新型噴涂點(diǎn)膠閥的結(jié)構(gòu)研究

畢奇榮 劉智強(qiáng)

(浙江師范大學(xué)，浙江 金華 321000)

1 技術(shù)背景

現(xiàn)在許多產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝使用了粘結(jié)技術(shù)，而點(diǎn)膠設(shè)備是粘結(jié)的工藝過程中必不可少的，因此噴涂點(diǎn)膠閥在粘結(jié)工藝中是一種終端設(shè)備。點(diǎn)膠閥能夠在精密的生產(chǎn)中精確的控制粘結(jié)口的用膠量，其操作原理為:通過專用設(shè)備往膠瓶中輸送壓縮空氣，運(yùn)用其空氣壓力在與活塞室相連的進(jìn)給管中將膠壓進(jìn)，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上沖程時(shí)，膠將填滿活塞室，在活塞向下運(yùn)動(dòng)過程中膠將從針嘴擠壓出來。因此活塞下沖的距離決定了滴出的膠量，能夠手工調(diào)節(jié)，也可以運(yùn)用其專業(yè)軟件來控制其膠量，操作簡(jiǎn)潔方便。

2 傳統(tǒng)閥體的結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在市場(chǎng)上所使用的點(diǎn)膠閥大部分為氣膠閥，其結(jié)構(gòu)為四支底座螺絲及四支上蓋螺絲將上蓋、活塞彈簧、活塞、本體、針閥、閥座本體及尾座等結(jié)構(gòu)組件結(jié)合而成的裝置[1]。由于活塞在不斷運(yùn)動(dòng)中撞擊針閥，這樣會(huì)導(dǎo)致噴涂裝置內(nèi)產(chǎn)生膠液私滯現(xiàn)象，并造成其彈性疲乏或磨損的情況，致使其設(shè)備損毀;傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的氣膠閥在清潔或更換組件而進(jìn)行拆卸時(shí)，需將其結(jié)構(gòu)上的螺絲旋開，并將里面的結(jié)構(gòu)組建拆解，才能進(jìn)行閥內(nèi)組建的清潔與損毀組建的更換。但是由于活塞彈簧產(chǎn)生反向作用力，在其裝配過程中需要施加相當(dāng)大的外力才能夠完成裝配，同時(shí)又因施加外力的不平衡，造成安裝部件受力不均，在閥后續(xù)的使用中很容易造成再次的部件損壞，總體分析傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的閥操作及使用相當(dāng)?shù)牟环奖恪Ｔ诩由嫌捎谑褂眠^程中活塞與撞針的接觸磨損，直接會(huì)降低涂膠的精度，且殘余膠水會(huì)覆蓋活塞內(nèi)腔。這樣會(huì)因膠水流動(dòng)不暢而造成撞針內(nèi)產(chǎn)生背壓，形成滴漏的現(xiàn)象，同樣也會(huì)影響排氣泡動(dòng)作在膠閥開始使用過程中。

3 新型點(diǎn)膠閥的設(shè)計(jì)

新型點(diǎn)膠噴涂閥主要依靠電磁閥與獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)閥的功能，主要組成功能元件為:送料裝置、泵緊裝置、收料裝置、雙組份分配裝置和涂膠裝置，如圖1所示。通過驅(qū)動(dòng)彈簧推動(dòng)撞針上下運(yùn)動(dòng)，增加閥腔內(nèi)的壓力，從而達(dá)到噴涂的目的[2]。新型點(diǎn)膠閥內(nèi)腔設(shè)計(jì)為非接觸式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);主份閥的閥體采用非接觸式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效的解決膠水殘留的問題。上下份閥各有多個(gè)電磁閥且電磁閥上設(shè)有消聲器、獨(dú)立密封圈和出膠孔，點(diǎn)膠不受供料壓力、膠閥行程、噴嘴規(guī)格和電磁閥開關(guān)時(shí)間的影響，此裝置結(jié)構(gòu)密封穩(wěn)定，不易損壞。

