一种点胶机用高粘度胶水微量计量阀

技术领域

本发明涉及点胶机计量技术领域，具体为一种点胶机用高粘度胶水 微量计量阀。

背景技术

当前国内的点胶机是由控制器和空压机及注射针管组成，已广泛用 于电子行业的灌封和固定以及涂抹工艺。这种气动点胶机在工作时由空 压机产生的压缩气体来推动活塞前进，控制器通过控制压缩空气的大小、 持续时间和气压的正负方向来调节吐胶量的多少及防止滴漏。这种工作 方式首先要配置一台空压机，或建一个空压站点，管线较繁琐。

其次，被压缩的气体具有弹性性质，精确控制有一定的难度，活塞 的的高频率往复运动难免有胶液浸入活塞的压力腔，压力腔室为负压时 不可避免地会有胶液被吸入控制电磁阀内，使点胶机不能正常工作。在 实际工作中还发现，很多点胶机在使用高粘度胶液时存在胶液流动不畅、 断胶、出胶量不易控制等问题。

再有，现有锁紧关闭胶体采用滑阀，高粘度胶体流体反复关闭节流， 容易造成阀门件处发生摩擦损坏。现有技术中的点胶机大多为螺杆式计 量出胶，不但出胶速度慢，并且对于物料的粘度要求局限性非常大，无 法对高粘度的胶体进行精准、高效的出胶。尤其是对于点胶机微量出胶 量要求比较高的领域，例如电子元器件等领域，现有技术的点胶机更是 无法满足其高精度的要求。因此开发一种能够适应高粘度胶液的新型点 胶机是技术人员面临的任务。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了一种可实 现高精度微量出胶，尤其适合高粘度胶体的微量出胶、胶液流动顺畅、 出胶量易控制、进胶量均匀，不易损坏、使用寿命长的点胶机用高粘度 胶水微量计量阀。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：本发明提供 的点胶机用高粘度胶水微量计量阀，包括控制器、阀座本体、驱动装置、 传动装置和微量计量装置，微量计量装置的底端安装有底端出胶针头装 置，阀座本体从上到下依次包括上支架、中阀体和下阀体，微量计量装 置设于阀座本体的下部：中阀体和下阀体上；

微量计量装置包括设于中阀体内部的竖向计量腔，中阀体的侧壁上 还设有与计量腔相连通的计量进胶通道，上支架上设有伺服电机、丝杆、 丝杆螺母和柱塞杆，伺服电机通过联轴器与丝杆相连，伺服电机转动时 传导至丝杆上，丝杆螺母上下运动带动柱塞杆和柱塞在计量腔内同时上 下运动。

优选的，微量计量腔体前端通断装置为气动控制，其包括设于下阀 体底部的密封气室，密封气室内安装有与其相匹配的第二密封活塞，第 二密封活塞的上部还固设有弹簧装置，位于第二密封活塞下部的、密封 气室的侧壁上还设有进气通道，通过控制器控制从进气通道进入气体的 通断，进入所述述密封气室内的气体对第二密封活塞的底面进行施压， 将其顶起，同时将弹簧装置进行压缩；

第二密封活塞的上表面内嵌设有圆环状撞芯，撞芯中间设有竖向第 一通孔，撞芯的第一通孔底部内嵌设有底端出胶针头装置的针座，其上 端还内设有内径大于第一通孔的第一环状凹槽，第一环状凹槽的内径大 于计量腔的内径；中阀体的底部还内嵌设有与撞芯相匹配的环状撞球密 封垫，撞球密封垫的上盖中间设有与计量腔内径相匹配的第二通孔，撞 球密封垫的底部内设有内径大于第二通孔内径的第二环状凹槽；第二环 状凹槽内还设有直径均大于计量腔的内径和撞芯第一通孔的内径、且小 于第一环状凹槽内径的撞球，中阀体和下阀体安装在一起后，撞芯上部 卡接在第二环状凹槽内，且撞芯的顶端与第二环状凹槽的顶端之间设有 空隙；撞芯的第一环状凹槽和撞球密封垫的上盖将撞球限制在第一环状 凹槽的第一通孔和撞球密封垫的第二通孔之间，且撞球与撞球密封垫第 二通孔的底部内侧壁之间不接触；

当第二密封活塞底部受到向上气压后、向上运动时，撞芯也随其一 起向上运动，撞芯的顶端与第二环状凹槽的顶端之间相接触，迫使撞球 将撞球密封垫的第二通孔的底部完全堵住。

