[發明專利]一種用于噴射點膠過程的一致性控制方法及系統

有效

• 申請號: 201410150653.8
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN103920623A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 李涵雄;沈平
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B05C11/10
• 分類號: B05C11/10;B05C5/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發明屬于工業控制過程領域，涉及一種用于噴射點膠過程的一致性控制方法及系統。

背景技術

在LED制造過程中，點膠工藝對于LED的關鍵質量因素有著重要的影響。膠液在工作過程中粘度等性質會發生變化，導致膠滴的體積一致性發生變化。膠滴的體積一致性可以直接影響到LED的發熱均勻性、色溫的一致性的問題。例如：發熱不均勻可導致LED容易發生失效問題，色溫的一致性差會導致生產過程中需要按照產品的色溫劃分批次，增加額外的成本；也將使LED在使用過程中由于色溫不一致而影響美觀。

當前在工業過程中，對于點膠一致性控制通常有兩種方式：一種是采用接觸式計量點膠閥，確保每點噴射的量相同而達到較高的點膠一致性。但這種方法有自身的缺陷：無法實現納升級的微量點膠；無法達到數十赫茲以上的高速點膠。另一種方式是采用噴射式點膠系統，基于經驗實時地人為設置參數來抑制膠滴體積的漂移，實現一致性的提升。但這種方式會受到工程師經驗的限制，難以達到工業應用的標準。

噴射點膠一致性的問題，一直以來影響著LED生產品質，是困擾學術界和工業界的問題之一。如何提高噴射點膠過程的一致性，也是相關從業者的研究方向。

發明內容

本發明提供了一種用于噴射點膠過程的一致性控制方法及系統，針對在工業過程中，噴射點膠不能實時反饋測量噴射出的膠滴體積及噴膠體積一致性差的問題，通過內部數學模型實現軟測量反饋，基于此軟測量，通過兩個反饋回路分別實現控制器的一致性實時控制和一致性的補償控制，最終實現噴射點膠一致性的提升。

一種用于噴射點膠過程的一致性控制方法，以膠滴體積給定信號R和軟測量反饋信號Y₁作為輸入控制器C的誤差信號E，將控制器輸出的供膠壓力信號U₁和濾波器F輸出的供膠壓力補償信號U₂疊加作用于實際噴膠過程，調節噴膠系統中的電子調壓閥，控制噴膠系統噴出的膠滴體積Y；

所述軟測量反饋信號Y₁由噴膠過程數學模型輸出，所述噴膠過程的傳遞函數為供膠壓力信號U₁和濾波器F輸出的供膠壓力補償信號U₂的和值作為該噴膠過程的輸入量，采用一階環節模擬獲得；

所述濾波器F輸出的供膠壓力補償信號U₂由噴膠過程數學模型的逆模型的輸出信號經過濾波器F獲得，所述噴膠過程數學模型的逆模型的傳遞函數為利用天平系統測量噴膠系統噴出的膠滴體積獲得膠滴體積測量信號Y₂，以軟測量反饋信號Y₁和膠滴體積測量信號Y₂的差值信號E₁作為該噴膠過程數學模型的逆模型的輸入量；

所述噴膠過程數學模型的逆模型即為膠滴體積模型；

所述控制器C的傳遞函數為γ為設定參數，為0.5-2之間的正數；

所述T為時間常數，K為穩態增益，s為復參數；

穩態增益K依據差值E₁進行調節為使得差值E₁為0。

所述濾波器F為低通濾波器，傳遞函數為τ為噪聲調節設定參數，為0.5-5之間的正數。

所述的噴射閥噴出的膠滴體積Y₂由精度為0.01mg的天平系統稱量獲得。

一種用于噴射點膠過程的一致性控制系統，采用所述的用于噴射點膠過程的一致性控制方法，包括控制器C、噴膠系統、天平系統、噴膠過程模擬模塊、膠滴體積模擬模塊、濾波器、第一加法器、第二加法器及第三加法器，所述控制器C的輸出端連接到第二加法器的一個輸入端，第二加法器的輸出端與噴膠系統的輸入端和噴膠過程模擬模塊的輸入端相連，噴膠系統的輸出端與天平系統相連，天平系統的輸出端和噴膠過程模擬模塊的輸出端分別與第一加法器的兩個輸入端相連，第一加法器、膠滴體積模擬模塊及濾波器依次相連，濾波器的輸出端與第二加法器的另一個輸入端相連；所述噴膠過程模擬模塊的輸出端和膠滴體積預設信號分別與第三加法器的兩個輸入端相連，所述第三加法器的輸出端與控制器C的輸入端相連。

所述濾波器F為低通濾波器，傳遞函數為τ為噪聲調節設定參數，為0.5-5之間的正數。

所述噴膠系統噴出的膠滴體積Y₂由精度為0.01mg的天平系統稱量獲得。

所述噴膠過程模擬模塊的傳遞函數為所述膠滴體積模擬模塊的傳遞函數為所述控制器C的傳遞函數為γ為設定參數，為0.5-2之間的正數；

所述T為時間常數，K為穩態增益，s為復參數；