CN107321572B - 框胶涂布控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种框胶涂布控制方法及控制系统。其中，所述方法包括：测量与布胶厚度相关的参数，所述参数至少包括当前喷嘴的移动速度和当前出胶气压；根据所述当前喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压；计算所述当前出胶气压与所述第一参考气压的气压差；将所述气压差与预设的切换阈值比较，当所述气压差大于所述切换阈值时，根据所述当前出胶气压和所述目标布胶厚度计算所述喷嘴的参考移动速度，根据所述喷嘴的参考移动速度调整所述喷嘴的移动速度；当所述气压差小于所述切换阈值时，根据所述第一参考气压调整所述出胶气压。本发明能实现出胶量的快速、精确地调整，从而使基板的布胶厚度均匀。

Description

框胶涂布控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及液晶板加工领域，特别是涉及一种框胶涂布控制方法及控制系统。

背景技术

目前，液晶滴下制程ODF(One Drop Filling)工艺中的框胶涂布过程，通常利用喷嘴喷涂。喷涂过程主要通过气压式吐胶来实现，借由控制出胶管线的输入氮气压力来控制出胶量。

在对现有技术的实践过程中，本发明的发明人发现，通过控制输入氮气压力的方法控制出胶量受到氮气压力保护范围的限制，调整幅度有限，另外，出胶量对氮气压力变化的灵敏度有限，在需要改变出胶量时，往往需要较大地改变输入氮气压力，一方面导致较大的响应时间，另一方面氮气压力的往复变化也给输入管线的寿命造成一定的损伤。因此，现有的框胶涂布方法无法有效地调整框胶出胶量。

发明内容

本发明提供一种框胶涂布控制方法及控制系统，主要解决的技术问题是快速、准确地调整框胶出胶量。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是，提供一种框胶涂布控制方法，包括：测量与布胶厚度相关的参数，其中，所述参数至少包括当前喷嘴的移动速度和当前出胶气压；根据所述当前喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压；计算所述当前出胶气压与所述第一参考气压的气压差；将所述气压差与预设的切换阈值比较，当所述气压差大于所述切换阈值时，根据所述当前出胶气压和所述目标布胶厚度计算所述喷嘴的参考移动速度，根据所述喷嘴的参考移动速度调整所述喷嘴的移动速度以使所述布胶厚度接近或等于所述目标布胶厚度；当所述气压差小于所述切换阈值时，根据所述第一参考气压调整所述出胶气压以使所述布胶厚度接近或等于所述目标布胶厚度。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是，提供一种框胶涂布控制系统，包括：速度控制器、气压控制器和转换器；所述速度控制器设置在喷嘴上，用于测量所述喷嘴的当前移动速度并调整所述喷嘴的移动速度；所述气压控制器设置在所述喷嘴之前的气体通路中，用于测量当前出胶气压并调整所述出胶气压；所述转换器与所述速度控制器和所述气压控制器连接，用于根据所述当前喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压，计算所述当前出胶气压与所述第一参考气压的气压差并将所述气压差与预设的切换阈值比较；当所述气压差大于所述切换阈值时，所述转换器根据所述当前出胶气压和所述目标布胶厚度计算所述喷嘴的参考移动速度，所述速度控制器根据所述喷嘴的参考移动速度调整所述喷嘴的移动速度以使所述布胶厚度接近或等于所述目标布胶厚度；当所述气压差小于所述切换阈值时，所述气压控制器根据所述第一参考气压调整所述出胶气压以使所述布胶厚度接近或等于所述目标布胶厚度。

本发明通过测量当前喷嘴的移动速度和当前出胶气压，并根据当前喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压，将当前出胶气压与第一参考气压的气压差同切换阈值比较，在该气压差大于切换阈值时调整喷嘴移动速度以调整出胶量，在该气压差小于切换阈值时调整出胶气压，可以利用控制喷嘴移动速度和出胶气压两个参数来调整出胶量，以实现出胶量的快速、精确地调整，从而使布胶厚度沿基板基本均匀。因此，本发明可以帮助操作人员均匀地涂布框胶。

