CN107983595A - 喷涂阀装置及具有该喷涂阀装置的涂胶机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷涂阀装置及具有该喷涂阀装置的涂胶机器人，所述喷涂阀装置包括进料阀及离心部件，所述离心部件包括驱动机构、传动轴及旋涂件，所述传动轴的一端与所述驱动机构相连，所述传动轴的另一端与所述旋涂件相连，所述进料阀套设于所述传动轴的外周面，所述进料阀与所述传动轴之间形成有流体通道，所述流体通道用于将流体引流至所述旋涂件。本发明的喷涂阀装置具有结构简单紧凑、使用方便、旋涂均匀及维护成本低的优点。

Description

喷涂阀装置及具有该喷涂阀装置的涂胶机器人

技术领域

本发明涉及一种喷涂阀装置及具有该喷涂阀装置的涂胶机器人。

背景技术

随着市场经济的发展，对一个企业来说，生产效率以及生产成本是企业生命力的象征，传统的工业中，由于生产作业中特定岗位的高风险或高难度，直接影响到了生产效率，同时生产成本也在增加。特别是工作环境特殊的场合，人工作业不方便或者有危险，通常是由自动化装置进行作业，通过自动化装置代替人工作业，解放了生产力，减轻企业对用工的依赖性，降低生产成本，很好的提高生产效率，以及实现工业自动化。对于新能源电池点胶方式，目前主要存在两种方式：一种是采用第四轴倾斜转动侧边点胶；另一种是特制侧边开口针嘴，配合主轴旋转侧边点胶。

为了避免以上两种方式点胶的问题，现有技术中还提供了一种涂胶装置，请参阅图11，图11是涂胶装置的结构示意图，其能够实现自动化地进行涂胶作业。现有的涂胶装置包括旋转组件1、注胶阀2、导流针管3及旋涂盘4，注胶阀2与导流针管3相连，用于开启或关闭流向导流针管3内的流体。导流针管3朝旋转组件1的旋转轴方向弯折延伸设置，用于将流体引流至旋转组件1上，导流针管3的下端与旋转组件1的旋转轴相互平行并形成有间隙。旋涂盘4位于旋转组件1的旋转轴一端，用于在旋转组件1转动时将旋转轴上流下来的液体甩出。由于旋转组件1及注胶阀2需要专用夹具固定连接在一起，结构复杂，不便于维护，维护成本高；导流针管3需要定期更换，更换时需要定位所述导流针管3的针头方向，调试需要将导流针管3调整到与旋转轴间隔一定距离的位置才能使用，还要避免碰撞；一旦发生碰撞，需要更换所述导流针管3，因而不便于使用和维护；并且由于所述旋涂盘4为表面向下倾斜预设角度，因此，只适用于中低粘度的流体，并且易滴漏。

上述现有技术对点胶设备以及定位治具的精度要求非常高，必须保证针嘴始终贴近工件，并且编程控制的强度非常大，中间有任何地方需要调整，都要重新定位编程。这会导致操作维护非常困难，效率低下的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种结构简单紧凑、操作简单的喷涂阀装置及具有该喷涂阀装置的涂胶机器人。

一方面，本发明提供了一种喷涂阀装置，其包括进料阀及离心部件，所述离心部件包括驱动机构、传动轴及旋涂件，所述传动轴的一端与所述驱动机构相连，所述传动轴的另一端与所述旋涂件相连，所述进料阀套设于所述传动轴的外周面，所述进料阀与所述传动轴之间形成有流体通道，所述流体通道用于将流体引流至所述旋涂件。

