CN109261448A - 一种灌胶机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种灌胶机构，包括主立架、第一驱动机构、第二驱动机构、旋转阀、注射器和推杆，第一驱动机构置于主立架的一侧，推杆置于主立架远离第一驱动机构的一侧，第一驱动机构与推杆连接，第一驱动机构带动推杆沿主立架竖直移动。第二驱动机构置于第一驱动机构的上端，旋转阀置于推杆的上方，第二驱动机构与旋转阀连接。注射器置于旋转阀的下端，注射器与旋转阀连接。注射器与推杆连接，推杆竖直移动带动注射器的活塞移动，注射器通过旋转阀进行吸胶和排胶。本发明能够实现胶液的精密匀速吸取和注射，并能满足灌胶控制机构体积小型化的需求。
Description
技术领域
本发明涉及灌胶机构技术领域，具体涉及一种灌胶机构。
背景技术
灌胶机又称涂胶机、滴胶机、打胶机、点胶机等，专门对定量涂覆的流体胶的流量或体积进行控制，将流体胶点滴或定量涂覆于产品表面或产品腔体内部的自动化机器，可实现多机构串联、灌胶自动化操作，其广泛运用于电子产品内部灌胶及外部封装固定安装等。
灌胶机通常由胶桶、灌胶机构和转动支架等组成，其中灌胶机构是灌胶机中非常关键的部件。通过灌胶机构将需要灌涂的流体胶料从胶桶中抽出，吸入灌胶机构，再通过灌胶机构的泵，精确控制流体胶的量或体积，将其送到出胶针头，通过针头将胶水灌涂到固定在转动支架上的电子元器件上。输送过程中灌胶机构保持恒定的流速和高精度的流量，其机构的稳定性直接关系到电子元器件灌胶质量。
传统灌胶控制机构主要由动力驱动装置和胶液输送装置组成。其中灌胶控制机构的动力驱动装置采用直流步进电机作为驱动，其驱动机械连杆系统带动胶液输送装置的活塞或隔膜实现往复运动，活塞或隔膜于冲程的前半周吸入被输送流体，并于后半周将流体排出泵头，完成所需胶液连续的吸取及排出。然而，传统灌胶控制机构在使用过程中存在以下不足：1、需要大量人工操作来实现定量胶液的吸胶和排胶，不仅耗时也容易出现失误；2、灌胶量控制精度差，灌胶速度不可调，无法满足机电控制组件等小体积电子元器件产品对灌胶量精确控制的需求；3、直流步进电体积大、重量重、振动大，无法实现灌胶控制机构体积小型化的需求。
发明内容
本发明所要解决的是传统灌胶控制机构灌胶量控制精度差和体积大的问题，提供一种灌胶机构。
为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种灌胶机构，主要由主立架、第一驱动机构、第二驱动机构、旋转阀、注射器、推杆和控制板组成；主立架和控制板均竖直布置，且控制板位于主立架的左侧，并与之相交；第一驱动机构和第二驱动机构位于主立架的左侧，且第一驱动机构和第二驱动机构均与控制板相连；旋转阀、注射器和推杆位于主立架的右侧；第一驱动机构的输出端与推杆连接，第一驱动机构的输出端带动推杆沿主立架竖直移动；第二驱动机构置于第一驱动机构的上方，旋转阀置于推杆的上方，第二驱动机构的输出端与旋转阀连接，带动旋转阀转动；注射器置于旋转阀与推杆之间；注射器的上端即注射端与旋转阀连接，注射器通过旋转阀进行吸胶液和排胶液；注射器的下端即活塞端与推杆连接，推杆竖直移动带动注射器的活塞移动。
上述方案中，旋转阀包括阀体和阀芯；阀体为圆柱状结构，并与主立架固定连接；阀体的中部设置有腔体；阀体的侧部即沿腔体的径向设置有注射通道、第一通道和第二通道；注射通道、第一通道和第二通道的一端均与腔体连通，注射通道、第一通道和第二通道的另一端均连通至阀体的圆周面；注射通道处于阀体圆周面上的端口与注射器的注射端连接，第一通道处于阀体圆周面上的端口形成吸入注射胶液的端口，第二通道处于阀体圆周面上的端口形成排出注射液的端口；阀芯内嵌于阀体的腔体内，并与第二驱动电机的输出轴连接；阀芯靠近注射通道、第一通道和第二通道的端部的侧部沿其径向设置有第三通孔和第四通孔；第三通孔和第四通孔的一端相交于该端部的轴心，第三通孔和第四通孔的另一端均连通至该端部的圆周面；当注射器通过旋转阀进行吸入胶液时，第二驱动电机的输出轴带动阀芯在腔体内沿阀体轴向旋转，使得第三通孔和第四通孔中的其中一个通道与注射通道连通，而另一个通道与第一通道连通；当使得注射器内的注射液通过旋转阀进行排出胶液时，第二驱动电机的输出轴带动阀芯在腔体内沿阀体轴向旋转，使得第三通孔和第四通孔中的其中一个通道与注射通道连通，而另一个通道与第二通道连通。
