CN1907677A - 振动式真空灌胶台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动式真空灌胶台，包括机体以及设置在机体上并连接真空泵的真空室，真空室上方设有由动力装置驱动启闭的盖板组件，真空室下方设有振动器，通过真空室和振动器的共同作用以达到在真空和振动条件下进行灌胶的目的，真空室内设有的由操纵组件带动作径向转动和轴向移动的盛胶容器以及设在底部、可进行正、反转的工件转盘，使灌胶更加灵活、快速，且灌胶后能得到较好充填体而不伤元器件，改进后的灌胶装置具有结构可靠、操作简单，清洗方便，灌胶成本低，效率高的优点，因此具有很好的市场前景。

Description

振动式真空灌胶台

技术领域

本发明涉及一种灌胶装置，具体地说是在振动和真空条件下进行灌胶的振动式真空灌胶台。

背景技术

在传感器以及其他电子、电器产品制造过程中，往往需要通过灌注合成树脂等有机化工材料制成的胶料将所设计的电路和元件封闭于工件壳体中，当所灌胶料经固化后，就形成了具备一定强度的、符合现场使用的、具备特定电气性能和机械性能的充填体，该充填体起着固定并保护电路和元件的双重作用，灌胶的工艺流程通常可分为混胶、注胶和固化三个阶段，混胶是胶料灌注前最重要的一道工艺，现有的混胶方法大致有两种，一种是驱动叶轮旋转，对双组份胶料进行搅拌；另一种是依靠迷宫式流道迫使双组份胶料在流动中自行碰撞、混合，这两种方法都需经过较长时间或多次混合才能使其充分均匀，当混胶完成后就可以进行胶料的灌注和固化了，要得到较好的充填体除了胶料本身具备的化学特性外，还得依赖灌胶工艺及装备的实用性与适合性，目前的灌胶工艺广泛采用真空技术，主要分真空状态下的重力自流和加压充填两种方式，采用这两种方式的灌胶装置，其共同点都是能提供一个制造工艺所要求的气压强度和满足工件安装需要的真空室，所使用的灌封胶料沿着固定管路流动，进入真空室后充填到元器件的壳体中，其不同点在于：一种类型的灌胶装置依靠胶料自身重力和流动性进行充填，胶料流动平稳，不会伤及电路和元件，然而随着电子电路技术的发展变化，对越来越复杂和细窄的充填空间来说，过于平稳、缓慢的充填速度，极易发生局部凝胶，堵塞通道，造成充填体“缺肉”或真空“洞穴”、软点增多、硬度下降、粘结能力不强等缺陷；另一种类型的灌胶装置具有向胶料施加一定压力、迅速充填空间的功能，胶料流动速度高、压力大，对灌封胶料的流动性和凝胶时间的要求不高，充填的路径可以大大延长，然而由于灌封胶料在装置提供的压力作用下具有冲击力，紊流现象严重，极易伤及电路，破坏元件的定位，因此只能适用于变压器等大型电器需要真空灌封的场合，而且以上这些灌胶装置还是采用一个固定管道对准一个工件进行灌胶的传统模式，在遇到灌封高密集度的安装元件的电器、管状或其他异形的电器的场合，单靠在固定流道中加大注胶量以缩短灌胶时间，显然不是一个好办法，因为过于细长、曲折的充填路径决定了灌胶的流量，只能随液态胶的散流和沉积速度缓慢地调整注胶量，否则胶料会溢出工件壳体，且管道式灌胶装置清洗麻烦，需要随时清理或更换注胶用的管路和阀门、需要随时在管路中保持胶液余量，以防止真空泄漏，因此大大增加灌胶成本，降低灌胶效率，而随着电子、电器产品的电路设计日趋精细、复杂化，元件安装日趋紧凑、微型化，充填体的可靠性要求日趋苛刻，以及适应精细化工产业不断推出的高性能指标的灌封胶料所具有不同凝胶特性(例如要得到邵氏70度以上硬度的充填体，灌封胶料可操作时间可能不到10分钟)的发展态势，研究开发一种具有多种优点的灌胶台已成为市场的迫切需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种结构可靠，操作简单，清洗方便，灌胶灵活、快速，灌胶成本低、效率高，能得到较好充填体且不伤元器件，且同时在真空和振动条件下进行灌胶的振动式真空灌胶台。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种振动式真空灌胶台，其包含机体，机体上设有由罐体和盖板组件密封连接构成并连接真空泵的真空室，其特征在于所述的真空室内设有由操纵组件带动作径向转动和轴向移动的盛胶容器；底部设有由传动装置驱动回转的工件转盘，该传动装置由设在操纵组件上的电动按钮控制；真空室下方设有振动板，由电机驱动的振动器安装在振动板上，在振动板与机体之间设有弹性元件。

