CN111632796B - 一种无撞击式压电喷射点胶阀 - Google Patents

Abstract

本发明属于压电喷射阀技术领域，具体涉及一种无撞击式压电喷射点胶阀，包括阀体、阀座和顶杆，阀体与阀座固定连接，阀座的底部安装有喷嘴，阀座的内部具有第一储液腔，阀体中设置有压电驱动机构，顶杆的上端抵接于压电驱动机构，其下端穿过第一储液腔与设置于喷嘴内部的第二储液腔形成间隙配合，顶杆的内部设置有第一流道，第一储液腔、第一流道和第二储液腔之间相互连通。与现有技术相比，本发明采用无撞击的方式进行点胶，通过顶杆代替撞针，避免了喷嘴与撞针的碰撞磨损，提高了点胶的精度和效率，节省了大量的维护成本，增强了装置的使用寿命，实现了含有固态颗粒胶液的喷射，减少了装置局部发热的现象，防止了胶液泄露的现象。

Description

一种无撞击式压电喷射点胶阀

技术领域

本发明属于压电喷射阀技术领域，具体涉及一种无撞击式压电喷射点胶阀。

背景技术

压电喷射阀是利用压电材料的特性，通过电压产生机械力，从而控制阀门的启闭，因开、关阀的空间极小，压电的动作频率极高，可以高速地喷射出极微量的液体材料，因此，压电喷射阀被广泛应用于高精度、高可靠性的点胶领域中。

目前，行业内的压电喷射点胶阀普遍设置有撞针，在压电致动器和放大器的作用下产生高频的振动，再利用撞针撞击喷嘴实现胶液的喷射。但是在长期的点胶过程中，由于撞针与喷嘴之间往复式的碰撞，容易造成撞针和喷嘴出现磨损，进而导致撞针与喷嘴的间隙产生变化，使得喷射胶液的体积存在误差，点胶的精度低、一致性差；另外，由于撞针与喷嘴为耗材，因此，需要经常更换撞针和喷嘴，增加了生产的成本，而且每次更换均要重新调整撞针与喷嘴之间的相对位置，大大地影响了生产的效率。

有鉴于此，本发明提出了一种无撞击式的压电喷射点胶阀方案，以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种无撞击式压电喷射点胶阀，有效地解决了撞击式压电喷射阀精度低、一致性差以及生产成本高的问题，提高了生产的效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无撞击式压电喷射点胶阀，包括阀体、阀座和顶杆，所述阀体与所述阀座固定连接，所述阀座的底部安装有喷嘴，所述阀座的内部具有第一储液腔，所述阀体中设置有压电驱动机构，所述顶杆的上端抵接于所述压电驱动机构，其下端穿过所述第一储液腔与设置于所述喷嘴内部的第二储液腔形成间隙配合，所述顶杆的内部设置有第一流道，所述第一储液腔、所述第一流道和所述第二储液腔之间相互连通。

需要说明的是，在本发明的方案中，利用顶杆代替传统的撞针，在工作时，通过脉冲控制压电驱动机构工作，从而带动顶杆运动，由于顶杆的下端与第二储液腔间隙配合，顶杆在向上运动的过程中会使得其在第二储液腔中占据的体积减小，从而使得第一储液腔和第二储液腔之间的连通空间形成一定的负压，因此，胶液受到压力差的作用力而被挤进第一储液腔、第一流道和第二储液腔内；当胶液填充到一定程度，更改脉冲信号，使压电驱动机构带动顶杆向下运动，顶杆与喷嘴之间的压力增大并作用在顶杆底部与喷嘴之间的第二储液腔，继而将填充在其内部的胶液喷出喷嘴；最后再通过设定系统的工作时间，使压电驱动机构带动顶杆向上运动形成负压，顶杆底部与喷嘴之间的胶液反向流动并切断喷胶，完成一次点胶的操作。另外，由于喷胶完成后第二储液腔内仍处于负压状态，因此，胶液会停留在第二储液腔内，不会发生泄漏。

作为对本发明中所述的无撞击式压电喷射点胶阀的改进，所述第二储液腔包括第一储液部和第二储液部，所述第一储液部与所述第一储液腔连接，所述第一储液部与所述第二储液部形成台阶状结构。

作为对本发明中所述的无撞击式压电喷射点胶阀的改进，所述第一储液部与所述顶杆之间的间隙大于所述第二储液部与所述顶杆之间的间隙。由于第一储液部与第二储液部之间为台阶状的结构，而且第一储液部与顶杆的间隙大于第二储液部与顶杆的间隙，因此，方便了部分胶液通过间隙进行流动，另外，也方便了喷嘴的安装，提高了喷嘴拆洗重装的效率。

