本發(fā)明涉及一種點膠控制器及其出膠氣壓閉環(huán)控制方法。

背景技術(shù)：

常規(guī)點膠控制器設(shè)置確定的開閥持續(xù)時間，將確定壓力的壓縮空氣從氣壓輸出口輸出，擠壓膠桶內(nèi)置的膠液，膠液受壓后從膠桶末端的針頭流出。隨著點膠作業(yè)的進行，膠桶內(nèi)膠液液面從滿膠位逐漸下降，直至膠桶底部。膠液液面的變化導(dǎo)致膠桶內(nèi)部的空腔容積逐漸變大，需要更多的壓縮空氣涌入膠桶方可保證設(shè)定的工作壓力作用于膠桶內(nèi)置膠液，從而實現(xiàn)膠液的排出。由于現(xiàn)有的控制方法采用同樣的設(shè)定壓力及開閥持續(xù)時間，因此，從膠桶末端針頭流出的膠液量波動大且不可預(yù)測。尤其對于出膠量要求比較精確的技術(shù)領(lǐng)域，這種控制方法的出膠精度是十分不理想的。

現(xiàn)有技術(shù)中針對這一問題，提出了多種解決方案，例如，申請?zhí)枺?01080023891.2、名稱：液體定量排出方法以及裝置的專利中，公開了在減壓閥與排出閥之間接入容積較大的緩沖罐，在出膠過程中可以減小控制器供氣氣壓的降低，但是這種設(shè)置對點膠精度仍然是不可控的，點膠的定量控制精度較差。申請?zhí)枺?01080029406.2、名稱：液體材料的排出方法、裝置及程序的專利中，公開了在膠液面上端放置可移動柱塞，在柱塞的輔助下，膠液下移速度趨于一致，但事實上，出膠量與膠液下移速度間并非線性關(guān)系，難以實現(xiàn)真正的點膠定量控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有點膠控制精度會隨著膠桶內(nèi)膠液液面的下降而產(chǎn)生波動的不足，本發(fā)明提供一種點膠控制器及其出膠氣壓閉環(huán)控制方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種點膠控制器，用于控制膠桶的出膠量，包括排出閥、第一氣壓傳感器、第二氣壓傳感器和控制單元，所述排出閥的出氣口連接膠桶的進氣口；所述第一氣壓傳感器安裝在排出閥的進氣口處，所述第二傳感器連接在所述膠桶的進氣口處；所述控制單元接收所述第一氣壓傳感器和第二氣壓傳感器的信號，并根據(jù)第一氣壓傳感器和第二氣壓傳感器采集的信號控制所述排出閥的開閥持續(xù)時間。

為了保證在排出閥打開后，使壓縮空氣穩(wěn)定地排入膠桶，還包括減壓閥，所述減壓閥與排出閥依次氣路連接，所述減壓閥的出氣口連接所述排出閥的進氣口，所述第一氣壓傳感器安裝在減壓閥的出氣口與排出閥的進氣口之間。

為了便于實現(xiàn)自動控制，所述排出閥為電磁閥。

一種所述的點膠控制器的出膠氣壓閉環(huán)控制方法，包括控制單元控制排出閥打開，使壓縮空氣排入膠桶內(nèi)，實現(xiàn)膠桶出膠；

還包括當(dāng)前所需的出膠持續(xù)時間的預(yù)判：

由第一氣壓傳感器和第二氣壓傳感器實時采集排出閥打開后的氣壓，控制單元根據(jù)第一氣壓傳感器和第二氣壓傳感器采集的氣壓獲取氣壓隨時間的爬升特性，以“時間-氣壓”的積分面積與同一桶膠之前出膠的“時間-氣壓”的積分面積一致為基準(zhǔn)，預(yù)判出當(dāng)前所需的出膠持續(xù)時間；這里所述的同一膠桶之前出膠是指同一膠桶在當(dāng)前時刻之前的出膠時刻。

