森瑟傳感器在監測點膠機撞針的磨損程度上的應用

隨著3C電子行業飛速發展，電子制造行業對產品工藝要求的不斷提升，作為其重要的組成分自動點膠機逐漸成為工藝主打設備它的重要性毋庸置疑，不僅給企業節省成本，提升產品品質及生產效率。

在點膠機的各類產品中，全自動點膠機噴射閥采用非接觸式噴射點膠、精度高、功能也比較強大，可根據客戶不同的點膠工藝需求，很受歡迎。

但是這種類型的傳感器在實際使用中也會出現問題，其中見的是長期使用的撞針和噴嘴，會出現磨損，從而影響噴膠效果。

全自動點膠機壓電噴射閥工作原理：噴射閥使用高速壓電陶瓷將撞針擺動到閥座（噴嘴插件），液體（在壓力下）流到撞針和噴嘴之間的腔體中，撞針撞擊噴嘴以產生液滴。

全自動點膠機壓電噴射閥初始時刻，膠體充滿閥體通道，撞針上部受到膠體重量的壓緊靠在噴嘴底部并封住噴嘴出口，壓電制動器被施以高電平，壓電制動器橫向伸長，使得壓電閥撞針向上抬起。

然后全自動點膠機壓電噴嘴閥噴嘴打開，受外部氣壓驅動液填充撞針上移然后所形成的閥體空隙，并使一定量的膠液流出噴嘴，此時壓電制動器則被施以低電平，壓電制動器和菱形放大機構收縮。

同時在彈簧回復力的作用下，撞針向下高速撞擊噴嘴內腔體并封住噴口，膠體被擠在噴嘴內的腔體并在慣性力的作用下，撞針不斷上下往復振動，從而實現全自動點膠機高速噴射點膠，通過改變驅動電壓幅值、頻率、占空比等可對撞針振幅、頻率進行調節，進行調節，進而實現對膠滴噴射性能的控制。

如下圖是閥體分解圖以及分配裝置示意圖。

閥體分解圖

在如此高速的運行中，撞針一定會出現磨損。那么如何發現撞針磨損及時調整或更換，以此避免點膠不足、過量等問題的出現。技術人員發現隨著撞針的磨損，支撐物（holder）上下移動的位移行程會有微小變化。于是考慮通過傳感器來檢測，選擇了LVDT的位移傳感器來檢測支撐物的行程變化，然后做出預警。

上圖用到的是一款LVDT 位移傳感器 L3001-0.25，ROD的位置安裝傳感器配套的鐵芯

具體應用：如上圖LVDT位移傳感器在控制閥中的應用，LVDT電磁閥線圈固定在控制閥內，鐵芯連桿連接鐵芯和HOLDER，HOLDER通過一個連桿機構帶動撞針上下移動。通過撞針支撐位的高低來監測出膠水量的多少。LVDT本身是一個交流供電交流信號的傳感器，通過一個解調電路使之變成一個直流供電和直流模擬的電壓信號或者電流信號，通過數據采集卡采集信號，然后將這些信號反饋的電機，再由電機動作來控制撞針的位置，這樣的一個閉合回路就實現了自動化控制的過程。

L3001-0.25的主要參數：

量程：±0.25mm
靈敏度：132 mV/V/mm
線性度：0.25%FSO

解調器的主要參數

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

此款LVDT位移傳感器的優點：
1、結構簡單，工作可靠，線性度好，重復性好
2、非接觸式測量，使用壽命長
3、精度可達0.05%，誤差1um,重復性0.1um
4、靈敏度高，每毫米位移量輸出信號電壓可高達幾百毫伏到幾伏

5、分辨率高，理論上為無限分辨率，實際上一般為0.1um,可達0.0001um
6、時間常數小，頻帶寬，可達200HZ(5ms)甚至更高