CN1420070A - 能够精确控制活塞上下运动和转动的高速定量排放式分配器头部 - Google Patents

Abstract

一种能够精确控制活塞的上下运动和转动的高速定量的排放式分配器头部。分配器头部包括一个装在机械手组件上能够沿X和Y轴偏移的模件板。多个头座装在模件板上，一个上下/转动组件与每个头座装配，以独立地造成其上下运动和转动。一个环氧点胶喷嘴组件设在上下/转动组件的下区上，并且设有一个喷嘴来分配环氧。一个环氧送进组件把环氧从注射器送到点胶喷嘴组件，同时保持环氧的预定压力。一个环氧排放控制组件定量地排放环氧通过点胶喷嘴组件，同时精确控制环氧排放量。一个转动动力控制组件对上下/转动组件提供转动动力，同时控制转动动力。一个阀门组件与模件板连接，从而控制致动气压来上下移动上下/转动组件。

Description

能够精确控制活塞上下运动和转动的 高速定量排放式分配器头部

                       发明背景

发明领域

本发明涉及了一种分配胶粘剂的分配器头部，按照一个点胶过程，把诸如芯片和IC的电子零件粘接到用于诸如TV和VTR的家电设备和诸如电话和调制解调器的通信设备的印刷线路板(PCB)上。尤其是，本发明涉及了一种高速定量的排放式分配器头部，能够精确控制一个活塞的上下运动和转动，它是一个单座，具有按照一个点胶过程由活塞的上下运动和转动来排放环氧胶的功能，以减少分配器头部的重量和尺寸来在高速下操作分配器头部，由此得到其高速的响应。因此，分配器头部有利于使点胶效率最大化：定量地分配环氧的点胶量，同时精确地控制，使得尽量减少不希望的环氧点胶操作和尽量增高分配器头部的可靠性，并且可以快速地进行分配器头部的修复。

先前技术的描述

本专业技术人员已经熟知，近来，电子和电气产品的尺寸正在缩小，从而需要生产小尺寸、高度组合和多样化的电子零件。

因此，通常采用表面安装技术(SMT)来生产用于电子和电气产品的PCB。表面安装技术可分成开发表面安装装置(SMD)的技术和装配SMD的技术。

由于半导体技术的迅速发展，SMD已变得愈来愈细小和高度组合化，已经积极追求开发研究一种改进的表面安装装置的安装器(SMD安装器)。

SMD安装器是一种设备，它把从输送器供应的诸如芯片和IC的SMD传送到PCB上，并且把它安装在PCB上。

当把SMD固定到PCB上时，需要按照分配过程，把诸如环氧的胶粘剂涂到安装SMD的PCB区域上。

目前，已经开发了在PCB上每单位小时安装65,000或更多芯片的高速芯片安装器，并且商品化成为一个SMD安装器，因而留有一个需求来开发一种改进的分配器，能够用于高速的芯片安装器。

为了改进分配环氧的过程，需要精确和快速地进行这个过程，把环氧定量地分配在预定的位置上。

但是，分配环氧的常规过程的缺点在于：由于独立地控制多个分配器头部，需要许多零部件来构成一个分配器，从而造成头部的体积和重量过大。因此，在环氧分配时不希望地增加了惯性力，由此降低了分配效率和不希望地增加了马达容量。

图1示意地说明了一个常规分配器头部的操作，其中重复一个程序：安装在能够沿X和Y轴自由偏移的机械手组件上的头部1沿X和Y轴偏移，沿Z轴下降，通过喷嘴2分配环氧，以及沿Z轴上升，由此按照一个点胶过程把环氧(E.P)分配在PCB上。

所以，这种常规分配器头部的缺点在于：装在机械手组件上的头部1必须重复地沿Z轴上升和下降来分配环氧(E.P)；例如，机械手组件必须沿Z轴往复100次来100次地分配一个点形式的环氧，因此延长了分配时间，降低了可操作性。

另一个缺点是：当头部1移动时机械手组件必须移动来改变分配位置；也就是说，来改变点胶位置，由此浪费了工作时间。

特别是，由于在头部1下降之后分配环氧，因此仅在停止环氧流入喷嘴2之后才能得到希望的环氧点胶，以及环氧的流动性总是朝着喷嘴2的最低部分，因此浪费了点胶时间。此外，如果头部1在环氧流入喷嘴时上升来准备下一次点胶，则所点环氧胶具有一个尾部，难以定量地分配。

                     发明概述

所以，本发明注意到以上先有技术中存在的缺点，本发明的目的是提供一种高速定量的排放式分配器头部，能够精确控制活塞的上下运动和转动，它形成一个单座，能够进行活塞的上下运动来优化点胶操作，同时按照一个点胶过程分配诸如环氧的胶粘剂，以尽量减少分配时间。

本发明的另一个目的是提供一种高速定量的排放式分配器头部，能够精确控制活塞的上下运动和转动，它形成一个单座，能够由活塞的上下运动和转动来按需要选择分配的位置，由此尽量方便了环氧的点胶过程。

本发明的又一个目的是提供一种高速定量的排放式分配器头部，能够精确控制活塞的上下运动和转动，它减少了零部件的尺寸和重量，使它本身实现了高速的响应，由此尽量提高了环氧点胶过程的可操作性。

本发明的又一个目的是提供一种高速定量的排放式分配器头部，能够精确控制活塞的上下运动和转动，从而尽量增加了它的操作可靠性。

本发明的又一个目的是提供一种高速定量的排放式分配器头部，能够精确控制活塞的上下运动和转动，它采用了包括多个头座的复式结构，并且可以迅速修复。

本发明的又一个目的是提供一种高速定量的排放式分配器头部，能够精确控制活塞的上下运动和转动，它在更换喷嘴本体或者把喷嘴本体与点胶喷嘴组件装配来构成分配器头部时，对用户很方便；因此尽量提高了环氧点胶过程的可操作性。

根据本发明，提供一种能够精确控制活塞上下运动和转动的高速定量的排放式分配器头部，可以达到上述目的，它包括一个装在机械手组件上能够沿X和Y轴偏移的模件板；多个装在模件板上作为模件的头座；一个与每个头座装配的上下/转动组件，以独立地造成其上下运动和转动；一个设在上下/转动组件下区上用于分配环氧的点胶喷嘴组件；一个把环氧从注射器送到点胶喷嘴组件中的环氧送进组件；一个环氧排放控制组件，用于定量排放送到点胶喷嘴组件的环氧，同时精确控制环氧排放量；一个转动动力控制组件，用于对上下/转动组件提供转动动力，同时控制转动动力；以及一个与模件板连接的阀门组件，用于控制上下/转动组件的上下运动所产生的致动气压。

