱塞泵502执行排出动作时,所述输入单向阀503关闭。
所述均温单元600与所述注胶单元500一体结构。具体的,所述均温单元600包括具有所述均温腔610的壳体630,该壳体630与注胶单元500的主体510为一体结构。其中,均温腔610可以为均温单元600的壳体630上直接挖槽形成。如图6、图9所示,所述注胶单元500通过输液流道404通入所述均温腔610的底部。
在本实施方式中,注胶装置还可以包括温度检测机构(未示出),所述温度检测机构能检测所述均温腔610内的温度。其中,温度检测机构可以设置于均温腔610的内壁上,从而可以准确地反映出当前胶液的温度。具体的,温度检测机构可以为温度传感器。
在本实施方式中,注胶装置还可以包括控制机构(未示出),所述控制机构与所述加热机构、所述温度检测机构相连接;所述控制机构能够根据所述检测机构检测的温度控制所述加热机构的目标温度。
在本实施方式中,控制机构可以为硬件实体单元,也可以为软件程序模块,当然也可以为软件硬件相结合。比如控制机构可以为计算机、PLC、主控板等等。其中,控制机构控制加热机构的方式有多种,比如控制加热功率、加热电流等等,本申请并不作具体的限制。
请参阅图10a至图21b,为本申请多个实施方式提供的用于熔胶的转盘402示意图。在实施方式中,所述转盘402可以配合固定件403进行熔胶,该转盘402应用但不限于电子元件的低压封胶领域,其还可以应用于注塑(或注胶)成型领域中,本申请并不作任何限制。
在一实施方式中,所述转盘402具有熔胶表面800,所述熔胶表面800上设有进料槽810;所述进料槽810由所述熔胶表面800的外缘向中心802延伸;所述进料槽810的槽宽由所述熔胶表面800的外缘向中心802逐渐减小;所述转盘402转动时能配合固定件403将所述进料槽810内的原料熔化成胶液。
在本实施方式中,在转盘402转动过程中,颗粒原料(当然,原料也可以为线状或粉末状)进入到进料槽810内,热塑性原料不断地由转盘402(或熔胶表面800)的外缘(也可以称为边缘)推向转盘402的中心802,由于所述进料槽810的槽宽由所述转盘402的外缘向中心802逐渐减小,颗粒原料在运动过程中受到越来越大的挤压、磨擦,温度逐渐升高逐渐在进料槽810中熔化成胶液,胶液在进料槽810的末端或转盘402的中心802可以进入注胶单元500中。
通过此种设计,可以使固态原料在转盘402的转动过程中实现进料,并迅速受热变成为液体热熔胶水,实现快速熔化、达到即熔即用的效果。因此,本实施方式可以从根本上解决了原料因高温状态下,反复热煮造成的老化和碳化现象,引起的封装电子产品的不良率和堵塞注胶流道的风险。
其中,转盘402整体为扁圆柱状,其一侧为熔胶表面800,另一侧可以连接电机或马达等动力装置,从而带动转盘402转动。通常而言,动力装置的转轴所连接转盘402的位置同样为转盘402的中心802位置,从而避免转盘402偏心转动,影响熔胶工作。
转盘402的熔胶表面800面对一固定件403(有时也可以称为固定盘)设置,转盘402与固定件403之间可以存在一定的间隙,当原料进入进料槽810或间隙中,在转盘402的表面摩擦剪切、进料槽810的侧壁803与熔胶表面800的过渡弯折处的摩擦剪切、原料之间的挤压摩擦等等作用下的共同作用下,原料会逐步熔化形成胶液。
所述转盘402的材料可以为金属材料或其他具有合适硬度的材料,例如,所述转盘402可以为钢质。转盘402的熔胶表面800(面对固定件403的表面或设有进料槽810的表面)优选为圆形。从整体而言,转盘402整体可以为圆盘构造。
转盘402可以具有多种形状构造,转盘402自身可以为不规则形状,其上形成有圆柱状凸起,熔胶表面800可以位于圆柱状凸起的端面上,转盘402围绕圆柱状凸起的轴线转动即可。
当然,在一实施方式中,转盘402自身也可以为(扁)圆柱形状,即转盘402优选地可以为圆盘。在本实施方式中,熔胶表面800位于转盘402的一端面上,转盘402的与熔胶表面800相背对的另一端面(可参照图6,图6中转盘402的与熔胶表面800相背对的另一端面为上端面,熔胶表面800为下表面)可以设有连接转轴的连接部(比如螺纹槽等等)。
转盘402的熔胶表面800及连接部所在表面之间为转盘402的外缘面(以转盘402为扁圆柱描述,可以理解为圆柱的侧表面),转盘402的外缘面围构成一圆筒形状。所述进料槽810在所述转盘402的外缘面形成进料口801。其中,原料可以由进料口801进入到进料槽810中。
在本实施方式中,熔胶表面800同样可以具备多种形状,比如圆形、方形、或其他多边形。考虑到实际应用及方便制作,熔胶表面800优选的为圆形。
进料槽810由转盘402(或熔胶表面800)的外缘向中心802延伸。该中心802为转盘402的中心802(或形心),也可以为转盘402所围绕转动的转轴穿过熔胶表面800的位置。因此也可以理解为,进料槽810由熔胶表面800的外缘向转盘402的转轴延伸。
