高壓放大器在電流體噴印機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)名稱：電流體噴印機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

測(cè)試目的：電噴印軟件系統(tǒng)是建立在硬件系統(tǒng)基礎(chǔ)上的，通過(guò)軟件系統(tǒng)控制硬件的配合工作，整個(gè)電流體噴印機(jī)才能完成各種電噴印工藝流程，硬件系統(tǒng)決定了整個(gè)軟件系統(tǒng)的功能。

測(cè)試設(shè)備：高壓放大器、高壓發(fā)生器、函數(shù)發(fā)生器、氣壓控制器、精密流量泵等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

圖1：整體硬件結(jié)構(gòu)圖

如圖1所示，整體硬件由2套噴嘴氣壓系統(tǒng)、2套噴嘴流量系統(tǒng)，3套運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、3套視覺(jué)系統(tǒng)和1套控制系統(tǒng)組成。其中，噴嘴系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制工藝流量和工藝電壓以形成指定的工藝模式(電紡絲直寫(xiě)、電流體按需噴印、電霧化制膜)，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)基板和噴嘴的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以形成指定圖案，視覺(jué)系統(tǒng)負(fù)責(zé)噴印過(guò)程的觀測(cè)和反饋控制及輔助定位。

圖2：噴嘴系統(tǒng)常用組合方案

噴嘴系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電噴印工藝的核心部分?；驹硎峭ㄟ^(guò)在噴嘴和基板間加上高壓，形成泰勒錐，完成電噴印工藝。噴嘴需要提供電壓控制和流量控制。

電壓控制可使用函數(shù)發(fā)生器+高壓放大器，流量控制可使用氣壓控制器或精密流量泵：前者控制流量平穩(wěn)，可以采用PC控制，但是需要噴嘴末端提供氣壓接口，一般對(duì)于穩(wěn)定要求較高的電點(diǎn)噴需要使用氣壓控制器完成流量控制；后者可連接至PC，在PC調(diào)節(jié)流量大小以維持供給平衡，它使用簡(jiǎn)單方便，電紡絲和電噴霧經(jīng)常使用精密流量泵完成流量控制。

電紡絲、電點(diǎn)噴、電噴霧常用組合方案如圖2。對(duì)于需要在PC端控制電壓且電壓最高不超過(guò)的5KV的電紡絲和電點(diǎn)噴的電壓控制使用函數(shù)發(fā)生器+高壓放大器形式，對(duì)于電壓要求超過(guò)5KV的電噴霧的電壓控制需要使用高壓發(fā)生器。對(duì)于流量控制穩(wěn)定性要求較高的電點(diǎn)噴的流量控制使用氣壓控制器，電紡絲和電噴霧一般使用流量泵控制流量。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，電流體噴印機(jī)工作時(shí)不同基底組合運(yùn)動(dòng)方式各不相同，電紡絲直寫(xiě)、電流體按需噴印和電霧化的工藝流程和工藝參數(shù)也各不相同，每次加工需要控制如下功能的配合：

1.上XYZ運(yùn)動(dòng)軸、下XY運(yùn)動(dòng)軸和卷到卷運(yùn)動(dòng)的組合運(yùn)動(dòng)

2.噴嘴流量控制(氣壓控制器或精密流量泵)

3.噴嘴電壓控制(函數(shù)發(fā)生器+高壓放大器或高壓發(fā)生器)

4.不同的參數(shù)輸入

高壓放大器推薦：ATA-7050

圖：ATA-7050高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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