本實(shí)用新型涉及注塑領(lǐng)域,尤其涉及一種注膠裝置及其注膠成型設(shè)備。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的低壓注膠工藝是采用有一定容量的熔膠罐,并在其上面安裝發(fā)熱管和溫控器使已置入罐中固體顆粒熱塑性原料加熱到設(shè)定溫度,使其變成液體后再通過泵體加壓和安全閥對(duì)壓力的計(jì)量,經(jīng)過保溫加熱管輸送膠液,通過注膠槍注入模具中,實(shí)現(xiàn)對(duì)已放入模具中的電路板以及電子元器件的低壓封裝。
這種技術(shù)雖然可以達(dá)成低壓注膠封裝的效果,但由于每次注膠量很少,置入膠缸中的熱熔膠原料不能在短時(shí)間內(nèi)使用完,這樣的膠水經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間、高溫整體反復(fù)熱煮,勢(shì)必造成熱塑性原料的碳化和老化現(xiàn)象,造成注膠流道和輸料加熱管的堵塞,造成封裝產(chǎn)品的劣質(zhì)化。出現(xiàn)注膠封裝產(chǎn)品的各種缺陷,使不良率增加。這也是長(zhǎng)期困繞低壓注膠行業(yè)的不解難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述存在的技術(shù)不足,本實(shí)用新型的目的是提供一種注膠裝置及其注膠成型設(shè)備,以在提高生產(chǎn)效率的同時(shí),降低不良率。
為達(dá)到上述目的,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N注膠裝置,包括:
熔膠單元,其包括能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤、固定件;所述轉(zhuǎn)盤面向所述固定件的表面上設(shè)有進(jìn)料槽;所述轉(zhuǎn)盤相對(duì)于所述固定件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將所述進(jìn)料槽內(nèi)的原料熔化成膠液;
電磁加熱單元,其能通過電磁感應(yīng)對(duì)所述固定件加熱;
與所述熔膠單元相連通的注膠單元,所述轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)膠液進(jìn)入所述注膠單元內(nèi);所述注膠單元能夠?qū)?nèi)部的膠液注入到模具內(nèi)。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述固定件的中心設(shè)有的出膠通孔;所述出膠通孔與所述注膠單元相連通,以將膠液輸入所述注膠單元。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述電磁加熱單元設(shè)置于所述固定件背對(duì)所述轉(zhuǎn)盤的一側(cè)。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述電磁加熱單元與所述固定件之間設(shè)有保溫材料。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述保溫材料包括高溫玻璃棉、硅酸鋁保溫材料、或氣凝膠保溫材料。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述出膠通孔連接有出膠通道;所述電磁加熱單元包括圍構(gòu)在所述出膠通道周向的電磁線圈。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述固定件的材料為含鐵金屬。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,還包括溫度控制系統(tǒng);所述溫度控制系統(tǒng)包括能夠獲取所述電磁加熱單元的加熱溫度的溫度傳感器、以及控制單元;所述控制單元連接所述溫度傳感器及所述電磁加熱單元;所述控制單元根據(jù)所述溫度傳感器的檢測(cè)溫度控制所述加熱溫度保持在預(yù)定溫度。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述溫度傳感器設(shè)置于所述固定件上。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述溫度控制系統(tǒng)還包括整流電路、及逆變電路,所述整流電路能將市電轉(zhuǎn)換為300伏特-400伏特的直流電;所述逆變電路能夠?qū)⑺稣麟娐份敵龅闹绷麟娹D(zhuǎn)換為20kHz-40kHz的交流電。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述熔膠單元還包括殼體及第一伺服馬達(dá);所述殼體沿所述轉(zhuǎn)盤的軸向設(shè)有容納所述固定件、所述轉(zhuǎn)盤及所述電磁加熱單元的容納槽;所述第一伺服馬達(dá)帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng);所述進(jìn)料槽在所述轉(zhuǎn)盤的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)料口,所述殼體的壁上設(shè)有與所述進(jìn)料口相通的進(jìn)料通孔;所述固定件位于所述電磁加熱單元位于與所述轉(zhuǎn)盤之間。