在本实施方式中,所述进料槽810的槽宽由所述熔胶表面800的外缘向中心802逐渐减小。其中,进料槽810的槽宽为进料槽810所在平面内垂直于延伸方向的宽度。进料槽810具有相对的两个侧壁803,进料槽810的宽度可以为两个侧壁803之间的距离。进料槽810的宽度在熔胶表面800上由外向内逐渐变窄。
通过此种设置,相较于宽度恒定的进料槽810而言,本实施方式的进料槽810可以适当缩减加工长度,但依然可以保持较好的熔胶效果,且便于加工,或者在相同长度下具有更佳地熔胶效果。同时,进料速度及进料量也可以有较大提升,从而满足大注胶量的使用要求。
进一步的,所述进料槽810的槽深由所述转盘402的外缘向中心802逐渐减小(或变浅)。通过此种设置,可以加剧原料在进料槽810内输送过程中的挤压、摩擦、剪切等作用效果,加快原料温度的提升,进而进一步提升熔胶效率。同时,也可以进一步提升进料速度及进料量,从而满足大注胶量的使用要求。进一步的,为实现进料顺畅,所述进料槽810的槽深的变化曲率由所述熔胶表面的外缘向中心逐渐减小。
在本实施方式中,所述进料槽810可以沿直线或曲线延伸。如图11a、图11b、图13a、图13b、图15a、图15b、图17a、图17b、图18a、图18b所示,进料槽810可以沿直线延伸,也可以理解为,进料槽810整体为直线槽,进料槽810由熔胶表面800的外缘向中心802直线延伸。
在其他实施方式中,如图10a、图10b、图12a、图12b、图14a、图14b、图16a、图16b、图19a、图19b、图20a、图20b、图21a、图21b所示,进料槽810可以沿曲线延伸,也可以理解为,进料槽810整体为曲线槽,进料槽810由熔胶表面800的外缘向中心802直线延伸。当然,曲线的形式本申请并不作任何限制,较佳的,所述进料槽810沿以下至少一种曲线延伸:弧线、摆线、双曲线、螺旋线、渐开线。
如图11a、图11b、图13a、图13b、图15a、图15b、图17a、图17b、图18a、图18b所示,所述进料槽810具有相对的两个侧壁803;所述两个侧壁803沿不同线型延伸。在该实施方式中,进料槽810整体沿直线延伸,即为直线槽。其中,两个侧壁803所沿线型之一可以为直线,另一可以为曲线,当然,两个侧壁803均可以沿不同曲线延伸。
需要说明的是,本申请并不排除两个侧壁803沿相同线型延伸的方案,如图10a、图10b、图12a、图12b、图14a、图14b、图16a、图16b、图19a、图19b、图20a、图20b、图21a、图21b所示,两个侧壁803均沿曲线延伸。
综上所述,所述进料槽810由所述转盘402的外周向中心802延伸。其中,所述进料槽810并不局限于螺旋槽,所述进料槽810可以呈阿基米德螺线或渐开线或双曲线或摆线等形式由所述转盘402的外周向中心802延伸,其中,可以根据实际应用情况选取任一形式的进料槽810进行熔胶。
同时,转盘402上的进料槽810可以是一条,也可以是多条,作为优选的,所述进料槽810为多个,沿圆周方向均匀排布。
具体的,进料槽810的数量及形式可以根据胶料的特性以及进胶量进行优选。在一个实施方式中,所述进料槽810的数量优选地可以为两个至八个。
如图10a至图11b,示出了不同构造的两个进料槽810的转盘402结构;如图12a至图13b,示出了不同构造的三个进料槽810的转盘402结构;如图14a至图15b,示出了不同构造的四个进料槽810的转盘402结构;如图16至图17b,示出了不同构造的五个进料槽810的转盘402结构;如图18a至图19b,示出了不同构造的六个进料槽810的转盘402结构;如图20a、图20b,示出了七个进料槽810的转盘402结构;如图21a、图21b,示出了八个进料槽810的转盘402结构。
请参阅图6,本申请另一个实施方式还提供一种熔胶单元400,在本实施方式中,该熔胶单元400应用但不限于电子元件的低压封胶领域,其还可以应用于注塑(或注胶)成型领域中,本申请并不作任何限制。其中,熔胶单元400包括:固定件403;如上任一实施方式所述的转盘402,所述转盘402的熔胶表面800面对所述固定件403设置。
其中,在本实施方式中的转盘402的形状、构造及功能均可以参照上述实施方式中的转盘402,本实施方式中不再一一赘述。
在本实施方式中,所述固定件403与转盘402的材料均可以为金属材料或其他具有合适硬度的材料,例如,所述转盘402与所述固定件403均可以为钢质。为保证固定件403能更换地接受的加热,所述固定件403的材料可以为含铁金属。承接上文描述,转盘402的熔胶表面800优选为圆形,相适应的,固定件403与转盘402相对的表面同样优选为圆形。