优选的，所述柱塞的外径与所述计量腔内径相匹配、且不贴合设置。

优选的，位于中阀体的上端、柱塞杆与计量腔之间还固设有第一密 封体装置，第一密封装置包括密封调节丝和位于计量进胶通道上部的、 固设于中阀体上的V型密封垫和V型密封座。

优选的，位于撞球密封垫和第二密封活塞的上表面之间的撞芯周围 还设有与其匹配的第三密封圈装置，第三密封圈装置为泛封圈。

优选的，底端出胶针头装置的针座与撞芯的内侧壁之间也固设有第 四密封圈装置。

优选的，下阀体的底部设有与其可拆卸密封连接的气室盖。

优选的，位于下阀体的底部的、底端出胶针头装置还通过针头压盖 环与气室盖底部固定连接。

优选的，上支架的内侧壁上还设有与丝杆螺母相匹配的限位滑轨， 丝杆螺母通过滑轨母在限位滑轨上限位滑动。

优选的，撞球材质为SSiC材质，撞球密封垫材质为POM材质。

本发明提供了一种点胶机用高粘度胶水微量计量阀。具备以下有益 效果：

(1)本发明的点胶机用高粘度胶水微量计量阀，装置结构小巧紧凑， 体积小，可实现高精度微量出胶，尤其适合高粘度胶体的微量出胶，使 其胶液流动顺畅、出胶量易控制且均匀，确保整个点胶过程的持续进行， 确保高粘度胶体工件的加工质量。

(2)本发明的点胶机用高粘度胶水微量计量阀，整体泵阀密封效果 好、从全方位保护整个计量装置的胶体从计量腔到针头的密封性，确保 整个出胶量的精确微量控制。

(3)本发明的点胶机用高粘度胶水微量计量阀，耐磨损能力强、使 用寿命长，尤其是撞球处的结构设计，使用过程中，撞球密封垫和撞球 之间的摩擦不会限制在一点，而是与其第二通孔的底部边缘随机接触， 显著延长易损件的更换周期，节省维修成本，同时提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图(去掉前面板)；

图3为图1的俯视图的结构示意图；

图4为图3中F-F剖面视图的结构示意图；

图5为图4中A局部放大图的结构示意图；

图6为图5中B局部放大图的结构示意图。

图中：1.底端出胶针头装置，101.针座，2.上支架，3.中阀体，4. 下阀体，5.计量腔，6.计量进胶通道，7.伺服电机，8.丝杆，9.丝杆螺 母，10.柱塞杆，11.密封气室，12.第二密封活塞，13.弹簧装置，14. 撞芯，1401第一环状凹槽，1402.第一通孔，15.撞球，16.撞球密封垫， 1601.第二通孔，1602.第二环状凹槽，17.第一密封装置，18.第三密封 圈装置，19.第四密封圈装置，20.气室盖，21.限位滑轨，22.滑轨母，23. 进气通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实 施例，而不是全部的实施例。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接， 或成一体；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或两个元件的相 互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解 上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：

本发明提供的点胶机用高粘度胶水微量计量阀，包括控制器、阀座 本体、驱动装置、传动装置和微量计量装置，微量计量装置的底端安装 有底端出胶针头装置1，阀座本体从上到下依次包括上支架2、中阀体3 和下阀体4，微量计量装置设于阀座本体的下部：中阀体3和下阀体4上；

微量计量装置包括设于中阀体3内部的竖向计量腔5，中阀体3的侧 壁上还设有与计量腔5相连通的计量腔进胶通道6，上支架2上设有伺服 电机7、丝杆8、丝杆螺母9和柱塞杆10，伺服电机7通过联轴器与丝杆 8相连，伺服电机7转动时传导至丝杆8上，丝杆螺母9上下运动带动柱 塞杆10和柱塞在计量腔5内同时上下运动。

微量计量装置为气动控制，其包括设于下阀体4底部的密封气室11， 密封气室11内安装有与其相匹配的第二密封活塞12，第二密封活塞12 的上部还固设有周向分布设置的弹簧装置13，位于第二密封活塞12下部 的、密封气室11的侧壁上还设有进气通道23，通过控制器控制从进气通 道23进入的气体的压力，进入密封气室11内的气体实现对第二密封活 塞12的底面进行施压，将其向上顶起，同时将弹簧装置13进行压缩， 使其处于不出胶状态。