                       附图简述

从以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的其它目的、特性和其它优点，其中：

图1是示意地说明一个常规分配器头部操作的视图；

图2是本发明分配器头部的透视图；

图3是本发明分配器头部的透视图，部分断开以表示内部构造；

图4是本发明分配器头部的部分分解的透视图；

图5是本发明分配器头部一部分的分解透视图；

图6是图5的部分放大分解透视图；

图7是图5的部分放大分解透视图；

图8a是本发明一个实施例的分配器头部的剖视图；

图8b是本发明另一个实施例的分配器头部的剖视图；

图9到11是图8的部分放大剖视图；

图12是构成本发明分配器头部的模件板和头座的分解透视图；

图13是构成本发明分配器头部的模件板本体和阀门组件的放大剖视图；

图14是图13的剖视图，其中阀门组件完全和不完全地与模件板装配；

图15是构成本发明分配器头部的头座的剖视图；

图16a是构成本发明分配器头部的上下/转动组件的剖视图；

图16b是沿图16a中X-X线箭头方向所取的放大剖视图；

图17是构成本发明分配器头部的环氧排放控制组件的剖视图；

图18是构成本发明分配器头部的点胶喷嘴组件的剖视图；

图19和20分别是构成本发明不同实施例的点胶喷嘴组件的喷嘴部件底视图；

图21是本发明加热器的剖视图，其中加热器设在加热孔中；

图22是构成本发明分配器头部的环氧送进组件的剖视图；

图23是构成本发明分配器头部的转动动力控制组件的透视图；

图24是本发明转动动力控制组件的底透视图，一个张力调节部件与之装配；

图25是图24的剖视图；

图26是图24张力调节部件的分解透视图；

图27是图23的平面视图；以及

图28a到28j是说明本发明点胶过程的剖视图。

                     本发明详述

现在要参照附图，其中在所有不同附图中采取相同编号来表示相同或相似的零部件。

图2是本发明分配器头部的透视图，图3是分配器头部的一个模件的透视图，已部分断开来表示内部构造，图4到7是本发明分配器头部的部分分解透视图，以及图8a到11是本发明分配器头部的剖视图。

按照本发明，分配器头部包括一个装在机械手组件上从而沿X和Y轴偏移的模件板100，以及作为模件装在模件板上的多个头座200。一个上下/转动组件300与每个头座200装配以独立地产生其上下运动和转动，以及一个环氧点胶喷嘴组件400设在上下/转动组件的下区来分配环氧。

此外，分配器头部还包括一个环氧送进组件500来把环氧从一个注射器送到点胶喷嘴组件400，以及一个环氧排放控制组件600，用于定量地排放环氧通过点胶喷嘴组件400，同时精确地控制环氧的排放量。分配器头部还包括一个转动动力控制组件700，用于对上下/转动组件300提供转动动力，同时控制转动动力，以及一个阀门组件800，与模件板100连接来控制上下/转动组件300上下运动的致动气压。

参照图4，5，8a，8b，12到14，模件板100包括一个突出地位于其侧面的支架110，以及一个空气吸入口120和一个空气排出口130，设在与每个头座200相应的位置上。

头座200形成一个模件，因而在模件板上形成三对空气排出口和空气吸入口。此时，显然头座200的数目取决于模件板100上组成的数目。

参照图13和14，空气吸入口120被形成在其内周边上的环形突起121连通地分隔成一个前口和一个后口，以及一个空气供应通道140与后口连通。此时，关闭和打开前口的一个控制阀124位于空气吸入口120的后口中。

控制阀124包括一个位于后口前部的O形圈10-1，一个环绕其外周边具有通气槽128的空气控制塞125，以及一个设在后口以密封后口后端的空气密封盖126，而一个次O形圈10-2设在环绕空气密封盖外周边的O形圈槽中。一个压缩弹簧127位于空气控制塞125和空气密封盖126之间。空气控制塞125设在后口，从而可在后口中沿轴向运动。

因此，由压缩弹簧127把空气控制塞125与主O形圈10-1紧密接触来闭合前口。此时，空气控制塞125的通气槽128与空气供应通道140连通，容许与头座200相应的各空气吸入口120相互连通。

用于从阀门组件800(它将在以下描述)排出空气的空气排出口130在其出口端向下弯成直角，从而当模件板100装在机械手组件(图中未示)上时易于排出空气，并且在弯曲排出口的出口端上装有一个消音器135以降低噪声。

转到图4，5，8a，8b，12和15，每个头座200包括一个由上室、中室和下室组成的圆柱孔210。多个排出孔220和22 1形成在头座200的前壁，位置相应于圆柱孔210的中室上、下部分，使得上述排出孔220和221通过头座200的前壁。圆柱孔210从顶到底完全通过头座200。

另外，每个头座200包括纵向狭缝230和垂直形成在头座前壁两侧的主螺母固定槽231。次螺母固定槽232形成在头座200两侧壁后部的上区，以及上支架250和下支架260分别位于头座200后壁的上、下区，并且采用螺钉20-1和20-2螺接到模件板100上。一个圆柱盖270螺接到下室的下端，而一个轴承280设在圆柱盖270的下端和圆柱填料设在圆柱盖上区的内外周边上。一个主空气通道290在下室位置上形成在头座的后壁中。

此时，无接触传感器杆240插入头座的上述纵向狭缝230中，用于探测设在上下/转动组件300上的磁性环上、下位置，无接触传感器杆240与分开的传感器(图中未示)连接。

如图5，6，8a，8b，9，10，16a和16b所示，上下/转动组件300的构造使得在圆柱孔210中同时进行上下运动和转动。

上下/转动组件300包括一个上下杆310、一个活塞320，它与上下杆的下区装配，并且设在每个头座200的圆柱孔210下室中，在下室中沿垂直方向运动，同时完成密封作用。上下/转动组件300还包括一个用于缓冲活塞下降的缓冲阻尼器330，以及一个与上下杆310上区装配的上下接头350。

