粘合剂分流系统及使用其的方法与流程

粘合剂分流系统及使用其的方法
1.相关申请的引证
2.本技术要求于2019年9月20日提交到美国专利局的专利申请第16/577,237号的优先权，其全部公开内容通过引证结合于此。
技术领域
3.本公开总体上涉及粘合剂分流系统和相关方法。具体地，本公开涉及安装到粘合剂分配器以均匀地施加粘合剂的可移除且可替换的多喷嘴适配器。


背景技术：

4.当制造片材或面板时，可以使用粘合剂来组合部件。然而，使用传统装置来施加硬化树脂需要在应用之间进行低效且昂贵的清洁过程。需要改进的方法和装置。


技术实现要素：

5.本公开的实施例描述了一种便宜且有效的解决方案以用于在片材或面板制造过程中施加粘合剂。因此，在此公开了用于将粘合剂均匀地施加到基底(优选地，呈片材或面板形式的基底)的粘合剂分流系统。该系统可包括多喷嘴适配器，该多喷嘴适配器包括流体入口、多个流体出口以及与流体入口和多个流体出口流体连通的流体分配组件。流体分配组件可包括一组通道，每个通道都包括通道入口和多个通道出口。每个喷嘴可配置为通过通道入口从流体入口接收粘合剂并且通过通道出口中的一个或多个通道出口排出所接收的粘合剂的一部分。流体分配组件还可包括一组喷嘴群(cluster)，其中，每个喷嘴群都可与通道出口流体连通并从通道出口接收粘合剂的一部分，并且通过流体出口中的至少一个通道出口排出所接收的粘合剂的一部分。在一些实施例中，流体入口可与多个流体出口中的至少一个流体出口流体连通。
6.在一些实施例中，粘合剂可以包括热固性树脂。在一些实施例中，热固性树脂可以是包括树脂和硬化剂的双组分树脂。在一些实施例中，粘合剂可以包括热活化树脂。
7.在一些实施例中，流体传送器还可以被包括。该流体传送器可以由刚性轴至少部分地围绕。
8.在一些实施例中，流体传送器可以包括具有内表面的中空管，其中在中空管的内表面上设置有翼片以产生用于混合树脂和硬化剂的湍流。
9.在一些实施例中，多喷嘴适配器是可移除且可替换的。
10.在一些实施例中，分流系统还可以包括粘合剂分配器。在一些实施例中，可移除且可替换的多喷嘴适配器可以附接到粘合剂分配器。在一些实施例中，粘合剂分配器可以在与多喷嘴适配器相对的端部上连接到流体传送器。分配器可以配置为将树脂和硬化剂分别供给到流体传送器。
11.在一些实施例中，刚性轴可以由金属(例如，铝或钢)制成。
12.在一些实施例中，流体传送器可以由聚合物制成，该聚合物例如热塑性聚合物。在
某些实施例中，聚合物是聚丙烯(pp)。
13.在一些实施例中，流体传送器可以被压配合到多喷嘴适配器的流体入口中。
14.在一些实施例中，流体传送器可以被转锁到多喷嘴适配器的流体入口中。
15.在一些实施例中，粘合剂分配器还可以包括用于控制粘合剂流动的阀组件。
16.在一些实施例中，粘合剂可以在环境温度下供给至多喷嘴适配器。在其他实施例中，可以将加热的粘合剂供给到多喷嘴适配器。
17.在一些实施例中，多喷嘴适配器可以包括2个或更多个喷嘴，优选地8个或更多个喷嘴，例如2个至24个喷嘴。
18.在一些实施例中，多喷嘴适配器可以被制成单个件。在一些实施例中，多喷嘴适配器可以是3d打印的。
19.在一些实施例中，多喷嘴适配器可以由聚合物制成，该聚合物例如热塑性聚合物和/或光固化树脂。在某些实施例中，聚合物可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。
20.在一些实施例中，流体传送器的长度可以是1cm或更大，优选地10cm或更大，例如长度为15cm至25cm。
