一种可快速断胶的精密螺杆阀

技术领域

本发明涉及单液螺杆阀技术领域，具体涉及一种可快速断胶的精密螺杆阀。

背景技术

点胶，是一种工艺，也称施胶、涂胶、灌胶、滴胶等，是把电子胶水、油或其他液体涂抹、灌封、点滴到产品上，让产品起到黏贴、灌封、绝缘、固定、表面光滑等作用。随着自动点胶技术的逐渐成熟，点胶工艺对点胶精度的要求也越来越高，尤其是针对高粘度流体及带微小固体颗粒流体的点胶工艺，针对此类流体的螺杆点胶阀精度要求越来越严格。现有的单液螺杆阀一般由电机、电机座、螺杆、定子、出胶头等组成，使用时，电机转动带动螺杆转动，流体随着螺杆转动沿螺杆凹槽往下流动，流体在出口处积聚形成压力并从出口处的针头处挤出。

但是现有的单液螺杆阀技术仍存在以下缺点：(1)现有单液螺杆阀能够实现计量式点胶，受供胶气压、柔性定子、液体可压缩性、结构材料弹性变形等影响常常有不能快速断胶、漏胶等现象；(2)现有单液螺杆阀不能准确控制腔体内压力导致流量不稳或在针头发生堵塞时仍继续工作导致螺杆阀内部憋压损坏；(3)现有撞针阀撞针多采用一体化设计，存在加工难度大、成本高、撞针使用寿命短等缺点；(4)现有撞针阀撞针采用螺栓调节行程，容易压到撞针导致撞针的变形和损坏。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种可快速断胶的精密螺杆阀，包括移动组件、螺杆组件和撞针组件；所述螺杆组件侧壁与所述移动组件连接，底部与所述撞针组件连接；移动组件带动螺杆组件和撞针组件上下运动；所述螺杆组件具有相互连通的进胶头和出口，以形成胶水通道，所述出口位于所述螺杆组件底部，且与所述撞针组件同轴连接，所述螺杆组件底部一侧设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测出口处压力；所述撞针组件包括撞针，所述撞针由撞针杆和堵头组成。

进一步地，所述移动组件包括气缸、安装板、U型块、连接板、连接块、底板和限位组件，所述气缸、安装板、U型板和底板从上至下依次连接，所述连接板、连接块均位于所述U型块的U型槽内，所述连接板内设置有连接孔，所述气缸通过连接孔与所述连接块连接，所述连接块滑动连接于所述U型块内，所述螺杆组件与所述连接块的侧壁固定连接。

进一步地，所述限位组件包括第一限位头、第二限位头，所述第一限位头、第二限位头分别固定在连接板的上下两侧，且贯穿连接板内部，所述第一限位头与第二限位头相连一侧相抵接。

进一步地，所述安装板上四周均凸出设置有调节部，通过调节部调节气缸行程，所述调节部贯穿安装板并抵接所述限位组件。

进一步地，所述螺杆组件还包括伺服电机模块和第一筒体，所述第一筒体上部与伺服电机模块连接，所述第一筒体中心设有依次连接的高精密螺杆和定子，所述进胶头、高精密螺杆和定子形成胶水通道，所述压力传感器位于第一筒体底部远离移动组件的一侧；所述第一筒体与所述进胶头相对一侧设置有第一排气密封塞，所述压力传感器远离第一筒体的一侧设置有第二排气密封塞。

进一步地，所述撞针组件还包括第二筒体和针头，所述第二筒体为T形，所述第二筒体一端卡接固定于所述移动组件，另一端与针头连接；所述撞针贯穿所述第二筒体，所述撞针一端凸出于第二筒体，并与所述螺杆组件连接，另一端插接于所述针头内。

进一步地，所述第二筒体中心开设有第二凹槽，所述撞针插接于第二凹槽中心，且与第二凹槽之间形成台阶状排气间隙；所述第二筒体与所述第二凹槽之间形成第一腔体，所述第一腔体贴近撞针杆的一侧开设有圆弧槽，所述圆弧槽与所述排气间隙连通。

进一步地，所述撞针杆(31)包括尾部、第一连接部、第二连接部和头部，所述尾部、第一连接部、第二连接部和头部从上至下依次连接，所述撞针杆内部开设有胶水通道，撞针杆的头部周向开设有阶梯孔，所述阶梯孔与所述撞针杆内部胶水通道贯通，且孔径由内至外逐步减小。

进一步地，所述针头设置为漏斗形，所述堵头设置于所述撞针杆头部，所述堵头设置为与所述针头漏斗口相适配的球面或锥面。

一种可快速断胶的精密螺杆阀的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：

初始时在气缸的下压作用下，移动组件带动螺杆组件和撞针往下压住针头，此时针头处于关闭状态不出胶；

气缸往上运动，移动组件带动螺杆组件和撞针往上运动，同时开启螺杆组件伺服电机模块，胶液从螺杆组件的进胶头进入，然后从出口流入撞针里面，并从周向的四个小孔流入针头里，胶水从针头底部流出，开始点胶；

