專利名稱：用于分配不連續(xù)量的粘性物質(zhì)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及分配裝置和方法，特別的，本發(fā)明涉及以非接觸方式將不連續(xù)量的粘性物質(zhì)分配到工件上的裝置和方法。
背景技術(shù)：
在微電子硬件和其它產(chǎn)品的制造中，氣動(dòng)分配裝置被用于以非接觸方式將少量或小液滴的高粘性物質(zhì)分配到基片或工件上。示例性的高粘性物質(zhì)包括，但并不限定于，焊劑，焊膏，粘合劑，焊接掩膜，熱聚合物，油，密封劑，密封聚合物，墨水，和硅酮。通常，這種高粘性物質(zhì)在室溫下不易于在其自重下流動(dòng)。
用于粘性物質(zhì)的常規(guī)氣動(dòng)非接觸分配裝置包括氣動(dòng)的往復(fù)閥元件，其用于選擇性將閥座配合在排出通道的周圍。在通常涉及的例如噴射的過(guò)程中，通過(guò)從與閥座的接觸縮回針閥而分配液滴，這允許大量粘性物質(zhì)在壓力下，從填滿的流體腔穿過(guò)針閥與閥座隔開(kāi)的間隙并且流入排出通道。針閥隨后快速地移向閥座以便閉合分配裝置，這致使一定量的粘性物質(zhì)被迫通過(guò)排出通道，并且等量的粘性物質(zhì)從排出通道的排出孔噴出。該被噴射的少量粘性物質(zhì)作為液滴被噴至與排出口間隔開(kāi)的工件。
在常規(guī)的非接觸分配裝置中，由于清潔工具難以接近分配裝置的內(nèi)表面，閥座的替換和清潔是耗時(shí)而費(fèi)力的過(guò)程。通常，閥座與流體腔是成整體的，并且結(jié)果該閥座是不可拆卸的，這限制了進(jìn)入流體腔并在它們的接合點(diǎn)處形成了難以清潔的圓形直角。此外，閥座可包括用于引導(dǎo)針閥的導(dǎo)向銷或葉片，從而針尖與閥座之間形成了能容忍較小不對(duì)準(zhǔn)的可再生流體密封。然而，導(dǎo)向葉片限定了難以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行有效地充分清潔的直角。
拆卸和重新裝配常規(guī)的非接觸分配裝置是涉及多個(gè)工具的困難的過(guò)程。此外，在重新裝配的過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格要求在部件之間建立起精確的空間關(guān)系。作為復(fù)雜性的結(jié)果，拆卸和重新裝配減緩了，并且即使是對(duì)精于裝配過(guò)程的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，也需花費(fèi)長(zhǎng)達(dá)四十五(45)分鐘的時(shí)間來(lái)完成。
在特定的常規(guī)分配裝置中，流體腔中的閥座和針尖構(gòu)成了通過(guò)仔細(xì)地搭接而具有相應(yīng)空間屬性的配對(duì)。任何試圖替換閥座以便，例如改變排出通道的直徑，通常由于針尖和新的閥座不是相配的對(duì)而導(dǎo)致泄漏，并且因此不能提供足夠的密封。因此，在這種常規(guī)分配裝置中，分配孔的直徑僅可在生產(chǎn)閥座的過(guò)程中，以具有相配合的針尖的針閥來(lái)替換現(xiàn)有的針閥和閥座才能被改變。
在常規(guī)氣動(dòng)非接觸分配裝置中所遇到的另一個(gè)問(wèn)題是噪音。該分配裝置通過(guò)開(kāi)關(guān)電磁閥，以便提供和移除來(lái)自空氣活塞腔的加壓空氣而開(kāi)啟和閉合。加壓空氣作用在使針閥往復(fù)運(yùn)動(dòng)的空氣活塞上。為了閉合分配裝置，電磁閥被轉(zhuǎn)換以便將氣壓從空氣活塞腔中通過(guò)排出通道排放至周圍環(huán)境中。穿過(guò)排出通道的快速空氣流動(dòng)產(chǎn)生了旁觀者可聽(tīng)見(jiàn)的聲音?？墒褂贸Ｒ?guī)的消音器或消聲器來(lái)降低閥的排氣口的噪音。然而，電磁閥的排出口必須能夠接近以允許消音器的連接，典型地是通過(guò)螺紋連接。
因此，提供一種分配裝置，其能克服用于粘性物質(zhì)的常規(guī)分配裝置的如此所述的這些以及其它不足是需要的。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，裝置包括主體，該主體包括排出口，氣腔，和閥元件，該閥元件通過(guò)將加壓空氣選擇性地施加到氣腔而可在開(kāi)啟位置和閉合位置之間移動(dòng)，其中在開(kāi)啟位置，粘性物質(zhì)的流動(dòng)被引向排出口以用于分配，而在閉合位置，粘性物質(zhì)向排出口的流動(dòng)被阻止。該裝置還包括具有排出口的電磁閥，至少當(dāng)閥元件從開(kāi)啟位置移向閉合位置時(shí)，該排出口與氣腔選擇性地流體連通。延伸穿過(guò)主體的是空氣通道，其通過(guò)電磁閥的排出口與主體的氣腔連接。從氣腔排出的加壓空氣流經(jīng)空氣通道以便冷卻主體。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，裝置包括冷卻劑氣體源，包括用于接收粘性物質(zhì)流的排出通道的分配體，和與分配體熱連接的傳熱部件。一溫度傳感器與該傳熱部件熱連接?？刂破髋c該溫度傳感器電連接并且與一冷卻裝置電連接以便冷卻傳熱部件。該控制器響應(yīng)從溫度傳感器接收的溫度信號(hào)而促使冷卻裝置冷卻傳熱部件和分配體。
在本發(fā)明當(dāng)前的另一實(shí)施例中，用于分配裝置的閥座包括主體，其具有一通道，一通向被定位的通道的入口，以用于接收來(lái)自分配裝置的粘性物質(zhì)流，以及一包圍通道的閥座。該閥座能夠與閥元件接觸以便阻止粘性物質(zhì)流入通道。該入口與通道間隔開(kāi)，以便閥元件不接觸入口。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，用于分配粘性物質(zhì)的裝置寶庫(kù)主體，以可拆卸方式連接到主體的流體腔外殼，以及以可拆卸方式連接到流體腔外殼的噴嘴。該噴嘴包括排出通道，當(dāng)噴嘴連接到流體腔外殼時(shí)，該排出通道選擇性地與由流體腔外殼限定的流體腔流體的連通。以可拆卸方式定位在流體腔外殼內(nèi)的是一覆蓋流體腔外殼內(nèi)壁的襯套，以便該內(nèi)壁不與粘性流體接觸。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，用于分配裝置的噴嘴組件包括噴嘴和閥座盤，該閥座盤具有與噴嘴的排出通道相連接的排出通道。閥座盤包括被定位的將與分配裝置的閥元件相接觸的閥座，以便阻止粘性物質(zhì)的流動(dòng)。噴嘴組件還包括容納粘性物質(zhì)的流體腔外殼，以用于在閥元件開(kāi)啟時(shí)流入閥座盤的排出通道，以及一以可拆卸方式安裝到分配裝置的擋板。擋板將閥座盤，流體腔外殼，和噴嘴通過(guò)定位在噴嘴和流體腔之間的閥座盤固定到分配裝置。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，噴嘴組件包括具有排出通道的分配體，該排出通道被定位以便接收來(lái)自分配裝置的粘性物質(zhì)流。排出通道具有供粘性物質(zhì)排出的排出口。噴嘴組件還包括將分配體以可拆卸方式連接到分配裝置的傳熱主體。該傳熱主體具有流體通道，其適合于接收冷卻劑氣體的流動(dòng)，并且被定位以便從流體通道排出的冷卻劑氣體流不會(huì)與從排出通道排出的粘性物質(zhì)相遇。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，噴嘴組件包括具有排出通道的分配體，和閥座盤，其具有與分配體的排出通道相連接的排出通道，以及閥座。該閥座被定位于將與分配裝置的閥元件相接觸，以便阻止粘性物質(zhì)向閥座盤的排出通道的流動(dòng)。噴嘴組件還包括傳熱主體，其使分配體和閥座以可拆卸方式與分配裝置固定，以便閥座盤被定位在分配體和閥元件之間。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，分配粘性物質(zhì)的方法包括引導(dǎo)粘性物質(zhì)通過(guò)噴嘴中的排出通道，用噴嘴內(nèi)的溫度傳感器檢測(cè)噴嘴的溫度，并且將檢測(cè)到的噴嘴溫度與設(shè)定點(diǎn)溫度作比較。如果噴嘴的溫度高于設(shè)定點(diǎn)溫度，則噴嘴被有效地冷卻。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，分配粘性物質(zhì)的方法包括將加壓空氣從氣動(dòng)致動(dòng)器中排出，以便中斷從分配裝置排出的粘性物質(zhì)流。該方法還包括通過(guò)引導(dǎo)排出的空氣穿過(guò)限定在分配裝置中的空氣通道而冷卻部分分配裝置。