21.本文还公开了用于将粘合剂均匀地施加到基底的方法，该方法包括设置多喷嘴适配器，该多喷嘴适配器包括流体入口、多个流体出口以及与流体入口和多个流体出口流体连通的流体分配组件，其中，流体分配组件包括：一组喷嘴，每个喷嘴都包括单个通道入口和多个通道出口；以及一组喷嘴群，每个喷嘴群都配置为接合通道出口。该方法还可以包括通过流体入口将粘合剂供给到多喷嘴适配器中，使得在第一分配阶段中，每个喷嘴接收供给的粘合剂的一部分并通过通道出口排出粘合剂的这一部分中的一些，并且在第二分配阶段中，每个喷嘴群都从与其流体连通的通道出口接收粘合剂的一部分，并且通过多个流体出口中的一个流体出口排出粘合剂的这一部分中的一些。
22.在一些实施例中，用于将粘合剂均匀地施加到基底的方法首先包括将热固性树脂装载到粘合剂分配器中并且促使热固性树脂从粘合剂分配器流到多喷嘴适配器中。在一些实施例中，用于将粘合剂均匀地施加到基底的方法首先包括将树脂和硬化剂装载到粘合剂分配器的分开的腔室中，促使树脂和硬化剂分别从粘合剂分配器流到流体传送器中，并且在将粘合剂供给到多喷嘴适配器之前，在流体传送器内部混合树脂和硬化剂以产生粘合剂。在一些实施例中，粘合剂可以包括热活化树脂。
23.在一些实施例中，系统包括可移除且可替换的多喷嘴适配器以用于粘合剂分配器。在一些实施例中，系统包括粘合剂分配器和可连接到分配器的出口的多喷嘴适配器。
24.在一些实施例中，可以考虑用于制造多喷嘴适配器的方法包括3d打印步骤。在其他实施例中，可以考虑用于制造多喷嘴适配器的方法包括模制步骤，优选注射模制步骤。
25.应注意的是无论本发明的其他特征，多喷嘴适配器是可移除且可替换的事实形成发明构思。因此，在另一个独立方面中，本发明涉及用于粘合剂分流系统的多喷嘴适配器，该多喷嘴适配器包括一个流体入口和多个流体出口，其中，多个流体出口配置为喷射从流体入口接收的粘合剂的至少一部分，并且其中，多喷嘴适配器是可移除且可替换的。还应注意，根据此其他实施例的多喷嘴适配器可包括关于前述实施例讨论的任何特征。具体地，多喷嘴适配器可以由聚合物材料制成和/或可以形成为一个单个件和/或可以是3d打印的。
附图说明
26.图1示出了粘合剂分流系统的立体图，其不一定按比例绘制。
27.图2示出了粘合剂分流系统的截面图，其不一定按比例绘制。
28.图3示出了粘合剂分流系统的侧视图，其不一定按比例绘制。
29.图4示出了粘合剂分流系统的俯视图，其不一定按比例绘制。
30.图5示出了粘合剂分流系统的侧视图，其不一定按比例绘制。
31.图6示出了多喷嘴适配器的仰视图，其不一定按比例绘制。
32.图7示出了具有不同数量的喷嘴的分流系统实施例的立体图，其不一定按比例绘制。
33.图8示出了粘合剂分流系统的侧视图，其不一定按比例绘制。
具体实施方式
34.在此公开了本发明的详细实施例；然而，应当理解的是，所公开的实施例仅是对可以用不同形式实施的本发明的说明。此外，结合本发明的各种实施例给出的每个实例旨在是说明性的而非限制性的。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是用于教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。
35.图1至图8示出了粘合剂分流系统的不同实施例。图1示出了粘合剂分流系统10，该粘合剂分流系统包括流体传送器12和多喷嘴适配器14。在一些实施例中，多喷嘴适配器14可包括流体入口16。在一些实施例中，多喷嘴适配器14可以是可移除且可替换的。在一些实施例中，多喷嘴适配器14可以是单独使用的或很少使用的。在另一些实施例中，多喷嘴适配器14可以是一次性的。流体传送器12可以包括具有内表面和外表面的中空管。可以在中空管的内表面上设置有诸如翼片的混合元件(未示出)以产生用于混合树脂和硬化剂的湍流。在一些实施例中，流体传送器12是可移除且可替换的。在一些实施例中，流体传送器12是单独使用或很少使用的。在一些实施例中，流体传送器12是一次性的。在一些实施例中，粘合剂分流系统10还可以包括刚性轴20。该刚性轴20可以至少部分地围绕流体传送器12。然而，在其他实施例中，刚性轴20可以完全围绕流体传送器12。在一些实施例中，流体入口16与多个流体出口22中的至少一个流体出口流体连通。在另一些实施例中，粘合剂分流系统10可以包括多喷嘴适配器14，而没有流体传送器12。
