一种实时精确控制胶水流速的智能灌胶机的制作方法

本发明涉及电路板灌胶技术领域，特别是一种智能灌胶机。

背景技术：

市场上许多家用电器内部的控制线路板为了提高可靠性都进行了防水胶灌封处理，如：洗衣机的电脑板、中央空调板、厨具控制板、浴缸控制板等。在进行防水胶灌封处理的过程中通常采用灌胶机进行灌胶操作。传统的灌胶机是将ab两种胶水分别抽到真空状态，去除气泡，接着将抽掉空气的胶水按照比例进行混合，再将混合后的胶水灌封到电子线路板上用来防水。但是操作繁琐，非常容易出现问题，一个流程至少需要操作阀门50多次，而且操作顺序绝对不能出错，否则就会产生问题，对人员操作的要求非常高。更为严重的是由于阀门操作失误，会引起机器管道爆裂，造成胶水的流失。

发明人的一项在先申请cn201810486847-一种智能化全自动进料和真空脱泡双组份灌胶机公开了一种灌胶机，通过plc控制器控制各个阀门协调作业，解决了全自动进料和真空脱泡的问题。但改进后的灌胶机在使用过程中，出现了另外一个问题：即由于灌胶机灌胶头部分的吐胶速度是固定的，再加上胶水有一定的粘稠度，对于一些元器件密度较大的线路板，在出胶口附近的胶水容易因为堆积过多而从封胶盒边缘溢出，造成产品不良。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种智能灌胶机，能够精确控制胶水流速，以避免过多的胶水在封胶盒里堆积甚至溢出而影响产品质量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种实时精确控制胶水流速的智能灌胶机，包括灌胶机主体、存储胶水的储料盒和控制灌胶机主体进行灌胶作业的plc控制器，其中灌胶机主体通过输液管路与储料盒连通；所述输液管路中设置有控制胶水流量的计量泵，计量泵通过联轴器连接一步进电机，步进电机通过电机驱动器连接plc控制器的输出端；所述灌胶机主体上设置有检测封胶盒内胶水高度的第一传感器，第一传感器通过一ad转换模块连接plc控制器的输入端；所述plc控制器还连接有用于显示和输入参数信息的触摸屏。

上述一种实时精确控制胶水流速的智能灌胶机，所述灌胶机主体上还设置有检测封胶盒深度的第二传感器，第二传感器的输出端通过一ad转换模块连接plc控制器的输入端。

上述一种实时精确控制胶水流速的智能灌胶机，所述plc控制器的信号端还连接有与计算机实现通信的通信模块。

上述一种实时精确控制胶水流速的智能灌胶机，所述通信模块包括fx3u-485-bd通讯模块和ut-203转换器，fx3u-485-bd通讯模块与plc控制器连接，fx3u-485-bd通讯模块经ut-203转换器与计算机连接。

上述一种实时精确控制胶水流速的智能灌胶机，所述plc控制器为晶体管输出方式的fx3u-80mt/es-a型plc控制器。

上述一种实时精确控制胶水流速的智能灌胶机，所述第一传感器采用s18uia型超声波传感器。

上述一种实时精确控制胶水流速的智能灌胶机，所述触摸屏为tk6071ip型威纶触摸屏。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明通过采用高精度传感器实时检测封胶盒内部胶水的深度，将胶水深度的数据通过ad采集模块反馈给plc控制器，plc控制器经过pid运算自动调节灌胶头的胶水流速；当胶水液面高度接近封胶盒边缘时设备能够自动稳定地调节吐胶速度，既保证了胶水不会从封胶盒边缘溢出，又保证了最大的吐胶量，很好的达到了预期的目标；大大提高了产品的合格率，同时减少了原材料的浪费。

本发明在应用过程中，整个流速控制过程由plc的程序完成，全过程自动化，无需人工调节干预；由于有了胶水流速的控制，解决了原先吐胶过程中的胶水溢出问题，吐胶过程的可靠性也大大提高，可以广泛应用于现有的灌胶行业中。