所述的机体包括机架和固定在机架顶部的安装板。

所述的盖板组件包括相连接的盖板和玻璃板，盖板中部为观察窗口，盖板内的灯罩下设有灯管。

所述的操纵组件一端伸入真空室内，另一端外露在真空室外，其包括互相套装的作轴向移动的外轴套和作径向转动的内轴，内轴的内端与盛胶容器的安装架固定、外露端与手柄固定连接；外轴套的外露端设有顶端铰接在外轴套两侧、并操纵外轴套作轴向移动的拨叉，该拨叉的中部位置通过连杆与固定在真空室外壁的端盖铰接；所述的端盖上设有锁定外轴套轴向移动的锁定轴。

所述的传动装置包括立柱以及包围在立柱外的壳体，壳体内设有手动机构的手动轴和电动机构的传动主轴，手动轴和传动主轴由联轴器连接，所述的传动主轴上设有传动连接的小带轮，小带轮经同步带连接工件转盘上的大带轮。

所述的手动机构包括固定有手轮的手动轴，该手动轴以端盖内的一对轴承支承，端盖固定在四根立柱的顶端，手动轴的下部通过联轴器连接电动机构的传动主轴；所述的电动机构包括设置在振动板上方的轴承座和下方的安装座，轴承座内设有一对支承传动主轴的轴承；安装座内设有一对支承线圈安装轴的轴承，该线圈安装轴上设有线圈，线圈上方设有弹性顶杆和吸合齿盘，所述的吸合齿盘与线圈之间设有啮合的扇形齿，吸合齿盘内设有与其啮合的齿圈，该齿圈固定在传动主轴下部；所述的线圈一侧设有保持线圈与电源连接的电刷。

所述的工件转盘通过设在真空室底部的转动轴连接大带轮，该工件转盘上设有多个安装夹具的安装孔，同时与真空室罐底之间设有平面轴承。

所述的振动板上安装有支撑架，该支撑架顶端设有控制盖板组件启闭的动力装置，所述的动力装置包括电机和减速器，减速器的偏心轴通过小齿轮与异形大齿轮啮合，带动固定在异形大齿轮延伸端的盖板组件实现启闭。

所述的振动器包括与电机输出轴传动连接的转轴，该转轴以轴承座内的一对轴承支承，轴承座固定在振动板下方，转轴的外端固定有摆锤。

所述的弹性元件有3-4个，分别安装在振动板与安装板之间，其包括有一短轴，短轴一端固定在安装板上，另一端穿过振动板与振动板滑动接触，短轴外套有两端分别支撑在振动板和安装板上的弹簧和弹性套。

与现有技术相比，本发明通过真空室以及设在真空室下方的振动器以达到在真空和振动条件下进行灌胶的目的，真空室内设有的由操纵组件带动作径向转动和轴向移动的盛胶容器能非常灵活、快速的进行灌胶，且灌胶后能得到较好充填体而不伤元器件，改进后的灌胶装置具有结构可靠、操作简单，清洗方便，灌胶灵活、快速，灌胶成本低，效率高的优点，因此具有很好的市场推广性和实际的经济效益。

附图说明

图1为本发明剖视结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明传动装置剖视结构放大图。

具体实施方式

下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。

如图1～图3所示，振动式真空灌胶台，包括机体，该机体由机架1和固定在机架顶部的安装板2组成，机架通过地脚螺钉固定安装在地基上，机体上设有外接有真空泵的真空室，该真空室由罐体20和盖板组件密封连接构成，所述的罐体呈筒状，其内壁上设有连接真空泵的真空管接口26和输入电源接口27，输入电源接口的作用是使搅拌盛胶容器25的搅拌器可以直接在罐体20内接通电源进行搅拌，有效提高工作效率；所述的盖板组件包括相连接的盖板14和玻璃板12，玻璃板密封嵌装在盖板中部的圆形观察窗口内，其材料通常采用耐挤压、强度高的钢化玻璃制成，盖板14上方设有带灯罩11的环形灯管13，通过环形灯管照射，就能清楚观察到真空室内的灌胶过程，盖板14上还设有密封垫圈以防止与罐体20盖合时的真空泄漏。

