一种真空镀膜设备的智能控制方法及系统与流程

allin2025-03-25  30


本发明涉及真空镀膜,具体为一种真空镀膜设备的智能控制方法及系统。


背景技术:

1、真空镀膜设备是一种用于在物体表面形成薄膜涂层的专用设备。这些薄膜通常由金属、陶瓷或其他材料组成,被沉积在基材表面,以改变基材的外观、性能或其他特性。真空镀膜通常应用于电子、光学、装饰、防护涂层等领域。

2、传统的真空镀膜设备在运行中仍存在一些问题,当待加工物品为复合材质且具有一定多样化造型时,受制于不同材质的特性不同,且造型所带来的产品厚度以及表面特性的变化,如果产品在镀膜的过程采用统一规格参数的方式镀膜,容易造成镀膜的厚度不同,镀膜对产品造成的性质改变也不同从而造成产品的次品率提高,并且部分企业为了节约成本,会收购非全新的加工设施,此类加工设施的各部分老化程度也存在不一致性,对加工会造成一定的干扰,并且在加工的过程中,如果因为微小问题直接停止加工进行检修也会对生产效率造成干扰,影响企业发展。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种真空镀膜设备的智能控制方法及系统,解决了上述背景技术中所提到的产品在镀膜的过程采用统一规格参数的方式镀膜,容易造成镀膜的厚度不同,镀膜对产品造成的性质改变也不同从而造成产品的次品率提高以及加工设施的各部分老化程度也存在不一致性,对加工会造成一定的干扰的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种真空镀膜设备的智能控制系统,包括第一采集单元、第二采集单元、预处理单元、数据计算单元、数据处理单元、数据分析单元以及执行单元:

5、所述第一采集单元用于对待加工物品进行数据以及加工环境进行数据获取,从而构成区域材质数据组、区域基本状态数据组以及加工环境数据组,所述第二采集单元用于加工设备的性能数据进行获取,从而构成加工设备性能数据组,所述第一采集单元和所述第二采集单元将获取到的区域材质数据组、区域基本状态数据组、加工环境数据组以及加工设备性能数据组输入至预处理单元内;

6、所述预处理单元用于对所述区域材质数据组、区域基本状态数据组和加工环境数据组进行预处理,并重新整理为第一数据组和第二数据组,并将整理完毕后的第一数据组、第二数据组以及加工设备性能数据组输入至数据计算单元内;

7、所述数据计算单元用于对第一数据组、第二数据组以及加工设备性能数据组进行整合运算,从而获取设备调整参考值stzk,所述数据计算单元将计算获取的设备调整参考值stzk输入至数据处理单元内;

8、所述数据处理单元用于将设备调整参考值stzk与预设的第一阈值y进行对比,从而生成第一对比结果,并通过第一对比结果,判断镀膜设备是否需要进行调整,若对比结果为无需调整,则设备维持现有设置继续进行加工,若对比结果为需要调整,则将设备调整参考值stzk与第一阈值y进行整合计算,获取调整量级值tljz并输入至数据分析单元内;

9、所述数据分析单元将调整量级值tljz与预设的第二阈值进行对比,从而生成第二对比结果,并根据第二对比结果,对设备需要调整的幅度进行量级划分,所述数据分析单元将第二对比结果输入至执行单元内进行数据匹配,将第二对比结果的量级与所述执行单元内预储存的调整方案进行适配,并根据适配结果,执行相应的调整方案;

10、所述执行单元还会生成调整日志,并对调整日志进行标记,发送警告信息给用户,从而及时对设备进行维护。

11、优选的,所述第一采集单元包括扫描模块、材质识别模块以及图像识别模块;

12、所述扫描模块用于对待加工产品进行表面扫描生成产品表面图片,并将图片划分为若干个等面积区域,分别记q1、q2、q3、...、qn,所述材质识别模块对待加工产品的各个区域进行识别,从而获取待加工产品的区域材质数据组,区域材质数据组包括了各个区域内的代加工物品材质硬度值,材质热敏值,以及材质形变值;