此外，上下/转动组件300还包括一个压缩弹簧360，位于上下杆的上区，利用其恢复力来向下偏压上下杆310。一个滚珠键槽轴380和一个滚珠键槽轴承381位于上下接头350的上区，有助于活塞的上升和下降。两个带轮385和386对滚珠键槽轴承381提供转动动力，因此使上下接头350和上下杆310转动，以及一个滚子轴承371支持主带轮385的转动。

上下杆310包括一个位于其中区的台阶头部312，以及一个从台阶头部312上端向上延伸的外螺纹部分313。一个连接杆311从台阶头部312下端向下延伸，并且在其下区具有一个外螺纹部分。一个活塞孔315和一个杆孔316均沿轴向通过上下杆310，同时在其连接处形成台阶。活塞孔315与形成在上下杆侧壁上的多个排出孔连通，杆孔316与位于其内周边下端的一个杆填料318组合。

此时，台阶头部312插入圆柱孔210的中室和下室，连接杆311穿过圆柱盖270从圆柱盖270向下突出。

活塞320与环绕其内、外周边的活塞填料装配，而多个滚珠325设在其上表面。一个活塞隔片321用于引导位于活塞隔片和活塞上表面之间滚珠的运动。活塞320、滚珠325和活塞隔片321环绕上下杆的连接杆311顺序地设置，并且被一个扣环326支持。扣环326固定在连接杆上，使得上述活塞隔片321与上下杆的台阶头部312下表面紧密接触。

此时，活塞320下侧面位置高于比圆柱孔210主空气通道290高的上下杆310下侧面，因此使得可由气压来抬高活塞320。

分配器头部可能被在上下杆310的台阶头部312下降到与中室下区接触时产生的冲击所损坏。因此，缓冲阻尼器330保护了活塞320的下侧和台阶头部312，由此防止了分配器头部的损坏。

上下接头350包括一个内螺纹孔351，与形成在上下接头350侧壁上的径向排出孔355连通，孔在相应于内螺纹孔351上部的沿直径对着位置上。一个台阶轴孔352与径向止动螺钉孔353连接，并且与内螺纹孔351连通。

此时，内螺纹孔351螺接在上下杆310的外螺纹部分313上，使得固定在上下杆310外螺纹部分上的一个磁性环340被支持在上下杆310和上下接头350之间。

磁性环340提供了对位于头座200前区的无接触传感器杆240的探测功能，因此检测了上下杆310的位置。

环绕上下接头350的压缩弹簧360位于弹簧板361和弹簧挡圈362之间，弹簧板361位于磁性环340上，弹簧挡圈362在圆柱孔210上室中与滚子轴承371的下侧接触，由此对上下杆310提供了一个弹性力。

此时，具有正方截面的压缩弹簧360比常规圆截面弹簧具有更优异的耐久性和刚性，即使分配器头部在高速下工作时也可以尽量减少波动现象，并且具有长期使用下的低应变。

滚珠键槽轴380与上下接头350装配，使得滚珠键槽轴380的下面凹入部分被拧入上下接头350止动孔353中的止动螺钉354保持在相应于上下接头350台阶轴孔352的位置上，并且滚珠键槽轴承381配合在滚珠键槽轴380上。

主V形槽380-1沿纵向形成在滚珠键槽轴380上，使得两个主V形槽380-1相互对着，设在与主V形槽380-1相应位置上的两个次V形槽381-1形成在滚珠键槽轴承381的内周边上。多个滚珠383位于主和次V形槽380-1和381-1之间。

用止动螺钉384把主带轮385设在滚珠键槽轴承381外周边和滚子轴承371之间，用螺钉387把次带轮386装在主带轮385上。主和次带轮385和386通过一个牙轮带连接到转动动力控制组件700以接受转动动力，由此对滚珠键槽轴承381、滚珠键槽轴380、连接到滚珠键槽轴上的上下接头350以及连接到上下接头上的上下杆310提供了转动动力。

用于支持上下杆310的活塞320的构造使得仅滚珠和活塞隔片325和321转动，而由于位于活塞内周边上的活塞填料使活塞320不转动。滚珠325位于活塞320上表面的滚珠导向槽上，活塞隔片321支持和引导滚珠325的运动，因此降低了在上下杆310转动和上下运动时产生的推力，并且使活塞320占有最小的空间。

如图5，7，8a，8b，11，18，19，20和21，环氧点胶喷嘴组件400包括一个连接接头410，它螺接到上下杆310的连接杆311上。一个导向块420与环氧送进组件500连接，用于从注射器送进环氧，以及一个喷嘴部件430与连接接头下部装配。一个喷嘴帽440把喷嘴部件430和导向块420装在连接接头410上。

连接接头410具有一个大直径头部，在其上部具有一个内螺纹孔411，螺接在上述上下杆的连接杆311的外螺纹部分上。环氧充填孔412和喷嘴部件孔415形成在连接接头的下部，与大直径头部的内螺纹孔411连通。环氧充填孔412与多个径向环氧入口孔414连通，孔414延伸到一个环绕连接接头的环形环氧导向槽413上，每个第五O形圈10-5在环绕连接接头的O形圈槽中，位于环氧导向槽413之上和之下。

连接接头410的大直径头部的内螺纹孔螺接在连接杆311的外螺纹部分上，而第三O形圈10-7插入连接接头的内螺纹孔中。此时，一个阻尼环417位于连接接头410上，从而缓冲了在连接杆311上升和下降时产生的任何冲击。此外，连接接头410在其侧壁具有一个径向止动螺钉孔418，一个止动螺钉419拧入止动螺钉孔418中，一个由树脂制成的保护件419-1插入止动螺钉孔418，由此保护性地保持连接杆311的外螺纹部分。

第三O形圈10-7由乙烯-二丙烯类(EPDN)制成，在引入环氧时保持稳定。

导向块420具有一个在其预定区垂直形成的转动轴孔421，以及一个环氧导向孔422与连接接头的环形环氧导向槽413连接，形成在导向块420中与转动轴孔421垂直连通。此外，导向块420上设有一个加热孔423和一个加热器425，其中加热孔423平行于环氧导向孔422，加热器425设在加热孔423中。