根據(jù)附圖及其說(shuō)明書，本發(fā)明的這些和其它目的以及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。


合并并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖，與上面給出的本發(fā)明的一般說(shuō)明一起，示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且下面給出的詳細(xì)描述用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的分配裝置的透視圖；圖2是圖1中分配裝置的頂視圖，出于清楚的目的未示出電纜和氣動(dòng)導(dǎo)管；圖3是大體上沿圖1中的3-3線截取的分配裝置的剖面圖；圖3A是圖3的一部分的放大圖；圖4是圖3A的一部分的放大圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的針尖和閥座盤的視圖；圖5B是相似于圖5A的圖，出于清楚的目的移除了針尖，示出了閥座盤在與閉合位置的針尖接觸后，閥座盤關(guān)于閥座的塑性變形；圖6是用在圖1的分配裝置中的針尖的替代實(shí)施例的側(cè)視圖；圖7是將電磁閥與主體隔開(kāi)并且熱隔離的絕熱層實(shí)施例的透視圖；圖8是在圖1的分配裝置中使用的流體腔外殼的可替代實(shí)施例的局部剖面圖；圖9A和9B是用于分配裝置的閥座盤的可替代實(shí)施例的頂視圖和剖面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的流體管加熱器的透視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明可替代實(shí)施例并與圖3A相似的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1和2，示出了與計(jì)算機(jī)控制的非接觸分配系統(tǒng)(未示出)結(jié)合使用的分配裝置10。本發(fā)明的分配裝置10可被安裝在分配系統(tǒng)中，該分配系統(tǒng)包括與在美國(guó)專利No.5,747,102，名稱為“用于分配少量流體物質(zhì)的方法和裝置”中所描述的分配系統(tǒng)相似或相同的裝置，其公開(kāi)的內(nèi)容被合并于此并且其全部?jī)?nèi)容被引為參考。當(dāng)分配裝置10安裝在Asymtek X-1010 AxiomTMSMT分配器，Asymtek X-1020 AxiomTM半導(dǎo)體分配器，Asymtek M-2020 Millennium超高速半導(dǎo)體分配器，或者Asymtek M-2010 Millennium超高速SMT分配器中時(shí)，該分配裝置10特別有用。分配裝置10包括安裝臺(tái)11，圖1和圖2示出的是燕尾形的安裝臺(tái)，用于將分配裝置10連接到分配系統(tǒng)的機(jī)械支承上。
分配裝置10包括模塊，通常以附圖標(biāo)記12示出，其部分地定位在主體22的內(nèi)部并且部分地從主體22的相對(duì)端部突出，支撐供給裝置14的注射器支架16，電磁閥20，和定位在注射器支架16和電磁閥20之間的接線盒18。維護(hù)分配裝置10的電纜21和流體導(dǎo)管23，25與裝置10在接線盒18處交界，該接線盒用作將電力和流體分配到模塊12和電磁閥20的中央分配點(diǎn)。電纜21的相對(duì)端部與控制分配裝置10的操作的分配系統(tǒng)的控制器27(圖3)相配合。流體導(dǎo)管23將加壓氣體供給到與電磁閥20相連的接線盒18的內(nèi)部的流體岐管，該電磁閥通過(guò)由電纜21和29供電的控制器27提供的電信號(hào)通電和斷開(kāi)電源，以便提供加壓氣體以用于打開(kāi)和閉合氣動(dòng)的分配裝置10。
通常，控制器27可包括任何電控裝置，其被配置成根據(jù)一個(gè)或多個(gè)輸入來(lái)控制一個(gè)或多個(gè)變量。多個(gè)單獨(dú)的控制系統(tǒng)可被用于控制各種元件(例如電磁閥20，冷卻劑氣體供應(yīng)85等)，并且這些單獨(dú)的控制系統(tǒng)可以整合在一起，或者設(shè)想為集合的構(gòu)成，即單個(gè)組合的控制器27。包括具有容易使用的人機(jī)接口(HMI)的可編程邏輯控制(PLC)裝置的示例性控制器27是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的。
分配裝置10對(duì)于分配由注射器型供給裝置14供給的加壓粘性物質(zhì)是有效的。通常，供給裝置14是一次性的注射器或藥筒，并且填充供給裝置14的粘性物質(zhì)是任何高粘性的物質(zhì)，包括但并不限定于，焊劑，焊膏，粘合劑，焊接掩膜，熱混合物，油，密封劑，灌注混合物，墨水，以及硅酮。典型地，供給裝置14包括刮水器或柱塞(未示出)，它們可在施加氣壓，典型地在5psi和30psi之間的條件下，在柱塞上的頂部空間內(nèi)移動(dòng)。
分配裝置10，注射器支架16，接線盒18和電磁閥20，當(dāng)從這些部件的至少一個(gè)方向看時(shí)，它們與通常為平面的布置對(duì)準(zhǔn)，以便限定減小的總寬度輪廓，這增加了整個(gè)分配外殼。特別地，包括主體22，注射器支架16，接線盒18和電磁閥20的分配裝置10的總長(zhǎng)度L，是常規(guī)的，但是該分配裝置10的寬度W，與常規(guī)的分配裝置相比，其顯著地減小了。通常，分配裝置10的寬度大約為1.2英寸。由于該緊湊的寬度，通過(guò)以肩并肩關(guān)系排列的多個(gè)分配裝置10可處理更大的工作(即，總的分配面積增加了)。
連續(xù)地參照?qǐng)D3和3A，分配裝置10還包括閥元件，在圖中以針閥24說(shuō)明，其可在主體22的縱向孔26內(nèi)軸向地移動(dòng)，流體腔外殼28，和噴嘴組件，通常以附圖標(biāo)記34表示。噴嘴組件34包括噴嘴35和具有與流體腔外殼28的外部滑動(dòng)配合的傳熱部件44。止動(dòng)器32，其包括襯套30和通過(guò)彈簧夾固定到止動(dòng)器32的波簧36，該止動(dòng)器32用于將流體腔外殼28可移動(dòng)地固定到主體22。傳熱部件44與止動(dòng)器32相配合以用于使噴嘴35和閥座盤62與流體腔外殼28固定。