附图说明

图1为本发明的电气原理图；

图2为本发明所述通信单元的接线图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

一种实时精确控制胶水流速的智能灌胶机，包括灌胶机主体、存储胶水的储料盒和控制灌胶机主体进行灌胶作业的plc控制器，其中灌胶机主体通过输液管路与储料盒连通。本发明所述的智能灌胶机通过控制输液管路的胶水流量来控制喷胶量。

本发明的输液管路中设置有一个控制胶水流量的计量泵，计量泵通过联轴器连接一个步进电机，步进电机通过电机驱动器连接plc控制器的输出端；灌胶机主体上设置有第一传感器和第二传感器，第一传感器和第二传感器分别通过一个ad转换模块连接plc控制器的输入端；plc控制器还连接有用于显示和输入参数信息的触摸屏。

其中，第一传感器用于检测封胶盒内胶水的高度，通过计算胶水液面高度与封胶盒高度的差值，可以得知封胶盒内胶水的量，以此为依据来控制输液管道中胶水的流量。由于胶水味半透明状液体，为实现准确测量胶水页面变化的要求，本实施例中，第二超声波传感器采用测量距离为30毫米至300毫米、测量精度为0.1毫米的s18uia型超声波传感器。

封胶盒的高度固定时，可以通过触摸屏直接输入到plc控制器，参与计算；如果封胶盒不固定，那么可通过设置在灌胶机主体上的第二传感器来测量不同封胶盒的高度。本实施例中第二传感器采用hg-c1050激光传感器。

plc控制器作为运算控制器件，为满足本发明中对电机驱动器的驱动，本实施例采用晶体管输出方式的fx3u-80mt/es-a型plc控制器，fx3u-80mt/es-a型plc控制器具有3个高速脉冲输出端口，可输出高速脉冲实现对电机驱动器以及步进电机和计量泵的驱动。plc控制器采集到传感器的信号后，采用pid计算方式进行参数的整定，当然也可以在pid计算模式关闭时，手动进行参数的整定。所述的参数主要包括灌胶速度、灌胶量、采样时间以及动作方向等参数。

ad转换模块的设置，用于将传感器采集的模拟量信号转换为plc控制器可以采集并分析的数字量信号。本实施例中，ad转换模块选用fx2n-2ad型模数转换模块，可以将传感器送来的模拟信号转换为12位的数字信号，并将这个数字信号输入到plc控制器中，完成信号的采集。

触摸屏用于实现设备参数的输入以及胶水流量的显示，本实施例采用tk6071ip型威纶触摸屏，可与fx3u-80mt/es-a型plc控制器直接通讯，例如在吐胶控制界面上，吐胶开始按钮通过设置对应plc控制器的寄存器m-11，操作时，触摸屏上按下吐胶开始按钮，plc中的m-11寄存器就会响应，操作方便。

由于计量泵需要通过步进电机驱动，以控制胶水的精确吐出，本发明中步进电机选用110hs20型步进电机，电机驱动器选用dm2282步进电机驱动器，110hs20型步进电机通过联轴器与计量泵连接，直接驱动计量泵动作，计量泵再将胶水输送到灌胶机头部进行吐胶作业。

为实现对灌胶机的远程控制，灌胶机可以与控制室内的计算机进行通信，进行信息的互传，为此，在灌胶机中设置了通信模块，通信模块包括fx3u-485-bd通讯模块和ut-203转换器，fx3u-485-bd通讯模块与plc控制器连接，fx3u-485-bd通讯模块经ut-203转换器与计算机连接。fx3u-485-bd通讯模块采用平衡驱动器和差分接收器组合，具有很好的抗噪声干扰性能，最大传输距离为1200米，传输速率最高可达10mbps，可以满足实际生产需求。由于计算机的串行通讯口为rs232接口标准，因此可通过ut-203转换器进行了信号的转换。

本发明在使用时，通过传感器的检测来获取当前封胶盒内胶水的液面高度，通过与已知的封胶盒高度可以计算出吐胶量，以及封胶盒满时还需要的胶量，从而向电机驱动器发出控制信号，进一步通过步进电机驱动计量泵动作，输出合适量的胶体，有效防止了胶体的溢流，提高了产品的封胶质量。