36.如图2至图3所示，多喷嘴适配器14还可以包括至少一个通道13。在一些实施例中，适配器14可以包括一组通道13。这些通道优选地一体形成或分别设置在适配器14的内部。每个通道13都可以包括单个通道入口15和一个或多个通道出口17。通道入口15可以配置为从流体入口16接收粘合剂的一部分，并且通过通道出口17中的一个通道出口排出粘合剂的这一部分中的一些。多喷嘴适配器14还可包括喷嘴群或一组喷嘴群19。在一组喷嘴群中可以存在两个或更多个喷嘴群19。在每个喷嘴群中可以存在两个或更多个喷嘴18。每个喷嘴可具有至少一个入口和至少一个出口。对于喷嘴群的每个喷嘴，入口流体连接至流体入口并且配置为从流体入口16接收粘合剂的一部分，并且排出粘合剂的这一部分。优选地，每个喷嘴群19经由通道13连接至流体入口16。例如，对于喷嘴群的每个喷嘴，入口可配置为接合通道出口17。在一些实施例中，从所接合的通道出口17接收的粘合剂的一部分中的一些可以通过流体出口22中的至少一个流体出口排出。适配器14可以通过通道13和/或喷嘴群19
将来自流体入口16的粘合剂的流分成多股。
37.在一些实施例中，流体入口与多个通道13中的至少一个通道以及喷嘴群19中的至少一个喷嘴群流体连通。在一些实施例中，流体入口与通道13中的至少两个通道和喷嘴群19中的至少四个喷嘴群流体连通。
38.图4示出了多喷嘴适配器14的俯视图。流体入口16可一体地或分别地形成到多喷嘴适配器14的顶侧中。流体入口16还可包括脊部或类似设计，使得流体传送器12可被转动到入口16中并被锁定到位。然而，可以使用用于连接流体入口16和流体传送器12的任何合适的器件。例如，流体传送器12可以压配合到多喷嘴适配器的流体入口16中。在一些实施例中，流体传送器12可以通过螺纹件、磁体、卡扣、摩擦配合、其组合或现在已知的或以后发现的任何类似的机构连接到入口16。在一些实施例中，流体传送器12可以通过中间连接部件间接地接合入口16。在其他实施例中，流体传送器12可以在不直接接合多喷嘴适配器(例如，漂浮在流体入口16上方)的情况下将粘合剂供给至多喷嘴适配器。在一些实施例中，适配器的顶侧的长度可以比适配器的底侧的长度短。
39.如图5所示，在一些实施例中，适配器的顶部部分可以从较宽的顶侧向较窄的底侧渐缩。如图6所示，在一些实施例中，喷嘴18和对应的流体出口22基本上线性对准。在其他实施例中，喷嘴18和对应的流体出口22不成线性，而是可彼此偏移。如图7所示，多喷嘴适配器14可以包括任何合适数量的喷嘴和对应的出口，以用于将多股粘合剂施加到地板基底上。例如，多喷嘴适配器14可以包括2个至100个喷嘴(例如，3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个、21个、22个、23个、24个、25个、26个、27个、28个、29个、30个、31个、32个、33个、34个、35个、36个、37个、38个、39个、40个、41个、42个、43个、44个、45个、46个、47个、48个、49个、50个、55个、60个、65个、70个、75个、80个、85个、90个、95个)和2个至100个对应的流体出口(例如，3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个、21个、22个、23个、24个、25个、26个、27个、28个、29个、30个、31个、32个、33个、34个、35个、36个、37个、38个、39个、40个、41个、42个、43个、44个、45个、46个、47个、48个、49个、50个、55个、60个、65个、70个、75个、80个、85个、90个、95个)。在某些实施例中，适配器14包括从2个至24个喷嘴以及从2个至24个流体出口。