最后，根據(jù)預(yù)判的出膠持續(xù)時間，控制排出閥關(guān)閉的時間點，停止輸出壓縮空氣。

其中，當(dāng)前所需的出膠持續(xù)時間的預(yù)判方法，具體為：

預(yù)先針對膠桶統(tǒng)計不同膠液量的氣壓爬升特性的參數(shù)數(shù)據(jù)，并存儲；

控制單元提取由第一氣壓傳感器和第二氣壓傳感器實時采集的氣壓，并提取當(dāng)前的氣壓爬升特性；

將當(dāng)前的氣壓爬升特性與預(yù)先存儲的氣壓爬升特性參數(shù)數(shù)據(jù)進行氣壓爬升特性匹配；

結(jié)合氣壓爬升特性匹配的結(jié)果，以“時間-氣壓”的積分運算方式解算出當(dāng)前出膠所需的出膠持續(xù)時間。

所述氣壓爬升特性的參數(shù)數(shù)據(jù)包括氣壓爬升的斜率及爬升細(xì)節(jié)變化。

第一氣壓傳感器和第二氣壓傳感器每次實時采集的時長范圍大于排出閥的響應(yīng)時間且不大于設(shè)定的出膠持續(xù)時間。設(shè)定的出膠持續(xù)時間是指點膠控制器設(shè)定的出膠持續(xù)時間，在點膠控制器工作前進行設(shè)置，一般在工作過程中是保持不變的，而實際的出膠持續(xù)時間一般是不同的，是基于本發(fā)明的氣壓閉環(huán)控制方法得出的。排出閥的響應(yīng)時間是指從控制器發(fā)出指令到排出閥打開的時間。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的點膠控制器及其出膠氣壓閉環(huán)控制方法，點膠控制器在膠桶的進氣口處設(shè)置了第二氣壓傳感器，控制單元控制打開排出閥輸出設(shè)定工作氣壓的壓縮氣體，同時第二氣壓傳感器采集膠桶入口的工作氣壓，在膠桶空腔變化時，由第二氣壓傳感器反饋膠桶入口處的氣壓信號，結(jié)合第二氣壓傳感器回采的工作氣壓與點膠控制器內(nèi)的第一氣壓傳感器采集的工作氣壓，計算出合適的開閥持續(xù)時間，從而能夠保證每次出膠膠桶內(nèi)膠液液面承受的壓縮空氣能量是一致的，實現(xiàn)了出膠的精準(zhǔn)控制。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的點膠控制器最優(yōu)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的出膠氣壓閉環(huán)控制方法的流程控制框圖。

圖3是本發(fā)明的出膠氣壓閉環(huán)控制方法中第一氣壓傳感器和第二氣壓傳感器采集的氣壓變化曲線圖。

圖中1、膠桶，2、減壓閥，3、排出閥，4、第一氣壓傳感器，5、第二氣壓傳感器，100、點膠控制器。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1所示，一種點膠控制器100，用于控制膠桶1的出膠量，包括減壓閥2、排出閥3、第一氣壓傳感器4、第二氣壓傳感器5和控制單元，所述減壓閥2與排出閥3依次氣路連接，所述減壓閥2的出氣口連接所述排出閥3的進氣口，所述排出閥3的出氣口連接膠桶1的進氣口。

所述第一氣壓傳感器4安裝在減壓閥2的出氣口與排出閥3的進氣口之間，所述第二傳感器連接在所述膠桶1的進氣口處。圖1中點膠控制器100兩側(cè)的箭頭所示為壓縮空氣的流向。

所述控制單元接收所述第一氣壓傳感器4和第二氣壓傳感器5的信號，并根據(jù)第一氣壓傳感器4和第二氣壓傳感器5采集的信號控制所述排出閥3的開閥持續(xù)時間。

為了方便自動控制，所述排出閥3為電磁閥，當(dāng)然還可以是其他可以實現(xiàn)自動控制的閥門。

一種所述的點膠控制器100的出膠氣壓閉環(huán)控制方法，包括控制單元控制排出閥3打開，使壓縮空氣排入膠桶1內(nèi)，實現(xiàn)膠桶1出膠；

還包括當(dāng)前所需的出膠持續(xù)時間的預(yù)判：

由第一氣壓傳感器4和第二氣壓傳感器5實時采集排出閥3打開后的氣壓，控制單元根據(jù)第一氣壓傳感器4和第二氣壓傳感器5采集的氣壓獲取氣壓隨時間的爬升特性，以“時間-氣壓”的積分面積與同一桶膠之前出膠的“時間-氣壓”的積分面積一致為基準(zhǔn)，預(yù)判出當(dāng)前所需的出膠持續(xù)時間；這里所述的同一膠桶之前出膠是指同一膠桶在當(dāng)前時刻之前的出膠時刻。