襯套30的部件具有與主體22的螺紋連接。從止動(dòng)器32軸向地延伸出來(lái)的是一對(duì)鉤狀臂39a，39b(圖1)，其與傳熱部件44的邊緣配合以便將傳熱部件44與流體腔外殼28鎖定在一起。止動(dòng)器32相對(duì)于閥體的轉(zhuǎn)動(dòng)使鉤狀臂39a，39b與傳熱部件44上邊緣的狹槽相對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)向下的力可將傳熱部件44從流體腔外殼28處移除。噴嘴35和閥座盤62隨后可被無(wú)工具地拆卸為單獨(dú)的部件，如圖3中的陰影所示。而后流體腔外殼28可在無(wú)工具的幫助下從主體22處移除。移除這些構(gòu)件的容易度減少了用于拆卸和重新裝配以便清潔內(nèi)部受潮表面和維護(hù)所需要的時(shí)間。當(dāng)閥座盤62，噴嘴35，以及任選地流體腔外殼28，從主體22上移除時(shí)，保持施加在針閥24上的預(yù)負(fù)荷彈簧偏壓的設(shè)定，以便在重新裝配這些構(gòu)件時(shí)，該設(shè)定可重新設(shè)定。
作為對(duì)流體腔外殼28進(jìn)行清潔的替換，現(xiàn)有的流體腔外殼28可從主體22上移除，并被新的或已被清潔了的流體腔外殼28所替代。特別的，分配裝置10可設(shè)置一組可互換的并可被周期性替代的流體腔外殼28。被移除的流體腔外殼28可被清潔以用于再次使用，或可選擇地被丟棄。
參照?qǐng)D3，3A和4，噴嘴35由與噴嘴套或固定件48相連接的噴嘴頭46組成。噴嘴頭46插入到沿噴嘴支架48的軸向延伸的中央軸孔50中，并通過(guò)例如環(huán)氧樹(shù)脂或銅焊加以固定。當(dāng)傳熱部件44安裝在流體腔外殼28上并被固定時(shí)，噴嘴支架48的截頂圓錐形或截頭圓錐體表面54與傳熱部件相應(yīng)的截頂圓錐形或截頭圓錐體表面52相接觸。截頭圓錐體表面52將軸向荷載傳遞至以密封關(guān)系而將噴嘴35固定到流體腔外殼28的截頭圓錐體表面54。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每一截頭圓錐體表面52，54包括大約70°的錐形角。
通過(guò)增加傳熱部件44與噴嘴支架48之間存在的接觸表面積，截頭圓錐體表面52，54之間的交界面提高了從傳熱部件44至噴嘴35的傳熱效率。因此，截頭圓錐體交界面提高了從加熱元件84至在噴嘴35的流體通道72的內(nèi)部的粘性物質(zhì)的傳熱效率。此外，截頭圓錐體表面52，54之間的配合使得在安裝過(guò)程中，傳熱部件44相對(duì)于噴嘴支架48進(jìn)行自動(dòng)定心。
常規(guī)構(gòu)造的流體管56使供給裝置14的出口與限定在流體腔外殼28內(nèi)部的流體腔60的入口相配合。粘性物質(zhì)在壓力作用下從供給裝置14通過(guò)流體管56供給至入口58，并最終到達(dá)流體腔60。配件134提供了流體管56和入口58之間的分界面。
連續(xù)參照?qǐng)D3，3A和4，定位在流體腔60內(nèi)部的是閥座插件或圓盤62，其通過(guò)由截頭圓錐體表面52施加在截頭圓錐體表面54的軸向荷載而被鎖定在噴嘴支架48和流體腔外殼28之間限定的空間內(nèi)。通過(guò)從流體腔外殼28處移除傳熱部件44和噴嘴35，閥座盤62可從分配裝置10上拆卸。閥座盤62的拆卸還提供了通向流體腔60的通道以用于清潔。
流體腔外殼28，噴嘴35，和閥座盤62是分配裝置10中的模塊化的元件支撐面，它們由粘性物質(zhì)加以潤(rùn)濕，并且出于清潔的目的可被容易地拆卸。結(jié)果，對(duì)分配裝置10的清潔過(guò)程被簡(jiǎn)化了，并且總的清潔時(shí)間縮短了。在特定實(shí)施例中，全部清潔過(guò)程，包括流體腔外殼28，噴嘴35，和閥座盤62的拆卸和重新裝配，耗費(fèi)約四至五分鐘，與常規(guī)分配裝置的類似清潔過(guò)程相比，其處于更快的數(shù)量等級(jí)中。通過(guò)極大的減少拆卸和重新裝配流體腔外殼28，噴嘴35，和閥座盤62所需要的工具的數(shù)量，日常清潔和維護(hù)被簡(jiǎn)化了。流體腔外殼28，噴嘴35，和閥座盤62可被類似的清潔元件替代，并且隨后被批量的清潔以進(jìn)一步減少清潔這些元件所需要的時(shí)間。在特定實(shí)施例中，流體腔外殼28可由廉價(jià)的一次性材料形成，由于避免了清潔可進(jìn)一步簡(jiǎn)化維護(hù)。
閥座盤62包括在出口66和入口68之間延伸的具有適當(dāng)直徑的流體通道64。在新的條件下，入口68限定并與閥座70相一致。在用過(guò)了的條件下，即包圍入口68的閥座盤62的材料已經(jīng)由于與針尖76的接觸而發(fā)生了塑性變形，正如這里的描述，入口68和閥座70的位置可以不同。在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，閥座盤62可與噴嘴35的噴嘴支架48成整體，并且因此，可作為一個(gè)單元或單獨(dú)的零件與噴嘴支架48一起從分配裝置10上拆卸。
噴嘴頭46是管狀的，并且其包圍與閥座盤62的流體通道64的出口66同軸的排放通道72。排放通道72具有相對(duì)較高的長(zhǎng)度直徑比，其由通道72的長(zhǎng)度與排出口或孔74的直徑的比來(lái)確定，因此與常規(guī)的噴嘴頭相比，噴嘴頭46長(zhǎng)而窄。優(yōu)選地，排放通道72的長(zhǎng)度與排出口74的直徑比大于或等于約25∶1。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，排出孔74的直徑可為一(1)密耳(mil)至八(8)密耳(mil)，并且噴嘴頭46的長(zhǎng)度可為0.375英寸。
由于噴嘴頭46或分配裝置的另一部分和粘性物質(zhì)將要施加到的工件之間的接觸，該相對(duì)較大的直徑長(zhǎng)度比允許噴嘴頭46進(jìn)入到以前常規(guī)分配裝置所難以接近的工作面上的密集分配區(qū)域。特別地，與常規(guī)分配噴嘴相比，該較大的直徑長(zhǎng)度比允許噴嘴頭46從噴嘴支架48伸出。該增加的直徑長(zhǎng)度比增加了可從噴嘴支架48伸出的噴嘴的長(zhǎng)度。噴嘴頭46可由任何適當(dāng)?shù)牟牧闲纬桑@種材料包括但并不限于鎢和陶瓷，如果與包圍分配裝置10周圍的物體相接觸，這種材料可抵抗損壞。噴嘴頭46還可包括熱絕緣物質(zhì)的層46a，如涂層，其用于減少噴嘴頭46的熱損失。由層46a提供的絕緣將用于穩(wěn)定存留在排出通道72內(nèi)的粘性物質(zhì)的溫度。噴嘴頭46的高直徑長(zhǎng)度比對(duì)于層46a提供了足夠的空間而不會(huì)妨礙分配操作。
排出通道72沿其長(zhǎng)度并沿著排出孔74延伸的方向漸縮(或變窄)，以便其直徑在接近孔口74處最窄，其中粘性物質(zhì)從排出孔74排出。漸縮的排出通道72允許增加直徑長(zhǎng)度比，而不會(huì)在通道長(zhǎng)度上引起顯著的壓力降，并因此通過(guò)增加排出孔74分配的粘性物質(zhì)的速度來(lái)補(bǔ)償排出通道72的非一般的長(zhǎng)度。噴嘴頭46的外徑可與大部分端部長(zhǎng)度上基本一致。
參照?qǐng)D3，3A，4，5A和5B，針閥24的下端包括針尖76，其適于與閥座70密封接合以避免流體從流體腔60流入到流體通道64。與針尖76相對(duì)的針閥24的端部與氣動(dòng)活塞78的孔固定在一起，該氣動(dòng)活塞78可在形成于主體22中的氣腔80內(nèi)滑移。由氣動(dòng)活塞78支承的環(huán)形密封向不透水的滑動(dòng)式密封提供了包圍氣腔80的圓柱形表面。正如下文的解釋，選擇性地提供至氣腔80的加壓空氣，對(duì)于針尖76與閥座70的密封接合以及脫離密封接合提供了可控的，往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)針尖76定位在遠(yuǎn)離閥座70的縮進(jìn)位置時(shí)，大量粘性物質(zhì)從流體腔60流出并穿過(guò)閥座盤62的流體通道64和噴嘴頭46的排出通道72。由于針尖76向閥座70快速移動(dòng)并與閥座70相接觸，從排出孔74分離出的等量粘性物質(zhì)確定了小液滴?？罩械恼承晕镔|(zhì)小液滴從排出孔74排向并沉積在工件(未示出)上，例如印刷電路板。