优选地，所述旋涂件包括基部及旋涂部；所述基部与所述传动轴相连；所述旋涂部设置于所述基部上，用于引导所述流体沿预设轨迹进行离心运动。

优选地，所述基部背向所述基部的几何中心延伸形成所述旋涂部，所述旋涂部面向所述流体通道的表面与所述基部面向所述流体通道的表面位于同一平面。

优选地，所述旋涂件还包括整形部，所述整形部呈瓦状，设置于所述基部面向所述流体通道的端面，所述整形部与所述基部形成有用于容纳所述流体的容纳空间。

优选地，所述进料阀包括进料阀本体及密封轴，所述密封轴套设于所述传动轴的外周面，所述进料阀本体套设于所述密封轴的外周面，所述进料阀本体的内周壁与所述密封轴的外周面间隔预设距离形成所述流体通道。

优选地，所述进料阀还包括第一密封圈，所述进料阀本体活动套设于所述密封轴的外周面，所述第一密封圈套设于所述密封轴的外周面，所述第一密封圈的第一端面与所述进料阀本体的第一端面相抵持，所述第一密封圈与所述密封轴之间形成有与所述流体通道相连通的流体排出口；所述密封轴的第一端部设置有密封部，所述

密封部的外径大于所述第一密封圈的内径，所述密封部与所述第一密封圈配合形成所述排出口的开关。

优选地，所述喷涂阀装置还包括开关驱动部件，所述开关驱动部件包括缸体、压力源通道、活塞及复位弹簧，所述活塞与所述密封轴的第二端相连，所述缸体套设于所述活塞的外周面并形成有密闭空间；所述压力源通道设置于所述缸体内，与所述密闭空间及压力源导通；所述复位弹簧一端与所述活塞相连，另一端与所述缸体相连，用于所述密封轴的复位。

优选地，所述进料阀还包括第二密封圈，所述第二密封圈套设于所述密封轴的外周面，并位于所述进料阀本体的第二端，用于封闭所述进料阀本体的第二端。

优选地，所述驱动机构包括控制器及空心杯电机，所述空心杯电机与所述传动轴传动连接，所述控制器与所述空心杯电机电连接。

另一方面，本发明还提供一种涂胶机器人，所述涂胶机器人包括用于喷涂流体的喷涂阀装置，其中，所述喷涂阀装置为上述任一项所述的喷涂阀装置。

综上所述，本发明的喷涂阀装置及具有该喷涂阀装置的涂胶机器人，其包括进料阀、传动轴及旋涂件；所述进料阀套设于所述传动轴的外周面，所述进料阀与所述传动轴之间形成有流体通道，所述传动轴的一端与所述旋涂件相连。通过所述进料阀与所述旋涂件的一体化设计，避免了分体式设计需要精准调试的问题。因此，本发明具有结构简单紧凑、使用方便、维护成本低的优点。