加热器425可拆卸地与加热孔423装配，使得止动螺钉孔424形成在加热孔423的周边上，与加热孔423垂直连通。一个止动螺钉426拧入止动螺钉孔424，同时一个滚珠428和一个压缩弹簧427插入止动螺钉孔424中。插入止动螺钉孔424的滚珠428部分地突入加热孔423内。

因此，当加热器425插入加热孔423时，滚珠428接合在加热器425周边上的环形槽425-1中，由此，加热器425与导向块420装配。

喷嘴部件430上设有一个形成在其外周边上的环形法兰431，一个通过它的喷嘴孔432，以及一个设在喷嘴部件430上区的针座433。一个喷嘴435位于喷嘴部件430的下区，以及杆形挡条436设在喷嘴435的两侧。针座433具有一个与喷嘴孔连通的楔形座孔433-1，把设在点胶活塞下端的点胶针612的半球形端插入楔形座孔433-1，由此环氧排放控制组件600的点胶活塞610气密地密封了针座433的楔形座孔433-1。

由于与点胶针612直接接触，针座433必须是具有优异耐久性和刚性的退火和硬的镀铬不锈钢，从而延长使用寿命期和防止变形。

此外，挡条436从喷嘴部件430向下突出超过喷嘴435，由此在挡条和喷嘴的下侧面之间形成了预定的间隙。

一个或两个喷嘴可以位于挡条之间，分别如图19和29所示。

针座433最好是表面处理，从而防止在环氧排放控制组件600的点胶活塞610下区上，由于针座和点胶针612的频繁接触所产生的针座433的损坏，由此经常地保持环氧的接收。

如上所述，点胶喷嘴组件400的构造使得连接接头410的大直径头部气密地插入导向块420的转动轴孔421中。喷嘴部件430插入连接接头410的喷嘴部件孔415中，同时一个第四O形圈10-6插入喷嘴部件孔415，把喷嘴部件430的环形法兰431接合在连接接头410下区上的止动槽410-1中。一个穿透孔441从顶到底完全通过喷嘴帽440，喷嘴帽440螺接到连接接头410的下区，同时喷嘴部件430部分地插入穿透孔。

所以，喷嘴部件430不容易被喷嘴帽440从连接接头410上脱开，因为环形法兰431与连接接头410的止动槽410-1接合，另外喷嘴帽440把导向块420与连接接头和喷嘴部件牢固地装配一起。

第四O形圈10-6与第三O形圈10-7相同，由乙烯-二丙烯类(EPDN)制成。

同时，两个第五O形圈10-5均位于环绕连接接头410上的O形圈槽上，导向块420具有足以与O形圈槽相接触的高度。

因此，环绕连接接头410形成的环氧导向槽413在导向块420中与环氧导向孔422气密地连通，因此保证了环氧导向槽413和环氧导向孔422之间的气密性，即使连接接头410转动时也如此。

参照图5，7，8a，8b，11，18和22，环氧送进组件500包括一个包含环氧的注射器S.L，一个设在一端的注射器接头510，以及一个螺接在注射器接头510上的主螺接套520。一个次螺接套530螺接在环氧点胶喷嘴组件400导向块420的环氧导向孔422上，以及一个柔性软管540使主螺接套与次连接套连接。一个注射器座550支持着注射器接头510。

注射器接头510螺接到主螺接套520上，而第三O形圈10-7插入注射器座550的装配孔551中，容许注射器接头510与主螺接套520气密接合，并且由拧入径向止动螺钉孔552(形成在注射器座550中与装配孔551连通)的止动螺钉553固定，从而注射器接头510不会转动。用螺母和螺钉554和555把注射器座550装在头座200前壁上的螺母固定槽231上。

一个用于检测注射器中余下环氧溶液量的静电电容传感器设在头座200前壁上，并且与分开的控制部分(图中未示)连接，以自动地报警环氧的充填时间。

柔性软管540由一次性材料制成，从而易于清洗。

参照图5，6，8a，8b，9，10，11和17，环氧排放控制组件600包括一个点胶活塞610，顺序地通过上下杆310的活塞孔315和杆孔316，上下接头350的台阶轴孔352，以及滚珠键槽轴380。一个压缩弹簧620偏压点胶活塞610向下。一个点胶挡块螺母630和一个固定螺母640螺接在点胶活塞610上部的外螺纹部分611上，点胶挡块650防止点胶挡块螺母630向下偏移。一个缓冲阻尼器660装在点胶挡块上，用于缓冲由点胶挡块螺母630下降引起的冲击。一个挡块定位计690装在模件板100上，从而探测每隔1mm的点胶活塞610的上限位置和控制点胶活塞610。

一个在其周围的O形圈槽上设有第七O形圈10-8的活塞头部670位于点胶活塞610的中区。压缩弹簧620位于上下接头350(固定在上下杆310的外螺纹部分313上)的下表面和活塞头部670的上表面之间。

把点胶针612的半球形端插入楔形座孔433-1，点胶活塞610气密地密封了针座433的楔形座孔433-1，并且利用第三O形圈10-7滴下附着在点胶活塞外周边上的环氧，同时上升和下降来把环氧吸入连接接头410的环氧充填孔412中。

同时，点胶活塞610的构造使得点胶针612的最低高度与针座433楔形座孔433-1的最低高度之间留有间隙。

具有正方截面的压缩弹簧620比常规圆截面弹簧具有更优异的耐久性和刚性，即使分配器头部在高速下工作时也可以尽量减少波动现象，并且具有长期使用下的低应变。

转到图2，23到27，转动动力控制组件700包括一个驱动马达710、一个与驱动马达的驱动轴连接的驱动带轮720、以及一个支持驱动马达710的马达座730。一个检测盘形板740装在驱动带轮720的上表面上，并且设有一个从它突出的位置探测突起741。一个探测传感器S探测着位置探测突起741，以控制驱动带轮720的转动角，多条牙轮带T-B把驱动带轮720与上下/转动组件300的从动带轮385和386连接，把转动动力传到上下/转动组件300上。一个张力调节部件750控制每条牙轮带T-B的张力。

此时，马达座730装在模件板100的支架110上，检测盘形板740探测驱动马达710驱动轴的转动角度。

驱动马达710是交流伺服马达，能够精确控制高速下的驱动力。

与控制部分(图中未示)电连接和位于位置探测突起741两侧的探测传感器S探测着位置探测突起741，以确定喷嘴435的设置角度。这仅在采用多个喷嘴的情形中实现。在点胶过程中，考虑喷嘴435的设置角度作为原始位置，并且控制驱动带轮720的转动来确定点胶位置。

