CN111617932B - 点胶机弹射型点胶模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及点胶机弹射型点胶模块，包括出胶管和滑动套设在出胶管外的挤胶套；所述出胶管相对挤胶套向出胶管头部方向移动时，所述挤胶套径向挤压出胶管使其由头部出胶；沿所述出胶管头部外均匀设置有若干压电弹片；所述压电弹片在出胶管头部挤出胶液滴时同步动作将所述胶液滴向其正前方弹射；该点胶机弹射型点胶模块利用胶液本身的高粘性作用，将点胶过程分解为挤胶和弹胶，结合两种方式的优点，实现更快速、更稳定、更精确的出胶和粘胶，避免拖胶、拉丝等情况，出胶所需压力小，粘胶适用性广，利于对各种复杂结构的零件进行点胶作业。

Description

点胶机弹射型点胶模块
技术领域
本发明涉及点胶机领域，具体地说是点胶机弹射型点胶模块。
背景技术
点胶机的执行机构主要负责执行点胶作业，驱动机构能够帮助执行机构更精确，更高质的实现点胶，而这些当然还有赖于科学、合理的控制系统。
执行机构由机械手和躯干两部分构成。机械手在作业过程中都是的呈直线运作。为了配合机械手的运作，一般选用所谓直线液压缸、摆动液压缸、电液脉冲马达、伺服液压马达、交流伺服电动机、直流伺服电动机以及步进电动机等执行机构。点胶机的躯干是点胶机的主体部分，包括安装手臂、动力源、各种执行机构的支架等都属于点胶机的躯干范畴。
现有的点胶机速度较慢，主要原因是每次点胶过程都需要机械手和躯干的多个动作，运动复杂，总行程长，需要考虑克服机械手和躯干的惯性加减速的问题等；
现有的点胶机对于路径窄、较深位置的部位难以取舍，效率低，由于路径窄、位置较深的需点胶位置需要细长的出胶针才能进行点胶，所需的压胶压力大，反应时间长，出胶量难以控制，寿命短；且这种出胶针又不适合表面部位需胶量大的位置，需要更换点胶模块或在不同的点胶机上点胶，效率低，点胶效果差，大部分零件需要同时点胶，适用范围小。
现有的点胶机点胶容易产生拖胶、拉丝等不利情况，通过需要超高质量的胶水，无疑增加了生产成本。
发明内容
为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了点胶机弹射型点胶模块，该点胶机弹射型点胶模块利用胶液本身的高粘性作用，将点胶过程分解为挤胶和弹胶，结合两种方式的优点，实现更快速、更稳定、更精确的出胶和粘胶，避免拖胶、拉丝等情况，出胶所需压力小，粘胶适用性广，利于对各种复杂结构的零件进行点胶作业。
本发明的技术方案如下：
点胶机弹射型点胶模块，包括出胶管和滑动套设在出胶管外的挤胶套；所述出胶管相对挤胶套向出胶管头部方向移动时，所述挤胶套径向挤压出胶管使其由头部出胶；沿所述出胶管头部外均匀设置有若干压电弹片；所述压电弹片在出胶管头部挤出胶液滴时同步动作将所述胶液滴向其正前方弹射。
进一步的，所述压电弹片包括压电形变组件和细长弹性金属片；所述压电形变组件包括扁长的玻璃纤维片和紧密贴附在玻璃纤维片两侧的压电陶瓷片；所述弹性金属片一端与玻璃纤维片一端固定连接，另一端靠近所述出胶管头部；所述压电弹片分布在所述出胶管头部前方外轴，与所述出胶管成Y型分布，使所述弹性金属片的摆动路径经过所述出胶管头部前方；一电路控制所述两片压电陶瓷片产生相反的电场方向。
进一步的，所述弹性金属片另一端向所述出胶管头部一侧弯折成一钝角α。
