用于分送粘性材料的小珠的设备和方法
【专利说明】用于分送粘性材料的小珠的设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2014年9月5日提交(待审)的美国临时专利申请62/046，499和2015年8月14日提交的美国专利申请14/826,534的优先权，其公开通过引用以其整体并入本文。
技术领域
[0003]本发明总体上涉及分送设备和方法，分送设备和方法用于混合并分送两种粘性流体，特别地，用于精确地分送混合的粘性材料的微小的珠。
【背景技术】
[0004]在分送领域，通常在分送之前不久混合两种或更多种粘性流体组分以形成混合的流体。例如，可混合第一和第二粘性流体诸如第一和第二液体粘合剂组分，以形成应用到工件或基底上的固化液体粘合剂。流体可最初被容纳在各自的筒中并且在轻微的压力下被引导到相应的第一和第二流体通道。可使用每个通道中的计量杆以将第一和第二流体从第一和第二流体通道推动或引导到混合通路中。混合通路将在喷嘴中包含静态混合器。相应地，第一和第二粘性流体行进通过喷嘴内的静态混合器，以将其从分送通道在喷嘴末端处分送从而应用到工件或基底上。尽管该具体示例形成了用于分送的固化液体粘合剂，但是可类似地混合许多流体组分，以产生包括任何期望的性能的混合流体以供最终用户使用。
[0005]当试图分送非常小滴或微小的珠的材料时，各种各样的挑战出现了。例如，材料的这些微小的珠可能具有在大约0.2mm和大约0.4mm之间的直径以及大约0.02cc或更大的总体积。当在需要高的精确度的应用中分送这些粘性材料的如此小的体积时，如同对于在分送循环结束时防止分送量的任何不期望的体积变化的需要一样，对于在分送循环结束时对给定珠的干净的切断的需要也是至关重要的。
【发明内容】
[0006]在说明性的实施例中，发明提供一种用于分送粘性混合流体材料的小珠的设备，所述粘性混合流体材料由第一粘性流体和第二粘性流体形成。设备包括流体分送本体，所述流体分送本体包括第一流体通道和第二流体通道。设备进一步包括第一和第二计量杆，使得第一计量杆延伸到第一流体通道中，并且第二计量杆延伸到第二流体通道中。混合通路包括混合器，并且所述混合通路与所述第一流体通道及所述第二流体通道连通，当将所述第一计量杆和所述第二计量杆移动到所述第一流体通道和所述第二流体通道中时，所述混合通路接纳来自所述第一流体通道和所述第二流体通道的所述第一粘性流体和所述第二粘性流体。分送通道与所述混合通路流体连通，并且所述分送通道被构造成分送由混合的所述第一粘性流体和所述第二粘性流体形成的粘性混合流体材料的小珠。控制装置操作以将所述第一计量杆和所述第二计量杆缩回一个距离，所述距离足以防止在分送循环结束时从所述分送通道向外滴淌所述粘性混合流体材料。
[0007]发明的实施例包括对于实现目标和改进重要的各种其它可替代的或附加的方面。例如，设备可进一步包括:托架支撑部；托架，所述托架被安装用于相对于所述托架支撑部以往复方式移动；和致动器，所述致动器被联接到所述托架，用于以所述往复方式移动所述托架。所述第一计量杆和所述第二计量杆被联接到所述托架，以同时以所述往复方式移动。所述混合通路与所述第一流体通道及所述第二流体通道连通，当通过用所述致动器致动所述托架使所述第一计量杆和所述第二计量杆同时移动到所述第一流体通道和所述第二流体通道中时，所述混合通路接纳来自所述第一流体通道和所述第二流体通道的所述第一粘性流体和所述第二粘性流体。所述控制装置被联接到所述致动器。在另一个示例中，旋转阀位于所述第一计量杆及所述第二计量杆与所述混合通路之间，并且所述旋转阀被安装用于在第一位置和第二位置之间旋转，所述第一位置允许分别在所述第一流体通道和所述第二流体通道与所述混合通路之间的流体连通，所述第二位置防止分别在所述第一流体通道和所述第二流体通道与所述混合通路之间的流体连通。所述控制装置操作以在使所述旋转阀在所述第一位置和所述第二位置之间旋转之前同时缩回所述第一计量杆和所述第二计量杆。所述第一计量杆和所述第二计量杆以及所述第一流体通道和所述第二流体通道的尺寸被设定为以超过1:1且更优选在1:1和10:1之间的比例分送所述第一粘性流体和所述第二粘性流体。该设备对于以非常小的体积分送粘性材料的非常微小的珠是特别有利的。例如，珠能够具有0.2mm至0.4mm的直径。以小珠分送的总体积可低至0.002cc。所述混合通路的上游的总通道体积与分送的体积之比可以是200:1或更小。