第二密封活塞12的上表面内嵌设有圆环状撞芯14，撞芯14中间设 有竖向第一通孔1402，撞芯14的第一通孔1402底部内嵌设有底端出胶 针头装置1的针座101，其上端还内设有内径大于第一通孔1402的第一 环状凹槽1401，第一环状凹槽1401的内径大于计量腔5的内径；中阀体 3的底部还内嵌设有与撞芯14相匹配的环状撞球密封垫16，撞球密封垫 16的上盖中间设有与计量腔5内径相匹配的第二通孔1601，撞球密封垫 16的底部内设有内径大于第二通孔1601内径的第二环状凹槽1602；第 二环状凹槽1602内还设有直径均大于计量腔5的内径和撞芯第一通孔 1402的内径、且小于第一环状凹槽1401内径的撞球15，中阀体3和下 阀体4安装在一起后，撞芯14上部卡接在第二环状凹槽1602内，且撞 芯14的顶端与第二环状凹槽1602的顶端之间设有空隙；撞芯14的第一 环状凹槽1401和撞球密封垫16的上盖将撞球15限制在第一环状凹槽 1401的第一通孔1402和撞球密封垫16的第二通孔1601之间，且撞球 15与撞球密封垫第二通孔1601的底部内侧壁之间不接触，此时处于出胶状态。

当第二密封活塞12底部受到向上气压后、向上运动时，撞芯14也 随其一起向上运动，撞芯14的顶端与第二环状凹槽1602的顶端之间相 接触，迫使撞球15将撞球密封垫16的第二通孔1601的底部完全堵住， 使其处于不出胶状态。

柱塞的外径与计量腔5内径相匹配、且不贴合设置。当柱塞进入计 量腔内5时，柱塞的外侧壁与计量腔5的内侧壁的间隙，可以有效防止 柱塞的磨损，延长使用寿命，确保整个计量装置的计量出胶的持续有效 进行。

具体使用过程如下：

(1)空吐过程：将通过控制器控制伺服电机7、丝杆8与丝杆螺母 9的配合，精确控制柱塞杆10及柱塞的上下移动距离，将柱塞提升到进 胶前设定位置后，此时撞球15与撞球密封垫16第二通孔1601的底部内 侧壁之间不接触，此时处于出胶状态；再将计量好的胶水体积通过计量 进胶通道6泵入计量腔5后，最后从底端出胶针头装置1处流出，持续 一段时间胶水将整个计量腔5中的空气完全排除，使整个计量腔5内部 腔室充满胶水；

空吐过程结束后，控制器控制气泵从进气通道23向密封气室11内 通入气体，进入密封气室11内的气体实现对第二密封活塞12的底面进 行施压，将其向上顶起，同时将弹簧装置13进行压缩，撞芯14的顶端 与第二环状凹槽1602的顶端之间相接触，迫使撞球15将撞球密封垫16 的第二通孔1601的底部完全堵住，计量腔5内部的胶水无法从撞球密封 垫16的第二通孔1601处流出，使其处于不出胶状态。

(2)微量计量出胶过程：

控制器控制气泵停止向密封气室11内通入气体，第二密封活塞12 受到弹簧装置13的推力后向下运动，撞芯14的顶端与第二环状凹槽1602 的顶端之间产生空隙，撞球15与撞球密封垫16第二通孔1601的底部内 侧壁之间不接触，计量腔5内部的胶水从撞球密封垫16的第二通孔1601 处沿着撞球15表面流出，此时处于出胶状态，且通过撞球15与撞球密封垫16第二通孔1601的底部内侧壁之间的微小距离，实现计量腔5内 部的胶水的微量出胶。

与此同时，还通过控制器控制伺服电机7、丝杆8与丝杆螺母9的配 合，精确控制柱塞杆10和柱塞的向下移动的位置，将计量腔5内的胶水 精确定量挤出，实现对计量腔5内部的胶水微量精确控制出胶过程。

当柱塞达到下降额定行程之后，一次微量计量吐胶完成，控制器再 控制气泵从进气通道23向密封气室11内通入气体，进入密封气室11内 的气体实现对第二密封活塞12的底面进行施压，将其向上顶起，迫使撞 球15将撞球密封垫16的第二通孔1601的底部完全堵住，使泵腔体的出 胶口关闭，使其处于不出胶状态；再通过控制器控制伺服电机7、丝杆8与丝杆螺母9的配合，精确控制柱塞杆7和柱塞的向上移动，柱塞上升， 计量腔5内产生负压，计量进胶通道6内的树脂在负压的作用下进入计 量腔5内将其填充满，当柱塞达到上升额定行程之后停止，再在控制器 的控制下开始下一次的微量精准计量出胶。

