[发明专利]一种宏观光感应微阵列热压成型的实时控制装置及方法

权利要求书

1.一种宏观光感应微阵列热压成型的实时控制方法，其特征在于，采用的装置包括设置在热压设备下模板(12)上的光感应系统、实时分析及控制系统，所述的光感应系统包括光源(3)、在线光感应器(1)、夹具(2)，所述的夹具(2)固定在下模板(12)上，所述的光源(3)、在线光感应器(1)固定在夹具(2)上，其中，所述光源(3)相对透明聚合物板(5)厚度方向的入光面设置，在线光感应器分别相对透明聚合物板(5)入光面的对面和两侧面设置，并与实时分析及控制系统电路连接；所述的实时分析及控制系统通过电路分别连接光源(3)、在线光感应器(1)及热压设备PLC,用于根据在线光感应器(1)实时检测的光照调节热压设备的热压参数；所述实时控制方法包括步骤：

热压过程中在线光感应器(1)感应射入其的光线照度，并实时反馈照度数据至实时分析及控制系统，实时分析及控制系统中可以画出热压过程中的照度-时间曲线，用于对加工深度和质量的判断分析；

所述实时分析及控制系统将热压过程中的关键点照度与重复实验所得经验数据库进行参考比对，根据比对的结果调整相应的热压工艺参数，所述关键点照度为热压成型过程中保压时间结束时对应的照度；

所述实时分析及控制系统将调整的工艺参数传输至热压设备PLC中，控制热压设备根据所调整的工艺参数进行下一次的透明聚合物板的热压加工；

循环上述步骤，使热压成型的关键点照度所对应的成型高度逐渐逼近并最终与预设高度相一致，实现热压工艺过程的自适应控制。

2.根据权利要求1所述的宏观光感应微阵列热压成型的实时控制方法，其特征在于，所述重复实验所得经验数据库的建立包括步骤：

通过表面具有微沟槽阵列的热压模芯热压得到各种成型高度的微结构，同时记录下各种成型高度对应的热压工艺参数；

分析微结构的各种成型高度与照度L的对应关系，拟合出微结构成型高度的经验公式：

H=-aL+b，

式中，L代表照度，单位为Lux，H代表透明聚合物板表面微结构的成型高度，单位为μm，0.03≤a≤0.12，200μm≤b≤600μm；

将所测的成型高度、关键点照度与对应透明聚合物板的热压工艺参数相关联，对数据进行特征化，以此建立经验数据库，所述关键点照度为热压成型过程中保压时间结束时对应的照度。

3.根据权利要求1所述的宏观光感应微阵列热压成型的实时控制方法，其特征在于，所述实时分析及控制系统将热压过程中的关键点照度与重复实验所得经验数据库进行参考比对，根据比对的结果调整相应的热压工艺参数的步骤具体包括：

获取当前热压成型过程中的照度-时间曲线图；

提取照度-时间曲线图中保压时间结束时对应的关键点照度；

将提取的关键点照度与经验数据库进行参考比对，得到与当前提取的关键点照度相对应的微结构成型高度、热压工艺参数；

若当前提取的关键点照度对应的微结构成型高度与预设高度不一致时，调整热压工艺参数，并进行下一次加工。

4.根据权利要求1所述的宏观光感应微阵列热压成型的实时控制方法，其特征在于，所述的热压工艺参数包括温度、压力和保压时间。