附图说明

图1是本发明框胶涂布控制方法一实施例的流程图；

图2是本发明框胶涂布控制方法另一实施例的流程图；

图3是本发明框胶涂布控制系统一实施例的结构示意图；

图4是本发明框胶涂布控制系统另一实施例的结构示意图；

图5是图4中框胶涂布控制系统工作过程中的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。

请参阅图1，图1所示的框胶涂布控制方法包括如下步骤：

S101：测量与布胶厚度相关的参数，参数至少包括当前喷嘴的移动速度和当前出胶气压。

布胶厚度是指在基板上涂胶的厚度，一般来说，布胶厚度受到喷嘴移动速度、出胶气压和涂胶间隙等参数的影响，例如，喷嘴的移动速度越快，单位长度上的出胶量就越小，布胶厚度也就越小，喷嘴的出胶气压越大，喷嘴的单位时间内的出胶量就越大，布胶厚度也就随之增大，而喷嘴的涂胶间隙改变，喷出的框胶在接触到基板前扩散的范围也随之改变，因此也会影响布胶厚度。

为了后续调节布胶厚度，首先在步骤S101中测量与布胶厚度相关的参数，至少包括当前喷嘴的移动速度和当前出胶气压，在一些实施例中，还可包括涂胶间隙。

S102：根据当前喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压。

目标布胶厚度是指希望达到的布胶厚度，目标布胶厚度的值可以为系统默认值，也可以由操作人员在系统中调整。在目标布胶厚度改变时，需要相应地调整喷嘴的移动速度和/或出胶气压，因此，首先在步骤S102中，根据当前的喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压。第一参考气压是指，在喷嘴保持当前的移动速度的情况下，如果出胶气压等于第一参考气压，则实际的布胶厚度等于预设的目标布胶厚度。第一参考气压可以由相对气压表示，例如50kPa，表示大于标准大气压50kPa。

在一些实施例中，基板可以为水平、光滑的平板，因此只需在开始涂胶时预设一个涂胶间隙初始值，在涂胶过程中保持喷嘴离基板的距离不便即可。在这种情况下，在步骤S101中测量的参数为当前喷嘴的移动速度和当前出胶气压。而后在步骤S102中，利用喷嘴的移动速度、出胶气压和布胶厚度之间的函数关系A＝f(v,P)的反函数(由于涂胶间隙固定，其在函数关系中体现为一个常数)，将当前喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度代入其中，可计算得到对应的第一参考气压，在前述的函数关系式中，A为布胶厚度，v为喷嘴的移动速度，P为出胶气压。

在另一些实施例中，基板相对喷嘴的表面可以有起伏或不平，沿喷嘴的行进方向实际的涂胶间隙可能改变，从而与预设值产生偏差，因此，需要对实际的涂胶间隙进行测量。需要指出的是，由于通过调整涂胶间隙来调节布胶厚度较为困难，因此，仍然需要通过调节喷嘴的移动速度和/或出胶气压实现精确地调节布胶厚度。在这种情况下，在步骤S101中测量的参数为当前喷嘴的移动速度、当前出胶气压和当前的涂胶间隙。而后在步骤S102中，利用喷嘴的移动速度、出胶气压、涂胶间隙和布胶厚度之间的函数关系A＝f(v,P,h)的反函数，将当前喷嘴的移动速度、当前涂胶间隙和预设的目标布胶厚度代入其中，可计算得到对应的第一参考气压，在前述的函数关系式中，A为布胶厚度，v为喷嘴的移动速度，P为出胶气压，h为涂胶间隙。

