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专利号: 2024101875714
申请人: 苏州慧连航科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2024-08-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种连续真空镀膜智能生产控制系统,其特征在于:包括真空监测模块、气体释放模块、数据预处理模块、镀膜分析模块以及生产质量控制模块;

所述真空监测模块用于持续监测工艺室内环境状态,并通过真空泵,为工艺室提供抽空速度Cksd,并实时监测室内相关真空状态数据信息;

所述真空监测模块包括真空单元和环境单元;

所述真空单元用于对工艺室内相关真空状态数据信息进行实时监测,其中包括抽空速度Cksd、真空室容积Srjz、气体分子量Qfzz、气体浓度Qtnd、温度Wdz以及气体分布情况;

所述环境单元用于结合相关真空状态数据信息,同时对工艺室内环境状态进行采集与记录,其中还包括工艺室内的湿度Sdz、清洁度Qjd、大气中颗粒密度以及风速风向;

所述气体释放模块用于在基材表面镀膜完成后,逐步释放气体以恢复正常气压的过程中,监测室内回压时的相关镀膜差异变化数据信息;

所述气体释放模块包括镀膜区域化单元和回压后膜变化单元;

所述镀膜区域化单元用于将镀膜后的基材表面平均划分为若干组区域,并做标记,以便实时记录回压前后时,基材表面镀膜情况;

所述回压后膜变化单元用于依据对若干组区域做的标记,将采集相关镀膜差异变化数据信息,其中包括第一膜厚度差Mhc1、第二膜厚度差Mhc2、孔洞数量Kdsz、气泡密度Qpmd以及外部空气颗粒密度Klmd;

所述数据预处理模块用于将所述相关真空状态数据信息和所述相关镀膜差异变化数据信息,进行预处理后分类集成,生成第一数据集和第二数据集,并进行数据校正,并利用无量纲处理技术对不同单位进行统一处理;

所述镀膜分析模块包括第一分析单元、第二分析单元和第三相关联估算单元,所述第一分析单元用于依据第一数据集,分析计算获取真空程度因子Zkyz和室内环境系数Gjxs,再由第二分析单元依据第二数据集,分析计算获取回压影响系数Hyxs;再由所述第三相关联估算单元用于将所述室内环境系数Gjxs和所述回压影响系数Hyxs进行汇总分析,关联生成镀膜质量指数Zlzs;

所述第一分析单元用于依据所述第一数据集,通过将其内所述抽空速度Cksd与所述气体浓度Qtnd相关联,并经无量纲处理后,获取真空程度因子Zkyz,所述真空程度因子Zkyz通过以下公式获取:式中,Qfzz表示为气体分子量,Srjz表示为真空室容积,Wdz表示为温度,w

结合所述真空程度因子Zkyz,并将其与所述清洁度Qjd相关联,并经无量纲处理后,获取室内环境系数Gjxs,所述室内环境系数Gjxs通过以下公式获取:式中,Sdz表示为湿度,α

所述第二分析单元用于依据所述第二数据集,通过所述第一膜厚度差Mhc1与所述第二膜厚度差Mhc2相关联,并经无量纲处理后,获取回压影响系数Hyxs,所述回压影响系数Hyxs通过以下公式获取:式中,Klmd表示为外部空气颗粒密度,Kdsz表示为孔洞数量,Qpmd表示为气泡密度,m表示为第一膜厚度差Mhc1与第二膜厚度差Mhc2之和的预设比例系数,k、d和q的分别表示为外部空气颗粒密度Klmd、孔洞数量Kdsz和气泡密度Qpmd的预设比例系数,其中,第一膜厚度差Mhc1表示为解吸前和解吸后同一区域的膜厚度差值,第二膜厚度差Mhc2表示为解吸后区域膜厚度与周围区域膜厚度的变化差值,C表示为第二修正常数;

所述第三相关联估算单元用于将所述第一数据集和第二数据集中的室内环境系数Gjxs和所述回压影响系数Hyxs,进行拟合计算,获取镀膜质量指数Zlzs,所述镀膜质量指数Zlzs通过以下公式获取:式中,Csd表示为涂层材料纯度,Lfcz表示为裂纹分叉数值,a

所述生产质量控制模块用于预先设置影响阈值Q和评估阈值L,并将所述影响阈值Q与所述回压影响系数Hyxs对比,以判断当前室内回压是否处于正常状态;通过将所述评估阈值L与所述镀膜质量指数Zlzs对比,以综合评估当前基材的镀膜状况,进行分拣控制。

2.根据权利要求1所述的一种连续真空镀膜智能生产控制系统,其特征在于:通过将所述回压影响系数Hyxs与所述影响阈值Q进行对比分析,以判断当前室内回压是否处于正常状态;

若所述回压影响系数Hyxs≥所述影响阈值Q时,表示为当前室内回压状况处于非正常状态,此时将判定为当前基材的镀膜质量处于不合格状态;

若所述回压影响系数Hyxs<所述影响阈值Q时,表示为当前室内回压处于正常状态。

3.根据权利要求1所述的一种连续真空镀膜智能生产控制系统,其特征在于:所述生产质量控制模块将对所述镀膜质量指数Zlzs与所述评估阈值L进行对比分析,以综合评估当前基材的镀膜状况,具体镀膜状况内容如下:若所述镀膜质量指数Zlzs≥所述评估阈值L时,表示为当前基材的镀膜质量处于不合格状态,自动分拣至不合格工作区域;此时通过控制镀膜前后的室内温度、湿度、真空程度以及释放气体速度,减少气体的溶解度变化,降低气泡形成的风险,同时在释放气体的过程中,对涂层设备进行定期维护,确保设备的密封性和清洁性,减少系统内外的杂质;

若所述镀膜质量指数Zlzs<所述评估阈值L时,表示为当前基材的镀膜质量处于合格状态,此时将在镀膜完成后,进行二次处理,其中包括清洁和表面处理,以去除或减少可能残留在基材表面的污染物。

4.一种连续真空镀膜智能生产控制方法,包括上述权利要求1~3任一项所述的一种连续真空镀膜智能生产控制系统,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、首先对工艺室内的环境进行实时监测,并获取相关真空状态数据信息;

步骤二、其次在基材表面镀膜完成后,逐步释放气体以恢复正常气压的过程中,监测室内回压时的相关镀膜差异变化数据信息;

步骤三、接着将相关真空状态数据信息和相关镀膜差异变化数据信息进行数据校正,并利用无量纲处理技术对不同单位进行统一处理;

步骤四、将处理后的相关真空状态数据信息和相关镀膜差异变化数据信息,进行特征提取,并分析计算获取真空程度因子Zkyz、室内环境系数Gjxs和回压影响系数Hyxs,拟合获取镀膜质量指数Zlzs;

步骤五、最后预先设置影响阈值Q和评估阈值L,并将所述影响阈值Q与所述回压影响系数Hyxs对比,以判断当前室内回压是否处于正常状态;通过将所述评估阈值L与所述镀膜质量指数Zlzs对比,以综合评估当前基材的镀膜状况,进行分拣控制。