一种应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统。所公开的系统包括：紫外光强度设置模块；UV固化机，用于接收第一强度控制信号，基于第一强度控制信号输出第一紫外光信号，还用于接收经反馈的第二强度控制信号，基于第二强度控制信号输出第二紫外光信号；紫外光强度检测模块，用于检测第一紫外光信号和第二紫外光信号的实际测量强度值；微控制器，微控制器与紫外光强度设置模块、UV固化机、以及紫外光强度检测模块连接，用于接收期望强度值和实际测量强度值，基于期望强度值产生和输出第一强度控制信号，基于期望强度值和当前的实际测量强度值产生和输出第二强度控制信号。所公开的系统能够对UV光源的强度进行精确控制。

An Automatic Control System of Ultraviolet Intensity Applied to UV Curing Process

【技术实现步骤摘要】
一种应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统
本技术涉及UV固化领域，尤其涉及一种应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统。
技术介绍
UV固化开始于上世纪60年代，指的是特制的UV涂料在紫外光(UV)照射下发生光聚合反应，成为固态的过程。和传统的热固化工艺不同，UV固化工艺的机理和涂料都发生了很大的变化。相应的，UV固化的优点也很明显，如节能环保、固化表面质量优秀，特别是在固化速度上，由原先的数个小时乃至数天缩短为数秒。因此，UV固化工艺及设备广泛应用于各个领域，包括皮革、汽车、电子、印刷和表面装饰等行业。在UV固化工艺过程中，能影响到最终UV固化质量的因素有很多。例如，这些因素包括涂料、涂层厚度、光源、光照强度、光照时间和固化温度等。然而，现有技术却缺少对UV光源的强度进行精确控制的技术方案。例如，生产人员往往只是按照说明书或者工程师的经验，采用旋钮调节的方式，将UV固化机的UV光源的参数(例如，紫外光强度值)调整到一个固定值(例如，光源总强度的30％、50％、90％等)就不再理会，而完全忽略了UV光源的老化以及电压不稳等外界因素会导致光源的照射强度在一个较大的范围内变化的情况，从而导致固化效果大打折扣。这样的情况持续下去，不仅会造成能量的浪费，也会降低产品良品率，影响生产进度。为了解决上述问题，需要提出新的技术方案。
技术实现思路
根据本技术的应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统，包括：紫外光强度设置模块，用于用户设置紫外光的期望强度值；UV固化机，用于接收第一强度控制信号，基于第一强度控制信号输出第一紫外光信号，还用于接收经反馈的第二强度控制信号，基于第二强度控制信号输出第二紫外光信号；紫外光强度检测模块，紫外光强度检测模块设置在UV固化机输出的紫外光的照射范围内，用于检测第一紫外光信号和第二紫外光信号的实际测量强度值；微控制器，微控制器与紫外光强度设置模块、UV固化机、以及紫外光强度检测模块连接，用于接收期望强度值和实际测量强度值，基于期望强度值产生和输出第一强度控制信号，基于期望强度值和当前的实际测量强度值产生和输出第二强度控制信号，其中，第一紫外光信号的实际测量强度值与期望强度值之间具有第一误差，第二紫外光信号的实际测量强度值与期望强度值之间具有第二误差，第二误差小于第一误差。根据本技术的紫外光强度自动控制系统，其紫外光强度设置模块为TJC4024T032_011R型号的触摸屏，UV固化机为GGJ-400/1型号的UV光固化机，紫外光强度检测模块为VEML6070型号的紫外光传感器，微控制器为STM32F103C8T6型号的微控制器。根据本技术的紫外光强度自动控制系统，其STM32F103C8T6型号的微控制器经由USART接口与TJC4024T032_011R型号的触摸屏连接，STM32F103C8T6型号的微控制器经由DAC接口与GGJ-400/1型号的UV光固化机连接，STM32F103C8T6型号的微控制器经由I2C接口与VEML6070型号的紫外光传感器连接。根据本技术的紫外光强度自动控制系统，其STM32F103C8T6型号的微控制器使用Modbus通信协议与TJC4024T032_011R型号的触摸屏进行通信。根据本技术的紫外光强度自动控制系统，其微控制器使用模糊PID控制算法产生第二强度控制信号。根据本技术的应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统，包括：紫外光强度设置模块，用于用户设置紫外光的期望强度值；UV光源，用于接收第一强度控制信号，基于第一强度控制信号输出第一紫外光信号，还用于接收经反馈的第二强度控制信号，基于第二强度控制信号输出第二紫外光信号；紫外光强度检测模块，紫外光强度检测模块设置在UV光源输出的紫外光的照射范围内，用于检测第一紫外光信号和第二紫外光信号的实际测量强度值；微控制器，微控制器与紫外光强度设置模块、UV光源、以及紫外光强度检测模块连接，用于接收期望强度值和实际测量强度值，基于期望强度值产生和输出第一强度控制信号，基于期望强度值和当前的实际测量强度值产生和输出第二强度控制信号，其中，第一紫外光信号的实际测量强度值与期望强度值之间具有第一误差，第二紫外光信号的实际测量强度值与期望强度值之间具有第二误差，第二误差小于第一误差。根据本技术的紫外光强度自动控制系统，其紫外光强度设置模块为TJC4024T032_011R型号的触摸屏，UV光源为8kW的UV光源，紫外光强度检测模块为VEML6070型号的紫外光传感器，微控制器为STM32F103C8T6型号的微控制器。根据本技术的紫外光强度自动控制系统，其STM32F103C8T6型号的微控制器经由USART接口与TJC4024T032_011R型号的触摸屏连接，STM32F103C8T6型号的微控制器经由DAC接口与UV光源的电压控制器连接，STM32F103C8T6型号的微控制器经由I2C接口与VEML6070型号的紫外光传感器连接。根据本技术的紫外光强度自动控制系统，其STM32F103C8T6型号的微控制器使用Modbus通信协议与TJC4024T032_011R型号的触摸屏进行通信。根据本技术的紫外光强度自动控制系统，其微控制器使用模糊PID控制算法产生第二强度控制信号。根据本技术的上述技术方案，能够对UV光源的强度进行精确控制。附图说明并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且与相关的文字描述一起用于解释本技术的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本技术的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。图1示例性地示出了根据本技术的一种应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统的示意图。图2示例性地示出了根据本技术的自动控制系统与旧控制系统的控制精度之间的对比图。图3示例性地示出了TJC4024T032_011R型号的触摸屏的接口原理图。图4示例性地示出了VEML6070型号的紫外光传感器的接口原理图。图5示例性地示出了根据本技术的另一种应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统的示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。图1示例性地示出了根据本技术的应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统的示意图。如图1所示，根据本技术的应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统，包括：紫外光强度设置模块101，用于用户设置紫外光的期望强度值；UV固化机103，用于接收第一强度控制信号，基于第一强度控制信号输出第一紫外光信号，还用于接收经反馈的第二强度控制信号，基于第二强度控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统，其特征在于，包括：紫外光强度设置模块，用于用户设置紫外光的期望强度值；UV固化机，用于接收第一强度控制信号，基于所述第一强度控制信号输出第一紫外光信号，还用于接收经反馈的第二强度控制信号，基于所述第二强度控制信号输出第二紫外光信号；紫外光强度检测模块，所述紫外光强度检测模块设置在所述UV固化机输出的紫外光的照射范围内，用于检测所述第一紫外光信号和所述第二紫外光信号的实际测量强度值；微控制器，所述微控制器与所述紫外光强度设置模块、所述UV固化机、以及所述紫外光强度检测模块连接，用于接收所述期望强度值和所述实际测量强度值，基于所述期望强度值产生和输出所述第一强度控制信号，基于所述期望强度值和当前的实际测量强度值产生和输出所述第二强度控制信号，其中，所述第一紫外光信号的实际测量强度值与所述期望强度值之间具有第一误差，所述第二紫外光信号的实际测量强度值与所述期望强度值之间具有第二误差，所述第二误差小于所述第一误差。