点胶结束时，螺杆组件停止供胶，撞针往下运动带动堵头将针头快速堵住，截止胶水从针头流出；

重复循环一个工作周期。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明利用气缸带动移动组件和撞针进行上下往复运动，并设置带有堵头的撞针，促使撞针上下运动即可实现针头的开关，能够实现快速断胶，提高点胶的响应型和胶量的稳定性；高精密螺杆与定子结合处形成一个密闭的空间，伺服电机模块通过转动高精密螺杆持续挤出胶水颗粒，形成稳定吐胶效果；

2、本发明将撞针与针头采用分体式设计，能够大大降低加工难度、加工成本；且在针头磨损后，无需更换整个撞针组件，仅需更换针头即可，节约经济成本，也提高了撞针的使用寿命；

3、本发明在螺杆出口处配置无膜片式压力传感器，能够实时准确的检测螺杆出口压力，并对其进行闭环控制；

4、本发明通过调节螺栓可实现气缸的行程控制，并通过第一限位头、第二限位头进行限位，促使螺栓调节到极限时，螺栓产生的压力不会作用于撞针，能够有效保护撞针。

附图说明

图1为本发明一种可快速断胶的精密螺杆阀的结构示意图；

图2为本发明实施例移动组件的正面结构示意图；

图3为本发明实施例移动组件的侧面结构剖视图；

图4为本发明实施例螺杆组件的正面结构示意图；

图5为本发明实施例螺杆组件的侧面结构剖视图；

图6为本发明实施例撞针组件的正面结构剖视图；

图7为本发明实施例第一腔体的截面示意图；

图8为本发明实施例撞针的结构示意图；

图9为本发明实施例堵头为球面的结构示意图；

图10为本发明实施例堵头为锥面的结构示意图；

图11为本发明实施例针头敞开时的结构示意图；

图12为本发明实施例针头闭合时的结构示意图。

附图标记：

1、移动组件；2、螺杆组件；3、撞针组件；4、U型块；5、气缸；6、安装板；7、连接板；8、连接块；9、底板；10、滑块；11、导轨；12、第一限位头；13、锁紧螺钉；14、第二限位头；15、锁紧螺母；16、螺栓；17、沉头螺钉；18、第一排气密封塞；19、伺服电机模块；20、进胶头；21、压力传感器；22、第二排气密封塞；23、定子；24、高精密螺杆；25、堵头；26、针头；27、泛气密封塞；28、压片；29、压紧螺帽；30、第一腔体；31、撞针杆；32、密封垫；201、出口；202、第一筒体；301、第二筒体；302、排气间隙；303、圆弧槽；310、尾部；311、第一连接部；312、第二连接部；313、阶梯孔；314、头部；260、第二腔体。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提供了一种可快速断胶的精密螺杆阀，包括移动组件1、螺杆组件2和撞针组件3，其中螺杆组件2一侧与移动组件1连接，螺杆组件2的底部设置有出口201处，该出口201处于撞针组件3同轴连接，通过移动组件1带动螺杆组件2和撞针组件3进行上下运动，进行点胶。

如图2-3所示，移动组件1包括U型块4、气缸5、安装板6、连接板7、连接块8、底板9、限位组件、滑块10、导轨11、锁紧螺钉13、调节部和沉头螺钉17。气缸5、安装板6、U型板、底板9从上至下依次连接，且四者位于同一中轴线上，其中U型块4内形成第一凹槽，并设置三个开口方向，其中第一方向和第二方向相对平行对称，且均与第三方向垂直。U型块4的第一方向与安装板6连接，第二方向与底板9连接，第三方向与螺杆组件2连接，连接板7、连接块8均位于第一凹槽内，且连接板7位于连接块8的上方。

U型块4上第一凹槽内设置有导轨11和与导轨11相适应的滑块10，连接块8与滑块10连接，促使连接块8可在U型块4内上下运动；气缸5贯穿安装板6，连接板7与连接块8连接，同时连接板7内设置有连接孔，连接孔内安装有沉头螺钉17，通过沉头螺钉17将气缸5与连接板7、连接块8连接，连接块8靠近第三方向的一面与螺杆组件2连接。气缸5可将空气中的压力转换为机械能，带动连接块8在U型块4的第一凹槽内上下往复运动，并通过连接块8带动螺杆组件2进行上下往复运动。