針尖76基本上是球形的，以用于與圓形的閥座70密封接觸。典型地，針尖76的半徑根據(jù)閥座70和閥座盤62中的流體通道64的尺寸加以選擇，以便提供密封接合。當(dāng)閥座79磨損和/或塑性變形時(shí)，該密封接合可從線性接觸轉(zhuǎn)換為圓形接觸表面。
參照?qǐng)D6并根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例，分配裝置10可設(shè)置一具有針尖82的針閥24a，其特征在于具有可與多個(gè)不同的閥座盤62形成有效密封接合的凸面曲率，其中，在該閥座盤62中的入口68和閥座70具有不同的直徑。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，針尖82可具有大約一(1)英寸的曲率半徑，其使閥座盤62上的閥座70與直徑范圍從0.010″至0.060″的排出通道64有效地密封。這有利地提供了在更大的范圍內(nèi)改變所分配的液滴尺寸而不會(huì)同時(shí)替換針閥24a的能力，這提高了分配裝置10的靈活性和范圍。另外，針尖82的相對(duì)較大的曲率半徑已被測(cè)定以便容許針尖82和閥座70之間離軸的不對(duì)準(zhǔn)。
參照?qǐng)D3A，4，5A和5B，閥座盤62，或包括閥座70的閥座盤62的至少中心部分由例如440C不銹鋼或303不銹鋼材料形成，這種材料比形成針尖76的材料要軟一些。結(jié)果，閥座70比針尖76磨損地更快，并且針閥24的操作壽命增加了。如圖5A所示，未使用的閥座盤62包括與入口68相一致的圓形閥座70。如圖5B所示，當(dāng)在初始分配循環(huán)過(guò)程中，針尖76反復(fù)撞擊位于閉合位置的閥座70，該閥座70將塑性變形以便與針尖76的外形相關(guān)聯(lián)或與其保持一致。塑性變形或模壓在閥座70與針尖76之間限定了環(huán)形的接觸表面，并消除針尖76和閥座70匹配重疊的需要。盡管本發(fā)明并不限定于此，但是在發(fā)生塑性變形后，閥座70與入口68不重合。閥座盤62是可替換的和可取代的，而不需要同時(shí)替換針閥24。正如確實(shí)存在于常規(guī)分配裝置中的那樣，閥座盤62的一致性消除了閥座盤62的閥座70和針尖76同時(shí)重疊的需要，以便形成相配的一對(duì)。
如果閥座70損壞或磨損了或者為了簡(jiǎn)單地改變流體通道64的直徑，新的閥座盤62可被安裝而無(wú)需同時(shí)安裝新的針閥24?，F(xiàn)有針閥24的針尖76將會(huì)使替換閥座盤62的閥座70變形，以便在它們之間建立起密封接合，并且不管這種交換而有效地保持軸向的對(duì)準(zhǔn)。相對(duì)于閥座70而位于針尖76的側(cè)面位置中的，徑向或橫向于針閥24縱軸的不對(duì)準(zhǔn)由閥座70的變形來(lái)調(diào)節(jié)。
參照?qǐng)D3和3A，可為柔性薄片熱阻加熱器的加熱元件84，環(huán)繞著傳熱部件44的外部。加熱元件84與傳熱部件44之間具有足夠的傳熱或熱接觸關(guān)系，以用于加熱傳熱部件44。熱量可迅速地從傳熱部件44傳導(dǎo)至噴嘴支架48以用于局部地加熱噴嘴頭46和存留在排出通道72中的粘性物質(zhì)。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，加熱元件84和/或傳熱部件44的外部可由熱絕緣層84a覆蓋，該熱絕緣層限制從加熱元件84的熱損失并幫助控制溫度。
傳熱部件44還結(jié)合有入口通道86，出口通道88，和環(huán)形的通氣槽90(圖3A)，該通氣槽90連接入口通道和出口通道86，88并包圍噴嘴支架48的軸向長(zhǎng)度。冷卻劑氣體，例如空氣，通過(guò)在接線盒18內(nèi)部連接的空氣導(dǎo)管25和83而從冷卻劑流體供應(yīng)源85供給至入口通道86。從入口通道86流出的冷卻劑氣體流經(jīng)環(huán)形的通氣槽90，并經(jīng)由排出通道88排出，以便建立正向的流體流動(dòng)。入口通道和出口通道86，88以及環(huán)形通氣槽90的尺寸優(yōu)選地被選擇以便使朝向流動(dòng)冷卻劑氣體的熱傳導(dǎo)最優(yōu)化。本發(fā)明考慮到冷卻劑氣體可以不同的方式提供，或者冷卻可通過(guò)使用不同的冷卻劑流體，例如液體來(lái)完成。在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，傳熱部件44可通過(guò)使用熱電冷卻裝置，例如珀耳帖效應(yīng)冷卻器(Peltier cooler)進(jìn)行冷卻。
溫度傳感器92(圖3A)，例如電阻式溫度檢測(cè)器，被設(shè)置于限定在傳熱部件44的不通的傳感器通道94(圖3A)中。定位在接近加熱元件84的傳熱部件44中的溫度傳感器92，通過(guò)一系列的導(dǎo)線87，89向控制器27提供了溫度反饋信號(hào)。導(dǎo)線87，89從接線盒18中空氣導(dǎo)管83的腔83a的開(kāi)口端部顯露出來(lái)，并與溫度傳感器92連接。在接線盒18的內(nèi)部，導(dǎo)線87，89從空氣導(dǎo)管83中分開(kāi)，并通過(guò)連接器95與電纜21連接。更特別地，導(dǎo)線87，89從三通管91的一個(gè)臂中引出，該三通管91也被密封以防止冷卻空氣的泄漏。
控制器27(圖3)操作加熱元件84，并且還調(diào)節(jié)從冷卻劑流體供應(yīng)源85流向入口冷卻劑通道86的冷卻劑氣體的流量，以便將噴嘴頭46和存留在通道64和72內(nèi)的粘性物質(zhì)保持在例如由溫度設(shè)定點(diǎn)所表示的目標(biāo)溫度。當(dāng)溫度低于設(shè)定點(diǎn)時(shí)，熱量從加熱元件84提供至傳熱部件44，并且隨后傳導(dǎo)至噴嘴35和噴嘴頭46內(nèi)部的粘性物質(zhì)。當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定點(diǎn)時(shí)，傳熱部件44由流經(jīng)環(huán)形通氣槽90的冷卻空氣流有效地冷卻，該冷卻空氣流依次冷卻噴嘴35和噴嘴頭46內(nèi)部的粘性物質(zhì)。在特定的實(shí)施例中，僅僅使用由溫度傳感器92提供的反饋溫度信息，控制器27在加熱和制冷之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換，以用于精確調(diào)節(jié)通道64和72內(nèi)部的粘性物質(zhì)的溫度，而無(wú)需人工干預(yù)。本發(fā)明考慮到了有效的冷卻，以流經(jīng)通道83a和86以及通氣槽90的空氣流示出，可以是任何冷卻機(jī)械，該冷卻機(jī)械通過(guò)從這些結(jié)構(gòu)中移除熱量而降低傳熱部件44和/或噴嘴35的溫度。
噴嘴35的精確加熱和有效冷卻，特別的，出于流動(dòng)性和精確分配以及粘性物質(zhì)的可再生量的目的，噴嘴頭46使存留在通道64和72中的粘性物質(zhì)的粘度變化最小化了。然而，噴嘴頭46被保持在可降低粘性物質(zhì)特性的溫度下，例如過(guò)早地產(chǎn)生凝膠或硬化。典型地，存留在噴嘴頭46中的粘性物質(zhì)的可分配性通過(guò)保持其溫度在約30℃至約65℃之間的范圍而提高了，盡管該溫度范圍并不限定于此并且其可依賴于粘性物質(zhì)的本性。粘性物質(zhì)應(yīng)在選定的溫度范圍內(nèi)僅僅保持短期的時(shí)間，并且不超過(guò)可能會(huì)發(fā)生硬化的溫度。為此，只有噴嘴組件34而非分配裝置10的其余部分被保持在溫度設(shè)定點(diǎn)。
