CN109590169A - 压电点胶阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压电点胶阀，包括阀体（1）、与阀体（1）相连接的喷嘴组件（2）、以及设于阀体（1）内的撞针组件（3）、连杆机构（4）、压电堆栈机构（5）和位移补偿机构（6）；阀体（1）内部形成有容置腔（7），阀体（1）上还开设有与容置腔（7）相连通的进料口（8）；撞针组件（3）穿设于容置腔（7）内；连杆机构（4）与压电堆栈机构（5）相连接；压电堆栈机构（5）接收外部电压信号、以通过连杆机构（4）驱动撞针组件（3）往复运动；位移补偿机构（6）用于探测连杆机构（4）的位移并向压电堆栈机构（5）反馈位移补偿信号。其有益效果：点胶稳定性较好，喷射的胶量一致性较好，点胶质量较好。

Description

压电点胶阀

技术领域

本发明涉及点胶阀，尤其涉及压电点胶阀。

背景技术

非接触式压电喷射阀（压电点胶阀）通常适用于微小喷射量的粘性流体，适应胶水粘度从几十厘帕到几万厘帕之间；例如适应于各电子行业电路板的紫外光UV固化胶水、环氧树脂胶、厌氧胶、导电银胶、导热油脂、锡膏、助焊剂，硅胶、热熔型结构胶。

点胶系统是一种广泛应用在产品生产领域的工艺设备，大部分的应用都是将粘性流体通过非接触式喷射到各电路板元器件上。在半导体封装中，其中使用范围有底部填充、焊球加固、手机外壳/屏幕热熔胶粘接，多层芯片封装、焊点点胶保护、银胶加固、主板涂覆、外壳密封性点胶等。通过固化UV胶水、环氧树脂、厌氧胶等的作用，保护各电路板、芯片、按键、摄像头等不受灰尘、湿气、腐蚀性等自然环境的影响；通过已固化热熔结构胶作用粘接外壳、屏幕以及达到防水的密封作用；通过已固化导电银胶来加强电路板的导电性能；通过已固化导热油脂来加强电路板的导热性能。

点胶阀是点胶系统的核心部件。现有技术中，非接触式点胶的技术方案一般是通过气动喷射阀或者压电点胶阀来实现。但是，气动喷射阀存在以下缺陷：在时效上受气动电磁阀的限制而导致效率不高，再者由于气动电磁阀是通过气压驱动方式来推动连杆上下运动，由于受气源的不稳定性因素从而容易导致喷射的胶量不一致。

现有技术的压电点胶阀存在以下缺陷：压电堆栈伸长则驱动连杆带动撞针向下运动，实现粘性流体的喷出；压电堆栈收缩，则连杆在弹簧的作用下向上运动实现停止喷射过程；但在这个过程中：因弹簧的震荡特性导致连杆带动撞针来回震荡从而引起该阀的稳定性不良；由此粘性流体在震荡的过程中通过喷嘴喷射出来的质量不一致。

综上，现有技术的非接触式点胶的点胶阀存在以下缺陷：阀体稳定性较差，喷射的胶量不一致，点胶质量较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种稳定性较好、喷射的胶量一致性较好、点胶质量较好的压电点胶阀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种压电点胶阀，包括阀体、与所述阀体相连接的喷嘴组件、以及设于所述阀体内的撞针组件、连杆机构、压电堆栈机构和位移补偿机构；所述阀体内部形成有容置腔，所述阀体上还开设有与所述容置腔相连通的进料口；所述撞针组件穿设于所述容置腔内；所述连杆机构与所述压电堆栈机构相连接；所述压电堆栈机构接收外部电压信号、以通过所述连杆机构驱动所述撞针组件往复运动；所述位移补偿机构用于探测所述连杆机构的位移并向所述压电堆栈机构反馈位移补偿信号。

在本发明所述的压电点胶阀中，所述压电堆栈机构包括第一压电堆栈和第二压电堆栈，所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆；所述阀体内形成有第一安装平台和第二安装平台，所述第一安装平台的高度大于所述第二安装平台的高度；所述第一连杆转动安装在所述第一安装平台上，所述第二连杆转动安装在所述第二安装平台上、且所述第二连杆位于所述第一连杆和所述撞针组件之间；所述第一压电堆栈与所述第一连杆相连接，所述第二压电堆栈与所述第二连杆相连接。

在本发明所述的压电点胶阀中，所述位移补偿机构包括相连接的位移补偿电感和探测杆，所述位移补偿电感位于所述第一压电堆栈和所述第二压电堆栈之间，所述探测杆与所述第一连杆相连接。

