CN115228691B - 一种具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀，包括：阀体，以及设置在阀体上的顶部调节机构、铰链放大机构、传感器组件、流道组件；所述传感器组件置于顶部调节机构与流道组件之间且置于铰链放大机构旁，用于实时检测铰链放大机构中铰链位移的变化；所述铰链放大机构上部一端与顶部调节机构通过螺纹连接，下部一端分别与传感器组件、流道组件接触；所述流道组件包括喷嘴套、流道、喷嘴、撞针、套设在撞针上的弹性元件一；所述喷嘴套锁紧喷嘴于流道上。本发明在压电阀加热使用的情况下，仍能调节撞针与喷嘴间的初始距离，起到阀体常闭作用，也即冷端ADJ调节。

Description

一种具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀

技术领域

本发明涉及非接触点胶技术领域，特别涉及一种具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀。

背景技术

非接触点胶技术广泛应用于集成电路、汽车电子行业等，用于喷射UV胶、银浆、环氧树脂等粘性材料至基板，微滴点径最小可至um级，质量至mg级，喷射的粘性材料具体根据应用分类有底部填充、点胶封装等。

非接触点胶技术从功能实现而言，有气动或电动两种分配方式，当前常采用电动技术来进行实现，具体而言采用压电致动技术，以压电陶瓷为动力源。压电陶瓷具有高频的响应速度，能很好满足点胶速度的需求，但压电陶瓷的位移尺度较小，就点胶行业应用而言常在几十微米，因此常需通过放大机构进行位移放大，从而使执行部件-撞针获得以较高的频率和位移进行往复运动，同时粘性材料填充于撞针与喷嘴间从而被精确喷射至基板。

在喷射撞针与喷嘴间的粘性材料过程中，压电阀体常受到温度变化、机械部件应变等因素影响，因此在同一个点胶周期由喷嘴口分配至基板的胶量是波动和变化的，就具体点胶而言胶量波动在很小的范围内是可被接受的，但胶点大的波动却难以被接受。

压电喷射阀体粘性材料的喷射量，主要由撞针与喷嘴间距离及撞针周期运动时间来决定。具体而言，在点胶前撞针以一定距离与喷嘴精确接触，起到阀体常闭作用；在点胶过程中，由施加在压电陶瓷上的周期性电压调节撞针与喷嘴间的距离。点胶前撞针与喷嘴的接触距离常由压电陶瓷的电流反馈波动来定义，点胶过程的距离则由压电陶瓷驱动电压的时间占空比来决定。微米级的位移变化就会影响阀体喷射粘性材料的喷射量，仅有压电陶瓷的电流反馈波动和驱动电压的时间占空比很难精确调节撞针与喷嘴的距离。

压电喷射阀体喷射粘性材料时，常采用加热粘性材料方式来进行，调节撞针与喷嘴的初始距离，使阀体处于常闭状态需在常温下进行，而不是在使用温度下进行，温度对于初始距离的影响难以避免。

因此，基于以上情况提出一种具有冷端调节位移反馈校正的压电喷射阀。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀，包括：阀体，以及设置在阀体上的顶部调节机构、铰链放大机构、传感器组件、流道组件；

所述传感器组件置于顶部调节机构与流道组件之间且置于铰链放大机构旁，用于实时检测铰链放大机构中铰链位移的变化；

所述铰链放大机构上部一端与顶部调节机构通过螺纹连接，下部一端分别与传感器组件、流道组件接触；所述流道组件包括喷嘴套、流道、喷嘴、撞针、套设在撞针上的弹性元件一；所述喷嘴套锁紧喷嘴于流道上；所述撞针一端对应与铰链放大机构的下部一端接触，另一端与喷嘴相对，旋转顶部调节机构可带动铰链放大机构相对阀体上下运动，从而调节流道组件中撞针与喷嘴间的距离。

优选的，所述铰链放大机构包括铰链支撑件、陶瓷预紧螺母、压电陶瓷、设置在铰链支撑件下端的铰链、设置在铰链支撑件上且置于压电陶瓷旁的控制板、导向轴、设置在阀体下端部内的锁紧螺母与盖板；所述压电陶瓷的头部通过陶瓷预紧螺母固定在铰链支撑件上端，其尾部还置于铰链上；所述控制板下方还设有弹性元件三；所述弹性元件三一端安装在铰链支撑件上，另一端与铰链抵接；所述铰链底部还安装有定位件；所述锁紧螺母置于盖板上方；所述导向轴贯穿铰链支撑件，其上端部置于阀体上端内，下端部置于锁紧螺母上。

