一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀

技术领域

本发明涉及点胶阀领域，尤其是一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀。

背景技术

随着压电技术的越来越完善，压电陶瓷得到广泛应用，由于压电陶瓷的变形量较小，运动频率高，高频率精密喷射点胶行业经常使用它。应用压电陶瓷的点胶阀我们叫做压电阀。

专利号为CN201721194541.8公开了一种压电陶瓷喷射阀及喷射装置，属于点胶喷射阀领域。所述压电陶瓷喷射阀包括阀体和设置在所述阀体内的致动结构，所述致动结构包括压电陶瓷以及设置于所述压电陶瓷一端的位移放大机构，所述位移放大机构的末端设置有撞针，所述撞针的轴线与压电陶瓷的轴线平行。本实用新型结构简单、可靠，并能够提高压电陶瓷的使用寿命。

现有的压电阀普遍使用一些结构放大压电陶瓷的微量变形位移。而这些结构的存在，会使得整个运动体统的质量较大，会降低整个系统能允许的最高运动频率(质量与刚度会决定运动系统的固有运动频率)；如果默认运动系统每运动一次点胶阀就会打一个胶点的话，运动系统频率高的话会增加生产的效率。另外压电阀运动系统末端用于出胶的撞针目前大多是直杆撞针。直径是不变的。(压电阀出胶原理：是通过压电陶瓷运动带动末端的撞针运动，撞针每运动一次会撞击一下喷嘴，也就会从喷嘴打出一个胶点)杆子的直径不变，这样整体出胶量的量级也不变(这里的量级别是指一个范围，一般的单位是体积nl)，那么量级内的出胶量大小与撞针的运动幅度和喷嘴的出胶口径有关。当有不同量级别的出胶量的时候，则需要频繁更换各种撞针和与之适应的喷嘴。另外碍于受限于系统质量较小的要求，通常杆子的直径都比较小。

为此，我们提出一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供提出了一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀，运动系统的结构简单且能够将质量控制在所要的范围内，就能够提高出胶的频率；另外不用更换撞针只更换喷嘴就能产生不同量级别的出胶量。

为实现上述目的，本发明提供一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀，包括上阀体、下阀体和上阀体盖，所述上阀体的内部开设有空腔，所述空腔内部安装有压电陶瓷，所述压电陶瓷的顶端和底端分别安装有第一定位块和第二定位块，所述第二定位块的表面套接有定位块弹簧，所述第一定位块的顶部安装有上下滑动块，且上下滑动块与压电陶瓷第一定位块相接触，所述下阀体位于上阀体的底部，所述下阀体的底面安装有喷嘴，所述喷嘴的外部安装有固定帽，且喷嘴通过固定帽和下阀体连接安装。

在进一步的实施例中，所述上下滑动块的顶部设有楔形块，且楔形块的底部的斜面和上下滑动块支架相接触，所述楔形块的端部设有连接弹簧，且连接弹簧和楔形块均位上阀体的内部。

在进一步的实施例中，所述上阀体的内部连接有调节螺钉，所述调节螺钉的外部设有抱紧套，且调节螺钉和抱紧套之间活动配合。

在进一步的实施例中，所述上下滑动块底部有一个直径较大的圆柱凹面，压电陶瓷顶端的第一定位块的顶部是一个直径较小的圆柱凸面，且圆柱凹面和圆柱凸面相互嵌合接触，所述上下滑动块外形的面是四方的，嵌入在上阀体内，且上下滑动块外竖直运动。

在进一步的实施例中，所述上阀体的内部安装有撞针，所述撞针底部设有压紧块，且压紧块通过螺纹安装在上阀体的底部，所述压紧块的顶部和压紧弹簧的底部相接，且压紧弹簧的顶部和撞针相接触。

在进一步的实施例中，所述撞针的内部包括有第一台阶、第二台阶和第三台阶，且压紧弹簧和撞针内部的第一台阶、第二台阶、第三台阶中的其中一个连接。

在进一步的实施例中，所述下阀体和上阀体之间的连接处安装有密封圈，所述下阀体的内部设有流体腔，且撞针通过密封圈延伸至流体腔的内部，所述流体腔的端部连接有堵头，所述流体腔的顶部设有进胶口，且进胶口的端部位于下阀体的外部，所述流体腔的低底端设有喷嘴，所述喷嘴的外部安装有固定帽，所述喷嘴的底部设有出胶口。

一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀，所述点胶阀的安装过程如下：安装主要分为三部分，第一部分是对上阀体内除了撞针、压紧弹簧和压紧块外的其他所有零件的安装；第二部分是撞针、压紧弹簧和压紧块安装；第三部分便是下阀体极其内部所有零件安装。