參照?qǐng)D1-3，3A和7，電磁閥20通過(guò)插入的絕熱層96直接安裝在主體22上，該絕熱層96防止，或者至少減少了從電磁閥20至主體22的熱傳導(dǎo)。電磁閥20與主體22的直接連接減少了空氣量，從而促進(jìn)了快速的氣壓變化以便驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)活塞78，這種氣壓變化減小了用于填充氣腔80以便開(kāi)啟和閉合分配裝置10的響應(yīng)時(shí)間。電磁閥20典型地包括可移動(dòng)的線圈，該線圈通過(guò)來(lái)自驅(qū)動(dòng)器電路20a的電信號(hào)并對(duì)電磁感應(yīng)線圈(未示出)選擇性地通電和斷開(kāi)電流而驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器電路20a為具有電源開(kāi)關(guān)電路的已知設(shè)計(jì)，其中該電源開(kāi)關(guān)電路向電磁閥20提供電信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器電路20a可整合到電磁閥20的結(jié)構(gòu)中。
響應(yīng)來(lái)自驅(qū)動(dòng)器電路20a的電信號(hào)，電磁閥20選擇性地開(kāi)關(guān)加壓空氣至空氣入口99和空氣出口100之間的空氣供給口101的流動(dòng)路徑。該供給口101與氣腔80通過(guò)限定在主體22中的通道98連通。當(dāng)適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)施加給電磁閥20時(shí)，加壓空氣從空氣入口99供應(yīng)至供給口101，并且隨后供應(yīng)至通道98。通向排出口100的流體路徑在電磁閥20的內(nèi)部被堵塞了。當(dāng)電信號(hào)中止時(shí)，空氣入口99被堵塞并且排出口100與供給口101連接。填充氣腔80的加壓空氣依次通過(guò)通道98，供給口101和排出口100而被排出。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，電磁閥可以是任何三通或四通閥，其操作以便在流動(dòng)路徑中開(kāi)關(guān)加壓空氣的流動(dòng)。適合于在分配裝置10中用作電磁閥20的三通電磁閥的生產(chǎn)線是MHA2生產(chǎn)線，其生產(chǎn)的電磁閥可從紐約Hauppauge的Festo公司(Festo Corporation ofHauppauge，New York)買到。
參照?qǐng)D3，3A和7，氣動(dòng)活塞78限定了氣腔80的軸向可移動(dòng)的密封壁，并且該密封壁由氣腔80的側(cè)壁氣動(dòng)地密封。當(dāng)電磁閥20根據(jù)電信號(hào)開(kāi)關(guān)以便使流經(jīng)通道98的加壓空氣填充氣腔80時(shí)，氣動(dòng)活塞78和針閥24沿針尖76從閥座70分離的方向軸向地移動(dòng)，并由此提供了打開(kāi)的位置。相反地，當(dāng)電磁閥20通過(guò)移除電信號(hào)而被轉(zhuǎn)換以便排出氣腔80中的加壓空氣時(shí)，氣動(dòng)活塞78和針閥24沿針尖76和閥座70相接觸的方向軸向地移動(dòng)，并由此提供了閉合的位置。
電磁閥20的排出口100通過(guò)形成在絕熱層96中的槽形通道104而與主體22中的空氣通道102流體地接合。開(kāi)口103也設(shè)置在絕熱層96中以用于供給口101與通道98的接合。當(dāng)分配裝置10閉合并且氣動(dòng)活塞78朝向其閉合位置移動(dòng)時(shí)，從氣腔80排出的加壓空氣通過(guò)氣腔80的快速解壓而加以冷卻。從氣腔80排出的該冷卻空氣通過(guò)位于其相對(duì)閉合端部之間的通道104而從排出口100流至空氣通道102，并且隨后流至包圍針閥24的長(zhǎng)度的空氣室106。該排出的空氣最終通過(guò)貫穿主體22交叉鉆孔的出口通道108流至分配裝置10的周圍環(huán)境，出于清晰的目的，該主體22已從其實(shí)際角度位置旋轉(zhuǎn)了。冷卻的排出空氣流從針閥24和主體22中移除熱量。該熱量排放至分配裝置10的周圍環(huán)境以便廢棄。通過(guò)減少?gòu)闹黧w22和針閥24流至流體腔外殼28和噴嘴35的傳導(dǎo)熱，該冷卻的排出空氣流參與噴嘴頭46的溫度的精確調(diào)節(jié)。這防止或降低了在主體22的內(nèi)部發(fā)生過(guò)早的凝膠化和/或硬化。絕熱層96中的通道104和主體22中的空氣通道102相配合以便通過(guò)改變空氣流的方向而進(jìn)一步降低由排出的加壓空氣所產(chǎn)生的噪音。
絕熱層96和流過(guò)主體22的通道102和108以及空氣室106的冷卻排出空氣的有效空氣流，當(dāng)被單獨(dú)或集合的考慮時(shí)，有助于主體22內(nèi)的熱負(fù)荷的熱量管理。結(jié)果，在分配循環(huán)過(guò)程中，外來(lái)熱源對(duì)噴嘴35和存留于其中的粘性物質(zhì)的溫度沒(méi)有影響，或至少具有最小的影響。
電磁閥20可通過(guò)驅(qū)動(dòng)器電路20a對(duì)電磁閥20的電磁線圈(未示出)通電而過(guò)度激勵(lì)，從而通過(guò)由氣動(dòng)活塞78從靜態(tài)開(kāi)始的更快加速而引起分配裝置10操作速度的增加。用于啟動(dòng)分配裝置10的整個(gè)響應(yīng)時(shí)間是從電信號(hào)最初提供給電磁閥20的時(shí)刻直至分配裝置10完全開(kāi)啟的時(shí)刻來(lái)測(cè)量的。整個(gè)響應(yīng)時(shí)間由電磁閥20轉(zhuǎn)換并且將加壓空氣以全流量供給至通道98所需的電磁線圈響應(yīng)時(shí)間的貢獻(xiàn)，和以加壓空氣填充氣腔80所需的填充時(shí)間的貢獻(xiàn)組成，其中當(dāng)針閥24處于完全開(kāi)啟位置時(shí)，該加壓空氣中止。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，通過(guò)使驅(qū)動(dòng)器電路20a在電磁線圈上施加超過(guò)電磁閥20的額定電壓的過(guò)載電壓，可縮短電磁線圈的響應(yīng)時(shí)間，該響應(yīng)時(shí)間縮短了整個(gè)閥門的響應(yīng)時(shí)間。例如，額定電壓為五(5)伏直流電壓(VDC)的電磁閥20可由驅(qū)動(dòng)器電路20a施加的二十四(24)伏直流電壓(VDC)通電以便縮短響應(yīng)時(shí)間，并且其隨后被調(diào)制以維持電磁閥20處于開(kāi)啟狀態(tài)而不損壞該電磁閥20。連同電磁閥20與主體22的緊密接合，驅(qū)動(dòng)器電路20a的過(guò)載允許氣腔80被填充并且針閥24可被置于開(kāi)啟的位置，包括電磁閥20的電響應(yīng)時(shí)間，少于四(4)毫秒。從而通過(guò)縮短由電磁響應(yīng)相對(duì)于填充氣腔80所需的時(shí)間而引起的時(shí)間貢獻(xiàn)，電磁閥20的過(guò)載縮短了開(kāi)啟分配裝置10的整個(gè)響應(yīng)時(shí)間。典型地，在三(3)至四(4)毫秒內(nèi)，氣腔80排出氣壓并且針閥24移動(dòng)到閉合狀態(tài)。由于閉合分配裝置10所需的一部分時(shí)間可與開(kāi)啟分配裝置10所需的時(shí)間相重疊，這將導(dǎo)致最大的操作頻率約為200Hz。
