点胶装置的制作方法

本发明涉及非接触式点胶阀技术领域，尤其涉及点胶装置。

背景技术：

在电子产业的封装制程中，利用点胶阀进行胶合组件的应用已经相当普遍。传统点胶阀输入胶液，通过电磁阀带动撞针运动，使得胶液被撞针撞击而出，达成点胶目的。随着点胶领域自动化程度的提高，对点胶的需求也越来越大。高粘度胶液一般是指紫外光uv固化胶水、环氧树脂胶、厌氧胶、导电银胶、导热油脂、锡膏、助焊剂，硅胶、热熔型结构胶。而对于高粘度胶液(比如锡膏)类型，无法达到正常的点胶效果，易堵塞，胶液粘滞于点胶阀内，设备更易损坏。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供点胶装置，以解决现有点胶阀易堵塞和胶液粘滞于点胶阀内导致设备易损坏的技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供点胶装置，用于高粘度胶液点胶，包括：

阀体外部机构、连接机构、电磁阀和阀体内部机构；

所述阀体内部机构固定在所述阀体外部机构内，所述阀体内部机构通过连接机构连接所述电磁阀；

所述阀体内部机构包括弹性件抵接头、套设在所述弹性件抵接头上的弹性件、与所述弹性件抵接头底部固定的撞针、胶液空间和位于胶液空间底部的喷嘴，所述撞针在电磁阀的运动控制下及在所述弹性件的回复力下往复撞击所述胶液空间内的高粘度胶液并从所述喷嘴喷射出所述高粘度胶液；

所述撞针的直径为渐变型直径，且由远离所述喷嘴方向往靠近喷嘴方向越变越窄。

进一步地，所述撞针包括至少一个变径处，所述变径处设置倒角。

进一步地，所述撞针经变径后的最窄段最靠近所述喷嘴的喷嘴孔，所述撞针的最窄段具有预设长度且为圆柱形。

进一步地，所述胶液空间底部由喷嘴的侧壁围成；所述喷嘴处的胶液空间包括从上往下体积逐渐变小的三个区间和所述喷嘴孔；以体积比较，第四区间＞第三区间＞第二区间。

进一步地：

所述第四区间为圆柱区间，其侧壁为圆柱侧壁；

所述第三区间为第一圆锥区间，其侧壁为第一锥形壁；

所述第二区间为第二圆锥区间，其侧壁为第二锥形壁；

所述第二区间向下连接所述喷嘴孔，喷嘴孔侧壁为喷嘴孔壁；

所述喷嘴孔壁向上延伸第二锥形壁，第二锥形壁向上延伸第一锥形壁，第一锥形壁再向上延伸圆柱侧壁；

所述第三区间沿撞针的轴线纵向剖切的剖切面上，两侧的第一锥形壁之间的夹角大致为直角。

进一步地，所述阀体内部机构还包括密封圈、第一无油衬套和第二无油衬套；

所述密封圈、第一无油衬套和第二无油衬套套设在所述撞针外壁并抵持所述胶液空间内壁，以实现密封。

进一步地，所述阀体外部机构包括千分尺、千分尺安装座、干式衬套、活塞箱体、延伸块和固定圈；

所述活塞箱体为长方体形状，其上面固定千分尺安装座，在所述千分尺安装座上设置所述千分尺，用于防护所述千分尺的所述干式衬套设置在所述千分尺与千分尺安装座的抵持处，所述活塞箱体下面固定延伸块，所述延伸块下面固定所述固定圈；

所述活塞箱体、延伸块和固定圈均同轴，所述胶液空间是由所述活塞箱体、延伸块和固定圈沿轴线开设的空间，所述喷嘴位于所述固定圈底部。

进一步地，所述连接机构包括胶夹、支撑杆、限位块、连接块、阀体连接块和电磁阀安装板；

所述活塞箱体的第一侧面固定所述电磁阀安装板，所述电磁阀安装板将电磁阀固定；

所述活塞箱体第一侧面的对侧为第三侧面，所述活塞箱体的第三侧面连接所述阀体连接块以将所述阀体内部机构固定于阀体外部机构；

所述活塞箱体的第二侧面固定所述连接块，连接块上安装所述支撑杆以在支撑杆上部支撑固定胶夹，在所述连接块与所述第二侧面同方向侧面上且在所述胶夹的投影位置固定限位块23，以共同固定外部点胶针筒。

进一步地，所述电磁阀安装板包括第一电磁阀安装板和第二电磁阀安装板，所述第一电磁阀安装板连接所述活塞箱体的第一侧面，第二电磁阀安装板与第一电磁阀安装板背向所述第一侧面的一侧固定；