40.多喷嘴适配器14可以形成为单件。优选地，多喷嘴适配器可以使用任何合适的3d打印技术来制造，诸如使用熔融沉积成型(fdm)机器或立体光刻(sla)机器。在其他实施例中，多喷嘴适配器(例如经由注射模制)模制在两个壳体中，并且然后将这些壳体结合在一起，优选地焊接(例如通过超声焊接)在一起。
41.在一些实施例中，如图8所示，粘合剂分流系统10还可以包括粘合剂分配器30。在某些实施例中，该粘合剂分配器是枪。在其他实施例中，粘合剂分配器30是喷雾器。仍然可使用任何合适的分配器机构。在一个实施例中，粘合剂分配器30可以通过螺纹附件32和/或管状构件34连接至多喷嘴适配器14。粘合剂分配器30内部可以具有至少一个腔室(未示出)以用于容纳粘合剂组分。例如，腔室可容纳单组分树脂，诸如热活化树脂。在其他实施例中，粘合剂分配器30内部可以具有至少两个腔室(未示出)，以分别用于容纳树脂和硬化剂。在其他实施例中，粘合剂分配器30可以包括用于容纳粘合剂组分的任何合适的结构(例如，管)。在一些实施例中，粘合剂分配器30将不具有粘合剂存储腔室或粘合剂存储结构，但可
以从外部存储器接收一个或多个粘合剂组分。在这个实施例中，该组分可以在分配器30内部的开放空间中自由流动。用于使树脂和硬化剂移动通过粘合剂分配器30并随后通过管状构件34的驱动机构也可以被包括在粘合剂分配器30的内部或外部。该驱动机构可以包括至少一个泵，例如活塞泵、齿轮泵或其组合或者现在已知或以后发现的任何其他适合的器件。一些实施例中，流体传送器12设置在粘合剂分配器30与多喷嘴适配器14之间，在这种情况下，粘合剂分配器30可以在与多喷嘴适配器14相对的端部上连接至流体传送器12。此外，粘合剂分配器30可以包括阀组件以控制树脂和硬化剂的流动。例如，阀组件可以包括气动阀或者现在已知或以后发现的任何其他合适的阀系统。阀组件可控制流速、流量、流体积等。阀组件还可以控制流动的停止和开始。可以使用任何合适的中间连接部件来代替螺纹附件32。该系统可以附接到机器人或者缩放仪或者移动和/或定向装置并且可以包括在胶线中。在另外的其他实施例中，粘合剂分配器30还可以包括用于在树脂和/或硬化剂被供给到流体传送器12之前加热树脂和/或硬化剂的加热元件。可以将树脂和/或硬化剂加热至30℃至50℃的温度(例如，35℃、40℃、45℃)。
42.根据本发明的优选实施例，多喷嘴适配器14可以由现在已知的或者以后发现或开发的任何合适的聚合物制成，这些聚合物包括但不限于热塑性塑料，诸如聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、聚氯乙烯(pvc)、聚酰胺(pa)、光固化树脂、它们的组合等。在优选实施例中，多喷嘴适配器由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制成。在一些实施例中，流体传送器12可以由现在已知的或者以后发现或开发的任何合适的聚合物制成，这些聚合物包括但不限于热塑性塑料，诸如聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、聚氯乙烯(pvc)、聚酰胺(pa)、光固化树脂、它们的组合等。在某些实施例中，流体传送器12可以由聚丙烯(pp)制成。在一些实施例中，刚性轴20可以总体上由现在已知的或者以后开发或发现的所有金属及其合金制成，这些金属包括但不限于铜、钢、铝、钨、钛、和/或其任何组合。
