工業(yè)生產(chǎn)中微小點膠量系統(tǒng)的應(yīng)用

李龍運(yùn)

（泰爾茂醫(yī)療產(chǎn)品（杭州）有限公司，浙江杭州 310018）

0 引言

隨著人們生活水平提高，工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量也在不斷提升，人們對生活用品的外觀、性能整體質(zhì)量的要求越來越高。各工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)也在研究生產(chǎn)出物美價廉產(chǎn)品的方法，生產(chǎn)產(chǎn)品大都離不開使用有機(jī)溶劑進(jìn)行產(chǎn)品的組合連接。目前，我國醫(yī)療衛(wèi)生水平日益提升，對各類醫(yī)療用品的需求量急劇攀升，有機(jī)溶劑在醫(yī)療行業(yè)使用較為廣泛，在醫(yī)療產(chǎn)品生產(chǎn)過程中要對有機(jī)溶劑進(jìn)行微小點滴量控制。

泰爾茂醫(yī)療產(chǎn)品（杭州）有限公司開發(fā)采血針組裝自動化設(shè)備時出現(xiàn)溶劑供給量波動大、不穩(wěn)定，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量無法保證等問題。為此，決定改進(jìn)傳統(tǒng)點膠方式。

1 傳統(tǒng)手動點膠方式主要缺點

受氣源波動和人為因素影響，點滴精度不高，對物理的自然反應(yīng)沒有應(yīng)對措施；費(fèi)時費(fèi)力，消耗成本不斷攀升，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。為此，開展制動控制點滴量研究具有十分重要的意義。

針對自動控制微小點滴量應(yīng)用，本文提出一種應(yīng)用電壓比例閥自動調(diào)整的方法。電壓比例閥一般通過獲取數(shù)顯壓力表的實際值后，自動增加或減少供壓系統(tǒng)的實時值，最后保證供壓系統(tǒng)設(shè)定值的唯一性。通過實驗證明，該方法可以滿足目前有機(jī)溶劑在工業(yè)生產(chǎn)中±1 mg 級的精度要求。

2 總體設(shè)計方案

該點滴系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)主要包括控制系統(tǒng)、點膠系統(tǒng)和終控制。AD40V 模擬量模塊將數(shù)字壓力表提供的實時壓力值信號，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出給電壓比例閥，電壓比例閥獲取模擬量模塊提供的信息后，增加或減少實時壓力值，保證供氣壓的唯一性。

2.1 控制電路

控制電路I/O 分配見表1，現(xiàn)場電氣控制柜見圖2。

2.2 制動控制程序設(shè)計

圖1 控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成

將存儲在數(shù)據(jù)存儲器DM1000 中的設(shè)定值作為目標(biāo)值進(jìn)行PID 運(yùn)算，將得到的操作量存儲在DM999 的值再乘以2 輸出到DM13000（電氣比例閥ch0），氣源供給系統(tǒng)等3 個方面，如圖1 所示。系統(tǒng)采用SMC 數(shù)字壓力表監(jiān)控系統(tǒng)最終壓力；SMC 電壓比例閥ITV2020 調(diào)整系統(tǒng)實時壓力；美國EFD 精密點膠閥作為液滴量的輸出；基恩士PLC-KV3000和AD40V 和DA40V 模擬量模塊作為系統(tǒng)的最進(jìn)行PID 控制。通過執(zhí)行自動校正來設(shè)定PID 控制參數(shù)（比列常數(shù)、積分常數(shù)、微分常數(shù)）。使設(shè)定值具有斜率，變化緩慢。程序助記符表如下。

圖2 現(xiàn)場電氣控制柜

表1 控制電路I/O 分配

表2 量測數(shù)據(jù)

2.3 穩(wěn)定性分析

根據(jù)生產(chǎn)周期對點滴量的穩(wěn)定性進(jìn)行測試，設(shè)備信息：①零件號/名稱，B 接頭5 點膠吐出量；②被測參數(shù)，質(zhì)量；③量具名稱，精密電子天平；④量具編號，SC-1415；⑤量具類型，質(zhì)量計量；⑥量程：0.01～120 g。采集一晝夜的數(shù)據(jù)見表2，傳統(tǒng)點膠數(shù)據(jù)見圖3，現(xiàn)行點膠數(shù)據(jù)見圖4。

圖3 傳統(tǒng)點膠數(shù)據(jù)

圖4 現(xiàn)行點膠數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

本文介紹的工業(yè)控制點膠系統(tǒng)點膠精度可達(dá)到±1 mg，得到的數(shù)據(jù)均符合且優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)得到各類對于液體精確控制量企業(yè)的認(rèn)可，在目前要求較高的醫(yī)療行業(yè)大量使用。