用于分配液体材料的分配管的制作方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2018年6月26日提交的美国临时专利申请no.62/703,576的权益，其公开内容据此以引用的方式并入本文。

本公开整体涉及分配液体材料，并且更具体地讲，涉及用于分配液体材料的注射器的管附接件。

背景技术：

在许多工业中使用各种类型的分配器，用于在组装过程期间将液体诸如粘合剂、焊料和其他类似材料施加到基底上。一种类型的液体分配器是具有分配器主体的注射器式分配器，该分配器主体限定了用于保持待分配的液体材料供应源的圆筒贮存器。分配尖端在一端部处联接到注射器，并且与贮存器流体连通。设置在贮存器中的活塞在其中可移动，以对贮存器中的液体加压，从而将少量液体从分配尖端分配到基底上。

现有的分配器使用分配尖端，这些分配尖端导致液体以相对大的直径流动，应用之间的速率可变，并且由于维护或更换部件而导致分配暂停。现有的分配器还需要高压以在相对小的直径下实现所需的流速。

因此，需要一种与液体分配器一起使用的改善的分配尖端。

技术实现要素：

前述需要由所公开的分配尖端的各个方面来满足。根据本公开的一个方面，一种与分配注射器一起使用以用于分配液体材料的管包括主体，该主体具有近侧端部和与近侧端部相对的远侧端部。近侧端部被构造成连接到毂部，该毂部被构造成连接到分配注射器。该管还包括通道、入口和出口，该通道在近侧端部和远侧端部之间延伸穿过主体，该入口位于近侧端部处，该出口位于远侧端部处。入口和出口与通道流体连通。入口被构造成将液体材料接纳到通道中。通道在远侧方向上部分地渐缩，使得近侧端部具有第一内径，并且出口具有小于第一内径的第二内径。

根据另一方面，一种用于分配液体材料的分配装置包括圆筒和分配尖端，该圆筒具有被构造成接纳其中的液体材料的内部隔室。分配尖端被构造成可移除地连接到圆筒并且具有与圆筒的内部隔室流体连通的腔室。该腔室被构造成从内部隔室接纳液体材料。分配尖端包括分配管，该分配管具有在位于近侧端部处的入口和位于远侧端部处的出口之间延伸穿过其中的通道。分配管被构造成将液体材料接纳到入口处的通道中并被构造成将液体材料分配出出口。通道在远侧方向上部分地渐缩。

根据另一个方面，一种分配液体材料的方法包括：将液体材料提供到分配装置中，该分配装置具有用于分配液体材料的管和延伸穿过管的通道；将液体材料移动穿过具有第一内径的通道的第一部分；将液体材料穿过通道的第二锥形部分移动到具有第二内径的出口；以及在基底上形成液体材料的沉积物。第二内径小于第一内径。

附图说明

当结合附图阅读时，将进一步理解本申请。出于说明主题的目的，在附图中示出了主题的示例性实施方案；然而，本发明所公开的主题不限于所公开的具体方法、设备和系统。在附图中：

图1示出了具有包括分配管的分配尖端的分配注射器的等轴视图；

图2示出了具有分配管的分配尖端的等轴视图；

图3示出了毂部的剖视图；

图4示出了带有粘合剂的分配管的等轴视图；

图5示出了图4的分配管的剖视图；

图6示出了另一个分配管的剖视图；

图7a示出了分配管的侧面透视图；

图7b示出了图7的分配管的剖视图；

图7c示出了图7a和图7b的分配管的一部分的剖视图；并且

图7d示出了另一个分配管的剖视图。

现在将参考附图详细描述本公开的各方面，其中除非另有说明，否则类似的附图标记始终表示类似的元件。

具体实施方式

液体材料可以用多种不同的方式分配，并且使用不同的分配器、分配机构和分配模式。图1示出了示例性液体分配注射器30。注射器30包括细长管状主体，该细长管状主体具有用于从其分配液体材料的分配端部。在一些方面，活塞可以可滑动地设置在注射器30内，并且可在其中可滑动地朝向或远离分配端部移动。分配尖端10可移除地联接到注射器30，使得注射器30内的材料可从该注射器移动到分配尖端10，并且随后从永久性地或可释放地连接到该注射器的分配管100分配。虽然图中示出了注射器30，但是应当理解，可以利用任何合适的容器来接纳液体材料并与分配尖端10接合。

