CN217747807U - 具二段式校正结构的喷射阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭露一种具二段式校正结构的喷射阀，包含：一壳体具有一容置空间；一压电驱动单元设置于容置空间内一侧；一喷涂单元设置于容置空间内另一侧；一位移放大元件，设置在容置空间底部，抵靠于喷涂单元上，压电驱动单元的底端与位移放大元件接触；一感测单元，设置在位移放大元件周缘，感测位移放大元件的位移；一控制单元，连接于感测单元和压电驱动单元，根据感测单元得到的数据调整供给压电驱动单元的电压；以及一供液单元连接于喷涂单元。借由本新型的具二段式校正结构的喷射阀可以进行大范围调整和小范围调整的补正，达到快速和精准的喷涂校准的功效。

Description

具二段式校正结构的喷射阀

技术领域

本新型涉及流体涂布装置校正的技术领域，特别是有关应用在涂布设备压电喷射阀的校正结构，尤其涉及一种具二段式校正结构的喷射阀。

背景技术

点胶装置由传统用的气压机械式点胶阀，演进到目前最新的压电喷射阀成为主流的点胶设备，并逐渐取代传统的气压机械式点胶阀。气压机械式点胶阀的阀体是借由空气压力与弹簧的弹力反复做动以将胶材挤压出，其缺点在于除了气体压力变化以外，弹簧老化等因素都会影响出胶量的准确性，因此，较难以根据液体的特性设置参数。

为改善气压机械式点胶阀的缺失，使用压电元件的压电喷射阀装置乃因应而生，相较于传统的气压机械式喷射设备，压电喷射阀具有较佳的速度，稳定性，操作性与耐久度的优势，即使在长时间高速运转，也能保持稳定的性能。

使用压电元件的喷射阀的原理为施加电压使压电元件驱动连杆上下移动，连杆的底部连接喷嘴，当连杆向上抬起时，流体就会往喷嘴流动，而连杆向下作动时，将流体喷出。

虽然压电材料具有响应速度快、频率高的特性，但是压电喷射阀的压电块位移量通常不大，因此需要借由位移放大结构将压电块微小的位移量加以放大。然而压电喷射阀系由壳体、针头、喷嘴和供料组件等组合而成，因为各组件皆有公差且安装也会产生误差，因此，需要能够提供大范围位移量的补正，才能确保良好的性能，但现有的压电喷射阀并无法足此需求。

再者，因为膨胀系数影响压电元件末端放大结构的行程，往往使在高低温不同制程所导致末端位移变化超过能够补正的范围。

为了使压电喷射阀的应用能够实现更高速、精确的涂胶补正目的，本新型创作研发团队经由不断的研究实验后，乃孕育而生完成本新型的喷射阀二段式校正结构。

本新型所设计的具二段式校正结构的喷射阀，其连续作动的喷胶频率可以大于500Hz，时间解析度达1μs，搭配各式模组化的喷嘴设计，即可快速组装及拆卸，方便更换清洗及保养。另本新型可依据制程上的需求及流体的特性，对阀体点胶机构进行调节控制，精准达到出胶时的胶点数量、大小及线宽。

实用新型内容

如前所述，本新型为了改良先前技术的不足，达到精确且快速地校正喷射阀流体材料的出胶量，提供了一种具二段式校正结构的喷射阀。

本新型的喷射阀二段式校正结构，系于一喷射阀的壳体内设置可容纳元件的一容置空间，壳体开设有一上开口和一下开口。其中，容置空间内设置一压电驱动单元，压电驱动单元系沿著前述壳体内的上开口方向设置。容置空间内另设置一喷涂单元，喷涂单元系连接于下开口处；容置空间的底部设有一位移放大元件，位移放大元件抵靠于喷涂单元上，且压电驱动单元的底端与位移放大元件接触贴合。

于前述位移放大元件的周缘，设置一感测单元用以感测位移放大元件的位移；感测单元连接一控制单元，借由控制单元根据感测单元感测得到的数据以调整提供给压电驱动单元的电压。

