CN117769464A - 具有闭环自动堵塞检测的非接触式超声喷嘴清洁器 - Google Patents

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CN117769464A CN202280044532.8A CN202280044532A CN117769464A CN 117769464 A CN117769464 A CN 117769464A CN 202280044532 A CN202280044532 A CN 202280044532A CN 117769464 A CN117769464 A CN 117769464A
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迈克尔·苏奇
蒂莫西·格文
艾伦·刘易斯
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Abstract

公开了操作和清洁涂布系统的系统和方法。一种将材料施用到基底的方法包括:使用施用器将材料分配到基底上,该施用器被构造成在其中接收材料并将材料从其中朝向基底排出;测量经由施用器分配的材料的参数;确定参数是否在预定范围内;当参数不在预定范围内时,停止将材料分配到基底上并清洁施用器,使得参数在预定范围内;以及在清洁施用器之后,恢复分配材料。

Description

具有闭环自动堵塞检测的非接触式超声喷嘴清洁器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年6月24日提交的美国临时申请第63/214,386号的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及施用保形涂层材料,并且更具体地涉及清洁保形涂层施用器并减少其堵塞的发生的机构和方法。
背景技术
保形涂布通常是将介电材料施用到电气部件(例如,印刷电路、印刷电路板(PCB)、安装在其上的设备等)上以保护其免受水分、真菌、灰尘、腐蚀、磨损、振动、化学品、锡须、其他环境应力等影响的工艺。保形涂层材料的范围从通过蒸发溶剂而固化的溶剂基材料到“100%固体”保形涂层材料。常见的保形涂层材料包括硅树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧合成树脂、各种聚合物等。当施用于PCB时,通常在溶剂蒸发时或无溶剂材料固化时形成均匀厚度的绝缘树脂膜。
自动选择性涂布系统是已知的。这种系统可以具有保形涂层分配器,其以不同的沉积精度以各种图案分配材料并且产生具有不同厚度的涂层。在操作期间,涂布系统的部分可以保留一些涂层材料。由于涂层材料本身的性质、由于特定的施用工艺和图案等,涂布分配器的喷嘴可以积聚涂层材料。积聚的涂层材料可以固化、硬化或以其他方式堵塞或干扰从受影响的分配器喷嘴继续分配涂层材料。
本领域中存在用于从喷嘴清洁积聚的或残留的涂层材料的若干机构。在一些情况下,当不使用分配器喷嘴时,分配器喷嘴可以存储在具有溶剂的贮存器中,该溶剂与已经积聚在喷嘴上的任何未固化涂层相互作用并且防止未固化涂层固化和/或凝固并堵塞喷嘴。然而,在一些涂布情况下,在操作工艺本身期间,在操作期间沉积在喷嘴上的过量涂层材料开始固化并形成堵塞。因此,虽然将喷嘴储存在具有溶剂的贮存器中的解决方案有助于在过量材料尚未固化时减少堵塞的形成,但是其对于防止来自在操作期间固化的材料的堵塞方面并不那么有用。通常,在材料已经固化之后将喷嘴储存在溶剂中在从喷嘴移除过量材料方面不太有效。
有时使用的另一种解决方案是用合适的工具机械地清洁喷嘴。在这种情况下,用户可以从喷嘴刷掉或擦拭掉过量材料。喷嘴可以被构造成相对于刷子移动以去除过量材料。然而,该解决方案导致刷子随时间积聚过量材料,并且如果没有充分清洁或更换,则在随后的清洁步骤中将一些积聚的材料沉积回到喷嘴上。另外,一些喷嘴可由可能被刷子的刷毛的机械刷擦损坏的精细材料形成。
因此,需要一种从保形涂层分配器清洁过量涂层材料的改进的机构和/或工艺。
发明内容
通过所公开的涂布组件和相关方法的各个方面来满足前述需求。根据本公开的一方面,一种将材料施用到基底的方法包括:使用施用器将所述材料分配到基底上,所述施用器被构造成在其中接收所述材料并将所述材料从其中朝向所述基底排出;测量经由所述施用器分配的所述材料的参数;以及将所测量的参数与参考值进行比较。基于所述比较,所述方法包括停止将所述材料分配到所述基底上并清洁所述施用器,使得所述参数在预定范围内。在清洁所述施用器之后,所述方法包括恢复分配所述材料的步骤。
可选地,测量材料的参数可以包括测量材料的流量、材料的温度和材料的压力中的至少一个。
可选地,测量参数可以包括测量第一参数和测量第二参数,其中该方法可以进一步包括将测量的第一参数与测量的第二参数进行比较。确定参数是否在预定范围内可以包括确定与第一参数相比第二测量的参数是否在预定范围内。
可选地,当执行分配步骤时,施用器可以处于操作位置,并且该方法可以进一步包括当参数不在预定范围内时将施用器移动到清洁位置。
可选地,清洁施用器的步骤可以包括使施用器与清洁材料接触预定持续时间。
可选地,清洁材料可以包括溶剂。
可选地,该方法可以包括致动超声换能器以搅动清洁材料以在清洁材料中形成空化气泡。
可选地,该方法可以包括从超声换能器接收电子反馈并且基于所接收的电子反馈来调节超声换能器的操作。
可选地,电子反馈可以包括电流反馈和相位反馈中的至少一个。
可选地,基于所接收的电子反馈来调节超声换能器的操作可以包括以其谐振频率来操作超声换能器。
可选地,该方法可以包括测量清洁材料的液位,将测量的液位与预定值进行比较,响应于确定出所测量的液位小于预定值,添加清洁材料以将清洁材料的液位升高到大于或等于预定值。
可选地,参考值可以是在下阈值和上阈值之间限定的值的预定范围,并且比较可以包括确定测量的参数是否在预定范围内。
可选地,停止分配的步骤可以包括在比较步骤完成之后立即指示涂布系统停止分配。
可选地,停止分配的步骤可以包括在比较步骤完成之后经过预定时间量之后指示涂布系统停止分配。
根据本公开的另一方面,公开了一种预测在具有分配施用器的涂布系统中堵塞的未来形成的方法。分配施用器被构造成将材料分配到基底上。该方法包括在第一时刻测量施用器中的材料的第一参数;识别第一堵塞状况的存在;生成第一参数与堵塞状况之间的关联;在第一时刻之后的第二时刻测量材料的第一参数;以及使用在第二时刻测量的第一参数和所生成的关联,预测第二堵塞状况的未来发生。
可选地,预测第二堵塞状况的未来发生的步骤可以包括使用第一参数的预定控制值。
可选地,预定控制值可以包括预定值的控制范围。
可选地,该方法可以包括向用户通知第二堵塞状况的预测的未来发生。
可选地,该方法可以包括在预测的第二堵塞状况发生之前激活清洁工艺,其中清洁工艺包括从施用器移除积聚的材料。
可选地,第一参数可以包括涂布系统的操作参数和涂层材料参数中的至少一个,其中涂布系统的操作参数包括分配施用器的尺寸、涂层材料的标识符和基底的标识符中的至少一个,并且其中涂层材料参数包括涂层材料压力、涂层材料流量、涂层材料温度、涂布操作的持续时间、自先前的施用器清洁以来的逝去时间、被涂布的基底的量和自先前的施用器清洁以来被涂布的基底的量中的至少一个。
可选地,该方法可以包括形成自先前的施用器清洁以来的逝去时间与第一堵塞状况之间的关联。
可选地,该方法可以包括生成多个关联,并且其中第二堵塞状况的未来发生包括识别多个所生成的关联的一部分并且利用该多个所生成的关联的一部分来推断第一参数与未来第二堵塞状况之间的预测关联。
根据本公开的另一方面,一种清洁通过其将材料分配到基底上的分配施用器的方法包括:当施用器处于分配位置时,测量与施用器相关联的参数,其中施用器被构造成将材料分配到基底上;当所测量的参数超过预定阈值时,将施用器从分配位置移动到清洁位置,其中施用器不被构造成将材料分配到基底上;以及在清洁位置清洁施用器。
可选地,测量参数可以包括在第一迭代时测量参数和在第二迭代时测量参数,其中该方法可以进一步包括将在第一迭代时测量的参数与在第二迭代时测量的参数进行比较,以确定在第一迭代时和在第二迭代时测量的参数之间的差是否超过预定阈值。
可选地,测量参数可以包括测量第一参数和第二参数。
可选地,第一参数可以包括材料的温度,第二参数可以包括材料的流量。
可选地,如果与在第一迭代时的测量的温度相比,材料在第二迭代时测量的温度不超过预定阈值,并且第二迭代时的材料的流量低于预定阈值,则该方法可以包括将施用器从分配位置移动到清洁位置并清洁施用器。
可选地,清洁步骤可以包括使施用器与清洁材料接触。
可选地,清洁材料可以包括溶剂。
可选地,清洁步骤可以包括激活超声换能器以在清洁材料内产生超声波来搅动清洁材料,使得形成空化气泡。
可选地,该方法可以包括从超声换能器接收电子反馈并且基于所接收的电子反馈来调节超声换能器的操作。
可选地,电子反馈可以包括电流反馈和相位反馈中的至少一个。
可选地,基于所接收的电子反馈来调节超声换能器的操作可以包括以其谐振频率来操作超声换能器。
可选地,该方法可以包括在清洁步骤之后测量参数。
可选地,在清洁步骤之后测量参数之前,该方法可以包括将分配施用器移动到分配位置并通过分配施用器分配材料。
可选地,在清洁步骤之后测量参数之前,该方法可以包括将分配施用器移动到吹扫位置并通过分配施用器分配材料。
根据本公开的又一方面,一种用于将材料分配到基底上的涂布系统包括:施用器,所述施用器被构造成从涂层材料源接收涂层材料,所述施用器包括出口,所述材料被构造成通过所述出口朝向所述基底流出所述施用器;分配组件,所述分配组件被构造成使得从所述施用器分配所述材料;施用器定位组件,所述施用器定位组件可操作地连接到所述施用器并且被构造成使得所述施用器在分配位置和清洁位置之间移动;以及清洁组件,所述清洁组件被构造成从所述施用器移除残余材料。当所述施用器处于所述分配位置时,所述施用器不与所述清洁组件接触并且被构造成将所述材料分配到所述基底上,并且当所述施用器处于所述清洁位置时,所述施用器与所述清洁组件接触,不被构造成分配材料,并且被构造成由所述清洁组件清洁。
可选地,涂布系统可以包括加热器,该加热器被构造成向施用器中的材料提供热量。
可选地,涂布系统可以包括被构造成控制涂布系统的操作的控制器,该控制器包括多个传感器和处理器。
可选地,该多个传感器可以包括温度传感器、流量计和压力传感器中的至少一个。
可选地,处理器可以被配置成从该多个传感器接收信号并且将所接收到的信号存储在存储器中。
可选地,处理器可以被配置成比较从该多个传感器中的至少两个接收的信号以确定是否存在堵塞状况。
可选地,处理器可以被配置成将从该多个传感器接收的信号与预定控制信号进行比较,以确定是否存在堵塞状况。
可选地,处理器可以被配置成在第一迭代时从该多个传感器接收信号,并且在第一迭代之后的第二迭代时从该多个传感器接收信号,其中处理器可以被配置成将第二迭代的接收的信号与第一迭代的接收的信号进行比较以确定是否存在堵塞状况。
可选地,信号可以包括材料的温度和流量,并且处理器可以被配置成将第一迭代的温度和流量与第二迭代的温度和流量进行比较,并且如果第二迭代的温度与第一迭代的温度相比在预定阈值内并且第二迭代的流量与第一迭代的流量相比低于预定阈值,则处理器可以被配置成将信号传输到施用器定位组件以将施用器移动到清洁位置。
可选地,涂布系统可以进一步包括被构造成控制涂布系统的操作的控制器,该控制器包括视觉系统。
可选地,视觉系统可以定位在施用器上或施用器的下游。
可选地,视觉系统可以包括相机,该相机被配置成捕捉喷嘴的图像,材料通过该喷嘴从施用器分配。
可选地,相机可以被配置成捕捉喷嘴中的开口的图像。
可选地,控制器可以被配置成生成一个或多个信号以致动相机以捕捉喷嘴的图像,处理图像以基于喷嘴上的残余材料生成第一值,将第一值与预定值进行比较,响应于确定出第一值在针对预定值设定的公差之外而致动施用器定位组件,以将施用器移动到清洁位置,并且致动清洁组件以从施用器移除残余材料中的至少一些。
可选地,控制器可以进一步被配置成生成一个或多个信号以致动施用器定位组件,在致动清洁组件以从施用器移除至少一些残余材料之后,将施用器移动到分配位置,致动相机以捕捉喷嘴的第二图像,处理第二图像以基于喷嘴上的残余材料生成第二值,将第二值与预定值进行比较,并且致动分配组件以使得从施用器分配材料。
可选地,视觉系统可以包括相机,该相机被配置成捕捉被分配的材料的流体图案的图像。
可选地,其中控制器被配置成生成一个或多个信号以致动相机以捕捉流体图案的图像,处理图像以生成流体图案的实际流体图案信息,将实际流体图案信息与流体图案的流体图案信息进行比较,基于实际流体图案信息与流体图案信息的比较来确定实际流体图案在针对流体图案设定的公差之外,响应于确定出实际流体图案在针对流体图案设定的公差之外而致动施用器定位组件,以将施用器移动到清洁位置,并且致动清洁组件以从施用器移除至少一些残余材料。
可选地,流体图案的图像可以包括来自第一角度的流体图案的至少一个图像和来自不同于第一角度的第二角度的流体图案的至少一个图像。
可选地,相机可以被配置成在第一位置和第二位置之间移动,其中在该第一位置,相机从第一角度捕捉流体图案的至少一个图像,在该第二位置,相机从第二角度捕捉流体图案的至少一个图像。
可选地,控制器可以被配置成基于图像确定流体图案的三维模型,并且基于该三维模型确定流体图案的实际流体图案信息。