为充分利用上述“魏森堡效应”,所述固定件403的中心802可以设有与所述进料槽810相通的出胶通孔,所述出胶通孔与注胶单元500相连通,所述出胶通孔与所述注胶单元500相连通,以将胶液输入所述注胶单元500。
为强化机械能转化为热能的效果,所述固定件403面对所述转盘402的表面同样可以设有进料槽810。其中,固定件403上的进料槽810的形式可以参考上述实施方式的转盘402上的进料槽810的形式,但这并不表明固定件403上的进料槽810与转盘402上的进料槽810形状构造相同,二者之间可以为不同的形式。固定件403上的进料槽810可以为多个,并汇集至出胶通孔处。
在本实施方式中,转盘402及固定件403类似于平行设置(相面对的表面平行设置),转盘402可以竖直放置(即熔胶表面800与竖直面平行),也可以水平放置(即熔胶表面800与水平面平行)。
为便于出胶的顺利,作为优选的实施方式,如图6所示,所述转盘402水平设置;所述固定件403位于所述转盘402的下方。所述固定件403对应所述转盘402中心802的位置设有出胶通孔;所述出胶通孔沿竖直方向延伸。
此种设置可以充分利用“魏森堡效应”,在转盘402转动过程中,转盘402中心802处所形成的胶液凸起,且正好沿胶液的重力方向,同时,出胶通孔位于胶液凸起的下方,胶液可以较为顺利地进入出胶通孔中。
请参阅图6,本申请另一个实施方式还提供一种注胶装置,在本实施方式中,该注胶装置应用但不限于低压封胶领域,其还可以应用于注塑(或注胶)成型领域中,本申请并不作任何限制。在本实施方式中,该注胶装置包括:如上实施方式所述的熔胶单元400;与所述熔胶单元400相连通的注胶单元500,所述转盘402转动时胶液进入所述注胶单元500内;所述注胶单元500能够将内部的胶液注入到模具内。
具体的,注胶单元500可以包括柱塞泵502和/或注胶枪。作为优选地,注胶单元500包括柱塞泵502,柱塞泵502设有柱塞腔及柱塞杆。所述出胶通孔可以通过输送流道404与所述柱塞泵502的柱塞腔连通。
在本实施方式中,所述柱塞泵502可以包括柱塞腔及柱塞杆。柱塞杆可以在柱塞腔内上下移动。所述出胶通孔与所述柱塞腔之间设有输送流道404(也可以称为胶水输送管道)。为防止胶液回流,所述输送流道404内可以设有单向阀503。
请参阅图22a至图25b,为本申请多个实施方式提供的用于熔胶的转盘402示意图。在实施方式中,所述转盘402可以配合固定件403进行熔胶,该转盘402应用但不限于电子元件的低压封胶领域,其还可以应用于注塑(或注胶)成型领域中,本申请并不作任何限制。
在一实施方式中,所述转盘402具有熔胶表面800,所述熔胶表面800上设有进料槽810;所述进料槽810由所述熔胶表面800的外缘向中心延伸;所述熔胶表面800由其外缘向中心凸起或者下凹;所述转盘402转动时能配合固定件将所述进料槽810内的原料熔化成胶液。
在本实施方式中,在转盘402转动过程中,颗粒原料(当然,原料也可以为线状或粉末状)进入到进料槽810内,热塑性原料不断地由转盘402(或熔胶表面800)的外缘(也可以称为边缘)推向转盘402的中心802,由于所述进料槽810的槽宽由所述转盘402的外缘向中心802逐渐减小,颗粒原料在运动过程中受到越来越大的挤压、磨擦,温度逐渐升高逐渐在进料槽810中熔化成胶液,胶液在进料槽810的末端或转盘402的中心802可以进入注胶单元500中。
通过此种设计,可以使固态原料在转盘402的转动过程中实现进料,并迅速受热变成为液体热熔胶水,实现快速熔化、达到即熔即用的效果。因此,本实施方式可以从根本上解决了原料因高温状态下,反复热煮造成的老化和碳化现象,引起的封装电子产品的不良率和堵塞注胶流道的风险。
其中,转盘402整体为扁状,其一侧为熔胶表面800,另一侧可以连接电机或马达等动力装置,从而带动转盘402转动。通常而言,动力装置的转轴所连接转盘402的位置同样为转盘402的中心802位置,从而避免转盘402偏心转动,影响熔胶工作。
转盘402的熔胶表面800面对一固定件403(有时也可以称为固定盘)设置,转盘402与固定件403之间可以存在一定的间隙,当原料进入进料槽810或间隙中,在转盘402的表面摩擦剪切、进料槽810的侧壁803与熔胶表面800的过渡弯折处的摩擦剪切、原料之间的挤压摩擦等等作用下的共同作用下,原料会逐步熔化形成胶液。
所述转盘402的材料可以为金属材料或其他具有合适硬度的材料,例如,所述转盘402可以为钢质。转盘402的熔胶表面800(面对固定件403的表面或设有进料槽810的表面)优选为圆形。从整体而言,转盘402整体可以为圆盘构造。
转盘402可以具有多种形状构造,转盘402自身可以为不规则形状,其上形成有圆柱状凸起,熔胶表面800可以位于圆柱状凸起的端面上,转盘402围绕圆柱状凸起的轴线转动即可。