进一步的，所述出胶管可径向压缩变形，其头部可拆卸连接一出胶头，其管身的管壁内沿轴向均匀嵌设多根第一弹性钢丝；所述出胶管管身靠近头部处内凹形成缩径部；所述挤胶套为锥形套体，由其大径端可拆卸套入滚珠圈；所述滚珠圈由多个圆圈固定连接成圈体，每个圆圈箍住一滚珠；在滚珠圈套入后，一中部开孔供出胶管穿出的盖体与挤胶套大径端旋合，所述盖体底面向挤胶套内部延伸一环形顶块，所述环形顶块向下顶住滚珠圈防止其松动；所述滚珠圈初始套设在缩径部外且其内径略大于缩径部外径。
进一步的，所述出胶管头尾两端分别固定环形的刚体连接件；所述出胶管头部通过位于头部的刚体连接件可拆卸连接一出胶头；所述出胶头内壁靠近前端开口处具有一环形的凸环，所述凸环使胶液挤出出胶头时具有一定的滴状；所述出胶头头部外表面对应弹性金属片的运动轨迹内凹一让位弧面；多个压电弹片以出胶头为轴心中心对称分布。
进一步的，一进胶过渡腔体具有大小面积的后端和前端；所述前端与出胶管尾部的刚性连接件可拆卸连接并连通出胶管；所述后端的其中一侧和前端的同一侧的连线与后端和前端的平面垂直，形成非对称体；所述后端与前端通过圆滑曲面连接。
进一步的，所述出胶管后部管身内沿轴向插入套设一直径小于缩径部内径的刚性轴；所述刚性轴前端固定一伞内朝向出胶管头部方向的伞形止胶件，起单向进胶作用，后端由进胶过渡腔体后端密封穿出；一补胶管由所述进胶过渡腔体的后端靠近其另一侧处连通所述进胶过渡腔体；所述伞形止胶件静力状态下的外周直径略小于出胶管内径。
进一步的，所述挤胶套和所述刚性轴后端分别固定连接一双头双出可调行程气缸的两端伸缩杆，所述双头双出可调行程气缸驱动所述挤胶套和所述刚性轴同步同向移动。
进一步的，所述止胶件包括橡胶伞面；所述橡胶伞面内放射性嵌设有多根静力状态下弯曲的第二弹性钢丝。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明利用胶液本身的高粘性作用，将点胶过程分解为挤胶和弹胶，结合两种方式的优点，实现更快速、更稳定、更精确的出胶和粘胶，避免拖胶、拉丝等情况，出胶所需压力小，粘胶适用性广，利于对各种复杂结构的零件进行点胶作业。
2、本发明的点胶模块利用出胶管和挤胶套相对滑动动作转化为挤压动作，利用挤压的方式，出胶量精确且可方便调控，既可以满足快速出胶，又可避免现有采用推胶的方式反应速度慢，做工多，有效工比例低，机构件在压胶过程中反复承受巨大压力寿命低的问题；同时通过联动伞形止胶件，巧妙的利用挤胶过程中需要的动作同时实现补胶，总体形成接力式胶液移动，因此所需的压胶压力大大减小，减小了各部件所需抗压要求和维护成本，延长了点胶机使用寿命。
3、本发明的出胶管具有径向变形能力，同时设置缩径部，配合锥形的挤胶套和滚珠圈，可以将滚珠的滚动转化为对出胶管的挤压力，由于出胶头口径小，因此相比从点胶模块后部推胶，其反应速度更快且更省力，通过放置不同尺寸滚珠的滚珠圈，还可以调节挤出的胶量，整个过程主要利用巧妙的结构实现，对测量系统、控制系统以及动力系统的要求大大降低，且使用寿命长。
4、本发明利用胶液极大的粘性，使用压电弹片弹胶，从而将部分机械手和躯干的行程用胶液滴的短距离飞行代替，因此显著提高了点胶速度；采用压电陶瓷片，根据逆压电效应，实现弹性金属片的快速偏移，从而快速弹动胶液滴；而个压电弹片以出胶头为轴心中心对称分布，且各压电弹片同步动作，能够确保胶液滴的弹向精准；而通过调节电场强度，即可简单快速的调节弹力的大小，适应各种复杂的零件结构的点胶作业。