在本发明所述的压电点胶阀中，所述第一连杆的一个端部和所述第二连杆的一个端部相抵接形成抵接部，所述抵接部位于所述撞针组件的上方。

在本发明所述的压电点胶阀中，在所述抵接部，所述第二连杆朝向所述第一连杆的面上形成有凸起。

在本发明所述的压电点胶阀中，所述阀体上形成有第一插头和第二插头，所述第一插头与所述第一压电堆栈相连接，所述第二插头与所述第二压电堆栈相连接。

在本发明所述的压电点胶阀中，所述压电点胶阀还包括用于对所述压电堆栈机构进行冷却的冷却机构。

在本发明所述的压电点胶阀中，所述冷却机构包括开设在所述阀体上的冷却进气口和冷却出气口。

在本发明所述的压电点胶阀中，所述撞针组件包括导向套、撞针和弹簧，所述导向套套设于所述容置腔内，所述弹簧穿设在所述撞针上，所述撞针设于所述导向套内。

在本发明所述的压电点胶阀中，所述阀体上还形成有线缆存储口。

实施本发明的压电点胶阀，有益效果是：位移补偿机构用于探测连杆机构的位移并向压电堆栈机构反馈位移补偿信号，这样可以补偿震荡对阀体精度的影响，使得点胶稳定性较好，喷射的胶量一致性较好，点胶质量较好。

附图说明

图1是本发明压电点胶阀实施例的结构示意图；

图2是本发明压电点胶阀实施例的侧视结构示意图；

图3是沿图2中C-C线的剖视图；

图中：

1-阀体；2-喷嘴组件；3-撞针组件；4-连杆机构；5-压电堆栈机构；6-位移补偿机构；7-容置腔；8-进料口；9-第一压电堆栈；10-第二压电堆栈；11-第一连杆；12-第二连杆；13-第一安装平台；14-第二安装平台；15-位移补偿电感；16-探测杆；17-抵接部；18-凸起；19-第一插头；20-第二插头；21-冷却进气口；22-冷却出气口；23-导向套；24-撞针；25-弹簧；26-线缆存储口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了实施例的一部分，其中描述了实现本发明可能采用的各种实施例。应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。

如图1-图3所示，本实施例的压电点胶阀，包括阀体1、与阀体1相连接的喷嘴组件2、以及设于阀体1内的撞针组件3、连杆机构4、压电堆栈机构5和位移补偿机构6；阀体1内部形成有容置腔7，阀体1上还开设有与容置腔7相连通的进料口8；撞针组件3穿设于容置腔7内；连杆机构4与压电堆栈机构5相连接；压电堆栈机构5接收外部电压信号、以通过连杆机构4驱动撞针组件3往复运动；位移补偿机构6用于探测连杆机构4的位移并向压电堆栈机构5反馈位移补偿信号。

进一步讲，喷嘴组件2包括喷嘴以及套设在喷嘴外的喷嘴套。撞针组件3包括导向套23、撞针24和弹簧25，导向套23套设于容置腔7内，弹簧25穿设在撞针24上，撞针24设于导向套23内。

压电堆栈机构5包括第一压电堆栈9和第二压电堆栈10，连杆机构4包括第一连杆11和第二连杆12；阀体1内形成有第一安装平台13和第二安装平台14，第一安装平台13的高度大于第二安装平台14的高度；第一连杆11通过转轴转动安装在第一安装平台13上，第二连杆12通过转轴转动安装在第二安装平台14上、且第二连杆12位于第一连杆11和撞针组件3之间；第一压电堆栈9与第一连杆11相连接，第二压电堆栈10与第二连杆12相连接。

位移补偿机构6包括相连接的位移补偿电感15和探测杆16，位移补偿电感15位于第一压电堆栈9和第二压电堆栈10之间，探测杆16与第一连杆11相连接，位移补偿电感15与第一压电堆栈9通信连接。

采用双压电堆栈（第一压电堆栈9和第二压电堆栈10）、双连杆结构（第一连杆11和第二连杆12）以及位移补偿机构6，可以实现对压电堆栈微米级位移的放大作用，可以精确对压电震荡过程中出现的位移不稳定进行闭环反馈，进而实现点胶的精确控制。

第一连杆11的一个端部和第二连杆12的一个端部相抵接形成抵接部17，抵接部17位于撞针组件3的上方。

在抵接部17，第二连杆12朝向第一连杆11的面上形成有凸起18。凸起18使得第一连杆11和第二连杆12的位移传动更精准。

阀体1上形成有第一插头19和第二插头20，第一插头19与第一压电堆栈9相连接，第二插头20与第二压电堆栈10相连接。

压电点胶阀还包括用于对压电堆栈机构5进行冷却的冷却机构。冷却机构包括开设在阀体1上的冷却进气口21和冷却出气口22。因压电堆栈机构5在工作过程中发热变化快，所以在压电堆栈机构5工作过程中，用冷却机构对压电堆栈机构5进行冷却，可以保证压电堆栈机构5正常工作。