13、其中材质硬度值分别记作:q1cydz、q2cydz、q3cydz、...、qncydz,并获取q1cydz到qncydz中的最大值记和最小值,分别记作材质硬度最大值cymax和材质硬度最小值cymin;

14、材质热敏值分别记作:q1crdz、q2crdz、q3crdz、...、qncrdz,并获取q1crdz到qncrdz中的最大值和最小值,分别记作材质热敏最大值crmax和材质热敏最小值记作crmin;

15、材质形变值分别记作:q1cxdz、q2cxdz、q3cxdz、...、qncxdz,并获取q1cxdz到qncxdz中的最大值和最小值,分别记作材质形变最大值cxmax和材质形变最小值cxmin;

16、所述图像识别模块用于对所述扫描模块生成的图像进行识别从而获取代加工产品的各个区域的基本厚度和基本平整度;

17、其中基本厚度分别记为:q1hdz、q2hdz、q3hdz、...、qnhdz,并获取q1hdz到qnhdz中的最大值和最小值,分别记作厚度最大值hdmax和厚度最小值hdmin;

18、基本平整度分别记为:q1pdz、q2pdz、q3pdz、...、qnpdz,并获取q1pdz到qnpdz中的最大值和最小值,分别记作平整度最大值pdmax和平整度最小值pdmin。

19、优选的,第二采集单元包括环境识别模块和数据识别模块,所述环境识别模块用于对镀膜设备的作业环境温度以及作业环境湿度进行数据获取,按照时间戳进行数据划分;

20、其中环境温度分别记为:s1hwd、s2hwd、s3hwd、...、snhwd;

21、环境湿度分别记为:s1hsd、s2hsd、s3hsd、...、snhsd;

22、所述数据识别模块用于对镀膜设备的性能进行数据整理,包括原始性能指数ysxnz和现有性能指数xyxnz,其中原始性能指数ysxnz能由产品说明书提供,由用户输入至数据识别模块内,所述现有性能指数xyxnz通过数据识别模块(202)下的性能检测模块对镀膜设备进行性能检测后获取。

23、优选的,所述预处理单元将对区域材质数据组、区域基本状态数据组以及加工环境数据组的各项数据进行预处理,从而构成第一数据组和第二数据组,其中第一数据组包括:区域材质均值pcydz、区域材质峰值fcydz、区域热敏均值pcrdz、区域热敏峰值fcrdz、区域形变均值pcxdz以及区域形变峰值fcxdz,第二数据组包括:加工环境平均温度phdz以及加工环境平均湿度phsd,具体计算公式分别为:

24、

25、

26、优选的,所述数据计算单元通过下述公式计算获取调整参考值stzk;

27、

28、式中:pcydz为区域材质均值,fcydz为区域材质峰值,pcrdz为区域热敏均值,fcrdz为区域热敏峰值,pcxdz为区域形变均值,fcxdz为区域形变峰值,phdz为加工环境平均温度,phsd为加工环境平均湿度,ysxnz为原始性能指数,xyxnz为现有性能指数,a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9以及a10均为权重值,且a1≠a2≠a3≠a4≠a5≠a6≠a7≠a8≠a9≠a10≠0,a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9以及a10的具体值由用户调整设置,log是对数函数。

29、优选的,所述数据处理单元包括第一对比模块和第二对比模块,所述第一对比模块用于生成第一对比结果,所述第二对比模块用于生成第二对比结果;

30、所述第一对比结果为:当调整参考值stzk≤第一阈值y时,代表设备无需进行调整,当调整参考值stzk>第一阈值y时,代表设备需要进行调整;

31、所述第二对比结果为:当调整量级值tljz≤第二阈值r时,为第一介入调整等级;

32、当第二阈值r<调整量级值tljz≤第二阈值r*105%时,为第二介入调整等级;

33、当第二阈值r*105%<调整量级值tljz≤第二阈值r*110%时,为第三介入调整等级;