[0008]在另一个方面中，发明提供一种用于分送粘性混合流体材料的小珠的方法，所述粘性混合流体材料由第一粘性流体和第二粘性流体形成。例如，在说明性实施例中，该方法包括将第一计量杆和第二计量杆分别移动到第一流体通道和第二流体通道中，以将来自所述第一流体通道和所述第二流体通道的所述第一粘性流体和所述第二粘性流体引导到混合通路中。在所述混合通路中用混合器将所述第一粘性流体和所述第二粘性流体混合。分送由混合的所述第一粘性流体和所述第二粘性流体形成的粘性混合流体材料的小珠。然后将所述第一计量杆和所述第二计量杆缩回一个距离，所述距离足以切断所述小珠的分送并防止所述粘性混合流体材料的滴淌。在一个方面中，将第一和第二计量杆分别同时移动到第一和第二流体通道中，并且将第一和第二计量杆同时缩回。作为另一个方面，在将所述第一计量杆和所述第二计量杆缩回之后，可使位于所述第一计量杆及所述第二计量杆与所述混合通路之间的阀从第一位置旋转到第二位置，所述第一位置允许分别在所述第一流体通道和所述第二流体通道与所述混合通路之间的流体连通，所述第二位置防止分别在所述第一流体通道和所述第二流体通道与所述混合通路之间的流体连通。本发明的方法也可替代地包括如上总结的和/或如这里更详细描述的其它方面。
[0009]结合附图根据说明性实施例的如下详细描述，发明的各个附加的特征和优点对于本领域技术人员将变得更加显而易见。
【附图说明】
[0010]图1是图示根据本发明的一个说明性实施例构造的分送器或设备的透视图。
[0011]图2A是总体上沿着图1的线2A-2A截取的剖视图。
[0012]图2B是沿着图2A的线2B-2B截取的剖视图。
[0013]图3A是沿着图2A的线3-3截取并且示出在打开状态下的旋转阀的剖视图。
[0014]图3B是与图3A类似的剖视图，但图示了在关闭状态下的旋转阀。
[0015]图4A和4B是图示了关闭和打开阀的状态的示意图。
【具体实施方式】
[0016]总体参照图1，设备10被示出，并且设备10对于分送粘性混合流体材料的微小的珠特别有用。例如在诸如将显示屏粘附到智能电话或平板装置上的电子制造应用中需要这样的粘合剂珠。设备10大体包括托架支撑部12，托架支撑部12例如能够包括外壳和其它支撑结构部件诸如安装块14和外盖16。设备10进一步包括托架20，托架20被安装用于相对于托架支撑部12往复移动。致动器22与托架20联接以用于使托架20以往复方式移动，即，在图1中所示的上下方向上移动。另外参照图2A和2B，致动器22通过滚珠螺杆30和滚珠螺母32与托架20联接，并且托架20在支承件40上滑动并且沿着杆42、44被引导。可替代地，设备10可包括多于一个的托架20。类似地，设备10可包括多于一个的致动器22。例如，设备可包括分别与第一和第二致动器联接的第一和第二托架。流体分送本体50被固定到托架支撑部12并且包括第一流体通道52和第二流体通道52。第一计量杆62和第二计量杆64被固定到托架20以同时以往复方式移动，使得第一计量杆62延伸到第一流体通道52中，并且第二计量杆64延伸到第二流体通道54中。第一流体通道52和第二流体通道54与附加下游通道70a、70b、70c和72a、72b、72c连通，附加下游通道70a、70b、70c和72a、72b、72c通向混合通路80，混合通路80保持混合元件(未示出)，诸如静态混合器。最后，分送通道82位于喷嘴末端84中，以分送包括第一和第二粘性流体的混合的粘性流体材料。
[0017]包括各个固定的阀元件90a、90c和可旋转的阀元件90b的旋转阀90位于第一流体通道52和第二流体通道54与混合通路80之间，以将第一和第二粘性流体以开/关方式控制，而不必像通常在使用往复阀元件的情况下一样推或拉旋转阀90下游的粘性材料。致动器22可包括与齿轮减速器102联接的伺服电动机100，以用于使滚珠螺杆30旋转。控制装置104被设置用于操作伺服电动机100以根据需要移动托架20从而按照期望完成分送循环。以这种方式，托架20将经由滚珠螺母32沿着滚珠螺杆30行进，并且将第一计量杆62和第二计量杆64同时移动或延伸到第一流体通道52和第二流体通道54中。只要旋转阀元件90b在图2A所示的分送位置中，流体就将从第一流体通道52和第二流体通道54通过旋转阀90并且通过下游通道70a、70b、70c和72a、72b、72c被挤出到混合通路80中，使得流体作为来自分送通道82的微小的珠在喷嘴末端84处被最终分送。如上所述，设备可包括多于一个的托架和/或多于一个的致动器。设备包括例如第一和第二托架以及第一