可选地,涂布系统可以进一步包括光源,该光源被构造成通过从分配喷嘴分配的材料的流体图案发射光,该光源被定位为面向流体图案,以便引导发射的光通过流体图案。
可选地,清洁组件可以包括清洁装置,该清洁装置被构造成在其中接收清洁材料并且被构造成当施用器处于清洁位置时在其中接收施用器。
可选地,该方法可以包括测量清洁材料的液位,将测量的液位与预定值进行比较,响应于确定出测量的液位小于预定值,添加清洁材料以将清洁材料的液位升高到大于或等于预定值。
可选地,涂布系统可以包括被构造成测量清洁材料的液位的液位传感器。
可选地,涂布系统可以包括重力供给贮存器,该重力供给贮存器被构造成添加清洁材料以将清洁材料的液位升高到大于或等于预定值。
可选地,清洁材料可以包括溶剂。
可选地,清洁装置可以包括超声换能器,该超声换能器被构造成产生通过清洁材料的超声波以搅动清洁材料,使得在清洁材料中形成空化气泡。
可选地,该方法可以包括从超声换能器接收电子反馈并且基于所接收的电子反馈来调节超声换能器的操作。
可选地,电子反馈可以包括电流反馈和相位反馈中的至少一个。
可选地,基于所接收的电子反馈来调节超声换能器的操作可以包括以其谐振频率来操作超声换能器。
可选地,清洁组件可以包括盖,该盖被构造成可移除地附接到清洁装置,使得清洁材料被封闭在清洁装置和盖之间,并且被阻止通过盖移出清洁装置。
可选地,盖可以在其中限定孔,该孔被构造成接收通过其中的施用器。
根据本公开的又一方面,一种利涂布系统将材料施用到基底的方法包括:使用施用器将所述材料分配到基底上,所述施用器被构造成在其中接收所述材料并将所述材料从其中朝向所述基底排出;使用视觉系统执行对所述施用器的目视检查;基于对所述施用器的所述目视检查,停止将所述材料分配到所述基底上并清洁所述施用器;以及在清洁所述施用器之后,恢复分配所述材料。
可选地,执行目视检查可以包括目视检查被分配的材料的流体图案。
可选地,目视检查被分配的材料的流体图案可以包括经由视觉系统的相机捕捉被分配的材料的流体图案的图像。
可选地,该方法可以进一步包括处理图像以生成流体图案的实际流体图案信息,将实际流体图案信息与流体图案的流体图案信息进行比较,基于实际流体图案信息与流体图案信息的比较,确定实际流体图案在针对流体图案设定的公差之外,响应于确定出实际流体图案在针对流体图案设定的公差之外,将施用器从分配位置移动到清洁位置,并且从施用器移除至少一些残余材料。
可选地,流体图案的图像可以包括来自第一角度的流体图案的至少一个图像和来自不同于第一角度的第二角度的流体图案的至少一个图像。
可选地,该方法可以进一步包括在第一位置和第二位置之间移动相机,其中在该第一位置,从第一角度捕捉流体图案的至少一个图像,在该第二位置,从第二角度捕捉流体图案的至少一个图像。
可选地,该方法可以进一步包括基于图像确定流体图案的三维模型,以及基于该三维模型确定流体图案的实际流体图案信息。
可选地,该方法可以进一步包括经由光源发射光通过从分配喷嘴分配的材料的流体图案,光源定位成面向流体图案,以便引导发射的光通过流体图案。
可选地,执行目视检查可以包括目视检查喷嘴的污染,材料通过该喷嘴从施用器排出。
可选地,目视检查喷嘴可以包括经由视觉系统的相机捕捉喷嘴的图像。
可选地,相机可以被配置成捕捉喷嘴中的开口的图像。
可选地,该方法可以进一步包括:处理图像以基于喷嘴上的残余材料生成第一值;将第一值与预定值进行比较;响应于确定出第一值在针对预定值设定的公差之外,将施用器移动到清洁位置;以及从施用器移除残余材料中的至少一些。
可选地,该方法可以进一步包括:在从施用器移除残余材料中的至少一些之后,将施用器移动到分配位置,捕捉喷嘴的第二图像,处理第二图像以基于喷嘴上的残余材料生成第二值,将第二值与预定值进行比较,以及从施用器分配材料。
可选地,执行目视检查可以包括目视检查基底。
可选地,目视检查基底可以包括经由视觉系统的相机捕捉基底的图像。
可选地,该方法可以进一步包括处理图像以基于基底上的分配的材料生成第一值,将第一值与预定值进行比较,响应于确定出第一值在针对预定值设定的公差之外,将施用器移动到清洁位置,从施用器移除至少一些残余材料。
可选地,第一值可以表示基底上的分配的材料的放置和分配材料的量中的至少一个。
可选地,该方法可以进一步包括:在从施用器移除至少一些残余材料之后,将施用器移动到分配位置,捕捉基底的第二图像,处理第二图像以基于基底上的分配的材料生成第二值,将第二值与预定值进行比较,以及从施用器分配材料。
可选地,当执行分配步骤时,施用器可以处于操作位置,并且该方法可以进一步包括在施用器的清洁期间将施用器移动到清洁位置。
可选地,清洁施用器的步骤可以包括使施用器与清洁材料接触预定持续时间。
可选地,该方法可以进一步包括测量清洁材料的液位,将液位与预定值进行比较,并且响应于确定出液位小于预定值,添加清洁材料以将液位升高到大于或等于预定值。
可选地,清洁材料可以包括溶剂。
可选地,该方法可以进一步包括致动超声换能器以搅动清洁材料,从而在清洁材料中形成空化气泡。
可选地,该方法可以包括从超声换能器接收电子反馈并且基于所接收的电子反馈来调节超声换能器的操作。
可选地,电子反馈可以包括电流反馈和相位反馈中的至少一个。
可选地,基于所接收的电子反馈来调节超声换能器的操作可以包括以其谐振频率来操作超声换能器。
附图说明
当结合附图阅读时,会进一步理解本申请。出于说明主题的目的,在附图中示出了主题的示例性方面;然而,当前公开的主题不限于所公开的特定方法、设备和系统。图中:
图1描绘了根据本公开的一方面的涂布组件系统的示意图;
图2描绘了根据本公开的一方面的涂布组件系统的处理器的存储器的示意图;
图3描绘了根据本公开的一方面的清洁组件系统的一部分的透视图;
图4描绘了图3的清洁组件系统的一部分的另一透视图;
图5描绘了根据本公开的一方面的图3的清洁组件系统的一部分的另一透视图,示出了设置在其中的施用器;
图6描绘了根据本公开的另一方面的清洁组件系统的一部分的透视图;
图7描绘了根据本公开的一方面的图6的清洁组件系统的一部分的透视图,示出了设置在其中的施用器;
图8描绘了根据本公开的又一方面的清洁组件系统的侧截面图;
图9描绘了表示根据本公开的一方面的堵塞检测工艺的流程图;
图10描绘了根据本公开的另一方面的涂布组件的示意图;
图11描绘了根据本公开的一方面的机器学习单元的示意图;
图12描绘了根据本公开的一方面的图11的机器学习单元的学习模块的示意图;
图13描绘了表示根据本公开的一方面的用于预测堵塞状况的未来发生的工艺的流程图;
图14描绘了表示根据本公开的一方面的用于校准通过涂布系统的喷嘴施用到一个或多个基底的材料的流量的工艺的流程图;
图15描绘了表示根据本公开的一方面的用于目视检查分配喷嘴的工艺的流程图;以及
图16描绘了表示根据本公开的一方面的用于目视检查流体图案的工艺的流程图。
现在将参考附图详细描述本公开的各方面,除非另有说明,否则其中相同的附图标记始终指代相同的元件。
具体实施方式
参考图1,描绘了示例性保形涂布系统10,其具有保形涂层施用器或分配器,在下文中为施用器20。施用器20被构造成从材料源54接收一种或多种保形涂层材料50。施用器20具有施用器尖端24,施用器20被构造成通过施用器尖端24将接收的材料50分配到一个或多个基底30上。材料50的分配可以由施用器20内和/或可操作地连接到施用器20的一个或多个分配组件42控制。分配组件42可以包括可移动阀、阀部件和/或类似物,并且可以包括致动器以引起可以由例如螺线管实现的一个或多个阀部件的移动。涂布系统10可包括被构造成加热涂层材料50的加热器36。加热器36可以邻近材料源54、施用器20或涂布系统10中的其他地方设置。在一些方面,涂布系统10可以包括多个加热器36。
基底30可以包括印刷电路、印刷电路板(PCB)、另一电子部件和/或被构造成在其上接收保形涂层的部件。在一些方面,一个或多个基底30可以以分批模式进行涂布。基底30中的一个或多个可以例如通过输送机(未示出)连续地移动经过施用器20。在一些方面,施用器20可以相对于基底30移动。施用器20可以可操作地连接到施用器定位组件34。施用器定位组件34可以被构造成使施用器20相对于基底30沿着一个、两个或三个方向轴线平移,每个方向轴线正交于任何其他轴线。在一些方面,施用器定位组件34可以被构造成使施用器20围绕所述一个、两个或三个方向轴线旋转。施用器定位组件34可包括以已知方式联接到可独立控制的马达(未示出)的驱动器。施用器定位组件34被构造成相对于基底30快速移动施用器20。施用器20的移动可以基于期望的定向将施用器20与基底30对准。在一些方面,施用器定位组件34可以被构造成使施用器20在操作位置和清洁位置之间移动。在操作位置,施用器20被构造成将材料50分配到基底30上。当处于操作位置时,施用器20可相对于基底30移动。在清洁位置,施用器20可以与基底30间隔开并且被阻止将材料50分配到基底30上。
保形涂布系统10可以进一步包括一个或多个控制器,该一个或多个控制器被配置成发送和/或接收信号以指导保形涂布系统10的一个或多个部件的操作。系统控制器100可以被配置成向和从保形涂布系统10的一个或多个部件发送和/或接收数据和/或信号,以控制保形涂布系统10的操作。控制器100可以被配置成操作一个或多个加热器36和/或保形涂布系统10的其他部件。控制器100可以包括或可操作地连接到一个或多个传感器,该一个或多个传感器被配置成检测和测量涂布系统10的各种参数。
继续参考图1,控制器100可以包括或连接到压力传感器108。压力传感器108可以被配置成当材料50从材料源54朝向施用器20移动时在沿着流动路径的一个或多个点处检测和测量材料50的压力。控制器100可以包括或连接到流量计112,该流量计可以被配置成当材料50从材料源54朝向施用器20移动时检测和测量沿着流动路径的一个或多个点处的材料50的流量。控制器100可以包括或可以连接到温度传感器116,该温度传感器116被配置成当材料50从材料源54朝向施用器20移动时在沿着流动路径的一个或多个点处测量材料50的温度。在一些方面,涂布系统10可以包括多个压力传感器108、流量计112和/或温度传感器116,并且本公开不受所描述的各种传感器和仪表的特定数量或相应布置的限制。应当理解,上述部件的特定布置可以根据任何合适的布置,并且可以取决于所选择的单个部件的尺寸、所选择的部件的数量、制造约束和/或工业中常见的其他考虑因素。图1的示意图中描绘的布置是示例性的,并且在所描述的部件的相对定位方面不是限制性的。
控制器100可以包括处理器120,该处理器120被配置成从压力传感器108、流量计112和/或温度传感器116接收信号。另外,控制器100可以包括模数转换器、数模转换器、至少一个滤波器等,以准备和调节信号。所接收的信号可以分别包括材料压力、材料流量和/或材料温度的测量的值。处理器120可以包括可编程逻辑控制器(PLC)、基于微处理器的控制器、硬件化个人计算机或能够执行本文描述的功能的其他常规可编程控制设备,如本领域普通技术人员将理解的那样。处理器120可以通过操纵区分和改变这些状态的开关元件从一个离散物理状态转换到下一个离散物理状态来执行必要的操作。开关元件通常可以包括保持两个二进制状态之一的电子电路,例如触发器,以及基于一个或多个其他开关元件的状态的逻辑组合提供输出状态的电子电路,例如逻辑门。这些基本开关元件可以被组合以创建更复杂的逻辑电路,包括寄存器、加法器-减法器、算术逻辑单元、浮点单元等。
处理器120可以被配置成与被配置成接收和存储测量的值的存储器124连接和通信。存储器124可以包括随机存取存储器(RAM)和/或计算机可读存储介质,诸如只读存储器(ROM)或非易失性RAM(NVRAM),用于存储用于启动和/或操作控制器100和/或涂布系统10的另一组件以及在涂布系统10的各种部件和设备之间传送信息的基本例程。存储器124还可以存储控制器100和/或涂布系统10的其他部件的操作所需的其他软件部件,包括操作系统、实现工艺170的软件、实现机器学习单元200的软件、实现学习模块208的软件等。处理器120可以包括计算机可读存储介质或可以连接到计算机可读存储介质或以其他方式与计算机可读存储介质通信以存储和检索信息,诸如程序模块、数据结构或其他数据。本领域技术人员应当理解,计算机可读存储介质可以是提供非暂时性数据的存储并且可以由处理器120访问的任何可用介质。作为示例而非限制,计算机可读存储介质可以包括以任何方法或技术实现的易失性和非易失性存储介质、暂时性计算机可读存储介质、非暂时性计算机可读存储介质以及可移动和不可移动介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、可擦除可编程ROM(“EPROM”)、电可擦除可编程ROM(“EEPROM”)、闪存或其他固态存储器技术、光盘ROM(“CD-ROM”)、数字多功能盘(“DVD”)、高清晰度DVD(“HD-DVD”)、蓝光或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储器、其他磁存储设备、或可用于以非瞬态方式存储期望信息的任何其他介质。
参考图2,存储器124可以包括用于测量的数据128和用于控制数据132的储存库。测量的数据128可以包括从压力传感器108、流量计112、温度传感器116和/或涂布系统10的另一部件中的一个或多个接收的测量的值。控制数据132可以包括可以在涂布系统10的操作之前被预编程到处理器120中的预定义信息。在操作中,处理器120可以将测量的数据128与控制数据132进行比较,如下面将详细描述的。