5、本发明弹性金属片一端弯折成钝角，出胶头头部外表面对应弹性金属片的运动轨迹内凹一让位弧面的设置可以有效提高弹性金属片与胶液滴的受力面积，提高弹射效率。
6、本发明出胶头内壁靠近前端开口处具有一环形的凸环，该凸环利用胶液的高粘性高张力作用，使胶液挤出出胶头时具有一定的滴状，便于后续弹胶和断胶。
附图说明
图1为本发明点胶模块的示意图；
图2为图1中圆圈A的放大图；
图3为图1中圆圈B的放大图；
图4为本发明止胶件的侧视示意图；
图5为本发明止胶件的俯视示意图。
图中附图标记表示为：
1-出胶管、11-第一弹性钢丝、12-缩径部、13-刚体连接件、14-出胶头、141-凸环、142-让位弧面、16-刚性轴、161-止胶件、1611-橡胶伞面、1612-第二弹性钢丝、17-过渡腔体、171-后端、172-前端、18-补胶管、2-挤胶套、21-滚珠圈、22-滚珠、24-盖体、25-环形顶块、7-压电弹片、71-压电形变组件、711-玻璃纤维片、712-压电陶瓷片、72-弹性金属片、8-双头双出可调行程气缸、9-胶液滴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
参见图1至图3，点胶机弹射型点胶模块，包括出胶管1和滑动套设在出胶管1外的挤胶套2；所述出胶管1相对挤胶套2向出胶管1头部方向移动时，所述挤胶套2径向挤压出胶管1使其由头部出胶；沿所述出胶管1头部外均匀设置有若干压电弹片7；所述压电弹片7在出胶管1头部挤出胶液滴9时同步动作将所述胶液滴9向其正前方弹射。
进一步的，所述压电弹片7包括压电形变组件71和细长弹性金属片72；所述压电形变组件71包括扁长的玻璃纤维片711和紧密贴附在玻璃纤维片711两侧的压电陶瓷片712；所述弹性金属片72一端与玻璃纤维片711一端固定连接，另一端靠近所述出胶管1头部；所述压电弹片7分布在所述出胶管1头部前方外轴，与所述出胶管1成Y型分布，使所述弹性金属片72的摆动路径经过所述出胶管1头部前方；一电路控制所述两片压电陶瓷片712产生相反的电场方向。
进一步的，所述弹性金属片72另一端向所述出胶管1头部一侧弯折成一钝角α。
进一步的，所述出胶管1可径向压缩变形，其头部可拆卸连接一出胶头14，其管身的管壁内沿轴向均匀嵌设多根第一弹性钢丝11；所述出胶管1管身靠近头部处内凹形成缩径部12；所述挤胶套2为锥形套体，由其大径端可拆卸套入滚珠圈21；所述滚珠圈21由多个圆圈固定连接成圈体，每个圆圈箍住一滚珠22；在滚珠圈21套入后，一中部开孔供出胶管1穿出的盖体24与挤胶套2大径端旋合，所述盖体24底面向挤胶套2内部延伸一环形顶块25，所述环形顶块25向下顶住滚珠圈21防止其松动；所述滚珠圈21初始套设在缩径部12外且其内径略大于缩径部12外径。
进一步的，所述出胶管1头尾两端分别固定环形的刚体连接件13；所述出胶管1头部通过位于头部的刚体连接件13可拆卸连接一出胶头14；所述出胶头14内壁靠近前端开口处具有一环形的凸环141，所述凸环141使胶液挤出出胶头14时具有一定的滴状；所述出胶头14头部外表面对应弹性金属片72的运动轨迹内凹一让位弧面142；多个压电弹片7以出胶头14为轴心中心对称分布。