再者，本新型的供液单元具有一接合孔和接合螺帽，喷涂单元通过接合孔借由接合螺帽将供液单元连接于喷涂单元。

感测单元可视应用场合使用光学感测器、电容感测器或光学尺感测器。

本新型的控制单元能够经由电压操作精确地控制压电元件，可透过控制单元的参数设定改变喷嘴或阀门打开和关闭的速度，进而达到校准所需的出胶状态。另根据不同胶材黏度特点设置喷嘴或阀门开启、关闭的行程与时间长短的组合，亦可解决或改善气泡的产生与喷溅等问题。

附图说明

图1为本新型提供的外观侧视图和剖面图。

图2为图1的局部放大图。

图3为本新型的压电电压对应时间的校正示意图。

附图标记：

1：具二段式校正结构的喷射阀；10：压电驱动单元；11：壳体；111：容置空间；112：上开口；113：下开口；12：压电致动件；20：喷涂单元；201：弹簧；202：顶针；203：喷嘴；204：调整螺帽；205：出胶口；30：位移放大元件；301：圆弧部；302：凹部；303：突出部；40：感测单元；41：光发射单元；42：光接收单元；50：控制单元；60：供液单元；601：接合孔；602：接合螺帽。

具体实施方式

为了使所属技术领域中具有通常知识者能够充分了解本新型之技术特征、内容与优点及其所能达到之功效，兹将本新型配合附图，并以实施例之表达形式详细说明如下，而其中所使用之图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本新型实施后之真实比例与精准配置，故不应就所附之图式的比例与配置关系解读、局限本新型于实际实施上的权利范围，合先叙明。

请参阅图1，为本新型之具二段式校正结构的喷射阀1的一实施例外观侧视图和剖面图，包含：一壳体11，具有一容置空间111，壳体11开设有一上开口112和一下开口113。一压电驱动单元10，包括一压电致动件12沿著前述壳体11内的容置空间11的上开口112方向设置；一喷涂单元20，连接于下开口113处；一位移放大元件30，设置在容置空间111底部，底面以一圆弧部 301抵靠于喷涂单元20上，位移放大元件30底面另一侧以一凹部302与压电致动件12的底端抵靠，位移放大元件30利用杠杆放大作用将压电驱动单元10 的微小位移，转换成倍数的位移；一感测单元40，设置在位移放大元件30顶面的突出部303，感测位移放大元件30的位移；一控制单元50，连接于感测单元40和压电驱动单元10，根据感测单元40针对位移放大元件30感测所得的位移数据，调整供给压电驱动单元10的电压；以及一供液单元60，具有一接合孔601和接合螺帽602，喷涂单元20通过接合孔601借由接合螺帽602 将供液单元60与喷涂单元20连接。

图2为有关喷涂单元20的细部放大图，如图所示，喷涂单元20包含：一弹簧201、一顶针202、一喷嘴203和一调整螺帽204。其中，顶针202借由弹簧201的弹力使顶针202抵靠于位移放大元件30一侧的下方，喷嘴203具有一出胶口205，调整螺帽204系大范围调整喷嘴203的出胶起始点位置。

图3所示为压电电压对应时间的校正示意图，其中，实线表示原始施加电压大小的状态，虚线代表校正电压的状态。当施加电压于压电致动件器12时，压电致动件12向下伸展产生微小的位移，透过位移放大元件30将所产生微小的位移放大。

借由感测单元40感测位移放大元件30的位移，若需调整位移量时，可经由增加或减少供给电压达到补偿的效果。如图3所示，上方虚线为增加电压的供应，将使得压电致动件12伸展量增加，下方虚线表示减少电压的供应，压电致动件12伸展量减少。

在一般情况下，由于低黏度胶材较容易产生扩散或喷溅的问题，因此电压调降时，出胶时的力道即可被抑制防止扩散现象的产生。相反地，使用高黏度胶材时，则需在喷涂出胶时提高出胶的压力以将胶材射出。