分配尖端10可通过通常用于分配领域中的任何已知连接方法，诸如螺纹、鲁尔锁、卡扣配件、摩擦配件或另一种保持机构，与注射器30或另一个合适的容器接合。参见图2和图3，分配尖端10包括具有近侧端部13和与近侧端部13相对的远侧端部15的毂部12。螺纹17可设置在近侧端部13处或其附近，以有助于将分配尖端10固定到注射器30。

第一开口14设置在近侧端部13处，并且第二开口16设置在远侧端部15处。毂部12在内部至少部分地是中空的并限定腔室19，该腔室在近侧端部13和远侧端部15之间延伸并与第一开口14和第二开口16流体连通。

分配管100在远侧端部15处联接到分配尖端10的毂部12。参见图4至图7d，分配管100被示出为具有基本上圆柱形的部分和基本上圆锥形的部分。然而，应当理解，其他形状和形状排列也是可能的，诸如棱柱形、球形或半球形、梯形或另外的形状组合。分配管100具有近侧端部102和与近侧端部相对的远侧端部106。

入口104设置在近侧端部102处，用于接纳流经毂部12的腔室19的液体材料。液体材料可从腔室19穿过第二开口16并穿过入口104进入分配管100中。分配管100限定从近侧端部102延伸穿过其中至远侧端部106的通道110。出口108设置在远侧端部106处并与通道110流体连通。液体材料可沿从入口104轴向延伸至出口108的分配轴线a移动穿过分配管100并通过出口108流出。

分配管100可被制造成使得通道110具有恒定横截面形状和/或直径，或者该通道可具有可变形状或直径。在一些方面，例如，通道110可包括具有不同的尺寸的多个区段。参见图5，例如，通道110可包括通过转化点116与第二区段114分开的第一区段112。通道110的第一区段112可具有第一直径d1，而第二区段114可渐缩至具有第二直径d2的分配管100的出口108。如图所示，第一直径d1可大于第二直径d2。

通道110的第一区段112可被限定在近侧端部102和转化点116之间并可为基本上圆柱形的且具有穿过其中的恒定直径。在一些方面，入口104可具有与第一区段112相同的横截面形状(例如，圆形)，并且该入口的尺寸可被设计为具有等于第一直径d1的直径。

第二区段114可被限定在转化点116和远侧端部106之间，并且可被限定为使得该区段中的通道110具有可变尺寸。在一些方面，第二区段114可包括锥形，使得通道110在从转化点116朝向远侧端部106的方向上变窄。

分配管100可被设计成具有基于制造偏好、待分配的液体材料、在基底上分配的材料的尺寸或另外的因素的不同的第一直径d1和第二直径d2。第一直径d1可大于第二直径d2，使得当液体材料从近侧端部102穿过分配管100移动到远侧端部106时，液体材料沿着从较大的第一直径d1到较小的第二直径d2的方向移动。这样，较大的第一直径d1导致使液体材料移动穿过分配管100所需的压力较小。

第一直径d1可为任何合适的尺寸，诸如介于约0.05mm和约5mm之间、介于约0.2mm和约3mm之间、介于约0.5mm和约1mm之间，或其他合适的范围。在一些方面，第一直径d1可为大约0.7mm。第二直径d2也可为任何合适的尺寸，诸如介于约0.001mm和约1mm之间、介于约0.005mm和约0.5mm之间、介于约0.01mm和0.1mm之间、介于约0.02mm和约0.08mm之间、介于约0.03mm和约0.06mm之间，或其他合适的范围。在一些方面，第二直径d2可为大约0.05mm。在其他方面，第二直径d2可为大约0.035mm。应当理解，存在可以利用上述公开范围的任何组合的第一直径d1和第二直径d2的不同的方面，并且在第一直径d1大于第二直径d2的方面中，第一直径d1的所选尺寸将大于第二直径d2的所选尺寸。

