本發(fā)明涉及水膠固化領(lǐng)域，尤其涉及一種通過智能調(diào)光方式用于水膠固化的智能調(diào)光方法及裝置。

背景技術(shù)：

觸控式熒幕生產(chǎn)過程中的一個(gè)關(guān)鍵工序是水膠固化，目的是利用強(qiáng)紫外線輻射，使觸控式熒幕與防炫玻璃之間的UV水膠瞬間固化，讓兩者粘合成一個(gè)整體。水膠固化品質(zhì)直接影響到整個(gè)觸控式熒幕產(chǎn)品的品質(zhì)和成本，甚至影響到商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的成敗。隨著觸控式熒幕技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)觸控式熒幕水膠固化用紫外線干燥機(jī)設(shè)備的要求也越來越高。觸控式熒幕制造水膠固化用紫外線干燥機(jī)設(shè)備實(shí)際上是一條連續(xù)生產(chǎn)線，觸控式熒幕水膠固化需要通過輸送網(wǎng)進(jìn)行紫外線干燥。

水膠固化需要合適的紫外線光進(jìn)行輻射，以達(dá)到固化的目的。實(shí)際使用過程中，需要根據(jù)固化的材料、生產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)速度來智能調(diào)節(jié)紫外線光的強(qiáng)度。

目前，大部分設(shè)備只是簡(jiǎn)單設(shè)置一個(gè)紫外線光的強(qiáng)度，進(jìn)行水膠固化，其缺少合理的光源控制策略，無法做到在光源衰減、材料變化、生產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)速度改變時(shí)，光源以自我調(diào)整的方式進(jìn)行調(diào)整光源。

因此，本發(fā)明提出采用照度傳感器檢測(cè)紫外線照射的強(qiáng)度，利用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器，PWM調(diào)光方式控制光源亮度的輸出，可提供一種智能調(diào)光的實(shí)用方法，具有重要的工程實(shí)際意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于水膠固化的智能調(diào)光方法及裝置，在光源衰弱、需要固化的材料發(fā)生變化或生產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)速度改變時(shí)，光源能自行調(diào)節(jié)光亮度，以確保光源一直以合適的光亮度使水膠固化，減少不良品，保證產(chǎn)品質(zhì)量水平。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于水膠固化的智能調(diào)光方法，包括以下步驟：

1)預(yù)設(shè)光源亮度：設(shè)定光源所需要的光亮度為Ui；

2)檢測(cè)光源亮度：檢測(cè)當(dāng)前光源的實(shí)際光亮度，并將光亮信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)Uf；

3)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算：比較Ui和Uf，將光亮度的誤差e和誤差變化率ec作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的輸入量，得到控制量Uc；

4)調(diào)節(jié)光源亮度：根據(jù)控制量Uc調(diào)節(jié)光源的光亮度，使其保持穩(wěn)定。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括輸入層、隱含層和輸出層，所述輸入層設(shè)有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)輸入量誤差e和誤差變化率ec，所述隱含層設(shè)有五個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述輸出層設(shè)有三個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)三個(gè)可調(diào)節(jié)參數(shù)Kp、Ki、Kd，通過公式得出控制量Uc(k)。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述光源的光亮度通過光源驅(qū)動(dòng)電路調(diào)節(jié)。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述調(diào)節(jié)光源亮度的步驟中，將控制量Uc轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)Y，光源驅(qū)動(dòng)電路接收到PWM信號(hào)Y后對(duì)光源的光亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明還提供一種用于水膠固化的智能調(diào)光裝置，包括光源，還包括控制模塊，所述控制模塊與光源之間連接有光源驅(qū)動(dòng)電路，控制模塊連接有用于檢測(cè)光源的實(shí)際光亮度的照度傳感器，控制模塊中設(shè)有基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，控制模塊中設(shè)有用于向所述光源驅(qū)動(dòng)電路輸出PWM信號(hào)Y的PWM信號(hào)輸出模組。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制模塊為ARM11模塊。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述光源為紫外線光源。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的用于水膠固化的智能調(diào)光方法及裝置的優(yōu)點(diǎn)為：利用強(qiáng)紫外線輻射，使觸控式熒幕與防炫玻璃之間的UV水膠瞬間固化的過程中，即使出現(xiàn)紫外線光源衰弱、需要固化的材料發(fā)生變化或生產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)速度改變等情況，光源也能通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法自行調(diào)節(jié)光亮度，以確保光源一直以合適的光亮度使水膠固化，減少不良品，保證產(chǎn)品質(zhì)量水平；由于控制模塊中設(shè)有PWM信號(hào)輸出模組，通過提供不同的數(shù)位脈沖，即可簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)改變輸出電流，從而調(diào)節(jié)紫外線光的強(qiáng)度，調(diào)光速度快，精準(zhǔn)度高。

通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為用于水膠固化的智能調(diào)光方法的控制結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖；

圖3為用于水膠固化的智能調(diào)光裝置電路原理圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。