附图说明

图1是本发明喷涂阀装置第一种实施例的结构示意图。

图2是图1中A-A截面的剖视图。

图3是图1所示本发明喷涂阀装置的进料阀、传动轴及旋涂件的结构示意图。

图4是图3中B-B截面的剖视图。

图5是图1所示本发明旋涂件的结构示意图。

图6是本发明喷涂阀装置第二种实施例的旋涂件的结构示意图。

图7是本发明喷涂阀装置第三种实施例的旋涂件的结构示意图。

图8是本发明喷涂阀装置第四种实施例的旋涂件的结构示意图。

图9是本发明喷涂阀装置第五种实施例的旋涂件的结构示意图。

图10是本发明喷涂阀装置第六种实施例的旋涂件的结构示意图。

图11是现有技术的涂胶装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

实施例1

请参阅图1至图5，本发明提供了一种喷涂阀装置，其包括进料阀10及离心部件20，所述离心部件20包括驱动机构21、传动轴22及旋涂件23，所述传动轴22贯穿所述进料阀10，所述传动轴22的一端与所述驱动机构21相连，所述传动轴22的另一端与所述旋涂件23相连，所述进料阀10套设于所述传动轴22的外周面，所述进料阀10与所述传动轴22之间形成有流体通道30，所述流体通道30用于将流体引流至所述旋涂件23。所述驱动机构21驱动所述传动轴22转动，从而带动所述旋涂件23高速旋转，使得所述旋涂件23上的所述流体做离心运动并涂覆至待涂覆面上。本发明提供的所述喷涂阀装置对设备及定位治具的定位精度要求在4mm以内，相较于现有技术中必须保证针嘴始终贴近工件精度要求在0.5mm以内而言，定位精度要求低。且通过将所述进料阀10及所述离心部件20的一体化结构设计，避免了分体式设计需要重复校正调试的问题。因此，本发明具有结构简单紧凑、使用方便、成本低等优点。在本实施例中，所述流体为粘合剂，在其它实施例中，所述流体也可以是润滑剂或者清洁剂等，在此不作具体限定。

优选地，所述进料阀10包括进料阀本体11及密封轴12；所述密封轴12套设于所述传动轴22的外周面，所述密封轴12的内周壁与所述传动轴22的外周面间隔预设距离并形成有内空腔(图中未标示)，以避免所述密封轴12阻碍所述传动轴22的转动，影响所述流体的旋涂效果；所述进料阀本体11套设于所述密封轴12的外周面，所述进料阀本体11的内周壁与所述密封轴12的外周面间隔预设距离形成所述流体通道30，以避免所述流体直接接触所述传动轴22，以在所述传动轴22高速转动时搅动所述流体，而影响所述流体的理化性质；同时避免了具有腐蚀性的所述流体腐蚀所述传动轴22及高粘度的所述流体阻碍所述传动轴22的转动。

优选地，所述进料阀10还包括第一密封圈13及锁紧螺母15，所述进料阀本体11活动套设于所述密封轴12的外周面，所述第一密封圈13套设于所述密封轴12的外周面，所述第一密封圈13的第一端面与所述进料阀本体11的第一端面相抵持。

所述锁紧螺母15套设于所述密封轴12的外周面，所述锁紧螺母15的第一端设置有与所述第一密封圈13的第二端面相抵持的扣接部15a，所述锁紧螺母15的第二端设置有用于与所述进料阀本体11的第一端螺纹紧固连接的内螺纹15b。

所述第一密封圈13及所述锁紧螺母15与所述密封轴12之间形成有与所述流体通道30相连通的流体排出口31；所述密封轴12的第一端部设置有密封部12a，所述密封部12a的外径大于所述第一密封圈13的内径，所述密封部12a与所述第一密封圈13配合形成所述流体排出口31的开关。因此，具有结构简单紧凑、便于制造及便于使用的优点。

进一步地，所述进料阀本体11设置有与所述流体通道30及相连通的进料口32，所述进料口32与外部设置的流体供应源相连通。

优选地，所述进料阀10还包括第二密封圈14，所述第二密封圈14套设于所述密封轴12的外周面，并位于所述进料阀本体11的第二端，用于封闭所述进料阀本体11的第二端。在本实施例中，所述第二密封圈14是Y型密封圈，所述Y型密封圈具有能随着工作压力的变化而自动调整密封性能、自动补偿唇边的磨损，保持密封性能不降低的优点。在其它实施例中，所述第二密封圈14也可以是V形密封圈，在此不作具体限定。

进一步地，所述密封轴12贯穿所述进料阀本体11、所述第一密封圈13、所述第二密封圈14及所述锁紧螺母15；所述密封轴12为中空结构，所述传动轴22贯穿所述密封轴12。

