CN111670075A - 用于校准流量和用于涂覆基板的方法 - Google Patents

Abstract

本文公开了用于将液体涂料施加到基板的系统和方法。一种示例性方法包括校准通过涂料系统的材料的流速。接收通过喷雾喷嘴的该材料的目标流速，基于目标流速计算涂料系统的第一操作压力，并且以涂料系统的第一操作压力将材料喷射到表面的至少一部分上，其中材料流过喷雾喷嘴。在操作流速和目标流速之间的比较之后，将操作压力调整为第二操作压力并且以涂料系统的第二操作压力用流过喷雾喷嘴的材料喷涂基板的至少一部分。

Description

用于校准流量和用于涂覆基板的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年2月8日提交的美国专利申请号15/892,106和2018年11月1日提交的美国专利申请号16/178,572的优先权，这些专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及分配液体涂料材料，并且更具体地讲，涉及用于将液体涂料材料(诸如保形涂料材料)施加到基板(诸如电路板)的系统和方法。

背景技术

许多工业应用要求使用施加到预定区域的离散、明确限定和均匀的涂层。此类涂层可用于各种过程，诸如在非均匀或不规则基板(如电子电路板)上的保形涂层。例如，在用于施加到离散基板区域的离散涂层的生产中，期望在非接触施加过程中获得宽且均匀的涂层，其具有锋利的、正方形的、切开的和切掉的边缘而没有材料拉丝。具体地，保形涂料材料用于保护电路板的选定部件免受湿气、灰尘等。

用材料令人满意地涂覆基板包括在基板表面上充分覆盖材料和以期望量(例如，厚度)施加材料两者。需要校准和控制基板涂料的流量以考虑材料的覆盖率和所施加的材料量两者。

发明内容

本文公开了用于将液体涂料施加到基板的系统和方法。在一个实施方案中，一种校准通过用于将材料施加到基板的涂料系统的喷雾喷嘴的材料的流速的方法包括接收通过所述喷雾喷嘴的所述材料的目标流速。所述方法还包括基于通过所述喷雾喷嘴的所述材料的所述目标流速以及所述涂料系统的操作压力与通过所述喷雾喷嘴的所述材料的流速之间的压力-流量关系，计算所述涂料系统的第一操作压力。所述方法还包括将所述涂料系统的操作压力设置为所述第一操作压力，以及以所述涂料系统的所述第一操作压力用流过所述喷雾喷嘴的所述材料喷射表面的至少一部分。所述方法还包括确定处于所述涂料系统的所述第一操作压力的所述材料的操作流速，将所述操作流速与所述目标流速进行比较，以及在所述操作流速与所述目标流速的比较之后，将所述涂料系统的所述操作压力调整为第二操作压力。所述方法包括以所述涂料系统的所述第二操作压力用流过所述喷雾喷嘴的所述材料喷涂所述基板的至少一部分。

在另一个实施方案中，一种校准涂料系统的方法包括在涂料施加例程期间接收流过涂料系统的材料的目标总体积，以及通过用流过操作所述涂料施加例程的所述涂料系统的喷雾喷嘴的所述材料喷涂一个或多个基板来执行第一生产周期。所述方法还包括在执行所述第一生产周期的同时，收集在所述涂料施加例程期间流过所述涂料系统的所述材料的第一体积测量值，以及在完成所述第一生产周期的所述执行之后并且基于所述第一体积测量值，确定在所述涂料施加例程期间流过所述涂料系统的所述材料的第一总体积。所述方法还包括将所述第一总体积与所述目标总体积进行比较，以及响应于所述第一总体积与所述目标总体积的所述比较，确定所述第一总体积和所述目标总体积之间的差值在预定体积控制范围之外，并且随后调整所述涂料施加例程的操作参数。所述方法还包括在调整所述涂料施加例程的所述操作参数之后，通过用流过所述涂料系统的所述喷雾喷嘴的所述材料喷涂所述一个或多个基板来执行第二生产周期，所述涂料系统操作具有所述经调整操作参数的所述涂料施加例程。

在查阅结合附图对示例性实施方案进行的以下详细描述后，本发明的各种附加特征和优点对于本领域的普通技术人员将变得显而易见。

附图说明

在结合附图阅读时，将更好地理解以下详细描述。出于举例说明的目的，附图中示出了示例；然而，主题不限于所公开的具体元件和工具。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施方案的计算机控制的涂料系统的示意图；

图2示出了根据本发明的实施方案的示例性方法的流程图；

图3示出了根据本发明的实施方案的另一个示例性方法的流程图；

图4示出了根据本发明的实施方案的又一个示例性方法的流程图；并且

图5示出了根据本发明的实施方案的再一个示例性方法的流程图。

具体实施方式

参考图1，涂料系统10可用于将液体涂料材料(诸如保形涂料材料)施加到一系列基板(诸如代表性基板12)上。虽然本文将描述代表性涂料系统10的操作，但本领域的技术人员将理解，可使用各种各样的其他涂料系统来完成下述方法。

在代表性实施方案中，涂料系统10包括多轴机电式定位器或机器人14以及与机器人14联接的保形涂料涂覆器16。例如，涂覆器16可从机器人14悬挂在基板12上方。在一个实施方案中，机器人14适于在X-Y-Z笛卡尔坐标系内限定的方向上移动涂覆器16以提供三个自由度。机器人14包括以已知方式联接到可独立控制的马达(未示出)的驱动器。涂覆器16由机器人14相对于基板12操纵以用于将一定量的液体涂料材料施加到基板12的选择区域，如以下示例性实施方案中描述的。