张力调节部件750可移动地装在与模件板100紧密组合的头座200的次螺母固定槽232之间，以控制由牙轮带应变引起的张力。

换句话说，张力调节部件750包括一个螺母751，它设在每个头座200两个侧壁后部的次螺母固定槽232中。一个支座752位于头座200的上表面上，而一个主轴承753和一个次轴承754顺序地配合在支座752上。一个主隔片787和一个次隔片788把主轴承753和次轴承754配合到缠绕从动带轮385和386的牙轮带T-B上。一个固定螺钉789螺接到螺母751上，以保持张力调节部件750的支座752、轴承753和754、以及隔片787和788的装配位置。

所以，当稍稍松开固定螺钉789，然后把固定螺钉789螺接到螺母751上时，可以移动张力调节部件750，由此控制了牙轮带的张力、

如图4，5，8a，8b，12，13和14所示，阀门组件800是一个电磁阀，包括一个空气吸入/排出孔810，以及设在阀门组件800后壁上、下区上突出的固定空气接头820和830。空气吸入/排出孔810与连通每个头座200圆柱孔210的主空气通道290连接，固定空气接头820和830分别插入模件板100上相应空气吸入口120和空气排出口130中。

每个固定空气接头820和830包括形成在每个固定空气接头端上的多个次空气通道840和一个凸环850。次空气通道840与每个固定空气接头的内孔连通，凸环850配合到相应空气吸入口120和空气排出口130的前口中，而一个第六O形圈10-3插在凸环850和前口之间。

阀门组件800包括一个3-2路的电磁阀，能够精确和规则地提供一个强的驱动力，并且在极高速下实现对短冲程的响应速度。

当阀门组件800的固定空气接头820和830与空气吸入口120和空气排出口130接合时，凸环850与第六O形圈10-3紧密接触，因此提供了完全的气密性。

此外，当位于空气吸入口120后口的控制阀124的空气控制塞125对压缩弹簧127加压时，空气从空气供应通道140经过次空气通道840供应到空气阀门组件800中。

此时，如果电源加到阀门组件800上，阀门被打开，把预定压力下的空气通过空气吸入/排出孔810供应到头座200的圆柱孔210中，由此抬高了在圆柱孔210中上下/转动组件300的活塞320。

另一方面，当电源断开时，依靠压缩弹簧360的恢复力，上下/转动组件300下降，通过空气吸入/排出孔810、空气固定接头830和空气排出口130从阀门组件800排出空气。此时，用消音器135尽量减小空气的排出噪声。

如上所述，阀门组件800直接与头座200的主空气通道290连接，按希望把气压供应到头座200的圆柱孔210中，由此有助于上下/转动组件300和环氧排放控制组件600的快速上下运动，也就是说，得到了分配器头部的高速响应。

结合图28a到28j，以下将给出高速定量排放式分配器头部操作的详细描述。

如上所述，与常规机械手组件(图28a到28j中未表示)装配的一个模件板100沿着X和Y轴在一个PCB上自由偏移。

模件板100的空气供应通道140的一侧连接到一个把压缩空气供应到模件板100的外空气供应组件，例如一个压缩机，另一面用端盖盖住(图28a到28j中未表示)。

当电源加到阀门组件800时，阀门组件800容许压缩空气流经空气吸入/排出孔810和头座200的主空气通道290，进入圆柱孔210的下室来向上推动位于圆柱孔210下室中的活塞320，由此同时沿Z轴抬高上下/转动组件300、点胶喷嘴组件400和环氧排放控制组件600。

详细地说，当上下/转动组件300的活塞320被气压上升时，上下杆310上升，从而螺接到上下杆310的上下接头350上升，以及与上下接头装配的滚珠键槽轴380上升，同时由于滚珠键槽轴承381而不转动，并且对压缩弹簧360加压。

此时，空气通过与头座200上前区连通的空气排出口220从圆柱孔210的中室排出，有助于上下杆310的平稳上升，上下杆310的台阶头部312不压缩空气。

与此相关，与上下杆310的下连接杆311装配的点胶喷嘴组件400也上升。

换句话说，螺接到连接杆311的连接接头410、导向块420、喷嘴部件430以及喷嘴帽440同时上升。

同时，完全形成在上下/转动组件300中的环氧排放控制组件600在点胶喷嘴组件400上升之后的一个预定时间间隔上上升。

这就是说，由于压缩弹簧620的恢复力，环氧排放控制组件600的点胶活塞610下降，压缩弹簧620位于活塞头部670(位于点胶活塞610的中区并且插入上下杆310的活塞孔315中)和上下接头350之间。此时，在点胶活塞610下侧的点胶针612穿过连接接头410的环氧充填孔412，下降到在点胶针612和喷嘴部件430的针座433之间形成一个窄间隙时为止。因此，如果点胶喷嘴组件400上升，环氧排放控制组件600点胶活塞610的点胶针612上升，同时与针座433紧密接触来对压缩弹簧620加压。

此时，点胶活塞610的点胶针612闭合了喷嘴部件430的喷嘴孔432，同时点胶针612与针座433接触。

然后充填在环氧送进组件500注射器中的环氧在预定压力(一般为0.5到2巴)下被一个柱塞(图中未示)压缩，通过柔性软管540和点胶喷嘴组件400导向块420的环氧导向孔422被送到环氧充填孔412中。

换句话说，送到环氧导向孔422的环氧被导入连接接头410的环氧导向槽413中，通过环氧入口孔414充填到环氧充填孔412，然后上升，如图28a所示。

然后环氧在PCB上沿X和Y轴偏移到需要点环氧胶的位置。如果加到阀门组件800上的电源被断开，以隔离供应到阀门组件800的气压，则去除了圆柱孔210中的气压，由于压缩弹簧360和620的恢复力使环氧沿Z轴下降。

这就是说，上下/转动组件300的压缩弹簧360和被气压压缩的环氧排放控制组件600的压缩弹簧620均被恢复来下降上下杆310、活塞320、上下接头350、滚珠键槽轴380和点胶活塞610。因此与上下杆310装配的点胶喷嘴组件400从头座200的下侧分开，如图28b所示。