S103：计算当前出胶气压与第一参考气压的气压差。

在步骤S103中，将当前出胶气压与第一参考气压相减，得到的差值的绝对值即为气压差。

S104：将该气压差与预设的切换阈值比较。当该气压差大于切换阈值时，执行步骤S105，否则执行步骤S106。

布胶厚度对喷嘴移动速度的灵敏度要大于对出胶气压的灵敏度，在需要较大地调节布胶厚度的情况下，如果通过调整出胶气压来调节布胶厚度，一方面调节速度偏慢，另一方面需要较大地改变出胶气压，给气体通路管线造成一定影响，甚至超过气压限定范围而无法调节，因此，可以优先调节喷嘴移动速度，以实现快速调节布胶厚度并保护气体通路管线。与之相对，在布胶厚度需调整的量较小时，受到最小速度调整值和调节精度的影响，如只通过喷嘴移动速度调节出胶量，可能无法精确地调节布胶厚度。因此，在本实施例中，预先设置一切换阈值，切换阈值是一个气压差值，在步骤S104中，将S103中计算得到的气压差与该切换阈值比较，当气压差大于该切换阈值时，执行步骤S105，通过优先调节喷嘴移动速度调节布胶厚度，当气压差小于该切换阈值，执行步骤S106，通过调节出胶气压调节布胶厚度。

切换阈值的取值与框胶涂布系统的具体参数有关，在一些实施例中，切换阈值可以较小，例如15kPa、20kPa、30kPa、50kPa等，在另一些实施例中，切换阈值也可以较大，例如1bar、3bar、5bar等。

S105：根据当前出胶气压和目标布胶厚度计算喷嘴的参考移动速度，根据喷嘴的参考移动速度调整喷嘴的移动速度以使布胶厚度接近或等于目标布胶厚度。

在步骤S105中，同样利用函数关系A＝f(v,P)，将当前出胶气压和目标布胶厚度代入其中，计算得到喷嘴的参考移动速度。而后根据喷嘴的参考移动速度调整喷嘴的移动速度。在实际情况中，受到喷嘴移动速度的最大调节精度的影响，可能无法使实际的喷嘴移动速度完全等于喷嘴的参考移动速度，例如，喷嘴移动速度的最大调节精度可以是1mm/s，即喷嘴移动速度的改变量最小为1mm/s，在这种情况下，将喷嘴的移动速度调整为最大精度允许的最接近参考移动速度的值，以使布胶厚度基本等于目标布胶厚度。

在一些实施例中，如需对涂胶间隙进行测量，则步骤S105中利用的函数关系为A＝f(v,P,h)。

S106：根据第一参考气压调整出胶气压以使布胶厚度接近或等于目标布胶厚度。

在步骤S106中，根据步骤S102中计算得到的第一参考气压调整出胶气压，类似地，在实际情况中，受到出胶气压的最大调节精度的影响，可能无法使实际的出胶气压完全等于第一参考气压，例如，出胶气压的最大调节精度可以是0.5kPa，即喷嘴移动速度的改变量最小为0.5kPa，在这种情况下，将出胶气压调整为最大精度允许的最接近第一参考气压的值，以使布胶厚度基本等于目标布胶厚度。

上述方法用于测量当前喷嘴的移动速度和当前出胶气压，并根据当前喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压，将当前出胶气压与第一参考气压的气压差同切换阈值比较，在该气压差大于切换阈值时调整喷嘴移动速度以调整出胶量，在该气压差小于切换阈值时调整出胶气压，可以分别利用控制喷嘴移动速度和出胶气压两个参数来调整出胶量，以实现针对不同的情况下的出胶量的快速、精确地调整，从而使布胶厚度沿基板基本均匀。