因此，本发明提供的喷涂阀装置应用于可循环充电电池领域中时，无需像现有技术那样考虑针嘴的位置，只要将旋涂件23放进待涂覆工件内腔即可，避免了现有技术点胶设备针对新能源汽车电池模组的涂胶程序调试工作量巨大的问题。如普通电池模组有380多个18650型锂电池的固定工件，每个都需要精确定位，确保涂胶针嘴紧贴固定工件内壁，并且生产中间有任何地方需要调整，都面临重新定位编程的问题，因而工作量巨大。通过设置于所述进料阀本体11及所述传动轴22之间的所述密封轴12，形成双层空腔结构，由所述进料阀本体11、所述密封轴12、所述第一密封圈13、所述第二密封圈14及所述锁紧螺母15形成供所述流体流通的通道，所述密封轴12为中空结构，所述传动轴22贯穿所述密封轴12，使得一体化结构的所述喷涂阀装置集成了进料和甩胶的功能。因此，本发明具有结构简单紧凑、构造简单巧妙，便于使用，维护成本低，可适用高、中、低不同粘度的液体等优点，避免了现有技术中不适用于高粘度液体的问题。

优选地，所述旋涂件23包括基部23a、整形部23b及旋涂部23c；所述基部23a与所述传动轴22相连；所述整形部23b设置于所述基部23a上，用于整形所述流体，所述整形部23b通过将滴落至所述整形部23b的所述流体短暂截留，由于表面张力使得所述流体聚合得以整形，避免了滴落至所述旋涂件23上的所述流体直接进行离心运动导致喷涂不均匀的现象；所述旋涂部23c设置于所述基部23a上，用于引导所述流体沿预设轨迹进行离心运动，使得所述喷涂阀装置喷涂均匀。所述旋涂部23c的外边缘为圆弧，以避免所述旋涂部23c割坏所述待涂覆工件。

优选地，所述基部23a的中心设置有用于与所述传动轴22相连的固定孔23e，所述固定孔23e与所述传动轴22同轴，通过所述固定孔23e将所述旋涂件23螺纹紧固连接于所述传动轴22的一端；所述基部23a面向所述传动轴22的一端面设置有矩形凹槽23f，所述矩形凹槽23f用于限制所述旋涂件23与所述传动轴22的相对转动。

优选地，所述整形部23b呈瓦状，设置于所述基部23a面向所述流体通道30的端面，所述整形部23b的内径大于所述密封部12a的外径，所述整形部23b与所述基部23a形成有用于容纳所述流体的容纳空间，不仅使得所述流体滴落至所述旋涂件23时可以聚合整形，旋涂结束后还可以容纳多余的所述流体，防止所述流体滴落至工作平台，污染工作平台。因此，特别适用于新能源电池组装使用的高粘度胶水的旋涂。

优选地，所述基部23a背向所述基部23a的几何中心延伸形成所述旋涂部23c，所述旋涂部23c面向所述流体通道30的表面与所述基部23a面向所述流体通道30的表面位于同一平面，因而便于所述流体流动。在本实施例中，所述旋涂部23c为旋涂翼片，其数量为两个，两个所述旋涂翼片对称设置，在其他实施例中，所述旋涂部23c的数量可以是三个，三个所述旋涂翼片呈中心对称设置，因此，其结构在此不作具体限定。因此，本发明提供的喷涂阀装置只需定位到待涂覆工件圆心±2mm以内即可，无需频繁更换针嘴耗材。降低了使用和维护的成本。

工作时，通过所述进料阀10控制预设量的所述流体流到所述旋涂件23上，所述整形部23b对所述流体进行整形，避免所述流体滴漏到待涂覆工件上；所述驱动机构21驱动所述旋涂件23高速旋转，所述流体通过所述旋涂部23c向外侧甩出，在所述待涂覆工件的内腔壁形成均匀的一圈胶层。

优选地，所述喷涂阀装置还包括开关驱动部件40，所述开关驱动部件40包括缸体41、压力源通道42、活塞43及复位弹簧44，所述活塞43与所述密封轴12的第二端相连，所述缸体41套设于所述活塞43的外周面并形成有密闭空间；所述压力源通道42设置于所述缸体41内，与所述密闭空间及压力源导通；所述复位弹簧44一端与所述活塞43相连，另一端与所述缸体41相连，用于所述密封轴12的复位。通过所述开关驱动部件40驱动控制所述流体排出口31的开关，从而实现对所述流体输出量的控制。在本实施例中，所述压力源为高压气源，在其他实施例中，所述压力源也可以是高压液压源，在此不作具体限定。