為達(dá)到上述目的,本申請(qǐng)還提供一種注膠成型設(shè)備,包括:如上任一實(shí)施方式所述的注膠裝置。
本實(shí)用新型的有益效果在于:1、本實(shí)用新型可解決膠料的快速加熱熔化原料,徹底消除了通常低壓注塑生產(chǎn)時(shí),等待原料在膠缸里的熔化的時(shí)間,生產(chǎn)效率極大提高;2、解決低壓注膠行業(yè)長(zhǎng)期存在著膠料長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)加熱造成的膠料碳化,嚴(yán)重影響封裝產(chǎn)品的品質(zhì)的問題;3.徹底解決低壓注膠產(chǎn)品外觀色差一致性難題;4、突破高硬度、高粘稠、高透明材料無法實(shí)現(xiàn)的低壓注膠這一世界難題;5、等量熔化等量注膠的控制技術(shù),即:注膠需要多少膠水就熔化多少原料,可減少原料的浪費(fèi);6、采用熱流道技術(shù),在低壓注膠封裝產(chǎn)品的過程中無水口料做到“零浪費(fèi)”的最高境界;7、實(shí)現(xiàn)低壓注膠工藝的精密注膠;8、結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,方便布局到自動(dòng)流水線上作業(yè)。
參照后文的說明和附圖,詳細(xì)公開了本實(shí)用新型的特定實(shí)施方式,指明了本實(shí)用新型的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解,本實(shí)用新型的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi),本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。
針對(duì)一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更多個(gè)其它實(shí)施方式中使用,與其它實(shí)施方式中的特征相組合,或替代其它實(shí)施方式中的特征。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào),術(shù)語“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在,但并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式所提供的注膠裝置
圖2是圖1的注膠裝置的熔膠單元結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式所提供的電磁線圈盤結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作以下詳細(xì)描述:
本實(shí)施方式提供一種盤式端面螺旋槽式低壓注膠裝置,包括主動(dòng)轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)、膠水輸送管道、柱塞泵機(jī)構(gòu)、注膠管道、第一加熱及溫控機(jī)構(gòu),主動(dòng)轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)包括具有加料口和排料口的外殼、能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,排料口位于轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線上,轉(zhuǎn)盤的面向排料口的端面開設(shè)有多條螺旋槽,該螺旋槽呈阿基米德螺線由外周向中心延伸開設(shè),且該端大致呈錐狀,加料口的加料方向垂直于轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的方向且指向這些螺旋槽;膠水輸送管道一端貫通連接至排料口;柱塞泵機(jī)構(gòu)包括具有進(jìn)料端和出料端的柱塞泵,膠水輸送管道的另一端貫通連接至柱塞泵的進(jìn)料端;注膠管道一端貫通連接至柱塞泵的出料端;第一加熱及溫控機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在至少部分注膠管道處的能夠進(jìn)行加熱的加熱部件、能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)該部分注膠管道中的膠水的溫度進(jìn)行檢測(cè)并反饋控制的監(jiān)控部件;膠水輸送管道上設(shè)置有防止膠水逆流的單向閥;注膠管道上靠近另一端的位置設(shè)置有壓力傳感器;柱塞泵機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動(dòng)柱塞泵的注膠伺服馬達(dá),壓力傳感器的輸出信號(hào)輸送至注膠伺服馬達(dá)的控制信號(hào)輸入端;轉(zhuǎn)盤由一轉(zhuǎn)盤伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng);該裝置還包括設(shè)置在主動(dòng)轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)和柱塞泵機(jī)構(gòu)外部的第二加熱及溫控機(jī)構(gòu),第二加熱及溫控機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理與第一加熱及溫控機(jī)構(gòu)相同,只是安裝位置不同;對(duì)于上述的溫度監(jiān)控部件為傳統(tǒng)技術(shù)中的常用技術(shù)手段,在本申請(qǐng)的技術(shù)構(gòu)思下,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠知曉選擇對(duì)應(yīng)形式的具體結(jié)構(gòu),此處不進(jìn)行贅述。
在其他實(shí)施例中,也可以采用一條螺旋槽;或者,在其他實(shí)施例中,根據(jù)膠水的性質(zhì),也可以采用其他形式的螺旋槽。
本設(shè)計(jì)的方案包括以下幾個(gè)主要部分:
A.熱塑性原料的塑化熔溶方案:本實(shí)用新型的裝置,在入料的主動(dòng)轉(zhuǎn)盤端面設(shè)計(jì)一條或多條阿基米德螺旋槽,螺旋槽的深度由外圓至圓心呈逐漸變淺的設(shè)計(jì),以方便原料容易進(jìn)入螺旋槽;伺服馬達(dá)帶動(dòng)螺旋盤端面在旋轉(zhuǎn)時(shí),把顆粒熱塑性原料不斷地由螺旋盤的外圓推向螺旋盤的中心,顆粒原料在運(yùn)動(dòng)過程中受到越來越大的擠壓、磨擦,形成剪切熱;為強(qiáng)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能的效果,本實(shí)用新型還在與主動(dòng)轉(zhuǎn)盤螺旋槽相對(duì)應(yīng)的固定盤的端面上,也設(shè)計(jì)一條或多條阿基米德螺旋線槽。使固態(tài)顆粒原料在主動(dòng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中實(shí)現(xiàn)進(jìn)料,并迅速受熱變成為液體熱熔膠水,實(shí)現(xiàn)快速熔化、達(dá)到即熔即用的效果;從根本上解決了原料因高溫狀態(tài)下,反復(fù)熱煮造成的老化和碳化現(xiàn)象,引起的封裝電子產(chǎn)品的不良率和堵塞注膠流道的風(fēng)險(xiǎn)。
B.注膠溫度的精密控制:經(jīng)過塑化后的料液進(jìn)入柱塞泵的型腔內(nèi),設(shè)計(jì)在柱塞泵上的加熱溫控裝置,對(duì)進(jìn)入的料液進(jìn)一步加熱和保溫,使料液的溫度均勻化,達(dá)到溫度的精準(zhǔn)控制。
C.注膠壓力的精密控制:柱塞泵的注膠動(dòng)作采用伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。安裝在注膠流道上的電子壓力傳感器對(duì)注膠時(shí)的壓力實(shí)時(shí)監(jiān)控,不斷把檢測(cè)到的壓力信號(hào)發(fā)送到PLC和伺服馬達(dá)控制器上,經(jīng)過與設(shè)定壓的比較和計(jì)算,自動(dòng)調(diào)整注膠的壓力進(jìn)行“閉環(huán)控制”,實(shí)現(xiàn)低壓注膠壓力的精密控制。
D.注塑過程的無水口料:在此低壓注膠中采用了熱流道技術(shù)沒有“水口料”,可極大減少膠料的浪費(fèi),降低成本和提高封裝電子產(chǎn)品的品質(zhì)和良品率。
一般粘度較低的流體,是指應(yīng)力與應(yīng)變速率成正比的流體。某些液體流動(dòng)時(shí)切應(yīng)力τ與切變率D之比為常數(shù),即:η=τ/D。水和油都是遵循上述規(guī)律的液體.這一公式就是牛頓粘度定律。其中:η為液體的粘度,粘度是液體流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦或阻力的量度。η的單位為Pa.s或mPa.s(帕斯卡.秒)。遵循牛頓粘性定律的液體稱為牛頓流體。
凡是流體運(yùn)動(dòng)時(shí)其切變率D與切應(yīng)力τ不成線性關(guān)系的流體稱為非牛頓流體。
非牛頓流體的特征是,當(dāng)高聚物熔體或濃溶液在容器中進(jìn)行攪拌時(shí),因受到旋轉(zhuǎn)剪切的作用,流體會(huì)沿內(nèi)筒壁或軸上升,發(fā)生包軸或爬桿現(xiàn)象。高聚物合成時(shí)攪拌,當(dāng)軸在液體中旋轉(zhuǎn)時(shí),離軸越遠(yuǎn)的地方剪切速率越大,故法向應(yīng)力越大,相應(yīng)地,高分子鏈的彈性回復(fù)力越大,從而使熔體沿軸向上擠,當(dāng)插入其中的圓棒旋轉(zhuǎn)時(shí),沒有因慣性作用而甩向容器壁附近,反而環(huán)繞在旋轉(zhuǎn)棒附近,出現(xiàn)沿棒向上爬的“爬桿”現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱“韋森堡效應(yīng)(weissenberg effect)”,又稱“包軸”現(xiàn)象。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因被歸結(jié)為高分子液體是一種具有彈性的液體。可以想象在旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí),具有彈性的大分子鏈會(huì)沿著圓周方向取向和出現(xiàn)拉伸變形,從而產(chǎn)生一種朝向軸心的壓力,迫使液體沿棒爬升。分析得知,在所有流線彎曲的剪切流場(chǎng)中高分子流體元除受到剪切應(yīng)力(表現(xiàn)為黏性)外,還存在法向應(yīng)力差效應(yīng)(表現(xiàn)為彈性)。
