[发明专利]一种基于微流控芯片的点胶阀

说明书

本发明公开一种基于微流控芯片的点胶阀，属于自动化装备技术领域，所述基于微流控芯片的点胶阀，由阀体、阀芯、气路接头组成。阀芯为“十”字圆柱结构，竖直方向为主阀芯，水平方向为辅助阀芯。主阀芯中心为贯穿的胶路，用于注射胶体；辅助阀芯中心为贯穿的气路，用于喷射气体；胶路与气路交叉连通，气路中喷射的气体可以将胶路中流动的胶液切断。点胶阀的阀芯采用PMMA材料或塑料，可以根据所需点胶的胶滴体积进行更换，价格低廉，操作方便，通过利用微流控芯片中的横向沟道配合断胶气压的配合，可是实现微小胶滴的点胶操作。

技术领域

本发明属于自动化装备技术领域，涉及自动点胶设备，尤其是一种基于微流控芯片的点胶阀。

背景技术

作为微装配连接中的重要组成部分，胶粘接就是以一种受控的方式对流体进行精确分配的过程，对微小零件起到固定连接和保护作用。胶粘接技术是微装配技术中区别于焊接、螺纹连接的另一种连接方式，其具有不需要加热、工艺过程简单及工件无需工艺辅助等优点。对于热不匹配的两种材料连接，由于胶粘结剂的弹性，使之在环境改变时仍能保持各零件之间的连接精度。

点胶阀作为胶粘接技术的核心，根据点胶阀点胶机理的不同可分为接触式点胶阀与非接触式点胶阀，但是接触式点胶阀对整个系统精度以及响应速度依赖性较大，在微电子器件微型化的今天，面对恶劣的工作环境，在特殊的工况要求下很难达到理想的效果，尤其接触式点胶阀需要在Z轴方向上与基面进行接触，大大降低了点胶效率。在公开的中国专利文献中可见接触式点胶阀装置的技术信息如公开号为CN201143480Y公开的一种三维点胶机，其中的点胶阀为接触式点胶阀，需要通过与基板接触进行点胶操作。

以喷射式点胶阀为代表的非接触式点胶技术消除了点胶装置在Z轴方向上的位移所用时间，因此大大提高了点胶效率，传统的喷射式点胶阀采用撞针配合进气装置的方式实现胶粘剂的喷射。在公开的中国专利文献中可见喷射式胶阀装置的技术信息如公开号为CN201008812Y公开的一种喷射式点胶阀。然而由于喷头的直径很小，很难实现高粘度微小胶滴的点胶操作；此外撞针与喷头的撞击会产生噪音，并且会造成撞针头部与喷头的接触部分的变形与消耗，影响点胶的一致性，由于撞针与喷头属于高硬度高强度零件，造价高昂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于微流控芯片的点胶阀，结构简单、制造成本低、维护方便、一致性好、点胶效率高。

本发明的技术方案如下：

一种基于微流控芯片的点胶阀，由阀体、阀芯、气路接头组成。其中阀体为左右结构，分为左阀体和右阀体；气路接头具有两种类型，进气口接头和出气口接头。

左阀体主体为半圆柱体，上端面为定位平面，下端为半圆锥，半圆柱体中心为贯穿左阀体轴心的圆柱通槽；左阀体的圆柱面设计正方形安装平面，安装平面与半圆柱体竖直平面平行；安装平面四个边角位置处，具有螺纹连接孔用于紧固件连接右阀体；安装平面中心具有贯穿左阀体径向通孔。

右阀体结构与左阀体结构相同。

阀芯为“十”字圆柱结构，竖直方向为主阀芯，水平方向为辅助阀芯。主阀芯中心为贯穿的胶路，用于注射胶体；辅助阀芯中心为贯穿的气路，用于喷射气体；胶路与气路交叉连通，气路中喷射的气体可以将胶路中流动的胶液切断。

主阀芯胶路的顶端为注射器连接口，用于阀芯与胶液注射器接口连接；胶路以气路为界分为两段，上段胶路和下段胶路。上段胶路为漏斗孔，收口于气路；下段胶路为圆柱通孔，孔径大小与漏斗孔的下端孔径相同。根据所使用胶液黏度以及胶滴颗粒度的不同，上段胶路漏斗孔的锥度设计为系列值，同时下段胶路通孔直径也为系列值。