当然,在一实施方式中,转盘402自身也可以为(扁)圆柱形状,即转盘402优选地可以为圆盘。在本实施方式中,熔胶表面800位于转盘402的一端面上,转盘402的与熔胶表面800相背对的另一端面(可参照图6,图6中转盘402的与熔胶表面800相背对的另一端面为上端面,熔胶表面800为下表面)可以设有连接转轴的连接部(比如螺纹槽等等)。
转盘402的熔胶表面800及连接部所在表面之间为转盘402的外缘面(以转盘402为扁圆柱描述,可以理解为圆柱的侧表面),转盘402的外缘面围构成一圆筒形状。所述进料槽810在所述转盘402的外缘面形成进料口801。其中,原料可以由进料口801进入到进料槽810中。
在本实施方式中,所述熔胶表面800由其外缘向中心逐渐凸起或者逐渐下凹,比如,熔胶表面800剖面的轮廓线可以为直线,也可以为曲线,比如圆弧、或者曲率变化逐渐减小的曲线。
其中,熔胶表面800为锥面形状,比如圆锥面、四棱锥面、或其他多棱锥面。考虑到实际应用及方便制作,熔胶表面800优选的为圆锥面。为便于熔胶,且装备小型化,所述熔胶表面800的锥度可以为1:3至5:1。
进料槽810由转盘402(或熔胶表面800)的外缘向中心802延伸。该中心802为转盘402的中心802(或形心),也可以为转盘402所围绕转动的转轴穿过熔胶表面800的位置。因此也可以理解为,进料槽810由熔胶表面800的外缘向转盘402的转轴延伸。
在本实施方式中,所述进料槽810的槽宽由所述熔胶表面800的外缘向中心802逐渐减小。其中,进料槽810的槽宽为进料槽810所在平面内垂直于延伸方向的宽度。进料槽810具有相对的两个侧壁803,进料槽810的宽度可以为两个侧壁803之间的距离。进料槽810的宽度在熔胶表面800上由外向内逐渐变窄。
通过此种设置,相较于宽度恒定的进料槽810而言,本实施方式的进料槽810可以适当缩减加工长度,但依然可以保持较好的熔胶效果,且便于加工,或者在相同长度下具有更佳地熔胶效果。同时,进料速度及进料量也可以有较大提升,从而满足大注胶量的使用要求。
进一步的,所述进料槽810的槽深由所述转盘402的外缘向中心802逐渐减小(或变浅)。通过此种设置,可以加剧原料在进料槽810内输送过程中的挤压、摩擦、剪切等作用效果,加快原料温度的提升,进而进一步提升熔胶效率。同时,也可以进一步提升进料速度及进料量,从而满足大注胶量的使用要求。进一步的,为实现进料顺畅,所述进料槽810的槽深的变化曲率由所述熔胶表面的外缘向中心不变或逐渐减小或逐渐增大。
在本实施方式中,所述进料槽810可以沿直线或曲线延伸。如图24a、图24b、图25a、图25b所示,进料槽810可以沿直线延伸,也可以理解为,进料槽810整体为直线槽,进料槽810由熔胶表面800的外缘向中心802直线延伸。
在其他实施方式中,如图22a、图22b、图22c、图23a、图23b、图23c所示,进料槽810可以沿曲线延伸,也可以理解为,进料槽810整体为曲线槽,进料槽810由熔胶表面800的外缘向中心802直线延伸。当然,曲线的形式本申请并不作任何限制,较佳的,所述进料槽810沿以下至少一种曲线延伸:弧线、摆线、双曲线、螺旋线、渐开线。
综上所述,所述进料槽810由所述转盘402的外周向中心802延伸。其中,所述进料槽810并不局限于螺旋槽,所述进料槽810可以呈阿基米德螺线或渐开线或双曲线或摆线等形式由所述转盘402的外周向中心802延伸,其中,可以根据实际应用情况选取任一形式的进料槽810进行熔胶。
同时,转盘402上的进料槽810可以是一条,也可以是多条,作为优选的,所述进料槽810为多个,沿圆周方向均匀排布。
具体的,进料槽810的数量及形式可以根据胶料的特性以及进胶量进行优选。在一个实施方式中,所述进料槽810的数量优选地可以为两个至八个。如图22a至图25b示出了不同构造的三个进料槽810的转盘402结构。
请参阅图6,本申请另一个实施方式还提供一种熔胶单元400,在本实施方式中,该熔胶单元400应用但不限于电子元件的低压封胶领域,其还可以应用于注塑(或注胶)成型领域中,本申请并不作任何限制。其中,熔胶单元400包括:固定件403;如上任一实施方式所述的转盘402,所述转盘402的熔胶表面800面对所述固定件403设置。
其中,在本实施方式中的转盘402的形状、构造及功能均可以参照上述实施方式中的转盘402,本实施方式中不再一一赘述。
在本实施方式中,所述固定件403与转盘402的材料均可以为金属材料或其他具有合适硬度的材料,例如,所述转盘402与所述固定件403均可以为钢质。其中,固定件403面对转盘402的表面与熔胶表面800相适应,比如,熔胶表面800为凸起的锥面时,固定件403面对转盘402的表面下凹;熔胶表面800为下凹的锥面时,固定件403面对转盘402的表面凸起。承接上文描述,转盘402的熔胶表面800优选为圆形,相适应的,固定件403与转盘402相对的表面同样优选为圆形。
