一种用于水胶固化的智能调光方法及装置与流程

本发明涉及水胶固化领域，尤其涉及一种通过智能调光方式用于水胶固化的智能调光方法及装置。

背景技术：

触控式荧幕生产过程中的一个关键工序是水胶固化，目的是利用强紫外线辐射，使触控式荧幕与防炫玻璃之间的UV水胶瞬间固化，让两者粘合成一个整体。水胶固化品质直接影响到整个触控式荧幕产品的品质和成本，甚至影响到商业竞争的成败。随着触控式荧幕技术的不断进步，对触控式荧幕水胶固化用紫外线干燥机设备的要求也越来越高。触控式荧幕制造水胶固化用紫外线干燥机设备实际上是一条连续生产线，触控式荧幕水胶固化需要通过输送网进行紫外线干燥。

水胶固化需要合适的紫外线光进行辐射，以达到固化的目的。实际使用过程中，需要根据固化的材料、生产线的运动速度来智能调节紫外线光的强度。

目前，大部分设备只是简单设置一个紫外线光的强度，进行水胶固化，其缺少合理的光源控制策略，无法做到在光源衰减、材料变化、生产线运动速度改变时，光源以自我调整的方式进行调整光源。

因此，本发明提出采用照度传感器检测紫外线照射的强度，利用基于BP神经网络的PID控制器，PWM调光方式控制光源亮度的输出，可提供一种智能调光的实用方法，具有重要的工程实际意义。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于水胶固化的智能调光方法及装置，在光源衰弱、需要固化的材料发生变化或生产线运动速度改变时，光源能自行调节光亮度，以确保光源一直以合适的光亮度使水胶固化，减少不良品，保证产品质量水平。

为实现上述目的，本发明提供一种用于水胶固化的智能调光方法，包括以下步骤：

1)预设光源亮度：设定光源所需要的光亮度为Ui；

2)检测光源亮度：检测当前光源的实际光亮度，并将光亮信号转换为电压信号Uf；

3)BP神经网络计算：比较Ui和Uf，将光亮度的误差e和误差变化率ec作为BP神经网络算法的输入量，得到控制量Uc；

4)调节光源亮度：根据控制量Uc调节光源的光亮度，使其保持稳定。

作为本发明的进一步改进，所述BP神经网络包括输入层、隐含层和输出层，所述输入层设有两个节点，分别对应两个输入量误差e和误差变化率ec，所述隐含层设有五个节点，所述输出层设有三个节点，分别对应三个可调节参数Kp、Ki、Kd，通过公式得出控制量Uc(k)。

作为本发明的更进一步改进，所述光源的光亮度通过光源驱动电路调节。

作为本发明的更进一步改进，所述调节光源亮度的步骤中，将控制量Uc转换为PWM信号Y，光源驱动电路接收到PWM信号Y后对光源的光亮度进行调节。

本发明还提供一种用于水胶固化的智能调光装置，包括光源，还包括控制模块，所述控制模块与光源之间连接有光源驱动电路，控制模块连接有用于检测光源的实际光亮度的照度传感器，控制模块中设有基于BP神经网络的PID控制器。

作为本发明的进一步改进，控制模块中设有用于向所述光源驱动电路输出PWM信号Y的PWM信号输出模组。

作为本发明的更进一步改进，所述控制模块为ARM11模块。

作为本发明的更进一步改进，所述光源为紫外线光源。

有益效果

与现有技术相比，本发明的用于水胶固化的智能调光方法及装置的优点为：利用强紫外线辐射，使触控式荧幕与防炫玻璃之间的UV水胶瞬间固化的过程中，即使出现紫外线光源衰弱、需要固化的材料发生变化或生产线运动速度改变等情况，光源也能通过BP神经网络算法自行调节光亮度，以确保光源一直以合适的光亮度使水胶固化，减少不良品，保证产品质量水平；由于控制模块中设有PWM信号输出模组，通过提供不同的数位脉冲，即可简单实现改变输出电流，从而调节紫外线光的强度，调光速度快，精准度高。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为用于水胶固化的智能调光方法的控制结构原理图；

图2为BP神经网络的内部节点结构图；

图3为用于水胶固化的智能调光装置电路原理图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例。

实施例

本发明的具体实施方式如图1至3所示，一种用于水胶固化的智能调光装置，包括光源4，还包括控制模块1，所述控制模块1与光源4之间连接有光源驱动电路3，控制模块1连接有用于检测光源4的实际光亮度的照度传感器2，控制模块1中设有基于BP神经网络的PID控制器5。

BP神经网络是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络，是目前应用最广泛的神经网络模型之一。BP网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系，而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程。它的学习规则是使用梯度下降法，通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值，使网络的误差平方和最小。

控制模块1中设有用于向所述光源驱动电路3输出PWM信号Y的PWM信号输出模组。

目前调光的方式主要有三种：一是线性调光，二是可控硅调光，三是PWM调光。线性调光主要基于简单的分压原理，缺点在于不灵活、效率低下。可控硅调光的工作原理是将输入电压的波形通过导通角切波之后，产生一个切向的输出电压波形，虽然工作效率较高，性能稳定，但缺陷的根源在于可控硅导通后需要一个维持电流来保持导通，否则会恢复到截止状态，若功率越大，需要的维持电流就越大，如果维持电流不够，则导通角不稳定，输出的波形也会不均匀，而且会产生颤动和尖峰，当将这样的不稳定输出加到光源上时就会出现闪烁，对品质要求较高的水胶固化领域，不稳定的光亮度会大幅度降低水胶固化的品质，从而直接影响到整个触控式荧幕产品的品质和成本。因此，采用PWM调光更适合水胶固化领域。

所述控制模块1为ARM11模块。

所述光源4为紫外线光源。

一种用于水胶固化的智能调光方法，其包括以下步骤：

1)预设光源亮度：在控制模块1中设定光源4所需要的光亮度为Ui；

2)检测光源亮度：通过照度传感器2检测当前光源4的实际光亮度，并将光亮信号转换为电压信号Uf，将电压信号Uf传输给控制模块1；

3)BP神经网络计算：比较Ui和Uf，将光亮度的误差e和误差变化率ec作为BP神经网络算法的输入量，BP神经网络包括输入层、隐含层和输出层，所述输入层设有两个节点，分别对应两个输入量误差e和误差变化率ec，所述隐含层设有五个节点，所述输出层设有三个节点，分别对应三个可调节参数Kp、Ki、Kd，通过公式得出控制量Uc(k)，由PID控制器5输出控制量Uc(k)；

4)调节光源亮度：将控制量Uc(k)通过PWM信号输出模组转换为PWM信号Y，光源驱动电路3接收到PWM信号Y后对光源4的光亮度进行调节，使其保持稳定。

控制模块1采用三星公司的ARM11模块S3C6410，并添加相应的周边设备组成智能调光装置的硬体平台。软体选择WINCE即时嵌入式作业系统，开发了触控式荧幕水胶固化的智能调光控制系统。

ARM11模块S3C6410可将智能调光的资讯显示在液晶屏上。同时可显示系统的参数资讯，具有友好的人机交互界面。通过以太网界面，与Internet连接，构建网络的控制系统，实现远端监控。

ARM11模块以三星公司的嵌入式处理器S3C6410为核心，配置有丰富的资源和通用设备界面，其功能包括：

(1)通过JTAG界面与PC机通讯，实现系统运行程序的模拟调试及固化，方便系统软体的升级；

(2)通过USB界面与PC机通讯，实现资料的上传与下载；

(3)采集照度传感器的信号，检测光源的亮度资讯；

(4)向光源驱动电路输出PWM信号，控制光源的亮度，使光源的亮度保持恒定；

(5)通过以太网界面，与Internet连接，构建网络的控制系统；

(6)通过液晶模组界面与触控式荧幕界面驱动320×240解析度的液晶屏及触控式荧幕，以提供友好的人机交互界面。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。