【技术特征摘要】
1.一种应用于UV固化工艺中的紫外光强度自动控制系统，其特征在于，包括：紫外光强度设置模块，用于用户设置紫外光的期望强度值；UV固化机，用于接收第一强度控制信号，基于所述第一强度控制信号输出第一紫外光信号，还用于接收经反馈的第二强度控制信号，基于所述第二强度控制信号输出第二紫外光信号；紫外光强度检测模块，所述紫外光强度检测模块设置在所述UV固化机输出的紫外光的照射范围内，用于检测所述第一紫外光信号和所述第二紫外光信号的实际测量强度值；微控制器，所述微控制器与所述紫外光强度设置模块、所述UV固化机、以及所述紫外光强度检测模块连接，用于接收所述期望强度值和所述实际测量强度值，基于所述期望强度值产生和输出所述第一强度控制信号，基于所述期望强度值和当前的实际测量强度值产生和输出所述第二强度控制信号，其中，所述第一紫外光信号的实际测量强度值与所述期望强度值之间具有第一误差，所述第二紫外光信号的实际测量强度值与所述期望强度值之间具有第二误差，所述第二误差小于所述第一误差。2.如权利要求1所述的紫外光强度自动控制系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金平，王弘书，冯小江，陆庆秀，
申请(专利权)人：中关村人居环境工程与材料研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11