上述方案中，注射通道与第一通道之间的夹角为150度，注射通道与第二通道之间的夹角为150度，第一通道与第二通道之间的夹角为60度。
上述方案中，第三通孔和第四通孔之间的夹角为150度。
上述方案中，第一驱动机构包括第一驱动电机、丝杆和同步带；第一驱动电机通过电机架与主立架固定连接，第一驱动电机的输出端竖直向上，并套装有第一齿轮；丝杆竖直置于主立架内，丝杆的上部和下部均与主立架转动连接，丝杆的顶部上套装有第二齿轮；同步带套在第一齿轮和第二齿轮上；丝杆上套装有可沿丝杆竖直移动的驱动架，推杆的一端部穿过主立架，并与驱动架连接；第一驱动电机的信号输入端与控制板连接，第一驱动电机的输出轴驱动第一齿轮转动，第一齿轮通过同步带驱动第二齿轮转动，第二齿轮带动丝杆转动，丝杆带动驱动架沿丝杆竖直移动，驱动架通过固定轮带动推杆沿主立架竖直移动。
作为改进，第一驱动机构还进一步包括至少一根导杆；导杆在主立架内竖直布置，推杆与驱动架连接的端部套在导杆上，推杆沿导杆竖直移动。
上述方案中，所述第二驱动机构包括编码器和第二驱动电机；
编码器的信号输入端与控制板连接，编码器的信号输出端与第二驱动电机连接；第二驱动电机的输出轴穿过主立架与旋转阀连接，带动旋转阀进行运转。
与现有技术相比，本发明具有如下特点：
1、采用第二驱动电机驱动旋转阀旋转来实现胶液通过不同导管传输，并能提升注入和排出胶液的精准性，自动化程度高，减少人为失误；
2、通过第一驱动机构实现推杆匀速线性位移，稳定移动，实现注射胶液的精密匀速吸取和注射；
3、第一驱动电机采用步进电机作为驱动原件，且两者呈纵向排列，使得本装置具备体积小、重量轻等特点，具有广泛的市场前景。
附图说明
图1为一种灌胶机构的结构示意图；
图2为图1的正视示意图；
图3为旋转阀的主视示意图；
图4为图3的俯视示意图；
图5为图3的仰视示意图；
图6为图3的剖视示意图；
图7为主立架、第一驱动机构和控制板的结构示意图；
图8为图7的侧视示意图；
图9为第二驱动机构和控制板的结构示意图；
图中标号：1、主立架；2、第一驱动机构，201、第一驱动电机，202、丝杆，203、同步带，204、电机架，205、第一齿轮，206、第二齿轮，207、驱动架，208、导杆；3、第二驱动机构，301、编码器，302、第二驱动电机；4、旋转阀，401、阀体，402、阀芯，403、注射通道，404、第一通道，405、第二通道，406、腔体，407、第三通孔，408、第四通孔；5、注射器，6、推杆，7、控制板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，实例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“中”、“左”“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向仅是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。
参见图1-2，一种灌胶机构，主要由主立架1、第一驱动机构2、第二驱动机构3、旋转阀4、注射器5、推杆6和控制板7组成。主立架1和控制板7均竖直布置，且控制板7位于主立架1的左侧，并与之相交。第一驱动机构2和第二驱动机构3位于主立架1的左侧，且第一驱动机构2和第二驱动机构3均与控制板7相连。旋转阀4、注射器5和推杆6位于主立架1的右侧。第一驱动机构2的输出端与推杆6连接，第一驱动机构2的输出端带动推杆6沿主立架1竖直移动。第二驱动机构3置于第一驱动机构2的上方，旋转阀4置于推杆6的上方，第二驱动机构3的输出端与旋转阀4连接，带动旋转阀4转动。注射器5置于旋转阀4与推杆6之间。注射器5的上端即注射端与旋转阀4螺纹连接，注射器5通过旋转阀4进行吸胶液和排胶液。注射器5的下端即活塞端与推杆6螺纹连接，推杆6竖直移动带动注射器5的活塞移动。注射器5两端采用螺纹连接，可更换不同容积注射器5实现不同容积液体分样。
