新型噴涂點膠閥的結構研究

畢奇榮 劉智強

(浙江師范大學，浙江 金華 321000)

1 技術背景

現(xiàn)在許多產品的生產工藝使用了粘結技術，而點膠設備是粘結的工藝過程中必不可少的，因此噴涂點膠閥在粘結工藝中是一種終端設備。點膠閥能夠在精密的生產中精確的控制粘結口的用膠量，其操作原理為:通過專用設備往膠瓶中輸送壓縮空氣，運用其空氣壓力在與活塞室相連的進給管中將膠壓進，當活塞運動到上沖程時，膠將填滿活塞室，在活塞向下運動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，能夠手工調節(jié)，也可以運用其專業(yè)軟件來控制其膠量，操作簡潔方便。

2 傳統(tǒng)閥體的結構

現(xiàn)在市場上所使用的點膠閥大部分為氣膠閥，其結構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構組件結合而成的裝置[1]。由于活塞在不斷運動中撞擊針閥，這樣會導致噴涂裝置內產生膠液私滯現(xiàn)象，并造成其彈性疲乏或磨損的情況，致使其設備損毀;傳統(tǒng)結構的氣膠閥在清潔或更換組件而進行拆卸時，需將其結構上的螺絲旋開，并將里面的結構組建拆解，才能進行閥內組建的清潔與損毀組建的更換。但是由于活塞彈簧產生反向作用力，在其裝配過程中需要施加相當大的外力才能夠完成裝配，同時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)結構的閥操作及使用相當?shù)牟环奖?。在加上由于使用過程中活塞與撞針的接觸磨損，直接會降低涂膠的精度，且殘余膠水會覆蓋活塞內腔。這樣會因膠水流動不暢而造成撞針內產生背壓，形成滴漏的現(xiàn)象，同樣也會影響排氣泡動作在膠閥開始使用過程中。

3 新型點膠閥的設計

新型點膠噴涂閥主要依靠電磁閥與獨立的驅動機構來實現(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。通過驅動彈簧推動撞針上下運動，增加閥腔內的壓力，從而達到噴涂的目的[2]。新型點膠閥內腔設計為非接觸式結構設計;主份閥的閥體采用非接觸式結構設計有效的解決膠水殘留的問題。上下份閥各有多個電磁閥且電磁閥上設有消聲器、獨立密封圈和出膠孔，點膠不受供料壓力、膠閥行程、噴嘴規(guī)格和電磁閥開關時間的影響，此裝置結構密封穩(wěn)定，不易損壞。

圖1 新型點膠噴涂閥

氣缸、閥體和出膠三部分構成了點膠閥的主體，避免膠水進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的閥門，對膠水的開啟和關斷就是通過開關閥門來達到。通過活塞桿回拉關膠機構，讓停膠的同時通過回吸力斷開膠體，以達到減少殘余膠余留砸針頭上的目的，避免產生點膠的拉絲、滴膠等現(xiàn)象。

4 技術路線

點膠閥采用非接觸式設計，在上、下閥體各設有驅動器和出膠口，上閥體的撞針貫穿整個閥體。點膠閥在工作過程中采用電磁彈簧推動撞針向上運動，再通過氣壓施加外力，使撞針向下運動推動膠水，從而達到點膠的目的。通過調節(jié)上閥體的預緊螺母或者電磁閥調節(jié)上閥體內的彈簧來達到點膠閥控制點膠量的目的。在使用過程中可輕松控制點膠量[3]，并且殘留在內腔的膠水減少，節(jié)能環(huán)保。

5 產品應用前景

閥口點膠時，點膠量精確;噴涂點膠閥上下閥各有驅動器和出膠口能達到0.01毫克的噴涂精度。采用上下分體結構的主份閥點膠更加精確，節(jié)約資源;并且點膠閥能在各種工作環(huán)境中工作，適應性強[4]。

使用非接觸的設計使得結構更加緊湊，可廣泛應用于表面貼裝膠、導電銀漿、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毫克級別的精準點膠[5]。噴涂裝置可以完全兼容于各種點膠工作平臺。

6 總結

本文主要針對新型點膠噴涂閥結構采用了創(chuàng)新性非接觸式的設計。較好的解決了撞針磨損和膠水殘留的問題。點膠量也控制的更加精確。今后我們將進一步完善噴涂點膠閥的設計研究，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膠技術綜述[J].液壓與氣動，2009(2):52-54.

[3]楊宜民.新型驅動器及其應用[M].北京:機械工業(yè)出版社，2003.

[4]李章平，鄧奎玲.精密點膠螺桿泵膠液流動分析與數(shù)值仿真[J].中國機械工程，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].中南大學碩士論文，2007.