參照?qǐng)D3和3A，消音器110可設(shè)置在主體22的空氣通道102中，以用于削弱與排出的空氣相聯(lián)系的聲波，該消音器顯著地降低了與從氣腔80排出的空氣相關(guān)的噪音而不會(huì)顯著地延遲氣動(dòng)活塞78的閉合響應(yīng)時(shí)間。消音器110可為由例如鋼絲棉，聚乙烯，或金屬，如青銅，鋼，或鋁形成的多孔結(jié)構(gòu)，或者可通過(guò)內(nèi)部通道構(gòu)成一個(gè)擋板，其通過(guò)偏轉(zhuǎn)，抑制，或調(diào)節(jié)空氣通道102中的空氣流來(lái)降低空氣流的流速。由消音器110產(chǎn)生的反壓力不會(huì)影響分配裝置10在氣腔80內(nèi)的相關(guān)氣壓下閉合的響應(yīng)時(shí)間。由于電磁閥20的排出孔100與主體22的空氣通道102流體地連通，傳統(tǒng)的消音器不能連接到排出口100。
行程調(diào)節(jié)組件包括套管116，與套管116螺紋連接的加載螺釘112，和由加載螺釘112壓縮的壓縮彈簧114，其用于將軸向荷載施加在接近與針尖76相對(duì)的針閥24的末端的加載按鈕115上。加載螺釘112通過(guò)套管116固定在主體22上，并且通過(guò)相對(duì)于主體22旋轉(zhuǎn)而可軸向地移動(dòng)。壓縮彈簧114被部分地壓縮，并且因此通過(guò)調(diào)節(jié)加載螺釘112相對(duì)于套管116的軸向位置施加預(yù)荷載。在設(shè)定這種預(yù)荷載的彈性偏壓后，應(yīng)用踏板鎖具來(lái)永久地固定加載螺釘112和套管116的相對(duì)位置。
行程調(diào)節(jié)旋鈕118固定在加載螺釘112上，并且此后，該旋鈕用于相對(duì)于主體22轉(zhuǎn)動(dòng)加載螺釘112和套管116以便確定針尖76相對(duì)于閥座70的行程長(zhǎng)度。在圖3中描繪的分配裝置10具有零行程長(zhǎng)度設(shè)定和最大的預(yù)負(fù)荷的彈簧偏壓。行程長(zhǎng)度的設(shè)定改變了預(yù)負(fù)荷彈簧偏壓的大小。
當(dāng)足量的加壓空氣供應(yīng)至氣腔80以用于克服預(yù)負(fù)荷彈簧偏壓時(shí)，氣動(dòng)活塞78將沿遠(yuǎn)離閥座70的方向支承針閥24和加載按鈕115。加載按鈕115和套管116之間的觸點(diǎn)作為一個(gè)擋塊而操作。結(jié)果，針尖76與閥座70相分離，并且少量粘性物質(zhì)流入到閥座盤62的流體通道64。當(dāng)氣壓從氣腔80排出時(shí)，來(lái)自彈簧114的軸向荷載向閥座70快速地移動(dòng)針閥24，其迫使存留在通道72中的少量粘性物質(zhì)從排出孔74排出。
當(dāng)傳熱部件44，噴嘴35，和/或流體腔外殼28例如在清潔和維護(hù)的過(guò)程中，從分配裝置10移除并被替代時(shí)，由于行程調(diào)節(jié)設(shè)定的更改，預(yù)負(fù)荷彈簧偏壓可被保持。結(jié)果，預(yù)負(fù)荷彈簧偏壓在制造和/或分配裝置10被置于操作之前時(shí)，將不需要正常進(jìn)行從閥門設(shè)定的再次調(diào)節(jié)。保持彈簧114的預(yù)負(fù)荷彈簧偏壓的能力使得重新裝配和安裝容易了。
當(dāng)針閥24在主體22內(nèi)往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，其通過(guò)一對(duì)軸向間隔開(kāi)的針閥導(dǎo)向器或襯套122，124引導(dǎo)，其中襯套124定位在軸承套管125中。襯套122，124可由塑料，例如包括作為潤(rùn)滑劑操作的石墨的PEEK形成。襯套122，124的軸向間距可被選擇為針閥24的部件的直徑的至少四(4)倍，這有利地提供并維持了針尖76的精確的軸向引導(dǎo)，以用于在多個(gè)分配循環(huán)中與閥座70反復(fù)地接觸和密封。包圍針閥24的部分的流體密封126和包圍針閥24的不同部分的流體密封128將流體室60和氣腔80分別與襯套122，124之間的孔26的部分隔開(kāi)。
參照?qǐng)D8，其中相同的附圖標(biāo)記指示圖1-7中相同的特征，并且根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例，襯套130可被定位在流體腔外殼28的內(nèi)部。襯套130用作流體隔板，以防止流體腔外殼28的內(nèi)表面變濕。襯套130可從流體腔外殼28中拆卸，并且因此是可置換的。因此，當(dāng)流體腔外殼28從主體22中移出時(shí)，這些內(nèi)表面不需要被清潔，并且通過(guò)簡(jiǎn)單地插入一個(gè)新的或清潔的襯套130而容易地再次使用。
襯套130可由任何適當(dāng)?shù)牟牧闲纬桑@些材料包括，但并不限定于，鋁和例如尼龍的聚合物。襯套130可被清潔或再次使用，或者如果它是由相對(duì)廉價(jià)的材料形成時(shí)，可被簡(jiǎn)單地丟棄。所描述的襯套130包括整體的閥座盤132，流體配件134，和流體密封135，盡管本發(fā)明并不限定于此，它們可與襯套130一起拆卸。
參照?qǐng)D9A和9B，其中相同的附圖標(biāo)記指示圖1-7中的相同特征，并且根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例，與閥座盤62(圖5A和5B)相似并且適合于用在分配裝置10(圖1)的閥座盤136包括具有出口140和入口142的排出通道138。在閉合位置中，針尖76(圖5A)跨過(guò)與入口142相間隔的閥座146而與截頭圓錐體表面144接觸。閥座146的幾何外形通過(guò)由針尖76和截頭圓錐體表面144之間的反復(fù)接觸而引起的塑性變形或模壓來(lái)確定。由于針尖76相對(duì)于閥座146的往復(fù)作用，以及在分配的粘性物質(zhì)中存在研磨劑所造成的截頭圓錐體表面144的逐漸磨損，閥座146可在分配裝置10(圖1)的操作過(guò)程中變寬。由于閥座146與入口142相間隔，閥座146由于與針尖76的接觸而引起的幾何變化將不會(huì)對(duì)入口142產(chǎn)生顯著地沖擊。閥座盤136可由與閥座盤62相同的材料形成，或者可替換地，閥座盤136，或至少截頭圓錐體表面144，可由在這種硬度范圍內(nèi)的物質(zhì)涂覆。這在分配研磨的粘性物質(zhì)時(shí)可能是有利的，這是由于截頭圓錐體表面144的磨損將被減少。
在閥座盤136被安裝在分配裝置10，并且在閉合位置由針尖76接觸之前，限定閥座146的截頭圓錐體表面144的部分可塑性地變形以便限定初始的閥座146。該預(yù)先使用的凹痕增加了閥座146與針尖76接觸的面積。不具有凹痕的閥座的初始磨損率，如果其允許發(fā)生在分配裝置10中，將顯著地大于隨后的磨損率。用于限定初始閥座146操作的截頭圓錐體表面144的預(yù)先使用的凹痕將使磨損曲線變平，以便當(dāng)閥座盤136最初安裝在分配裝置10中時(shí)，將不會(huì)經(jīng)歷更高的初磨損。預(yù)先使用的凹痕允許液體分配器10在一安裝后即以較低的線性流態(tài)操作，而不會(huì)經(jīng)歷初始的高和/或非線性磨損率。
參照?qǐng)D10并根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例，加熱器150可關(guān)于流體管56的長(zhǎng)度被定位以用于施加熱量，以便提高通過(guò)管56傳送至主體22(圖3)的粘性物質(zhì)的溫度。加熱器150包括熱傳導(dǎo)塊或殼體152，其以良好的熱接觸安裝在流體管56上。以與殼體152熱接觸的方式并且定位在相應(yīng)的盲孔內(nèi)的是加熱元件154和溫度傳感器156。電導(dǎo)線從加熱元件154和溫度傳感器156延伸至控制器27。殼體152可為在每一半殼體152a，152b中形成有凹槽的蛤殼形構(gòu)造，其中流體管56以用于傳熱的有效接觸方式容納在該凹槽中。由加熱器150提供給位于側(cè)面流體管56的粘性物質(zhì)的熱量補(bǔ)充了噴嘴35(圖3A)的粘性物質(zhì)的熱量，并且這對(duì)于以高流量分配時(shí)可能特別有效，其中對(duì)于由單獨(dú)在噴嘴35內(nèi)的傳熱控制的有效溫度來(lái)說(shuō)，流過(guò)排出通道72(圖4)的粘性物質(zhì)的流動(dòng)太快。