进一步的，一进胶过渡腔体17具有大小面积的后端171和前端172；所述前端172与出胶管1尾部的刚性连接件13可拆卸连接并连通出胶管1；所述后端171的其中一侧和前端172的同一侧的连线与后端171和前端172的平面垂直，形成非对称体；所述后端171与前端172通过圆滑曲面连接。
进一步的，参见图1、4、5，所述出胶管1后部管身内沿轴向插入套设一直径小于缩径部12内径的刚性轴16；所述刚性轴16前端固定一伞内朝向出胶管1头部方向的伞形止胶件161，起单向进胶作用，后端由进胶过渡腔体17后端171密封穿出；一补胶管18由所述进胶过渡腔体17的后端171靠近其另一侧处连通所述进胶过渡腔体17；所述伞形止胶件161静力状态下的外周直径略小于出胶管1内径。
进一步的，所述挤胶套2和所述刚性轴16后端分别固定连接一双头双出可调行程气缸8的两端伸缩杆，所述双头双出可调行程气缸8驱动所述挤胶套2和所述刚性轴16同步同向移动。
进一步的，所述止胶件161包括橡胶伞面1611；所述橡胶伞面1611内放射性嵌设有多根静力状态下弯曲的第二弹性钢丝1612。
点胶方法，采用所述的点胶机，包括以下步骤：
①需点胶零件手动或自动化放置在固定位置工装上，点胶机机械手或动作机构驱动所述点胶模块靠近零件；
②双头双出可调行程气缸8驱动挤胶套2向出胶管1尾部移动，滚珠22挤压出胶管1，挤出的胶液具有一定的滴状；此时刚性轴16在双头双出可调行程气缸8的驱动下拉动所述伞形止胶件161后移，过程中所述止胶件161受伞背胶水挤压一定程度上闭合，外周直径减小；
③胶液滴9从出胶头14挤出后，电路同时控制多个压电弹片7的压电陶瓷片712变形，产生向出胶头14外的快速偏移；当压电陶瓷片712所施加的电场方向与极化方向相同，根据逆压电效应，压电陶瓷片712向极化方向伸长，而另一侧的压电陶瓷片712所施加的电场方向与极化方向相反，则压电陶瓷片712向极化方向缩短；弹性金属片72在偏移过程中掠过让位弧面142，由胶液滴9下部将其向出胶头14外的方向弹射；以出胶头14为轴心中心对称分布的多个弹性金属片72共同弹射胶液滴9，使胶液滴9沿出胶头14径向方向直线弹射；弹射出的胶液滴9附着至零件的预设点胶位置上；
④电路控制压电弹片7的压电陶瓷片712反向变形，使弹性金属片72快速回位；双头双出可调行程气缸8驱动挤胶套2向出胶管1头部移动，滚珠22重新回位至嵌入缩径部12；此时刚性轴16在双头双出可调行程气缸8的驱动下推动所述伞形止胶件161前移，过程中所述止胶件161挤压其前方的胶液向前移动填补步骤②中挤出的胶液；
⑤点胶机的补胶系统通过补胶管18向伞形止胶件161后方的出胶管1内补胶。
以上所述仅为本发明的实施例，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。

Claims (7)

1.点胶机弹射型点胶模块，其特征在于：包括出胶管(1)和滑动套设在出胶管(1)外的挤胶套(2)；所述出胶管(1)相对挤胶套(2)向出胶管(1)头部方向移动时，所述挤胶套(2)径向挤压出胶管(1)使其由头部出胶；沿所述出胶管(1)头部外均匀设置有若干压电弹片(7)；所述压电弹片(7)在出胶管(1)头部挤出胶液滴时同步动作将所述胶液滴向其正前方弹射；所述压电弹片(7)包括压电形变组件(71)和细长弹性金属片(72)；所述压电形变组件(71)包括扁长的玻璃纤维片(711)和紧密贴附在玻璃纤维片(711)两侧的压电陶瓷片