34、当调整量级值tljz>第二阈值r*110%时,为第四介入调整等级;

35、调整量级值tljz通过下述公式计算获取:

36、

37、式中:stzk为调整参考值,y为第一阈值。

38、优选的,所述数据分析单元包括储存模块和匹配模块,所述储存模块用于储存调整方案,所述匹配模块用于将储存模块内储存的调整方案与第二对比结果进行适配;

39、所述调整方案具体如下:

40、当第二对比结果为一级介入调整等级时,执行一级介入调整方案,上调加工的沉积速率5%,上调镀膜加工温度3°,检查气体处理系统,对上调气体纯度做1%,上调设备的真空度2%;

41、当第二对比结果为二级介入调整等级时,执行二级介入调整方案,上调加工的沉积速率5%~10%,上调镀膜加工温度5°,检查气体处理系统,对上调气体纯度做2%,上调设备的真空度3%;

42、当第二对比结果为三级介入调整等级时,执行三级介入调整方案,上调加工的沉积速率10%~18%,上调镀膜加工温度10°,检查气体处理系统,对上调气体纯度做5%,上调气体流量7%,上调设备的真空度10%,在加工完毕后对加工设备核心组件进行检修,进行保养或更换;

43、当第二对比结果为四级介入调整等级时,执行四级介入调整方案,立即停止加工,并加工设备核心组件进行检修,进行保养或更换,之后重启加工机器。

44、优选的,所述执行单元包括执行模块和报警模块,所述执行模块用于执行所述匹配模块的匹配结果,所述报警模块用于对执行模块的激活次数进行记录,并生成调整日志,进行归档

45、优选的,所述报警模块还对调整日志进行标记,具体标记方式如下:

46、当执行一级介入调整方案时,对调整日志进行蓝色标记;

47、当执行二级介入调整方案时,对调整日志进行黄色标记;

48、当执行三级介入调整方案时,对调整日志进行橙色标记;

49、当执行四级介入调整方案时,对调整日志进行红色标记

50、本发明还提供一种真空镀膜设备的智能控制方法,具体步骤如下:

51、s1、数据采集,通过第一采集单元对待加工物品及加工环境进行数据获取,形成区域材质数据组、区域基本状态数据组以及加工环境数据组,同时第二采集单元获取加工设备性能数据组,并将区域材质数据组、区域基本状态数据组、加工环境数据组以及加工设备性能数据组传递至预处理单元;

52、s2、数据预处理,在预处理单元中,对区域材质数据组、区域基本状态数据组以及加工环境数据组进行预处理,整理为第一数据组和第二数据组,并整理后的第一数据组和第二数据组与加工设备性能数据组一同传递至数据计算单元;

53、s3、数据运算,数据计算单元对第一数据组、第二数据组和加工设备性能数据组进行整合运算,得到设备调整参考值stzk,并传输至数据处理单元;

54、s4、设备状态判断,数据处理单元将设备调整参考值stzk与预设的第一阈值y进行对比,生成第一对比结果,如果判断无需调整,则设备保持当前设置继续加工;若需要调整,则将stzk与第一阈值y整合计算,获得调整量级值tljz,并传递至数据分析单元;

55、s5、调整幅度判断,数据分析单元将tljz与预设的第二阈值r进行对比,生成第二对比结果,进而划分设备需要调整的幅度等级并将第二对比结果传递至执行单元;

56、s6、执行调整,执行单元根据第二对比结果的量级与预储存的调整方案进行适配,并执行相应的调整方案,同时执行单元生成调整日志并标记,向用户发送警告信息,确保及时维护设备。

57、(三)有益效果

58、本发明提供了一种真空镀膜设备的智能控制方法及系统,具备以下有益效果:

59、1、该真空镀膜设备的智能控制系统,通过多个单元的协同工作,实现了对真空镀膜设备的全方位监测和调整,采用数据处理和分析技术,使设备能够根据实时的生产数据和性能状态进行智能调整,提高了设备的稳定性、性能和自动化水平,相较于传统的手动调整方式,系统能够更及时和准确地响应设备状态的变化,极大地提高了生产效率和产品质量。

