气动驱动的喷射阀、改进的喷射系统和改进的喷射方法技术方案

本发明专利技术涉及气动驱动的喷射阀、改进的喷射系统和改进的喷射方法。改进的气动喷射阀包括带有第一室和第二室的壳体。气动活塞封闭在室之间。第一电磁阀和第二电磁阀构造为分别将空气压力供给到室和排放所述室。控制器可操作以调节室的加压和排放。控制器控制用于第一电磁阀和第二电磁阀的控制信号的定时，以控制其间第一室和第二室两者均被加压的重叠时段。通过控制该重叠时段，控制器控制喷射阀的驱动销的速度且因此控制阀关闭的速度，以喷射材料滴。这允许阀速度被选择为对于被喷射的材料的粘性最合适。公开了利用改进的喷射阀和系统的多种新方法。

【技术实现步骤摘要】
气动驱动的喷射阀、改进的喷射系统和改进的喷射方法相关申请的交叉引用本申请涉及与之同日提交的且名称为“模块化喷射装置（MODULARJETTINGDEVICES）”的申请No.13/219,064（代理人案号No.NOR-1414US），该申请的全部内容通过引用并入于此。
本专利技术总体上涉及流体材料的喷射，且具体地涉及电动气压喷射阀、喷射系统和改进的喷射方法。
技术介绍
喷射阀被用在电子封装装配中，以将流体材料的微小的滴喷射到基片上。对于喷射流体材料的喷射阀，存在多种应用，流体材料诸如是底部填料、封装材料、表贴粘合剂、焊膏、导电粘合剂和阻焊材料、助焊剂和热化合物。当流体材料的类型改变时，喷射阀必须适于与流体材料的改变相匹配。“喷射阀”或“喷射装置”是从分配器将材料的微滴排出或“喷射”以落在基片上的装置，其中微滴在与基片接触之前从分配器喷嘴离开。因此，在喷射阀类型的分配器中，所分配的微滴在分配器和基片之间“飞行”，且对于分配器和基片之间的距离的至少部分，所述微滴不与分配器或基片接触。可通过喷射阀喷射的材料可具有不同的特征，例如粘性、弹性等。当特征改变时，要求不同的针阀速度以促进从喷射阀的正确的喷射。针阀速度影响喷射的流体材料的关键特征，例如正确的分裂、点速度和卫星滴的生成。一般地，与更稀薄的粘性更低的材料相比，更浓的粘性更高的材料的喷射要求更高的针阀速度。喷射阀可以是以电动气压方式使用气动活塞促动的，气动活塞移动针阀，其用于在针阀撞击阀座时喷射流体材料。在用于电动气压喷射阀的常规设计中，单个电磁阀以将空气压力输送到气动活塞以打开喷射阀，且使用返回弹簧将喷射阀以足够快的速度关闭以喷射材料的微滴。作为结果，针阀或驱动销的速度不明显地改变，且总体上维持在相对窄的范围内。如果针阀速度限制为相对窄的范围，则在该喷射装置中，可被喷射的材料粘性的范围同样受限。虽然常规的针阀被证明足以应对某些应用，但仍需要带有更高的适于不同的流体材料特征的能力的改进的喷射阀。
技术实现思路
带有控制驱动销速度的重叠阶段的气动喷射阀在一个实施例中，提供了与流体材料供给源和空气压力供给源一起使用的喷射阀。该喷射阀包括气动促动器，所述气动促动器具有气动活塞和从气动活塞延伸的驱动销。喷射阀进一步包括具有第一室和第二室的壳体。气动活塞被封闭在第一室和第二室之间，且驱动销通过气动活塞移动。第一电磁阀和第二电磁阀连接到空气压力的供给源。第一电磁阀具有第一状态，其中空气压力供给到第一室以将第一力施加到气动活塞以在第一方向上移动气动活塞和驱动销。