可编程控制器18协调涂料系统10的移动和致动。控制器18可为可编程逻辑控制器(PLC)、基于微处理器的控制器、个人计算机、或能够执行本文所述的功能的另一种常规控制装置，如本领域普通技术人员所理解的。例如，控制器18可以执行下面详细描述的各种流量控制/校准例程。人机界面(HMI)装置19以已知的方式可操作地连接到控制器18。HMI装置19可以包括输入装置和控件，诸如小键盘、按钮、控制旋钮、触摸屏等，以及输出装置，诸如显示器和其他视觉指示器，它们由操作者使用以控制控制器18的操作，从而控制涂料系统10的操作。HMI装置19还可以包括音频输出装置，诸如扬声器，通过该音频输出装置可以将音频警报传送给操作者。

基板12(例如，具有附接的半导体管芯和其他部件的印刷电路板)以已知的方式以与涂覆器16的可操作关系被支撑，并且可以将液体涂料材料从涂覆器16施加在每个基板12上的选择区域上。根据分配应用，可以以成批模式涂覆一系列基板12。作为另外一种选择，基板12可在自动传送机20上连续运输经过涂覆器16。传送机20可具有常规设计，并且此外可具有可被调整成容纳不同尺寸的基板12的宽度。传送机20从传送机控制器22接收命令信号，该传送机还可包括气动操作的提升和锁定机构(未示出)。

涂覆器16与涂覆器控制器24电联接，该涂覆器控制器提供控制涂覆器16的操作的命令信号。运动控制器26通过通信链路21与机器人14电联接。螺线管34通过通信链路23与运动控制器26电联接。传送机控制器22和运动控制器26还通过相应的通信链路25、27与控制器18电联接。运动控制器26通过通信链路29与传送机控制器22电联接。因此，用于涂料系统10的可编程控制系统包括控制器18、涂覆器控制器24、运动控制器26和任选传送机控制器22作为彼此通信的互连部件。

运动控制器26通过通信链路21向机器人14提供命令信号。机器人14使用命令信号来控制涂覆器16的位置和/或速度。一般来讲，机器人14包括驱动机器人14的不同轴的运动的电动马达(例如，伺服马达、步进马达等)。

涂覆器16包括悬挂在机器人14上的主体30，安装到主体30的一端的喷嘴31(例如，喷雾喷嘴)，以及设置在主体30内的流动控制机构(未示出)。主体30内的流动控制机构可包括空气致动针、空气活塞和阀座，它们配合以形成分配阀(未示出)，该分配阀可操作以控制从涂覆器16分配的保形涂料材料的流动。加压流体供应源32和螺线管34配合以便以已知方式供应加压流体，从而调节主体30内的分配阀的致动。具体地，螺线管34控制将加压流体供应源32与涂覆器16连接的导管33中的气压，以便移动空气活塞，并且由此相对于阀座移动针，从而为分配阀提供打开位置，其中液体涂料材料从涂覆器16分配到基板12上。螺线管34可以排出作用在空气活塞上的空气压力，以允许针返回到关闭位置，在该关闭位置，针接触阀座以中断分配。

涂料系统10可以包括风扇宽度传感器62，该风扇宽度传感器可以例如设置在涂覆器16的外部，但在机器人14内与基板12近似齐平。在一些方面，风扇宽度传感器62也可为独立于机器人14和涂覆器16的单独模块。风扇宽度传感器62可被构造成确定从涂覆器16分配的材料的风扇的各种特性(例如，宽度、形状等)。如本文所用，材料风扇是指来自涂覆器16的材料流42的形状及其尺寸。例如，涂覆器16可在涂覆器16和基板12之间的已知距离处以圆锥形喷雾分配材料，由此圆锥形喷雾将在基板12上产生具有一定直径的圆形涂料区域。当涂覆器16沿着基板12移动时，材料的圆锥形喷雾将在基板12上产生涂料条带，其宽度对应于圆锥形喷雾的特定直径。风扇宽度传感器62可与运动控制器26和/或控制器18可通信地连接。例如，指示材料风扇并由风扇宽度传感器62确定的数据点可被传送至控制器18并存储在其中的存储器44中。

在本公开的一方面中，风扇宽度传感器62可包括相机和光源或激光源，其中材料流42可被定位在相机与光源或激光源之间以确定材料流42的各种特性(例如，宽度、形状等)。相机可被构造成在流42从涂覆器16分配时捕获该流的流体图案的图像。由相机捕获的图像可以是静止图像或包括视频流的图像。相机可将流体图案的图像转发到控制器18，该控制器可使用图像来执行其他处理步骤，诸如风扇宽度控制例程。光源或激光源可被构造成通过流42的流体图案发射光或激光。例如，光源或激光源可位于涂覆器16的另一侧上的相机的正前方和与相机相同的水平平面上。光源或激光源可提供流42的流体图案的照明以改善由相机捕获的图像的图像质量。如此构造的风扇宽度传感器62可允许确定风扇宽度或流42的其他特性，并且可能在涂覆基板12时实时调整。

涂料系统10包括加压液体供应源38，该加压液体供应源在控制器18的命令下以已知的方式操作以生成加压液体涂料材料的连续流或供应源。例如，加压液体供应源38可包括隔膜或活塞泵，该隔膜或活塞泵从贮存器虹吸一定量的液体涂料材料，然后在压力下将液体涂料材料流从贮存器通过流体路径泵送到涂覆器16。加压液体供应源38通过通信链路39与控制器18电连接，该控制器可通过以下方式来调节操作参数诸如液体涂料材料的温度和压力：通过通信链路39将适当的控制信号传送给加压液体供应源38。

加压液体供应源38任选地构造有一个或多个常规加热元件38a，该加热元件与常规温度控制器60电联接，该常规温度控制器与控制器18电联接。常规加热元件(诸如加热元件38a)和温度控制器(诸如温度控制器60)的构造和操作是本领域普通技术人员理解的。在另选实施方案中，涂覆器16可包括加热元件(未示出)，或者加热元件(未示出)可设置在导管51、53、55之一中。无论加热元件在加压液体供应源38和喷嘴31之间的流动路径中的具体位置如何，液体涂料材料可在施加到基板12之前在该流动路径中被加热。