如此出胶与进胶往复循环，保证了每一次胶水微量计量的准确性和 精确度，所以保证了每一个工件具有相同的高品质点胶加工特性。本发 明的点胶机用高粘度胶水微量计量阀，可实现高精度微量出胶，通过撞 球15表面的光滑引流，尤其适合高粘度胶体的微量出胶，使其胶液沿着 15表面流动顺畅、出胶量易控制且均匀，确保整个点胶过程的持续有效 进行，确保高粘度胶体工件的加工质量。本发明的点胶机用高粘度胶水 微量计量阀计量腔5内部结构装置耐磨损耐磨损能力强、使用寿命长， 尤其是撞球15处的浮动结构设计控制出胶与不出胶过程的切换，与现有 技术装置相比，使用过程中，撞球密封垫16和撞球15之间的摩擦不会 限制在一点，而是与其第二通孔1601的底部边缘随机接触，显著延长易 损件的更换周期，节省维修成本，同时提高工作效率。

另外，现有技术中的普通计量阀，在阀芯上下运动过程中，计量腔 内的胶体体积交替变化会带来一定的波动，此种波动对于常规大流量大 体积的进胶阀的计量来说，对其出胶口的出胶量的计量准确度影响不大， 但是对于微量计量领域的进胶阀的计量来说，此种波动会造成较大的计 量误差，严重影响微量出胶的精确度和准确性。所以，本发明的点胶机 用高粘度胶水微量计量阀为解决上述缺陷，利用撞芯14上下运动时与撞 球密封垫16和针座101之间产生的等体积间隙将这种体积变化所产生的 波动在阀体内部相互抵消,以达到减少阀出口计量不准的效果，尤其适合 高粘度胶体的微量计量出胶，满足电子制造行业等微量出胶的实际需求。

位于中阀体3的上端、柱塞杆10与计量腔5之间还固设有第一密封 体装置17，第一密封装置17包括密封调节丝和位于计量进胶通道6上部 的、固设于中阀体3上的V型密封垫和V型密封座，确保整个计量腔5 上部密封性，确保计量装置的精确计量。

位于撞球密封垫16和第二密封活塞12的上表面之间的撞芯14周围 还设有与其匹配的第三密封圈装置18，第三密封圈装置18为泛封圈，确 保整个计量腔5下部的撞芯14和撞球密封垫16之间空隙的密封性，进 一步确保计量装置出胶量的精确度。

底端出胶针头装置1的针座101与撞芯14的内侧壁之间也固设有第 四密封圈装置19，确保底端出胶针头装置1的针座101与撞芯14之间连 接的密封性。

第一密封装置17、第三密封圈装置18、第四密封圈装置19，从全方 位保护整个计量装置的胶体从计量腔5到针头的密封性，确保整个出胶 量的精确微量控制。

下阀体4的底部设有与其可拆卸密封连接的气室盖20，便于下阀体 4内部结构的安装与维修。

位于下阀体4的底部的、底端出胶针头装置1还通过针头压盖环与 气室盖底部固定连接，确保整体结构坚固，使点胶过程定位精准，确保 工件加工质量。

上支架2的内侧壁上还设有与丝杆螺母9相匹配的限位滑轨21，丝 杆螺母9通过滑轨母22在限位滑轨21上限位滑动，与伺服电机7、丝杆 8、丝杆螺母9和柱塞杆10协同作用，确保柱塞杆10每次下降与上升距 离精确控制，进一步确保点胶机用高粘度胶水微量计量阀的每次出胶量 的精确度和一致性。

撞球密封垫16材质为POM材质，撞球15材质为SSiC材质，此种撞 球15材质材质更坚固耐用，与撞球密封垫16的POM材质相配合，同时 还进一步确保整个计量微量计量精确度。

综上，本发明的点胶机用高粘度胶水微量计量阀，装置结构小巧紧 凑，体积小，可实现高精度微量出胶，尤其适合高粘度胶体的微量出胶， 使其胶液流动顺畅、出胶量易控制且均匀，确保整个点胶过程的持续进 行，确保高粘度胶体工件的加工质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围 并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范 围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应 涵盖在本发明的保护范围之内。