圖1 新型點(diǎn)膠噴涂閥

氣缸、閥體和出膠三部分構(gòu)成了點(diǎn)膠閥的主體，避免膠水進(jìn)入氣缸的方法是用膜片將氣缸和閥體隔開，在活塞桿上固定出膠體內(nèi)的閥門，對(duì)膠水的開啟和關(guān)斷就是通過開關(guān)閥門來達(dá)到。通過活塞桿回拉關(guān)膠機(jī)構(gòu)，讓停膠的同時(shí)通過回吸力斷開膠體，以達(dá)到減少殘余膠余留砸針頭上的目的，避免產(chǎn)生點(diǎn)膠的拉絲、滴膠等現(xiàn)象。

4 技術(shù)路線

點(diǎn)膠閥采用非接觸式設(shè)計(jì)，在上、下閥體各設(shè)有驅(qū)動(dòng)器和出膠口，上閥體的撞針貫穿整個(gè)閥體。點(diǎn)膠閥在工作過程中采用電磁彈簧推動(dòng)撞針向上運(yùn)動(dòng)，再通過氣壓施加外力，使撞針向下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)膠水，從而達(dá)到點(diǎn)膠的目的。通過調(diào)節(jié)上閥體的預(yù)緊螺母或者電磁閥調(diào)節(jié)上閥體內(nèi)的彈簧來達(dá)到點(diǎn)膠閥控制點(diǎn)膠量的目的。在使用過程中可輕松控制點(diǎn)膠量[3]，并且殘留在內(nèi)腔的膠水減少，節(jié)能環(huán)保。

5 產(chǎn)品應(yīng)用前景

閥口點(diǎn)膠時(shí)，點(diǎn)膠量精確;噴涂點(diǎn)膠閥上下閥各有驅(qū)動(dòng)器和出膠口能達(dá)到0.01毫克的噴涂精度。采用上下分體結(jié)構(gòu)的主份閥點(diǎn)膠更加精確，節(jié)約資源;并且點(diǎn)膠閥能在各種工作環(huán)境中工作，適應(yīng)性強(qiáng)[4]。

使用非接觸的設(shè)計(jì)使得結(jié)構(gòu)更加緊湊，可廣泛應(yīng)用于表面貼裝膠、導(dǎo)電銀漿、IC封裝膠、底部填充膠、密封膠、表面涂敷膠等各類膠粘劑的可控流量、高速點(diǎn)膠作業(yè)。既能射入小到百微米的狹窄空間，也能在指定位置完成重量到0.01毫克級(jí)別的精準(zhǔn)點(diǎn)膠[5]。噴涂裝置可以完全兼容于各種點(diǎn)膠工作平臺(tái)。

6 總結(jié)

本文主要針對(duì)新型點(diǎn)膠噴涂閥結(jié)構(gòu)采用了創(chuàng)新性非接觸式的設(shè)計(jì)。較好的解決了撞針磨損和膠水殘留的問題。點(diǎn)膠量也控制的更加精確。今后我們將進(jìn)一步完善噴涂點(diǎn)膠閥的設(shè)計(jì)研究，使其不斷完善，不斷更新，讓其節(jié)約資源，使用率更加的高。

[1]沈正湘，李涵雄等.電子封裝中的點(diǎn)膠過程分析和控制[J].控制工程，2008，12(5):405-408.

[2]趙毅翔，陳新等.微電子封裝中的流體點(diǎn)膠技術(shù)綜述[J].液壓與氣動(dòng)，2009(2):52-54.

[3]楊宜民.新型驅(qū)動(dòng)器及其應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[4]李章平，鄧奎玲.精密點(diǎn)膠螺桿泵膠液流動(dòng)分析與數(shù)值仿真[J].中國(guó)機(jī)械工程，2007，18(17):51-54.

[5]陳奎宇.膠液噴射分配膠液累積體積及其速度參數(shù)影響規(guī)律[D].中南大學(xué)碩士論文，2007.