涂覆器16包括与加压液体供应源38流体连通地联接的液体入口36。液体涂料材料通过液体入口36从加压液体供应源38供应到涂覆器16，以用于从喷嘴31中的分配孔口(未示出)调节地分配出来。主体30具有与加压流体供应源32联接的流体入口40以及将加压流体引导到喷嘴31中的分配孔口附近的出口的内部通道(未示出)，其中加压流体被排出以与从涂覆器16喷涂的液体涂料材料的流42相互作用并操纵该流。通过通信链路45与运动控制器26进行通信的流体调节器43控制加压流体从加压流体供应源32到流体入口40的流动。类似于涂覆器16的代表性涂覆器在美国专利号7,028,867中有所描述，该专利的公开内容据此全文以引用方式并入本文。

继续参考图1，“流体上空气”(A/F)调节器50和流量计52位于从加压液体供应源38到涂覆器16的液体入口36的液体涂料材料的流动路径中。因此，液体涂料材料在从加压液体供应源38运送到涂覆器16时被约束为流过A/F调节器50和流量计52。A/F调节器50的液体输入端通过导管51与加压液体供应源38的液体出口联接。类似地，A/F调节器50具有通过导管53与流量计52的液体输入端联接的液体出口，该流量计继而具有通过导管55与涂覆器16的液体入口36联接的液体出口。

A/F调节器50控制在流体路径中运送到涂覆器16时加压液体材料的流体压力。控制器18通过通信链路57与调节器54电联接。在一个实施方案中，调节器54可以是“电压到压力”(EP)调节器，其从运动控制器26接收控制电压并且包括将控制电压转换为流体压力的换能器。作为另外一种选择，调节器54可接收控制电流或串行通信信号而不是控制电压，以用于转换成流体压力。调节器54将加压流体递送到A/F调节器50以用于控制流过A/F调节器50的液体涂料材料的流体压力。

A/F调节器50定位在限定加压液体供应源38和流量计52之间的流体路径的导管35中。在另选实施方案中，流量计52可定位在加压液体供应源38和A/F调节器50之间的流体路径中，使得流量计52在A/F调节器50的上游。利用这种另选布置，在液体涂料材料流过流量计52之后，A/F调节器50将更改液体涂料材料的压力。

控制器18通过通信链路59与流量计52电联接。响应于液体涂料材料从导管53到导管55的流动，流量计52生成计数或电脉冲串，每个计数或电脉冲表示流过或流经流量计52的液体涂料材料的固定体积。作为另外一种选择，来自流量计52的电脉冲串可从流量计52传送到运动控制器26，并且然后从运动控制器26中继到控制器18。在一个实施方案中，流量计52可包括齿轮计，该齿轮计响应于通过齿轮计的流量而旋转，并且对于表示已知体积的固定旋转量，利用编码器生成电脉冲，该电脉冲作为电信号在信号流中传输到控制器18。例如，齿轮计可对流过流量计52的每0.04立方厘米的液体涂料材料生成脉冲。在另一个实施方案中，流量计52可包括热质量流量计。

可以按照存储在与控制器18相关联的存储器44中和/或存储在其他计算机中的操作循环或序列的库的指示来操作涂料系统10。调用操作序列并将其置于由控制器18执行的特定操作程序(例如，涂料施加例程)中。控制器18可以将整个操作程序和/或一批指令和数据作为电信号直接或间接地(即经由有线连接或无线连接)转移到在控制器18的操作控制下的涂料系统10的各种结构。

根据本发明的实施方案的方面，涂料系统10可以执行一个或多个生产周期。在执行一个或多个生产周期期间，控制器18可以将一个或多个基板12与涂料施加例程匹配。涂料施加例程可以是特定操作程序，该特定操作程序在由控制器18执行时致使涂料系统10用从喷嘴31流出的预定量的液体涂料材料喷涂一个或多个基板12的特定区域(例如，用于在一个或多个基板12上形成预定涂料图案，用于将液体涂料材料施加在基板12上的部件上或周围等)。

涂料施加例程可以包括由用户输入到HMI装置19中的参数。参数可以存储在控制器18的存储器44中，并且可以立即或随后用于生成和/或修改涂料施加例程。例如，参数可以对应于基板12的类型、基板12的标识符、基板12的描述、辅助气压、涂覆器16的速度、液体涂料材料的类型、液体涂料材料的压力、通过喷嘴31的材料的目标流量、基板12和涂覆器16之间的距离、材料的目标涂层厚度、材料的目标涂层宽度、材料的固体百分比、给定生产周期的液体涂料材料的总体积等。可以调整形成涂料施加例程的基础的至少一些参数，例如，以适应不同的环境条件、不同类型的基板12、不同类型的保形涂料材料，或者补偿由于使用系统而引起的涂料系统10的结构操作的波动。

例如并且参考图1，控制器18可以基于存储在存储器44中的输入到HMI装置19中的参数来获得和/或生成用于基板12的涂料施加例程。控制器18可以基于涂料施加例程来确定要用液体涂料材料涂覆的基板12的特定区域。可以将液体涂料材料施加到特定区域(例如，以条带或点)。在一个示例性实施方案中，基板12的二十五个单独的部件或区域可涂覆有液体涂料材料的条带。

控制器18可以从存储器44检索涂料施加例程，并且如果需要，控制器18可以修改涂料施加例程的方面。控制器18可以通过通信链路25将表示涂料施加例程的操作序列的控制信号传送到运动控制器26。运动控制器26可以通过通信链路21向机器人14发送命令信号，如涂料施加例程中提出的，该命令信号指示机器人14以指定速度将涂覆器16相对于基板12移动到期望位置。运动控制器26控制机器人14的运动以在整个基板12上在平面中(例如，X和Y方向)移动涂覆器16，从而在该运动期间，根据需要打开和关闭涂覆器16中的分配阀，以将液体涂料材料施加到基板12的期望部件和区域上。