第一电磁阀具有第二状态，其中第一空气室被排放到环境压力。第二电磁阀具有第一状态，其中空气压力被供给到第二室以将第二力施加到气动活塞以在第二方向上移动气动活塞和驱动销。第二电磁阀具有第二状态，其中第二空气室被排放到环境压力。喷射阀可进一步包括流体室和喷嘴。流体室可包围阀座和阀元件。喷嘴具有与阀座流体连通的分配孔和流体通道。阀元件可移动到与阀座接触的位置，以将材料的微滴从分配孔喷射。喷射阀的控制器可操作以将第一电磁阀保持在第一状态第一时段、且将第二电磁阀保持在第一状态第二时段，其中第二时段的开始跟随第一时段的开始。在第二时段期间，驱动销被移向阀座，且驱动销在第二时段期间的移动导致阀元件移动为与阀座接触以喷射材料的微滴。控制器维持所述第一时段和所述第二时段之间的预定的重叠阶段。在第二时段期间当驱动销向阀座移动时，重叠阶段用于控制驱动销的速度，这又控制了阀元件在与阀座接触时的速度。驱动销移动越快，则阀元件移动越快。喷射阀可进一步包括包含流体室的流体模块。在第二时段期间，驱动销的移动导致驱动销与流体模块接触，且驱动销与流体模块的接触导致阀元件移动为与阀座接触。喷射阀可进一步包括在流体模块内的弹性构件，所述弹性构件构造为将阀元件偏压离开阀座。喷射阀的壳体可包括在气动活塞上施加弹簧偏压的弹簧。在气动活塞在第一方向上被供给到第一室的压缩空气移动时，弹簧可被压缩，且在气动活塞在第二方向上被供给到第二室的压缩空气移动时，弹簧可伸展。阀元件喷射阀与阀座接触的每个移动可操作以将材料滴通过喷嘴孔喷射。具有用以控制气动喷射装置的阀速度的使用者接口的系统在另一个实施例中，提供了包括喷射装置的用于喷射的系统，所述喷射装置具有：气动活塞，其导致阀元件移动而接触阀座以喷射材料滴；和控制器，其具有允许使用者改变阀元件的速度的使用者接口。喷射装置可具有在活塞的相反两侧上的、被独立的电磁阀控制的上活塞室和下活塞室，其中阀元件的速度通过控制螺线管控制。在另一个实施例中，螺线管可被控制以提供希望的重叠时段，在该重叠时段期间，压缩空气被同时供给到上活塞室和下活塞室以控制阀元件的速度。用于从具有阀速度使用者接口的气动促动的喷射装置进行喷射的方法在一个方法中，喷射装置具有气动驱动的活塞，所述活塞导致阀元件移动为与阀座接触以喷射材料滴，且提供了使用者可使用以输入信息的使用者接口，所述信息被控制器使用以改变阀元件的速度。喷射装置可具有在活塞的相反两侧上的、被独立的电磁阀控制的上活塞室和下活塞室，其中阀元件的速度通过控制螺线管控制。在下文中描述了多种其他方法，所述方法在此将不重复以避免不需要的赘述。附图说明被合并且形成了该说明书的部分的附图图示了本专利技术的典型的实施例，且与本专利技术的在上文中给出的且将在下文中详细描述的实施例的概述一起用于解释本专利技术的实施例的原理。图1A是根据本专利技术的实施例的喷射阀的透视图。图1B是类似于图1A的透视图，其中模块化喷射装置的外部壳体为描述的目的被移除。图2是总体上沿图1B中的线2-2截取的横截面视图，但仅示出了加热器、流体模块和活塞壳体，和代表了用于供给压缩空气到活塞室的部件的功能方框。图3是图1和图2的喷射阀的液压回路的示意图。