摘  要： 介紹了點膠機控制系統的工作原理和結構組成，同時在氣路控制模塊中引入了電磁比例閥，根據其工作特性設計了驅動電路并開發了程序，用單片機編程實現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節空氣壓力的目的。該系統在實際試驗中運行穩定，明顯提高了點膠質量和點膠精度。
關鍵詞： 點膠機； 氣路控制系統； 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、電流輸入來達到調節空氣壓力的目的。它能夠根據輸入電壓的變化，按照不同的比例壓連續、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和計算機技術的迅速發展下，為滿足現代工業生產自動化的需要而產生的。目前，由于電氣比例閥具有成本低、抗污染能力強、動態特性好、控制精度高、應用成熟等特點，使得這一類系統的應用前景十分廣闊[1-2]。
    電子工業的迅猛發展帶動了與之密切相關的電子封裝業的發展，其中點膠技術也有了很大的發展[3-4]。隨著對點膠精度要求的不斷提高，尤其對點膠的連續性也提出了新的要求[5]。因此，本文在設計時引入了電氣比例閥，它可將壓力數據轉換成電壓信號來控制電氣比例閥開啟的大小。
1 系統結構設計
    點膠機系統以壓縮空氣為動力，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。主控制器實現數據處理并輸出控制信號控制外部器件的驅動電路；存儲模塊用于存儲數據；與下位機的通信模塊實現主板與下位機的數據交換和命令控制；輸入/輸出控制模塊用于驅動電氣比例閥、電磁閥的開關；鍵盤/顯示模塊用于顯示參數設置和數據顯示。其系統架構如圖1所示。

    氣路控制系統是點膠裝置的重要組成部分，它的設計將直接影響到點膠的質量和點膠過程的一致均勻性，因此，本文引入了電磁比例閥，通過程序實現對電磁比例閥開啟的精確控制，進而控制流經其的氣流大小，實現了點膠的精確控制。
2 電磁比例閥的特性及驅動電路
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 驅動電路
    電氣比例閥的驅動電路是一個氣壓－電壓轉換電路，即將輸入的氣壓值經D/A轉換為電壓，經放大后輸送給電氣比例閥。而電氣比例閥則根據輸入電壓的大小，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。具體電路結構如圖3所示。

    其中，參考電壓模塊給D/A轉換器提供高精度的參考電壓，當MCU的控制信號到達D/A轉換器時，它可將傳輸的8 位二進制數據轉化為電壓信號，經由功放放大到0～10 V，驅動電氣比例閥。其具體的驅動電路設計如圖4所示。

3 驅動程序的設計與實現
     在硬件設計電路中，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,驅動程序編寫相對比較簡單。AD7302_Init( )負責完成對AD7302的初始化工作，AD7302_Out( )負責完成對AD7302的D/A轉換命令寫入。在本設計中選用的輸出口是A口，故令A/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的工作原理和電磁比例閥的工作特性，根據其特性設計了驅動電路并開發了程序，實現了用程序控制電磁比例閥開啟的大小程度，從而實現了對氣路系統的精確控制，實現了精密點膠。該系統在實際試驗中運行穩定，控制精確，能明顯提高點膠質量，且點膠過程穩定一致。
參考文獻
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