请参阅图2，图2所示的框胶涂布控制方法包括如下步骤：

S201：测量与布胶厚度相关的参数，参数至少包括当前喷嘴的移动速度和当前出胶气压。

S202：根据当前喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压。

S203：计算当前出胶气压与第一参考气压的气压差。

S204：将该气压差与预设的切换阈值比较。当该气压差大于切换阈值时，执行步骤S205，否则执行步骤S206。

步骤S201至步骤S204与步骤S101至步骤S104类似，在此不再赘述。

S205：根据当前出胶气压和目标布胶厚度计算喷嘴的参考移动速度，判断在喷嘴的移动速度的调节精度范围内，是否能将喷嘴的移动速度调整至等于喷嘴的参考移动速度。当可以将喷嘴的移动速度调整至等于喷嘴的参考移动速度时，执行步骤S207，否则执行步骤S208。

在步骤S205中，利用函数关系A＝f(v,P)，将当前出胶气压和目标布胶厚度代入其中，计算得到喷嘴的参考移动速度。而后判断根据喷嘴移动速度的最大调节精度，是否能将当前喷嘴的移动速度改变为喷嘴的参考移动速度。例如，喷嘴移动速度的最大调节精度是1mm/s，当前喷嘴的移动速度是5mm/s，若参考移动速度是6mm/s，则可以将当前喷嘴的移动速度准确地调整至等于喷嘴的参考移动速度，若参考移动速度是6.5mm/s，则无法将当前喷嘴的移动速度准确地调整至等于喷嘴的参考移动速度。

S206：根据第一参考气压调整出胶气压以使布胶厚度接近或等于目标布胶厚度。

S207：将喷嘴的移动速度调整至最接近喷嘴的参考移动速度的移动速度近似值。

当在调节精度的限制下，无法将喷嘴的移动速度调整至等于喷嘴的参考移动速度时，执行步骤S207，将喷嘴的移动速度调整至最接近喷嘴的参考移动速度的移动速度近似值。移动速度近似值是指，在当前喷嘴的移动速度的基础上，在喷嘴移动速度的调节精度的允许范围内，能够调整到的、最接近参考移动速度的值。例如，参考移动速度是6.4mm/s，当前喷嘴的移动速度是5mm/s，最大调节精度是1mm/s，则能够调整到的、最接近参考移动速度的值为6mm/s，即为移动速度的近似值。

S208：调整喷嘴的移动速度至等于喷嘴的参考移动速度。

当在调节精度的限制下，可以将喷嘴的移动速度调整至等于喷嘴的参考移动速度时，执行步骤S207，直接调整喷嘴的移动速度至等于喷嘴的参考移动速度，在这种情况下，调整得到的布胶厚度等于目标布胶厚度。

S209：根据移动速度近似值和目标布胶厚度计算第二参考气压。

在步骤S207后，为了进一步精确地控制布胶厚度，需要对因移动速度的近似值和移动速度的参考值的不同产生的布胶厚度偏差作补偿，因此在已调整喷嘴移动速度的基础上，还可对出胶气压做调节，因此，在步骤S209中，利用函数关系A＝f(v,P)，将移动速度近似值和目标布胶厚度代入，计算得到第二参考气压，第二参考气压是指，在喷嘴保持移动速度等于移动速度近似值的情况下，如果出胶气压等于第二参考气压，则实际的布胶厚度等于预设的目标布胶厚度。

类似地，在一些实施例中，如需对涂胶间隙进行测量，则步骤S209中利用的函数关系可以为A＝f(v,P,h)。

S210：根据第二参考气压调整出胶气压。

在步骤S210中，根据S209中计算得到的第二参考气压，调整出胶气压，使出胶气压接近或等于第二参考气压。在实际情况中，出胶气压也可能因为调节精度的限制而无法被调节至等于第二参考气压，此时，将出胶气压调节至在调节精度允许范围内最接近第二参考气压的值。当出胶气压被调节至接近或等于第二参考气压时，布胶厚度也相应的接近或等于目标布胶厚度。

