一种基于驱动气压补偿的大比重胶液点胶装置及控制方法

技术领域

本发明涉及定量点胶技术领域，具体而言，涉及一种基于驱动气压补偿的大比重胶液点胶装置及控制方法。

背景技术

在大比重胶液的定量点胶应用中，以红丹漆为例，在点胶过程中，随着胶液的不断消耗，点胶存储管中的胶液液位会逐步下降；在采用定时点胶控制时，随着胶液液位的降低，会导致点胶出口端的压力不断减小，因此出胶量也会随之显著减小，从而造成整个点胶过程前后出胶量的一致性较差，不能满足高精度的定量点胶应用需求，从而影响产品的质量。

采用胶液补偿策略对点胶存储管中液位进行控制的方式能够实现在生产过程中避免点胶存储管中液位的降低以及由此带来的点胶精度的损失。但是补胶系统负载且补胶时间较长，不适用于快速连续生产的要求，同时当临近生产结束或生产量较少，当前点胶管内胶液足够，不需要补充胶液时，无法采用补充胶液的方式保证点胶精度。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明要解决的技术问题是采用胶液补偿的方式避免点胶存储管中液位的降低导致点胶末端压力降低带来的点胶精度损失的问题，但是该方法不适用于快速连续生产或者点胶存储管不需要补充胶液时，目的在于提供一种基于驱动气压补偿的大比重胶液点胶装置及控制方法，。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于驱动气压补偿的大比重胶液点胶装置，包括点胶管，所述点胶管的下端与点胶管路连接，点胶管路靠近点胶针头的末端位置设置有压力检测传感器；所述点胶管的上端与供气系统连接，所述供气系统用于根据压力检测传感器检测的压力值向点胶管内提供补偿调压后的压缩空气，保证压力检测传感器处胶液压力保持恒定，并驱动点胶管内的胶液挤出点胶。

本发明在靠近点胶针头位置点胶管路上安装压力检测传感器，能够对点胶针头端胶液的压力进行实时检测，当检测到压力时小于设定值时，控制调压阀进行快速连续的压力调节，对压缩空气进行实时补偿调压，使每次点胶时点胶管路点胶端的胶液压力始终保持一致，从而保证点胶过程出胶量的一致性；其中压力检测传感器实时检测胶液的压力，能够为供气系统驱动压力的调整提供精确的数据。

在另一种具体实施方式中，所述供气系统包括调压阀、驱动气管和主进气管，压缩空气进入主进气管，通过调压阀对压缩空气进行压力调节，补偿调压后的压缩空气通过驱动气管最终进入点胶管内上方空腔驱动胶液挤出点胶。

在另一种具体实施方式中，所述供气系统还包括供气阀和调压后气管，压缩空气进入主进气管，通过调压阀对压缩空气进行压力调节，补偿调压后的压缩空气通过调压后气管进入供气阀然后通过驱动气管最终进入点胶管内上方空腔驱动胶液挤出点胶。

在另一种具体实施方式中，所述供气阀采用两位三通阀，供气阀上设置有主进气口、驱动口和排气口，所述驱动口与驱动气管相连，所述主进气口与调压后气管，点胶时，驱动口与主进气口连通，不点胶时，供气阀换向，驱动口与排气口连通。

本发明在点胶时，供气阀换向，驱动口与主进气口连通，基于点胶管路点胶端压力实时检测进行实时补偿调压后的压缩空气经过调压后气管，通过主进气口和驱动口进入驱动气管，并最终进入点胶管的上方空腔驱动胶液挤出点胶；本发明在不点胶时，供气阀换向，驱动口与排气口连通，此时点胶管的上方空腔通过驱动气管、驱动口、排气口与大气连通。

本发明在点胶时，经过稳压过滤的0.7MPa压缩空气通过主进气管进入前后连接的调压阀、和调压后气管，进入供气阀以及后续气路；调压阀能够对压缩空气进行快速连续的压力调节，基于点胶管路点胶末端压力实时检测对压缩空气进行实时补偿调压，使每次点胶时点胶管路点胶端压力始终保持一致，最终保证点胶过程出胶量的一致性。