参见图3-6，所述旋转阀4包括阀体401和阀芯402。阀体401为圆柱状结构，并与主立架1固定连接。阀体401内沿其径向设置有注射通道403、第一通道404和第二通道405，阀体401内设置有腔体406。注射通道403、第一通道404和第二通道405的一端均与腔体406连通，注射通道403、第一通道404和第二通道405的另一端均连通至阀体401的圆周面。注射通道403处于阀体401圆周面上的端口与注射器5的注射端螺纹连接。第一通道404处于阀体401圆周面上的端口形成吸入注射胶液的端口。第二通道405处于阀体401圆周面上的端口形成排出注射液的端口。阀芯402置于腔体406内，并与第二驱动电机302的输出轴连接，第二驱动电机302的输出轴带动阀芯402沿阀体401轴向旋转。阀芯402靠近注射通道403、第一通道404和第二通道405的端部呈圆柱状结构，且该端部内沿其径向设置有第三通孔407和第四通孔408。第三通孔407和第四通孔408的一端相交于该端部的轴心，第三通孔407和第四通孔408的另一端均连通至该端部的圆周面。
第三通孔407和第四通孔408之间的夹角不仅要让注射通道403与第一通道404精准连通，而且要让注射通道403与第二通道405精准连通，以提升控制便利性。本实施例中，注射通道403与第一通道404之间的夹角为150度，注射通道403与第二通道405之间的夹角为150度，第一通道404与第二通道405之间的夹角为60度。第三通孔407和第四通孔408之间的夹角为150度。
当注射器5通过旋转阀4进行吸入胶液时，第二驱动电机302的输出轴带动阀芯402沿阀体401轴向旋转，使得第三通孔407与注射通道403连通，而第四通孔408与第一通道405连通，或者使得第四通孔408与注射通道403连通，而第三通孔407与第一通道405连通。此时，注射液通过旋转阀4第一通道404吸入注射器5，第一驱动机构2的输出端带动推杆6沿主立架1竖直向下移动，推杆6带动注射器5的活塞端向下移动，注射器5通过旋转阀4进行吸入胶液。
当使得注射器5内的注射液通过旋转阀4进行排出胶液时，第二驱动电机302的输出轴带动阀芯402沿阀体401轴向旋转，使得第三通孔407与注射通道403连通，而第四通孔408与第二通道405连通，或者使得第四通孔408与注射通道403连通，而第三通孔407与第二通道405连通。此时，第一驱动机构2的输出端反转，带动推杆6沿主立架1竖直向上移动，推杆6带动注射器5的活塞端向上移动，注射器5通过旋转阀4进行排出胶液，注射器5内的注射胶液通过旋转阀4的第二通道405排出。
参见图7-8，所述第一驱动机构2包括第一驱动电机201、丝杆202和同步带203。第一驱动电机201通过电机架204与主立架1固定连接，第一驱动电机201的输出端竖直向上，并套装有第一齿轮205。丝杆202竖直置于主立架1内，丝杆202的上部和下部均与主立架1转动连接，丝杆202的顶部上套装有第二齿轮206。同步带203套在第一齿轮205和第二齿轮206上。丝杆202上套装有可沿丝杆202竖直移动的驱动架207，推杆6的一端部穿过主立架1通过固定轮与驱动架207连接。第一驱动电机201的输出轴驱动第一齿轮205转动，第一齿轮205通过同步带203驱动第二齿轮206转动，第二齿轮206带动丝杆202转动，丝杆202带动驱动架207沿丝杆202竖直移动，驱动架207通过固定轮带动推杆6沿主立架1竖直移动。第一驱动电机201采用步进电机作为驱动原件，通过第一齿轮205、同步带203、第二齿轮206和丝杆202恒定大扭矩驱动驱动架207实现匀速线性位移，带动推杆6竖直稳定移动，实现胶液的精密匀速吸入和排出胶液。