作为对本发明中所述的无撞击式压电喷射点胶阀的改进，所述第二储液部与所述喷嘴的底部端面之间开设有狭长的喷胶孔道。由于喷嘴与顶杆之间是连通的以适应胶液的流出，因此，顶杆向上运动产生的负压会对胶液存在一定的延迟作用，而通过将喷胶的孔道设置成狭长的结构，可以有效减缓该延迟的效果，另外，也增强了防泄漏的能力。

作为对本发明中所述的无撞击式压电喷射点胶阀的改进，所述顶杆包括顶杆本体和顶抵部，所述顶抵部设置在所述顶杆本体上端的顶部。顶抵部可有效地与压电驱动机构进行相互顶抵，使压电驱动机构带动顶杆本体上下往复运动。

作为对本发明中所述的无撞击式压电喷射点胶阀的改进，所述第一流道的一端开口设置在所述顶杆本体下端的侧部，另一端开口设置在所述顶杆本体底部的端面上。这样设置有助于顶杆向上运动时第一储液腔中的胶液从顶杆的侧部进入第一流道内，进而流动到顶杆底部的第二储液部上，而在顶杆向下运动时压力作用在顶杆下方的第二储液部，使得胶液顺利喷出喷嘴。

作为对本发明中所述的无撞击式压电喷射点胶阀的改进，所述压电驱动机构包括压电块、杠杆体和复位弹簧，所述杠杆体固定安装于所述阀体，所述压电块与所述杠杆体的短臂相抵接，所述复位弹簧套接在所述顶杆，所述复位弹簧的上端抵接于所述顶抵部，其下端抵接在所述阀体的内壁。杠杆体起到放大器的作用，压电块通电工作发生高频振动，从而带动顶杆上下振动。

作为对本发明中所述的无撞击式压电喷射点胶阀的改进，所述阀座包括阀座本体和设置于所述阀座本体底部的喷嘴安装部，所述喷嘴安装部与所述第一储液腔连通，所述喷嘴通过螺套件安装于所述喷嘴安装部。其中，阀座本体和喷嘴安装部可采用一体式的结构，也可以采用分体式的结构，方便安装，可根据具体的生产要求进行合理适配。

作为对本发明中所述的无撞击式压电喷射点胶阀的改进，所述阀座本体内部还设置有第二流道，所述第二流道的一端与所述第一储液腔连通，另一端连接有供料装置。供料装置中装载有用于点胶的胶液，第二流道则用于输送供料装置中的胶液，而为了方便胶液的流动，第二流道与供料装置连接端的液位设置高于其与第一储液腔连接端的液位。

作为对本发明中所述的无撞击式压电喷射点胶阀的改进，所述喷嘴包括喷嘴本体和卡接部，所述卡接部设置于所述喷嘴本体的侧部，所述喷嘴本体的一端插接在所述第一储液腔内，另一端抵接于所述螺套件。喷嘴本体插接在第一储液腔中，使第一储液腔与第二储液腔连通，而卡接部起到限位的作用，通过螺套件的顶抵作用实现喷嘴本体的固定。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

1)本发明通过顶杆代替撞针，避免了喷嘴与撞针的碰撞磨损，提高了点胶的精度和一致性，节省了大量的维护成本，同时，由于无需经常更换撞针和喷嘴，省却了调整撞针与喷嘴的时间，提高了生产的效率；

2)本发明由于采用无撞击式的设计，使得压电块在安装的过程中，不会由于撞针撞击喷嘴而对压电块产生反作用力，减少了对压电块的冲击，提高装置的使用寿命；同时，也避免了传统撞针撞击喷嘴产生热量而造成装置局部发热的现象以及一些含有固体颗粒的胶水被碰撞挤压而无法喷出喷嘴的问题；

3)本发明通过设置顶杆，利用可调脉冲正负压方式控制压电驱动机构带动顶杆作上下运动，使得胶液通过气压差作用力实现喷胶，另外，还通过狭长的喷胶孔道的配合，还能有效地起到防泄露的作用，大大地提高了点胶的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

其中，1-阀体；2-阀座；3-顶杆；4-喷嘴；5-压电驱动机构；6- 螺套件；7-供料装置；21-第一储液腔；22-阀座本体；23-喷嘴安装部； 31-第一流道；32-顶杆本体；33-顶抵部；41-第二储液腔；42-喷胶孔道；43-喷嘴本体；44-卡接部；51-压电块；52-杠杆体；53-复位弹簧； 221-第二流道；411-第一储液部；412-第二储液部。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