阀体1上还形成有线缆存储口26。线缆存储口26作用主要是存储电缆，方便线缆的安装与拆卸。

原始未通电状态：第一压电堆栈9和第二压电堆栈10都受压保持平衡状态，此时撞针24与喷嘴组件2处于分离状态。

通电/关阀状态：在通电/关阀状态下，第一压电堆栈9获取电压处于伸长状态，第二压电堆栈10受到更大的压缩力处于压缩状态。

在通电/开阀状态：第一压电堆栈9断电回到原来压缩位置，第二压电堆栈10获得电压伸长。

工作状态：本实施例的压电点胶阀工作状态是由关阀、开阀状态不断往复交替运行实现胶水的打点喷射和划线喷射过程。具体工作状态及各部件运动情况如下：

外部电压信号通过插头第一插头19传递到第一压电堆栈9，使得第一压电堆栈9伸长，从而带动第一连杆11向下转动，以此来推动第二连杆12向下推动撞针24与喷嘴的闭合；这时粘性流体（如胶水）在气压的作用下由进料口8顺入流入容置腔7内；此时外部电压信号转换，第二压电堆栈10通过第二插头20获得高电压伸长，第一压电堆栈9失去高电压信号恢复到原来压缩长度，第二压电堆栈10伸长以推动第二连杆12向上运动并带动第一连杆11向上运动，撞针24在弹簧25的推力作用下随着第二连杆12一起向上运动，这时粘性流体进入喷嘴的狭缝口内；这时高电压反向，第一压电堆栈9获得高电压向下运动，依次推动第一连杆11和第二连杆12向下运动，最终带动撞针24快速向下撞击喷嘴内的粘性流体，使得粘性流体从喷嘴的狭缝喷射出来。

位移补偿机构6的作用是由于第一压电堆栈9在通断电过程中会出现类似弹簧一样的震荡衰减过程，造成每次点胶的撞针24行程可能不一样，因此当探测杆16出现上升位置不一致时就会反馈位移补偿信号来调整第一压电堆栈9的输出，以实现第一压电堆栈9的位移补偿，并最终使得每次点胶的撞针24行程一致，从而实现点胶过程中的闭环控制，实现点胶出较量一致性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压电点胶阀，其特征在于，包括阀体（1）、与所述阀体（1）相连接的喷嘴组件（2）、以及设于所述阀体（1）内的撞针组件（3）、连杆机构（4）、压电堆栈机构（5）和位移补偿机构（6）；所述阀体（1）内部形成有容置腔（7），所述阀体（1）上还开设有与所述容置腔（7）相连通的进料口（8）；所述撞针组件（3）穿设于所述容置腔（7）内；所述连杆机构（4）与所述压电堆栈机构（5）相连接；所述压电堆栈机构（5）接收外部电压信号、以通过所述连杆机构（4）驱动所述撞针组件（3）往复运动；所述位移补偿机构（6）用于探测所述连杆机构（4）的位移并向所述压电堆栈机构（5）反馈位移补偿信号。

2.根据权利要求1所述的压电点胶阀，其特征在于，所述压电堆栈机构（5）包括第一压电堆栈（9）和第二压电堆栈（10），所述连杆机构（4）包括第一连杆（11）和第二连杆（12）；所述阀体（1）内形成有第一安装平台（13）和第二安装平台（14），所述第一安装平台（13）的高度大于所述第二安装平台（14）的高度；所述第一连杆（11）转动安装在所述第一安装平台（13）上，所述第二连杆（12）转动安装在所述第二安装平台（14）上、且所述第二连杆（12）位于所述第一连杆（11）和所述撞针组件（3）之间；所述第一压电堆栈（9）与所述第一连杆（11）相连接，所述第二压电堆栈（10）与所述第二连杆（12）相连接。

3.根据权利要求2所述的压电点胶阀，其特征在于，所述位移补偿机构（6）包括相连接的位移补偿电感（15）和探测杆（16），所述位移补偿电感（15）位于所述第一压电堆栈（9）和所述第二压电堆栈（10）之间，所述探测杆（16）与所述第一连杆（11）相连接。

4.根据权利要求3所述的压电点胶阀，其特征在于，所述第一连杆（11）的一个端部和所述第二连杆（12）的一个端部相抵接形成抵接部（17），所述抵接部（17）位于所述撞针组件（3）的上方。

5.根据权利要求4所述的压电点胶阀，其特征在于，在所述抵接部（17），所述第二连杆（12）朝向所述第一连杆（11）的面上形成有凸起（18）。

6.根据权利要求5所述的压电点胶阀，其特征在于，所述阀体（1）上形成有第一插头（19）和第二插头（20），所述第一插头（19）与所述第一压电堆栈（9）相连接，所述第二插头（20）与所述第二压电堆栈（10）相连接。

7.根据权利要求1或6所述的压电点胶阀，其特征在于，所述压电点胶阀还包括用于对所述压电堆栈机构（5）进行冷却的冷却机构。

8.根据权利要求8所述的压电点胶阀，其特征在于，所述冷却机构包括开设在所述阀体（1）上的冷却进气口（21）和冷却出气口（22）。

9.根据权利要求1或6所述的压电点胶阀，其特征在于，所述撞针组件（3）包括导向套（23）、撞针（24）和弹簧（25），所述导向套（23）套设于所述容置腔（7）内，所述弹簧（25）穿设在所述撞针（24）上，所述撞针（24）设于所述导向套（23）内。

10.根据权利要求1或6所述的压电点胶阀，其特征在于，所述阀体（1）上还形成有线缆存储口（26）。