CN207446558U - 一种压电驱动式热熔胶喷射阀 - Google Patents

Abstract

一种压电驱动式热熔胶喷射阀，包括喷嘴、旋接帽、底座、主体、存胶筒、阀杆、复位弹簧、支撑轴、杠杆、压电叠堆、导热硅脂和加热器，旋接帽将喷嘴固定在底座下方，主体和存胶筒固定安装在底座上方，在底座内设置有进胶通道和出胶通道，进胶通道和出胶通道均与储液腔相通连，出胶通道与喷嘴相通连，压电叠堆上端与主体固定连接，压电叠堆底部与杠杆相配合，杠杆一端与阀杆顶部相配合，构成了点胶装置驱动系统，在存胶筒和喷嘴四周设置有加热器，构成了点胶装置加热系统，通过压电叠堆的机械变形推动阀杆运动，形成的瞬间高压将喷嘴内胶体喷射出去，形成了喷射点胶。本实用新型适用于高温胶黏剂的喷射，结构简单、点胶精度高、散热效果好。

Description

一种压电驱动式热熔胶喷射阀

技术领域

本实用新型涉及压电点胶技术领域，具体涉及一种压电驱动式热熔胶喷射阀。

背景技术

当今社会，电子技术的高速发展和人们对电子类产品的要求日益增高，使得电子产品向多样化、智能化、新颖化和微型化等方面快速发展。电子元器件在封装过程中的固定与保护是电子产品在生产制造中的核心工艺，特别是当今社会手机等视觉系电子产品边框越做越薄，甚至趋向于无边框化，因此电子封装设备的封装精度对电子技术的发展起着至关重要的作用。点胶技术是将流体分配到指定位置，从而实现电子元件的固定、包封、焊接等功能。在电子制造中当电子元件需要装配到一起，点胶技术将胶水分配到指定位置对元件进行粘接，实现元器件组装；当电子元件需要与电器连接，点胶技术将锡膏、银浆等分配到指定位置，实现电子元件电器连接。电子元件在实际工作中会面临各种复杂情况，点胶技术还可将芯片包封，使芯片具有防水，防电，防潮，防撞，防腐蚀等功能。电子封装中对点胶精度要求越来越高，对点胶胶液体积的控制越来越小，点胶效率越来越高。

目前市场上正在兴起的热熔胶点胶工艺备受电子封装工业的青睐，因热熔胶具有如下优点：一、固化速度相对于其他胶水而言更快，具有加热则熔化、冷却则粘结的特性。二、热熔胶的性能很稳定，不受工作环境温度及湿度变化的影响，从而保证了粘接强度。三、热熔胶不含水等其他任何溶剂。常温下为固体，甚至可以固态的形式储存于胶筒中。四、粘接对象广泛，且无论对于何种粘结对象，其粘结强度高，密封性能好，且不需要后置干燥工艺，粘结工艺简单。目前企业工厂内，多用针头点胶机对热熔胶进行涂敷，这种点胶方式精度差，效率低，且对工件表面光滑度有较高要求。而传统的压电阀受限于压电陶瓷的工作温度不能高于130℃，所以只能应用于常温下胶黏剂的喷射。

为此，本实用新型提出一种压电驱动式热熔胶喷射阀，其结构简单、零件加工成本低、点胶精度高、散热效果好。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种压电驱动式热熔胶喷射阀，通过压电材料的机械变形来推动阀杆快速运动，使胶水在压电作用下进行持续点胶，结构简单，点胶精度高。