所述延伸块上安装胶水入口管接头，所述第一电磁阀安装板上安装进气口管接头以及出气口管接头；

所述活塞箱体与千分尺安装座螺纹连接；所述弹性件抵接头底部固定所述撞针处设置倒角；所述活塞箱体朝向第二侧面的一侧设置圆环进气口以方便进气、设置卡槽位以方便安装所述延伸块；在位于所述活塞箱体的收容空间内壁外拓溢胶盲孔。

进一步地，还包括设置在固定圈外用以加热所述高粘度胶液以加强流动性的加热装置。

本发明的点胶装置，所述撞针在电磁阀的运动控制下及在所述弹性件的回复力下往复撞击所述高粘度胶液从所述喷嘴喷射出；所述撞针的直径为渐变型直径，且由远离所述喷嘴方向往靠近喷嘴方向越变越窄。由此在胶液空间内撞针的周边可以填充更多的胶液产生的压力更大，以达到正常的点胶效果，不易堵塞，胶液不易粘滞于点胶阀内，降低点胶装置的损坏率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1a、图1b、图1c、图1d为本申请实施例提供的点胶装置的结构示意图中的立体图、正视图、侧视图和俯视图；

图2a为本申请实施例提供的点胶装置的部分结构示意图，图2b为图2a中a-a方向的剖视图；

图3为本申请实施例提供的点胶装置的分解示意图；

图4为本申请实施例提供的点胶装置的硬件示意图；

图5a、图5b、图6a、图6b是为本申请实施例提供的点胶装置的部分结构；

图7为本申请实施例提供的点胶装置的原理解说图；

图8a、图8b为本申请实施例提供的点胶装置的部分结构剖视示意图；

图9为本申请实施例提供的点胶装置的试验图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本发明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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。

如图1-3所示，本申请提出点胶装置100，用于高粘度胶液点胶，包括阀体外部机构10、连接机构20、电磁阀50和阀体内部机构40；

所述阀体内部机构40固定在所述阀体外部机构10内，所述阀体内部机构40通过连接机构20连接所述电磁阀50；

如图2b所示，所述阀体内部机构40包括弹性件抵接头44、套设在所述弹性件抵接头44上的弹性件41、与所述弹性件抵接头44底部固定的撞针45、胶液空间49和位于胶液空间49底部的喷嘴47，所述撞针45在电磁阀50的运动控制下及在所述弹性件41的回复力下往复撞击所述胶液空间49内的高粘度胶液并从所述喷嘴喷射出所述高粘度胶液；具体的，弹性件41可以设置为弹簧或其他弹性结构。弹性件抵接头44的形状类似倒放的蘑菇。

所述撞针45的直径为渐变型直径，且由远离所述喷嘴47方向往靠近喷嘴47方向越变越窄。

本申请实施例的点胶装置100，所述撞针45在电磁阀50的运动控制下及在所述弹性件41的回复力下往复撞击所述高粘度胶液从所述喷嘴47喷射出；所述撞针45的直径为渐变型直径，且由远离所述喷嘴方向往靠近喷嘴方向越变越窄。由此在胶液空间47内撞针45的周边可以填充更多的锡膏，产生的压力更大，以达到正常的点胶效果，不易堵塞，胶液不易粘滞于点胶阀内，降低点胶装置的损坏率。

图4为本申请实施例的撞针的示意图。进一步地，如图4所示，所述撞针45包括至少一个变径处451，所述变径处451设置倒角，或者说变径处451具体为截头圆锥体的形状。具体的，如图8a所示，撞针45包括两个变径处451，具体是第一变径处45111和第二变径处4513。

进一步地，所述撞针45经变径后的最窄段452最靠近所述喷嘴47的喷嘴孔4710，所述撞针的最窄段452具有预设长度且为圆柱形，例如预设长度为1mm；因最窄段452为圆柱形，故其直径不变。

具体的，图5、图6是电磁阀通断两种情况下，撞针与喷嘴的状态关系。图5a电磁阀连通情况下的撞针与喷嘴位置关系图，图5b是图5a图撞针下部与喷嘴位置关系图；图6a是电磁阀断开情况下的撞针与喷嘴位置关系图，图6b是图6a撞针下部与喷嘴位置关系图。撞针45向上运动时，胶液进入充满喷嘴与撞针间的间隙，撞针向下运动时，大部分胶液受挤压回流，少部分胶液受高速撞击从喷嘴出喷出，达到碰撞喷射的效果。