在另一种具体实施方式中，所述点胶管路还包括点胶软管，点胶管的下端通过点胶软管与点胶针头连接，压力检测传感器连接在靠近点胶针头处的点胶软管上。

在另一种具体实施方式中，所述点胶软管采用透明塑料软管制得。

本发明还提供一种基于驱动气压补偿的大比重胶液点胶控制方法，包括如下步骤：1)在点胶前根据压力检测传感器实时检测反馈的点胶管路点胶末端压力，通入的压缩空气利用调压阀进行调节，直到压力检测传感器实时检测胶液的压力值达到设定值；2)点胶过程中，控制调节阀对压缩空气的气压进行实时调节，经补偿后压缩空气经调压后气管、主进气口、驱动口和驱动气管进入点胶管，驱动点胶管内的胶液进行点胶，直到点胶时间结束，完成该次点胶；3)重复步骤1)到步骤2)，进行点胶过程控制。

步骤1)中，未点胶时，驱动口与排气口连通。

步骤2)中，点胶时，供气阀换向，驱动口与主进气口连通。

本发明提供的点胶控制方法，在点胶时，根据压力检测传感器实时检测反馈的点胶管路点胶末端压力，对调压阀进行调节，通过补偿驱动气压的方式对由点胶管内胶液液位降低导致的点胶末端压力的损失进行精确补偿，使经驱动气压补偿控制后的点胶末端胶液压力保持恒定；另外，在点胶全过程，采用基于压力检测传感器实时检测反馈的闭环控制方式对点胶末端压力进行控制；其中，在点胶前采用“前馈控制+闭环控制”的复合控制方式对调压阀进行调节；而在点胶过程，采用闭环控制方式对调压阀进行调节，保证了点胶时靠近点胶针头位置的胶液压力保持恒定，不需要对点胶管内胶液进行胶液补偿，适用于快速不间断的连续点胶生产。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明实施例提供的一种基于驱动气压补偿的大比重胶液点胶装置，通过安装在靠近点胶针头位置点胶软管的压力检测传感器实时检测胶液的压力，并通过供气系统对驱动气压进行补偿调节，通过基于点胶末端的压力检测形成以点胶末端胶液压力为控制目标的闭环控制，使点胶时靠近点胶针头位置的胶液压力保持恒定；

2、本发明实施例提供的一种基于驱动气压补偿的大比重胶液点胶控制方法，在点胶时，根据压力检测传感器实时检测反馈的点胶管路点胶末端压力，对调压阀进行调节，通过补偿驱动气压的方式对由点胶管内胶液的液位降低导致的点胶末端压力的损失进行精确补偿，使经驱动气压补偿控制后的点胶末端胶液压力保持恒定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的点胶装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供供气系统结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

2-供气系统，21-供气阀，22-排气口，23-主进气口，24-驱动口，25-驱动气管，26-主进气管，27-调压阀，28-调压后气管，3-点胶筒，4-点胶管路，41-点胶软管，42-压力检测传感器，43-点胶针头。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构和方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

如图1所示，本发明一种基于驱动气压补偿的大比重胶液点胶装置，包括供气系统2、点胶管3和点胶管路4，采取气压驱动完成点胶，在点胶时根据点胶管路4点胶端压力实时检测对驱动气压进行闭环控制，保证整个点胶管胶液的点胶过程点胶管路4点胶端压力始终保持一致，最终保证点胶过程出胶量的一致性，实现高精度的定量点胶。

本发明在靠近点胶针头位置点胶管路上安装压力检测传感器，能够对点胶针头端胶液的压力进行实时检测，当检测到压力时小于设定值时，控制调压阀27进行快速连续的压力调节，对压缩空气进行实时补偿调压，使每次点胶时点胶管路点胶端的胶液压力始终保持一致，从而保证点胶过程出胶量的一致性；其中压力检测传感器实时检测胶液的压力，能够为供气系统驱动压力的调整提供精确的数据。

点胶管3采用封闭的直筒结构。点胶管3的下端连接有点胶管路4，并通过点胶管路4完成将胶液涂到目标工件上；点胶管3的上端连接有供气系统2，由供气系统2提供驱动气压实现点胶动作。