因此，上下/转动组件300、环氧排放控制组件600和点胶喷嘴组件400下降，位于环氧排放组件600点胶活塞612下区的点胶针612与点胶喷嘴组件400的针座433分开，把环氧从环氧充填孔412送到喷嘴孔432中，如图28c所示。

通过点胶针612和针座433之间的间隙把环氧充填到喷嘴孔432中，然后流到喷嘴435的下侧，同时喷嘴435下降，由此完成了喷嘴在PCB上沿Z轴的下降(参照图28d)。此时，由挡条436控制环氧的下降。

以上的程序是本发明分配器头部的初始操作，还没有在PCB上进行点环氧胶，从而防止了在喷嘴435下端形成环氧滴。

当电源再次加到阀门组件800上，在头座200圆柱孔210中加压的空气送到阀体中，沿Z轴抬高喷嘴。模件板100由机械手组件沿X和Y轴偏移到预定的位置，由此完成了喷嘴的上升和设定点胶位置，如图28e到28g所示。

针座433上升，同时环氧充填到喷嘴435中，容许点胶针612把预定量的环氧从针座433通过喷嘴孔432推到喷嘴。点胶喷嘴组件400上升，同时点胶针612与针座433紧密接触，以闭合喷嘴孔432，然后一滴环氧形成在喷嘴435端，如图28h到28i所示。

然后点胶喷嘴组件400沿Z轴下降，如图28h到28i所示。

此时，点胶喷嘴组件400下降，同时点胶针612与针座433分开，环氧被充填到由点胶针612所占据的在针座433上的空间中，以半球形式把环氧点到PCB上，如图28d和28j所示。重复以上程序以进行环氧的分配过程。

本发明的分配器头部的优点在于：由于在喷嘴435中切割了环氧，可希望地去除在PCB上所点粘性环氧胶的尾部。

换句话说，当点胶针612与针座433分开时，在喷嘴孔中产生负压，在15毫秒或更少的短时间中，迅速把环氧从喷嘴435吸到针座433的上表面上，同时通过环氧导向孔把环氧送到针座433。因此可以瞬时地切割环氧流来去除点在PCB上的环氧尾部，并且避免了环氧滴下现象，可在PCB上定量分配环氧。

此外，由环氧排放控制组件600来精确控制环氧点胶量。

详细地说，按希望地拧紧和松开拧入点胶活塞610外螺纹部分611中的点胶挡块螺母630和固定螺母640，来控制点胶针612和点胶喷嘴组件400喷嘴部件430的针座433之间的间隔，由此控制环氧点胶量。

点胶针612和针座433之间的间隔由装在模件板100上的挡块定位计690来测定，其中刻度定位成1mm间隔。

点胶喷嘴组件400可以包括一个设有多个喷嘴435的喷嘴部件430，从而尽量增大环氧的分配效率。具有多个喷嘴435的喷嘴部件430仅用于按照沿PCB图型的点胶位置来改变喷嘴435位置的情形。此时，点胶过程受转动动力控制组件700的控制。

更详细地说，驱动带轮720由转动动力控制组件700的驱动马达转动，并且通过牙轮带T-B把驱动带轮720的转动动力供应到上下/转动组件300(与作为模件与装在模件板100上的每个头座200装配一起)的从动带轮385和386上。

上下/转动组件300的从动带轮385和386的转动使得滚珠键槽轴380、与滚珠键槽轴380装配的上下接头350以及与上下接头装配的上下杆310转动。

因此，上下/转动组件300的主从动带轮385转动，同时由滚子轴承371支持。包括与主从动带轮385装配一起的滚珠键槽轴承381和滚珠键槽轴380、上下接头350、以及上下杆310组成的组装部件平稳地转动，同时受到装在与上下杆310装配的活塞320上的滚珠325、引导滚珠的活塞隔片321、以及在头座200圆柱孔210下区上圆柱盖270的轴承280的支持。

另外，固定到上下杆310的点胶喷嘴组件400随上下/转动组件300的转动而转动。

此时，在环氧送进组件500(具有与头座200装配的注射器座550)中的环氧被送到点胶喷嘴组件400的环氧充填孔412中，同时点胶喷嘴组件400的导向块420不转动。

螺接到上下杆310的连接接头410在导向块420的转动轴孔421中转动，环氧通过导向块420的环氧导向孔422送进，并且通过连接接头410的环氧导向槽413被引导(同时点胶喷嘴组件400由第五O形圈10-5气密地密封)，通过环氧入口孔414供应到环氧充填孔412中，由此分配环氧。

另外，设在导向块420加热孔423中的加热器425预加热环氧，从而充分液化来点胶和送进环氧，由此尽量增大了环氧的点胶效率。

所以，本发明的优点在于：模件板100具有一个复式结构，形成了一个包括按照PCB图型的多个头座200的分配器头部，因此尽量增大了环氧的点胶效率，而在分配器头部修理时不需要拆开整个分配器头部。

本发明的其他优点是：分配器头部沿Z轴上升，同时环氧送到喷嘴。分配器头部也沿着X和Y轴偏移，然后沿Z轴下降，大大降低了环氧的分配时间。一个阻尼器用于缓冲在高速重复点胶过程中产生的冲击，保证了分配器头部的稳定性，环氧的点胶量和点胶位置被精确控制，尽量提高了分配器头部的可靠性。

已经以图例说明的方式描述了本发明，可以理解到，所用术语应该设想为描述性质而不是限制性质。根据以上说明内容可以对本发明作许多修改和变化。所以，可以理解到，在所附权利要求的范围内，可以按不同于具体描述的方式来实施本发明。

Claims (35)

1.一种能够精确控制活塞的上下运动和转动的高速定量的排放式分配器头部，包括：

一个装在机械手组件上能够沿X和Y轴偏移的模件板，上述模件板包括一个空气吸入口和一个空气排出口，其位置相应于与模件板装配的每个模件，从而供应致动气压到每个模件和从每个模件排出致动气压；