为充分利用上述“魏森堡效应”,所述固定件403的中心802可以设有与所述进料槽810相通的出胶通孔,所述出胶通孔与注胶单元500相连通,所述出胶通孔与所述注胶单元500相连通,以将胶液输入所述注胶单元500。
为强化机械能转化为热能的效果,所述固定件403面对所述转盘402的表面同样可以设有进料槽810。其中,固定件403上的进料槽810的形式可以参考上述实施方式的转盘402上的进料槽810的形式,但这并不表明固定件403上的进料槽810与转盘402上的进料槽810形状构造相同,二者之间可以为不同的形式。固定件403上的进料槽810可以为多个,并汇集至出胶通孔处。
在本实施方式中,转盘402及固定件403类似于平行设置(相面对的表面平行设置),转盘402可以竖直放置(即熔胶表面800与竖直面平行),也可以水平放置(即熔胶表面800与水平面平行)。
为便于出胶的顺利,作为优选的实施方式,如图5所示,所述转盘402水平设置;所述固定件403位于所述转盘402的下方。所述固定件403对应所述转盘402中心802的位置设有出胶通孔;所述出胶通孔沿竖直方向延伸。
此种设置可以充分利用“魏森堡效应”,在转盘402转动过程中,转盘402中心802处所形成的胶液凸起,且正好沿胶液的重力方向,同时,出胶通孔位于胶液凸起的下方,胶液可以较为顺利地进入出胶通孔中。
请参阅图6,本申请另一个实施方式还提供一种注胶装置,在本实施方式中,该注胶装置应用但不限于低压封胶领域,其还可以应用于注塑(或注胶)成型领域中,本申请并不作任何限制。在本实施方式中,该注胶装置包括:如上实施方式所述的熔胶单元400;与所述熔胶单元400相连通的注胶单元500,所述转盘402转动时胶液进入所述注胶单元500内;所述注胶单元500能够将内部的胶液注入到模具内。
具体的,注胶单元500可以包括柱塞泵502和/或注胶枪。作为优选地,注胶单元500包括柱塞泵502,柱塞泵502设有柱塞腔及柱塞杆。所述出胶通孔可以通过输送流道404与所述柱塞泵502的柱塞腔连通。
在本实施方式中,所述柱塞泵502可以包括柱塞腔及柱塞杆。柱塞杆可以在柱塞腔内上下移动。所述出胶通孔与所述柱塞腔之间设有输送流道404(也可以称为胶水输送管道)。为防止胶液回流,所述输送流道404内可以设有单向阀503。
请参阅图6、图26至图32,为本申请多个实施方式提供的用于注胶成型的注胶单元500示意图。在实施方式中,所述注胶单元500向模具中进行注胶,该注胶单元500应用但不限于电子元件的低压封胶领域,其还可以应用于注塑(或注胶)成型的其他领域中,本申请并不作任何限制。
在一实施方式中,该用于注胶成型的注胶单元500包括:主体510,其设有腔体505;与所述腔体505相通的输入单向阀503,所述输入单向阀503在所述腔体505外压差大于内部压差时打开,以输入胶液;与所述腔体505相通的输出单向阀504,所述输出单向阀504在所述腔体505内压差大于外部压差时打开,以排出胶液;柱塞泵502,其与所述腔体505内部相通;所述柱塞泵502执行抽吸动作时,所述输入单向阀503打开,所述输出单向阀504关闭;所述柱塞泵502执行排出动作时,所述输出单向阀504打开,所述输入单向阀503关闭。
本实施方式所提供的注胶装置通过将柱塞泵502与输出单向阀504、输入单向阀503相结合,使得所述柱塞泵502执行抽吸动作时,所述输入单向阀503打开,所述输出单向阀504关闭,进而向腔体505内输入胶液;所述柱塞泵502执行排出动作时,所述输出单向阀504打开,所述输入单向阀503关闭,从而由腔体505内排出胶液,进而无须设置注胶枪,不仅节省成本,易于操作及控制,而且便于装置的小型化。另外,该注胶单元500还适用于大注胶量(比如10g以上)下的注胶工作,当然,对于微量或小量注胶,该注胶装置同样适用。
在本实施方式中,注胶单元500可接收来自熔胶单元400的胶液,并将胶液注入模具中,完成注胶成型。其中,注胶单元500所接收的胶液可以为熔胶单元400实时熔化形成,也可以为溶胶缸中所存储的胶液。当然,作为优选的,注胶单元500所接收的胶液为熔胶单元400实时熔化形成。
在本实施方式中,主体510也可以理解为壳体,其开设有腔体505。腔体505的形状并不固定,其可以为(分段式)圆柱形腔体,也可以为球体形、不规则形状的腔体505。当然,腔体505可以开设有进口及出口,其中,输入单向阀503设置于进口位置,输出单向阀504设置于出口位置。
在一如图6、图26至图27所示的实施方式中,所述腔体505可以沿直线延伸;所述输入单向阀503设于所述腔体505的一端内,所述输出单向阀504设于所述腔体505的另一端内。