尽管附图描绘了具有两个区段的分配管100，但是应当理解，分配管100可以具有不同的数量的区段，诸如三个、四个、五个或任何其他数量的区段。每个区段可具有与所有其他区段不同的尺寸，或者另选地，具有与一个或多个其他区段相匹配的尺寸。在一些方面，分配管100可具有单个区段，诸如类似于第一区段112并沿其长度具有恒定直径的区段，或者诸如类似于第二区段114并具有沿其长度限定可变直径的锥形的区段。

分配管100还可包括第三区段(未示出)，该第三区段可在整个范围内具有恒定直径，或者另选地，可以以与第二区段114相同的锥角α渐缩或者以不同的锥角渐缩。第三区段可与第一区段112、第二区段114或这两个区段相邻。

在一些方面，存在于第二区段114中的锥形可为恒定的。参见图6，第二区段114可以以相对于分配轴线a测量的锥角α渐缩。应当理解，锥角α可根据制造偏好和能力，以及分配管100的参数，诸如长度、厚度、期望的直径(例如，直径d1或直径d2)、期望的应用、待分配的液体，或可受锥形规格影响的其他因素来选择。

在替代方面，第二区段114的锥形可沿其长度变化。例如，从分配轴线a测量的锥角α可沿着第二区段114的长度增大或减小。这可将分配管100的与第二区段114相邻的内部限定为凸起或凹入，这取决于锥角α是增大的还是减小的(未示出)。锥角α可为例如介于约1°和约60°之间、介于约3°和约30°之间、或介于约5°和约15°之间。

分配管100可由不同的合适材料制成，例如金属、塑料、合金和/或陶瓷。在一些方面，分配管100可包括钢，诸如不锈钢。在替代方面，分配管100可包括陶瓷，诸如黑色陶瓷，诸如黑色氧化锆。在又一方面，分配管100可包括氧化锆增韧氧化铝。分配管100可被制造成在整个分配管的各个部分具有均匀的组成，或者另选地，在分配管100的各个部分具有不同的材料分布。应当理解，构成分配管100的材料应该允许液体材料容易滑动，并且不应该对液体材料的流动造成不利影响。

分配管100可包括材料的组合，作为混合物或分配管100的不同的部分包括不同的材料。例如，远侧端部106可包括与近侧端部102不同的材料，诸如较硬的材料以承受与分配活动相关的应力。在一些方面，可将涂层施加到分配管100的内部，使得通道110内的液体材料接触涂层(未示出)。应当理解，涂层也可施加到分配管100的其他部分，例如施加到外部表面。在一些方面，涂层可包括聚四氟乙烯(ptfe)或另一种合适的材料。

分配管100可通过本申请全文公开的任何合适的保持方法固定到分配尖端10的毂部12上或其内。在一些方面，粘合剂20可用于将分配管100连接到毂部12。粘合剂20可包括任何合适的粘合剂。应当理解，粘合剂20的组成将取决于分配管100和毂部12中存在的材料，使得粘合剂可以将组件彼此有效地固定。在一些方面，粘合剂20可包括具有足够低粘度的可流动粘合剂，以容易地进入分配管100和毂部12之间的空间。然后可以使粘合剂20固化，以便变得不那么粘稠。粘合剂20可在给定的干燥时段内自行固化而无需外部干预，或者另选地，可对粘合剂20进行处理以刺激固化过程(例如，暴露于紫外线、高温、固化流体或加速固化过程的另外的因素)。

参见图3和图4，分配管100可部分地插入到接收器18中，该接收器设置在分配尖端10上的毂部12的远侧端部15处或其附近。接收器18与腔室19流体连通，并且可从腔室19接纳液体材料并允许该液体材料穿过分配管100。接收器18可包括被构造成接合分配管100、粘合剂20或两者的一个或多个保持构件21，以便改善分配管100与分配尖端10的其余部分的接合。保持构件21可包括肋、凹口、突起、螺纹或构造成增大分配管100和毂部12之间的接触的其他结构特征部。在一些方面，除了分配尖端10上的保持构件21之外或代替该保持构件，分配管100可具有其他保持构件(未示出)。

