[发明专利]一种新型压电陶瓷阀驱动控制系统

说明书

本发明属于点胶阀控制的技术领域，尤其是一种新型压电陶瓷阀驱动控制系统，包括控制器与压电陶瓷阀，所述的控制器中具有MCU、双通道加热单元、四通道温度采集单元、输入输出单元、操作键入单元、显示单元、电源控制单元，所述的压电陶瓷阀中内置一颗单线EEPROM芯片，连接到MCU上用于记录压电陶瓷阀的喷胶信息，所述的压电陶瓷阀与控制器之间还设有半桥驱动器单元。本发明能量转换效率更高，动态响应速度更快,并且可支持更高的驱动频率，控制器发热量很小，由于省掉了昂贵的高压运算放大器，节省了电子BOM成本，具有很好的经济性,控制器结构设计可以做到更加小型化，集成化。

技术领域

本发明属于点胶阀控制的技术领域，尤其是一种新型压电陶瓷阀驱动控制系统。

背景技术

随着工业的发展和科技的进步，各个行业越来越智能化，产品的使用寿命以及稳定性也越来越受用户重视。目前点胶技术广泛应用于微电子封装、生命科学、快速制造等领域。在微电子封装 过程中，点胶技术主要用于芯片粘接、芯片涂层、底部填充、LED封装等。根据其工作原理，点胶技术可以分成两大类：接触式点胶和非接触式点胶。非接触点胶具有胶点一致性好、工作 频率高、胶滴体积小和胶液范围广等优点，因此将成为未来的主流点胶方式。其中压电陶瓷点胶技术是点胶行业兴起的一种新型非接触式喷射点胶技术，以压电陶瓷为核心动作器件，因其高速高效率动作执行，较之传统的电磁阀、气动阀点胶技术，有更快的点胶速度和效能，当前工业点胶所用压电陶瓷驱动器主要是以电压控制压电陶瓷输出位移为设计方案。

目前，在双组份阀的应用中，为了提升出胶量控制的精准度，压电陶瓷驱动器的控制方案通常采用线性高压运算放大器，以及后级功放电路组成的线性放大电路，这种驱动电路适合对压电陶瓷进行静态定位或低速往复震动，由于喷针与放大传动机构为一体化的结构，喷针导向性差，易产生干涉，易松动，喷针运动行程无法精确调节，胶液腔密封性差，点胶阀不能持续稳定工作，且高压运算放大器成本昂贵，并且放大器效率低下，发热严重，输出带载能力受限制，高速动态响应慢，无法满足进一步提升出胶量精准度占的工艺要求，因此，急需对现有压电喷射阀体的驱动控制器进行改进。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种新型压电陶瓷阀驱动控制系统，其能够增大陶瓷的输出行程，提高压电陶瓷的输出能力，具有高精确度的控制，更好地促进点胶技术的发展。

本发明的技术方案如下：

该一种新型压电陶瓷阀驱动控制系统，包括控制器与压电陶瓷阀，所述的控制器中具有MCU、双通道加热单元、四通道温度采集单元、输入输出单元、操作键入单元、显示单元、电源控制单元，所述的压电陶瓷阀中内置一颗单线EEPROM芯片，连接到MCU上用于记录压电陶瓷阀的喷胶信息，所述的压电陶瓷阀与控制器之间还设有半桥驱动器单元，输入来自MCU的PWM梯形波脉宽调制信号，在功率器件输出级进行电压转换和低通滤波，输出驱动压电陶瓷阀的梯形波电压源，其中：

所述的双通道加热单元包括用于对胶筒与喷嘴分别进行恒温加热的双通道加热器以及加热电路，所述的控制器的软件采用PID算法对双通道加热器进行恒温控制，所述的双通道加热单元与MCU建立连接；

所述的四通道温度采集单元包括四个采集模块与一个采集芯片，第一采集模块与第二采集模块用于采集双通道加热单元的温度，第三采集模块用于采集压电陶瓷阀内陶瓷表面温度，第四采集模块用于采集功率器件散热温度，采集芯片将采集到的四个采集模块接收的参数传送至MCU中用于执行温度控制或者高温保护；

所述的输入输出单元用于基本的开关信号输入端与开关信号输出端，输入输出单元内部通过设置光耦与控制器电气隔离，所述的输入输出单元与MCU建立连接；

所述的操作键入单元用于操作控制器，设置点胶参数，手动操作驱动压电陶瓷阀喷胶的功能选择，操作键入单元与MCU建立连接；