在本实施方式中,腔体505为直线型腔体,也可以称为圆柱形腔体,此种形状的腔体505便于机械加工,可节省加工制作成本。其中,腔体505的大小可以与注胶量相匹配,比如,腔体505的大小可以略高于每次的最高出胶量(或单次最大出胶量),从而避免腔体505中淤积胶液。
如图27所示,输入单向阀503设置于腔体505的右端(以读者面对图27时)内部,输出单向阀504设置于腔体505的左端内部。当然,输入单向阀503与输出单向阀504并不局限于设置于腔体505的端部内侧,输入单向阀503与输出单向阀504也可以设置于腔体505的端部外侧,只需输入单向阀503与输出单向阀504能够行使各自的输入输出功能即可。
具体的,如图6所示,所述主体510在所述腔体505的延伸方向上可以设置有第一流道404。所述第一流道404能与熔胶单元400连通。其中,第一流道404同样可以为直线形流道,以缩短胶液的行走路径,避免引起胶液碳化。同时,第一流道同样可以形成于主体510上,可以提高装置的集成度,避免安装位置过多而不易装配。
如图6所示,所述第一流道404与所述腔体505的连接处(或交界处或过渡位置)形成有扩径台阶507;所述输入单向阀503固定安装于所述扩径台阶507上。其中,扩径台阶507为由第一流道至腔体505方向扩径形成。输入单向阀503固定安装于该扩径台阶507上。
输出单向阀504设置于腔体505的左端内部。腔体505的左端内部可以固定设有限位环,输出单向阀504固定安装于限位环上,且位于限位环的内侧。
当然,图6、图26至图27中仅为示例性质地示出注胶单元500的实施方式,本申请中的注胶单元500并不以此为限制,在基于本申请所提供的精髓下所做的改进均同样属于本申请的保护范围。
在另一如图28至图32所示的实施方式中,所述腔体505可以包括水平流道514及竖直流道513。所述水平流道514的一端与所述竖直流道513的底端相通;所述水平流道514的另一端设有所述输出单向阀504;所述竖直流道513的上端设有输入单向阀503。
可以看出,腔体505整体呈“L”形,所述竖直流道513的上端通入熔胶单元400,熔胶单元400优选采用即溶即用形的转盘402与固定件403配合熔胶的结构。熔胶单元400熔胶过程中,胶液实时通过输入单向阀503进入到腔体505内。在柱塞泵502执行排出动作时,胶液通过输出单向阀504排出。
在一实施方式中,输入单向阀503、输出单向阀504可以具有多种形状构造,比如,弹簧式单向阀、旋启式单向阀、重力式单向阀等等,其中,输入单向阀503与输入单向阀503可以为同种类型单向阀,也可以为不同类型单向阀,本申请并不作任何限制。
考虑到本实施方式的输入单向阀503、输出单向阀504应用于注胶工作,且通常应用在“即溶即用”这一工作场景中,故在本实施方式中,输入单向阀503、输出单向阀504均优选为弹簧式单向阀。
如图31所示,所述输入单向阀503可以包括第一底座522、第一阀座521。所述第一阀座521固定连接所述主体510。所述第一底座522上设有第一出口524,所述第一阀座521上设有第一进口523。所述第一底座522与所述第一阀座521形成有第一容纳腔;所述第一出口524及所述第一进口523通入所述第一容纳腔。所述第一容纳腔内设有第一弹簧526及第一封堵件525;所述第一弹簧526一端顶抵所述第一底座522,另一端顶抵所述第一封堵件525将所述第一进口523封堵。
其中,在第一封堵件525压缩第一弹簧526后,第一进口523打开,胶液由第一进口523进入第一容纳腔中,然后由第一出口524流出进入腔体505内。第一出口524可以包括至少一个设置于第一底座522上的通孔。如图31中,第一出口524包括多个沿周向排布的通孔,多个通孔所沿排布的圆周大于所述第一弹簧526的外径。优选的,第一弹簧526可以为圆柱弹簧。第一容纳腔也可以为圆柱形,沿第一弹簧526的形变方向延伸。
如图32所示,所述输出单向阀504可以包括第二底座532、第二阀座531;所述第二底座532固定连接所述主体510;所述第二底座532上设有第二出口534,所述第二阀座531上设有第二进口533;所述第二底座532与所述第二阀座531形成有第二容纳腔;所述第二出口534及所述第二进口533通入所述第二容纳腔;所述第二容纳腔内设有第二弹簧536及第二封堵件535;所述第二弹簧536一端顶抵所述第二底座532,另一端顶抵所述第二封堵件535将所述第二进口533封堵。
其中,在第二封堵件535压缩第二弹簧536后,第二进口533打开,胶液由第二进口533进入第二容纳腔中,然后由第二出口534流出进入腔体505内。第二出口534可以包括至少一个设置于第二底座532上的通孔。如图32中,第二出口534包括一个通孔,该通孔设置于第二底座532的中心(或圆心)位置。优选的,第二弹簧536也可以为圆柱弹簧。第二容纳腔也可以为圆柱形,沿第二弹簧536的形变方向延伸。