真空室内设有由操纵组件带动作径向转动和轴向移动的盛胶容器25，所述的操纵组件的一端伸入真空室内，另一端外露在真空室外，其包括互相套装的、作轴向移动的外轴套15和作径向转动的空心内轴23，内轴的内端与盛胶容器25的安装架24固定、外露端与手柄17固定连接；外轴套15的外露端设有顶端铰接在外轴套两侧、并操纵外轴套作轴向移动的拨叉19，该拨叉的中部位置通过连杆21与固定在真空室外壁的端盖22铰接，端盖上则设有采用铝质材料制成、可锁定外轴套15轴向移动的锁定轴18；所述的盛胶容器25以烧杯代替，在配料和搅拌时，可以从安装架24上卸下放到搅拌器里，当胶料搅拌好后，又可以重新固定在安装架上进行灌胶。

真空室底部设有由传动装置驱动回转的工件转盘28，所述的传动装置包括直立等高设置在四角上的立柱45以及包围在立柱外的壳体48，壳体采用薄铁皮制成，壳体内设有手动机构的手动轴47和电动机构的传动主轴43，手动轴和传动主轴由联轴器44连接，传动主轴上设有键连接的小带轮49，该小带轮经同步带50驱动连接工件转盘28的大带轮31，所述的手动机构包括固定有手轮46的手动轴47，该手动轴以端盖内的一对轴承支承，端盖固定在四根立柱45的顶端，当手动轴转动时，通过联轴器44就能带动传动主轴43作同步旋转运动；所述的电动机构包括设置在振动板7上方的轴承座42和下方的安装座38，轴承座内设有一对支承传动主轴的轴承；安装座内设有一对支承线圈安装轴37的轴承，该线圈安装轴的上方依次设有线圈39、吸合齿盘40和齿圈41，线圈以螺钉固定在线圈安装轴37上，其上端面有一圈水平投影的扇形齿，该扇形齿与设在吸合齿盘40下端面的扇形齿相啮合，线圈扇形齿的齿圈内均布有三个弹性顶杆52，断电情况下三个弹性顶杆将吸合齿盘顶出啮合面，通电情况下线圈39产生电磁力，将吸合齿盘吸进啮合面；吸合齿盘40内还设有与安装在其上部的齿圈41相啮合的内齿，在线圈电磁力或弹性顶杆52的作用下能作大于全齿高的轴向运动，实现线圈39与齿圈的离合功能；齿圈是与吸合齿盘相啮合的外齿轮，以其内孔定位，并固定安装在传动主轴43的下部。所述的线圈一侧还设有电刷51，该电刷是连接线圈39和电源的连接器件，其内部装有的弹簧可将导线束紧贴在可旋转的离合器线圈的导电圈上并保持线圈与电源连接。在线圈安装轴下端则通过减速器与调速电机的输出轴连接。

传动装置分手动和电动两种过程，手动时转动手轮46带动手动轴47转动，并通过联轴器44带动传动主轴43进而由小带轮49经同步带50驱动大带轮31转动，使与大带轮固定的工件转盘28获得旋转动力。传动主轴上还固定安装齿圈41，而齿圈下方的吸合齿盘40、线圈39以及调速电机等组件在安装于线圈上的三个弹性顶杆52的作用下实现离合，因此都不转动；电动时需通过设在操纵组件上的电动按钮16操纵使电刷51接通电路，当电动按钮接通电路时，线圈产生电磁力，该电磁力大于三个弹性顶杆的弹簧力，将吸合齿盘40往下吸，使吸合齿盘与线圈39的扇形齿处于啮合状态，从而实现电动过程，电动时的电机可以带动传动主轴43实现正传和反转两个过程，正、反转分别通过设在操纵组件的手柄17和拨叉19上的两个电动按钮实现。机构在电动转动时手动机构跟随转动，不影响工作，但手动旋转时，电动必须脱开。