处理器120还可以被配置成将一个或多个信号传输到涂布系统10的一个或多个部件。在一些方面,处理器120可以被配置成将一个或多个信号传输到涂布系统10外部的部件,例如,传输到或通过有线连接、无线连接、网络连接、云网络连接(未示出)等。
再次参考图1,涂布系统10可以包括压力调节器104,该压力调节器104被构造成调节在材料源54和施用器20之间流动的材料50d一个或多个点的压力。压力调节器104可以包括一个或多个阀和/或一个或多个泵送机构。压力调节器104可以被致动以选择性地增加或减小材料50的压力。处理器120可以向压力调节器104发送一个或多个信号,以使压力调节器104改变材料50的压力和/或以其他方式调节材料50的流量。材料50的压力越大,在涂布系统10内材料50的流量越高;相反,材料50的压力越低,在涂布系统10内材料50的流量越低。处理器120可以被配置成控制压力调节器104以维持材料50的期望压力。如果由压力传感器108测量的材料50的压力在预定压力范围之外(例如,高于预定范围的上阈值或低于预定范围的下阈值),则处理器120可以向压力调节器104发送信号以分别减小或增加材料50的压力,使得测量的压力在预定压力范围内。在一些方面,可以参考单个压力值(例如,上阈值或下阈值)而不是值的范围。在一些方面,预定范围和/或预定值可以被构造成根据涂布系统10的其他参数(诸如温度、流量、操作持续时间或其他操作特性)而变化。
在一些方面,如果由流量计112测量的涂布系统10内的材料50的流量在预定流量范围之外,则处理器120可以使压力调节器104相应地增加或减小压力以分别增加或减小流量,使得测量的流量在预定流量范围内。应当理解,预定流量范围可以替代地是单个预定流量值而不是值的范围,并且涂布系统10可以被构造成对于大于、小于或等于预定流量值的测量的流量值做出反应。在一些方面,预定范围和/或预定值可以被配置成取决于涂布系统10的其他参数(诸如温度、压力、操作持续时间或其他操作特性)而变化。
流量调节通常可以通过适合特定应用的任何合适的装置来实现。作为非限制性示例,在共同拥有的美国专利第11,185,879号中描述了用于校准流量的代表性系统和方法,其公开内容通过引用整体并入本文以用于所有目的。
作为非限制性示例,图14示出了用于校准通过涂布系统的喷嘴施用到一个或多个基底的材料的流量的示例性工艺1400的流程图。工艺1400可以至少部分地由控制器18执行。通常,工艺1400可以包括流量控制例程(步骤1402-1414),该流量控制例程包括基于通过喷嘴的材料的接收的目标流量和压力-流量关系(即,涂布系统的操作压力与通过喷嘴的材料的流量之间的关系)来计算和设置涂布系统1410的第一操作压力。当所确定的操作流量与所接收的目标流量之间的差在预定控制范围之外(例如,±目标流量的预定百分比)时,工艺1400可在涂布一个或多个附加基底之前将涂布系统的操作压力调节到第二操作压力。
在工艺1400的步骤1402处,涂布系统可以接收通过喷嘴的材料的目标流量。例如,操作者可以将目标流量输入到HMI设备中。目标流量可以存储在控制器的存储器中以用于工艺1400。根据本公开的方面,由涂布系统接收的目标流量可以基于所接收的涂布系统的操作参数来手动或自动地计算。所接收的操作参数可以包括例如材料的目标涂布厚度、材料的目标涂布宽度、材料的固体百分比和涂布系统的施用器的速度。操作参数可以例如由操作者输入到HMI设备中并存储在控制器的存储器中,用于自动计算目标流量。
目标流量的计算可以包括手动或自动求解以下目标流量方程:
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在该目标流量方程中,“T”是材料的接收的目标涂布厚度,“W”是材料的接收的目标涂布宽度,“P”是材料的接收的固体百分比,“S”是施用器的接收的速度,并且“FR”是计算的目标流量。在适当的情况下,求解方程还可以包括单位转换以归一化输入操作参数之间的任何单位差异,如本领域普通技术人员将容易理解的那样。当自动计算目标流量时,控制器可以调用存储在存储器中的操作参数,并且可以利用操作参数来求解FR的目标流量方程,即,通过喷嘴的材料的计算的目标流量。因此,计算的目标流量可以对应于在工艺1404中利用的步骤1402处接收的目标流量。
根据本公开的方面,可以确定使用由操作者输入的操作参数计算的目标流量在涂布系统的预定流量能力范围之外。涂布系统的预定流量能力范围可以是可以通过涂布系统可靠地实现的流量范围,其可以是涂布系统的能力和/或涂层材料的性质的函数,如本领域普通技术人员将容易理解的那样。响应于确定出计算的目标流量在预定流量能力范围之外,可以调节施用器操作参数的速度以使计算的目标流量在预定流量能力范围内。调节施用器操作参数的速度,同时保持输入到影响涂布性质(即,目标涂布厚度、材料的目标涂布宽度、材料的固体百分比)的目标流量方程中的剩余操作参数恒定,允许在预定流量能力范围内调节计算的目标流量,而不改变操作者期望的涂布特性。施用器操作参数的速度的调节可以是迭代过程的结果。例如,施用器操作参数的速度可以迭代地调节和重新进入,直到从目标流量方程计算的目标流量落入预定流量能力范围内。
可替代地,施用器操作参数的速度的调节可以是使用设定的目标流量并保持所有其他操作参数恒定来计算求解施用器操作参数的速度的目标流量方程的结果。例如,设定的目标流量可以是预定流量能力范围的外部界限,或者可以替代地是预定流量能力范围内的任何流量。作为非限制性数字示例,示例性涂布系统的预定流量能力范围可以在0.1ml/min和10.0ml/min之间。如果使用由操作者输入的操作参数的目标流量被计算为12.0ml/min(即,在预定流量能力范围之外),则目标流量可以被设置为10.00ml/min(即,示例性涂布系统10的预定流量能力范围的外部上限)。可以通过使用设定的目标流量并保持所有其他操作参数恒定来求解施用器操作参数的速度的目标流量方程,从而调节施用器操作参数的速度。也就是说,可以重写目标流量方程以求解施用器的速度,如以下经调节的速度方程:
在经调节的速度方程中,“T”是材料的接收的目标涂布厚度,“W”是材料的接收的目标涂布宽度,“P”是材料的接收的固体百分比,“FR”是设定的目标流量,并且“S”是施用器16的调节的速度。在适当的情况下,求解方程还可以包括单位转换以归一化输入操作参数之间的任何单位差异,如本领域普通技术人员将容易理解的那样。施用器16的调节的速度可以例如自动计算,由此控制器可以调用存储在存储器中的操作参数和设定的目标流量,其可以用于求解S’的经调节的速度方程,即施用器的调节的速度。因此,涂布系统可以以调节的施用器速度和设定的目标流量操作。设定的目标流量可以对应于在步骤1402处接收的目标流量。
在步骤1404处,可以计算涂布系统的第一操作压力。可以基于通过喷嘴的材料的目标流量和压力-流量关系来计算涂布系统的第一操作压力。此外,涂布系统的操作压力可设定为第一操作压力。例如,在控制器的命令下,可以调节加压液体供应的泵的操作,以增加或减小供应到施用器的材料的操作压力,从而将涂布系统设定为第一操作压力。
压力-流量关系可以是喷嘴的结构和穿过喷嘴的材料的性质的函数。压力-流量关系可以用于例如确定涂布系统的操作压力(例如,第一操作压力),该操作压力被预测为实现从喷嘴喷射的材料的特定操作流量(例如,目标流量)并且导致操作者期望的涂布特性(例如,目标涂布厚度)。在实施例中,压力-流量关系可以由操作者输入到HMI设备中,并且可以存储在控制器的存储器中以在工艺1400中使用。
可替代地,可计算压力-流量关系。例如,当涂布系统在第一校准压力下操作时,材料可以从喷嘴喷射到例如容器中,并且可以确定从喷嘴喷射的材料的第一流量。当材料从喷嘴喷射时,可以测量所喷射的材料量和喷射材料的时间,这可以用于确定第一流量。例如,当材料从加压液体供应流出并流出施用器时,流量计可以将穿过流量计的每个固定量的材料的计数或电脉冲传输到控制器。作为另一示例,可以根据加压液体供应中的剩余材料的重量差来测量所喷射的材料量。根据又一示例,可以测量收集在容器中的材料的量。材料的量可以按体积和/或按重量测量。控制器可以例如测量材料被喷射的总时间。如本领域普通技术人员将容易理解的,材料的第一流量可以根据在材料被喷射的所测量的时间量内所测量的喷射的材料量来确定。
涂布系统的操作压力可以被调节到不同于(即,高于或低于)第一校准压力的第二校准压力。当涂布系统在第二校准压力下操作时,涂布系统可以从喷嘴喷射材料,并且可以确定从喷嘴喷射的材料的第二流量。也就是说,当材料从喷嘴喷射时,可以测量所喷射的材料量和喷射材料的时间量(例如,根据上述技术中的任何一种),这可以用于计算第二流量。
可以基于第一校准压力、第一流量、第二校准压力和第二流量来计算压力-流量关系。除了第一和第二校准压力以及对应的第一和第二流量之外,还可以基于例如第三、第四、…、第n校准压力和对应的第三、第四、…、第n流量(其可以以类似于上述第一和第二流量的方式确定)来计算压力-流量关系。如本领域普通技术人员将容易理解的,可以基于校准压力和对应的流量将压力-流量关系计算为例如简单的线性回归模型。简单的线性回归模型可以用作预测函数,以基于已知的流量/压力来计算压力/流量。因此,简单的线性回归模型可以用于基于在步骤1402处接收的目标流量来计算涂布系统的第一操作压力,并且涂布系统的操作压力可以被设置成第一操作压力。
在步骤1406处,可用所述材料涂布基底或其部分。也就是说,当涂布系统在第一操作压力下操作时,可以用流过喷嘴的材料喷涂基底的至少一部分。
在步骤1408处,可以确定材料的操作流量。例如,在对基底的涂布期间流过涂布系统的材料的操作流量可以原位确定。也就是说,当基底涂布有材料时,可以在所测量的时间量内测量该材料量。例如,当材料从加压液体供应流出并流出施用器时,流量计可以将在测量的时间段内穿过流量计的每个固定量的材料的计数或电脉冲传输到控制器。作为另一示例,可以根据加压液体供应中的剩余材料的重量差来测量施用到基底的材料的量。材料的量可以按体积和/或按重量测量。
替代地,在用材料喷涂基底之后,材料可以进一步从喷嘴喷射到例如容器中,同时涂布系统在第一操作压力下操作,并且可以确定从喷嘴喷射的材料的操作流量。例如,当材料从加压液体供应流出并从施用器流出到容器中时,流量计可以将穿过流量计的每个固定量的材料的计数或电脉冲传输到控制器。作为另一示例,喷射到容器中的材料量可以根据加压液体供应中的剩余材料的重量差来测量。根据又一示例,可以测量收集在容器中的材料的量。材料的量可以按体积和/或按重量测量。控制器例如可以测量材料被喷射的总时间。如本领域普通技术人员将容易理解的,材料在第一操作压力下的操作流量可以根据在材料被喷涂/喷射的所测量的时间量内的所测量的材料量来确定。
在步骤1410处,可以将在步骤1408处确定的材料的操作流量与所接收的目标流量进行比较,并且可以确定所确定的操作流量是否在预定控制范围之外。预定控制范围可以例如在目标流量的±5%内。在另一示例中,预定范围可以在目标流量的±1%内。如果所确定的操作流量和目标流量之间的差在预定控制范围之外,则工艺1400可以前进到步骤1412。然而,如果确定的操作流量和目标流量之间的差在预定范围内,则工艺可以直接前进到步骤1414。
在步骤1412处,可以将涂布系统的操作压力调节到第二操作压力。例如,在控制器的命令下,可以调节加压液体供应的泵的操作以增加或减小供应到施用器的材料的操作压力,以将涂布系统的操作压力设置为第二操作压力。在一个示例中,涂布系统的操作压力可以与所确定的操作流量和目标流量之间的所确定的差成比例地从第一操作压力增加或减小到第二操作压力。作为非限制性数字示例,如果所确定的操作流量比目标流量高2%,则第二操作压力可以比第一操作压力小2%。
在另一示例中,可以计算或重新计算涂布系统的操作压力与通过喷嘴的材料的流量之间的压力-流量关系,以确定实现目标流量所需的第二操作压力。也就是说,替代地或除了确定所确定的操作流量与目标流量之间的差在预定控制范围之外,还可以确定在涂布系统的操作期间,材料的性质(例如,粘度)和喷嘴的结构(例如,由于温度升高而引起的膨胀)中的至少一个已经改变。因此,根据任何上述技术,在步骤1404中使用的涂布系统10的操作压力与通过喷嘴的材料的流量之间的压力-流量关系可能不再代表材料/涂布系统,并且压力-流量关系可以被重新计算或重新校准。
在完成流量控制例程时,在步骤1414处,可以用材料涂布附加基底。工艺1400的至少一些步骤可以是迭代的。例如,当在步骤1414中涂布附加基底时,这也可以被认为是在步骤1406处重新开始工艺1400,由此步骤1406-1414的流量控制例程可以在适当时并且如在步骤1410和1412处阐述的,在涂布附加基底时继续迭代地调节涂布系统的压力,等等。