为了实现对推杆6的精密导向，以保证精密匀速吸入和排出注射胶液，所述第一驱动机构2还进一步包括至少一根导杆208。导杆208在主立架1内竖直布置，并处于丝杆202旁；推杆6与驱动架207连接的端部套在导杆208上，推杆6沿导杆208竖直移动。在本实施例中，导杆208设置有两根，两个导杆208分别处于丝杆202的两侧。此外，驱动架207上设置有挡片，挡片通过螺钉与驱动架207固定连接。对应地，控制板7上安装有光电开关，第一驱动电机201的输电端通过光电开关与电源连接，驱动架207沿丝杆202移动至靠近丝杆202的顶部时，挡片与光电开关接触，光电开关进行断电。再者，控制板7上设置有时间继电器定时驱动光电开关进行导通，能自动控制第一驱动电机201启动和停止，提升精准性和自动化率，避免人工操作造成失误。
参见图9，第二驱动机构3包括编码器301和第二驱动电机302。编码器301的信号输入端与控制板7连接，编码器301的信号输出端与第二驱动电机302的信号输入端通过线路连接。第二驱动电机302与主立架1固定连接，第二驱动电机302的输出轴穿过主立架1与旋转阀4连接，带动旋转阀4进行运转。编码器301能精准控制第二驱动电机302的输出端转动角度，提升精准性和自动化率，避免人工操作造成失误。
需要说明的是，尽管以上本发明的实施例是说明性的，但这并非是对本发明的限制，因此本发明并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本发明原理的情况下，凡是本领域技术人员在本发明的启示下获得的其它实施方式，均视为在本发明的保护之内。
Claims (7)
1.一种灌胶机构，其特征是，主要由主立架(1)、第一驱动机构(2)、第二驱动机构(3)、旋转阀(4)、注射器(5)、推杆(6)和控制板(7)组成；
主立架(1)和控制板(7)均竖直布置，且控制板(7)位于主立架(1)的左侧，并与之相交；第一驱动机构(2)和第二驱动机构(3)位于主立架(1)的左侧，且第一驱动机构(2)和第二驱动机构(3)均与控制板(7)相连；旋转阀(4)、注射器(5)和推杆(6)位于主立架(1)的右侧；
第一驱动机构(2)的输出端与推杆(6)连接，第一驱动机构(2)的输出端带动推杆(6)沿主立架(1)竖直移动；第二驱动机构(3)置于第一驱动机构(2)的上方，旋转阀(4)置于推杆(6)的上方，第二驱动机构(3)的输出端与旋转阀(4)连接，带动旋转阀(4)转动；
注射器(5)置于旋转阀(4)与推杆(6)之间；注射器(5)的上端即注射端与旋转阀(4)连接，注射器(5)通过旋转阀(4)进行吸胶液和排胶液；注射器(5)的下端即活塞端与推杆(6)连接，推杆(6)竖直移动带动注射器(5)的活塞移动。
2.根据权利要求1所述的一种灌胶机构，其特征是，旋转阀(4)包括阀体(401)和阀芯(402)；
阀体(401)为圆柱状结构，并与主立架(1)固定连接；阀体(401)的中部设置有腔体(406)；阀体(401)的侧部即沿腔体(406)的径向设置有注射通道(403)、第一通道(404)和第二通道(405)；注射通道(403)、第一通道(404)和第二通道(405)的一端均与腔体(406)连通，注射通道(403)、第一通道(404)和第二通道(405)的另一端均连通至阀体(401)的圆周面；注射通道(403)处于阀体(401)圆周面上的端口与注射器(5)的注射端连接，第一通道(404)处于阀体(401)圆周面上的端口形成吸入注射胶液的端口，第二通道(405)处于阀体(401)圆周面上的端口形成排出注射液的端口；
阀芯(402)内嵌于阀体(401)的腔体(406)内，并与第二驱动电机(302)的输出轴连接；阀芯(402)靠近注射通道(403)、第一通道(404)和第二通道(405)的端部的侧部沿其径向设置有第三通孔(407)和第四通孔(408)；第三通孔(407)和第四通孔(408)的一端相交于该端部的轴心，第三通孔(407)和第四通孔(408)的另一端均连通至该端部的圆周面；