本实用新型采取的技术方案是：

一种压电驱动式热熔胶喷射阀，其特征是：包括喷嘴、旋接帽、底座、主体、存胶筒、阀杆、复位弹簧、支撑轴、杠杆、压电叠堆、导热硅脂和加热器，喷嘴由限位段和主体段组成，在喷嘴内由限位段至主体段开有上大下小的锥形喷胶通孔，旋接帽为一个顶端封闭式中空螺帽，在旋接帽的内孔中设置有旋接内螺纹，在旋接帽顶端面开有通孔，通孔的孔径与喷嘴主体段的直径相对应，限位段的直径大于通孔的孔径，在底座的下端设置有喷嘴安装块，喷嘴安装块的外径与旋接帽的内孔孔径相对应，在喷嘴安装块的外表面设置有与旋接帽内孔的旋接内螺纹相配合的外螺纹，喷嘴的主体段穿过通孔，限位段的下端面与旋接帽顶端内侧面接触，旋接帽通过旋接内螺纹固定旋接在喷嘴安装块的外螺纹上，在底座内开有进胶通道和出胶通道，进胶通道与出胶通道相通连，出胶通道穿过喷嘴安装块，锥形喷胶通孔与出胶通道相通连，锥形喷胶通孔与出胶通道同轴，本体和存胶筒固定安装在底座上，在本体内设置有安装腔，阀杆、复位弹簧、支撑轴、杠杆、压电叠堆和导热硅脂均设置在安装腔内，压电叠堆的顶端固定安装在本体上端内侧面上，压电叠堆的下端与杠杆的接触点在杠杆中间至右端之间，杠杆与压电叠堆垂直，杠杆的一端通过支撑轴与本体可转动连接，杠杆的另一端与阀杆的顶端固定连接，复位弹簧套装阀体上，复位弹簧的上端面由杠杆限位，复位弹簧的下端面由本体底边内端面限位，在本体的下端对应阀杆的位置处开有下通孔，下通孔的直径大于阀杆的直径，下通孔的直径小于复位弹簧的直径，阀杆的下端穿过下通孔伸入底座的出胶通道内，在底座与阀杆之间设置有密封件，阀杆的直径小于出胶通道的孔径，阀杆的底端面为与锥形喷胶通孔锥面相贴合的圆弧面，常态下阀杆的底端面与喷嘴的锥形喷胶通孔的端面密封配合，导热硅脂设置在压电叠堆与本体内侧面之间，在存胶筒上开有储液腔和通气孔，储液腔与底座的进胶通道相通连，通气孔52与压力气源相通连，在储液腔四周的存胶筒内设置有加热器，在喷嘴四周的旋接帽上设置有加热器。

进一步，在导热硅脂内开有散热孔，在本体顶端开有上通孔，散热孔与上通孔同轴设置，散热孔通过上通孔与外界相通连。

更进一步，在导热硅脂内沿周向等间距开有四个散热孔。

进一步，在本体与底座之间设置有隔热板。

进一步，压电叠堆的顶端通过螺钉垂直固定安装在本体上端内侧面上。

进一步，在杠杆与阀杆的安装端开有定位孔，阀杆固定安装在定位孔内。

进一步，在旋接帽与底座之间设置有密封件。

更进一步，所述密封件为O型硅胶密封圈。

由于使用本压电式热熔胶喷射阀，通过控制器施加周期性的脉冲电压到压电叠堆上，通过压电叠堆的机械变形来推动阀杆上下运动，而由于阀杆的快速运动所形成的瞬间高压会将液体喷射出去，从而形成了喷射点胶过程。在压电叠堆四周侧设有导热硅脂，并配有散热孔来保证压电叠堆的散热，保证压电叠堆的散热效果。压电叠堆底部与杠杆相配合，杠杆一端与阀杆顶部相配合，构成了点胶装置的驱动系统。在储液腔四周的存胶筒内设置有加热器，在喷嘴四周的旋接帽上设置有加热器，加热器可以保证胶水的恒定温度，构成了点胶装置的加热系统。在本体和阀杆之间设置有密封件，防止胶体从本体与阀体之间的间隙泄露，进入本体内损坏压电叠堆。本实用新型适用于高温胶黏剂的喷射，其结构简单、零件加工成本低、点胶精度高、散热效果好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是喷嘴的结构示意图；

