森瑟传感器在监测点胶机撞针的磨损程度上的应用

随着3C电子行业飞速发展,电子制造行业对产品工艺要求的不断提升,作为其重要的组成分自动点胶机逐渐成为工艺主打设备它的重要性毋庸置疑,不仅给企业节省成本,提升产品品质及生产效率。

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在点胶机的各类产品中,全自动点胶机喷射阀采用非接触式喷射点胶、精度高、功能也比较强大,可根据客户不同的点胶工艺需求,很受欢迎。

但是这种类型的传感器在实际使用中也会出现问题,其中最常见的是长期使用的撞针和喷嘴,会出现磨损,从而影响喷胶效果。

 

全自动点胶机压电喷射阀工作原理:喷射阀使用高速压电陶瓷将撞针摆动到阀座(喷嘴插件),液体(在压力下)流到撞针和喷嘴之间的腔体中,撞针撞击喷嘴以产生液滴。

全自动点胶机压电喷射阀初始时刻,胶体充满阀体通道,撞针上部受到胶体重量的压紧靠在喷嘴底部并封住喷嘴出口,压电制动器被施以高电平,压电制动器横向伸长,使得压电阀撞针向上抬起。

然后全自动点胶机压电喷嘴阀喷嘴打开,受外部气压驱动液填充撞针上移然后所形成的阀体空隙,并使一定量的胶液流出喷嘴,此时压电制动器则被施以低电平,压电制动器和菱形放大机构收缩。

同时在弹簧回复力的作用下,撞针向下高速撞击喷嘴内腔体并封住喷口,胶体被挤在喷嘴内的腔体并在惯性力的作用下,撞针不断上下往复振动,从而实现全自动点胶机高速喷射点胶,通过改变驱动电压幅值、频率、占空比等可对撞针振幅、频率进行调节,进行调节,进而实现对胶滴喷射性能的控制。

如下图是阀体分解图以及分配装置示意图。

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阀体分解图

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在如此高速的运行中,撞针一定会出现磨损。那么如何发现撞针磨损及时调整或更换,以此避免点胶不足、过量等问题的出现。技术人员发现随着撞针的磨损,支撑物(holder)上下移动的位移行程会有微小变化。于是考虑通过传感器来检测,选择了LVDT的位移传感器来检测支撑物的行程变化,然后做出预警。

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上图用到的是一款LVDT 位移传感器 L3001-0.25,ROD的位置安装传感器配套的铁芯

具体应用:如上图LVDT位移传感器在控制阀中的应用,LVDT电磁阀线圈固定在控制阀内,铁芯连杆连接铁芯和HOLDER,HOLDER通过一个连杆机构带动撞针上下移动。通过撞针支撑位的高低来监测出胶水量的多少。LVDT本身是一个交流供电交流信号的传感器,通过一个解调电路使之变成一个直流供电和直流模拟的电压信号或者电流信号,通过数据采集卡采集信号,然后将这些信号反馈的电机,再由电机动作来控制撞针的位置,这样的一个闭合回路就实现了自动化控制的过程。

L3001-0.25的主要参数:

量程:±0.25mm
灵敏度:132 mV/V/mm
线性度:0.25%FSO

解调器的主要参数

OUTPUT RANGE: 0~3VDC 0~5VDC 0~10VDC

SUPPLY VOLTAGE:8~24VDC

SUPPLY CURRENT:50mA Max

NON-LINEARITY:0.05%MAX

LVDT INPUT SENSITIVITY RANGE:0.01~2.5Vrms

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此款LVDT位移传感器的优点:
1、结构简单,工作可靠,线性度好,重复性好
2、非接触式测量,使用寿命长
3、最高精度可达0.05%,绝对误差1um,重复性0.1um
4、灵敏度高,每毫米位移量输出信号电压可高达几百毫伏到几伏

5、分辨率高,理论上为无限分辨率,实际上一般为0.1um,最高可达0.0001um
6、时间常数小,频带宽,可达200HZ(5ms)甚至更高


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