所述的工件转盘28设在真空室底部，并通过转动轴29连接大带轮31，由传动装置驱动并通过同步带50带动大带轮实现工件转盘的正、反转运动，该工件转盘28上还设有多个安装夹具的安装孔，可满足不同夹具的需要，同时在工件转盘与真空室罐底之间还设有平面轴承30，该平面轴承的作用是使工件转盘旋转灵活。

真空室下方设有振动板7，振动板上安装有由电机32驱动的振动器，该振动器是真空室的振动源，其结构包括与电机输出轴传动连接的转轴35，转轴以轴承座34内的一对轴承支承，该轴承套装在转轴35外，并由挡圈33间隔，转轴的外端固定有摆锤36。安装轴承的轴承座则固定在振动板7下方，当转轴外端的摆锤进行偏心转动时，就能带动转轴35、轴承座34以及与轴承座互相固定的振动板振动，进而带动安装在振动板上的机构同时振动。振动板与机体之间均布有三个起阻尼作用的弹性元件，该弹性元件包括有短轴5，短轴一端固定在机体安装板2上，另一端穿过振动板7与振动板滑动接触，该接触方式为：振动板上固定有轴套6，短轴伸入轴套内，短轴外套有两端分别支撑在振动板和安装板上的弹簧4和弹性套3，弹性套是由弹性较强的材料制成，通过弹簧和弹性套，使得振动板7与安装板2之间保持一段距离，振动时在振动源和弹性元件的共同作用下，振动板以及安装在振动板工件转盘28上的工件处于振动状态。

振动板上安装有支撑架8，该支撑架顶端设有控制盖板组件启闭的动力装置，所述的动力装置包括一个小型电机和减速器，减速器的偏心轴通过小齿轮9与异形大齿轮10啮合，并带动异形大齿轮延伸端的盖板组件实现启闭，在异形大齿轮与盖板组件之间留有少量间隙，其作用是当盖板组件盖在罐体20上时会产生一定的冲撞力，通过该间隙就可以使盖板组件和罐体盖合时保持缓冲距离。

该振动式真空灌胶台在真空灌胶过程中使真空室产生正弦振动，并获得不同的振幅和频率，通过调整机架1上装有的弹性元件的特性可获得0.5～1.5mm的振幅；通过调整振动器上装有的电机32转速可获得25～75Hz的频率。在这样的振动条件下实现真空灌胶，可以使落到已安装好电路和元件的工件壳体中的液态胶，获得新的动能，无数的胶料微粒在自身化学能振动的基础上又叠加了机械振动，使液态胶难以形成完整的表面张力，增强向空间散流的动能，加快流动速度，因而在真空灌胶过程中能自上而下的形成无孔不入、无缝不钻的充填体，消除了因混合工序不充分所造成的缺陷，这对于灌封高密集度安装元件的电器、管状或其他异形的电器十分有利。

本发明操作灵活、方便，操作员只需通过推、拉拨叉19或转动手柄17，就能带动安装架24上的盛胶容器25实现平移或翻转，以改变注胶点的径向位置与盛胶容器的倾倒姿态；通过拨叉或手柄上的电动按钮16控制传动装置，使真空室内的工件转盘28实现正、反转，调整盛胶容器与工件的切向位置，因此可对安装在工件转盘上的元器件进行较大流量的轮番灌注，使注入每个壳体内的液态胶都能在每轮灌注的时间间隔里、经过正弦振动而得到充分的沉积，具有一定熟练度的操作员在该装置获得真空至破除真空的时间段里，选择并改变注胶点的时间只占10％左右，在使用同一种凝胶特性的灌封胶料与充填相同空间的条件下，振动式真空灌胶台较之其他真空灌胶装置，单位时间的灌胶量提高了好几倍，因此特别适合在批量生产中，采用粘度高(大于4000cps)、凝胶早(小于10分钟)的双组份胶料，对精密、细长的器件进行真空灌封，并且该装置清洗方便，只需在每次灌胶后将盛胶容器25擦拭干净即可，节省了稀释剂和清洗工作量；无需浪费昂贵的合成树脂胶料进行管道余量留存以防止真空泄漏，只需在盛胶容器中按充填空间的容量配比胶料即可，具有非常实际的经济效益。

Claims (10)