多个装在模件板上作为模件的头座；

一个与每个头座装配的上下/转动组件，以独立地造成其上下运动和转动；

一个点胶喷嘴组件，它设在上下/转动组件下区上并且设有一个喷嘴来分配环氧；

一个环氧送进组件，把环氧从注射器送到点胶喷嘴组件中，同时保持环氧的预定压力；

一个环氧排放控制组件，用于定量排放通过点胶喷嘴组件的环氧，同时精确控制环氧排放量；

一个转动动力控制组件，用于对上下/转动组件提供转动动力，同时控制转动动力；以及

一个与模件板连接的阀门组件，从而控制上下/转动组件的上下运动所产生的致动气压。

2.按照权利要求1的高速定量的排放式分配器头部，其中，空气吸入口被形成在其内周边上的环形突起连通地分隔成一个前口和一个后口，一个空气供应通道与后口连通，以及一个关闭和打开前口的控制阀位于后口中。

3.按照权利要求1或2的高速定量的排放式分配器头部，其中，控制阀124包括：

一个位于后口前部的主O形圈；

一个环绕其外周边具有通气槽128的空气控制塞，上述空气控制塞设在后口中，从而可在后口中沿轴向移动；

一个设在后口以密封后口后端的空气密封盖，而一个次O形圈设在环绕空气密封盖外周边的O形圈槽中；以及

一个压缩弹簧，位于空气控制塞和空气密封盖之间，

由此通过一个压缩弹簧把上述空气控制塞与主O形圈紧密接触来闭合前口，使得上述通气槽与空气供应通道连通，容许与头座相应的各空气吸入口相互连通。

4.按照权利要求1的高速定量的排放式分配器头部，其中，空气排出口在其出口端向下弯成直角，并且在弯曲排出口的出口端上装有一个消音器以降低噪声。

5.按照权利要求1的高速定量的排放式分配器头部，其中，每个头座包括：

一个包括上室、中室和下室的圆柱孔，上述圆柱孔从顶到底完全通过头座；

多个排出孔，形成在头座的前壁，位置相应于圆柱孔的中室上、下部分，使得上述排出孔通过头座的前壁；

纵向狭缝和垂直形成在头座前壁两侧的主螺母固定槽；

次螺母固定槽，形成在头座两侧壁后部的上区；

一个上支架和一个下支架，分别位于头座后壁的上、下区，并且采用螺钉螺接到模件板上；以及

一个圆柱盖，螺接到下室的下端，而一个轴承设在圆柱盖的下端和圆柱填料设在圆柱盖上区的内外周边上，一个主空气通道在下室位置上形成在头座的后壁中。

6.按照权利要求5的高速定量的排放式分配器头部，其中，无接触传感器杆插入头座的上述纵向狭缝中。

7.按照权利要求1的高速定量的排放式分配器头部，其中，上下/转动组件包括：

一个上下杆；

一个活塞，它与上下杆的下区装配，并且设在每个头座的圆柱孔的下室中，在下室中沿垂直方向运动，同时完成密封作用；

一个用于缓冲活塞下降的缓冲阻尼器；

一个与上下杆上区装配的上下接头；

一个压缩弹簧，位于上下杆的上区，利用其恢复力来向下偏压上下杆；

一个滚珠键槽轴和一个滚珠键槽轴承，位于上下接头的上区，有助于活塞的上升和下降；

一个主带轮和一个次带轮，对滚珠键槽轴承提供转动动力，因此使上下接头和上下杆转动；以及

一个滚子轴承，用于支持主带轮的转动。

8.按照权利要求7的高速定量的排放式分配器头部，其中，上下杆包括一个位于其中区的台阶头部；一个从台阶头部上端向上延伸的外螺纹部分；一个连接杆，从台阶头部下端向下延伸，并且在其下区具有一个外螺纹部分；以及一个活塞孔和一个杆孔，均沿轴向通过上下杆，同时在其连接处形成台阶，上述活塞孔与形成在上下杆侧壁上的多个排出孔连通，上述杆孔与位于其内周边下端的一个杆填料组合。

9.按照权利要求7的高速定量的排放式分配器头部，其中，活塞与环绕其内、外周边的活塞填料装配，而多个滚珠设在其上表面，一个活塞隔片用于引导位于活塞隔片和活塞上表面之间滚珠的运动，由此上述活塞、滚珠和活塞隔片环绕上下杆的连接杆顺序地设置，并且被一个扣环支持在连接杆上，使得上述活塞隔片与上下杆的台阶头部下表面紧密接触。

10.按照权利要求9的高速定量的排放式分配器头部，其中，活塞填料位于活塞内周边上，滚珠位于活塞上表面的滚珠导向槽上，以及活塞隔片用于支持和引导滚珠的运动，因此降低了在上下杆转动和上下运动时产生的推力和摩擦力。

11.按照权利要求7的高速定量的排放式分配器头部，其中，上下接头包括一个内螺纹孔，与形成在上下接头侧壁上的径向排出孔连通，孔在相应于内螺纹孔上部的沿直径对着位置上，一个台阶轴孔与径向止动螺钉孔连接，并且与内螺纹孔连通，上述内螺纹孔螺接在上下杆的外螺纹部分上，使得固定在上下杆外螺纹部分上的一个磁性环被支持在上下杆和上下接头之间。

12.按照权利要求7的高速定量的排放式分配器头部，其中，压缩弹簧具有正方截面。

13.按照权利要求7或11的高速定量的排放式分配器头部，其中，滚珠键槽轴与上下接头装配，使得滚珠键槽轴的下面凹入部分被拧入上下接头止动孔中的止动螺钉保持在相应于上下接头台阶轴孔的位置上，并且滚珠键槽轴承配合在滚珠键槽轴上。

14.按照权利要求1，7或8的高速定量的排放式分配器头部，其中，环氧点胶喷嘴组件包括：

一个连接接头，螺接到上下杆的连接杆上；

一个导向块，与环氧送进组件连接，用于从注射器送进环氧；

一个喷嘴部件，与连接接头下部装配；以及

一个喷嘴帽，把喷嘴部件和导向块装在连接接头上。

15.按照权利要求14的高速定量的排放式分配器头部，其中，连接接头具有一个大直径头部，在其上部具有一个内螺纹孔，螺接在上述上下杆的连接杆的外螺纹部分上，而一个第三O形圈插入连接接头的内螺纹孔中，一个环氧充填孔和一个喷嘴部件孔形成在连接接头的下部，与大直径头部的内螺纹孔连通，喷嘴部件孔接合在喷嘴部件上，而一个第四O形圈插入喷嘴部件孔中，环氧充填孔与多个径向环氧入口孔连通，孔延伸到一个环绕连接接头的环形环氧导向槽上，每个第五O形圈在环绕连接接头的O形圈槽中，位于环氧导向槽之上和之下。