在进一步的实施例中，一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀，整体的使用流程如下：

Sp1：将所有零件安装好后，下阀体通胶水，调节调节螺钉，由于喷嘴是固定在下阀体上不动的，使撞针与喷嘴接触；

Sp2：喷嘴与撞针接触后，锁紧抱紧套，使调节螺钉固定，开始使用；

Sp3：压电陶瓷通过电压控制先缩回一定长度，撞针会抬起相应的高度远离喷嘴，胶水会流入撞针抬起后的空腔内，压电陶瓷通过电压控制下降，撞针也会下降，并且与喷嘴接触而产生撞击，撞针的下降会使得胶水从喷嘴的出胶口流出，而撞针的撞击产生的震动会使得溜出去的胶水更快的与喷嘴分离飞出，胶水在空气中行程的胶点就是实际生产所需要的胶点。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过撞针极小微量的运动即可出胶，无需特殊放大结构，整体结构简单，撞针安装精度高，且运动频率较普通压电阀更高，另外一根撞针就能够实现大中小等等不同量级别的出胶量，更能节省更换撞针的时间。

2、本发明中，撞针的上部为一个凸球面，压电陶瓷下端定位块为一个凹球面，凸球面与凹球面接触，由于撞针弹簧会给撞针一个向上的力，所以凸球面与凹球面接触一直会保持，且会自动定心，压电陶瓷为一个二力杆平衡于上阀体空腔内，二力杆只有沿着杆的方向的作用力，这个方向的力可以保证压电陶瓷处于一个正常的工作环境。

附图说明

图1为一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀的结构示意图；

图2为一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀的剖视图；

图3为一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀的内部结构示意图；

图4为本发明中撞针结构示意图；

图5为本发明中撞针中第三台阶与喷嘴的接触示意图结构示意图；

图6为本发明中撞针中第二台阶与喷嘴的接触示意图结构示意图；

图7为本发明中撞针中第一台阶与喷嘴的接触示意图结构示意图

图8为一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀的局部结构示意图。

图中：1、上阀体盖；2、压电陶瓷；3、定位块弹簧；4、下阀体；5、抱紧套；6、上阀体；7、楔形块；8、连接弹簧；9、上下滑动块；10、第一定位块；11、空腔；12、撞针；13、进胶口；14、堵头；15、流体腔；16、固定帽；17、密封圈；18、压紧块；19、第二定位块；20、调节螺钉；21、第一台阶；22、第二台阶；23、第三台阶；24、喷嘴；25、出胶口；26、压紧弹簧。

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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-图8，本发明实施例中，一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀，包括上阀体6、下阀体4和上阀体盖1，上阀体6的内部开设有空腔11，空腔11内部安装有压电陶瓷2，压电陶瓷2的顶端和底端分别安装有第一定位块10和第二定位块19，第二定位块19的表面套接有定位块弹簧3，第一定位块10的顶部安装有上下滑动块9，且上下滑动块9与压电陶瓷2第一定位块10相接触，下阀体4位于上阀体6的底部，下阀体4的底面安装有喷嘴24，喷嘴24的外部安装有固定帽16，且喷嘴24通过固定帽16和下阀体4连接安装。

通过撞针12极小微量的运动即可出胶，无需特殊放大结构，整体结构简单，撞针12安装精度高，且运动频率较普通压电阀更高，另外一根撞针12就能够实现大中小等等不同量级别的出胶量，更能节省更换撞针12的时间。

上下滑动块9的顶部设有楔形块7，且楔形块7的底部的斜面和上下滑动块9支架相接触，楔形块7的端部设有连接弹簧8，且连接弹簧8和楔形块7均位上阀体6的内部。

具体的，上下滑动块9在竖直方向上滑动移动量的多少，由于调节螺钉20的螺纹可以是细牙螺纹，再加上楔形块7本身有一个减小位移的特性，那么就可以实现微米级的调节上下滑动块9位置，举个例子：调节螺钉20旋转5-10度，上下滑动块9只会上或者下移动1μm左右。

上阀体6的内部连接有调节螺钉20，调节螺钉20的外部设有抱紧套5，且调节螺钉20和抱紧套5之间活动配合。

具体的，调节螺钉20外面是抱紧套5，主要是用于松开和抱紧调节螺钉20，松开则调节螺钉20可以拧进拧出调节，调节好位置后抱紧套5进行抱紧，便可以固定住调节螺钉20在想要的位置不动。

上下滑动块9底部有一个直径较大的圆柱凹面，压电陶瓷2顶端的第一定位块10的顶部是一个直径较小的圆柱凸面，且圆柱凹面和圆柱凸面相互嵌合接触，上下滑动块9外形的面是四方的，嵌入在上阀体6内，且上下滑动块9外竖直运动。

具体的，工作时候压电陶瓷2会进行伸缩，由于定位块弹簧3的作用，压电陶瓷2上端的第一定位块10是固定点不会伸缩，压电陶瓷2下端的第二定位块19会跟着压电陶瓷2的伸缩而上下运动，压电陶瓷2底部的第二定位块19上下运动会带着撞针12上下运动。

