CN112676104A

CN112676104A - 一种基于压电泵驱动的点胶装置

Info

Publication number: CN112676104A
Application number: CN202011419721.8A
Authority: CN
Inventors: 刘志峰; 雷旦; 赵永胜; 胡亚洲
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2020-12-06
Filing date: 2020-12-06
Publication date: 2021-04-20

Abstract

本发明公开了一种基于压电泵驱动的点胶装置，该装置包括装置主体、入胶管、胶筒、调温装置、压电泵、出胶管、点胶口。本发明的优点和效果是：本发明是一种新型的点胶集成装置，可以高效完成各类点胶作业，应用在工业点胶领域，可大大提高点胶的工作效率和胶接质量，同时能降低作业人员的工作强度。本发明的调温装置用于调节胶筒里面胶液的温度，根据胶液温度特性的不同，调节胶液的粘度，对出胶速度进行控制。本发明的驱动装置采用压电泵驱动，通过调节电信号的电压和频率，改变压电泵的功率，从而控制点胶装置的精度。

Description

一种基于压电泵驱动的点胶装置

技术领域

本发明涉及工业领域一种点胶装置，具体涉及一种基于压电泵驱动的点胶装置。

背景技术

目前，工业点胶领域根据胶水与目标原件是否接触，大致可分为传统接触式点胶和非接触式点胶。非接触点胶的喷嘴和工件可以保持一定的距离，对工件的损伤较小，且点胶一致性好、工作频率高、胶滴体积小。

非接触式点胶主要为气动式点胶。传统的气动喷射点胶是指通过高压作用，使胶液获取足够大动能，并以一定的速度喷射到工件上；传统气动喷射点胶的缺点在于：响应慢，频率低，难以实现高频率、高精度点胶以及微量喷射；相比气动喷射点胶，虽然压电阀的出胶控制精度更高、反应也更灵敏，但同时带来了价格昂贵，维护成本高的问题，在实际使用过程中需要非常小心。

驱动装置是点胶系统的核心部件。传统气动式和压电式点胶存在上述缺陷。而压电泵具有较强的散热稳定性、强度高、韧性好、抗断裂性能好、弹性模量大、抗氧化性强诸多优点，且材料的电气参数大，机电转换率高，交流电容抗大，介电常数高，径向振动大等特点本产品结构简单、响应速度快、体积小、无噪音、压力大、扬程高、不泻压、无污染、安装使用方便等特点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服传统气动式和压电式点胶技术存在的不足，提供一种结构简单、响应快、工作频率宽、无迟滞、抗干扰能力强的压电泵驱动的点胶装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于压电泵驱动的非接触式气动点胶装置，包括压电泵、装置主体、胶筒、调温装置、入胶管、出胶管、点胶口；所述压电泵安装在装置主体上方，压电泵的入胶腔与胶筒相连接，出胶腔与出胶管相连接，出胶管与点胶口相连接。所述的入胶管与胶筒相连，将胶液导入胶筒里；所述的调温装置位于胶筒底部，该装置用于调节胶筒里面的胶液温度。

上述的基于压电泵驱动的点胶装置，所述的压电泵，包括第一橡胶密封圈、第二橡胶密封圈、压电晶片、上泵腔、上泵盖、第一单向伞形阀、第二单向伞形阀、出胶腔、泵腔、入胶腔、泵基座。所述的第一单向伞形阀安装于入胶腔和泵腔之间，使泵腔里面的胶液只能流进不能流出；所述的第二单向伞形阀安装于出胶腔和泵腔之间，使泵腔里面的胶液只能流出不能流进；所述的第一橡胶密封圈和第二橡胶密封圈安装于上泵盖、压电晶片和泵基座之间，用于隔断密封上泵腔和泵腔。

