【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及点胶设备，尤其涉及点胶工艺所需的压电喷射阀门的校准、系统及装置。
技术介绍
1、压电喷射阀是一款非接触式压电喷射点胶阀，可广泛应用于表面贴装胶、导电银浆、ic封装胶、底部填充胶、密封胶、表面涂敷胶等各类胶粘剂的可控流量、高速点胶作业。既能射入小到百微米的狭窄空间，也能在指定位置完成重量到0.002毫克级别的精准点胶。喷射阀配合自动化点胶平台，在电子封装行业、照明行业、生命科技以及其他需要高精度、高效率及有空间限制的场合为客户带来最大化经济效益。控制器又是压电喷射阀的核心，一致更好，性能稳定的控制器能更好保证点胶效果的一致性，点胶阀喷嘴的校准在这其中起到了非常重要的作用。
2、图1是压电喷射阀的内部结构示意图。传统压电喷射阀的校准是指，通过机械调节的方式来调节压电喷射阀中撞针13在从撞针保护座14中伸出后和压电喷射阀喷嘴16之间的间隙，保证撞针和喷嘴最佳接触达到最佳点胶效果。但是，如因长时间工作或者更换或者拆装维护清洗，导致撞针与喷嘴间隙发生改变而影响点胶效果和一致性，因此校准在点胶中起到非常重要的作用。
3、现有主流的校准方案有两种，一种是软件校准，一种是机械校准。软件校准：调节螺母在压电阀控制器开启校准功能后通过控制器的模拟/数字转换模块采集调节螺母在拧紧过程中电压的变化，找到最合适位置后停止校准即完成校准。整个过程需要人为慢速不断慢慢拧动调节螺母同时观察控制器上反馈的校准结果找到最佳位置。机械校准：如图1所示，机械校准方式通过机械校准调节螺栓7或调节螺母15所示的位置来调整图中电控部件9
4、这两种技术的缺点主要体现在以下方面。软件校准：(1)需要频繁校准，每次更换喷嘴或者喷嘴相关配件之后都需要重新手动进行软件校准；(2)软件校准类型的喷射阀喷嘴等零件安装繁琐，不支持快换方式。机械校准：(1)虽然支持喷嘴快换，但是长时间使用的过程中会出现机械疲劳导致的喷嘴和撞针位置轻微变动，需要再次进行机械校准；(2)虽然不需要频繁校准，但是在校准时步骤较为繁琐，同时还需要借助其他测量仪器进行辅助才能完成校准。
5、鉴于此，本专利技术提出了一种新的压电喷射阀喷嘴的校准方法，在机械校准的基础上增加了实时补偿策略，相比现有的机械校准和软件校准具有校准更精准，校准保持效果更持久的优点。
技术实现思路
1、针对现有技术的软件校准需要每次更换喷嘴或者喷嘴相关配件之后都需重新手动进行软件校准的缺点，本专利技术采用机械校准加软件实时补偿的策略确保换洗喷嘴无需每次校准。针对软件校准类型的喷射阀喷嘴等零件安装繁琐，不支持快换方式的缺点，本专利技术部分保留机械校准的方式，以实现喷嘴的快速简便更换。针对机械校准方式长时间使用的过程中会出现机械疲劳导致的喷嘴和撞针位置轻微变动，需要再次进行机械校准的缺点，本专利技术首次提出软件补偿策略，通过软件适时采集补偿的方式避免了上述缺点。针对机械校准较为繁琐，需要借助其他测量仪器进行辅助才能完成校准的缺点，本专利技术通过控制器软件增加软件校准的方式作为测量系统，用于阀体在机械校准时的测量，从而保证无需外部其他辅助测量仪器的状态下能快速完成校准。
2、本专利技术的校准方法流程如下：
3、(1)首次安装校准完成并投入使用，或已经进行过机械校准；
4、(2)使用过程中根据软件定时，小于等于10μs的周期进行电控部件9的电压自动采集；
5、(3)补偿周期与点胶周期相同，即在撞针的每一个点胶周期内进行补偿，根据采集的叠堆电压数据计算软件补偿量，并判断软件补偿量是否在软件最大补偿范围内；
6、(4)如软件补偿量在软件最大补偿范围内，则在点胶过程中，向输出电压波形上增加软件补偿量(offset)进行生产；
7、(5)如软件补偿量超过软件最大补偿范围，则对外发出警告提示进行机械校准。
8、本专利技术在结合软件校准和机械校准的优点的基础上设计的“机械校准+软件实时补偿”的一种校准方法和系统，图2是整个系统运行过程中的流程图，图3是机械校准子程序的流程图，图4是软件补偿子程序流程图，图5是正常生产子程序流程图。
9、以下介绍本专利技术的整体流程。点胶阀首次开机后，控制器读取其内存中存储的是否有校准的数据内存来判断是否需要进行开机机械校准，并且在控制器的屏幕上显示或以其他方式提示操作员，如果需要进行开机机械校准则立即进入机械校准子程序，机械校准完成后再由软件自动进入软件补偿子程序计算出软件补偿量，并通过软件补偿量调整输出电压，进而调整电控部件9的长度以达到软件实时、自动校准的效果。
10、机械校准在点胶阀正常运行时进行，即撞针13执行点胶动作时周期性地撞击喷嘴16，通过测量二者撞击力来判断是否处于校准位。机械校准需要按下相应按钮启动，用户拧动机械校准调节螺栓7或调节螺母15来调整撞针13与喷嘴16的相对位置，控制器会提示该机械校准是否到达预设的校准位置，如是，则完成校准。机械校准可以应用软件补偿中的部分程序，即用户拧动机械校准调节螺栓7或调节螺母15时，软件根据电控部件9的电压计算出撞针13与喷嘴16的撞击力大小，判断撞针13是否到达预设的校准位置。
11、软件补偿子程序包括，首先是软件采集电控部件9的电压。电控部件9可以采用具有压电效应的器件，能通过正压电效应和逆压电效应实现机械能和电能之间的相互转换，电控部件9逆压电效应是指电控部件9受到电压作用时产生机械变形伸长，电控部件9的正压电效应是受到外力的作用下，电控部件9会对外产生一个反电动势电压。撞针13撞击喷嘴16的瞬间通过电压采集电路和软件采集此时的电控部件9两端的电压，由于撞针13撞击喷嘴16的瞬间会因正压电效应产生一个反电动势，通过电路和软件采集到反电动势的大小后，可以反向计算出此时撞针13撞击喷嘴16的瞬间的撞击力的大小，并将该撞击力的数值保存在软件中。采集电控部件9的电压的周期小于等于补偿周期和点胶周期，即一个补偿周期内，可以存储有多个撞击力数值。