本裝置的結(jié)構(gòu)原理:伺服馬達(dá)經(jīng)星形減速器,帶動(dòng)主動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。把加料斗中的原料從主動(dòng)轉(zhuǎn)盤的外圓周輸送到主動(dòng)轉(zhuǎn)盤的圓心處。在這個(gè)過程中顆粒膠料不斷受到摩擦產(chǎn)生的熱量加熱,與此同時(shí)由于主動(dòng)轉(zhuǎn)盤上的阿基米德螺旋槽的深度由外圓向圓心的徑向方向不斷變淺,因此對(duì)顆粒膠料的擠壓形成的剪切熱進(jìn)一步加熱,導(dǎo)致膠料的迅速熔化成為液體膠液;熔化后的高粘稠的膠液(非牛頓液體),在主動(dòng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)中形成了“韋森堡效應(yīng)(weissenberg effect),使得膠液從相對(duì)應(yīng)的固定盤端面中心的小孔中進(jìn)入精密柱塞泵的存料空間,實(shí)現(xiàn)進(jìn)料功能。為防止在注膠程序中,膠水回流到主動(dòng)轉(zhuǎn)盤區(qū)域,在固定盤的膠水流道中設(shè)有一個(gè)單向閥。確保柱塞泵的柱塞在伺服馬達(dá)的精密推動(dòng)下,所有經(jīng)過精密計(jì)量后的膠水全部注入模具中,實(shí)現(xiàn)精密注膠;通過設(shè)置在機(jī)器中的熱流道把已熔化好的膠水注入模具中的膠液經(jīng)過注膠、保壓、冷卻后完成對(duì)電子產(chǎn)品的低壓注膠封裝的全部過程,做到?jīng)]有原料水口料零浪費(fèi)的最高境界。
基于上述的原理和結(jié)構(gòu),本設(shè)計(jì)的方案具有如下的有益效果:1.本實(shí)用新型可解決膠料的快速加熱熔化原料,徹底消除了通常低壓注塑生產(chǎn)時(shí),等待原料在膠缸里的熔化的時(shí)間,生產(chǎn)效率極大提高;2.解決低壓注膠行業(yè)長(zhǎng)期存在著膠料長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)加熱造成的膠料碳化,嚴(yán)重影響封裝產(chǎn)品的品質(zhì)的問題;3.徹底解決低壓注膠產(chǎn)品外觀色差一致性難題;4.突破高硬度、高粘稠、高透明材料無法實(shí)現(xiàn)的低壓注膠這一世界難題;5.等量熔化等量注膠的控制技術(shù),即:注膠需要多少膠水就熔化多少原料,可減少原料的浪費(fèi);6.采用熱流道技術(shù),在低壓注膠封裝產(chǎn)品的過程中無水口料做到“零浪費(fèi)”的最高境界;7.實(shí)現(xiàn)低壓注膠工藝的精密注膠;8.結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,方便布局到自動(dòng)流水線上作業(yè)。
請(qǐng)參閱圖1至圖3,為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式提供的一種注膠裝置示意圖。在本實(shí)施方式中,該注膠裝置應(yīng)用但不限于低壓封膠領(lǐng)域,其還可以應(yīng)用于注塑(或注膠)成型領(lǐng)域中,本申請(qǐng)并不作任何限制。
在本實(shí)施方式中,該注膠裝置包括:熔膠單元400,其包括能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤402、固定件403;所述轉(zhuǎn)盤402面向所述固定件403的表面上設(shè)有進(jìn)料槽;所述轉(zhuǎn)盤402相對(duì)于所述固定件403轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將所述進(jìn)料槽內(nèi)的原料熔化成膠液;電磁加熱單元406,其能通過電磁感應(yīng)對(duì)所述固定件403加熱;與所述熔膠單元400相連通的注膠單元500,所述轉(zhuǎn)盤402轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)膠液進(jìn)入所述注膠單元500內(nèi);所述注膠單元500能夠?qū)?nèi)部的膠液注入到模具內(nèi)。