处理器120可以被配置成如上所述自动调节压力和/或流量。可替代地,处理器120可以被配置成确定压力和/或流量在其相应的预定范围之外,并且通过人机接口警告涂布系统10的用户。然后,用户可以通过人机接口指示或以其他方式控制处理器120向压力调节器104发送信号,以增加或减少涂布系统10内的材料50的压力。用户可以经由人机接口(诸如可操作地连接到涂布系统10的用户输入/输出组件140)将一个或多个指令传输到处理器120。处理器120可以将一个或多个信号(例如,指示压力和/或流量在其相应的预定范围之外)传输到输入/输出组件140。在一些方面,输入/输出组件140可以包括被配置成在视觉上描绘来自处理器120的信号的显示器(例如,LCD屏幕、投影仪或其他输出设备)。输入/输出组件140可以包括音频设备(例如,扬声器)以从处理器120听觉地生成信号。输入/输出组件140可以包括可由用户致动的一个或多个输入设备,诸如按钮、杠杆、滑块、触摸屏、麦克风、键盘、鼠标、触摸板、电子指示笔等,用户可以通过这些输入设备输入命令并将命令传输到处理器120。输入/输出组件140可以物理地连接到涂布系统10,或者可替代地,可以经由一个或多个已知的无线传输协议(诸如Wi-Fi、蓝牙、NFC、红外、无线电或其他合适的无线通信方法)无线连接。涂布系统10可以包括多个输入/输出组件140。
在操作期间,涂布系统10可被构造成检测施用器20的各种堵塞状况。具体地,处理器120可以被配置成检测形成的堵塞的存在、堵塞的形成和/或有利于在施用器20中形成堵塞的条件。出于本公开的目的,堵塞可被称为材料50的残留部分在施用器20上(例如,在施用器尖端24上)的积聚、凝固和/或固化。
材料50的粘度可能受材料50的温度影响。温度的变化可以引起粘度的变化等,这继而可以引起流量的变化。随着材料50的温度升高,粘度可能降低;相反,随着材料50的温度降低,粘度可能升高。处理器120可以被配置成利用从温度传感器116接收的测量的温度值、从压力传感器108接收的测量的压力值和/或从涂布系统10内的流量计112接收的测量的流量值来确定是否满足堵塞状况。涂布系统10可包括期望保持材料50的期望预定温度范围。预定温度范围可以包括下阈值温度值、上阈值温度值以及上阈值温度值和下阈值温度值之间的所有温度值。在一些方面,预定温度可以包括单个温度值而不是一系列值。预定范围和/或预定值可以被配置成取决于涂布系统10的其他参数(诸如压力、流量、操作持续时间或其他操作特性)而变化。
处理器120可以从压力传感器108、流量计112和温度传感器116中的一个或多个接收连续或间歇的结果。应当理解,所接收的测量值的特定频率可以取决于涂布系统10的操作参数、所利用的材料50的类型、所利用的基底30的类型、制造约束、操作者偏好等,并且本公开不限于从相应传感器获取数据的特定频率或模式。
来自上面列出的一个或多个传感器的接收的结果可以存储在处理器120的存储器124中,例如存储在测量数据部分128中。数据的存储可以是迭代的,使得每个后续数据值被顺序地存储在先前数据值之后。处理器120可以基于测量的数据是何时接收的和/或以其他方式获得的来将来自上述传感器中的一个或多个传感器的所述多个测量的数据值存储在数据集中。例如,在第一时间点P1处接收的测量的压力、流量和/或温度值可以存储在第一数据集D1中;在第二时间点P2处测量的压力、流量和/或温度值的后续接收可以存储在存储器124中的第二数据集D2中。这样,可以将第一数据集D1中的值与第二数据集D2中的值进行比较。处理器120可以被配置成记录多个压力值P1、P2、…、Pn、多个流量值F1、F2、…、Fn和/或多个温度值T1、T2、…、Tn,其中下标对应于来自上面列出的相应传感器的单独的连续或间歇数据值采集。处理器120可以将接收到的值分组并存储为多个数据集D1、D2、…、Dn,其中值P1、F1和/或T1对应于数据集D1,而值P2、F2和/或T2对应于数据集D2,并且值Pn、Fn和Tn对应于数据集Dn。
处理器120可以被配置成将接收的值与其他接收的值和/或与预编程的控制值进行比较。处理器120可以将一个数据集(例如,具有值P2、F2和T2的第二数据集D2)的值与另一数据集(例如,具有值P1、F1和T1的第一数据集D1)的值进行比较。在一些方面,存储器124可以包括被配置成接收和存储控制值的控制数据部分132。控制值可以在操作涂布系统10之前由用户编程。可替代地,可以在操作涂布系统10之前对控制值进行工厂编程。控制值可以包括压力、流量和/或温度的值。例如,控制数据部分132可以包括控制数据集DC,其包括控制压力值PC、控制流量值FC和/或控制温度值TC。处理器120可以被配置成将测量的数据部分128的数据集D1、D2、…、Dn中的任何一个与控制数据部分132中的控制数据集DC进行比较。
处理器120可以被配置成将D1、D2、…、Dn的任何数据集与数据集D1、D2、…、Dn中的一个或多个和/或与控制数据集DC进行比较。比较的结果可以指示足够的材料流量、指示堵塞的形成等。值(例如,与压力、流量和/或温度相关的测量的值和/或控制值)的比较可以包括计算这些值中的一个是否在与另一个值的可接受偏差内,其中该一个值正与该另一个值进行比较。出于比较的目的,值(和/或个体值)的可接受范围可以由用户或由涂布系统10的程序预编程到处理器120中。每个范围由低于比较值的下阈值和高于比较值的上阈值限定。可以基于涂布系统10的操作参数、所使用的材料50的类型、涂布系统10的环境、制造约束和/或确定期望值(例如,压力、流量和/或温度值)的其他参数来确定下阈值和上阈值。下阈值和上阈值可以分别由从比较值减去或添加到比较值的可接受偏差值来限定。尽管在整个本申请中将预定值描述为数值范围,但是应当理解,预定值可以替代地包括单个值或多个值,而不是数值范围。
如果测量的值在可接受范围内,则处理器120可以指示第一信号,例如,指示不存在问题、继续操作和/或向用户提供关于比较结果的警报。如果测量的值在可接受范围之外,则处理器120可以指示与第一信号不同的第二信号,例如以指示操作故障、涂布系统10的操作参数的变化和/或向用户提供关于比较结果的警报。例如,如果控制温度值TC是21摄氏度并且可接受偏差值是2摄氏度,则下阈值将是19摄氏度,上阈值将是23摄氏度,并且可接受范围将在19摄氏度和23摄氏度之间。如果控制温度值TC用作20摄氏度的第一温度值T1的比较值,则20摄氏度的第一温度值将在可接受的范围内,并且处理器120可以发出第一信号。如果第一温度值T1是18摄氏度,则第一温度值T1在可接受范围之外,并且处理器120可以发出第二信号。在一些方面,处理器120可以确定测量的值在可接受范围之外多少。在具有单个预定值或多个预定值而不是一系列值的方面,上述步骤可以包括确定测量的值是否大于、小于或等于一个或多个预定值。应当理解,上述示例仅用于说明目的,并且本公开不限于上述特定值。
处理器120可以比较数据集以比较它们各自的温度和流量值以确定是否存在堵塞、条件是否有利于堵塞形成等。比较过程可以在涂布系统10的操作期间以预定间隔连续地或迭代地执行。该比较可以在测量的数据128和控制数据132中的值之间和/或在测量的数据128的后续数据集之间进行。例如,可以在第一数据集D1和在第一数据集D1之后测量的第二数据集D2之间执行比较。如果在这种比较期间,处理器120确定第二数据集D2的第二测量的温度值T2相对于第一数据集D1的第一测量的温度值T1在可接受范围内,但是第二流量值F2低于针对第一流量值F1限定的可接受范围的下阈值,则这种结果可以指示堵塞的形成。也就是说,处理器120可被配置成在材料50的流量减小时确定材料50的温度是否保持相同(在可接受范围内)。在此阶段,处理器120可发送与堵塞或有利于堵塞形成的条件的识别相关联的第一信号。可替代地,如果处理器120确定第二测量的温度值T2低于相对于第一测量的温度值T1的下阈值,并且第二流量值F2也低于针对第一流量值F1限定的可接受范围的下阈值,则这种结果可以指示涂布系统10内的材料50的压力降低。这可以通过第一测量的压力值P1与第二测量的压力值P2的比较来证实。在这种情况下,处理器120可以发送与第一信号不同的第二信号,指示压力已经减小。
在一些方面,第二信号可以包括发送到压力调节器104以增加材料50的压力的信号。应当理解,取决于涂布系统10内的材料50的温度和流量值的比较结果,处理器120可以向压力调节器104发送信号以降低材料50的压力。
第一信号可以包括经由一个或多个输入/输出组件140和/或另一通信设备向用户发送警报。第一信号还可以包括改变涂布系统10的操作参数的信号,诸如材料50通过涂布系统10的移动、经由压力调节器104调节压力、经由分配组件42调节来自施用器20的分配、控制基底30相对于施用器20的引入或移动、和/或使施用器定位组件34移动施用器20。
在一些方面,第一信号可以包括对施用器定位组件34的指令,以将施用器20从操作位置移动到清洁位置。第一信号可以进一步包括对施用器定位组件34执行清洁操作的指令,如下面将进一步描述的。
处理器120可以继续如上所述比较值。如果施用器20需要清洁并且被移动到清洁位置,则处理器120可以进行进一步的比较过程并且传输另一第一信号或第二信号。当施用器20处于清洁位置并且处理器120可以传输指示没有堵塞的第二信号时,该第二信号可以进一步包括到施用器定位组件34的信号,以将施用器20从清洁位置移动到操作位置。
施用器20在操作位置和清洁位置之间的移动可以由用户经由一个或多个输入/输出组件140手动致动。
在清洁位置,施用器20可以设置在清洁装置中。参见图3至图8,清洁装置60可限定贮存器64,该贮存器64被构造成在其中接收施用器20的一部分。贮存器64可被构造成接收和保持清洁材料80,如图3所示的那样。在一些方面,清洁装置60可以是杯、碗或被构造成接收清洁材料80和施用器20的另一合适的器皿或容器。清洁材料80可以包括溶剂。应当理解,溶剂可以被选择为具有适于溶解施用器20上的材料50的积聚部分的类型的化学组成。在一些方面,施用器20的施用器尖端24可以被构造成可移除地设置在贮存器64中,使得施用器尖端24的至少一部分可以浸没在清洁材料80中。当施用器20被放置到清洁装置60中并与清洁材料80接触时,清洁材料80可以去除积聚在施用器20上(例如,在施用器尖端24上)的材料50。
清洁装置60可以包括致动器72,该致动器72被构造成搅动清洁材料80。清洁材料80的搅拌可引起或以其他方式形成空化气泡,这些空化气泡可接触施用器20和其上的积聚的材料50。空化气泡与施用器20和/或施用器尖端24的接触可以操作以去除、移除和/或分解施用器20上的积聚的材料50的部分。在一些方面,致动器72可以包括被构造成生成超声波的超声换能器。超声波可以行进通过清洁材料80并形成如上所述的空化气泡。致动器72的操作可以由可以可操作地连接到致动器72的致动器控制器76控制。致动器控制器76可包括超声发生器。致动器控制器76可以可操作地连接到处理器120或连接到被连接到涂布系统10或在涂布系统10外部的另一合适的处理器。在一些方面,处理器120可以被配置成向致动器控制器76发送信号以启动致动器72、停止致动器72、以预定的启停模式操作致动器72和/或改变致动器72的一个或多个操作参数(例如,改变超声换能器的强度、持续时间或另一合适的参数)。在某些方面,可以从致动器72(例如,从超声换能器)接收电子反馈(例如,电流反馈和/或相位反馈)。响应于电子反馈,可以调节致动器72和/或超声换能器的操作(例如,致动器72的一个或多个操作参数)。这种调节的操作通常基于接收到的电子反馈,并且通常可以旨在以其谐振频率来操作致动器72(例如,其超声换能器)。这可以通过例如使用电压和电流信号之间的相位跟踪并且调节驱动器频率和功率以在谐振下驱动系统来实现。
这种布置的优点在于,所形成的空化气泡物理接触施用器20和/或施用器尖端24上的粘附材料,从而使粘附材料与施用器20(并且具体地,与施用器尖端24)分离。另外,在整个清洁材料80中产生气泡导致清洁装置60中的清洁材料80相对于施用器20的部分和/或插入其中的施用器尖端24移动。这种移动允许清洁材料80更好地穿透到施用器20上的积聚的材料50中和其周围,以及穿透到积聚的材料50和施用器20之间的空间中以更好地去除积聚的材料50。因此,产生的气泡有效地执行“刷擦”操作以从施用器20物理地去除积聚的材料50。然而,气泡的接触通常不是磨蚀性的并且不会损坏施用器20(例如,不同于利用具有刷毛的刷子来刷擦掉材料)。另外,由致动器72产生气泡引起的清洁材料80的移动允许清洁材料80在清洁工艺期间更好地进入施用器20本身的较小缝隙和开口;例如,由致动器72搅动清洁材料80可以允许清洁材料80更好地穿透施用器20内部。例如,清洁材料80可通过施用器尖端24的开口26进入施用器尖端24,涂层材料50可在涂布系统10的操作期间通过该开口排出(参见图8)。
在一些方面,使用如本文所述行进通过清洁材料80的超声波可引起清洁材料80的蒸发。在生产转变期间,清洁材料80的液位可因此降低到期望水平以下。清洁材料80的液位的下降或降低可能改变使用超声波进行清洁的最佳频率和/或可以使液位低于待清洁的施用器20的部分(例如,喷嘴)与清洁材料80接触的水平。为了解决清洁材料80的前述蒸发,可以测量清洁材料80的液位。清洁材料80的液位可以周期性地(例如,在生产转换时)或连续地测量,并且可以通过任何合适的手段测量以适应期望的应用。作为非限制性示例,在“主动”再填充系统中,可以采用液位传感器,其中液位传感器被配置成测量清洁材料80的液位。作为另一非限制性示例,在“被动”再填充系统中,可以采用重力供给贮存器,其中重力供给贮存器被构造成添加清洁材料80。通常,可以添加或再填充清洁材料80,使得液位大于或等于期望水平(即,预定值)。期望水平或预定值通常可以对应于不会不利地改变使用超声波清洁的最佳频率和/或待清洁的施用器20的部分(例如,喷嘴)与清洁材料80接触的频率的最小液位。为了确定是否应该添加或重新填充清洁材料80,可以如前所述监测或测量清洁材料80的液位。此后,可以将测量的清洁材料80的液位与期望的液位或预定值进行比较。如果确定清洁材料80的液位小于期望液位或预定值,则可以添加或重新填充附加清洁材料80以将清洁材料80的液位升高到大于或等于期望液位或预定值。
