--高速工业喷印控制系统研究与开发

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1、硕士学位论文一高速工业喷印控制系统研究与开发分类号开UDC中国科学院研究牛院硕士学位论文高速工业喷印控制系统研究与开发晏于文指导教师博士密级公编号胡琨元研究员屮国科学院沈阳白动化研究所申请学位级别工学硕士学科专业名称模式识别与智能系统论文提交日期2012年4月论文答辩日期2012年5月培养单位中国科学院沈阳自动化研究所学位授予单位中国科学院研究生院答辩委员会主席DissertationfortheMaster"sDegreeinEngineeringTheResearchandDevelopmentofHigh-SpeedIndustri

2、alInk-JetPrintingControlSystemYuwenYanAdvisor:ProfessorKunyuanIluGraduatcSchoolofChineseAcademyofSciencesApril2012声明本人声明所呈交的学位论文是在导师指导下进行研究工作所取得的成果，相关知识产权属屮国科学院沈阳自动化研究所所有，本人保证将不以其它单位的名义发表或使用本论文的研究内容。除己注明部分外，论文中不包含其他人己经发表过的研究成果，也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集体,均已

3、在论文屮明确说明并致谢。作者签名:日期：年月日喷墨打卬技术具有微滴喷射的高精度、高速、超微细控制等特点，随着导电有机化合物、纳米金属分散剂等油墨材料的产生，其应用正从商业印刷、影像复制、广告喷绘等传统领域，向电子制造、陶瓷印花等工业领域拓展。控制系统是实现高速工业喷印的重要环节，国内在该领域的研究与开发起步较晚，严重阻碍了新兴卬制电子技术的发展和传统工业卬刷行业技术水平的提升。因此，研发高速工业喷印系统及其控制系统，对于提高印刷行业的装备技术水平具有重要意义。本文首先针对高速工业喷印系统相关技术、产品与应用现状进行了综述，总结了若干共性关

4、键技术。在此基础上，分析了高速工业喷印系统组成结构、开展了运动控制方法研究、应用系统开发和调试工作。针对喷印伺服系统不易建立精确数学模型，而又耍求喷印过程中保持喷印速度平稳，抗负载扰动能力强的特点，提出了一种引入修正因子的模糊自适应PTD制能力，与采用常规的速度PID控制器相比，喷印系统的抗负载扰动能力增强，喷印速度波动明显减小。借鉴典型喷印系统的组成结构，设计了面向PCB制造的高速工业喷印系统，该喷印系统能够实现PCB字符层、抗蚀刻层以及阻焊层的喷印。在喷印控制系统的设计中，采用FPGA技术实现SOPC控制系统，并按照喷印流程，模块化设

5、计TFPGA系统。设计并开发了喷印控制系统的上位机数据处理软件，实现了Gerber文件解析及喷印数据的控制。印实验。喷印效果显示该控制系统完全满足PCB制造工艺的要求，验证了喷印控制系统的有效性和可靠性。本文研究的高速工业喷印控制系统不仅满足PCB喷印制造工艺的需要，同时也可拓展到相关的工业应用领域。本文开展的研究和开发工作，对于提高我国工业喷卬设备的性能和自动化水平具有借鉴意义。关键词喷墨打印；控制系统；PCB；模糊控制；自适应P1D；AbstractTheResearchandDevelopmentofHigh-SpeedIndust

6、rialInk-JetPrintingControlSystemYuwenYanPatternrecognitionandintelligentsystemsDirectedbyProf.KunyuanHuAbstractInk-jetprintingtechnologyhasthecharacteristicsoftheaerosolsprayhigh-precision,high-speed,ultra-finecontrol,astheconductiveorganiccompounds,nanometaldispersion,et

7、c.inkmaterialtoproduce,itsapplicationsareacxpandfromthecommercialprinting,imagecopy,advertisinginkjettraditionalareastothefieldofelectronicsmanufacturing,ceramics,printingandotherindustrialdevelopment.Thecontrolsystemisanimportantpartofhigh-speedindustrialprinting,domesti

8、cresearchanddevelopmentofalatestartinthisfield,aseriousimpedimenttothedevelopmentoftheemergingpr