實(shí)施例

本發(fā)明的具體實(shí)施方式如圖1至3所示，一種用于水膠固化的智能調(diào)光裝置，包括光源4，還包括控制模塊1，所述控制模塊1與光源4之間連接有光源驅(qū)動(dòng)電路3，控制模塊1連接有用于檢測(cè)光源4的實(shí)際光亮度的照度傳感器2，控制模塊1中設(shè)有基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器5。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種按誤差逆?zhèn)鞑ニ惴ㄓ?xùn)練的多層前饋網(wǎng)絡(luò)，是目前應(yīng)用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型之一。BP網(wǎng)絡(luò)能學(xué)習(xí)和存貯大量的輸入-輸出模式映射關(guān)系，而無需事前揭示描述這種映射關(guān)系的數(shù)學(xué)方程。它的學(xué)習(xí)規(guī)則是使用梯度下降法，通過反向傳播來不斷調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值，使網(wǎng)絡(luò)的誤差平方和最小。

控制模塊1中設(shè)有用于向所述光源驅(qū)動(dòng)電路3輸出PWM信號(hào)Y的PWM信號(hào)輸出模組。

目前調(diào)光的方式主要有三種：一是線性調(diào)光，二是可控硅調(diào)光，三是PWM調(diào)光。線性調(diào)光主要基于簡(jiǎn)單的分壓原理，缺點(diǎn)在于不靈活、效率低下。可控硅調(diào)光的工作原理是將輸入電壓的波形通過導(dǎo)通角切波之后，產(chǎn)生一個(gè)切向的輸出電壓波形，雖然工作效率較高，性能穩(wěn)定，但缺陷的根源在于可控硅導(dǎo)通后需要一個(gè)維持電流來保持導(dǎo)通，否則會(huì)恢復(fù)到截止?fàn)顟B(tài)，若功率越大，需要的維持電流就越大，如果維持電流不夠，則導(dǎo)通角不穩(wěn)定，輸出的波形也會(huì)不均勻，而且會(huì)產(chǎn)生顫動(dòng)和尖峰，當(dāng)將這樣的不穩(wěn)定輸出加到光源上時(shí)就會(huì)出現(xiàn)閃爍，對(duì)品質(zhì)要求較高的水膠固化領(lǐng)域，不穩(wěn)定的光亮度會(huì)大幅度降低水膠固化的品質(zhì)，從而直接影響到整個(gè)觸控式熒幕產(chǎn)品的品質(zhì)和成本。因此，采用PWM調(diào)光更適合水膠固化領(lǐng)域。

所述控制模塊1為ARM11模塊。

所述光源4為紫外線光源。

一種用于水膠固化的智能調(diào)光方法，其包括以下步驟：

1)預(yù)設(shè)光源亮度：在控制模塊1中設(shè)定光源4所需要的光亮度為Ui；

2)檢測(cè)光源亮度：通過照度傳感器2檢測(cè)當(dāng)前光源4的實(shí)際光亮度，并將光亮信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)Uf，將電壓信號(hào)Uf傳輸給控制模塊1；

3)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算：比較Ui和Uf，將光亮度的誤差e和誤差變化率ec作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的輸入量，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括輸入層、隱含層和輸出層，所述輸入層設(shè)有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)輸入量誤差e和誤差變化率ec，所述隱含層設(shè)有五個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述輸出層設(shè)有三個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)三個(gè)可調(diào)節(jié)參數(shù)Kp、Ki、Kd，通過公式得出控制量Uc(k)，由PID控制器5輸出控制量Uc(k)；

4)調(diào)節(jié)光源亮度：將控制量Uc(k)通過PWM信號(hào)輸出模組轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)Y，光源驅(qū)動(dòng)電路3接收到PWM信號(hào)Y后對(duì)光源4的光亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其保持穩(wěn)定。

控制模塊1采用三星公司的ARM11模塊S3C6410，并添加相應(yīng)的周邊設(shè)備組成智能調(diào)光裝置的硬體平臺(tái)。軟體選擇WINCE即時(shí)嵌入式作業(yè)系統(tǒng)，開發(fā)了觸控式熒幕水膠固化的智能調(diào)光控制系統(tǒng)。

ARM11模塊S3C6410可將智能調(diào)光的資訊顯示在液晶屏上。同時(shí)可顯示系統(tǒng)的參數(shù)資訊，具有友好的人機(jī)交互界面。通過以太網(wǎng)界面，與Internet連接，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端監(jiān)控。

ARM11模塊以三星公司的嵌入式處理器S3C6410為核心，配置有豐富的資源和通用設(shè)備界面，其功能包括：

(1)通過JTAG界面與PC機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行程序的模擬調(diào)試及固化，方便系統(tǒng)軟體的升級(jí)；

(2)通過USB界面與PC機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)資料的上傳與下載；

(3)采集照度傳感器的信號(hào)，檢測(cè)光源的亮度資訊；

(4)向光源驅(qū)動(dòng)電路輸出PWM信號(hào)，控制光源的亮度，使光源的亮度保持恒定；

(5)通過以太網(wǎng)界面，與Internet連接，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)；

(6)通過液晶模組界面與觸控式熒幕界面驅(qū)動(dòng)320×240解析度的液晶屏及觸控式熒幕，以提供友好的人機(jī)交互界面。

以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。