上述的基于压电泵驱动的点胶装置，所述的装置主体侧面具有第一螺纹定位孔、第二螺纹定位孔、第三螺纹定位孔，用于固定点胶装置；所述的装置主体另一侧面开有第一通孔用于安装入胶管；所述的装置主体底面开有第二通孔，用于安装出胶管。

本发明的工作原理如下：

吸胶过程：压电晶片接通电信号后，产生压电逆效应，压电晶片伸长，向上弯曲，造成泵腔体积增大，压强减小；此时，第一单向伞形阀通流，第二单向伞形阀关闭；在泵腔内外压强差作用下，胶液由入胶管进入胶筒，胶筒底部的调温装置对胶液温度进行调节；调温后的胶液经过第一单向伞形阀进入泵腔。

点胶过程：压电晶片接通吸胶过程反向电信号后，产生压电逆效应，压电晶片收缩，向下弯曲，造成泵腔体积减小，压强增大；此时，第一单向伞形阀关闭，第二单向伞形阀通流；在泵腔内外压强差下，胶液由出胶管至点胶口流出。

在周期方波信号持续作用下，点胶装置持续上述两个过程，从而实现点胶装置的持续工作。

与现有技术相比，本发明优点在于：装置整体结构简单，易于产品化。通过压电泵驱动实现泵腔内外的压力差，结合单向伞形阀，控制胶液的流进与流出；调温装置用于调节胶筒里面胶液的温度，根据胶液温度特性的不同，调节胶液的粘度，进而控制出胶量。相较于传统压电式点胶，本发明避免刚性零件之间的碰撞，故其工作噪音小，运动平稳、无磨损，且有利于整体装置的密封，能有效提升装置的使用寿命，保证装置能高精度、高频率、高效率持续工作；同时克服了气动式点胶，响应慢，频率低，难以实现高频率、高精度点胶等问题。

附图说明

图1点胶装置立体结构示意图；

图2点胶装置剖视结构示意图；

图3压电泵剖视结构示意图；

图4装置主体剖视结构示意图；

图5点胶装置吸胶工作原理示意图；

图6点胶装置点胶工作原理示意图；

图7驱动信号示意图

图例说明：

“→”为胶液的走向

1、压电泵；2、装置主体；3、胶筒；4、调温装置；5、入胶管；6、出胶管；7、点胶口；8、第一橡胶密封圈；9、压电晶片；10、上泵腔；11、上泵盖；12、第二橡胶密封圈；13、第一单向伞形阀；14、出胶腔；15、泵腔；16、第二单向伞形阀；17、入胶腔；18、泵基座；19、第一螺纹定位孔；20、第二螺纹定位孔；21、第三螺纹定位孔；22、第二通孔；23、第一通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图2所示，一种基于压电泵驱动的点胶装置，包括压电泵1、装置主体2、胶筒3、调温装置4、入胶管5、出胶管6、点胶口7；所述压电泵1安装在装置主体2上方，压电泵1的入胶腔17与胶筒3相连接，出胶腔14与出胶管6相连接，出胶管6与点胶口7相连接。所述的入胶管5与胶筒3相连，将胶液导入胶筒3里；所述的调温装置4位于胶筒3底部，该装置用于调节胶筒3里面的胶液温度。

上述的基于压电泵驱动的点胶装置，所述的压电泵，如图3所示，包括第一橡胶密封圈8、第二橡胶密封圈12、压电晶片9、上泵腔10、上泵盖11、第一单向伞形阀13、第二单向伞形阀16、出胶腔14、泵腔15、入胶腔17、泵基座18。所述的第一单向伞形阀13安装于入胶腔17和泵腔15之间，使泵腔15里面的胶液只能流进不能流出；所述的第二单向伞形阀16安装于出胶腔14和泵腔15之间，使泵腔15里面的胶液只能流出不能流进；所述的第一橡胶密封圈13和第二橡胶密封圈16安装于上泵盖11、压电晶片9和泵基座18之间，用于隔断上泵腔9和泵腔15。