于一实施例中，上述的调整螺帽204为可分离模组构件。

感测单元40可视应用场合使用适合的感测元件，于本实施例中，使用一组光学感测器，如图1所示，系设置在位移放大元件30的顶面以光发射单元 41配合光接收单元42进行感测。

控制单元50根据感测单元40针对位移放大元件30感测所得的位移调整供给压电驱动单元10的电压，制程中循环地补偿调整喷涂的出胶量，使得喷涂出来的胶点大小均匀。

前述感测单元40除了感测所得的位移放大元件30的位移，也可以感测速度或其他可供调整补正的参数。

于一实施例中，本新型可借由马达或手动转动调整螺帽204大范围调整喷嘴203出胶的起始点。

于一实施例中，本新型可借由马达或手动调整压电驱动单元10大范围调整喷嘴203出胶的起始点。

如上所述，由于点胶设备安装时以及各元件间产生的误差合计可达20﹪，因此，借由本新型的二段式补正结构先进行静态的大范围校正，例如更换或清洗喷涂元件时；于进行加工程序时，再利用位移放大元件30和感测单元40做小范围动态精细的校正。

于一实施例中，本新型的喷嘴为模组化设计，可根据胶点的数量、大小、线宽不同和胶材的种类弹性更换。

以上所述仅为举例性，用以说明本新型之技术内容的可行具体实施例，而非用于限制本新型。本新型所属技领域具有通常知识者基于说明书中所揭示内容之教示所为的等效置换、修改或变更，均包含于本新型之申请专利范围中，未脱离本新型的权利范畴。

Claims (9)

1.一种具二段式校正结构的喷射阀，其特征在于，包括：

一壳体，具有一容置空间，所述壳体开设有一上开口和一下开口；

一压电驱动单元，具有一压电致动件沿著所述容置空间的所述上开口方向设置；

一喷涂单元，连接于所述下开口处；

一位移放大元件，设置在所述容置空间底部，抵靠于所述喷涂单元上，且所述压电致动件的底端与所述位移放大元件一凹部接触；

一感测单元，设置在所述位移放大元件顶面的突出部，感测所述位

移放大元件的位移；

一控制单元，连接于所述感测单元和所述压电驱动单元；以及

一供液单元，具有一接合孔和接合螺帽，所述喷涂单元通过所述接合孔借由所述接合螺帽连接于所述喷涂单元。

2.如权利要求1所述的具二段式校正结构的喷射阀，其特征在于，所述喷涂单元包含：

一弹簧；

一顶针，借由所述弹簧的弹力使所述顶针抵靠于所述位移放大元件一侧的下方；

一喷嘴，具有一出胶口；以及

一调整螺帽，用于大范围调整出胶起始点位置。

3.如权利要求1所述的具二段式校正结构的喷射阀，其特征在于，所述感测单元使用光学感测器、电容感测器、电容感测器或光学尺感测器。

4.如权利要求2所述的具二段式校正结构的喷射阀，其特征在于，所述调整螺帽为可分离模组构件。

5.如权利要求4所述的具二段式校正结构的喷射阀，其特征在于，借由马达或手动转动所述调整螺帽以补正所述喷嘴的起始点。

6.如权利要求2、4或5所述的具二段式校正结构的喷射阀，其特征在于，借由马达或手动调整所述压电驱动单元以补正所述喷嘴的起始点。

7.如权利要求2、4或5所述的具二段式校正结构的喷射阀，其特征在于，所述控制单元补正所述出胶口打开和关闭的速度，达到所需的出胶状态。

8.如权利要求7所述的具二段式校正结构的喷射阀，其特征在于，所述感测单元感测所得的数据，包含所述喷嘴的速度和位移。

9.如权利要求2所述的具二段式校正结构的喷射阀，其特征在于，所述喷嘴为可更换模组化设计。

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