上述方法用于测量当前喷嘴的移动速度和当前出胶气压，并根据当前喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压，将当前出胶气压与第一参考气压的气压差同切换阈值比较，在该气压差大于切换阈值时调整喷嘴移动速度以调整出胶量，并在受喷嘴移动速度的调节精度限制而无法将喷嘴移动速度准确调整至等于参考移动速度的情况下，将喷嘴的移动速度调整至接近参考移动速度的移动速度近似值，并进一步调整出胶气压以补偿布胶厚度与目标值的偏差，以实现布胶厚度快速、精确地调整。因此，本方法可以通过同时调整喷嘴移动速度和出胶气压，从而实现使布胶厚度沿基板基本均匀的目的。

请参阅图3，图4所示本发明一实施例的框胶涂布控制系统，其中控制系统包括速度控制器11、气压控制器13和转换器12。

速度控制器11设置在喷嘴21上，用于测量喷嘴21的当前移动速度并调整喷嘴21的移动速度。

气压控制器13设置在喷嘴21之前的气体通路22中，用于测量出胶气压并调整出胶气压。

转换器12与速度控制器11和气压控制器13连接，用于根据当前喷嘴21的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压，计算当前出胶气压与第一参考气压的气压差并将该气压差与预设的切换阈值比较。

当气压差大于切换阈值时，转换器12根据当前出胶气压和目标布胶厚度计算喷嘴21的参考移动速度，速度控制器11根据喷嘴21的参考移动速度调整喷嘴21的移动速度以使布胶厚度接近或等于目标布胶厚度。

当所述气压差小于所述切换阈值时，气压控制器13根据第一参考气压调整出胶气压以使布胶厚度接近或等于目标布胶厚度。

在速度控制器11根据喷嘴21的参考移动速度调整所述喷嘴21的移动速度的步骤中，将所述喷嘴21的移动速度调整至等于所述喷嘴21的参考移动速度。

当在所述速度控制器11的调节精度范围内，不能将所述喷嘴21的移动速度调整至等于所述喷嘴21的参考移动速度时，则所述速度控制器11将所述喷嘴21的移动速度调整至最接近所述喷嘴21的参考移动速度的移动速度近似值。随后，转换器12根据所述移动速度近似值和所述目标布胶厚度计算第二参考气压，所述气压控制器13根据所述第二参考气压调整所述出胶气压。

请参阅图4，图4所示的框胶涂布控制系统还包括间隙传感器14，间隙传感器14设置在喷嘴21上，用于测量喷嘴21的涂料间隙。图4所示的实施例中的框胶涂布控制系统的工作方式与图3所示的实施例类似，区别在于：

在转换器12根据当前喷嘴21的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压、根据当前出胶气压和目标布胶厚度计算喷嘴的参考移动速度以及根据移动速度近似值和目标布胶厚度计算第二参考气压时，根据以下公式进行计算：

A＝f(v,P,h)，其中，A是所述布胶厚度，v是所述喷嘴的移动速度，P是所述出胶气压，h是所述涂料间隙。

请参阅图5，在利用图4所示的框胶涂布控制系统控制喷嘴21给基板30进行涂胶工艺时，沿喷嘴21的前进方向(图中箭头所示)，基板30的表面形状通常存在起伏，引起预设的涂胶间隙与实际涂胶间隙h的偏差，在这种情况下，间隙传感器14测量实际涂胶间隙h，将该实际涂胶间隙h传递给转换器12，转换器12再通过控制速度控制器11和/或气压控制器13调整喷嘴21的移动速度和/或喷嘴21的进气压力，以达到调整布胶厚度、使布胶均匀的目的。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种框胶涂布控制方法，其特征在于，包括：

测量与布胶厚度相关的参数，其中，所述参数至少包括当前喷嘴的移动速度和当前出胶气压；

根据所述当前喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压；

计算所述当前出胶气压与所述第一参考气压的气压差；

将所述气压差与预设的切换阈值比较，当所述气压差大于所述切换阈值时，根据所述当前出胶气压和所述目标布胶厚度计算所述喷嘴的参考移动速度，根据所述喷嘴的参考移动速度调整所述喷嘴的移动速度以使所述布胶厚度接近或等于所述目标布胶厚度；当所述气压差小于或等于所述切换阈值时，根据所述第一参考气压调整所述出胶气压以使所述布胶厚度接近或等于所述目标布胶厚度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述喷嘴的参考移动速度调整所述喷嘴的移动速度的步骤中，将所述喷嘴的移动速度调整至等于所述喷嘴的参考移动速度；