优选的，所述传感器组件包括传感器固定座、设置在传感器固定座上的传感器本体、一端置于传感器内的铁芯固定轴、设置在铁芯固定轴一端的传感器铁芯、设置在铁芯固定轴另一端的弹性元件二；所述铁芯固定轴另一端还与铰链接触。

优选的，所述具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀还包括鲁尔接头、锁紧件；所述鲁尔接头安装在流道端部；所述锁紧件用于将流道锁在阀体上。

优选的，所述阀体顶部还依次开设有调节螺杆穿设口一、气路孔、航插线孔；所述阀体内侧的凸块上还开设有调节螺杆穿设口二，阀体下部还设有穿设口三，所述调节螺杆穿设口二与调节螺杆穿设口一相对。

优选的，所述顶部调节机构包括顶部调节帽、压紧螺母、调节螺杆、弹性元件四；所述顶部调节帽设置在调节螺杆顶部；所述压紧螺母置于穿过调节螺杆穿设口内且套设在调节螺杆上；所述调节螺杆的头部穿过调节螺杆穿设口一，对应的，螺纹部一端通过螺纹与铰链支撑件上部一端连接，螺纹部另一端置于调节螺杆穿设口二内；所述弹性元件四套设在螺纹部上且置于铰链支撑件与阀体内侧的凸块之间。

优选的，所述流道组件还包括撞针套、泛塞封；所述撞针套套设在撞针上；所述撞针套一端置于流道内，另一端置于穿设口三内；所述撞针穿过撞针套与铰链接触；所述泛塞封设置在撞针套端部且套设在撞针上。

采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

1、通过对撞针与喷嘴间输出位移的控制与调节，从而控制压电喷射阀胶点的波动范围，达到在一个点胶周期胶点的波动在很小范围内(±2％)。

2、在压电阀加热使用的情况下，仍能调节撞针与喷嘴间的初始距离，起到阀体常闭作用，也即冷端ADJ调节。

3、旋转顶部调节机构可带动铰链放大机构相对阀体上下运动，从而调节流道组件中撞针与喷嘴间的距离，传感器组件用于实时检测铰链放大机构中铰链位移的变化。

4、在喷射点胶前，阀体下部流道组件中喷嘴套锁紧喷嘴于流道上，调节撞针、喷嘴间初始距离需通过旋动顶部调节机构中的顶部调节帽来进行，顺时针旋动顶部调节帽时铰链放大机构下行，带动撞针下行与喷嘴接触，通过压电陶瓷反馈电流的波动变化，确定撞针与喷嘴接触于适合的位置。

5、在喷射点胶时，压电陶瓷带动铰链上下运动的同时，传感器铁芯被铁芯固定轴带动相对于传感器的上下移动，从而检测铰链位移变化。在一个点胶周期内，以初始稳定点胶时的位移反馈值作为参考值，实时检测每次位移变化值，当位移值超出允许的范围，改变作用于压电陶瓷端的电压值，从而保证输出位移在较小的范围内波动。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构正面剖视图；

图3为本发明结构侧面剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之

“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1至图3，本发明提供一种具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀，包括：阀体10，以及设置在阀体10上的顶部调节机构1、铰链放大机构2、传感器组件3、流道组件5；

所述传感器组件3置于顶部调节机构1与流道组件5之间且置于铰链放大机构2旁，用于实时检测铰链放大机构2中铰链位移的变化；所述传感器组件3包括传感器固定座27、设置在传感器固定座27上的传感器本体26、一端置于传感器26内的铁芯固定轴28、设置在铁芯固定轴一端的传感器铁芯25、设置在铁芯固定轴28另一端的弹性元件二29；所述弹性元件二29设为弹簧二；