如图1～2所示，一种无撞击式压电喷射点胶阀，包括阀体1、阀座2和顶杆3，阀体1与阀座2固定连接，阀座2的底部安装有喷嘴 4，阀座2的内部具有第一储液腔21，阀体1中设置有压电驱动机构 5，顶杆3的上端抵接于压电驱动机构5，其下端穿过第一储液腔21 与设置于喷嘴4内部的第二储液腔41形成间隙配合，顶杆3的内部设置有第一流道31，第一储液腔21、第一流道31和第二储液腔41 之间相互连通。在本发明中，通过设置顶杆3，在装置工作时，可通过脉冲控制压电驱动机构5工作，从而带动顶杆3的上下运动，由于顶杆3与第二储液腔41之间为间隙配合，因此，顶杆3在向上运动的过程中会使得其在第二储液腔41中占据的体积减小，从而使得第一储液腔21和第二储液腔41之间的连通空间形成一定的负压，在压力差的作用下，胶液被挤进第一储液腔21、第一流道31和第二储液腔41内；待胶液填充到一定程度时，更改脉冲信号，使压电驱动机构5带动顶杆3向下运动，顶杆3与喷嘴4之间的压力增大并作用在顶杆3底部与喷嘴4之间的第二储液腔41上，该处的胶液受力喷出喷嘴4；最后再通过设定脉冲信号更改的时间，使压电驱动机构5带动顶杆3向上运动形成负压，顶杆3底部与喷嘴4之间的胶液反向流动并切断喷胶，完成一次点胶的操作。由于喷胶完成后第二储液腔 41内仍处于负压状态，因此，胶液会停留在第二储液腔41内，不会发生泄漏。本发明相比于传统的撞击式喷胶，有效地避免了顶杆3与喷嘴4的撞击造成的磨损，提高了点胶的精度和一致性，提高了点胶的效率。

优选的，第二储液腔41包括第一储液部411和第二储液部412，第一储液部411与第一储液腔21连接，第一储液部411与第二储液部412形成台阶状结构，其中，第一储液部411与顶杆3之间的间隙大于第二储液部412与顶杆3之间的间隙。将第一储液部411与第二储液部412之间设置为台阶状的结构，方便了部分胶液通过第一储液部411和第二储液部412分别与顶杆3的间隙进行流动，另外，也方便了喷嘴4的安装，提高了喷嘴4拆洗重装的效率。

优选的，第二储液部412与喷嘴4的底部端面之间开设有狭长的喷胶孔道42。由于喷嘴4与顶杆3之间是连通的以适应胶液的流出，因此，顶杆3向上运动产生的负压会对胶液存在一定的延迟作用，而通过将喷胶的孔道设置成狭长的结构，可以有效减缓该延迟的效果，另外，也增强了防泄漏的能力。

优选的，第一流道31的一端开口设置在顶杆本体32下端的侧部，另一端开口设置在顶杆本体32底部的端面上。这样设置有助于顶杆 3向上运动时第一储液腔21中的胶液从顶杆3的侧部进入第一流道 31内，进而流动到顶杆3底部的第二储液部412上，而在顶杆3向下运动时压力作用在顶杆3下方的第二储液部412，使得胶液顺利喷出喷嘴4。

优选的，压电驱动机构5包括压电块51、杠杆体52和复位弹簧 53，杠杆体52固定安装于阀体1，压电块51与杠杆体52的短臂相抵接，复位弹簧53套接在顶杆3，复位弹簧53的上端抵接于顶抵部 33，其下端抵接在阀体1的内壁。顶杆3包括顶杆本体32和顶抵部 33，顶抵部33设置在顶杆本体32上端的顶部。其中，杠杆体52主要起到放大器的作用，压电块51通电工作发生高频振动，从而带动顶杆3上下振动。

优选的，阀座2包括阀座本体22和设置于阀座本体22底部的喷嘴安装部23，喷嘴安装部23与第一储液腔21连通，喷嘴4通过螺套件6安装于喷嘴安装部23。阀座本体22内部还设置有第二流道 221，第二流道221的一端与第一储液腔21连通，另一端连接有供料装置7。供料装置7中装载有用于点胶的胶液，第二流道221则用于输送供料装置7中的胶液，而为了方便胶液的流动，第二流道221与供料装置7连接端的液位设置高于其与第一储液腔411连接端的液位。