对于高粘度胶液，除了通过改变温度，使其粘度降低外，还可以通过高压力挤压、合理的流动路径使其运动。改变温度可以减少堵塞的发生频率，可在固定圈15外添加加热装置(图未示)，增加温度，使其流动性能更佳。

另一种方式通过结合图进行分析。本申请发明人在研发本申请实施例的撞针和喷嘴结构的过程中，进行了以下试验。图7为撞针与喷嘴改变单一变量对应图。图中a与b的变量是撞针接触端的直径，a撞针端直径为2.4mm,b撞针端直径为1.5mm,根据物理学f＝ps，压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。图中b与c的变量是喷嘴内倒角的倾斜角度，c的倾斜度较大，撞击接触面与喷嘴口的距离较远，减少冲击损伤程度。图中c与d的变量是喷嘴口的直径，c的喷嘴口直径为0.1mm,d的喷嘴口直径为0.2mm,喷嘴口径越大，胶液流动性能越好。喷嘴与撞针的位置有一定保护凸台，具体为下述胶液空间49底部的三个区间侧壁形成的凸台，避免非接触喷射时，可能出现的损坏喷射口的问题。上述效果对比研究，采用控制单一变量原则，在设计使用中，通过改变撞针接触端直径与喷嘴机构，保证其高压力喷射效果。

对于高粘度胶液点胶，以点锡膏为例子进行说明。锡膏是一种触变性流体，在外力作用下能产生流动。影响锡膏粘度的主要因素在于锡粉的百分含量，合金含量越高，对应粘度越大。实例应用中用到5号粉锡膏、6号粉锡膏，5号粉锡膏其颗粒粉径为15-25um，6号粉锡膏其颗粒粉径为5-15um，锡膏粘度数值在180-220pa.s之间。

图8a和图8b是撞针下部和喷嘴沿撞针轴线的纵向剖视图。结合上述原理，以及附图8a进行说明。设计要求撞针的直径变化为渐变型，因此设计第一变径处4511和第二变径处4513共两个阶段的倒角，目的是周边填充更多的锡膏，产生压力更大。撞针47最窄段452这部分高度为1mm，直径不变。最窄段452未设计倒角、圆角。圆角、倒角会导致接触面的增加，进行点锡时，容易形成锡块。

具体的，所述胶液空间49底部是由喷嘴47的侧壁围成的。喷嘴47的胶液空间49包括从上往下体积逐渐变小的三个区间，以体积比较，第四区间＞第三区间＞第二区间。如图8b所示，第四区间4740为圆柱区间，其侧壁为圆柱侧壁474；第三区间4730为第一圆锥区间，其侧壁为第一锥形壁473；第二区间4720为第二圆锥区间，其侧壁为第二锥形壁472；第二区间4720向下连接喷嘴孔4710，喷嘴孔4710侧壁为喷嘴孔壁473。或者说，喷嘴孔壁473向上延伸第二锥形壁472，第二锥形壁472向上延伸第一锥形壁473，第一锥形壁473再向上延伸圆柱侧壁474。第三区间4730的第一圆锥区间沿撞针45的轴线纵向剖切的剖切面上(平面上为三角形的两条腰)，两侧的第一锥形壁473之间的夹角大致为直角(剖切面为直角等腰三角形)，即将图8b中b1的角度设计成90度，可以理解的是，允许正常的公差，大致为直角。

撞针45最窄段452的直径a3设计地比第三区间4730的最宽处b3(圆锥底面直径)的数值大0.4mm-1mm,如此设计可减少对喷嘴口撞击的损伤。对于喷嘴47，喷嘴孔4730的直径b2为设计的喷嘴口径，第三区间4730的最宽处b3的数值等于(b2+0.2-1mm，例如为b2+0.3mm，b2+0.4mm，b2+0.5mm，b2+0.6mm，b2+0.7mm，b2+0.8mm，b2+0.9mm。喷嘴47的喷嘴孔4730的高度b4为喷嘴47总高度的1/12～1/8之间，例如1/11，1/10或1/9；第一区间4740的高度b5是喷嘴47总高度的2/7～1/2之间，例如3/7,2/5，3/5或4/7。以上这样的设计值，是为了让锡膏的流动性更好。在这样的设计值下，能进行喷射点锡，在具体应用中，对0.1mm、0.15mm、0.20mm、0.25mm的喷嘴进行点锡效果在仪器下进行数据采集分析，采集结果如图9所示。