60、2、该真空镀膜设备的智能控制系统,通过引入第一对比模块和第二对比模块,系统能够对设备运行状态和调整需求的更全面判断,提高了系统的实时响应能力,使得系统能够迅速调整设备以适应不同的生产条件,进而提高了生产效率和产品质量,使得真空镀膜设备更具智能化和自适应性,对不同生产场景更具优越性。


技术特征:

1.一种真空镀膜设备的智能控制系统,包括第一采集单元(1)、第二采集单元(2)、预处理单元(3)、数据计算单元(4)、数据处理单元(5)、数据分析单元(6)以及执行单元(7),其特征在于:

2.根据权利要求1所述的真空镀膜设备的智能控制系统,其特征在于:所述第一采集单元(1)包括扫描模块(101)、材质识别模块(102)以及图像识别模块(103);

3.根据权利要求2所述的真空镀膜设备的智能控制系统,其特征在于:第二采集单元(2)包括环境识别模块(201)和数据识别模块(202),所述环境识别模块(201)用于对镀膜设备的作业环境温度以及作业环境湿度进行数据获取,按照时间戳进行数据划分;

4.根据权利要求3所述的真空镀膜设备的智能控制系统,其特征在于:所述预处理单元(3)将对区域材质数据组(8)、区域基本状态数据组(9)以及加工环境数据组(10)的各项数据进行预处理,从而构成第一数据组和第二数据组,其中第一数据组包括:区域材质均值pcydz、区域材质峰值fcydz、区域热敏均值pcrdz、区域热敏峰值fcrdz、区域形变均值pcxdz以及区域形变峰值fcxdz,第二数据组包括:加工环境平均温度phdz以及加工环境平均湿度phsd,具体计算公式分别为:

5.根据权利要求4所述的真空镀膜设备的智能控制系统,其特征在于:所述数据计算单元(4)通过下述公式计算获取调整参考值stzk;

6.根据权利要求5所述的真空镀膜设备的智能控制系统,其特征在于:所述数据处理单元(5)包括第一对比模块(501)和第二对比模块(502),所述第一对比模块(501)用于生成第一对比结果,所述第二对比模块(502)用于生成第二对比结果;

7.根据权利要求6所述的真空镀膜设备的智能控制系统,其特征在于:所述数据分析单元(6)包括储存模块(601)和匹配模块(602),所述储存模块(601)用于储存调整方案,所述匹配模块(602)用于将储存模块(601)内储存的调整方案与第二对比结果进行适配;

8.根据权利要求7所述的真空镀膜设备的智能控制系统,其特征在于:所述执行单元(7)包括执行模块(701)和报警模块(702),所述执行模块(701)用于执行所述匹配模块(602)的匹配结果,所述报警模块(702)用于对执行模块(701)的激活次数进行记录,并生成调整日志,进行归档。

9.根据权利要求8所述的真空镀膜设备的智能控制系统,其特征在于:所述报警模块(702)还对调整日志进行标记,具体标记方式如下:

10.一种真空镀膜设备的智能控制方法,其特征在于:包括上述权利要求1-9任一所述的真空镀膜设备的智能控制系统,具体步骤如下;


技术总结
本发明涉及真空镀膜技术领域,且公开了一种真空镀膜设备的智能控制方法及系统,包括第一采集单元、第二采集单元、预处理单元、数据计算单元、数据处理单元、数据分析单元以及执行单元,通过多个单元的协同工作,实现了对真空镀膜设备的全方位监测和调整,采用数据处理和分析技术,使设备能够根据实时的生产数据和性能状态进行智能调整,提高了设备的稳定性、性能和自动化水平,相较于传统的手动调整方式,系统能够更及时和准确地响应设备状态的变化,极大地提高了生产效率和产品质量。

技术研发人员:夏杰,陈远航,潘仁峰
受保护的技术使用者:苏州慧连航科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-19576.html

最新回复(0)