其中,所述轉(zhuǎn)盤402與所述固定件403的材料均可以為金屬材料或其他具有合適硬度的材料,例如,所述轉(zhuǎn)盤402與所述固定件403均可以為鋼質(zhì)。為保證固定件403能接受電磁加熱單元406的加熱,所述固定件403的材料可以為含鐵金屬。轉(zhuǎn)盤402面對(duì)固定件403的表面或設(shè)有進(jìn)料槽的表面優(yōu)選為圓形,相適應(yīng)的,固定件403與轉(zhuǎn)盤402相對(duì)的表面同樣優(yōu)選為圓形。從整體而言,轉(zhuǎn)盤402整體可以為圓盤構(gòu)造。
所述進(jìn)料槽由所述轉(zhuǎn)盤402的外周向中心延伸。需要說明的是,所述進(jìn)料槽并不局限于上一實(shí)施方式中的螺旋槽,所述進(jìn)料槽可以呈阿基米德螺線或漸開線或雙曲線或擺線等形式由所述轉(zhuǎn)盤402的外周向中心延伸,其中,可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況選取任一形式的進(jìn)料槽進(jìn)行熔膠。同時(shí),轉(zhuǎn)盤402上的進(jìn)料槽可以是一條,也可以是多條,進(jìn)料槽的數(shù)量及形式可以根據(jù)膠料的特性以及進(jìn)膠量進(jìn)行優(yōu)選。
在本實(shí)施方式中,在轉(zhuǎn)盤402轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,顆粒原料(當(dāng)然,原料也可以為線狀或粉末狀)進(jìn)入到進(jìn)料槽內(nèi),熱塑性原料不斷地由轉(zhuǎn)盤402的外圓推向轉(zhuǎn)盤402的中心,顆粒原料在運(yùn)動(dòng)過程中受到越來越大的擠壓、磨擦,溫度逐漸升高逐漸在進(jìn)料槽中熔化成膠液,膠液在進(jìn)料槽的末端(轉(zhuǎn)盤402的中心)進(jìn)入注膠單元500中。
通過此種設(shè)計(jì),可以使固態(tài)顆粒原料在轉(zhuǎn)盤402的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)進(jìn)料,并迅速受熱變成為液體熱熔膠水,實(shí)現(xiàn)快速熔化、達(dá)到即熔即用的效果。因此,本實(shí)施方式從根本上解決了原料因高溫狀態(tài)下,反復(fù)熱煮造成的老化和碳化現(xiàn)象,引起的封裝電子產(chǎn)品的不良率和堵塞注膠流道404的風(fēng)險(xiǎn)。
為充分利用上述“魏森堡效應(yīng)”,所述固定件403的中心可以設(shè)有與所述進(jìn)料槽相通的出膠通孔,所述出膠通孔與所述注膠單元500相連通,所述出膠通孔與所述注膠單元500相連通,以將膠液輸入所述注膠單元500。
具體的,注膠單元500可以包括柱塞泵502,柱塞泵502設(shè)有柱塞腔及柱塞桿。所述出膠通孔可以通過通道(即下述輸送流道404)與所述柱塞泵502的柱塞腔連通。
為強(qiáng)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能的效果,所述固定件403面對(duì)所述轉(zhuǎn)盤402的表面同樣可以設(shè)有進(jìn)料槽。其中,固定件403上的進(jìn)料槽的形式可以參考轉(zhuǎn)盤402上的進(jìn)料槽的形式,但這并不表明固定件403上的進(jìn)料槽與轉(zhuǎn)盤402上的進(jìn)料槽形狀構(gòu)造相同,二者之間可以為不同的形式。固定件403上的進(jìn)料槽可以為多個(gè),并匯集至中心通孔處。
所述轉(zhuǎn)盤402與所述固定件403通過相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)原料內(nèi)的顆粒或分子之間形成剪切。為進(jìn)一步充分利用上述“魏森堡效應(yīng)”,固定件403上所設(shè)的進(jìn)料槽的槽深可以由外緣向中心逐漸加深,最終匯集在出膠通孔處。
為提升溶膠效率,適應(yīng)生產(chǎn),所述進(jìn)料槽的槽深由所述轉(zhuǎn)盤402的外周向所述轉(zhuǎn)盤402的中心延伸時(shí)逐漸變淺;和/或,所述進(jìn)料槽的槽寬由所述轉(zhuǎn)盤402的外周向所述轉(zhuǎn)盤402的中心延伸時(shí)逐漸變小。通過此種設(shè)置,可以加劇原料在進(jìn)料槽內(nèi)輸送過程中的擠壓、摩擦、剪切等作用效果,加快原料溫度的提升,進(jìn)而提升溶膠效率。
目前傳統(tǒng)的注塑成型機(jī)采用電阻式熱傳導(dǎo)方式加熱,在實(shí)際應(yīng)用中存在著許多無法克服的問題,如:1、熱能利用效率低:采用電阻式熱傳導(dǎo)加熱,電阻圈加熱的熱轉(zhuǎn)換效率只有35%,65%的熱量散失到周圍環(huán)境中,能源浪費(fèi)嚴(yán)重;2、熱污染嚴(yán)重:散失到周圍環(huán)境的熱損失造成環(huán)境的熱污染,大大縮短了注塑機(jī)的使用壽命,且需要電風(fēng)扇等進(jìn)行散熱,增加了企業(yè)生產(chǎn)成本,降低了設(shè)備的安全性;3、電阻加熱器易損:由于長(zhǎng)期高溫使用而老化燒斷,使用壽命短且維修量大。
如圖2所示,基于上述問題考慮,在本實(shí)施方式中采用電磁加熱單元406加熱固定件403,電磁加熱單元406能通過電磁感應(yīng)對(duì)所述固定件403加熱。其中,固定件403接受電磁感應(yīng)自身內(nèi)部產(chǎn)生熱量,而電磁加熱單元406本身的溫度受到的影響較小,可以維持較低的溫度,并且自身電損失較少,所以,即使功率較大也不影響電磁加熱單元406的使用壽命。