本实施例中旋转顶部调节机构1可带动铰链放大机构2相对阀体10上下运动，从而调节流道组件5中撞针31与喷嘴36间的距离；所述铰链放大机构2上部一端与顶部调节机构1通过螺纹连接，下部一端分别与传感器组件3、流道组件5接触；所述流道组件5包括喷嘴套35、流道30、喷嘴36、撞针31、套设在撞针上的弹性元件一33；所述喷嘴套35锁紧喷嘴36于流道30上；所述弹性元件一33设为弹簧一，该弹性元件一33压缩于传感器固定座27与铁芯固定轴28之间；所述撞针31一端对应与铰链放大机构的下部一端接触，另一端与喷嘴36相对。所述具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀还包括鲁尔接头37、锁紧件6；所述鲁尔接头37安装在流道30端部；所述锁紧件6用于将流道30锁在阀体10上，所述阀体10顶部还依次开设有调节螺杆穿设口一、气路孔9、航插线孔8；所述阀体10内侧的凸块上还开设有调节螺杆穿设口二102，阀体10下部还设有穿设口三，所述调节螺杆穿设口二与调节螺杆穿设口一相对。所述流道组件5还包括撞针套32、泛塞封34；所述撞针套32套设在撞针31上；所述撞针套32一端置于流道30内，另一端置于穿设口三内；所述撞针31穿过撞针套32与铰链17接触；所述泛塞封34设置在撞针套32端部且套设在撞针31上，撞针套32的设计用于保护撞针31。

本实施例中铰链支撑件20用于固定压电陶瓷16系统，且能够沿竖直方向上下活动，陶瓷预紧螺母15用于锁紧压电陶瓷，将其锁紧在铰链支撑件20防止其松动，拆卸时，可以扭松陶瓷预紧螺母15，拆装较方便；所述铰链放大机构2包括铰链支撑件20、陶瓷预紧螺母15、压电陶瓷16、设置在铰链支撑件20下端的铰链17、设置在铰链支撑件20上且置于压电陶瓷16旁的控制板21、导向轴22、设置在阀体10下端部内的锁紧螺母23与盖板24；所述压电陶瓷16的头部通过陶瓷预紧螺母15固定在铰链支撑件20上端，其尾部还置于铰链17上；所述控制板21下方还设有弹性元件三19；所述弹性元件三19一端安装在铰链支撑件20上，另一端与铰链17抵接；所述铰链17底部还安装有定位件18，定位件18用于对铰链17进行定位，定位件18可以设为定位销；所述弹性元件三19设为弹簧三，提供铰链支撑件20与铰链17连接的预紧力；所述铰链支撑件20上还开设有观察口，该观察口与弹性元件三19正对，便于观察弹性元件三19的情况。所述铁芯固定轴另一端还与铰链17接触；所述锁紧螺母23置于盖板24上方；所述导向轴22贯穿铰链支撑件20，其上端部置于阀体10上端内，下端部置于锁紧螺母23上；该锁紧螺母23可将导向轴22进行锁紧，防止松动，导向轴22用于铰链支撑件20的导向作用，铰链支撑件20可沿着导向轴22的方向上下运动。

本实施例中该弹性元件四14提供铰链支撑件20与调节螺杆13连接的预紧力；顶部调节帽11用于调节调节螺杆13上行或下行，由于铰链支撑件20与调节调节螺杆13通过螺丝进行连接，从而可带动铰链支撑件20上下或下行，进而铰链放大机构2上下或下行，所述顶部调节机构1包括顶部调节帽11、压紧螺母12、调节螺杆13、弹性元件四14；所述顶部调节帽11设置在调节螺杆13顶部；所述压紧螺母12置于穿过调节螺杆穿设口内且套设在调节螺杆13上；所述调节螺杆13的头部穿过调节螺杆穿设口一，对应的，螺纹部一端通过螺纹与铰链支撑件20上部一端连接，螺纹部另一端置于调节螺杆穿设口二内；所述弹性元件四14套设在螺纹部上且置于铰链支撑件20与阀体10内侧的凸块之间，所述弹性元件四14设为弹簧四，该弹簧四提供铰链支撑件20与调节螺杆13连接的预紧力。

本发明工作原理如下：

压电喷射阀主要由以下机构和组件构成，顶部调节机构1、铰链放大机构2、传感器组件3、流道组件5等，其中顶部调节机构1通过螺纹与铰链放大机构2连接，旋转顶部调节机构1可带动铰链放大机构2相对阀体10上下运动，从而调节流道组件5中撞针31与喷嘴36间的距离，传感器组件3固定于阀体上，实时检测铰链放大机构2中铰链位移的变化。