在一些方面,当处理器120响应于先前描述的比较过程而传输第一信号时,该第一信号可以包括到致动器控制器76的指令,以在施用器20已经移动到清洁位置时启动致动器72。处理器120可以向致动器控制器76发送指令以停止致动器72的操作。停止致动器72的指令可以是上述第二信号的一部分。处理器120可以被配置成发送指令以在预定时间停止致动器72的操作。例如,在一些方面,可以在处理器120确定一个或多个测量的值在可接受范围之外之后基本上立即发送停止致动器72的操作的指令。在其他方面,可以在处理器120确定一个或多个测量的值在可接受范围之外之后的预定持续时间之后发送停止致动器72的操作的指令。这可以允许堵塞物自己消散和/或允许用户发起另一程序。
致动器72的操作持续时间可以被预先确定并且被预编程到致动器控制器76和/或处理器120中。如果如上所述的值的比较结果导致施用器20移动到清洁位置,则处理器120可以被配置成在致动器72的设定致动持续时间之后或者可替代地在致动器72的设定致动次数之后执行值的后续比较。例如,如果第一比较导致处理器120传输第一信号并且使施用器定位组件34将施用器20移动到清洁位置,则处理器120然后可以使致动器控制器76启动致动器72达预定持续时间。在致动器72已经操作预定持续时间(或多个预定持续时间)之后,处理器120可以向致动器控制器76发送指令以停止致动器72。然后,处理器120可以执行第二比较以确定是否仍然满足上述堵塞状况或者堵塞状况是否已经由清洁装置60和致动器72的清洁工艺补救。如果第二比较产生预定范围内的值,则处理器120可以传输第二信号,该第二信号可以包括将施用器20移动回到操作位置。如果第二比较导致值在预定范围之外,则处理器120可以再次传输第一信号,该第一信号可以包括向致动器控制器76发送指令以再次启动致动器72以执行对施用器20和/或施用器尖端24的另一清洁工艺。可以重复上述步骤,直到处理器120传输第二信号,指示没有堵塞。在一些方面,上述步骤可以重复预定的最大次数。如果在最大次数之后,处理器120仍然不传输第二信号,则处理器120可以向用户输入/输出组件140中的一个或多个发送指令以警告用户。此时,处理器120可以终止涂布系统10的操作,直到用户例如在手动清洁和/或更换施用器20和/或施用器尖端24之后从一个或多个输入/输出组件140发起操作。
为了确定上述清洁是否有效地去除或减少堵塞,涂布系统10可以使材料流过其中并测量其变量(例如,温度、流量、压力等)。该确定可以在施用器20处于操作位置、清洁位置或另一位置时进行。在一些方面,当进行上述确定时,施用器20可以设置在吹扫位置,其中吹扫位置不同于操作位置和清洁位置。当施用器20处于吹扫位置时,吹扫材料可以流过其中以允许涂布系统10测量温度、压力、流量、粘度和/或与流动相关联的其他变量。吹扫材料可以包括材料50、清洁材料80和/或另一种合适的可流动材料。如果在清洁之后,涂布系统10确定堵塞没有被充分去除或减少,则可以重复上述清洁步骤。在施用器20远离清洁位置移动到操作位置或移动到吹扫位置的方面,施用器20可以移动回到清洁位置。
在一些方面,与上述清洁装置60一起使用的一种类型的清洁材料80可包括快速蒸发的溶剂。这种蒸发可导致不期望的烟雾存在于涂布系统10中或周围,这对涂布系统10附近的用户可能是危险的。溶剂的快速蒸发可能需要用附加的溶剂频繁地再填充清洁装置60。如图6至图8所示,清洁装置60可以包括盖68,该盖68被构造成可移除地附接到清洁装置60,使得盖68被构造成封闭贮存器64的至少一部分。盖68可以包括任何合适的材料,诸如硅树脂。应当理解,清洁装置60和盖68的材料应当与一种类型的清洁材料80和涂层材料50兼容,该类型的清洁材料80和涂层材料50将用于限制清洁材料80和/或涂层材料50对清洁装置60和/或盖68的降解、锈蚀和/或其他化学或结构损坏。
盖68可以包括延伸通过其中的孔70。孔70的尺寸应足以允许施用器20和/或施用器尖端24在施用器20移动到清洁位置时从中穿过。在一些具体示例中,孔70的尺寸应足以允许施用器尖端24从中穿过。孔70还应当具有足够的尺寸,使得当施用器20设置在其中时,施用器20和盖68之间的孔70中的间隙足够小,以限制贮存器64中的大量蒸发的溶剂通过孔70离开贮存器64。在一些方面,盖68可包括被构造成变形的弹性材料,并且孔70可稍微小于施用器20(例如,施用器尖端24),诸如当施用器20插入到孔70中时,施用器20使盖68变形。在此类方面,盖68可被构造成接触设置在孔70中的施用器20和/或施用器尖端24的大部分或全部,从而在施用器20插入其中时限制蒸发的溶剂通过孔70移出贮存器64。
图9中示出了示例性清洁工艺170。图9所示和下面描述的工艺170可以包括如本文所述的任何一个或多个其他特征、部件、布置等。应当注意,工艺170的各方面可以以与本文描述的各方面一致的不同顺序来执行。另外,应注意,工艺170的部分可以与本文中所描述的方面一致的不同顺序来执行。此外,工艺170可以被修改为具有与本文公开的各个方面一致的更多或更少的工艺。在一方面,工艺170可以由处理器120控制。在一方面,工艺170可以由处理器120执行的软件来实现。在初始步骤172中,处理器120可以确定是否需要清洁。处理器120可以确定是否存在堵塞、是否正在形成堵塞、和/或形成堵塞的条件是否已经成熟,如上文详细描述的那样。如果处理器120确定需要清洁,则处理器120可以将第一信号传输到涂布系统10的一个或多个部件,并且如果处理器120确定不需要清洁,则处理器120可以传输第二信号。
如果不需要清洁,则工艺170可以前进到步骤182,其中涂布系统10的操作按照如本文所述的任何预设参数继续。
如果处理器120确定需要清洁,则工艺170可以前进到步骤174,在步骤174中,施用器20可以从操作位置移动到清洁位置。如上所述,这可以通过致动施用器定位组件34以引起施用器20的移动来实现。
当施用器20处于清洁位置时,可以在步骤176中清洁施用器20。清洁可包括上述任何清洁方法和机构。清洁步骤176可以包括将施用器20(例如,施用器尖端24)放置到清洁装置60中,使得清洁材料80接触施用器20的至少一部分(例如,在施用器尖端24处)。清洁步骤176还可以包括向致动器控制器76发送信号以激活致动器72,该致动器72可以包括产生通过清洁材料80的超声波的超声发生器,从而搅动清洁材料80并在其中形成空化气泡。步骤176可以持续预定持续时间和/或持续预定迭代,如前所述的那样。
在清洁工艺已完成之后,工艺170可开始到步骤178,其中处理器120可执行另一测试以确定是否需要任何进一步清洁。处理器120可以主要以与步骤172中相同或类似的方式进行该确定,例如,通过比较不同的值以确定是否存在堵塞、堵塞的形成是否已经开始和/或形成堵塞的条件是否已经成熟。在步骤178期间,材料可以流过施用器20以允许测量流量相关变量,例如流量。材料可以包括涂层材料50、清洁材料80和/或另一种合适的材料。在一些方面,在步骤178期间,施用器20可以从清洁位置移动到操作位置,其中材料流过施用器20并且确定堵塞存在。可替代地,如上所述,施用器20可以从清洁位置移动到吹扫位置。
如果步骤176中的清洁成功,则处理器120可以确定不需要进一步的清洁,并且工艺170可以开始到步骤180,其中施用器20从清洁位置移动到操作位置。一旦施用器20处于操作位置,涂布系统10就可以根据预定操作参数在步骤182开始或恢复涂布操作。如果在步骤178期间施用器20移动到操作位置以确定是否需要进一步清洁,则在步骤180中,施用器20可以保持在操作位置。
如果处理器120在步骤178中确定需要进一步清洁,则工艺可以重复步骤176以再次清洁施用器20。如果在步骤178中,施用器20移动远离清洁位置(例如,进入操作位置或进入吹扫位置),则施用器20可以根据步骤174再次移动到清洁位置。步骤178和176(以及,如果需要,步骤174)可以循环预定次数,直到处理器120在步骤178中确定不再需要进一步清洁,或者重复迭代的次数达到预定阈值次数。
在一些方面,工艺170可以包括步骤184,其中,在步骤176和178的预定次数的迭代之后,处理器120仍然确定施用器20需要进一步清洁,则经由人机接口和/或输入/输出组件140向用户发送信号。该信号可以是警报信号,并且可以向用户通知指示不能从施用器20移除的堵塞或处理器120中的故障的错误状况。警报可以包括用户可感知的视觉、听觉、触觉和/或其他指示。步骤184还可以包括停止工艺170的操作和/或涂布系统10的操作,直到用户重新启动操作。
在一些示例性方面,涂布系统10可以被构造成随时间学习何时可能形成堵塞。该学习可以基于如上所述的测量的值和/或控制值的比较、基于所使用的涂层材料50、基于所涂布的基底30、基于施用器20的参数和/或基于涂布系统10的其他操作参数。这种学习可以帮助涂布系统10预测何时将形成堵塞,并且在满足这种堵塞状况之前抢先清洁施用器20。这可有助于在清洁发生时减少涂布系统10的必要清洁时间和/或相关停机时间。这也可以减少充分清洁施用器20和/或施用器尖端24所需的迭代次数。抢先清洁还可以减少如果形成的堵塞难以移除的情况下,可能需要的研磨清洁措施对施用器20和/或施用器尖端24所造成的损坏。
参考图10至图12,涂布系统10的处理器120可以包括机器学习单元200。图10至图12所示的涂布系统10可包括本文所述的任何一个或多个其他特征。机器学习单元200可以包括变量观察模块204、学习模块208、动作模块212等。变量观察模块204可以被配置成接收如前所述的涂布系统10的各种测量的值和检测值。变量观察模块204可以接收测量的压力值P1、P2、…、Pn、测量的流量值F1、F2、…、Fn、测量的温度值T1、T2、…、Tn和/或可以存储在处理器120的存储器124中的涂布系统10的其他测量的参数中的任何一个。变量观察模块204还可以接收与涂布系统10的涂布操作的持续时间有关的值、与涂层材料50有关的信息(诸如材料50的类型)、与基底30有关的信息、被涂布的基底30的数量和/或任何其他操作参数。变量观察模块204还可以接收处理器120何时确定堵塞已经形成、堵塞正在形成或形成堵塞的条件已成熟的指示。
机器学习和/或人工智能可以利用任何数量的方法,包括网络和大脑模拟、符号、认知模拟、基于逻辑的、反逻辑的、基于知识的、子符号的、体现的智能、计算智能和软计算、机器学习和统计等中的一个或多个。
学习模块208可以被配置成利用在变量观察模块204中接收的变量来形成变量之间的关联,并且形成预测方程以基于上述变量中的一些或全部来预测何时将可能形成堵塞。学习模块208可以包括如图12所示的变量关联模块220,其可以被配置成生成以上列出的变量之间和/或之中的关联。可以生成各种关联。例如,可以在涂布操作的持续时间、涂层材料50的参数、处理器120对堵塞的检测等之间形成关联。可以在涂布操作的持续时间、涂层材料50的参数、测量的流量、测量的温度、测量的压力、堵塞的检测之间形成另一示例性关联。应当理解,上述示例不是限制性的,并且可以基于涂布系统10中的测量的值和/或预编程参数来形成任何其他合适的关联。
学习模块208可以进一步包括预测模块224,该预测模块224被配置成利用变量的一个或多个关联来预测堵塞何时将可能形成或开始形成,或者堵塞形成的条件何时成熟。例如,利用涂布操作的持续时间与堵塞状况的检测之间的关联,预测模块224可以估计在可能检测到堵塞之前涂布系统10可以操作多长时间。通常,预测模块224可以利用上述各种变量中的任何一个,以在涂布系统10的操作期间根据变量和变量的组合确定何时导致检测到的堵塞。然后,预测模块224可以基于在变量关联模块220中形成的变量关联来估计堵塞状况的未来时刻。预测模块224可以利用多个变量关联,包括不同变量之间的关联、相同变量的迭代之间的关联或两者。
在一些方面,预测模块224可以接收涂布系统10的操作的瞬时操作参数。可以将那些瞬时操作参数与在变量关联模块220中形成的各种关联进行比较。如果变量关联模块220中存在精确匹配,则预测模块224可以基于变量关联模块220中的关联来预测堵塞状况的未来发展。如果变量关联模块220中不存在精确匹配,则预测模块224可以依赖于最接近所接收的瞬时操作参数的多个关联。然后,预测模块224可以基于所接收的操作参数和来自变量关联模块220的多个关联来数学地推断何时可能发生未来堵塞状况。
机器学习单元200还可以包括可以被配置成与处理器120通信的动作模块212。在学习模块208的预测模块224中生成未来堵塞的预测之后,动作模块212可以向处理器120传送即将发生的堵塞状况的指令。动作模块212可以监测涂布系统10的操作参数,并且当参数达到由预测模块224形成的预测时,动作模块212可以发起清洁工艺,例如,诸如先前描述的工艺170。在一些方面,当在变量观察模块204中接收的一个或多个操作参数在与预测模块224中生成的预测的预定偏差内时,动作模块212可以发起清洁工艺。例如,如果预测模块224指示预期在涂布操作的n分钟之后发生堵塞状况,则动作模块212可以向处理器120传送在n-5分钟处发起清洁工艺的指令。这将允许在满足堵塞状况之前抢先清洁施用器20。应当理解,尽管上述示例利用操作时间,但是特定的预定偏差可以是任何足够的偏差,可以施用于任何测量的变量(例如,流量、压力、温度、操作时间等),和/或可以取决于其他操作参数(例如,涂层材料50、清洁材料80、基底30、基底数量、操作时间、涂布操作速度、施用器20的尺寸、从施用器20排出的涂层材料50的图案、施用器尖端24的类型或配置和/或其他操作参数)。