1、一种振动式真空灌胶台，其包含机体，机体上设有由罐体(20)和盖板组件密封连接构成并连接真空泵的真空室，其特征在于所述的真空室内设有由操纵组件带动作径向转动和轴向移动的盛胶容器(25)；底部设有由传动装置驱动回转的工件转盘(28)，该传动装置由设在操纵组件上的电动按钮(16)控制；真空室下方设有振动板(7)，由电机(32)驱动的振动器安装在振动板(7)上，在振动板与机体之间设有弹性元件。

2、根据权利要求1所述的振动式真空灌胶台，其特征在于所述的机体包括机架(1)和固定在机架顶部的安装板(2)。

3、根据权利要求1所述的振动式真空灌胶台，其特征在于所述的盖板组件包括相连接的盖板(14)和玻璃板(12)，盖板中部为观察窗口，盖板(14)内的灯罩(11)下设有灯管(13)。

4、根据权利要求1所述的振动式真空灌胶台，其特征在于所述的操纵组件一端伸入真空室内，另一端外露在真空室外，其包括互相套装的作轴向移动的外轴套(15)和作径向转动的内轴(23)，内轴的内端与盛胶容器(25)的安装架(24)固定、外露端与手柄(17)固定连接；外轴套(15)的外露端设有顶端铰接在外轴套两侧、并操纵外轴套作轴向移动的拨叉(19)，该拨叉的中部位置通过连杆(21)与固定在真空室外壁的端盖(22)铰接；所述的端盖(22)上设有锁定外轴套(15)轴向移动的锁定轴(18)。

5、根据权利要求1所述的振动式真空灌胶台，其特征在于所述的传动装置包括立柱(45)以及包围在立柱外的壳体(48)，壳体内设有手动机构的手动轴(47)和电动机构的传动主轴(43)，手动轴和传动主轴由联轴器(44)连接，所述的传动主轴(43)上设有传动连接的小带轮(49)，小带轮经同步带(50)连接工件转盘(28)上的大带轮(31)。

6、根据权利要求5所述的振动式真空灌胶台，其特征在于所述的手动机构包括固定有手轮(46)的手动轴(47)，该手动轴以端盖内的一对轴承支承，端盖固定在四根立柱(45)的顶端，手动轴(47)的下部通过联轴器(44)连接电动机构的传动主轴(43)；所述的电动机构包括设置在振动板(7)上方的轴承座(42)和下方的安装座(38)，轴承座(42)内设有一对支承传动主轴(43)的轴承；安装座(38)内设有一对支承线圈安装轴(37)的轴承，该线圈安装轴上设有线圈(39)，线圈上方设有弹性顶杆(52)和吸合齿盘(40)，所述的吸合齿盘与线圈(39)之间设有啮合的扇形齿，吸合齿盘(40)内设有与其啮合的齿圈(41)，该齿圈固定在传动主轴(43)下部；所述的线圈(39)一侧设有保持线圈与电源连接的电刷(51)。

7、根据权利要求1所述的振动式真空灌胶台，其特征在于所述的工件转盘(28)通过设在真空室底部的转动轴(29)连接大带轮(31)，该工件转盘(28)上设有多个安装夹具的安装孔，同时与真空室罐底之间设有平面轴承(30)。

8、根据权利要求1所述的振动式真空灌胶台，其特征在于所述的振动板(7)上安装有支撑架(8)，该支撑架顶端设有控制盖板组件启闭的动力装置，所述的动力装置包括电机和减速器，减速器的偏心轴通过小齿轮(9)与异形大齿轮(10)啮合，带动固定在异形大齿轮延伸端的盖板组件实现启闭。

9、根据权利要求1所述的振动式真空灌胶台，其特征在于所述的振动器包括与电机输出轴传动连接的转轴(35)，该转轴以轴承座(34)内的一对轴承支承，轴承座固定在振动板(7)下方，转轴(35)的外端固定有摆锤(36)。

10、根据权利要求1-9任一项所述的振动式真空灌胶台，其特征在于所述的弹性元件有3-4个，分别安装在振动板(7)与安装板(2)之间，其包括有一短轴(5)，短轴一端固定在安装板(2)上，另一端穿过振动板(7)与振动板滑动接触，短轴外套有两端分别支撑在振动板和安装板(2)上的弹簧(4)和弹性套(3)。

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