优选的，喷嘴4包括喷嘴本体43和卡接部44，卡接部44设置于喷嘴本体43的侧部，喷嘴本体43的一端插接在第一储液腔21内，另一端抵接于螺套件6。喷嘴本体43插接在第一储液腔21中，使第一储液腔21与第二储液腔41连通，而卡接部44起到限位的作用，通过螺套件6的顶抵作用实现喷嘴本体43的固定。

本发明的工作原理为：在静止工作状态时，压电块51处于高电平状态；当压电块51受到下降电平信号时，压电块51带动顶杆3向下运动，此脉冲正压作用力在供料装置7内，由于压力差的作用，供料装置7内的胶液会被推进第一储液腔21和第二储液腔41；当下降电平停止时，供料装置7继续为顶杆3与喷嘴4之间间隙和顶杆3底部的第二储液腔41供给胶液；当压电块51受到上升电平信号时，压电块51伸长，通过杠杆体52的放大作用带动顶杆3向下运动，顶杆3和喷嘴4之间的压力增大并作用在顶杆下方的第二储液腔41，胶液继续流通并通过喷胶孔道42流出，而电平达到最大时，顶杆3与喷嘴4之间的压力最大，流出喷嘴4的胶液速度达到最大化。此时，通过提前设定脉冲发送信号的时间，控制压电块51带动顶杆3向上移动形成负压，胶液回流并被切断在喷胶孔道42上，完成喷胶。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种无撞击式压电喷射点胶阀，其特征在于：包括阀体(1)、阀座(2)和顶杆(3)，所述阀体(1)与所述阀座(2)固定连接，所述阀座(2)的底部安装有喷嘴(4)，所述阀座(2)的内部具有第一储液腔(21)，所述阀体(1)中设置有压电驱动机构(5)，所述顶杆(3)的上端抵接于所述压电驱动机构(5)，其下端穿过所述第一储液腔(21)与设置于所述喷嘴(4)内部的第二储液腔(41)形成间隙配合，所述顶杆(3)的内部设置有第一流道(31)，所述第一储液腔(21)、所述第一流道(31)和所述第二储液腔(41)之间相互连通，其中，所述第二储液腔(41)包括第一储液部(411)和第二储液部(412)，所述第一储液部(411)与所述第一储液腔(21)连接，所述第一储液部(411)与所述第二储液部(412)形成台阶状结构，所述第一储液部(411)与所述顶杆(3)之间的间隙大于所述第二储液部(412)与所述顶杆(3)之间的间隙。

2.根据权利要求1中所述的无撞击式压电喷射点胶阀，其特征在于：所述第二储液部(412)与所述喷嘴(4)的底部端面之间开设有狭长的喷胶孔道(42)。

3.根据权利要求1中所述的无撞击式压电喷射点胶阀，其特征在于：所述顶杆(3)包括顶杆本体(32)和顶抵部(33)，所述顶抵部(33)设置在所述顶杆本体(32)上端的顶部。

4.根据权利要求3中所述的无撞击式压电喷射点胶阀，其特征在于：所述第一流道(31)的一端开口设置在所述顶杆本体(32)下端的侧部，另一端开口设置在所述顶杆本体(32)底部的端面上。

5.根据权利要求3中所述的无撞击式压电喷射点胶阀，其特征在于：所述压电驱动机构(5)包括压电块(51)、杠杆体(52)和复位弹簧(53)，所述杠杆体(52)固定安装于所述阀体(1)，所述压电块(51)与所述杠杆体(52)的短臂相抵接，所述复位弹簧(53)套接在所述顶杆(3)，所述复位弹簧(53)的上端抵接于所述顶抵部(33)，其下端抵接在所述阀体(1)的内壁。

6.根据权利要求1中所述的无撞击式压电喷射点胶阀，其特征在于：所述阀座(2)包括阀座本体(22)和设置于所述阀座本体(22)底部的喷嘴安装部(23)，所述喷嘴安装部(23)与所述第一储液腔(21)连通，所述喷嘴(4)通过螺套件(6)安装于所述喷嘴安装部(23)。

7.根据权利要求6中所述的无撞击式压电喷射点胶阀，其特征在于：所述阀座本体(22)内部还设置有第二流道(221)，所述第二流道(221)的一端与所述第一储液腔(21)连通，另一端连接有供料装置(7)。

8.根据权利要求6中所述的无撞击式压电喷射点胶阀，其特征在于：所述喷嘴(4)包括喷嘴本体(43)和卡接部(44)，所述卡接部(44)设置于所述喷嘴本体(43)的侧部，所述喷嘴本体(43)的一端插接在所述第一储液腔(21)内，另一端抵接于所述螺套件(6)。

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