上述的基于压电泵驱动的点胶装置，所述的装置主体侧面具有第一螺纹定位孔19、第二螺纹定位孔20、第三螺纹定位孔21，用于固定点胶装置；所述的装置主体另一侧面开有第一通孔23用于安装入胶管5；所述的装置主体地面开有第一通孔22，用于安装出胶管6。

本发明的工作原理如下：

吸胶过程：其工作原理如图6所示，压电晶片9接通电信号后，产生压电逆效应，压电晶片9伸长，向上弯曲，造成泵腔15体积增大，压强减小；此时，第一单向伞形阀13通流，第二单向伞形阀16关闭；在泵腔15内外压强差作用下，胶液由入胶管5进入胶筒3，胶筒3底部的调温装置4对胶液温度进行调节；调温后的胶液经过第一单向伞形阀13进入泵腔15。

点胶过程：其工作原理如图7所示，压电晶片9接通吸胶过程反向电信号后，产生压电逆效应，压电晶片9收缩，向下弯曲，造成泵腔15体积减小，压强增大；此时，第一单向伞形阀13关闭，第二单向伞形阀16通流；在泵腔15内外压强差下，胶液由出胶管6至点胶口7流出。

方波电信号示意图如图7所示，在周期方波信号持续作用下，点胶装置持续上述两个过程，从而实现点胶装置的持续工作。

Claims

1.一种基于压电泵驱动的非接触式气动点胶装置，其特征在于：包括压电泵、装置主体、胶筒、调温装置、入胶管、出胶管和点胶口；所述压电泵安装在装置主体上方；压电泵的入胶腔与胶筒相连接；出胶腔与出胶管相连接；出胶管与点胶口相连接；所述的入胶管与胶筒相连，将胶液导入胶筒里；所述的调温装置位于胶筒底部；该装置用于调节胶筒里面的胶液温度。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电泵驱动的非接触式气动点胶装置，其特征在于：所述的压电泵包括第一橡胶密封圈、第二橡胶密封圈、压电晶片、上泵腔、上泵盖、第一单向伞形阀、第二单向伞形阀、出胶腔、泵腔、入胶腔、泵基座；所述的第一单向伞形阀安装于入胶腔和泵腔之间，使泵腔里面的胶液只能流进不能流出；所述的第二单向伞形阀安装于出胶腔和泵腔之间，使泵腔里面的胶液只能流出不能流进；所述的第一橡胶密封圈和第二橡胶密封圈安装于上泵盖、压电晶片和泵基座之间，用于隔断密封上泵腔和泵腔。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电泵驱动的非接触式气动点胶装置，其特征在于：所述的装置主体侧面具有第一螺纹定位孔、第二螺纹定位孔、第三螺纹定位孔，用于固定点胶装置；所述的装置主体另一侧面开有第一通孔用于安装入胶管；所述的装置主体底面开有第二通孔，用于安装出胶管。

4.根据权利要求1所述的一种基于压电泵驱动的非接触式气动点胶装置，其特征在于：吸胶过程：压电晶片接通电信号后产生压电逆效应，压电晶片伸长，向上弯曲，造成泵腔体积增大，压强减小，第一单向伞形阀通流，第二单向伞形阀关闭；在泵腔内外压强差作用下；胶液由入胶管进入胶筒；胶筒底部的调温装置对胶液温度进行调节；调温后的胶液经过第一单向伞形阀进入泵腔。

点胶过程：压电晶片接通吸胶过程反向电信号后产生压电逆效应，压电晶片收缩，向下弯曲，造成泵腔体积减小，压强增大；第一单向伞形阀关闭，第二单向伞形阀通流，在泵腔内外压强差下，胶液由出胶管至点胶口流出。

5.根据权利要求4任意所述的一种基于压电泵驱动的非接触式气动点胶装置，其特征在于：在周期方波信号持续作用下，点胶装置持续吸胶过程和点胶过程，从而实现点胶装置的持续工作。