图4是根据本专利技术的实施例的用于操作图1至图3的电动气压喷射阀的电磁阀的控制信号的示意图。图5是类似于图4的示意图，其中用于电磁阀的控制信号的定时被修改，使得其间空气压力被施加到空气室的重叠时间与图4相比降低。图6是重叠时间与粘性的关系的曲线图。具体实施方式在如下的一些部分中的副标题提供为借助于引导读者阅读本专利技术的多种实施例、特征和部件中的一些。总体上，本专利技术的实施例涉及使用第一电磁阀和第二电磁阀操作电动气压促动器的气动活塞的喷射阀，所述喷射阀往复移动阀元件以打开和关闭喷射阀。独立的空气管线与气动活塞的顶部室和底部室联接。第一电磁阀和第二电磁阀独立地控制供给到气动活塞的顶部室和底部室的空气压力。第一电磁阀用于打开喷射阀，且第二电磁阀用于关闭喷射阀。固定到活塞以导致阀打开和关闭的针阀的速度可通过改变第二电磁阀将压缩空气供给到顶部活塞室的动作与第一电磁阀将压缩空气供给到底部活塞室的动作的重叠时间量改变。通过在控制所述第一电磁阀和第二电磁阀的电脉冲中控制重叠的量，操作者可控制针阀速度，且因此基于其流体材料的特征选择或产生对于流体材料的最优针阀速度。参考图1A至图3，且根据本专利技术的实施例，喷射阀10包括流体模块12，所述流体模块12具有阀元件14、电动气压促动器16、外部覆盖件18和流体接口20。外部覆盖件18由薄金属板制成，且通过常规的紧固件紧固到喷射阀10的内部框架。喷射阀10包括作为附件安装到外部覆盖件18的注射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与流体材料供给源和空气压力供给源一起使用的喷射阀，包括：气动促动器，所述气动促动器具有气动活塞和从所述气动活塞延伸的驱动销，所述驱动销通过所述气动活塞移动；具有第一室和第二室的壳体，所述气动活塞被封闭在所述第一室和所述第二室之间；连接到所述空气压力供给源的第一电磁阀，所述第一电磁阀具有第一状态，在所述第一状态中，空气压力被供给到所述第一室，以将第一力施加到所述气动活塞，以用于在第一方向上移动所述气动活塞和驱动销，且所述第一电磁阀具有第二状态，在所述第二状态中，所述第一空气室被排放到环境压力；连接到所述空气压力供给源的第二电磁阀，所述第二电磁阀具有第一状态，在所述第一状态中，空气压力被供给到所述第二室，以将第二力施加到所述气动活塞，以用于在第二方向上移动所述气动活塞和驱动销，且所述第二电磁阀具有第二状态，在所述第二状态中，所述第二空气室被排放到环境压力；流体室，所述流体室封闭阀座和阀元件，所述阀元件能够移动到与所述阀座接触的位置；喷嘴，所述喷嘴具有流动通道和分配孔，所述流动通道与所述阀座流体连通；和控制器，所述控制器可操作以将所述第一电磁阀保持在所述第一状态第一时段且将所述第二电磁阀保持在所述第一状态第二时段，所述第二时段的开始跟随所述第一时段的开始，并且其中所述控制器在所述第一时段和所述第二时段之间维持预定的重叠时段，所述驱动销在所述第二时段期间向所述阀座移动，并且其中所述重叠时段用于控制在所述第二时段期间所述驱动销向所述阀座移动时的所述驱动销的速度，在所述第二时段期间的所述驱动销的移动导致所述阀元件移动成与所述阀座接触。...

