摘 要：介绍了点胶机控制系统的工作原理和结构组成，同时在气路控制模块中引入了电磁比例阀，根据其工作特性设计了驱动电路并开发了程序，用单片机编程实现电磁比例阀开启的大小程度，从而控制流过的气体流量。实现了以电信号控制空气压力，通过改变电压、电流输入即可达到调节空气压力的目的。该系统在实际试验中运行稳定，明显提高了点胶质量和点胶精度。
关键词：点胶机；气路控制系统； 电磁比例阀

电气比例阀是以电气方式控制空气压力、流量的元件，它以电信号控制空气压力，通过改变电压、电流输入来达到调节空气压力的目的。它能够根据输入电压的变化，按照不同的比例压连续、高精度地控制阀门送出的空气流量。
电气比例阀是在微电子技术和计算机技术的迅速发展下，为满足现代工业生产自动化的需要而产生的。目前，由于电气比例阀具有成本低、抗污染能力强、动态特性好、控制精度高、应用成熟等特点，使得这一类系统的应用前景十分广阔[1-2]。
电子工业的迅猛发展带动了与之密切相关的电子封装业的发展，其中点胶技术也有了很大的发展[3-4]。随着对点胶精度要求的不断提高，尤其对点胶的连续性也提出了新的要求[5]。因此，本文在设计时引入了电气比例阀，它可将压力数据转换成电压信号来控制电气比例阀开启的大小。
1 系统结构设计
点胶机系统以压缩空气为动力，装置主要由主控制器、存储模块、与下位机的通信模块输入/输出控制模块以及键盘/显示模块等5部分组成。主控制器实现数据处理并输出控制信号控制外部器件的驱动电路；存储模块用于存储数据；与下位机的通信模块实现主板与下位机的数据交换和命令控制；输入/输出控制模块用于驱动电气比例阀、电磁阀的开关；键盘/显示模块用于显示参数设置和数据显示。其系统架构如图1所示。

气路控制系统是点胶装置的重要组成部分，它的设计将直接影响到点胶的质量和点胶过程的一致均匀性，因此，本文引入了电磁比例阀，通过程序实现对电磁比例阀开启的精确控制，进而控制流经其的气流大小，实现了点胶的精确控制。
2 电磁比例阀的特性及驱动电路
2.1电磁比例阀的特性
以某型号电气比例阀为例，它有丰富的输入信号0~10 V DC、0~5 V DC、4 mA~20 mA DC或者1 V~5 V DC以及10 kΩ可变电阻。输入信号以0 V~5 V DC为例，其输入/输出特性如图2(a)所示, 压力－流量特性如图2(b)所示。

2.2 驱动电路
电气比例阀的驱动电路是一个气压－电压转换电路，即将输入的气压值经D/A转换为电压，经放大后输送给电气比例阀。而电气比例阀则根据输入电压的大小，按照比例压来控制阀门开启的大小，进而控制送出空气的流量。具体电路结构如图3所示。

其中，参考电压模块给D/A转换器提供高精度的参考电压，当MCU的控制信号到达D/A转换器时，它可将传输的8 位二进制数据转化为电压信号，经由功放放大到0～10 V，驱动电气比例阀。其具体的驱动电路设计如图4所示。

3 驱动程序的设计与实现
在硬件设计电路中，D/A芯片AD7302通过并口与处理器连接，因此对于处理器的操作来说，就是一个片外的存储单元,驱动程序编写相对比较简单。AD7302_Init( )负责完成对AD7302的初始化工作，AD7302_Out( )负责完成对AD7302的D/A转换命令写入。在本设计中选用的输出口是A口，故令A/B=0。电气比例阀控制流程图如图5所示。

本文介绍了点胶机控制系统的工作原理和电磁比例阀的工作特性，根据其特性设计了驱动电路并开发了程序，实现了用程序控制电磁比例阀开启的大小程度，从而实现了对气路系统的精确控制，实现了精密点胶。该系统在实际试验中运行稳定，控制精确，能明显提高点胶质量，且点胶过程稳定一致。
参考文献
[1] 郭温．电磁比例节流阀控制系统的动态特性研究[J]．西安航空技术高等专科学校学报，2009，27(5):26-28．
[2] 牛险峰．比例阀的应用[J]．重型机械科技，2004(1)：51-53．
[3] 高尚通，杨克武．微型电子封装技术[J]． 电子与封装，2004，4(1)：10-15．
[4] 张蜀平，郑宏宇．电子封装技术的新进展[J]．电子与封装，2004，4(1)：3-9．
[5] Zhao Yixiang, Li Hanxiong, Ding Han, et al. Integrated modeling of time-pressure fluid dispensing for electronics manufacturing [J]. International Journal of Advanced Manufaeturing Technology, 2005,26(1-2):1-9.