图13示出了示例性工艺250,通过该工艺,涂布系统10可以在堵塞状况存在之前抢先清洁施用器20。图13中所示和下面描述的工艺250可以包括如本文所述的任何一个或多个其他特征、部件、布置等。应当注意,工艺250的各方面可以以与本文描述的各方面一致的不同顺序来执行。另外,应注意,工艺250的部分可以与本文中所描述的方面一致的不同顺序执行。此外,工艺250可以被修改为具有与本文公开的各个方面一致的更多或更少的工艺。在一方面,工艺250可以由处理器120控制。在一方面,工艺250可以由处理器120执行的软件来实现。在步骤252中,机器学习单元200可以在变量观察模块204中接收各种操作参数,诸如上述那些。操作参数可以包括涂布系统10的预设参数(例如,施用器20的尺寸、涂层材料50参数、基底30参数、基底30的数量、涂布速度、涂布图案等)。操作参数还可以包括在涂布系统10的操作期间的值的测量(例如,涂层材料50的压力、流量和/或温度、操作持续时间、自上次清洁以来的时间、涂布的基底30的量、自上次清洁以来涂布的基底30的量等)。操作参数还包括堵塞的检测、堵塞的形成和/或形成堵塞的成熟条件(统称为“堵塞状况”)。
在步骤254中,学习模块208的变量关联模块220形成在步骤252中接收的各种操作参数之间的关联。这些关联可以在一个或多个预设参数、一个或多个测量的值和检测到的堵塞状况之间。应当理解,堵塞状况可以取决于预设参数和/或测量的值中的任何一个或取决于多个预设参数和/或测量的值的组合。
在步骤256中,预测模块224可以利用在步骤254中生成的一个或多个关联来预测未来堵塞状况。预测可以基于在变量观察模块204中接收的预设和/或测量的值和/或存储在存储器124中(例如,在测量的数据128和/或控制数据132中)的值。预测步骤256可以包括将接收到的值与所生成的关联中的值进行匹配和/或利用多个关联来推断堵塞状况的预测的未来发生。未来预测可以基于一个或多个可测量的条件来预测,诸如操作时间、流量、温度、压力、材料粘度等。例如,预测模块224可以预测在经过n分钟之后、当测量的涂层材料50的流量为Fn时、当测量的涂层材料50的温度为Tn时、当测量的涂层材料50的压力为Pn时、当n个基底30已经涂布有涂层材料50时等将发生堵塞状况。应当理解,预测可以被呈现为可以被监测的一个或多个变量。
在步骤258中,动作模块212被配置成接收在步骤256中生成的预测。动作模块212可以与处理器120通信,以基于生成的预测和涂布系统10的测量的操作参数来发起施用器20的抢先清洁。例如,抢先清洁可以实现如前所述的工艺170。当涂布系统10的一个或多个操作参数达到所指示的预测变量时,动作模块212可以向处理器120传达需要执行清洁工艺。如前所述,处理器120可以发起与工艺170相关联的这种清洁工艺。
应当理解,可以在工艺250中执行其他步骤,并且本文描述的步骤可以相对于彼此以不同的顺序执行。可以连续地或在工艺250中的其他地方重复一个或多个步骤。
除了基于经由施用器分配的材料的测量的参数(例如,流量、温度、压力)与参考值之间的比较来清洁施用器的前述方面之外或作为其替代,可以采用其他参数或方法来检测或确定应当清洁施用器。例如,在某些方面,施用器(例如,其喷嘴)的污染可能导致分配和/或涂布质量问题,诸如不期望的覆盖或放置精度,而对材料参数(例如,流量、温度、压力)的测量可能直到发生堵塞状况才检测到这种污染。在某些方面,可能期望在存在这种堵塞状况之前就检测到这种污染。
在某些方面,可以采用视觉系统。即使在堵塞状况存在之前,视觉系统也能够更容易且更快速地检测到需要清洁施用器。视觉系统可以是根据需要适合特定应用的任何合适的视觉系统。作为非限制性示例,视觉系统可以是机载视觉系统(例如,定位在施用器上)或可以是下游视觉系统(例如,在涂布工艺中定位在施用器的下游)。使用视觉系统,可以执行施用器的目视检查。基于如本文所讨论的施用器的目视检查,可以停止从施用器分配材料(例如,分配到一个或多个基底上),并且可以如本文所述清洁施用器。在清洁施用器之后,可以恢复材料的分配。
通常,视觉系统可以包括一个或多个相机。此类相机可被配置成捕捉一个或多个图像以用于确定是否应清洁施用器。例如,视觉系统的相机可以被配置成捕捉通过其分配材料的喷嘴、被分配材料的流体图案和/或材料被分配在其上的基底的一个或多个图像。
根据一方面,可以目视检查通过其从施用器分配材料的喷嘴。例如,相机可以捕捉喷嘴的一个或多个图像(例如,在分配材料期间和/或之后)。在某些方面,相机可以捕捉喷嘴的特定部分(例如,喷嘴中的开口)的一个或多个图像。然后可以处理捕捉的图像以基于喷嘴上的残余材料生成第一值。然后可以将第一值与预定值进行比较。基于这样的比较,可以确定第一值是否在针对预定值设定的公差之外。如果第一值在针对预定值设定的公差之外,则施用器可以从分配位置或操作位置移动到清洁位置,如本文所述的那样。在清洁位置,可以从施用器移除至少一些残余材料。在从施用器移除至少一些残余材料之后,施用器可以移动到分配位置或操作位置。在一些方面,可以捕捉喷嘴的附加图像。然后可以处理附加的捕捉图像以基于喷嘴上的残余材料生成第二值。然后可以将第二值与预定值进行比较。基于这样的比较,可以确定第二值是否在针对预定值设定的公差之外。如果第二值在针对预定值设定的公差之外,则可以进一步清洁施用器。相反,如果第二值在针对预定值设定的公差内,则可以恢复从施用器分配材料。
对于在施用器上和/或施用器内(例如,在其喷嘴上和/或喷嘴内)的污染物的目视检查和/或测量可以通过适合特定施用的任何合适的手段来实现。作为非限制性示例,在共同拥有的美国专利第10,906,058号中描述了代表性系统和方法,其公开内容出于所有目的通过引用整体并入本文。
作为非限制性示例,图15示出了描绘检查分配喷嘴的方法1500的流程图。方法1500的每个步骤可以基于由控制器生成的一个或多个信号来执行。
在步骤1502中,施用器可以将材料分配到基底上(例如,经由喷嘴)。控制器可以执行步骤1502达预定时间段(例如,约1-2个分配小时)、预定数量的循环和/或估计材料在分配喷嘴的外表面上的积聚的任何数量的其他度量。在度量已经逝去之后,控制器可以前进到步骤1504以进行检查。
在步骤1504中,控制器可以致动相机以捕捉分配喷嘴的图像,诸如分配喷嘴中的开口或阀。控制器可以致动定位器以将分配喷嘴与成角度的反射镜对准。图像可以由相机以灰度捕捉,以便于处理和确定积聚在分配喷嘴上的材料量。可替代地,图像可以由相机以彩色捕捉,然后转换为灰度以促进处理。
在步骤1506中,控制器可以处理图像。控制器可以捕捉描绘分配喷嘴的图像的预定子集,并且可以处理该子集以基于图像的像素强度生成值。在一些方面,控制器可以通过将捕捉图像的一个或多个像素与清洁分配喷嘴的图像的一个或多个对应像素进行比较以确定像素强度的变化来处理捕捉图像。像素强度变化可以指示涂布在分配喷嘴上的材料的量,这是因为分配喷嘴的由材料涂布的部分将比分配喷嘴的对应清洁部分更暗。该比较将提供像素强度变化的阵列。然后,控制器可以归一化阵列以生成作为标量的值,该标量指示捕捉的图像的像素强度的变化和在分配喷嘴上累积的材料的量。
控制器可以处理清洁(例如,缺乏材料积聚)的分配喷嘴的图像以生成例如高值(例如,在0至100的尺度上的80-90),以指示喷嘴与清洁分配喷嘴的图像相当;因此,分配喷嘴可以继续分配而无需清洁。在几个分配循环之后的分配喷嘴的图像(例如,在分配喷嘴的表面上具有最小的材料积聚,但不足以降低分配效率)可以用控制器处理以生成相对高的值(例如,在0至100的尺度上的60-70)。另一方面,可以处理在表面上具有大量材料积聚的分配喷嘴的图像(例如,其中材料积聚可能阻挡分配喷嘴的开口并将分配质量降低到不可接受的水平),并且基于这种处理,控制器可以在处理图像时检测材料积聚并生成例如相对低的值(例如,在0至100的尺度上的9-18)。
在步骤1508中,控制器可以确定该值是否在相对于指示分配喷嘴足够清洁的预定值的范围内。例如,预定值可以是清洁喷嘴的预定百分比(例如,50%),并且步骤1508可以确定该值是否在指示喷嘴是清洁的范围内。如果确定该值不在指示喷嘴是充分清洁的范围内(“否”),则控制器可以前进到步骤1510。如果确定该值在该范围内(“是”),则控制器可以前进到步骤1512。
在步骤1510中,控制器可以将施用器(例如,其分配喷嘴)从分配位置或操作位置移动到清洁位置,如本文所述,以从分配喷嘴移除至少一些残余材料,如本文进一步讨论的。在步骤1512中清洁分配喷嘴之后,控制器可以返回到步骤1504,其中相机捕捉分配喷嘴的附加图像。在步骤1502中,可能需要附加的清洁来使分配喷嘴充分清洁以用于分配。
在步骤1512中,控制器可以将施用器(例如,其分配喷嘴)移动到分配位置或操作位置。控制器然后可以前进到步骤1602,其中分配喷嘴将材料分配到基底上。
根据另一方面,可以目视检查从施用器分配的材料的流体图案。例如,相机可以在材料被分配时捕捉流体图案的一个或多个图像。然后可以处理捕捉的图像以生成流体图案的实际流体图案信息。然后可以将实际流体图案信息与流体图案的流体图案信息进行比较。基于这种比较,可以确定实际流体图案是否在针对流体图案设定的公差之外。如果实际流体图案在针对流体图案设定的公差之外,则施用器可以从分配位置或操作位置移动到清洁位置,如本文所述的那样。在清洁位置,可以从施用器移除至少一些残余材料。
对于从施用器分配的材料的流体图案的目视检查和/或测量可以通过适合特定施用的任何合适的手段来实现。作为非限制性示例,在共同拥有的美国专利第10,758,926号中描述了代表性系统和方法,其公开内容出于所有目的通过引用整体并入本文。
作为非限制性示例,图16是描绘检查流体图案的工艺1600的流程图。工艺1600可以由控制器执行。工艺1600开始于步骤1602处。在步骤1602中,控制器可以将指令转发到施用器和/或分配喷嘴,以根据旨在产生流体图案的一个或多个系统参数来分配材料或流体。该一个或多个系统参数可以包括与流体分配系统的操作有关的任何参数,诸如提供给分配喷嘴的流体的流体压力、速度和/或体积、分配喷嘴的水平和/或竖直位置、分配喷嘴的旋转定向以及从分配喷嘴分配的流体的脉冲定时和/或脉冲持续时间。该一个或多个系统参数可以进一步包括分配喷嘴相对于基底的移动的方向(例如,水平方向)和/或速度(例如,水平速度),反之亦然。然后,分配喷嘴可以根据该一个或多个系统参数分配流体。由分配喷嘴分配的流或喷雾可具有实际流体图案,其可匹配或可不匹配预期流体图案。在一些方面,控制器可以作为操作者输入的结果转发指令。
在步骤1604处,控制器从相机接收示出流体图案的流体的流或喷雾的图像。在一些方面,相机可以以预定时间间隔连续地捕捉和转发实际流体图案的图像。例如,控制器可以接收实际流体图案的视频流。在其他方面,控制器可以向相机转发指令以在特定时间点捕捉流体的流或喷雾的图像。
在其他方面,相机可以从多个角度捕捉实际流体图案的一个或多个图像或视频流。例如,第一相机可以从第一角度捕捉实际流体图案的一个或多个图像或视频流,并且第二相机可以从不同的第二角度捕捉实际流体图案的一个或多个图像或视频流。第一角度可以垂直于第二角度。作为另一示例,相机112被构造成相对于实际流体图案在一个或多个位置之间移动(例如,部分或完全围绕实际流体图案旋转),从而从多个角度捕捉实际流体图案的一个或多个图像或视频流。从多个角度描绘实际流体图案的该一个或多个图像或视频流可以随后被提供给控制器并由控制器接收。
在步骤1606处,控制器可以确定实际流体图案的实际流体图案信息。控制器可以基于从相机接收的图像来确定实际流体图案信息。实际流体图案信息可以包括实际流体图案的尺寸(例如,宽度)、实际流体图案的形状、实际流体图案的水平或竖直偏移、实际流体图案的密度、实际流体图案的质量、实际流体图案的液滴的大小、实际流体图案的旋转定向或实际流体图案的其他特性中的至少一个。实际流体图案的偏移可以指实际流体图案与期望对准的位置偏移。例如,实际的流体图案可以位于距期望位置2mm的中心。控制器可以基于各种图像处理算法来确定实际流体图案信息,诸如高通滤波以确定实际流体图案的边缘。
在一些方面,控制器可以基于从相机接收的实际流体图案的图像或视频流来确定实际流体图案的三维模型。例如,可以使用已知技术来创建三维模型,以识别实际流体图案的每个图像中的边界和/或特征,并且对所识别的边界和/或特征进行三角测量(和/或使用其他断层摄影方法)以创建模型内的实际流体图案的表示。由于三维模型提供了实际流体图案的表示,因此可以基于三维模型来确定前述实际流体图案信息。
在步骤1608处,控制器可以将实际流体图案信息与对应于一个或多个系统参数的预期流体图案的流体图案信息进行比较。也就是说,可以将观察到的实际流体图案信息与使用该一个或多个系统参数预期的流体图案信息进行比较。除了与预期流体图案相关之外,流体图案信息可以是上面关于实际流体图案信息描述的相同类型的信息。例如,如果实际流体图案信息表示实际流体图案的宽度,则可以将实际流体图案的宽度与流体图案信息中表示的预期流体图案的期望宽度进行比较。在一些方面,控制器可以计算实际流体图案信息和流体图案信息的大小之间的差。在其他方面,控制器可以计算实际流体图案信息与流体图案信息之间的比率。