43.在一些实施例中，多喷嘴适配器14可以具有适于容纳喷嘴18和/或流体出口22的任何高度和/或任何宽度。在一些实施例中，多喷嘴适配器14可以具有多个高度和/或宽度。任何适于至少部分地容纳喷嘴18和/或流体出口22的总高度和/或宽度都可以。在一些实施例中，多喷嘴适配器14可具有10mm或更大的高度，优选20mm或更大(例如，25mm至40mm、30mm至35mm)。在一些实施例中，多喷嘴适配器14可以具有10cm至50cm的宽度。在一些实施例中，多喷嘴适配器14可以具有2cm或更大的宽度(例如，15cm至45cm、10cm至15cm、3cm至7cm)。在一些实施例中，多喷嘴适配器14可以具有20cm至40cm的宽度。在一些实施例中，每个喷嘴18的直径和每个流体出口22的直径可基本上相同和/或一致。在一些实施例中，每个喷嘴18的直径可以是10mm或更小，优选地5mm或更小，例如3mm或更小、0.5mm至5mm、1mm至3mm或1mm至10mm(例如，2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm)。在一些实施例中，流体传送器12可以具有15cm至25cm(例如，17cm、18cm、19cm、20cm、21cm、22cm、23cm、24cm)的长度。在一些实施例中，每个流体出口22的直径可以是1mm至10mm(例如，2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm)。每个喷嘴18的直径可以等于或小于对应的流体出口22的直径。在一些实施例中，流体传送器12可以具有15cm至25cm(例如，17cm、18cm、19cm、20cm、21cm、22cm、23cm、24cm)的长度。
44.在一些实施例中，树脂粘度可以低于1000cps，例如它可以为500cps至700cps，优选640cps。在一些实施例中，硬化剂粘度可以为200cps至400cps，优选350cps。通过混合树
脂和硬化剂形成的粘合剂的粘度可以为400至600cps，优选500cps。所有粘度都在25℃下测量的。在一些实施例中，该粘合剂的流量比可以为10cc/秒至20cc/秒。在没有分流适配器14的情况下，粘合剂施加时间是大约13至15秒(例如，14行13.6秒)并且按压时间是大约14至16秒(例如，15秒)。在胶合两个或更多个物体(诸如，呈片材形式的物体)的情况下，按压时间是用于使接触表面上的粘合剂扩散必须保持压力的时间。在具有分流适配器的情况下，粘合剂施加时间为约2至3秒(例如，48行2.6秒)，并且按压时间为7至9秒(例如，8秒)。对于具有24个流体出口的适配器，施加时间减少至1至3秒(例如，1.76秒)。减少的施加时间和按压时间已经使得该过程的生产率从约2至2.5片/分钟增加至约4.5至5片/分钟。而且，胶的整体扩散更好且更可控。
45.在一些实施例中，考虑了一种用于将粘合剂均匀地施加到地板基底的方法。该方法包括将树脂和硬化剂装载到粘合剂分配器30的分开的腔室中。该方法还可以包括促使树脂和硬化剂分别从粘合剂分配器30流到流体传送器12中。在一些实施例中，该方法还包括在流体传送器12内部混合树脂和硬化剂，或以其他方式产生粘合剂。多喷嘴适配器14可以连接到流体传送器12。粘合剂然后可以通过流体入口16供给到多喷嘴适配器14中。每个喷嘴18可以接收所供给的粘合剂的一部分并且通过所联接的流体出口22排出粘合剂的这一部分。在一些实施例中，粘合剂可以在环境温度下供给至多喷嘴阀。在其他实施例中，树脂和/或硬化剂可在装载到分配器30中之前被加热。