当注射器(5)通过旋转阀(4)进行吸入胶液时，第二驱动电机(302)的输出轴带动阀芯(402)在腔体(406)内沿阀体(401)轴向旋转，使得第三通孔(407)和第四通孔(408)中的其中一个通道与注射通道(403)连通，而另一个通道与第一通道(405)连通；
当使得注射器(5)内的注射液通过旋转阀(4)进行排出胶液时，第二驱动电机(302)的输出轴带动阀芯(402)在腔体(406)内沿阀体(401)轴向旋转，使得第三通孔(407)和第四通孔(408)中的其中一个通道与注射通道(403)连通，而另一个通道与第二通道(405)连通。
3.根据权利要求2所述的一种灌胶机构，其特征是，注射通道(403)与第一通道(404)之间的夹角为150度，注射通道(403)与第二通道(405)之间的夹角为150度，第一通道(404)与第二通道(405)之间的夹角为60度。
4.根据权利要求2或3所述的一种灌胶机构，其特征是，第三通孔(407)和第四通孔(408)之间的夹角为150度。
5.根据权利要求1所述的一种灌胶机构，其特征是，第一驱动机构(2)包括第一驱动电机(201)、丝杆(202)和同步带(203)；
第一驱动电机(201)通过电机架(204)与主立架(1)固定连接，第一驱动电机(201)的输出端竖直向上，并套装有第一齿轮(205)；丝杆(202)竖直置于主立架(1)内，丝杆(202)的上部和下部均与主立架(1)转动连接，丝杆(202)的顶部上套装有第二齿轮(206)；同步带(203)套在第一齿轮(205)和第二齿轮(206)上；丝杆(202)上套装有可沿丝杆(202)竖直移动的驱动架(207)，推杆(6)的一端部穿过主立架(1)，并与驱动架(207)连接；
第一驱动电机(201)的信号输入端与控制板(7)连接，第一驱动电机(201)的输出轴驱动第一齿轮(205)转动，第一齿轮(205)通过同步带(203)驱动第二齿轮(206)转动，第二齿轮(206)带动丝杆(202)转动，丝杆(202)带动驱动架(207)沿丝杆(202)竖直移动，驱动架(207)通过固定轮带动推杆(6)沿主立架(1)竖直移动。
6.根据权利要求5所述的一种灌胶机构，其特征是，第一驱动机构(2)还进一步包括至少一根导杆(208)；导杆(208)在主立架(1)内竖直布置，推杆(6)与驱动架(207)连接的端部套在导杆(208)上，推杆(6)沿导杆(208)竖直移动。
7.根据权利要求1所述的一种灌胶机构，其特征是，所述第二驱动机构(3)包括编码器(301)和第二驱动电机(302)；
编码器(301)的信号输入端与控制板(7)连接，编码器(301)的信号输出端与第二驱动电机(302)连接；第二驱动电机(302)的输出轴穿过主立架(1)与旋转阀(4)连接，带动旋转阀(4)进行运转。
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| CN108722510A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-11-02 | 北京秦方科技有限公司 | 一种注射泵 |
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2018
- 2018-11-15 CN CN201811356596.3A patent/CN109261448A/zh active Pending
Patent Citations (1)
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| CN116550556A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-08-08 | 江苏高凯精密流体技术股份有限公司 | 联动式柱塞点胶阀 |
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