具有分配管100的分配尖端10可与使用它们的分配装置(例如注射器30)断开连接，并且可以替代地连接具有分配管100的不同的分配尖端10。在分配过程期间，由于操作期间的持续损坏，更换分配尖端10、分配管100或其组合可能是有利的。本申请中描述的部件在分配期间经受各种应力，并且在设定的分配时间段或给定量的材料分配之后这些部件可能断裂、弯曲、破裂或以其他方式遭受损坏。分配尖端10的部件，诸如毂部12或分配管100，在操作过程中可能被一种或多种材料堵塞。另外，当分配过程由于维护或其他原因而不可操作时，可优选地更换部件。此外，本文所讨论的分配尖端10和分配管100的不同的方面可与待分配的特定液体材料一起使用或者与特定分配模式一起使用，并且当要引入不同的液体材料或选择不同的分配模式时，可更换分配尖端10和/或分配管100。

基于期望的分配模式、数量、持续时间、速度和其他因素预设或预编程各种分配参数。分配参数与分配尖端10的结构特征部相关，具体地讲，与毂部12和/或分配管100相关的那些结构特征部相关。毂部12和分配管100内的压力、流速和液体材料的粘度、以及其他因素可对应于独特的分配参数。在现有的分配系统中，分配管经常具有不同的直径，分配管易于弯曲或扭结，并且材料经常卡在分配管中，从而产生流动障碍。现有的分配管具有较大的制造公差，这导致尺寸不一致的出口孔和延伸穿过管的通道。这可导致材料的不可靠和不一致的分配以及不同的分配参数组。基于现有的管的制造方法和所用材料，不能降低公差。当更换损坏的分配管时，由于不同的弯曲、扭结和不同尺寸的内径，新型的管可能具有不同的特性。这会影响材料的分配方式，并且必须调节或重新校准分配参数以确保一致的分配。

另一方面，本文所公开的分配管100的方面具有较小的内径公差，并且分配管100的示例性形状和尺寸提供增大的耐久性并允许在管的寿命期间更一致地分配材料。另外，由于公差较小，因此各个分配管100之间的尺寸存在更大的一致性。这种改善的一致性允许较少改变分配系统的分配参数，并且当更换管或尖端时减少了重新校准分配参数的需要。

本申请所公开的分配管100可具有比现有的分配管中的对应出口孔更小的出口108。液体材料可以多种形状和图案诸如细长股线和/或液滴从分配管100分配到基底(未示出)上。在基底上形成液滴的方面，所公开的分配管100可允许所分配的液滴小于从现有的分配管分配的液滴，例如，为现有的液滴尺寸的约三分之二、为现有的液滴尺寸的约一半、为现有的液滴尺寸的约三分之一，或为现有的液滴尺寸的约四分之一。沉积的液体材料的较小尺寸可能是有利的，因为该较小尺寸允许更好地控制分配多少液体材料并在基底上何处分配液体材料。这还提供了用于更好地控制分配模式的选项，诸如所分配的液滴的密度、液滴的形状和分配的持续时间。

在具有锥形(例如，具有第一区段112和第二区段114)的分配管中，诸如如图7a所示的约30度，相对于具有从其相应入口到出口的恒定内径的现有的分配管，材料的流动得到改善。当前使用的分配管经常对穿过其中的液体材料的流动具有不期望的高阻力。因此，现有的分配管需要施加高压以将液体材料移入、穿过和流出分配管。这可导致分配管更快退化，为了施加压力而浪费能量，以及液体材料的不一致分配和在基底上形成沉积物。这还需要更多的时间来实现期望的沉积物尺寸。在本申请所公开的分配管100的方面，当液体材料从具有第一直径d1的第一区段112移动到具有小于第一直径d1的第二直径d2的第二区段114时，行进穿过第二区段114的液体材料的速度相对于其在第一区段112中的速度增大。这样，与现有的分配管相比，可能需要较小的压力来移动期望的量的液体材料穿过分配管100。例如，压力的范围可为约5psig至约100psig，并且速度的范围可为约0.001m/sec至约1.0m/sec。

虽然已结合各个附图的各种实施方案描述了系统和方法，但本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的广泛发明构思的情况下可对实施方案进行改变。因此，应当理解，本公开并不限于所公开的具体实施方案，而是旨在涵盖由权利要求书限定的本公开的实质和范围内的修改。