考慮到轉(zhuǎn)盤402面對(duì)固定件403進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行熔膠,所述電磁加熱單元406可以設(shè)置于所述固定件403背對(duì)所述轉(zhuǎn)盤402的一側(cè)??梢钥闯?,固定件403可以設(shè)置于電磁加熱單元406與轉(zhuǎn)盤402之間。
為較佳的保證電磁加熱單元406的熱效率,防止固定件403散熱而損失熱量,作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述電磁加熱單元406與所述固定件403之間設(shè)有保溫材料407。具體的,所述保溫材料407包括高溫玻璃棉、硅酸鋁保溫材料、或氣凝膠保溫材料。
通過在電磁加熱單元406和固定件403之間設(shè)置一層保溫材料407,由于該保溫材料407,固定件403絕大數(shù)熱量被熔膠腔(固定件403與轉(zhuǎn)盤402之間的間隙)內(nèi)的物料所吸收,熱效率明顯提升,相較于傳統(tǒng)電阻加熱方式可節(jié)約電能20%~60%。
如圖1所示,所述出膠通孔連接有出膠通道。所述電磁加熱單元406包括圍構(gòu)在所述出膠通道周向的電磁線圈(也稱為感應(yīng)線圈)。其中,所述出膠通道的一端可以設(shè)置于出膠通孔內(nèi)也可以連接在出膠通孔的一端上。電磁線圈可以呈多種排布形狀,比如多個(gè)同心圓構(gòu)造,也可以多個(gè)獨(dú)立圓形構(gòu)造,本申請(qǐng)并不作任何限制。
在本實(shí)施方式中,所述電磁線圈可以圍構(gòu)成圓盤形狀或圓柱形狀。作為優(yōu)選的,如圖3所示,電磁線圈可以加工成一電磁線圈盤412,從而固定件403位于電磁線圈盤412及轉(zhuǎn)盤402之間。
由于電磁感應(yīng)加熱只有固定件403金屬內(nèi)部產(chǎn)生熱量,而電磁線圈本身溫度很低,自身電損微小,所以即使功率較大也不影響加熱系統(tǒng)的使用壽命。且除熔膠腔外,表面溫度在50℃以下,進(jìn)而避免了因表面溫度而造成燒傷、燙傷事故發(fā)生。
所述注膠裝置還可以包括溫度控制系統(tǒng)。所述溫度控制系統(tǒng)可以包括能夠獲取所述電磁加熱單元406的加熱溫度的溫度傳感器410、以及控制單元(未示出)。所述控制單元連接所述溫度傳感器410及所述電磁加熱單元406;所述控制單元根據(jù)所述溫度傳感器410的檢測(cè)溫度控制所述加熱溫度保持在預(yù)定溫度。為較好反映固定件403的加熱效果,所述溫度傳感器410優(yōu)選地設(shè)置于所述固定件403上。
在所述電磁加熱單元406的作用下,將固定件403加熱至預(yù)定溫度。在預(yù)定溫度的加熱作用再結(jié)合轉(zhuǎn)盤402與固定件403之間的擠壓、摩擦、剪切的共同作用下,能夠?qū)崿F(xiàn)原料的快速熔化、達(dá)到即熔即用的效果,能較好的適應(yīng)生產(chǎn)線作業(yè)。
當(dāng)然,預(yù)定溫度在實(shí)際中可以根據(jù)膠液的種類、液態(tài)溫度等參數(shù)進(jìn)行制定,其并沒有相對(duì)的固定值。在實(shí)際中,所述預(yù)定溫度的大小可以以防止膠液產(chǎn)生溫降或發(fā)生碳化為宜,進(jìn)而保持膠液的最佳質(zhì)量。
可以看出,通過設(shè)置電磁加熱單元406可以進(jìn)一步加快溶膠速度及溶膠質(zhì)量,使得膠液快速到達(dá)預(yù)定溫度。通過設(shè)有溫度傳感器410可以有效監(jiān)測(cè)所加熱的溫度是否過高或過低,進(jìn)而方便進(jìn)行PID控制。
同時(shí),使用高頻加熱系統(tǒng)節(jié)約了傳統(tǒng)加熱方式輻射到空氣中的能量,且電磁線圈與固定件403隔離,避免了加熱系統(tǒng)上升溫度對(duì)電磁控制系統(tǒng)的影響。
在本實(shí)施方式中,所述溫度控制系統(tǒng)還可以包括整流電路、及逆變電路。所述整流電路能將市電轉(zhuǎn)換為300伏特-400伏特的直流電。所述逆變電路能夠?qū)⑺稣麟娐份敵龅闹绷麟娹D(zhuǎn)換為20kHz-40kHz的交流電。
在本實(shí)施方式中,利用電壓為300~400V頻率為20~40kHz的高速變化的高頻高壓電流流過電磁線圈產(chǎn)生高速變化的交變磁場(chǎng),當(dāng)磁場(chǎng)內(nèi)的磁力線通過固定件403內(nèi)的導(dǎo)磁性金屬時(shí),會(huì)在金屬體內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)的小渦流,使金屬材料本身分子、原子無規(guī)則劇烈摩擦而自行高速發(fā)熱,從而快速、有效加熱熔膠腔內(nèi)的物料。