16.按照权利要求15的高速定量的排放式分配器头部，其中，第三和第四O形圈由乙烯-二丙烯类(EPDN)制成。

17.按照权利要求8或15的高速定量的排放式分配器头部，其中，连接接头在其侧壁具有一个径向止动螺钉孔，一个止动螺钉拧入止动螺钉孔中，一个由树脂制成的保护件插入止动螺钉孔，由此保护性地保持连接杆的外螺纹部分。

18.按照权利要求14的高速定量的排放式分配器头部，其中，导向块具有一个在其预定区垂直形成的转动轴孔，以及一个环氧导向孔与连接接头的环形环氧导向槽连接，环氧导向孔形成在导向块中与转动轴孔垂直连通。

19.按照权利要求14或18的高速定量的排放式分配器头部，其中，导向块上设有一个加热孔和一个加热器，上述加热孔平行于环氧导向孔，上述加热器设在加热孔中。

20.按照权利要求4或15的高速定量的排放式分配器头部，其中，喷嘴部件上设有一个形成在其外周边上的环形法兰，一个通过它的喷嘴孔，以及一个设在喷嘴部件上区的针座，并且具有一个与喷嘴孔连通的楔形座孔。

21.按照权利要求20的高速定量的排放式分配器头部，其中，针座是退火和硬的镀铬不锈钢。

22.按照权利要求1的高速定量的排放式分配器头部，其中，环氧送进组件包括：

一个包含环氧的注射器；

一个设在注射器一端的注射器接头；

一个螺接在注射器接头上的主螺接套；

一个次螺接套，螺接在环氧点胶喷嘴组件导向块的环氧导向孔上；

一个柔性软管，用于使主螺接套与次连接套连接；以及

一个注射器座，用于支持着注射器接头。

23.按照权利要求1，5或22的高速定量的排放式分配器头部，其中，注射器接头螺接到主螺接套上，而第三O形圈插入注射器座的装配孔中，容许注射器接头与主螺接套气密接合，上述注射器接头由拧入径向止动螺钉孔的止动螺钉固定，从而注射器接头不会转动。用螺母和螺钉把注射器座装在头座前壁上的螺母固定槽上。

24.按照权利要求22的高速定量的排放式分配器头部，其中，一个设在头座前壁上的静电电容传感器检测注射器中余下环氧溶液量。

25.按照权利要求1，7，8或11的高速定量的排放式分配器头部，其中，环氧排放控制组件包括：

一个点胶活塞，顺序地通过上下杆的活塞孔和杆孔，上下接头的台阶轴孔，以及滚珠键槽轴；

一个压缩弹簧，偏压点胶活塞向下；

一个点胶挡块螺母和一个固定螺母，螺接在点胶活塞上部的外螺纹部分上；

一个点胶挡块，防止点胶挡块螺母向下偏移；

一个缓冲阻尼器，装在点胶挡块上，用于缓冲由点胶挡块螺母下降引起的冲击；以及

一个挡块定位计，用于限制点胶活塞的上死点。

26.按照权利要求25的高速定量的排放式分配器头部，其中，位于上下接头下表面和设在点胶活塞中区的活塞头部上表面之间的压缩弹簧偏压着点胶活塞，而一个点胶针设在点胶活塞的下端和位于连接接头的环氧充填孔中，从而打开或闭合针座的楔形座孔。

27.按照权利要求25的高速定量的排放式分配器头部，其中，点胶活塞的构造使得点胶针的最低高度与针座楔形座孔的最低高度之间留有间隙。

28.按照权利要求15或27的高速定量的排放式分配器头部，其中，把点胶针的半球形端插入楔形座孔来使点胶活塞气密地密封了针座的楔形座孔，并且利用第三O形圈滴下附着在点胶活塞外周边上的环氧，同时上升和下降来把环氧吸入连接接头的环氧充填孔中。

29.按照权利要求26的高速定量的排放式分配器头部，其中，压缩弹簧具有正方截面。

30.按照权利要求1的高速定量的排放式分配器头部，其中，转动动力控制组件包括：

一个驱动马达；

一个驱动带轮，与驱动马达的驱动轴连接；

一个马达座，用于支持驱动马达，上述马达座装在模件板的一个支架上；

一个检测盘形板，装在驱动带轮的上表面上，并且设有一个从它突出的位置探测突起，上述检测盘形板探测驱动马达驱动轴的转动角度；

一个探测传感器，探测着位置探测突起，以控制驱动带轮的转动角度；

多条牙轮带，用于把驱动带轮与上下/转动组件的从动带轮连接，把转动动力传到上下/转动组件上；

一个张力调节部件，用于控制每条牙轮带的张力。

31.按照权利要求30的高速定量的排放式分配器头部，其中，驱动马达是交流伺服马达。

32.按照权利要求1或30的高速定量的排放式分配器头部，其中，张力调节部件包括：

一个螺母，设在每个头座两个侧壁后部的次螺母固定槽中；

一个支座，位于头座的上表面上；

一个主轴承和一个次轴承，顺序地配合在支座上；

一个主隔片和一个次隔片，用于把主轴承和次轴承配合到缠绕从动带轮的牙轮带上；以及

一个螺接到螺母上的固定螺钉，以保持张力调节部件的支座、轴承以及隔片的装配位置。

33.按照权利要求1或2的高速定量的排放式分配器头部，其中，阀门组件是一个电磁阀，包括一个空气吸入/排出孔，以及设在阀门组件后壁上、下区上突出的固定空气接头，上述空气吸入/排出孔与连通每个头座圆柱孔的主空气通道连接，上述固定空气接头分别插入模件板上相应空气吸入口和空气排出口中。

34.按照权利要求33的高速定量的排放式分配器头部，其中，阀门组件包括一个具有提动头结构的3-2路电磁阀。

35.按照权利要求33的高速定量的排放式分配器头部，其中，每个固定空气接头包括形成在每个固定空气接头端上的多个次空气通道和一个凸环，上述次空气通道与每个固定空气接头的内孔连通，上述凸环配合到相应空气吸入口和空气排出口的前口中，而一个第六O形圈插在凸环和前口之间。

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