參照?qǐng)D11，其中相同的附圖標(biāo)記指示圖3A中相同的特征，并且根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例，傳熱部件44可包括與入口通道和出口通道86，88相連接的環(huán)形內(nèi)部通氣槽160。通氣槽160在傳熱部件44周圍圓周地延伸，結(jié)果，其環(huán)繞和包圍了噴嘴支架48的軸向長(zhǎng)度。從空氣導(dǎo)管83供應(yīng)到入口通道86的冷卻劑氣體流經(jīng)通氣槽160，并且經(jīng)由排出通道88排出以便建立正向的流體流。內(nèi)部通氣槽160可單獨(dú)執(zhí)行或與通氣槽90(圖3A)聯(lián)合執(zhí)行。
盡管本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)各種實(shí)施例的描述作出了說(shuō)明，并且盡管這些實(shí)施例已被相當(dāng)詳細(xì)地描述了，但是申請(qǐng)人的意圖并不是想將所附權(quán)利要求的范圍限定或以任何方式限定為這些細(xì)節(jié)。額外的優(yōu)點(diǎn)和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是很明顯的。因此，本發(fā)明在其較寬的方面并不限于所示的和所描述的具體細(xì)節(jié)，代表性的裝置和方法，以及說(shuō)明性的例子。因此，在不脫離申請(qǐng)人的總的發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍的前體下，可從這些細(xì)節(jié)中做出偏差。本發(fā)明本身的范圍應(yīng)僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種用于分配粘性物質(zhì)的裝置，包括包括排出口，氣腔，和閥元件的主體，通過(guò)將加壓空氣選擇性地施加到所述氣腔，該閥元件可在開(kāi)啟位置和閉合位置之間移動(dòng)，其中在開(kāi)啟位置，粘性物質(zhì)的流動(dòng)被引向所述排出口，而在閉合位置，粘性物質(zhì)向所述排出口的流動(dòng)被阻止；具有排出口的電磁閥，至少當(dāng)所述閥元件從所述開(kāi)啟位置移向所述閉合位置時(shí)，該排出口與所述氣腔選擇性地流體連通；延伸穿過(guò)所述主體的空氣通道，所述空氣通道通過(guò)所述電磁閥的所述排出口與所述主體的所述氣腔連接，以便從所述氣腔排出的加壓空氣流經(jīng)所述空氣通道以冷卻所述主體。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述空氣通道包括形成在所述主體中的通氣槽，所述通氣槽與所述閥元件的一部分成環(huán)繞的關(guān)系，并與所述空氣通道連接以便接收流經(jīng)所述空氣通道的加壓空氣。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，還包括定位在所述空氣通道中的噪音降低裝置，所述噪音降低裝置配置成用于降低流經(jīng)所述空氣通道的加壓空氣所發(fā)出的聲音。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括包括槽形通道的絕熱層，該槽形通道具有與所述排出口連接的第一封閉端和與所述空氣通道連接的第二封閉端，所述絕熱層定位在所述電磁閥和所述主體之間以便封閉所述槽形通道。
5.一種裝置，包括分配體，其包括接收粘性物質(zhì)流的排出通道；傳熱部件，其與所述分配體熱連接；溫度傳感器，其與所述傳熱部件熱連接；冷卻裝置，其用于冷卻所述傳熱部件；和控制器，其與所述溫度傳感器和所述冷卻裝置電連接，所述控制器響應(yīng)于所述溫度傳感器接收的溫度信號(hào)而促使所述冷卻裝置冷卻所述傳熱部件和所述分配體。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述冷卻裝置還包括冷卻劑流體源，其能夠供應(yīng)冷卻劑流體；和延伸穿過(guò)所述傳熱部件的流體通道，所述流體通道與所述冷卻劑流體源流體連通，以便將冷卻劑流體引至所述流體通道。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述冷卻劑流體是氣體。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述溫度傳感器包括電導(dǎo)線，并且還包括流體導(dǎo)管，其具有將所述冷卻劑氣體供應(yīng)與所述流體通道連接的腔，所述電導(dǎo)線從所述溫度傳感器穿過(guò)所述流體導(dǎo)管的所述腔引出。
9.如權(quán)利要求5所述的裝置，還包括支承所述分配體的主體，所述分配體通過(guò)所述傳熱部件以可拆卸方式固定到所述主體；和定位在所述主體中的閥元件，所述閥元件具有開(kāi)啟位置和閉合位置，其中在開(kāi)啟位置，粘性物質(zhì)流入到所述分配體的所述排出通道，而在閉合位置，粘性物質(zhì)向所述排出通道的流動(dòng)被阻止。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中分配體包括第一截頭圓錐體表面，并且所述傳熱部件包括與所述第一熱截頭圓錐體表面相接觸的第二截頭圓錐體表面，所述第二截頭圓錐體表面向第一截頭圓錐體表面施加軸向荷載，以將所述分配體固定于所述主體。
11.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述冷卻裝置還包括熱電冷卻裝置。
12.如權(quán)利要求5所述的裝置，還包括加熱元件，其與所述控制器工作性地連接并且與所述傳熱部件熱連接，所述控制器響應(yīng)于由所述溫度傳感器接收的溫度信號(hào)而促使所述加熱元件加熱所述傳熱部件和所述分配體。
13.一種用于分配裝置的閥座盤，該分配裝置具有用于控制粘性液體流動(dòng)的往復(fù)閥元件，包括主體，其具有通道；通向所述通道的入口，用于接收粘性物質(zhì)流；以及圍繞所述通道的閥座，所述閥座能夠與所述閥元件接觸以阻止粘性物質(zhì)流入所述通道，并且所述入口與所述通道間隔開(kāi)，以便所述閥元件不接觸所述入口。
14.如權(quán)利要求13所述的閥座盤，其中所述閥座盤包括與閥元件相對(duì)的截頭圓錐體表面，所述截頭圓錐體表面將所述閥座與所述入口隔開(kāi)。
15.如權(quán)利要求14所述的閥座盤，其中所述閥座被限定為所述截頭圓錐體表面上的環(huán)形區(qū)域。
16.一種分配裝置，包括主體；噴嘴，其以可拆卸方式安裝到所述主體并具有排出口；閥元件，其可在所述主體內(nèi)的開(kāi)啟位置和閉合位置之間移動(dòng)，其中在開(kāi)啟位置，粘性物質(zhì)流被引向所述排出口，而在閉合位置，粘性物質(zhì)向所述排出口的流動(dòng)被阻止；以及閥座盤，當(dāng)所述噴嘴安裝到所述主體時(shí)，該閥座盤被定位在所述噴嘴和所述主體之間，所述閥座盤具有一通道；一通向所述通道的入口，該入口以用于接收粘性物質(zhì)的流動(dòng)；以及一圍繞所述通道的閥座，所述閥座定位在將與所述閥元件接觸的所述閥座盤上，以阻止粘性物質(zhì)流入所述通道，并且所述入口與所述通道間隔開(kāi)，以便所述閥元件不接觸所述入口。