在步骤1610处,控制器可以基于实际流体图案信息与流体图案信息的比较来确定实际流体图案在针对流体图案设定的公差之外。针对流体图案设定的公差可以包括流体图案的期望宽度、流体图案的期望形状、流体图案的允许偏移、流体图案的期望密度、流体图案的期望质量、流体图案的液滴的期望尺寸、流体图案的期望旋转定向或流体图案的其他设计或工艺限制中的至少一个。例如,控制器可以确定特定高度处的实际流体图案的宽度大于流体图案的公差。在另一示例中,控制器可以确定实际流体图案中的液滴的球形度低于流体图案的公差。在流体图案的公差之外的实际流体图案信息可以指示施用器(例如,其分配喷嘴)需要被清洁。基于实际流体图案信息和流体图案信息,控制器可以确定清洁施用器(例如,其分配喷嘴)的指令,如本文所述的那样。
在步骤1612处,控制器可将应清洁喷涂系统和/或分配喷嘴以改善分配性能的指令转发到喷射系统和/或分配喷嘴,如本文所述的那样。
在一些方面,控制器可以向流体分配系统的操作者发送警报。警报可以指示实际流体图案在针对流体图案设定的公差之外。警报可以指示应当清洁施用器(例如,其分配喷嘴),如本文所述的那样。
根据另一方面,可以目视检查其上分配有材料的基底。例如,相机可以在基底上分配材料期间和/或之后捕捉该基底的一个或多个图像。然后可以处理捕捉的图像以基于基底上的分配的材料(例如,表示基底上的分配的材料的放置和/或数量)生成第一值。然后可以将第一值与预定值进行比较。基于这样的比较,可以确定第一值是否在针对预定值设定的公差之外。如果第一值在针对预定值设定的公差之外,则施用器可以从分配位置或操作位置移动到清洁位置,如本文所述的那样。在清洁位置,可以从施用器移除至少一些残余材料。在从施用器移除至少一些残余材料之后,施用器可以移动到分配位置或操作位置。在一些方面,可以捕捉喷嘴的附加图像。然后可以处理附加的捕捉图像以基于基底上的分配的材料生成第二值。然后可以将第二值与预定值进行比较。基于这样的比较,可以确定第二值是否在针对预定值设定的公差之外。如果第二值在针对预定值设定的公差之外,则可以进一步清洁施用器。相反,如果第二值在针对预定值设定的公差内,则可以恢复从施用器分配材料。
基底的目视检查可以通过适合特定应用的任何合适的手段来完成。作为非限制性示例,可以通过采用可从俄亥俄州Westlake的Nordson公司商购的自动光学检查(AOI)系统和/或软件来实现这种目视检查。
虽然已经结合各种附图的各种实施例描述了系统和方法,但是本领域技术人员将理解,在不脱离其广泛的发明构思的情况下,可以对实施例进行改变。因此,应当理解,本公开不限于所公开的特定实施例,并且旨在覆盖由权利要求限定的本公开的精神和范围内的修改。
当呈现列表时,除非另有说明,否则应当理解,该列表的每个单独元素以及该列表的每个组合是单独的实施例。例如,呈现为“A、B或C”的实施例的列表将被解释为包括实施例“A”、“B”、“C”、“A或B”、“A或C”、“B或C”或“A、B或C”。
应当理解,尽管术语第一、第二等在本文中可用于描述各种元件,但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如,在不脱离本公开的范围的情况下,第一元件可以被称为第二元件,并且类似地,第二元件可以被称为第一元件。如本文所用,术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出项目的任何和所有组合。
应当理解,当诸如层、区域或基底的元件被称为“在另一元件上”或“延伸到另一元件上”时,它可以直接在另一元件上或直接延伸到另一元件上,或者也可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接延伸到另一元件上”时,不存在中间元件。同样,应当理解,当诸如层、区域或基底的元件被称为在另一元件“上方”或“上方”延伸时,它可以直接在另一元件上方或直接在另一元件上方延伸,或者也可以存在中间元件。相反,当元件被称为在另一元件“正上方”或“正上方”延伸时,不存在中间元件。还应当理解,当元件被称为“连接”或“联接”到另一元件时,它可以直接连接或联接到另一元件,或者可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一元件时,不存在中间元件。
诸如“下方”或“上方”或“上部”或“下部”或“水平”或“竖直”的相对术语可以在本文中用于描述如图所示的一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域的关系。应当理解,除了附图中描绘的定向之外,这些术语和上面讨论的那些旨在涵盖设备的不同定向。
本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的,并且不旨在限制本公开。如本文所用,单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。将进一步理解,术语“包括”、“包含”、和/或“包括”、“包含”的不同形式在本文中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。
除非另有定义,否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还应当理解,本文使用的术语应当被解释为具有与其在本说明书和相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且除非本文明确地如此定义,否则将不以理想化或过度正式的含义来解释。

Claims (94)

1.一种用涂布系统将材料施用到基底的方法,所述方法包括:
使用施用器将所述材料分配到基底上,所述施用器被构造成在其中接收所述材料并将所述材料从其中朝向所述基底排出;
用传感器测量经由所述施用器分配的所述材料的参数;
将所测量的参数与参考值进行比较;
基于所述比较,停止将所述材料分配到所述基底上并清洁所述施用器,使得所述参数在预定范围内;以及
在清洁所述施用器之后,重新开始分配所述材料。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,测量所述材料的所述参数包括测量所述材料的流量、所述材料的温度和所述材料的压力中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,测量所述参数包括测量第一参数和测量第二参数,
其中,所述方法进一步包括:将所测量的第一参数与所测量的第二参数进行比较,以及
其中,确定所述参数是否在所述预定范围内包括确定所测量的第二参数与所述第一参数相比是否在预定范围内。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,当执行所述分配的步骤时,所述施用器处于操作位置,并且
所述方法进一步包括:当所述参数不在所述预定范围内时将所述施用器移动到清洁位置。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,清洁所述施用器的步骤包括使所述施用器与清洁材料接触预定持续时间。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述清洁材料包括溶剂。
7.根据权利要求5所述的方法,进一步包括:
致动超声换能器以搅动所述清洁材料,以在所述清洁材料中形成空化气泡。
8.根据权利要求7所述的方法,进一步包括:
从所述超声换能器接收电子反馈,并且
基于所接收的电子反馈来调节所述超声换能器的操作。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述电子反馈包括电流反馈和相位反馈中的至少一个。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,基于所接收的电子反馈来调节所述超声换能器的操作包括以所述超声换能器的谐振频率来操作所述超声换能器。
11.根据权利要求5所述的方法,进一步包括:
测量所述清洁材料的液位;
将所测量的液位与预定值进行比较;
响应于确定出所测量的液位小于所述预定值,添加清洁材料以将所述清洁材料的液位升高到大于或等于所述预定值。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,所述参考值是限定在下阈值和上阈值之间的预定范围的值,并且所述比较包括确定所测量的参数是否在所述预定范围内。
13.根据权利要求1所述的方法,其中,停止所述分配的步骤包括在所述比较的步骤完成之后立即指示所述涂布系统停止所述分配。
14.根据权利要求1所述的方法,其中,停止所述分配的步骤包括在完成所述比较的步骤之后经过预定时间量之后指示所述涂布系统停止分配。
15.一种预测具有分配施用器的涂布系统中堵塞的未来形成的方法,所述分配施用器被构造成将材料分配到基底上,所述方法包括:
在第一时刻用至少一个传感器测量所述分配施用器中的所述材料的第一参数;
用控制器识别第一堵塞状况的存在;
用所述控制器生成所述第一参数与所述第一堵塞状况之间的关联;
用所述传感器在所述第一时刻之后的第二时刻测量所述材料的所述第一参数;以及
使用在所述第二时刻的所测量的第一参数和所生成的关联,用所述控制器预测第二堵塞状况的未来发生。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,预测所述第二堵塞状况的所述未来发生的步骤包括使用所述第一参数的预定控制值。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述预定控制值包括预定值的控制范围。
18.根据权利要求15所述的方法,进一步包括:
向用户通知所述第二堵塞状况的所预测的未来发生。
19.根据权利要求15所述的方法,进一步包括:
在所述第二堵塞状况的所预测的未来发生发生之前激活清洁工艺,其中所述清洁工艺包括从所述分配施用器移除积聚的材料。
20.根据权利要求15所述的方法,其中,所述第一参数包括所述涂布系统的操作参数和涂层材料参数中的至少一个,
其中所述涂布系统的所述操作参数包括所述分配施用器的尺寸、所述材料的标识符和所述基底的标识符中的至少一个,并且
其中所述涂层材料参数包括涂层材料压力、涂层材料流量、涂层材料温度、涂布操作的持续时间、自先前的施用器清洁以来的逝去时间、被涂布的基底的量和自所述先前的施用器清洁以来被涂布的基底的量中的至少一个。
21.根据权利要求20所述的方法,包括:
形成自所述先前的施用器清洁以来的所述逝去时间与所述第一堵塞状况之间的关联。
22.根据权利要求21所述的方法,进一步包括:
生成多个关联,并且
其中所述第二堵塞状况的未来发生包括识别多个所生成的关联中的一部分,并且利用所述多个所生成的关联中的一部分来推断所述第一参数与未来第二堵塞状况之间的预测关联。
23.一种清洁分配施用器的方法,通过所述分配施用器将材料分配到基底上,所述方法包括:
当所述分配施用器处于分配位置时,用传感器测量与所述分配施用器相关联的参数,其中所述分配施用器被构造成将所述材料分配到所述基底上;
当所测量的参数超过由控制器确定的预定阈值时,用所述控制器将所述分配施用器从所述分配位置移动到清洁位置,在所述清洁位置,所述分配施用器不被构造成将所述材料分配到所述基底上;以及
用清洁装置清洁处于所述清洁位置的所述分配施用器。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,测量所述参数包括在第一迭代时测量所述参数并且在第二迭代时测量所述参数,
其中所述方法进一步包括:
将所述第一迭代时的所测量的参数与所述第二迭代时的所测量的参数进行比较以确定所述第一迭代时的所测量的参数与所述第二迭代时的所测量的参数之间的差是否超过预定阈值。
25.根据权利要求24所述的方法,其中,测量所述参数包括测量第一参数和第二参数。
26.根据权利要求25所述的方法,其中,所述第一参数包括所述材料的温度,并且所述第二参数包括所述材料的流量。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,如果所述第二迭代时的所述材料的所测量的温度与所述第一迭代时的所测量的温度相比不超过所述预定阈值,并且所述第二迭代时的所述材料的流量低于所述预定阈值,则所述方法包括:将所述分配施用器从所述分配位置移动到所述清洁位置并清洁所述分配施用器。
28.根据权利要求23所述的方法,其中,所述清洁的步骤包括使所述分配施用器与清洁材料接触。
29.根据权利要求28所述的方法,其中,所述清洁材料包括溶剂。
30.根据权利要求28所述的方法,其中,所述清洁的步骤包括激活包括超声换能器的所述清洁装置,以在所述清洁材料内产生超声波来搅动所述清洁材料,使得形成空化气泡。
31.根据权利要求30所述的方法,进一步包括:
从所述超声换能器接收电子反馈,并且
基于所接收的电子反馈来调节所述超声换能器的操作。
32.根据权利要求31所述的方法,其中,所述电子反馈包括电流反馈和相位反馈中的至少一个。