具体地，在基板12上的任何具体位置处，运动控制器26还向螺线管34提供命令信号以致使螺线管34改变状态以打开分配阀，从而导致从喷嘴31排出液体涂料材料。同时，运动控制器26向机器人14提供命令信号以启动涂覆器16相对于基板12的运动。液体涂料材料流42可任选地由辅助流体诸如空气操纵，该辅助流体影响从涂覆器16排放的流42的成形。在预先确定的时间过去之后，运动控制器26随后改变阀命令信号的状态以使螺线管34返回到其初始状态。该动作关闭分配阀以中断从涂覆器16的喷嘴31排放液体涂料材料。运动控制器26可以使涂覆器16的分配阀在涂料施加例程的范围期间打开和关闭分配阀多次(例如，二十五次)，使得基板12的多个部件和区域接收一定量的液体涂料材料。

在涂料施加例程期间或准备执行涂料施加例程时，控制器18向运动控制器26提供电信号，该电信号提示运动控制器26向调节器54提供命令信号。调节器54控制供应给A/F调节器50的空气压力以选择用于从加压液体供应源38流动到涂覆器16的加压液体涂料材料的液体压力。取决于分配应用的液体压力的选择值可进一步取决于液体涂料材料的期望流量。除其他因素外，液体涂料材料的流速受液体压力、分配喷嘴31中的排放孔口的直径、材料粘度等的影响。在美国专利号9,789,497中描述了用于对影响在涂料系统10的操作期间喷涂的材料的分布/量的参数(诸如经由喷嘴31的风扇宽度控制来控制的材料的目标涂层宽度)进行流量控制的特定过程，该专利申请的公开内容由此以引用方式并入本文。然而，用于校准本文公开的材料的流速的示例性过程可以利用雾化喷雾喷嘴31。通过利用雾化喷雾喷嘴31，喷雾图案的宽度可以在涂料系统10的一系列操作参数(包括例如涂料系统10的宽范围的操作压力)上保持相对恒定。

图2示出了用于校准通过涂料系统10的喷嘴31施加到一个或多个基板12的材料的流量的示例性过程200的流程图。过程200可以至少部分地由运动控制器26和/或控制器18执行。通常，过程200可以包括流量控制例程(步骤202-214)，其包括基于通过喷嘴31的材料的所接收的目标流速和压力-流量关系(即，涂料系统10的操作压力与通过喷嘴31的材料的流速之间的关系)来计算和设置涂料系统10的第一操作压力。当所确定的操作流速与所接收的目标流速之间的差值在预定控制范围之外(例如，±目标流速的预定百分比)时，过程200可以在涂覆一个或多个附加基板12之前将涂料系统10的操作压力调整到第二操作压力。

在过程200的步骤202处，涂料系统10可以接收通过喷嘴31的材料的目标流速。例如，操作员可以将目标流速输入到HMI装置19中。目标流速可以存储在控制器18的存储器44中以供在过程200中使用。

根据本公开的方面，可以基于所接收的涂料系统10的操作参数来手动或自动地计算由涂料系统10接收的目标流速。所接收的操作参数可以包括例如材料的目标涂层厚度、材料的目标涂层宽度、材料的固体百分比和涂料系统10的涂覆器16的速度。例如，操作参数可以由操作者输入到HMI装置19中并且存储在控制器18的存储器44中以用于自动计算目标流速。

在接收到材料操作参数的目标涂层宽度后，控制器18可以设置涂料系统10的操作参数，其可以被预测为产生实现(即尽可能准确地)材料的目标涂层宽度的材料涂层宽度。例如，控制器18的存储器44可以包括以下目标涂层宽度等式：

在目标涂层宽度等式中，“H”是喷嘴31的出口与基板12的面向喷嘴表面之间的垂直距离(即，高度)，“θ”是由从喷嘴31发出的材料的喷雾图案形成的角度，并且“W”是所接收的材料的目标涂层宽度。角度θ可以是涂料系统10的另一个操作参数，其可以是涂料系统10中利用的特定喷雾喷嘴31和/或材料的函数。当从喷雾喷嘴31喷涂材料时，可以测量(即，手动地或自动地)角度θ。角度θ可以由操作员输入到HMI装置19中并且存储在控制器18的存储器44中。

在实施方案中，可以通过将所接收的目标涂层宽度“W”乘以校正因子来修改目标涂层宽度等式。例如，对于低粘度材料(例如，在150cps以下)，可以通过大于1(例如，1.1)的校正因子来修改所接收的目标涂层宽度“W”以考虑由于材料的低粘度而引起的材料从喷涂图案流出。作为另外一种选择，其他影响(例如，材料的表面张力或收缩)可以使大于或小于1的校正因子的使用是有利的。如果在用于校准本文公开的材料的流速的示例性过程中利用校正因子，则校正因子可以在任何给定过程的全部中保持恒定。

控制器18可以自动计算喷嘴31和基板12之间的距离H，目标涂层宽度等式预测该距离H将在涂料系统10的操作期间实现所接收的目标涂层宽度“W”。距离H的自动计算可以基于目标涂层宽度等式以及角度θ和存储在控制器18的存储器44中的所接收的目标涂层宽度“W”的值。控制器18可以通过控制机器人14的移动将针对涂料系统10的喷嘴31和基板12之间的距离H设置为所计算的距离H。

目标流速的计算可以包括手动或自动求解以下目标流速等式：

在目标流速等式中，“T”是所接收的材料的目标涂层厚度，“W”是所接收的材料的目标涂层宽度，“P”是所接收的材料的固体百分比，“S”是所接收的涂覆器16的速度，并且“FR”是所计算的目标流速。所接收的材料的固体百分比是按照体积计的。目标流速等式中的所计算的目标流速“FR”是体积目标流速。可以通过将所计算的目标流速“FR”乘以材料的密度来将所计算的目标流速“FR”转换为质量流速，如本领域普通技术人员将容易理解的。在适当的情况下，求解等式还可以包括单位转换以归一化输入操作参数之间的任何单位差异，如本领域普通技术人员将容易理解的。当自动计算目标流速时，控制器18可以调用存储在存储器44中的操作参数，并且可以利用操作参数来针对FR求解目标流速等式，即通过喷嘴31的材料的所计算的目标流速。因此，所计算的目标流速可以对应于在过程200中利用的步骤202处接收到的目标流速。