在本實(shí)施方式中,所述熔膠單元400還可以包括殼體405及第一伺服馬達(dá)401。所述殼體405沿所述轉(zhuǎn)盤402的軸向設(shè)有容納所述固定件403、所述轉(zhuǎn)盤402及所述電磁加熱單元406的容納槽。所述第一伺服馬達(dá)401帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤402轉(zhuǎn)動(dòng)。所述進(jìn)料槽在所述轉(zhuǎn)盤402的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)料口,所述殼體405的壁上設(shè)有與所述進(jìn)料口相通的進(jìn)料通孔。所述固定件403位于所述電磁加熱單元406位于與所述轉(zhuǎn)盤402之間。
所述第一伺服馬達(dá)401的轉(zhuǎn)軸408連接所述轉(zhuǎn)盤402;所述第一伺服馬達(dá)401可以與第一控制單元相連接,所述第一控制單元能夠在所述熔膠單元400制取預(yù)定量的膠液時(shí)控制所述第一伺服馬達(dá)401停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
為保證轉(zhuǎn)盤402的轉(zhuǎn)動(dòng),第一伺服馬達(dá)401與轉(zhuǎn)盤402之間也可以設(shè)有減速機(jī)構(gòu),比如行星減速機(jī)。當(dāng)然,第一伺服馬達(dá)401也可以不為注膠裝置自身的部件,比如在本實(shí)施方式的注膠裝置上留有裝配或連接部,方便操作人員后續(xù)自行外接第一伺服馬達(dá)401。
如圖1所示,殼體405上可以設(shè)置有進(jìn)料機(jī)構(gòu),進(jìn)料機(jī)構(gòu)能夠通過進(jìn)料通孔向進(jìn)料槽內(nèi)進(jìn)料。具體的,所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括連通所述進(jìn)料通孔的進(jìn)料漏斗411。殼體405的底部設(shè)有供出膠通道穿出的透孔,該透孔與容納槽一同將殼體405貫穿。
本申請(qǐng)另一個(gè)實(shí)施方式中還提供一種用于電子元件的封膠設(shè)備,該封膠設(shè)備可以進(jìn)行高壓封膠,也可以進(jìn)行低壓封膠,本申請(qǐng)并不作任何限制。在本實(shí)施方式中,該封膠設(shè)備包括:如上任一實(shí)施方式所述的注膠裝置。
在本實(shí)施方式中,封膠設(shè)備設(shè)有模具(未示出),模具具有能夠容置待封膠元件的型腔以及通入所述型腔的進(jìn)膠口;如上任一實(shí)施方式所述的低壓注膠裝置,所述低壓注膠裝置的注膠單元500通過所述進(jìn)膠口向所述型腔內(nèi)注膠。
鑒于模具有多種,所述低壓注膠裝置可以與各種模具配合形成不同類型的低壓注膠封裝系統(tǒng)(設(shè)備)。
在本實(shí)施方式中,封膠設(shè)備可以設(shè)有第一控制單元,第一控制單元可以控制注膠裝置進(jìn)行等壓注膠或等量注膠。
在本實(shí)施方式中,第一控制單元可以為硬件實(shí)體單元,也可以為軟件程序模塊,當(dāng)然也可以為軟件硬件相結(jié)合。比如第一控制單元可以為計(jì)算機(jī)、PLC、主控板等等。具體的,第一控制單元可以控制轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速,比如通過向帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤的伺服馬達(dá)發(fā)送控制指令,第一控制單元內(nèi)部可以具有判斷模塊及控制模塊,判斷模塊用于判斷注膠壓力是否達(dá)到預(yù)定壓力,控制模塊用于控制柱塞泵的是否注膠。
優(yōu)選的,本實(shí)施方式可以采用等壓注膠原理,注膠時(shí)隨著注膠的進(jìn)行注膠壓力越來越大,當(dāng)注膠壓力達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)并經(jīng)過一定時(shí)間的保壓,即可以確認(rèn)低壓注膠封裝已完成。當(dāng)然這個(gè)預(yù)定壓力需要預(yù)先進(jìn)行測(cè)試,一旦測(cè)試出某個(gè)壓力滿足注膠封裝產(chǎn)品要求時(shí),就把這個(gè)壓力定義為封裝該電子產(chǎn)品的預(yù)定壓力。
可以看出,預(yù)定壓力可以根據(jù)電子元件的類別、耐壓強(qiáng)度、封裝要求等參數(shù)進(jìn)行制定,并不是固定值,所以本實(shí)施方式對(duì)預(yù)定壓力的數(shù)值并不作任何限制,預(yù)定壓力的數(shù)值可以以電子元件封裝完全且避免電子元件受到壓力破壞為宜。通過此種設(shè)置,可以避免注膠壓力過大將封裝中的電子元件(比如PCB、PCBA)破壞,減少不良品的產(chǎn)生。
承接上文描述,如圖1所示,所述注膠單元500還可以包括與所述柱塞泵502連接的伺服電缸501。所述控制單元與所述伺服電缸501連接;所述控制單元能夠在所述注膠壓力達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)停止所述伺服電缸501,從而控制所述柱塞泵502停止注膠。