【技术特征摘要】
2011.08.26 US 13/219,0701.一种用于与流体材料供给源和空气压力供给源一起使用的喷射阀，包括：气动促动器，所述气动促动器具有气动活塞和从所述气动活塞延伸的驱动销，所述驱动销通过所述气动活塞的移动而移动；具有第一空气室和第二空气室的壳体，所述气动活塞被封装在所述第一空气室和所述第二空气室之间；连接到所述空气压力供给源的第一电磁阀，所述第一电磁阀具有第一状态，在所述第一电磁阀的所述第一状态中，空气压力被供给到所述第一空气室，以将第一力施加到所述气动活塞，以用于在第一方向上移动所述气动活塞和驱动销，且所述第一电磁阀具有第二状态，在所述第一电磁阀的所述第二状态中，所述第一空气室被排放到环境压力；连接到所述空气压力供给源的第二电磁阀，所述第二电磁阀具有第一状态，在所述第二电磁阀的所述第一状态中，空气压力被供给到所述第二空气室，以将第二力施加到所述气动活塞，以用于在第二方向上移动所述气动活塞和驱动销，且所述第二电磁阀具有第二状态，在所述第二电磁阀的所述第二状态中，所述第二空气室被排放到环境压力；流体室，所述流体室封装阀座和阀元件，所述阀元件能够移动到与所述阀座接触的位置；喷嘴，所述喷嘴具有流动通道和分配孔，所述流动通道与所述阀座流体连通；和控制器，所述控制器可操作以将所述第一电磁阀保持在所述第一电磁阀的所述第一状态第一时段且将所述第二电磁阀保持在所述第二电磁阀的所述第一状态第二时段，所述第二时段的开始跟随所述第一时段的开始，并且其中所述控制器在所述第一时段和所述第二时段之间维持预定的重叠时段，所述驱动销在所述第二时段期间向所述阀座移动，并且其中所述重叠时段用于控制在所述第二时段期间所述驱动销向所述阀座移动时的所述驱动销的速度，在所述第二时段期间的与所述阀元件联接的所述驱动销的移动导致所述阀元件移动成与所述阀座接触。2.根据权利要求1所述的喷射阀，进一步包括：包含所述流体室的流体模块，其中在所述第二时段期间的所述驱动销的移动导致所述驱动销接触所述流体模块，并且所述驱动销与所述流体模块的接触导致所述阀元件移动成与所述阀座接触。3.根据权利要求2所述的喷射阀，进一步包括：在所述流体模块中的弹性构件，所述弹性构件被构造成将所述阀元件偏压离开所述阀座。4.根据权利要求1所述的喷射阀，其中所述壳体包括弹簧，所述弹簧在所述气动活塞上施加弹簧偏压。5.根据权利要求4所述的喷射阀，其中在所述气动活塞通过供给到所述第一空气室的压缩空气在所述第一方向上移动时，所述弹簧被压缩，并且，在所述气动活塞通过供给到所述第二空气室的压缩空气在所述第二方向上移动时，所述弹簧伸展。6.根据权利要求1所述的喷射阀，其中所述阀元件与所述阀座接触的每个移动将材料滴通过喷嘴孔喷出。7.一种用于喷射材料的系统，包括：气动喷射装置，所述气动喷射装置具有活塞，所述活塞用于导致阀元件移动成与阀座接触，以喷射材料滴；和具有使用者接口的控制器，其中所述使用者接口使得使用者能够改变所述阀元件的速度，其中所述气动喷射装置具有在所述活塞的相反侧上的上活塞室和下活塞室，所述上活塞室和下活塞室通过独立的第一和第二电磁阀控制，并且其中所述阀元件的速度通过所述控制器通过所述第一和第二电磁阀的螺线管的控制而被控制，其中连接到空气压力供给源的第一电磁阀具有第一状态，在所述第一电磁阀的所述第一状态中，空气压力被供给到下活塞室，以将第一力施加到所述活塞，以用于在第一方向上移动所述活塞和驱动销，且所述第一电磁阀具有第二状态，在所述第一电磁阀的所述第二状态中，所述下活塞室被排放到环境压力；连接到所述空气压力供给源的第二电磁阀具有第一状态，在所述第二电磁阀的所述第一状态中，空气压力被供给到上活塞室，以将第二力施加到所述活塞，以用于在第二方向上移动所述活塞和驱动销，且所述第二电磁阀具有第二状态，在所述第二电磁阀的所述第二状态中，所述上活塞室被排放到环境压力；并且所述控制器可操作以将所述第一电磁阀保持在所述第一电磁阀的所述第一状态第一时段且将所述第二电磁阀保持在所述第二电磁阀的所述第一状态第二时段，所述第二时段的开始跟随所述第一时段的开始，并且其中所述控制器在所述第一时段和所述第二时段之间维持预定的重叠时段，所述驱动销在所述第二时段期间向所述阀座移动，并且其中所述重叠时段用于控制在所述第二时段期间所述驱动销向所述阀座移动时的所述驱动销的速度，在所述第二时段期间的与所述阀元件联接的所述驱动销的移动导致所述阀元件移动成与所述阀座接触。