根据本公开的各方面，可以确定使用由操作员输入的操作参数来计算的目标流速在涂料系统10的预定流速容量范围之外。涂料系统10的预定流速容量范围可以是涂料系统10可以可靠地实现的流速范围，其可以是涂料系统10的容量和/或涂料材料的特性的函数，如本领域普通技术人员将容易理解的。响应于确定所计算的目标流速在预定流速容量范围之外，可以调整涂覆器16的速度操作参数以使所计算的目标流速处于预定流速容量范围内。调整涂覆器16的速度操作参数，同时保持输入到目标流速等式中的影响涂层特性的其余操作参数(即目标涂层厚度、材料的目标涂层宽度、材料的固体百分比)恒定允许在预定流速容量范围内调整所计算的目标流速，而不会更改操作员所期望的涂层特性。涂覆器16的速度操作参数的调整可以是迭代过程的结果。例如，可以迭代地调整和重新输入涂覆器16的速度操作参数，直到根据目标流速等式计算的目标流速落在预定流速容量范围内。

作为另外一种选择，涂覆器16的速度操作参数的调整可以是使用设定目标流速并且使所有其他操作参数保持恒定为涂覆器16的速度操作参数求解目标流速等式的计算的结果。例如，设定目标流速可以是预定流速容量范围的外边界，或者可以是预定流速容量范围内的任何流速。作为非限制性数值示例，示例性涂料系统10的预定流速容量范围可以在0.1ml/min和10.0ml/min之间。如果使用由操作员输入的操作参数将目标流速计算为12.0ml/min(即在预定流速容量范围之外)，则可以将目标流速设定为10.00ml/min(即示例性涂料系统10的预定流速容量范围的外部上边界)。可以通过使用设定目标流速并且使所有其他操作参数保持恒定为涂覆器16的速度操作参数求解目标流速等式来调整涂覆器16操作参数的速度。也就是说，为了针对涂覆器16的速度进行求解，可以将目标流速等式重写为以下的经调整速度等式：

在经调整速度等式中，“T”是所接收的材料的目标涂层厚度，“W”是所接收的材料的目标涂层宽度，“P”是所接收的材料的固体百分比，“FR'”是设定目标流速，并且“S'”是涂覆器16的经调整速度。所接收的材料的固体百分比是按照体积计的。目标流速等式中的设定目标流速“FR'”是体积目标流速。可以通过将设定目标流速“FR'”乘以材料的密度来将设定目标流速“FR'”转换为质量流速，如本领域普通技术人员将容易理解的。在适当的情况下，求解等式还可以包括单位转换以归一化输入操作参数之间的任何单位差异，如本领域普通技术人员将容易理解的。例如，可以自动计算涂覆器16的经调整速度，由此控制器18可以调用存储在存储器44中的操作参数和设定目标流速，其可以用于针对S'(即涂覆器16的经调整速度)求解经调整速度等式。因此，涂料系统10可能以涂覆器16的经调整速度和设定目标流速来操作。设定目标流速可以对应于在步骤202处接收的目标流速。

在步骤204处，可以计算涂料系统10的第一操作压力。可以基于通过喷嘴31的材料的目标流速和压力-流量关系来计算涂料系统10的第一操作压力。另外，可以将涂料系统10的操作压力设定为第一操作压力。例如，在控制器18的命令下，可以调整加压液体供应源38的泵的操作以增加或减少供应给涂覆器16的材料的操作压力，以便将涂料系统10设置为第一操作压力。

压力-流量关系可以是喷嘴31的结构和通过喷嘴31的材料的特性的函数。压力-流量关系可以用于例如确定涂料系统10的操作压力(例如，第一操作压力)，其被预测为实现从喷嘴31喷射的材料的特定操作流速(例如，目标流速)并且产生操作者所期望的涂层特性(例如，目标涂层厚度)。在实施方案中，压力-流量关系可以由操作员输入到HMI装置19中，并且可以存储在控制器18的存储器44中以供在过程200使用。

作为另外一种选择，可以计算压力-流量关系。例如，当涂料系统10以第一校准压力操作时，可以将材料从喷嘴31喷射到例如容器中，并且可以确定从喷嘴31喷射的材料的第一流速。当从喷嘴31喷射材料时，可以测量所喷射的材料的量和喷射材料的时间，其可以用于确定第一流速。例如，当材料从加压液体供应源38流动并流出涂覆器16时，流量计52可以将针对穿过流量计52的每个固定量的材料的计数或电脉冲传输到控制器18。作为另一个示例，可以根据加压液体供应源38中的剩余材料的重量差来测量所喷射的材料的量。根据又一个示例，可以测量在容器中收集的材料的量。可以按体积和/或按重量测量材料的量。控制器18可以例如测量喷射材料的总时间。可以根据在喷射材料的测量时间量内喷射的材料的测量量来确定材料的第一流速，如本领域普通技术人员将容易理解的。

涂料系统10的操作压力可以被调整为与第一校准压力不同(即高于或低于)的第二、第三、第四、…、第n个校准压力。当涂料系统10以第二、第三、第四、…、第n个校准压力操作时，涂料系统10可以从喷嘴31喷射材料，并且可以确定从喷嘴31喷射的材料的第二、第三、第四、…、第n个流速。也就是说，当从喷嘴31喷射材料时，可以测量所喷射的材料的量和喷射材料的时间量(例如，根据上述技术中的任一种)，其可以用于计算相应流速。