其中,伺服電缸501可以包括相互連接的第二伺服馬達(dá)與絲杠機(jī)構(gòu),絲杠機(jī)構(gòu)可以將第二伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng),絲杠機(jī)構(gòu)可以連接上述柱塞泵502,進(jìn)而帶動(dòng)柱塞泵502內(nèi)的柱塞桿移動(dòng)。
本實(shí)施方式中,可以在第二伺服馬達(dá)的“扭矩模式”下預(yù)先設(shè)定好參數(shù)(設(shè)定扭矩),即注膠時(shí)柱塞泵502所需要的推力,進(jìn)而換算成我們的注膠壓力。根據(jù)不同的封裝產(chǎn)品的尺寸和形狀,低壓注膠的預(yù)定壓力范圍可以在0.05至6Mpa之間。
在本實(shí)施方式中,所述柱塞泵502可以包括柱塞腔及柱塞桿。柱塞桿可以在柱塞腔內(nèi)上下移動(dòng)。所述出膠通孔與所述柱塞腔之間設(shè)有輸送流道404(比如上述膠水輸送管道)。為防止膠液回流,所述輸送流道404內(nèi)可以設(shè)有單向閥503。
當(dāng)然,本實(shí)施方式的封膠設(shè)備也可以進(jìn)行高壓封膠(注膠裝置進(jìn)行高壓注膠),高于6MPa的工作環(huán)境,本申請(qǐng)的注膠裝置及封膠設(shè)備同樣適用。
本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施方式中還提供一種注膠成型設(shè)備,包括:如上任一實(shí)施方式所述的注膠裝置。本實(shí)施方式的注膠成型設(shè)備也可以稱為注射成型設(shè)備、注塑成型設(shè)備。該注膠成型設(shè)備同樣包括模具(未示出)。
本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個(gè)單位遞增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個(gè)單位的間隔即可。舉例來說,如果闡述了一個(gè)部件的數(shù)量或過程變量(例如溫度、壓力、時(shí)間等)的值是從1到90,優(yōu)選從20到80,更優(yōu)選從30到70,則目的是為了說明該說明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對(duì)于小于1的值,適當(dāng)?shù)卣J(rèn)為一個(gè)單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達(dá)的示例,可以認(rèn)為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說明書明確地闡述了的。
除非另有說明,所有范圍都包括端點(diǎn)以及端點(diǎn)之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個(gè)端點(diǎn)。因而,“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”,至少包括指明的端點(diǎn)。
披露的所有文章和參考資料,包括專利申請(qǐng)和出版物,出于各種目的通過援引結(jié)合于此。描述組合的術(shù)語“基本由…構(gòu)成”應(yīng)該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實(shí)質(zhì)上沒有影響該組合的基本新穎特征的其他元件、成分、部件或步驟。使用術(shù)語“包含”或“包括”來描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構(gòu)成的實(shí)施方式。這里通過使用術(shù)語“可以”,旨在說明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。
多個(gè)元件、成分、部件或步驟能夠由單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地,單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個(gè)元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開“一”或“一個(gè)”并不說為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。
應(yīng)該理解,以上描述是為了進(jìn)行圖示說明而不是為了進(jìn)行限制。通過閱讀上述描述,在所提供的示例之外的許多實(shí)施方式和許多應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。因此,本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來確定,而是應(yīng)該參照所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價(jià)物的全部范圍來確定。出于全面之目的,所有文章和參考包括專利申請(qǐng)和公告的公開都通過參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容,也不應(yīng)該認(rèn)為發(fā)明人沒有將該主題考慮為所公開的實(shí)用新型主題的一部分。