从图9中可以看出，在上述设计条件下，可进行跟点普通胶水(非高粘度)一样的功能，实现定点点胶以及走线点胶。

对于不同高粘度胶液，例如紫外光uv固化胶水、环氧树脂胶、厌氧胶、导电银胶、导热油脂、助焊剂，硅胶、热熔型结构胶，其设计原理相同，具体值可能有些变动，本申请对此不作限制，基于相同的发明思路的设计，均在本申请的保护范围内。

基于上述撞针45和喷嘴47的结构，再介绍点胶装置100的其他结构。

进一步地，所述阀体内部机构40还包括密封圈46、和无油衬套42。无油衬套42包括第一无油衬套421和第二无油衬套422；

所述密封圈46、第一无油衬套421和第二无油衬套套422设在所述撞针45外壁并抵持所述胶液空间49内壁，以实现密封。

在一些实施例中，所述阀体外部机构10包括千分尺11、千分尺安装座12、干式衬套16、活塞箱体13、延伸块14和固定圈15；

所述活塞箱体13为长方体形状，具有六个表面，分别为上面、下面和四个侧面。四个侧面分别为第一侧面、在第一侧面对面的第三侧面、与第一侧面相邻的第二侧面和第四侧面。所述活塞箱体13的上面固定千分尺安装座12，在所述千分尺安装座12上设置所述千分尺，用于防护所述千分尺11的所述干式衬套16设置在所述千分尺11与千分尺安装座12的抵持处，所述活塞箱体13下面固定延伸块14，所述延伸块14下面固定所述固定圈15；

所述活塞箱体13、延伸块14和固定圈15均同轴，所述胶液空间49是由所述活塞箱体13、延伸块14和固定圈15沿轴线开设的空间。所述喷嘴45位于所述固定圈15底部。且喷嘴45的最窄段452也位于所述固定圈15内的胶液空间49中。

在一些实施例中，所述连接机构20包括胶夹21、支撑杆22、限位块23、连接块24、阀体连接块25和电磁阀安装板27；

所述活塞箱体13的第一侧面固定所述电磁阀安装板27，所述电磁阀安装板27将电磁阀50固定；

所述活塞箱体13第一侧面的对侧为第三侧面，所述活塞箱体的第三侧面连接所述阀体连接块25。阀体外部机构10是指阀体各零件，阀体各零件内部预留有避空位置，用于安装阀体内部机构40，需要将点胶装置100加装在外部移栽机构上才能进行动作，阀体连接块25就是起到加装连接的作用。

所述活塞箱体13的第二侧面固定所述连接块24，连接块24上安装所述支撑杆22以在支撑杆22上部支撑固定胶夹21，在所述连接块24与所述第二侧面同方向侧面上且在所述胶夹21的投影位置固定限位块23，以共同固定外部点胶针筒。

进一步地，所述电磁阀安装板27包括第一电磁阀安装板271和第二电磁阀安装板272，所述第一电磁阀安装板271连接所述活塞箱体13的第一侧面，第二电磁阀安装板272与第一电磁阀安装板271背向所述第一侧面的一侧固定；

所述延伸块14上安装胶水入口管接头31，使用导管将胶水入口管接头31与外部点胶针筒连通。所述第一电磁阀安装板271上安装进气口管接头32以及出气口管接头33；进气口管接头32和出气口管接头33连接气动电磁阀的气泵。

图4是活塞箱体的纵向剖视图。所述活塞箱体13与千分尺安装座12螺纹连接，图4中的示意出螺纹连接处121；结构的连接采用了螺丝孔配合，以及对应的卡槽连接，使得安装更具人性化。所述弹性件抵接头44底部固定所述撞针45处设置倒角441；所述活塞箱体13朝向第二侧面的一侧设置圆环进气口131以方便进气，扩大了流通范围，连接进气部分开了圆环槽，增加作用面积，加大其撞击的力度；所述活塞箱体13朝向第二侧面的一侧设置卡槽位132以方便安装所述延伸块14，可以方便安装延伸块14，保证紧密结合；在位于所述活塞箱体13的收容空间49内壁外拓溢胶盲孔133。

进一步地，点胶装置100还包括设置在固定圈外用以加热所述高粘度胶液以加强流动性的加热装置。

点胶装置100的工作原理为胶液进入胶液空间49，控制电磁阀50连通，通过电磁阀50在进气口131位置控制进气的通断，进气使得撞针45向上运动，胶液流入喷嘴47；控制电磁阀50断开，结合回复弹簧的作用，使得撞针45向下运动，撞击胶液，从喷嘴喷射而出。进行重复动作而达到点胶效果。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的申请构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。