需要说明的是,输入单向阀503、输出单向阀504的打开关闭均与腔体505内外的压差相关联,其中,第一弹簧526、第二弹簧536的初始状态(第一封堵件525、第二封堵件535未发生移动的状态)可以为无形变状态,此时,腔体505内外只要产生压差,第一封堵件525或第二封堵件535即可产生位移,另外,第一弹簧526、第二弹簧536的初始状态也可以为压缩状态,此时,腔体505内外需产生一定的压差,第一封堵件525或第二封堵件535才可产生位移。作为优选的,本实施方式中以第一弹簧526、第二弹簧536的初始状态为压缩状态为优选的方案。
在本实施方式中,第一封堵件525与第一进口523的接触部位相互适配,从而达到密封的效果。比如,第一进口523为圆形,第一封堵件525接触第一进口523的部位同样为圆形,且直径相等。当然,第一封堵件525的外径(外轮廓)沿远离第一进口523的方向逐渐扩大,比如,第一封堵件525可以为锥体(圆锥体、棱锥体、圆台、棱台均可),也可以如图31所示,第一封堵件525为球。
与第一封堵件525相类似,第二封堵件535与第二进口533的接触部位相互适配,从而达到密封的效果。比如,第二进口533为圆形,第二封堵件535接触第二进口533的部位同样为圆形,且直径相等。当然,第二封堵件535的外径(外轮廓)沿远离第二进口533的方向逐渐扩大,比如,第一封堵件525可以为锥体(圆锥体、棱锥体、圆台、棱台均可),也可以如图32所示,第二封堵件535为球体。
在本实施方式中,输入单向阀503与输出单向阀504的位置关系本申请并不限制,比如,如图3所示,在腔体505为直线型腔体505时,所述第二阀座531与所述第一底座522可以相对设置。此时,第一封堵件525与第二封堵件535的打开方向及关闭方向相同。
在本实施方式中,柱塞泵502具有往复动作,即在注胶过程中可以反复执行抽吸动作及排出动作。其中,柱塞泵502安装于主体510上,且位于输入单向阀503与输出单向阀504之间。具体的,如图27、图30所示,所述主体510位于所述输入单向阀503与所述输出单向阀504之间的壁上设有安装孔506。所述柱塞泵502包括设置于所述安装孔506上的柱塞管511、以及位于所述柱塞管511内的柱塞512。
柱塞512也可以称为柱塞杆,柱塞512通过沿长度方向往复移动,完成抽吸动作及排出动作。柱塞512执行抽吸动作时,使腔体505内的压强减小,从而打开输入单向阀503输入胶液。柱塞512执行排出动作时,使腔体505内的压强增大,从而打开输出单向阀504排出胶液。
如图6所示的实施方式中,所述柱塞512的动作方向可以与所述腔体505的延伸方向互相垂直。柱塞512上行时执行抽吸动作,腔体505的体积增大,从而腔体505内的压强减小,在腔体505内压差小于外部压差时,输入单向阀503的第一封堵件525移动,从而输入单向阀503打开输入胶液,此时输出单向阀504的第二封堵件535顶抵于第二阀座531上无法移动,从而保持关闭状态。
相应的,柱塞512下行时执行排出动作,腔体505的体积减小,从而腔体505内的压强增大,在腔体505内压差大于外部压差时,输出单向阀504的第二封堵件535移动,从而输出单向阀504打开,此时输入单向阀503的第一封堵件525顶抵于第一阀座521上无法移动,从而保持关闭状态。
另外如图29所示的实施方式中,所述安装孔506可以设置于所述水平流道514的端部和/或所述竖直流道513的底部;所述柱塞512沿所述水平流道514的延伸方向动作。可以看出,柱塞的长度方向位于水平流道514的延长线上。为便于机械加工,柱塞管511与腔体505可以同轴设置。通过此种设置可以进一步缩小整个注胶装置所占用的空间。
在本实施方式中,柱塞512向右移动(以读者面对图29)时执行抽吸动作,腔体505的体积增大,从而腔体505内的压强减小,在腔体505内压差小于外部压差时,输入单向阀503的第一封堵件525移动,从而输入单向阀503打开输入胶液,此时输出单向阀504的第二封堵件535顶抵于第二阀座531上无法移动,从而保持关闭状态。
相应的,柱塞512向左移动时执行排出动作,腔体505的体积减小,从而腔体505内的压强增大,在腔体505内压差大于外部压差时,输出单向阀504的第二封堵件535移动,从而输出单向阀504打开,此时输入单向阀503的第一封堵件525顶抵于第一阀座521上无法移动,从而保持关闭状态。
在一较佳的实施方式中,所述柱塞泵502连接有控制单元(未示出);所述控制单元能控制所述柱塞512的行程距离。在本实施方式中,柱塞512的行程与胶液的输出量相适应,进而,控制单元通过控制柱塞512的行程可以控制注胶量。
在本实施方式中,控制单元可以为硬件实体单元,也可以为软件程序模块,当然也可以为软件硬件相结合。比如控制单元可以为计算机、PLC、主控板等等。具体的,控制单元可以控制柱塞512的行程,比如通过控制带动柱塞512的伺服马达501来控制柱塞的行程。具体的,控制单元可以通过控制伺服马达501转动的圈数来控制柱塞的行程。