图3是旋接帽的结构示意图；

图4是底座的结构示意图；

图5是本体的结构示意图；

图6为杠杆的结构示意图；

图7为阀杆常态下与喷嘴贴合的结构示意图；

图8为阀杆升起与喷嘴分离的结构示意图；

图9为阀杆下压将胶体压出喷嘴的结构示意图；

图中：1-喷嘴；2-旋接帽；3-底座；4-本体；5-存胶筒；6-阀杆；7-复位弹簧；

8-支撑轴；9-杠杆；10-压电叠堆；11-导热硅脂；12-加热器；13-限位段；

14-主体段；15-锥形喷胶通孔；16-密封件；17-散热孔；18-隔热板；19-螺钉；

21-内孔；22-通孔；31-喷嘴安装块；32-进胶通道；33-出胶通道；41-安装腔；42-下通孔；43-上通孔；51-储液腔；52-通气孔；91-定位孔。

具体实施方式

下面举例说明本实用新型的具体实施方式：

一种压电驱动式热熔胶喷射阀，如图1～图6所示，包括喷嘴1、旋接帽2、底座3、主体4、存胶筒5、阀杆6、复位弹簧7、支撑轴8、杠杆9、压电叠堆10、导热硅脂11和加热器12，喷嘴1由限位段13和主体段14组成，在喷嘴1内由限位段13至主体段14开有上大下小的锥形喷胶通孔15，旋接帽2为一个顶端封闭式中空螺帽，在旋接帽2的内孔21中设置有旋接内螺纹，在旋接帽2顶端面开有通孔22，通孔22的孔径与喷嘴1主体段14的直径相对应，限位段13的直径大于通孔22的孔径，在底座3的下端设置有喷嘴安装块31，喷嘴安装块31的外径与旋接帽2的内孔21孔径相对应，在喷嘴安装块31的外表面设置有与旋接帽2内孔21的旋接内螺纹相配合的外螺纹，喷嘴1的主体段14穿过通孔22，限位段13的下端面与旋接帽2顶端内侧面接触，旋接帽2通过旋接内螺纹固定旋接在喷嘴安装块31的外螺纹上，在旋接帽2与底座3之间设置有密封件16，在底座3内开有进胶通道32和出胶通道33，进胶通道32与出胶通道33相通连，出胶通道33穿过喷嘴安装块31，锥形喷胶通孔15与出胶通道33相通连，锥形喷胶通孔15与出胶通道33同轴，本体4和存胶筒5固定安装在底座3上，在本体4内设置有安装腔41，阀杆6、复位弹簧7、支撑轴8、杠杆9、压电叠堆10和导热硅脂11均设置在安装腔41内，压电叠堆10的顶端通过螺钉19垂直固定安装在本体4上端内侧面上，压电叠堆10的下端与杠杆9的接触点在杠杆中间至右端之间，杠杆9与压电叠堆10垂直，杠杆9的一端通过支撑轴8与本体4可转动连接，杠杆9的另一端与阀杆6的顶端固定连接，在杠杆9与阀杆6的安装端开有定位孔91，阀杆6固定安装在定位孔91内，复位弹簧7套装阀体6上，复位弹簧7的上端面由杠杆9限位，复位弹簧7的下端面由本体4底边内端面限位，在本体4的下端对应阀杆6的位置处开有下通孔42，下通孔42的直径大于阀杆6的直径，下通孔42的直径小于复位弹簧7的直径，阀杆6的下端穿过下通孔42伸入底座3的出胶通道33内，在底座3与阀杆6之间设置有密封件16，所述密封件16为O型硅胶密封圈，阀杆6的直径小于出胶通道33的孔径，阀杆6的底端面为与锥形喷胶通孔13锥面相贴合的圆弧面，常态下阀杆6的底端面与喷嘴1的锥形喷胶通孔13的端面密封配合，导热硅脂11设置在压电叠堆10与本体4内侧面之间，在导热硅脂11内沿周向等间距开有四个开有散热孔17，在本体4顶端开有上通孔43，散热孔17与上通孔43同轴设置，散热孔17通过上通孔43与外界相通连，在存胶筒5上开有储液腔51和通气孔52，储液腔51与底座3的进胶通道32相通连，通气孔52与压力气源相通连，在储液腔51四周的存胶筒5内设置有加热器12，在喷嘴1四周的旋接帽2上设置有加热器12，在本体4与底座3之间设置有隔热板18。

本实用新型的工作原理：通过调节供液系统的压力参数，使存胶筒5储液腔51内的热熔胶持续稳定地流入底座3的进胶通道32和出胶通道33中，并通过加热器12精确控制储液腔51和喷嘴1内热熔胶的实际温度，热熔胶通过进胶通道32流入喷嘴1和阀杆6之间的出胶通道33内。在常态下，压电叠堆10通电并处于伸长状态，阀杆6底端处于最低点并与喷嘴1锥形喷胶通孔15内壁紧密贴合形成密封配合，加热器12于加热状态，热熔胶在压力的作用下填满底座3内的进胶通道32和出胶通道33，但在阀杆6与喷嘴1的密封作用下无法从喷头孔流出，系统处于待喷射状态，如图7所示；压电叠堆10断电或施加低电压信号，压电叠堆10将缩短，杠杆9和阀杆6在复位弹簧7的作用下迅速抬起，此时，阀杆6与喷嘴1锥形喷胶通孔15内壁分离，热熔胶在供给压力的作用下流入锥形喷胶通孔15内，为喷射做好准备，如图8所示；再次向压电叠堆10两端施加高电压信号，压电叠堆10输出位移并驱动阀杆6迅速向下运动，撞击喷嘴1，喷嘴1锥形喷胶通孔15内的热熔胶在阀杆6的挤压下将产生瞬间高压，在瞬间高压力的作用下，喷嘴1内的热熔胶将从锥形喷胶通孔15内喷射而出，形成液滴，如图9所示。因此，向压电叠堆10施加脉冲信号，就能驱动阀杆6高频撞击喷嘴1，每一次撞击都将形成单个液滴的喷射。通过改变压电叠堆10的低电压的大小，就能改变阀杆6的运动行程。通过控制低电平的维持时间，就能控制阀杆6离开喷嘴1的时间，从而控制流入喷嘴1锥形喷胶通孔15内的待喷液体量。通过控制低电压上升到高电压的时间，就能控制阀杆6的运动速度，从而实现不同的冲击力。通过改变供料气压，就能调节每一次喷出胶水的量。

Claims (8)