安装板6上四周均设置有调节部，该调节部包括锁紧螺母15和螺栓16，其中螺栓16贯穿安装板6并与限位组件相抵接，螺栓16长度大于安装板6的厚度，通过调节螺栓16调节安装板6在螺栓16上的高度，从而带动气缸5高度发生变化，即通过调节螺栓16起到调节气缸5行程的作用，进而间接调节撞针行程。

限位组件与调节部处于同一中轴线上，且位于调节部的下方。限位组件包括第一限位头12、第二限位头14，第一限位头12、第二限位头14分别固定在连接板7的上下两侧，且贯穿连接板7内部，第一限位头12与第二限位头14相对设置，且相互抵接，抵接部分通过锁紧螺钉13固定。第一限位头12的凸出头部314卡接在安装板6和连接板7之间，第二限位头14的凸出头部314卡接在连接板7与连接块8之间，进而促使安装板6与连接板7、连接板7与连接块8之间留有间隙。本申请中将限位组件设置为两对锁式限位头的形式，促使螺栓16往下拧到极限位时，由于限位头的作用，不会压到连接板7，即螺杆组件2下方连接的撞针组件3不会受到螺栓16的压力作用，能够有效保护撞针。

底板9安装于U型块4的第二方向上，且底板9靠近螺杆组件2的一端延伸出来，并设置有U型缺口，缺口方向朝向螺杆组件2方向，U型缺口直径与撞针组件3的外径相适配，用于夹持撞针组件3，增加撞针组件3的稳定性。底板9四周均设置有螺纹孔，用于将精密螺杆阀固定于使用场所。

如图4-5所示，螺杆组件2包括伺服电机模块19、第一筒体202、第一排气密封塞18、进胶头20、压力传感器21、第二排气密封塞22、高精密螺杆24和定子23。第一筒体202的上方连接有伺服电机模块19，第一筒体202内部设置有高精密螺杆24和定子23，高精密螺杆24上方与伺服电机连接，下方与定子23连接，定子23与第一筒体202的出口201连通，伺服电机模块19、高精密螺杆24和定子23处于同一中轴线上，定子23为中空圆柱结构，定子23中空的内壁为波纹结构，波纹结构与高精密螺杆24的外部螺纹相配合，出胶时，通过高精密螺杆24挤压出胶，即胶液由进胶头20进入高精密螺杆24与定子23形成的密闭空间中，高精密螺杆24与定子23结合处形成一个密闭的空间，伺服电机模块19通过转动高精密螺杆24持续挤出胶水颗粒，形成稳定吐胶效果。

第一筒体202为类似于长方体的棱柱形，一侧与移动组件1连接，第一筒体202上与移动组件1相对的一侧底部靠近出口201位置设置有压力传感器21，第一筒体202上与移动组件1相邻的一侧设置有进胶头20，进胶头20、高精密螺杆24、定子23和出口201处形成胶水通道，在伺服电机的作用下，胶液从进胶头20进入，流经高精密螺杆24、定子23，然后从出口201处流出到撞针组件3中。第一筒体202上与进胶头20相对的一侧设置有第一排气密封塞18，第一筒体202与高精密螺杆24、定子23之间存在腔体流道，通过设置第一排气密封塞18可将第一筒内内部腔体流道内的空气排出，实现第一筒体202内外压力平衡，避免第一筒体202内压力导致胶液流量不稳。

压力传感器21为无膜片式压力传感器21，该压力传感器21具有频率响应高、体积小、耗电少、灵敏度高、精度好等优点，通过将压力传感器21设置在出口201附近可实时准确的检测螺杆出口201压力，并对其进行闭环控制，提高点胶精确度。压力传感器21远离第一筒体202的一侧设置有第二排气密封塞22，第二排气密封塞22与压力传感器21内部连通，用于排出压力传感器21流道内的空气，避免其内部空气压差对压力传感器21精确度。

如图6-10所示，撞针组件3包括第二筒体301、堵头25、针头26、泛气密封塞27、压片28、压紧螺帽29、第一腔体30、撞针杆31和密封垫32。第二筒体301形状为T形，卡接于底板9的U型缺口处，并通过螺纹结构与底板9固定。第二筒体301中心处向下形成第二凹槽，第二凹槽为圆柱形，开口方向为上，第二凹槽高度小于第二筒体301高度。撞针杆31插接于第二凹槽中心，并向下贯穿第二筒体301，撞针杆31内部设置有供胶水流通的通道。

撞针杆包括尾部310、第一连接部311、第二连接部312和头部314，尾部310、第一连接部311、第二连接部312和头部314从上至下依次连接，且四者位于同一中轴线上，第一连接部311、第二连接部312和头部314均为圆柱形，且直径依次减小。撞针杆31内部开设有胶水通道，撞针杆31的头部314周向开设有阶梯孔313，阶梯孔313与撞针杆31内部胶水通道贯通，撞针杆31头部314装有堵头25，堵头25设置在阶梯孔313下方。