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述螺线管被控制，以提供希望的重叠时段，在所述希望的重叠时段期间，压缩空气被同时供给到所述上活塞室和下活塞室。9.一种用于在用于将材料滴喷射到基片上的系统中从喷射装置喷射材料滴的方法，所述系统具有所述喷射装置和控制器，所述喷射装置具有气动驱动活塞，所述气动驱动活塞用于导致阀元件移动成与阀座接触，以喷射材料滴，其中，所述喷射装置具有在所述活塞的相反侧上的上活塞室和下活塞室，所述上活塞室和下活塞室通过独立的第一和第二电磁阀控制，所述方法包括如下步骤：提供使用者接口，使用者能够使用所述使用者接口以改变所述阀元件的速度；在所述使用者接口处接受来自所述使用者的输入；和通过控制所述第一和第二电磁阀以提供希望的重叠时段，使用所述输入来控制所述阀元件的速度，在所述重叠时段期间，压缩空气被同时供给到所述上活塞室和下活塞室，其中连接到空气压力供给源的第一电磁阀具有第一状态，在所述第一电磁阀的所述第一状态中，空气压力被供给到下活塞室，以将第一力施加到所述气动驱动活塞，以用于在第一方向上移动所述气动驱动活塞和驱动销，且所述第一电磁阀具有第二状态，在所述第一电磁阀的所述第二状态中，下活塞室被排放到环境压力；连接到所述空气压力供给源的第二电磁阀具有第一状态，在所述第二电磁阀的所述第一状态中，空气压力被供给到上活塞室，以将第二力施加到所述气动驱动活塞，以用于在第二方向上移动所述气动驱动活塞和驱动销，且所述第二电磁阀具有第二状态，在所述第二电磁阀的所述第二状态中，上活塞室被排放到环境压力；并且所述控制器可操作以将所述第一电磁阀保持在所述第一电磁阀的所述第一状态第一时段且将所述第二电磁阀保持在所述第二电磁阀的所述第一状态第二时段，所述第二时段的开始跟随所述第一时段的开始，并且其中所述控制器在所述第一时段和所述第二时段之间维持上述的重叠时段，所述驱动销在所述第二时段期间向所述阀座移动，并且其中所述重叠时段用于控制在所述第二时段期间所述驱动销向所述阀座移动时的所述驱动销的速度，在所述第二时段期间的与所述阀元件联接的所述驱动销的移动导致所述阀元件移动成与所述阀座接触。10.根据权利要求9所述的方法，其中接受来自所述使用者的输入的步骤包括：接受涉及要从所述喷射装置喷射的材料的输入。11.根据权利要求10所述的方法，其中接受来自所述使用者的输入的步骤包括：接受涉及材料的粘性的输入。12.根据权利要求9所述的方法，其中使用所述输入来控制所述阀元件的速度的步骤包括：使用所述输入来控制所述阀元件被移动成与所述阀座接触的速度。13.根据权利要求12所述的方法，其中使用所述输入来控制所述阀元件的速度的步骤包括：将信息存储在查询表中，所述查询表将来自所述使用者在所述使用者接口处输入的类型的信息与重叠时段信息相关联；以及响应于由所述使用者输入的信息访问所述信息，以提供所述希望的重叠时段。14.根据权利要求12所述的方法，其中使用所述输入来控制所述阀元件的速度的步骤包括：存储数学公式，所述数学公式将来自所述使用者在所述使用者接口处输入的类型的信息与重叠时段信息相关联；以及响应于由所述使用者输入的信息利用所述公式，以提供所述希望的重叠时段。15.一种用于利用通过控制器控制喷射装置的驱动销的速度来从气动促动的喷射装置喷射...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尼·艾哈迈迪，埃里克·菲斯克，菲利普·保罗·马约尔卡，霍拉蒂奥·基尼奥内斯，罗伯特·詹姆斯·赖特，
申请(专利权)人：诺信公司，
类型：发明
国别省市：