12、通过上述撞击力的数值的加权平均数或者最近一次的撞击力数值来计算当前撞针13位置相对于校准位置的偏移量，保存该偏移量用于计算补偿量。通过前述的机械校准程序，机械校准完毕后，在软件中保存撞针13与喷嘴16撞击时撞击力对应的电压变量，这里暂设为x。在软件补偿校准过程中每次撞针13与喷嘴16的撞击力对应的电压变量y都会采集出来，补偿量为(x-y)*k，将该补偿量加到下一次压电喷射阀运动的电压中。如果x<y，则补偿量为负，若x>y，则补偿量为正。这里k是软件中设定的一个固定的补偿电压转换系数，为一个固定值，范围在[1.00,5.00]。
13、生产子程序中，根据提前设定好的参数计算出控制器正常输出至电控部件9的电压波形，同时在电压波形上加上软件补偿本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种点胶阀校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述机械校准子程序进一步包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述软件补偿子程序在一个补偿周期内进一步包括以下步骤：
4.如权利要求1所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述生产子程序在一个点胶周期内进一步包括以下步骤：
5.如权利要求3所述的点胶阀校准方法，其特征在于，步骤3.1进一步包括：每一个采集周期内采集电控部件电压并存储，采集周期小于等于补偿周期，根据补偿周期内存储的多次电控部件电压的求加权平均值或最近一次的电压值作为计算喷嘴偏移量所用的电控部件电压。
6.如权利要求3所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述补偿周期等于点胶周期。
7.如权利要求5所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述采集周期小于等于10微秒。
8.如权利要求3所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述实时补偿量等于，处于校准位置的撞针撞击喷嘴的撞击力对应的电控部件电压与当前撞针位置撞击喷嘴的撞击力对
9.一种点胶阀校准系统，其特征在于，包括供电电路模块、电压波形输出模块、对外交互模块、温度保护模块、微处理模块，其中，供电电路模块为整个系统提供所需电压，对外交互模块与微处理模块交互输入、输出IO信号，温度保护模块包含温度监测电路，微处理模块通过温度保护模块实时采集电路板温度用于防止控制器过热损坏，电压波形输出模块产生驱动电控部件的电压波形。
10.如权利要求9所述的点胶阀校准系统，其特征在于，还包括补偿采集电路，补偿采集电路采集电控部件的电压，分别经过低通滤波器滤波，运算放大器放大，模拟数字转换器进行模数转换后存储于微处理模块。
11.如权利要求9所述的点胶阀校准系统，其特征在于，还包括显示模块、网络通讯模块、外设模块，显示模块用于操作人员和控制器之间进行信息交互，网络通讯模块用于控制器与服务器进行通讯并与微处理模块之间进行数据交互，外设模块包括与微处理模块连接的存储芯片。
12.一种应用权利要求1的点胶阀校准方法或权利要求9的点胶阀校准系统的点胶阀装置，其特征在于，包括喷嘴、撞针、电控部件，机械校准调节螺栓，其中，撞针通过连接件连接于电控部件一端，电控部件另一端连接于机械校准调节螺栓，机械调节螺栓用于调整电控部件的位置，电控部件受电控而周期性地伸长或缩短，以使撞针周期性地撞向喷嘴。
13.如权利要求12所述的点胶阀装置，其特征在于，所述喷嘴还设有喷嘴调节螺母用于调整喷嘴位置，所述电控部件为压电叠堆。
...【技术特征摘要】
1.一种点胶阀校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述机械校准子程序进一步包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述软件补偿子程序在一个补偿周期内进一步包括以下步骤：
4.如权利要求1所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述生产子程序在一个点胶周期内进一步包括以下步骤：
5.如权利要求3所述的点胶阀校准方法，其特征在于，步骤3.1进一步包括：每一个采集周期内采集电控部件电压并存储，采集周期小于等于补偿周期，根据补偿周期内存储的多次电控部件电压的求加权平均值或最近一次的电压值作为计算喷嘴偏移量所用的电控部件电压。
6.如权利要求3所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述补偿周期等于点胶周期。
7.如权利要求5所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述采集周期小于等于10微秒。
8.如权利要求3所述的点胶阀校准方法，其特征在于，所述实时补偿量等于，处于校准位置的撞针撞击喷嘴的撞击力对应的电控部件电压与当前撞针位置撞击喷嘴的撞击力对应的电控部件电压之差，乘以软件补偿系数，软件补偿系数大于等于1且小于等于5。
9.一种点胶阀校准系统，其特征在于，包括供电电路模块、电压波形输出模块、对外交互模块、温度保护...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：苏州希盟科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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