当在所述喷嘴的移动速度的调节精度范围内，不能将所述喷嘴的移动速度调整至等于所述喷嘴的参考移动速度时，则将所述喷嘴的移动速度调整至最接近所述喷嘴的参考移动速度的移动速度近似值。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在将所述喷嘴的移动速度调整至所述移动速度近似值之后，根据所述移动速度近似值和所述目标布胶厚度计算第二参考气压；

根据所述第二参考气压调整所述出胶气压。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述参数还包括涂胶间隙；

所述根据所述当前喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压的步骤、所述根据所述当前出胶气压和所述目标布胶厚度计算所述喷嘴的参考移动速度的步骤以及所述根据所述移动速度近似值和所述目标布胶厚度计算第二参考气压的步骤中，根据以下公式进行计算：

A＝f(v,P,h)，其中，所述A是布胶厚度，所述v是所述喷嘴的移动速度，所述P是所述出胶气压，所述h是所述涂胶间隙。

5.根据权利要求1-3任一项所述的控制方法，其特征在于，所述切换阈值取值范围为15-30kPa。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述切换阈值为20kPa。

7.一种框胶涂布控制系统，其特征在于，包括：

速度控制器、气压控制器和转换器；

所述速度控制器设置在喷嘴上，用于测量所述喷嘴的当前移动速度并调整所述喷嘴的移动速度；

所述气压控制器设置在所述喷嘴之前的气体通路中，用于测量当前出胶气压并调整所述出胶气压；

所述转换器与所述速度控制器和所述气压控制器连接，用于根据所述喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压，计算所述当前出胶气压与所述第一参考气压的气压差并将所述气压差与预设的切换阈值比较；

当所述气压差大于所述切换阈值时，所述转换器根据所述当前出胶气压和所述目标布胶厚度计算所述喷嘴的参考移动速度，所述速度控制器根据所述喷嘴的参考移动速度调整所述喷嘴的移动速度以使布胶厚度接近或等于所述目标布胶厚度；

当所述气压差小于所述切换阈值时，所述气压控制器根据所述第一参考气压调整所述出胶气压以使所述布胶厚度接近或等于所述目标布胶厚度。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述速度控制器根据所述喷嘴的参考移动速度调整所述喷嘴的移动速度时，将所述喷嘴的移动速度调整至等于所述喷嘴的参考移动速度；

当在所述速度控制器的调节精度范围内，不能将所述喷嘴的移动速度调整至等于所述喷嘴的参考移动速度时，则所述速度控制器将所述喷嘴的移动速度调整至最接近所述喷嘴的参考移动速度的移动速度近似值。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，在所述速度控制器将所述喷嘴的移动速度调整至所述移动速度近似值之后，所述转换器根据所述移动速度近似值和所述目标布胶厚度计算第二参考气压；

所述气压控制器根据所述第二参考气压调整所述出胶气压。

10.根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，进一步包括间隙控制器，所述间隙控制器设置在喷嘴上，用于测量所述喷嘴的涂胶间隙并调整所述涂胶间隙；

所述转换器根据所述喷嘴的移动速度和预设的目标布胶厚度计算第一参考气压、根据所述当前出胶气压和所述目标布胶厚度计算所述喷嘴的参考移动速度以及根据所述移动速度近似值和所述目标布胶厚度计算第二参考气压时，根据以下公式进行计算：

A＝f(v,P,h)，其中，所述A是所述布胶厚度，所述v是所述喷嘴的移动速度，所述P是所述出胶气压，所述h是所述涂胶间隙。