可以基于第一校准压力和第一流速来计算压力-流量关系。除了第一校准压力和对应的第一流速之外，还可以基于例如第二、第三、第四、…、第n校准压力和对应的第二、第三、第四、…、第n流速来计算压力-流量关系。基于任意数量的校准压力和对应流速，可以将压力-流速关系计算/建模为例如简单的线性回归模型，如本领域普通技术人员将容易理解的。流速和操作压力之间的关系可以被推定为成比例的。因此，可以仅使用单个校准压力和对应的测量流速来对关系进行建模。作为另外一种选择，可以使用多个操作压力和对应的流速来对关系进行建模，而不需要成比例的压力-流速推定。模型可以用作基于已知的流速/压力来计算压力/流速的预测函数。因此，模型可以用于基于在步骤202处接收的目标流速来计算涂料系统10的第一操作压力，并且可以将涂料系统10的操作压力设定为第一操作压力。

在步骤206处，可以用材料涂覆基板12或其部分(例如，基板12的面向喷嘴表面的部分)。也就是说，当涂料系统10以第一操作压力操作时，可以用流过喷嘴31的材料喷涂基板12的至少一部分。作为另外一种选择，可以延迟基板12的喷涂直到以下所述的步骤214。就这一点而言，可以在任何表面(例如，容器或吹扫杯的表面)上提供步骤206的喷涂。

在步骤208处，可以确定材料的操作流速。例如，可以原位确定在基板12的涂覆期间流过涂料系统10的材料的操作流速。也就是说，当用材料涂覆基板12时，可以在测量时间量内测量材料的量。例如，当材料从加压液体供应源38流动并流出涂覆器16时，流量计52可以将针对在测量时间段内穿过流量计52的每个固定量的材料的计数或电脉冲传输到控制器18。作为另一个示例，可以根据加压液体供应源38中的剩余材料的重量差来测量施加到基板12的材料量。可以按体积和/或按重量测量材料的量。

作为另外一种选择，在用材料喷涂基板12之后，当涂料系统10以第一操作压力操作时，可以进一步将材料从喷嘴31喷射到例如容器中，并且可以确定从喷嘴31喷射的材料的操作流速。例如，当材料从加压液体供应源38流动并流出涂覆器16到容器中时，流量计52可以将针对穿过流量计52的每个固定量的材料的计数或电脉冲传输到控制器18。作为另一个示例，可以根据加压液体供应源38中的剩余材料的重量差来测量喷射到容器中的材料的量。根据又一个示例，可以测量在容器中收集的材料的量。可以按体积和/或按重量测量材料的量。例如，控制器18可以测量喷射材料的总时间。可以根据在喷涂/喷射材料的测量时间量内的材料的测量量来确定处于第一操作压力的材料的操作流速，如本领域普通技术人员将容易理解的。

在步骤210处，可以将在步骤208处确定的材料的操作流速与所接收的目标流速进行比较，并且可以确定所确定的操作流速是否在预定控制范围之外。预定控制范围可以例如在目标流速的±5％内。在另一个示例中，预定控制范围可以在目标流速的±1％内。如果所确定的操作流速与目标流速之间的差值在预定控制范围之外，则过程200可以行进到步骤212。

在实施方案中，过程200的步骤208和210可以在步骤206期间，即在以第一操作压力涂覆基板12期间执行。例如，可以原位确定(即测量)在基板12的涂覆期间流过涂料系统10的材料的操作流速，并且可以将其与目标流速进行比较。如果所测量的材料的操作流速在预定控制范围之外，则可以在步骤206处的基板12的涂覆期间补偿(即调整)涂覆器16的速度。通过在基板12的涂覆期间调整涂覆器16的速度，在基板12上的所得涂层可以更紧密地接近例如材料的目标涂层厚度。

对涂覆器16的速度操作参数的调整可以与所测量的操作流速和目标操作流速之间的差值成比例。作为另外一种选择，对涂覆器16的速度操作参数的调整可以是求解以下修改的经调整速度等式的计算的结果：

在修改的经调整速度等式中，“T”是所接收的材料的目标涂层厚度，“W”是所接收的材料的目标涂层宽度，“P”是所接收的材料的固体百分比，“FR””是所测量的操作流速，并且“S'”是涂覆器16的经调整速度。所接收的材料的固体百分比是按照体积计的。目标流速等式中的所测量的操作流速“FR'”是体积目标流速。可以通过将所测量的操作流速“FR””乘以材料的密度来将所测量的操作流速“FR””转换为质量流速，如本领域普通技术人员将容易理解的。在适当的情况下，求解等式还可以包括单位转换以归一化输入操作参数之间的任何单位差异，如本领域普通技术人员也将容易理解的。例如，可以自动计算涂覆器16的经调整速度，由此控制器18可以调用存储在存储器44中的操作参数和所测量的操作流速“FR””，其可以用于针对S'(即涂覆器16的经调整速度)求解经调整速度等式。因此，响应于原位确定所测量的操作流速在预定控制范围之外，涂料系统10可能以涂覆器16的经调整速度进行操作。

如果所确定的操作流速与目标流速之间的差值在预定控制范围内，则过程200可以将在步骤208处确定的材料的操作流速存储在控制器18的存储器44中并且可以直接行进到步骤214。此外，过程200的各方面可以是迭代的，并且步骤210的后续迭代可以提供可触发过程200的步骤212的替代条件。例如，在步骤214中涂覆附加基板12(如下所述)时，这也可以被认为是在步骤206处重新开始过程200。对于步骤208和210的第二、第三、第四、…、第n次迭代，可以确定相应的第二、第三、第四、…、第n个操作流速，将其与所接收的目标流速进行比较，并且将其存储在控制器18的存储器44中。如果后续确定的操作流速中的任一个与目标流速之间的差值在预定控制范围之外，则过程200可以行进到步骤212。