供气系统2由供气阀21、驱动气管25、主进气管26、调压阀27和调压后气管28等组成，用于在点胶时向点胶管3提供驱动气压；通过调整驱动气压进行补偿，保证整个点胶管胶液的点胶过程点胶管路4点胶端压力始终保持一致，最终保证点胶过程出胶量的一致性，实现高精度的定量点胶。供气阀21采用两位三通阀，调压后气管28连接主进气口23，排气口22直接连接大气，驱动口24连接驱动气管25。在点胶时，供气阀21换向，驱动口24与主进气口23连通，基于点胶管路4点胶端压力实时检测进行实时补偿调压后的压缩空气经过调压后气管28，通过主进气口23和驱动口24进入驱动气管25，并最终进入点胶管3的上方空腔驱动胶液挤出点胶。不点胶时，供气阀21换向，驱动口24与排气口22连通，此时点胶管3的上方空腔通过驱动气管25、驱动口24、排气口22与大气连通。

本发明在点胶时，供气阀换向，驱动口与主进气口连通，基于点胶管路点胶端压力实时检测进行实时补偿调压后的压缩空气经过调压后气管，通过主进气口和驱动口进入驱动气管，并最终进入点胶管的上方空腔驱动胶液挤出点胶；本发明在不点胶时，供气阀换向，驱动口与排气口连通，此时点胶管的上方空腔通过驱动气管、驱动口、排气口与大气连通。

本发明通过安装在靠近点胶针头位置点胶软管的压力检测传感器实时检测胶液的压力，并通过供气系统对驱动气压进行补偿调节，通过基于点胶末端的压力检测形成以点胶末端胶液压力为控制目标的闭环控制，使点胶时靠近点胶针头位置的胶液压力保持恒定；在点胶时，经过稳压过滤的0.7MPa压缩空气通过主进气管进入前后连接的调压阀、和调压后气管，进入供气阀以及后续气路；调压阀能够对压缩空气进行快速连续的压力调节，基于点胶管路点胶末端压力实时检测对压缩空气进行实时补偿调压，使每次点胶时点胶管路点胶端压力始终保持一致，最终保证点胶过程出胶量的一致性。

点胶管路4由点胶软管41、压力检测传感器42和点胶针头43等组成，用于在不点胶时检测点胶端的压力；在点胶时将胶液挤出涂到目标工件上。点胶管3的下端通过点胶软管41与点胶针头43连接，点胶时胶液通过该通道挤出进行点胶。压力检测传感器42连接在靠近点胶针头43的点胶软管41上，对临近点胶针头43的胶液的压力进行检测。

实施例2

本发明还提供一种基于驱动气压补偿的大比重胶液点胶控制方法，包括如下步骤：

1)点胶前驱动气压补偿控制及调节。根据压力检测传感器实时检测反馈的点胶管路4点胶末端压力，采用“前馈控制+闭环控制”的复合控制方式对调压阀27进行调节，对由点胶管3内胶液液位降低导致的点胶末端压力的损失进行精确补偿，使经驱动气压补偿控制后的点胶末端胶液压力保持恒定；

2)点胶过程控制及驱动气压实时补偿。控制供气阀21，使驱动口24与主进气口23连通，经计算补偿后驱动压缩空气经调压后气管28、主进气口23、驱动口24和驱动气管25进入点胶管3驱动点胶管内的胶液进行点胶，直到点胶时间结束，完成该次点胶；在点胶过程，伴随点胶管3内液位减低点胶末端压力会减小，根据检测反馈的点胶管路4点胶末端压力值控制调节阀21对驱动气压进行实时闭环调节，保证整个点胶过程点胶末端胶液压力保持恒定；

3)重复步骤1)到步骤2)，进行点胶过程控制。

本发明提供的点胶控制方法，在点胶时，根据压力检测传感器实时检测反馈的点胶管路点胶末端压力，对调压阀进行调节，通过补偿驱动气压的方式对由点胶管内胶液的液位降低导致的点胶末端压力的损失进行精确补偿，使经驱动气压补偿控制后的点胶末端胶液压力保持恒定。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。