摘 要： 介紹了點膠機控制系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)組成，同時在氣路控制模塊中引入了電磁比例閥,，根據(jù)其工作特性設(shè)計了驅(qū)動電路并開發(fā)了程序,，用單片機編程實現(xiàn)電磁比例閥開啟的大小程度，從而控制流過的氣體流量,。實現(xiàn)了以電信號控制空氣壓力,，通過改變電壓、電流輸入即可達到調(diào)節(jié)空氣壓力的目的,。該系統(tǒng)在實際試驗中運行穩(wěn)定,，明顯提高了點膠質(zhì)量和點膠精度。
關(guān)鍵詞： 點膠機,； 氣路控制系統(tǒng),； 電磁比例閥
電氣比例閥是以電氣方式控制空氣壓力、流量的元件,，它以電信號控制空氣壓力,，通過改變電壓、電流輸入來達到調(diào)節(jié)空氣壓力的目的,。它能夠根據(jù)輸入電壓的變化,，按照不同的比例壓連續(xù)、高精度地控制閥門送出的空氣流量,。
電氣比例閥是在微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展下,，為滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化的需要而產(chǎn)生的。目前,，由于電氣比例閥具有成本低,、抗污染能力強、動態(tài)特性好,、控制精度高,、應(yīng)用成熟等特點，使得這一類系統(tǒng)的應(yīng)用前景十分廣闊[1-2],。
電子工業(yè)的迅猛發(fā)展帶動了與之密切相關(guān)的電子封裝業(yè)的發(fā)展,，其中點膠技術(shù)也有了很大的發(fā)展[3-4]。隨著對點膠精度要求的不斷提高,，尤其對點膠的連續(xù)性也提出了新的要求[5],。因此，本文在設(shè)計時引入了電氣比例閥,，它可將壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電壓信號來控制電氣比例閥開啟的大小,。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
點膠機系統(tǒng)以壓縮空氣為動力,，裝置主要由主控制器、存儲模塊,、與下位機的通信模塊輸入/輸出控制模塊以及鍵盤/顯示模塊等5部分組成,。主控制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理并輸出控制信號控制外部器件的驅(qū)動電路；存儲模塊用于存儲數(shù)據(jù),；與下位機的通信模塊實現(xiàn)主板與下位機的數(shù)據(jù)交換和命令控制,；輸入/輸出控制模塊用于驅(qū)動電氣比例閥、電磁閥的開關(guān),；鍵盤/顯示模塊用于顯示參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)顯示。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示,。
氣路控制系統(tǒng)是點膠裝置的重要組成部分,，它的設(shè)計將直接影響到點膠的質(zhì)量和點膠過程的一致均勻性，因此,，本文引入了電磁比例閥,，通過程序?qū)崿F(xiàn)對電磁比例閥開啟的精確控制，進而控制流經(jīng)其的氣流大小,，實現(xiàn)了點膠的精確控制,。
2 電磁比例閥的特性及驅(qū)動電路
2.1電磁比例閥的特性
以某型號電氣比例閥為例，它有豐富的輸入信號0~10 V DC,、0~5 V DC,、4 mA~20 mA DC或者1 V~5 V DC以及10 kΩ可變電阻。輸入信號以0 V~5 V DC為例,，其輸入/輸出特性如圖2(a)所示, 壓力－流量特性如圖2(b)所示,。
2.2 驅(qū)動電路
電氣比例閥的驅(qū)動電路是一個氣壓－電壓轉(zhuǎn)換電路，即將輸入的氣壓值經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為電壓,，經(jīng)放大后輸送給電氣比例閥,。而電氣比例閥則根據(jù)輸入電壓的大小，按照比例壓來控制閥門開啟的大小,，進而控制送出空氣的流量,。具體電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。
其中,，參考電壓模塊給D/A轉(zhuǎn)換器提供高精度的參考電壓,，當(dāng)MCU的控制信號到達D/A轉(zhuǎn)換器時，它可將傳輸?shù)? 位二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電壓信號,，經(jīng)由功放放大到0～10 V,，驅(qū)動電氣比例閥。其具體的驅(qū)動電路設(shè)計如圖4所示,。
3 驅(qū)動程序的設(shè)計與實現(xiàn)
在硬件設(shè)計電路中,，D/A芯片AD7302通過并口與處理器連接,，因此對于處理器的操作來說，就是一個片外的存儲單元,驅(qū)動程序編寫相對比較簡單,。AD7302_Init( )負(fù)責(zé)完成對AD7302的初始化工作,，AD7302_Out( )負(fù)責(zé)完成對AD7302的D/A轉(zhuǎn)換命令寫入。在本設(shè)計中選用的輸出口是A口,，故令A(yù)/B=0,。電氣比例閥控制流程圖如圖5所示。
本文介紹了點膠機控制系統(tǒng)的工作原理和電磁比例閥的工作特性,，根據(jù)其特性設(shè)計了驅(qū)動電路并開發(fā)了程序,，實現(xiàn)了用程序控制電磁比例閥開啟的大小程度，從而實現(xiàn)了對氣路系統(tǒng)的精確控制,，實現(xiàn)了精密點膠,。該系統(tǒng)在實際試驗中運行穩(wěn)定，控制精確,，能明顯提高點膠質(zhì)量,，且點膠過程穩(wěn)定一致。
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