另外，作为步骤208的重复迭代的结果，可以基于所确定的操作流速中的每个操作流速来计算趋势(即手动地或经由控制器18自动地)。所计算的趋势可以形成用于触发过程200的步骤212的替代条件。即使当所确定的操作流速在预定控制范围内时，过程200也可以基于所计算的趋势从步骤210行进到步骤212。例如，根据本发明的实施方案，在将涂料系统10的操作压力调整到第二操作压力(例如，步骤212)之前，控制器18可以响应于操作流速与目标流速的比较(例如，步骤210)而确定第一操作流速与目标流速之间的差值在预定控制范围内。随后，控制器18可以致使涂料系统10以涂料系统10的第一操作压力用流过喷嘴31的材料喷涂基板12或另一个基板12的至少一部分。在喷涂基板12或另一个基板12的至少一部分之后，控制器18可以确定处于第一操作压力的材料的第二操作流速，并且第二操作流速可以不同于第一操作流速。控制器18可以计算第一操作流速和第二操作流速之间的变化率。过程200可以行进到步骤212(在下面讨论)，由此控制器18可以响应于第一操作流速和第二操作流速之间的变化率而将涂料系统10的操作压力调整为第二操作压力。

通常，可以计算过程200的步骤206-214的每次迭代的操作流速的变化率。如果变化率超过预定值，则如上所讨论，可以执行步骤212，就好像确定操作流速在预定控制范围之外一样。根据本公开的方面，可以在操作流速在预定控制范围之外之前调整涂料系统10的操作压力。

在步骤212处，可以将涂料系统10的操作压力调整到第二操作压力。例如，在控制器18的命令下，可以调整加压液体供应源38的泵的操作以增加或减少供应给涂覆器16的材料的操作压力，以便将涂料系统10的操作压力设置为第二操作压力。在一个示例中，涂料系统10的操作压力可以与所确定的操作流速和目标流速之间的所确定的差值成比例地从第一操作压力增加或减少到第二操作压力。作为非限制性数值示例，如果所确定的操作流速比目标流速高2％，则第二操作压力可以比第一操作压力小2％。

在另一个示例中，可以计算或重新计算涂料系统10的操作压力与通过喷嘴31的材料的流速之间的压力-流速关系以确定实现目标流速所需的第二操作压力。也就是说，作为确定所确定的操作流速与目标流速之间的差值在预定控制范围之外的替代或补充，可以确定在涂料系统10的操作期间，材料的特性(例如，粘度)和喷嘴31的结构(例如，由于温度的增加而引起的膨胀)中的至少一者已经改变。因此，在步骤204中利用的涂料系统10的操作压力和通过喷嘴31的材料的流速之间的压力-流量关系可能不再表示材料/涂料系统10，并且可以根据上述技术中的任一种重新计算或重新校准压力-流量关系。

例如，过程200可以包括在确定操作流速与目标流速之间的差值在预定控制范围之外(例如，步骤210)之后，并且在将涂料系统10的操作压力调整为第二操作压力(例如，步骤212)之前，重新校准涂料系统10的操作压力和通过喷嘴31的材料的流速之间的压力-流量关系。

压力-流量关系的重新校准可以由操作员确定，以及可以输入到HMI装置19中，并且可以存储在控制器18的存储器44中以供在过程200使用。

作为另外一种选择，压力-流量关系的重新校准可以是计算或重新计算的结果。例如，当涂料系统10以第一校准压力操作时，可以将材料从喷嘴31喷射到例如容器中，并且可以确定从喷嘴31喷射的材料的第一流速。当从喷嘴31喷射材料时，可以测量所喷射的材料的量和喷射材料的时间，其可以用于确定第一流速。例如，当材料从加压液体供应源38流动并流出涂覆器16时，流量计52可以将针对穿过流量计52的每个固定量的材料的计数或电脉冲传输到控制器18。作为另一个示例，可以根据加压液体供应源38中的剩余材料的重量差来测量所喷射的材料的量。根据又一个示例，可以测量在容器中收集的材料的量。可以按体积和/或按重量测量材料的量。控制器18可以例如测量喷射材料的总时间。可以根据在喷射材料的测量时间量内喷射的材料的测量量来确定材料的第一流速，如本领域普通技术人员将容易理解的。

涂料系统10的操作压力可以被调整为与第一校准压力不同(即高于或低于)的第二、第三、第四、…、第n个校准压力。当涂料系统10以第二、第三、第四、…、第n个校准压力操作时，涂料系统10可以从喷嘴31喷射材料，并且可以确定从喷嘴31喷射的材料的第二、第三、第四、…、第n个流速。也就是说，当从喷嘴31喷射材料时，可以测量所喷射的材料的量和喷射材料的时间量(例如，根据上述技术中的任一种)，其可以用于计算相应流速。

可以基于第一校准压力和第一流速来计算重新校准的压力-流量关系。除了第一校准压力和对应的第一流速之外，还可以基于例如第二、第三、第四、…、第n校准压力和对应的第二、第三、第四、…、第n流速来计算重新校准的压力-流量关系。基于任意数量的校准压力和对应流速，可以将重新校准的压力-流速关系计算/建模为例如简单的线性回归模型，如本领域普通技术人员将容易理解的。流速和操作压力之间的关系可以被推定为成比例的。因此，可以仅使用单个校准压力和对应的测量流速来对关系进行建模。作为另外一种选择，可以使用多个操作压力和对应的流速来对关系进行建模，而不需要成比例的压力-流速推定。模型可以用作基于已知的流速/压力来计算压力/流速的预测函数。因此，模型可以用于基于在步骤202处接收的目标流速来计算涂料系统10的第二操作压力，并且可以将涂料系统10的操作压力设定为第二操作压力。

如图2所示，在完成步骤212之后，过程200可以直接行进到步骤214。作为另外一种选择，过程200可以是迭代的，并且在完成步骤212之后，过程200可以在行进到步骤214之前重复步骤208和210。通过重复步骤208和210，过程200可以在行进到步骤214之前验证(即，确定)处于第二操作压力的材料的操作流速在预定控制范围内。根据本公开的方面，如下所述，对处于第二操作压力的材料的操作流速的验证可以改善在过程200的步骤214处提供的附加基板12上的涂层的质量。