本申请另一个实施方式中还提供一种注胶装置,包括:熔胶单元400,其包括能够转动的转盘402、固定件403;所述转盘402面向所述固定件403的表面上设有进料槽;所述转盘402相对于所述固定件403转动时将所述进料槽内的原料熔化成胶液;如上任一实施方式所述的注胶单元500。
进一步地,为充分利用上述“魏森堡效应”,所述固定件403设有出胶通孔;所述出胶通孔与所述输入单向阀503相通;所述输入单向阀503靠近所述出胶通孔设置。
本申请另一个实施方式还提供一种注胶成型设备,包括:如上所述的注胶装置;模具(未示出)。本实施方式的注胶成型设备也可以称为注射成型设备、注塑成型设备。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说,如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90,优选从20到80,更优选从30到70,则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值,适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例,可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明,所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而,“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”,至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (10)

1.一种注胶装置,其特征在于,包括:
熔胶单元,其包括能够转动的转盘、固定件;所述转盘面向所述固定件的表面上设有进料槽;所述转盘相对于所述固定件转动时将所述进料槽内的原料熔化成胶液;所述固定件的中心设有与所述进料槽相通的出胶通孔;
与所述熔胶单元相连通的注胶单元,所述转盘转动时胶液进入所述注胶单元内;所述注胶单元能够将内部的胶液注入到模具内;所述注胶单元包括柱塞泵,所述柱塞泵包括柱塞;所述注胶单元具有胶液出口;
所述出胶通孔与所述胶液出口之间设有胶液流道;所述胶液流道包括水平流道,所述水平流道的一端设有输出单向阀;所述柱塞沿所述水平流道的延伸方向动作。
2.如权利要求1所述的注胶装置,其特征在于,所述转盘具有设有所述进料槽的熔胶表面;
所述进料槽的槽宽由所述熔胶表面的外缘向中心逐渐减小,和/或,所述进料槽的槽深的变化曲率由所述熔胶表面的外缘向中心逐渐减小。
3.如权利要求1所述的注胶装置,其特征在于,所述转盘具有设有所述进料槽的熔胶表面,所述熔胶表面由其外缘向中心凸起或者下凹。
4.如权利要求1-3任一所述的注胶装置,其特征在于,所述进料槽沿直线或曲线延伸。
5.如权利要求1所述的注胶装置,其特征在于,所述固定件的中心设有与所述进料槽相通的出胶通孔;所述注胶单元具有胶液出口;所述出胶通孔与所述胶液出口之间设有胶液流道;所述胶液流道包括竖直流道、及水平流道;所述竖直流道的上端与所述出胶通孔相连通;所述竖直流道的下端与所述水平流道相连通。
6.如权利要求1所述的注胶装置,其特征在于,所述注胶单元包括:
主体,其设有腔体;
与所述腔体相通的输入单向阀,所述输入单向阀在所述腔体外压差大于内部压差时打开,以输入胶液;
与所述腔体相通的输出单向阀,所述输出单向阀在所述腔体内压差大于外部压差时打开,以排出胶液;
柱塞泵,其与所述腔体内部相通;所述柱塞泵执行抽吸动作时,所述输入单向阀打开,所述输出单向阀关闭;所述柱塞泵执行排出动作时,所述输出单向阀打开,所述输入单向阀关闭。
7.如权利要求6所述的注胶装置,其特征在于,所述主体位于所述输入单向阀与所述输出单向阀之间的壁上设有安装孔;
所述柱塞泵包括设置于所述安装孔上的柱塞管、以及位于所述柱塞管内的柱塞。
8.如权利要求1所述的注胶装置,其特征在于,还包括:
电磁加热单元,其能通过电磁感应对所述固定件加热。
9.如权利要求8所述的注胶装置,其特征在于,所述电磁加热单元设置于所述固定件背对所述转盘的一侧;所述电磁加热单元与所述固定件之间设有保温材料。
10.如权利要求1所述的注胶装置,其特征在于,还包括:
均温单元,其设有加热机构及均温腔;所述转盘转动时胶液进入所述均温腔内;所述加热机构能使所述均温腔内的胶液保持在相同温度;所述均温单元与所述注胶单元相连通,以将胶液输送至注胶单元内。
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