1.一种压电驱动式热熔胶喷射阀，其特征是：包括喷嘴(1)、旋接帽(2)、底座(3)、本体(4)、存胶筒(5)、阀杆(6)、复位弹簧(7)、支撑轴(8)、杠杆(9)、压电叠堆(10)、导热硅脂(11)和加热器(12)，喷嘴(1)由限位段(13)和主体段(14)组成，在喷嘴(1)内由限位段(13)至主体段(14)开有上大下小的锥形喷胶通孔(15)，旋接帽(2)为一个顶端封闭式中空螺帽，在旋接帽(2)的内孔(21)中设置有旋接内螺纹，在旋接帽(2)顶端面开有通孔(22)，通孔(22)的孔径与喷嘴(1)主体段(14)的直径相对应，限位段(13)的直径大于通孔(22)的孔径，在底座(3)的下端设置有喷嘴安装块(31)，喷嘴安装块(31)的外径与旋接帽(2)的内孔(21)孔径相对应，在喷嘴安装块(31)的外表面设置有与旋接帽(2)内孔(21)的旋接内螺纹相配合的外螺纹，喷嘴(1)的主体段(14)穿过通孔(22)，限位段(13)的下端面与旋接帽(2)顶端内侧面接触，旋接帽(2)通过旋接内螺纹固定旋接在喷嘴安装块(31)的外螺纹上，在底座(3)内开有进胶通道(32)和出胶通道(33)，进胶通道(32)与出胶通道(33)相通连，出胶通道(33)穿过喷嘴安装块(31)，锥形喷胶通孔(15)与出胶通道(33)相通连，锥形喷胶通孔(15)与出胶通道(33)同轴，本体(4)和存胶筒(5)固定安装在底座(3)上，在本体(4)内设置有安装腔(41)，阀杆(6)、复位弹簧(7)、支撑轴(8)、杠杆(9)、压电叠堆(10)和导热硅脂(11)均设置在安装腔(41)内，压电叠堆(10)的顶端固定安装在本体(4)上端内侧面上，压电叠堆(10)的下端与杠杆(9)的接触点在杠杆中间至右端之间，杠杆(9)与压电叠堆(10)垂直，杠杆(9)的一端通过支撑轴(8)与本体(4)可转动连接，杠杆(9)的另一端与阀杆(6)的顶端固定连接，复位弹簧(7)套装阀杆(6)上，复位弹簧(7)的上端面由杠杆(9)限位，复位弹簧(7)的下端面由本体(4)底边内端面限位，在本体(4)的下端对应阀杆(6)的位置处开有下通孔(42)，下通孔(42)的直径大于阀杆(6)的直径，下通孔(42)的直径小于复位弹簧(7)的直径，阀杆(6)的下端穿过下通孔(42)伸入底座(3)的出胶通道(33)内，在底座(3)与阀杆(6)之间设置有密封件(16)，阀杆(6)的直径小于出胶通道(33)的孔径，阀杆(6)的底端面为与锥形喷胶通孔(15)锥面相贴合的圆弧面，常态下阀杆(6)的底端面与喷嘴(1)的锥形喷胶通孔(15)的端面密封配合，导热硅脂(11)设置在压电叠堆(10)与本体(4)内侧面之间，在存胶筒(5)上开有储液腔(51)和通气孔(52)，储液腔(51)与底座(3)的进胶通道(32)相通连，通气孔(52)与压力气源相通连，在储液腔(51)四周的存胶筒(5)内设置有加热器(12)，在喷嘴(1)四周的旋接帽(2)上设置有加热器(12)。

2.根据权利要求1所述压电驱动式热熔胶喷射阀，其特征是：在导热硅脂(11)内开有散热孔(17)，在本体(4)顶端开有上通孔(43)，散热孔(17)与上通孔(43)同轴设置，散热孔(17)通过上通孔(43)与外界相通连。

3.根据权利要求2所述压电驱动式热熔胶喷射阀，其特征是：在导热硅脂(11)内沿周向等间距开有四个散热孔(17)。

4.根据权利要求1所述压电驱动式热熔胶喷射阀，其特征是：在本体(4)与底座(3)之间设置有隔热板(18)。

5.根据权利要求1所述压电驱动式热熔胶喷射阀，其特征是：压电叠堆(10)的顶端通过螺钉(19)垂直固定安装在本体(4)上端内侧面上。

6.根据权利要求1所述压电驱动式热熔胶喷射阀，其特征是：在杠杆(9)与阀杆(6)的安装端开有定位孔(91)，阀杆(6)固定安装在定位孔(91)内。

7.根据权利要求1所述压电驱动式热熔胶喷射阀，其特征是：在旋接帽(2)与底座(3)之间设置有密封件(16)。

8.根据权利要求1或7所述压电驱动式热熔胶喷射阀，其特征是：所述密封件(16)为O型硅胶密封圈。