优选地，所述喷涂阀装置还包括轴承座50及轴承51，所述轴承51套设于所述传动轴22的外周面；所述传动轴22的第二端设置有与所述轴承51的内圈相抵持的定位轴肩(图中未示出)，避免所述传动轴22工作时脱落；所述轴承座50套设于所述轴承51的外周面。因此，具有转动阻力小的优点。

优选地，所述驱动机构21包括控制器(图中未示出)及空心杯电机21a，所述空心杯电机21a与所述传动轴22传动连接，所述控制器与所述空心杯电机21a电连接用于控制所述传动轴22的转动。所述空心杯电机21a具有能量转换效率很高、响应速度极快、运行稳定性可靠、转速的波动小、转速调节灵敏等优点。因此，所述本发明提供的喷涂阀装置具有节能、旋涂快速灵敏、旋涂均匀等优点。

由上可知，本发明的喷涂阀装置及具有该喷涂阀装置的涂胶机器人，其包括进料阀10、传动轴22及旋涂件23；所述进料阀10套设于所述传动轴22的外周面，所述进料阀10与所述传动轴22之间形成有流体通道30，所述传动轴22的一端与所述旋涂件23相连。通过所述进料阀10与所述旋涂件23的一体化设计，避免了分体式设计需要精准调试的问题。因此，本发明具有结构简单紧凑、使用方便、维护成本低的优点。

实施例2

请参阅图6，本实施例与实施例1结构相似，其不同之处在于：本实施例的旋涂件23由基部23a及旋涂部23c组成，无需设置所述整形部23b。优选地，所述基部为外径大于所述密封部12a的外径的圆盘，以避免所述流体直接滴落至所述工件或所述工作平台，污染所述工作平台；所述旋涂部23c为两旋涂翼片，因而，本实施例的所述旋涂件23结构更简单，更容易制造。

实施例3

请参阅图7，本实施例与实施例1结构相似，其不同之处在于：本实施例的旋涂件23由基部23a及旋涂部23c组成，所述旋涂部23c的数量为若干个，若干个所述旋涂部23c间隔设置，所述旋涂件23呈雪花形，无需设置所述整形部23b。因而，本实施例的所述旋涂件23结构更简单，更容易制造，涂胶更细腻。

实施例4

请参阅图8，本实施例与实施例1结构相似，其不同之处在于：本实施例的旋涂件23由基部23a及旋涂部23c组成，所述旋涂部23c的数量为若干个，若干个所述旋涂部23c间隔设置，所述旋涂件23大致呈米字形，无需设置所述整形部23b。因而，本实施例的所述旋涂件23结构更简单，更容易制造，涂胶更细腻。

实施例5

请参阅图9，本实施例与实施例1结构相似，其不同之处在于：本实施例的旋涂件23由基部23a及旋涂部23c组成，所述旋涂部23c的数量为若干个，若干个所述旋涂部23c间隔设置，所述旋涂部23c背向所述基部23a一端设置有用于导引所述流体的第一导流斜面23g，所述第一导流斜面23g与所述旋涂部23c背向所述基部23a一端的端面及所述旋涂部23c面向所述流体通道30的表面相连，无需设置所述整形部23b。因而，本实施例的所述旋涂件23结构更简单，更容易制造，涂胶更细腻。

实施例6

请参阅图10，本实施例与实施例1结构相似，其不同之处在于：本实施例的旋涂件23由基部23a及旋涂部23c组成，所述旋涂部23c的数量为若干个，若干个所述旋涂部23c间隔设置，所述旋涂部23c设置有用于导引所述流体的第二导流斜面23h，所述第二导流斜面23h与所述旋涂部23c的一侧面及所述旋涂部23c面向所述流体通道30的表面相连，无需设置所述整形部23b。因而，本实施例的所述旋涂件23结构更简单，更容易制造，涂胶更均匀细腻。