17.如權(quán)利要求16所述的分配裝置，其中所述閥座盤包括與所述閥元件相對(duì)的截頭圓錐體表面，所述截頭圓錐體表面將所述閥座與所述入口隔開(kāi)。
18.如權(quán)利要求17所述的分配裝置，其中所述閥座被限定為所述截頭圓錐體表面上的環(huán)形區(qū)域。
19.如權(quán)利要求16所述的分配裝置，其中所述閥座盤與所述噴嘴為一整體。
20.一種用于分配粘性物質(zhì)的裝置，包括主體；流體腔外殼，其以可拆卸方式連接到所述主體，所述流體腔外殼限定了一流體腔；噴嘴，其以可拆卸方式連接到所述流體腔外殼，所述噴嘴包括一排出通道，當(dāng)所述噴嘴連接到所述流體腔外殼時(shí)，該排出通道選擇性地與所述流體腔流體連通；和襯套，其以可拆卸方式定位在所述流體腔外殼內(nèi)側(cè)，所述襯套覆蓋所述流體腔外殼的內(nèi)壁，以便所述內(nèi)壁不與粘性流體接觸。
21.如權(quán)利要求20所述的分配裝置，還包括閥元件，其可在所述主體內(nèi)移動(dòng)，以選擇性地將所述排出通道與所述流體腔流體連通，所述閥元件具有一開(kāi)啟位置和一閉合位置，其中在開(kāi)啟位置，粘性物質(zhì)從所述流體腔流入所述排出通道，而在閉合位置，從所述流體腔向所述排出通道的粘性物質(zhì)的流動(dòng)被阻止。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述襯套包括定位成將與所述閥元件相接觸的閥座，以便阻止粘性物質(zhì)流入所述排出通道。
23.一種用于粘性物質(zhì)的分配裝置的噴嘴組件，該分配裝置具有可在開(kāi)啟位置和閉合位置之間移動(dòng)的閥元件，以用于調(diào)節(jié)粘性物質(zhì)的流動(dòng)，該噴嘴組件包括噴嘴，其具有排出通道；閥座盤，其具有與所述噴嘴的所述排出通道相連接的排出通道，和定位成將在閉合位置與閥元件相接觸的閥座，以阻止粘性物質(zhì)流向所述閥座盤的所述排出通道；流體腔外殼，當(dāng)閥元件打開(kāi)時(shí)，流體腔外殼容納粘性物質(zhì)以流入所述閥座盤的所述排出通道；擋板，其以可拆卸方式安裝于該分配裝置，通過(guò)定位在所述噴嘴和所述流體腔之間的所述閥座盤，所述擋板用于將所述閥座盤、所述流體腔外殼、和所述噴嘴固定到分配裝置。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述噴嘴包括截頭圓錐體表面，并且所述擋板包括一部件，該部件具有與所述噴嘴的所述截頭圓錐體表面相接觸的截頭圓錐體表面，用于施加一軸向力而將所述閥座盤、所述流體腔外殼、和所述噴嘴固定于分配裝置。
25.一種用于粘性物質(zhì)的分配裝置的噴嘴組件，該分配裝置具有可在開(kāi)啟位置和閉合位置之間移動(dòng)的閥元件，用于調(diào)節(jié)粘性物質(zhì)的流動(dòng)，該噴嘴組件包括分配體，其包括被定位以接收粘性物質(zhì)流動(dòng)的排出通道，所述排出通道包括排出口，粘性物質(zhì)從排出口排出；和傳熱主體，其以可拆卸方式將所述分配體連接到分配裝置，所述傳熱主體包括適于接收冷卻劑氣體流的流體通道，所述流體通道被定位以便從所述流體通道排出的冷卻劑氣體流不與從所述排出通道排出的粘性物質(zhì)相遇。
26.一種用于粘性物質(zhì)的分配裝置的噴嘴組件，該分配裝置具有可在開(kāi)啟位置和閉合位置之間移動(dòng)的閥元件，以用于調(diào)節(jié)粘性物質(zhì)的流動(dòng)，該噴嘴組件包括分配體，其具有排出通道；閥座盤，其具有與所述分配體的所述排出通道連接的排出通道，和定位成將與處于閉合位置的閥元件相接觸的閥座，以便阻止粘性物質(zhì)流至所述閥座盤的所述排出通道；和傳熱主體，其以可拆卸方式將所述分配體和所述閥座與所述分配裝置固定，以便將所述閥座盤定位在所述分配體和閥元件之間。
27.如權(quán)利要求26所述的噴嘴組件，其中所述傳熱主體包括流體通道，其適合于將冷卻劑氣體的流動(dòng)引導(dǎo)穿過(guò)所述流體通道，所述流體通道被這樣定位，以便從所述流體通道排出的冷卻劑氣體不會(huì)與從排出通道排出的粘性物質(zhì)相遇。
28.一種分配粘性物質(zhì)的方法，包括引導(dǎo)粘性物質(zhì)穿過(guò)噴嘴中的排出通道；檢測(cè)噴嘴的溫度；將檢測(cè)到的噴嘴的溫度與設(shè)定點(diǎn)溫度作比較；以及如果噴嘴的溫度大于設(shè)定點(diǎn)溫度，則有效地冷卻噴嘴。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中有效地冷卻噴嘴還包括引導(dǎo)冷卻劑流體流通過(guò)噴嘴中的通道。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，還包括將來(lái)自排出通道的粘性物質(zhì)從定位在噴嘴上的排出口排出，以便流經(jīng)噴嘴的冷卻劑流體流不會(huì)影響所排出的粘性物質(zhì)的分配圖樣。
31.如權(quán)利要求28所述的方法，還包括如果噴嘴的溫度低于設(shè)定點(diǎn)溫度，則加熱噴嘴。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，還包括自動(dòng)地在第一操作狀態(tài)和第二操作狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，其中在第一操作狀態(tài)下，噴嘴被加熱以便提高噴嘴的溫度，在第二操作狀態(tài)下，噴嘴被有效冷卻以便降低噴嘴的溫度。
33.如權(quán)利要求28所述的方法，其中檢測(cè)噴嘴的溫度還包括通過(guò)定位在噴嘴內(nèi)部的溫度傳感器來(lái)檢測(cè)噴嘴的溫度。
34.一種用于分配裝置的粘性物質(zhì)的分配方法，包括從氣動(dòng)致動(dòng)器中排出加壓空氣，由此中斷從分配裝置排出的粘性物質(zhì)流；和通過(guò)引導(dǎo)排出氣體穿過(guò)限定在分配裝置中的空氣通道來(lái)冷卻分配裝置的一部分。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中氣動(dòng)致動(dòng)器由連接到分配裝置的電磁閥來(lái)控制，該分配裝置包括用于粘性物質(zhì)流的通道，并且冷卻分配裝置的一部分包括阻斷從電磁閥流向該通道的熱量流。
全文摘要
用于將少量粘性物質(zhì)分配到工件上的裝置和方法。該窄輪廓的分配裝置(10)包括流體腔(28)，噴嘴(35)，和閥座盤(62；136)，它們代表了可從分配裝置(10)的主體(22)拆卸的單獨(dú)部件，以用于清潔和/或替換。噴嘴(35)通過(guò)傳熱主體(44)而與流體腔(28)連接，該傳熱主體(44)可通過(guò)，例如流經(jīng)限定在傳熱主體(44)中的空氣通道(86，88，90)的冷卻劑流體來(lái)冷卻。分配裝置(10)的主體(22)可由從氣動(dòng)致動(dòng)器(78，80)的氣腔(80)排出的空氣來(lái)冷卻，該氣動(dòng)致動(dòng)器(78，80)用于調(diào)節(jié)針閥(22)的運(yùn)動(dòng)以便控制分配裝置(10)中的粘性物質(zhì)的流動(dòng)。
文檔編號(hào)B67B7/00GK1849486SQ200480020480
公開(kāi)日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2004年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月14日
發(fā)明者埃里克·菲斯克, 霍拉蒂奧·基尼奧內(nèi)斯, 菲利普·P·馬約爾卡, 阿歷克·巴比亞茲, 羅伯特·恰爾代拉 申請(qǐng)人:諾信公司