撞针杆31尾部310凸出于第二筒体301上方，尾部310形状与螺杆组件2出口201处相适配，用于连接螺杆组件2，使定子23内的胶液通过出口201流通至撞针杆31内，螺杆组件2出口201与撞针组件3的同轴连接，具有通道短且阻力小的特点，可促进胶液的顺利流通。尾部310下方套接有密封垫32，通过设置密封垫32可使撞针组件3与螺杆组件2连接处密封，同时密封垫32高度略高于第二筒体301可使螺杆组件2与第二筒体301之间留有间隙，以便第二筒体301内空气通过间隙排出到外部。

第一连接部311外部形状设置为台阶状，第一连接部311以及第二连接部312与第二凹槽之间形成台阶状的排气间隙302，通过上述设置形成台阶状的排气间隙302可进一步的提高排气效果。第二筒体301与第二凹槽之间形成第一腔体30，第一腔体30内贴近第二连接部312的一侧开设有圆弧槽303，该圆弧槽303与第二凹槽内的排气间隙302相连通，通过上述设置可在撞针杆31上下运动时能够将产生的气压通过圆弧槽303、排气间隙302排出到外界，进而避免影响撞针杆31的运动。

第二筒体301底部向下凸出，凸出部位直径与针头26直径相同，第二筒体301底部凸出部位抵接有压片28，压片28位于第二筒体301与针头26之间，压片28环绕头部314，且第二连接部312底部与压片28之间的距离大于堵头25与针头26口的距离。通过压紧螺帽29将第二筒体301凸出部位、压片28与针头26固定连接，针头26、压片28与第二筒体301共同固定于移动组件1的底板9上，通过针头26的固定实现定点点胶，不受撞针稳定性的影响，提高点胶的精确度；压片28的设置起到缓冲的作用，防止撞针杆31直接撞击针头26，造成损坏。

头部314上方套接有泛气密封塞27，通过泛气密封塞27可在堵头25向下堵住针头26时实现针头26内部的密封，从而具有较高的密封压力，可快速断胶，并避免胶水的滴漏；撞针杆31内部周向开设有若干个阶梯孔313，撞针杆31内的胶液可通过阶梯孔313流至针头26内。阶梯孔313位于泛气密封塞27与堵头25之间，阶梯孔313孔径由内至外逐步减小，可最大限度的减小胶液阻力。

撞针杆31与堵头25组成撞针，撞针插接于针头26内部。相比于一体式设计，针头26与撞针为分体式设计，其中撞针杆31采用不锈钢材料，堵头25为钨钢或陶瓷等高硬度、高耐磨材料，能够大大降低加工难度、加工成本；针头26通过压紧螺帽29可拆卸的固定于撞针外部，在针头26磨损后，无需更换整个撞针组件3，仅需更换针头26即可，节约经济成本，也提高了撞针的使用寿命。

针头26卡接于泛气密封塞27外部，针头26下方设置为漏斗形，针头26内设置有第二腔体260，第二腔体260位于泛气密封塞27下方，且开口方向向下，第二腔体260下方形状设置也设置为漏斗形，第二腔体260底部为出胶口，撞针杆31插接于第二腔体260内，撞针杆31直径小于第二腔体260直径。

堵头25可设置成与第二腔体260漏斗口为线接触的球面或为面接触的锥面，堵头25与撞针杆31连接组成撞针，以撞针的上下运动实现针头26的开关，具体为：通过气缸5带动撞针做上下运动，当向上运动时，堵头25脱离漏斗口，撞针杆31的胶液经阶梯孔313留至针头26内，进而通过出胶口流出进行点胶；当点胶结束后，气缸5带动撞针下压，堵头25将第二腔体260内的漏斗口堵住，促使胶液无法流出漏斗口，实现断胶。

如图11-12所示，本发明提供了一种可快速断胶的精密螺杆阀的使用方法，初始状态时，在气缸5的下压作用下，气缸5通过移动组件1上的连接块8带动螺杆组件2和撞针往下压住针头26内第二腔体260的漏斗口，此时针头26处于关闭状态不出胶；当气缸5往上运动时，移动组件1带动螺杆组件2和撞针往上运动，同时开启螺杆组件2中的伺服电机模块19，胶液从螺杆组件2的进胶头20进入，经螺杆、定子23，然后从螺杆组件2的出口201处流入撞针里面，并从撞针杆31上的阶梯孔313流到针头26内，胶液从出胶口流出，开始点胶；点胶结束时，螺杆组件2停止供胶，撞针往下运动可将针头26口快速堵住，截止胶水从针头26流出，实现快速断胶；重复循环上述工作周期进行点胶。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。