在喷射点胶前，阀体下部流道组件5中喷嘴套35锁紧喷嘴36于流道30上，调节撞针31、喷嘴36间初始距离需通过旋动顶部调节机构1中的顶部调节帽11来进行，顺时针旋动顶部调节帽11时铰链放大机构2下行，带动撞针31下行与喷嘴36接触，通过压电陶瓷16反馈电流的波动变化，确定撞针31与喷嘴36接触于适合的位置。

在喷射点胶时，传感器组件3固定于阀体10上，铰链放大机构2中的铰链17一端与传感器组件3中的铁芯固定轴28接触，另一端与撞针31接触，弹性元件一33被压缩于传感器固定座27与铁芯固定轴28之间，压电陶瓷16带动铰链17上下运动的同时，传感器铁芯25被铁芯固定轴28带动相对于传感器26的上下移动，从而检测铰链17位移变化。在一个点胶周期内，以初始稳定点胶时的位移反馈值作为参考值，实时检测每次位移变化值，当位移值超出允许的范围，改变作用于压电陶瓷16端的电压值，从而保证输出位移在较小的范围内波动。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀，其特征在于，包括：阀体，以及设置在阀体上的顶部调节机构、铰链放大机构、传感器组件、流道组件；

所述传感器组件置于顶部调节机构与流道组件之间且置于铰链放大机构旁，用于实时检测铰链放大机构中铰链位移的变化；

所述铰链放大机构上部一端与顶部调节机构通过螺纹连接，下部一端分别与传感器组件、流道组件接触；所述流道组件包括喷嘴套、流道、喷嘴、撞针、套设在撞针上的弹性元件一；所述喷嘴套锁紧喷嘴于流道上；所述撞针一端对应与铰链放大机构的下部一端接触，另一端与喷嘴相对，旋转顶部调节机构可带动铰链放大机构相对阀体上下运动，从而调节流道组件中撞针与喷嘴间的距离；

所述铰链放大机构包括铰链支撑件、陶瓷预紧螺母、压电陶瓷、设置在铰链支撑件下端的铰链、设置在铰链支撑件上且置于压电陶瓷旁的控制板、导向轴、设置在阀体下端部内的锁紧螺母与盖板；所述压电陶瓷的头部通过陶瓷预紧螺母固定在铰链支撑件上端，其尾部还置于铰链上；所述控制板下方还设有弹性元件三；所述弹性元件三一端安装在铰链支撑件上，另一端与铰链抵接；所述铰链底部还安装有定位件；所述锁紧螺母置于盖板上方；所述导向轴贯穿铰链支撑件，其上端部置于阀体上端内，下端部置于锁紧螺母上；所述铰链支撑件还开设有观察口，该观察口与弹性元件三正对，用于观察弹性元件三的情况；

所述传感器组件包括传感器固定座、设置在传感器固定座上的传感器本体、一端置于传感器内的铁芯固定轴、设置在铁芯固定轴一端的传感器铁芯、设置在铁芯固定轴另一端的弹性元件二；所述铁芯固定轴另一端还与铰链接触；

所述阀体顶部还依次开设有调节螺杆穿设口一、气路孔、航插线孔；所述阀体内侧的凸块上还开设有调节螺杆穿设口二，阀体下部还设有穿设口三，所述调节螺杆穿设口二与调节螺杆穿设口一相对；

所述顶部调节机构包括顶部调节帽、压紧螺母、调节螺杆、弹性元件四；所述顶部调节帽设置在调节螺杆顶部；所述压紧螺母置于穿过调节螺杆穿设口内且套设在调节螺杆上；所述调节螺杆的头部穿过调节螺杆穿设口一，对应的，螺纹部一端通过螺纹与铰链支撑件上部一端连接，螺纹部另一端置于调节螺杆穿设口二内；所述弹性元件四套设在螺纹部上且置于铰链支撑件与阀体内侧的凸块之间。

2.根据权利要求1所述的具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀，其特征在于，所述具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀还包括鲁尔接头、锁紧件；所述鲁尔接头安装在流道端部；所述锁紧件用于将流道锁在阀体上。

3.根据权利要求1所述的具有冷端调节反馈校正的压电喷射阀，其特征在于，所述流道组件还包括撞针套、泛塞封；所述撞针套套设在撞针上；所述撞针套一端置于流道内，另一端置于穿设口三内；所述撞针穿过撞针套与铰链接触；所述泛塞封设置在撞针套端部且套设在撞针上。