33.根据权利要求31所述的方法,其中,基于所接收的电子反馈来调节所述超声换能器的操作包括以所述超声换能器的谐振频率来操作所述超声换能器。
34.根据权利要求23所述的方法,进一步包括:
在所述清洁的步骤之后测量所述参数。
35.根据权利要求23所述的方法,进一步包括:
在所述清洁的步骤之后测量所述参数之前,将所述分配施用器移动到所述分配位置并通过所述分配施用器分配所述材料。
36.根据权利要求23所述的方法,进一步包括:
在所述清洁的步骤之后测量所述参数之前,将所述分配施用器移动到吹扫位置并通过所述分配施用器分配所述材料。
37.一种用于将材料分配到基底上的涂布系统,所述涂布系统包括:
施用器,所述施用器被构造成从涂层材料源接收涂层材料,所述施用器包括出口,所述材料被构造成通过所述出口朝向所述基底流出;
分配组件,所述分配组件被构造成使得从所述施用器分配所述材料;
施用器定位组件,所述施用器定位组件可操作地连接到所述施用器并且被构造成使得所述施用器在分配位置和清洁位置之间移动;以及
清洁组件,所述清洁组件被构造成从所述施用器移除残余材料,
其中,当所述施用器处于所述分配位置时,所述施用器不与所述清洁组件接触并且被构造成将所述材料分配到所述基底上,并且
当所述施用器处于所述清洁位置时,所述施用器与所述清洁组件接触,不被构造成分配材料,并且被构造成由所述清洁组件清洁。
38.根据权利要求37所述的涂布系统,进一步包括加热器,所述加热器被构造成加热所述施用器中的所述材料。
39.根据权利要求37所述的涂布系统,进一步包括控制器,所述控制器被配置成控制所述涂布系统的操作,所述控制器包括多个传感器和一个处理器。
40.根据权利要求39所述的涂布系统,其中,所述多个传感器包括以下中的至少一个:温度传感器、流量计和压力传感器。
41.根据权利要求39所述的涂布系统,其中,所述处理器被配置成从所述多个传感器接收信号并将所接收的信号存储在存储器中。
42.根据权利要求39所述的涂布系统,其中,所述处理器被配置成比较从所述多个传感器中的至少两个传感器接收的信号以确定是否存在堵塞状况。
43.根据权利要求42所述的涂布系统,其中,所述处理器被配置成将从所述多个传感器接收的信号与预定控制信号进行比较,以确定是否存在堵塞状况。
44.根据权利要求42所述的涂布系统,其中,所述处理器被配置成在第一迭代时接收来自所述多个传感器的信号并且在所述第一迭代之后的第二迭代时接收来自所述多个传感器的信号,
其中所述处理器被配置成将所述第二迭代的所接收的信号与所述第一迭代的所接收的信号进行比较,以确定是否存在堵塞状况。
45.根据权利要求44所述的涂布系统,其中,所述信号包括所述材料的温度和流量,并且
其中所述处理器被配置成将所述第一迭代的所述温度和流量与所述第二迭代的所述温度和流量进行比较,并且
如果所述第二迭代的所述温度与所述第一迭代的所述温度相比在预定阈值内,并且所述第二迭代的所述流量与所述第一迭代的所述流量相比低于预定阈值,则所述处理器被配置成将信号传输到所述施用器定位组件以将所述施用器移动到所述清洁位置。
46.根据权利要求37所述的涂布系统,进一步包括控制器,所述控制器被配置成控制所述涂布系统的操作,所述控制器包括视觉系统。
47.根据权利要求46所述的涂布系统,其中,所述视觉系统定位在所述施用器上或在所述施用器的下游。
48.根据权利要求46所述的涂布系统,其中,所述视觉系统包括相机,所述相机被配置成捕捉喷嘴的图像,通过所述喷嘴从所述施用器分配所述材料。
49.根据权利要求48所述的涂布系统,其中,所述相机被配置成捕捉所述喷嘴中的开口的图像。
50.根据权利要求48所述的涂布系统,其中,所述控制器被配置成生成一个或多个信号以:
致动所述相机来捕捉所述喷嘴的图像;
处理所述图像以基于所述喷嘴上的残余材料生成第一值;
将所述第一值与预定值进行比较;
响应于确定出所述第一值在针对所述预定值设定的公差之外,致动所述施用器定位组件,以将所述施用器移动到所述清洁位置;以及
致动所述清洁组件以从所述施用器移除所述残余材料中的至少一些。
51.根据权利要求50所述的涂布系统,其中,所述控制器进一步被配置成生成一个或多个信号以:
在致动所述清洁组件以从所述施用器移除所述残余材料中的至少一些之后,致动所述施用器定位组件,以将所述施用器移动到所述分配位置;
致动所述相机以捕捉所述喷嘴的第二图像;
处理所述第二图像以基于所述喷嘴上的所述残余材料生成第二值;
将所述第二值与预定值进行比较;以及
致动所述分配组件以使得从所述施用器分配所述材料。
52.根据权利要求46所述的涂布系统,其中,所述视觉系统包括相机,所述相机被配置成捕捉被分配的所述材料的流体图案的图像。
53.根据权利要求52所述的涂布系统,其中,所述控制器被配置成生成一个或多个信号以:
致动所述相机以捕捉所述流体图案的图像;
处理所述图像以生成所述流体图案的实际流体图案信息;
将所述实际流体图案信息与所述流体图案的流体图案信息进行比较;
基于所述实际流体图案信息与所述流体图案信息的比较,确定所述实际流体图案在针对所述流体图案设定的公差之外;
响应于确定出所述实际流体图案在针对所述流体图案设定的公差之外,致动所述施用器定位组件,以将所述施用器移动到所述清洁位置;以及
致动所述清洁组件以从所述施用器移除所述残余材料中的至少一些。
54.根据权利要求52所述的涂布系统,其中,所述流体图案的图像包括来自第一角度的所述流体图案的至少一个图像和来自与所述第一角度不同的第二角度的所述流体图案的至少一个图像。
55.根据权利要求54所述的流体分配系统,其中,所述相机被配置成在第一位置与第二位置之间移动,
其中在所述第一位置所述相机从所述第一角度捕捉所述流体图案的所述至少一个图像,在所述第二位置所述相机从所述第二角度捕捉所述流体图案的所述至少一个图像。
56.根据权利要求53所述的涂布系统,其中,所述控制器被配置成:
基于所述图像确定所述流体图案的三维模型,并且
基于所述三维模型确定所述流体图案的实际流体图案信息。
57.根据权利要求52所述的涂布系统,进一步包括光源,所述光源被构造成发射光通过从所述分配喷嘴分配的所述材料的所述流体图案,所述光源被定位成面向所述流体图案以便引导所发射的光通过所述流体图案。
58.根据权利要求37所述的涂布系统,其中,所述清洁组件包括清洁装置,所述清洁装置被构造成在其中接收清洁材料并且被构造成当所述施用器处于所述清洁位置时在其中接收所述施用器。
59.根据权利要求58所述的涂布系统,进一步包括控制器,所述控制器被配置成:
测量所述清洁材料的液位;
将所述液位与预定值进行比较;
响应于确定出所测量的液位小于所述预定值,添加清洁材料以将所述清洁材料的液位升高到大于或等于所述预定值。
60.根据权利要求59所述的涂布系统,进一步包括液位传感器,所述液位传感器被构造成测量所述清洁材料的液位。
61.根据权利要求59所述的涂布系统,进一步包括重力供给贮存器,所述重力供给贮存器被构造成添加所述清洁材料以将所述清洁材料的液位升高到大于或等于所述预定值。
62.根据权利要求58所述的涂布系统,其中,所述清洁材料包括溶剂。
63.根据权利要求58所述的涂布系统,其中,所述清洁装置包括超声换能器,所述超声换能器被构造成产生超声波,所述超声波通过所述清洁材料以搅动所述清洁材料,使得在所述清洁材料中形成空化气泡。
64.根据权利要求63所述的涂布系统,进一步包括:
从所述超声换能器接收电子反馈并且基于所接收的电子反馈来调节所述超声换能器的操作。
65.根据权利要求64所述的涂布系统,其中,所述电子反馈包括电流反馈和相位反馈中的至少一个。
66.根据权利要求64所述的涂布系统,其中,基于所接收的电子反馈来调节所述超声换能器的操作包括以所述超声换能器的谐振频率来操作所述超声换能器。
67.根据权利要求58所述的涂布系统,其中,所述清洁组件包括盖,所述盖被构造成可移除地附接到所述清洁装置,使得所述清洁材料被封闭在所述清洁装置和所述盖之间,并且被阻止经过所述盖从所述清洁装置移出。
68.根据权利要求67所述的涂布系统,其中,所述盖在其中限定孔,所述孔被构造成接收通过其中的所述施用器。
69.一种用涂布系统将材料施用到基底的方法,所述方法包括:
使用施用器将所述材料分配到基底上,所述施用器被构造成在其中接收所述材料并将所述材料从其中朝向所述基底排出;
使用视觉系统执行对所述施用器的目视检查;
基于对所述施用器的所述目视检查,停止将所述材料分配到所述基底上并清洁所述施用器;以及
在清洁所述施用器之后,重新开始分配所述材料。
70.根据权利要求69所述的方法,其中,执行所述目视检查包括目视检查被分配的所述材料的流体图案。
71.根据权利要求70所述的方法,其中,目视检查被分配的所述材料的所述流体图案包括经由所述视觉系统的相机捕捉被分配的所述材料的所述流体图案的图像。
72.根据权利要求71所述的方法,进一步包括:
处理所述图像以生成所述流体图案的实际流体图案信息;
将所述实际流体图案信息与所述流体图案的流体图案信息进行比较;
基于所述实际流体图案信息与所述流体图案信息的比较,确定所述实际流体图案在针对所述流体图案设定的公差之外;
响应于确定出所述实际流体图案在针对所述流体图案设定的公差之外,将所述施用器从分配位置移动到清洁位置;以及
从所述施用器去除残余材料中的至少一些。
73.根据权利要求71所述的方法,其中,所述流体图案的图像包括来自第一角度的所述流体图案的至少一个图像和来自与所述第一角度不同的第二角度的所述流体图案的至少一个图像。
74.根据权利要求73所述的方法,进一步包括:
使所述相机在第一位置与第二位置之间移动,
其中在所述第一位置所述相机从所述第一角度捕捉所述流体图案的所述至少一个图像,在所述第二位置所述相机从所述第二角度捕捉所述流体图案的所述至少一个图像。
75.根据权利要求71所述的方法,进一步包括:
基于所述图像确定所述流体图案的三维模型,以及
基于所述三维模型确定所述流体图案的所述实际流体图案信息。
76.根据权利要求71所述的方法,进一步包括:
经由光源发射光通过从所述分配喷嘴分配的所述材料的所述流体图案,所述光源被定位成面向所述流体图案以便引导所发射的光通过所述流体图案。
77.根据权利要求69所述的方法,其中,执行所述目视检查包括针对污染目视检查喷嘴,通过所述喷嘴从所述施用器排出所述材料。
78.根据权利要求77所述的方法,其中,目视检查所述喷嘴包括经由所述视觉系统的相机捕捉所述喷嘴的图像。
79.根据权利要求78所述的方法,其中,所述相机被配置成捕捉所述喷嘴中的开口的图像。
80.根据权利要求78所述的方法,进一步包括:
处理所述图像以基于所述喷嘴上的残余材料生成第一值;
将所述第一值与预定值进行比较;
响应于确定出所述第一值在针对所述预定值设定的公差之外,将所述施用器移动到清洁位置;以及
从所述施用器去除所述残余材料中的至少一些。
81.根据权利要求80所述的方法,进一步包括:
在从所述施用器移除所述残余材料中的至少一些之后,将所述施用器移动到分配位置;
捕捉所述喷嘴的第二图像;
处理所述第二图像以基于所述喷嘴上的所述残余材料生成第二值;
将所述第二值与预定值进行比较;以及
从所述施用器分配所述材料。
82.根据权利要求69所述的方法,其中,执行所述目视检查包括目视检查所述基底。
83.根据权利要求82所述的方法,其中,目视检查所述基底包括经由所述视觉系统的相机捕捉所述基底的图像。
84.根据权利要求83所述的方法,进一步包括:
处理所述图像以基于所述基底上的所分配的材料生成第一值;
将所述第一值与预定值进行比较;
响应于确定出所述第一值在针对所述预定值设定的公差之外,将所述施用器移动到所述清洁位置;以及
从所述施用器去除残余材料中的至少一些。
85.根据权利要求84所述的方法,其中,所述第一值表示所述基底上的所分配的材料的放置和量中的至少一者。
86.根据权利要求84所述的方法,进一步包括:
在从所述施用器移除所述残余材料中的至少一些之后,将所述施用器移动到分配位置;
捕捉所述基底的第二图像;
处理所述第二图像以基于所述基底上的所分配的材料生成第二值;
将所述第二值与预定值进行比较;以及
从所述施用器分配所述材料。
87.根据权利要求69所述的方法,其中,当执行所述分配的步骤时,所述施用器处于操作位置,并且
所述方法进一步包括:
在清洁所述施用器期间将所述施用器移动到清洁位置。
88.根据权利要求69所述的方法,其中,清洁所述施用器的步骤包括使所述施用器与清洁材料接触预定持续时间。
89.根据权利要求88所述的方法,进一步包括:
测量所述清洁材料的液位;
将所测量的液位与预定值进行比较;以及
响应于确定出所测量的液位小于所述预定值,添加清洁材料以将所述清洁材料的液位升高到大于或等于所述预定值。
90.根据权利要求88所述的方法,其中,所述清洁材料包括溶剂。
91.根据权利要求88所述的方法,进一步包括:
致动超声换能器以搅动所述清洁材料,以在所述清洁材料中形成空化气泡。
92.根据权利要求91所述的方法,进一步包括:
从所述超声换能器接收电子反馈,并且
基于所接收的电子反馈来调节所述超声换能器的操作。
93.根据权利要求92所述的方法,其中,所述电子反馈包括电流反馈和相位反馈中的至少一个。
94.根据权利要求92所述的方法,其中,基于所接收的电子反馈来调节所述超声换能器的操作包括以所述超声换能器的谐振频率来操作所述超声换能器。
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