下阀体4和上阀体6之间的连接处安装有密封圈17，下阀体4的内部设有流体腔15，且撞针12通过密封圈17延伸至流体腔15的内部，流体腔15的端部连接有堵头14，流体腔15的顶部设有进胶口13，且进胶口13的端部位于下阀体4的外部，流体腔15的低底端设有喷嘴24，喷嘴24的外部安装有固定帽16，喷嘴24的底部设有出胶口25。密封圈17密封，下阀体4右侧有堵头14，堵头14可以防止泄露。

具体的，撞针12最大的直径面与上阀体6对应的精孔接触，撞针12第一台阶21面的轴穿过了压紧块18的中心孔并且突出到上阀体6外部一定的距离，撞针12与压紧块18之间有一定的间隙，这样就可以保证撞针12左右前后的位置完全由上阀体6的孔精度来保证，这样会使得撞针12安装的形位的精度更高。

实施例二：

参照图4-7，上阀体6的内部安装有撞针12，撞针12底部设有压紧块18，且压紧块18通过螺纹安装在上阀体6的底部，压紧块18的顶部和压紧弹簧26的底部相接，且压紧弹簧26的顶部和撞针12相接触。

压紧弹簧26的作用是使撞针12与第二定位块19在任何情况下都紧密接触。撞针12的上部为一个凸球面，压电陶瓷2下端的第二定位块19为一个凹球面，凸球面与凹球面接触，由于压紧弹簧26会给撞针12一个向上的力，所以凸球面与凹球面接触一直会保持，且会自动定心，压电陶瓷2为一个二力杆平衡于上阀体6的空腔11内，二力杆只有沿着杆的方向的作用力，这个方向的力可以保证压电陶瓷2处于一个正常的工作环境。

撞针12的内部包括有第一台阶21、第二台阶22和第三台阶23，且压紧弹簧26和撞针12内部的第一台阶21、第二台阶22、第三台阶23中的其中一个连接。由于撞针12上端的一套运动系统的结构简单轻便，为整个运动系统优化减少了较多的质量，所以我们在合理的质量范围内，可以增大撞针12的质量，这样撞针12就有了更多可操作的可能性，将撞针12设置了一些阶梯台阶。

撞针12下降的时候会与喷嘴24接触，当直径最小的第三台阶23与撞针12最先接触时，那么从出胶口25出的胶水是一个较小的量级；

当直径第二大的第二台阶22与撞针12最先接触时，那么从出胶口25出的胶水是一个中等的量级；

当直径最大的第一台阶21与撞针12最先接触时，那么从出胶口25出的胶水是一个最大的量级；

当然所示量级并不是只有三个，当撞针12上有更多阶梯的时候或者更换不同的撞针12时候，量级会更多，不过在很多场合3个量级的使用已经能够满足，不同量级的切换也只用更换喷嘴24即可，因此较普通的压电阀更能节省更换撞针12的时间，大大提高效率。

实施例三：

一种基于单压电陶瓷的精密喷射点胶阀，所述点胶阀的安装过程如下：安装主要分为三部分，第一部分是对上阀体6内除了撞针12、压紧弹簧26和压紧块18外的其他所有零件的安装；第二部分是撞针12、压紧弹簧26和压紧块18安装；第三部分便是下阀体4极其内部所有零件安装，安装过程简单快速。

实施例四：

一种基于单压电陶瓷2的精密喷射点胶阀，整体的使用流程如下：

Sp1：将所有零件安装好后，下阀体4通胶水，调节调节螺钉20，由于喷嘴24是固定在下阀体4上不动的，使撞针12与喷嘴24接触；

Sp2：喷嘴24与撞针12接触后，锁紧抱紧套5，使调节螺钉20固定，开始使用；

Sp3：压电陶瓷2通过电压控制先缩回一定长度，撞针12会抬起相应的高度远离喷嘴24，胶水会流入撞针12抬起后的空腔11内，压电陶瓷2通过电压控制下降，撞针12也会下降，并且与喷嘴24接触而产生撞击，撞针12的下降会使得胶水从喷嘴24的出胶口25流出，而撞针12的撞击产生的震动会使得溜出去的胶水更快的与喷嘴24分离飞出，胶水在空气中行程的胶点就是实际生产所需要的胶点。

例如压电陶瓷2通过电压控制先缩回一定长度例如40μm，撞针12会抬起相应的高度40μm，远离喷嘴24的距离为40μm；胶水会流入撞针12抬起后的空腔11内；压电陶瓷2通过电压控制下降40μm，撞针12也会下降40μm，并且与喷嘴24接触而产生撞击；撞针12的下降会使得胶水从喷嘴24的出胶口25流出，而撞针12的撞击产生的震动会使得溜出去的胶水更快的与喷嘴24分离飞出，胶水在空气中行程的胶点就是实际生产所需要的胶点。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。