最后，根據(jù)預(yù)判的出膠持續(xù)時間，控制排出閥3關(guān)閉的時間點，停止輸出壓縮空氣。

其中，當(dāng)前所需的出膠持續(xù)時間的預(yù)判方法，具體為：

預(yù)先針對膠桶1統(tǒng)計不同膠液量的氣壓爬升特性的參數(shù)數(shù)據(jù)，并存儲；

控制單元提取由第一氣壓傳感器4和第二氣壓傳感器5實時采集的氣壓，并提取當(dāng)前的氣壓爬升特性；

將當(dāng)前的氣壓爬升特性與預(yù)先存儲的氣壓爬升特性參數(shù)數(shù)據(jù)進行氣壓爬升特性匹配；

結(jié)合氣壓爬升特性匹配的結(jié)果，以“時間-氣壓”的積分運算方式解算出當(dāng)前出膠所需的出膠持續(xù)時間。

所述氣壓爬升特性的參數(shù)數(shù)據(jù)包括氣壓爬升的斜率及爬升細(xì)節(jié)變化。

第一氣壓傳感器4和第二氣壓傳感器5每次實時采集的時長范圍大于排出閥3的響應(yīng)時間且不大于設(shè)定的出膠持續(xù)時間t。設(shè)定的出膠持續(xù)時間是指點膠控制器設(shè)定的出膠持續(xù)時間，在點膠控制器工作前進行設(shè)置，一般在工作過程中是保持不變的，而實際的出膠持續(xù)時間一般是不同的，是基于本發(fā)明的氣壓閉環(huán)控制方法得出的。排出閥3的響應(yīng)時間是指從控制器發(fā)出指令到排出閥3打開的時間。

如圖3所示，T0時刻之前，排出閥3處于關(guān)閉狀態(tài)，第一氣壓傳感器4處的氣壓為工作氣壓p；第二氣壓傳感器5處為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，若點膠控制器的回吸處于開啟狀態(tài)，該處氣壓將低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。圖3中實線所示為第一氣壓傳感器4采集的氣壓，虛線所示為第二氣壓傳感器5采集的氣壓。

T0時刻排出閥3開啟，工作氣壓p涌入至圖1中排出閥3后端的膠桶氣路中，在氣壓爬升過程中，第一氣壓傳感器4采集到工作氣壓的下沖，第二氣壓傳感器5采集到膠桶1進氣口處的氣壓爬升。膠桶1內(nèi)剩余膠液量的持續(xù)減少將導(dǎo)致每次出膠時第一氣壓傳感器4和第二氣壓傳感器5采集到的氣壓曲線與之前相比均出現(xiàn)差異，本發(fā)明提取該差異的細(xì)節(jié)特征并基于氣壓爬升特性的先驗數(shù)據(jù)，以出膠量一致為控制目標(biāo)，實現(xiàn)了真正意義上的氣壓閉環(huán)控制。

若無氣壓閉環(huán)控制，在T0+t時刻關(guān)閉排出閥3；本發(fā)明基于氣壓閉環(huán)控制，在T0+t`時刻關(guān)閉排出閥。出膠持續(xù)時間t在點膠控制器工作前進行設(shè)置；但基于氣壓閉環(huán)控制的控制方法針對單次出膠，計算出的實際出膠持續(xù)時間t`一般是不同的。若從滿膠桶的膠執(zhí)行出膠作業(yè)，隨著膠桶1內(nèi)剩余膠量的減少，實際出膠持續(xù)時間t`總體呈現(xiàn)逐步增加的趨勢。

點膠控制器的主控板預(yù)先內(nèi)置大量針對膠桶內(nèi)不同膠液量的氣壓爬升特性的參數(shù)數(shù)據(jù)，可以以參數(shù)數(shù)據(jù)庫方式存儲在主控芯片內(nèi)。

執(zhí)行出膠時，所需的實際出膠持續(xù)時間t`的計算方法如下：

1)T0時刻，排出閥3打開；

2)第一氣壓傳感器4和第二氣壓傳感器5從T0時刻開始在傳感器每次實時采集的時長范圍內(nèi)完成氣壓采集；

3)根據(jù)步驟2)采集的氣壓數(shù)據(jù)進行當(dāng)前的氣壓爬升特性提取；

4)將步驟3)提取的氣壓爬升特性與氣壓爬升特性參數(shù)數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)數(shù)據(jù)進行氣壓爬升特性匹配；

5)結(jié)合步驟4)的特性匹配結(jié)果，以“時間-氣壓”的積分運算方式解算出當(dāng)前出膠所需的出膠持續(xù)時間t`。

本發(fā)明的點膠控制器及其出膠氣壓閉環(huán)控制方法的原理為，控制單元控制打開排出閥3輸出設(shè)定工作氣壓的壓縮氣體，同時第二氣壓傳感器5采集膠桶1入口的工作氣壓，在膠桶1空腔變化時，由第二氣壓傳感器5反饋膠桶1入口處的氣壓信號，結(jié)合第二氣壓傳感器5回采的工作氣壓與點膠控制器100內(nèi)的第一氣壓傳感器4采集的工作氣壓，計算出合適的開閥持續(xù)時間，從而能夠保證每次出膠膠桶1內(nèi)膠液液面承受的壓縮空氣能量是一致的，實現(xiàn)了出膠的精準(zhǔn)控制。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。