(712)；所述弹性金属片(72)一端与玻璃纤维片(711)一端固定连接，另一端靠近所述出胶管(1)头部；所述压电弹片(7)分布在所述出胶管(1)头部前方外轴，与所述出胶管(1)成Y型分布，使所述弹性金属片(72)的摆动路径经过所述出胶管(1)头部前方；一电路控制两片所述的压电陶瓷片(712)产生相反的电场方向；所述出胶管(1)可径向压缩变形，其头部可拆卸连接一出胶头(14)，其管身的管壁内沿轴向均匀嵌设多根第一弹性钢丝(11)；所述出胶管(1)管身靠近头部处内凹形成缩径部(12)；所述挤胶套(2)为锥形套体，由其大径端可拆卸套入滚珠圈(21)；所述滚珠圈(21)由多个圆圈固定连接成圈体，每个圆圈箍住一滚珠(22)；在滚珠圈(21)套入后，一中部开孔供出胶管(1)穿出的盖体(24)与挤胶套(2)大径端旋合，所述盖体(24)底面向挤胶套(2)内部延伸一环形顶块(25)，所述环形顶块(25)向下顶住滚珠圈(21)防止其松动；所述滚珠圈(21)初始套设在缩径部(12)外且其内径略大于缩径部(12)外径。
2.如权利要求1所述的点胶机弹射型点胶模块，其特征在于：所述弹性金属片(72)另一端向所述出胶管(1)头部一侧弯折成一钝角α。
3.如权利要求2所述的点胶机弹射型点胶模块，其特征在于：所述出胶管(1)头尾两端分别固定环形的刚体连接件(13)；所述出胶管(1)头部通过位于头部的刚体连接件(13)可拆卸连接一出胶头(14)；所述出胶头(14)内壁靠近前端开口处具有一环形的凸环(141)，所述凸环(141)使胶液挤出出胶头(14)时具有一定的滴状；所述出胶头(14)头部外表面对应弹性金属片(72)的运动轨迹内凹一让位弧面(142)；多个压电弹片(7)以出胶头(14)为轴心中心对称分布。
4.如权利要求3所述的点胶机弹射型点胶模块，其特征在于：一进胶过渡腔体(17)具有大小面积的后端(171)和前端(172)；所述前端(172)与出胶管(1)尾部的刚性连接件(13)可拆卸连接并连通出胶管(1)；所述后端(171)的其中一侧和前端(172)的同一侧的连线与后端(171)和前端(172)的平面垂直，形成非对称体；所述后端(171)与前端(172)通过圆滑曲面连接。
5.如权利要求4所述的点胶机弹射型点胶模块，其特征在于：所述出胶管(1)后部管身内沿轴向插入套设一直径小于缩径部(12)内径的刚性轴(16)；所述刚性轴(16)前端固定一伞内朝向出胶管(1)头部方向的伞形止胶件(161)，起单向进胶作用，后端由进胶过渡腔体(17)后端(171)密封穿出；一补胶管(18)由所述进胶过渡腔体(17)的后端(171)靠近其另一侧处连通所述进胶过渡腔体(17)；所述伞形止胶件(161)静力状态下的外周直径略小于出胶管(1)内径。
6.如权利要求5所述的点胶机弹射型点胶模块，其特征在于：所述挤胶套(2)和所述刚性轴(16)后端分别固定连接一双头双出可调行程气缸(8)的两端伸缩杆，所述双头双出可调行程气缸(8)驱动所述挤胶套(2)和所述刚性轴(16)同步同向移动。
7.如权利要求6所述的点胶机弹射型点胶模块，其特征在于：所述止胶件(161)包括橡胶伞面(1611)；所述橡胶伞面(1611)内放射性嵌设有多根静力状态下弯曲的第二弹性钢丝(1612)。
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