实施例7

本发明实施例7还提供一种涂胶机器人，所述涂胶机器人包括用于喷涂流体的喷涂阀装置，其中，所述喷涂阀装置为上述实施例1至实施例6所描述的喷涂阀装置，在本实施例7不再赘述。由于所述涂胶机器人的所述喷涂阀装置为上述的喷涂阀装置。因此，也具备相同的技术效果。

以上对本发明实施例所提供的喷涂阀装置及具有该喷涂阀装置的涂胶机器人进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种喷涂阀装置，其特征在于：包括进料阀及离心部件，所述离心部件包括驱动机构、传动轴及旋涂件，所述传动轴的一端与所述驱动机构相连，所述传动轴的另一端与所述旋涂件相连，所述进料阀套设于所述传动轴的外周面，所述进料阀与所述传动轴之间形成有流体通道，所述流体通道用于将流体引流至所述旋涂件。

2.根据权利要求1所述的喷涂阀装置，其特征在于：所述旋涂件包括基部及旋涂部；所述基部与所述传动轴相连；所述旋涂部设置于所述基部上，用于引导所述流体沿预设轨迹进行离心运动。

3.根据权利要求2所述的喷涂阀装置，其特征在于所述基部背向所述基部的几何中心延伸形成所述旋涂部，所述旋涂部面向所述流体通道的表面与所述基部面向所述流体通道的表面位于同一平面。

4.根据权利要求3所述的喷涂阀装置，其特征在于：所述旋涂件还包括整形部，所述整形部呈瓦状，设置于所述基部面向所述流体通道的端面，所述整形部与所述基部形成有用于容纳所述流体的容纳空间。

5.根据权利要求1至4任一项所述的喷涂阀装置，其特征在于：所述进料阀包括进料阀本体及密封轴，所述密封轴套设于所述传动轴的外周面，所述进料阀本体套设于所述密封轴的外周面，所述进料阀本体的内周壁与所述密封轴的外周面间隔预设距离形成所述流体通道。

6.根据权利要求5所述的喷涂阀装置，其特征在于：所述进料阀还包括第一密封圈，所述进料阀本体活动套设于所述密封轴的外周面，所述第一密封圈套设于所述密封轴的外周面，所述第一密封圈的第一端面与所述进料阀本体的第一端面相抵持，所述第一密封圈与所述密封轴之间形成有与所述流体通道相连通的流体排出口；所述密封轴的第一端部设置有密封部，所述密封部的外径大于所述第一密封圈的内径，所述密封部与所述第一密封圈配合形成所述排出口的开关。

7.根据权利要求6所述的喷涂阀装置，其特征在于：所述喷涂阀装置还包括开关驱动部件，所述开关驱动部件包括缸体、压力源通道、活塞及复位弹簧，所述活塞与所述密封轴的第二端相连，所述缸体套设于所述活塞的外周面并形成有密闭空间；所述压力源通道设置于所述缸体内，与所述密闭空间及压力源导通；所述复位弹簧一端与所述活塞相连，另一端与所述缸体相连，用于所述密封轴的复位。

8.根据权利要求5所述的喷涂阀装置，其特征在于：所述进料阀还包括第二密封圈，所述第二密封圈套设于所述密封轴的外周面，并位于所述进料阀本体的第二端，用于封闭所述进料阀本体的第二端。

9.根据权利要求1所述的喷涂阀装置，其特征在于：所述驱动机构包括控制器及空心杯电机，所述空心杯电机与所述传动轴传动连接，所述控制器与所述空心杯电机电连接。

10.一种涂胶机器人，其特征在于：所述涂胶机器人包括用于喷涂流体的喷涂阀装置，其中，所述喷涂阀装置为权利要求1至9任一项所述的喷涂阀装置。