在完成流量控制例程后，在步骤214处，可以用材料涂覆附加基板12。可以根据由涂料系统10执行的一个或多个生产周期来涂覆附加基板12。在执行一个或多个生产周期期间，控制器18可以将一个或多个基板12与涂料施加例程匹配。如上所讨论，涂料施加例程可以是特定操作程序，该特定操作程序在由控制器18执行时致使涂料系统10用从喷嘴31流出的预定量的液体涂料材料喷涂一个或多个基板12的特定区域。生产周期和相关联的涂料施加例程可以由用户生成并且经由HMI装置19输入到控制器18中。附加地或另选地，可以根据本文描述的过程中的任一个来确定生产周期和/或涂料施加例程的方面。

当执行多于一个生产周期时，步骤214可以包括基于在各种生产周期内流过涂料系统10的材料的体积的测量值(例如，经由流量计52原位进行)控制涂料系统10以在生产周期内维持涂覆过程的一致性。例如，控制器18可以接收在涂料施加例程期间流过涂料系统10的材料的目标总体积，并且可以将所接收的目标总体积存储在存储器44中。目标总体积可以由用户经由HMI装置19输入到控制器18中。

作为另外一种选择，涂料系统10可以基于在生产周期的实际执行期间收集的体积测量来设置目标总体积。例如，在涂料系统10操作涂料施加例程时，涂料系统10可以通过用流过喷嘴31的材料喷涂一个或多个基板12来执行校准生产周期。涂料系统10的控制器18可以在执行校准生产周期的同时，收集在涂料施加例程的操作期间流过涂料系统10的材料的校准体积测量值。例如，体积测量值可以由流量计52收集。在完成校准生产周期的执行之后并且基于所收集的校准体积测量值，控制器18可以确定在涂料施加例程期间流过涂料系统10的材料的校准总体积。校准总体积可以例如通过将校准生产周期期间收集的原位校准体积测量值中的每个测量值相加来确定，如本领域普通技术人员将容易理解的。在确定校准总体积之后，控制器18可以将目标总体积设置为等同于校准总体积的值。因此，可以响应于涂料系统10操作涂料施加例程的生产周期的实际执行而设定目标总体积。

在设置目标总体积之后，涂料系统10可以执行一个或多个后续生产周期(例如，第一生产周期)，其中涂料系统10操作相同的或基本上类似的涂料施加例程。第一生产周期的执行可以包括用流过操作涂料施加例程的涂料系统10的喷嘴31的材料喷涂一个或多个基板12。控制器18可以在执行第一生产周期的同时，收集在涂料施加例程期间流过涂料系统10的材料的第一体积测量值。如上所讨论，体积测量值可以例如由流量计52收集。在完成第一生产周期的执行之后并且基于所收集的第一体积测量值，控制器18可以确定在涂料施加例程期间流过涂料系统10的材料的第一总体积。

控制器18然后可以将第一总体积与目标总体积进行比较。根据本发明的实施方案，控制器18可以确定第一总体积和目标总体积之间的差值是否在预定体积控制范围之外。预定体积控制范围可以例如在目标总体积的±5％以内。在其他实施方案中，预定体积控制范围可以在目标总体积的±1％以内。如果控制器18确定第一总体积和目标总体积之间的差值在预定体积控制范围内，则控制器18可以指示涂料系统10执行后续生产周期而无需调整涂料施加例程。

作为另外一种选择，如果控制器18确定第一总体积和目标总体积之间的差值在体积控制范围之外，则控制器18可以在执行后续生产周期之前调整涂料施加例程的操作参数。可能以一定方式调整涂料施加例程的操作参数，该方式被预测为补偿第一总体积和目标总体积之间的差值以在生产周期内维持涂覆过程的一致性。

例如，由控制器18调整的涂料施加例程的操作参数可以包括涂料系统10的涂覆器16的速度和/或流过涂料系统10的材料的压力。可以与第一总体积和目标总体积之间的差值成比例地调整涂料施加例程的操作参数。例如，如果确定第一总体积小于目标总体积，则可以与第一总体积和目标总体积之间的差值成比例地减少涂覆器16的速度和/或可以与第一总体积和目标总体积之间的差值成比例地增加流过涂料系统10的材料的压力，反之亦然。

在一些实施方案中，即使当控制器18确定第一总体积与目标体积之间的差值在体积控制范围内时，也可以调整操作参数。例如，控制器18可以在存储器44中存储从多个完成的生产周期收集的多个总体积测量值。控制器18可以确定在多个完成的生产周期内的总体积测量值之间的变化率已经达到预定阈值，并且可以响应于此而调整操作参数。

一旦调整了涂料施加例程的操作参数，涂料系统10就可以通过用流过涂料系统10的喷嘴31的材料喷涂一个或多个基板12来执行一个或多个后续生产周期，该涂料系统操作具有经调整操作参数的涂料施加例程。根据本发明的各方面，通过监测生产周期内的总体积，可能以简化方式补偿材料流随时间推移的变化。

过程200的步骤中的至少一些可以是迭代的。例如，在步骤214中涂覆附加基板12时，这也可以被认为是在步骤206处重新开始过程200，由此步骤206-214的流量控制例程可以在涂料系统覆盖附加基板12时继续迭代地调整涂料系统10的压力(在适当的情况下并且如步骤210和212处提出的)，依此类推。

图3示出了用于校准通过涂料系统10的喷嘴31施加到一个或多个基板12的材料的流速的另一个示例性过程300的流程图。过程300可以至少部分地由运动控制器26和/或控制器18执行。通常，过程300可以包括流量控制例程(步骤302-308)，该流量控制例程包括接收涂料系统10的操作参数以及计算通过喷嘴31的材料的目标流速。过程300还可以包括基于通过喷嘴31的材料的目标流速和压力-流量关系(即，涂料系统10的操作压力与通过喷嘴31的材料的流速之间的关系)来计算材料的第一操作压力，以及用材料喷涂基板12的至少一部分。

在过程300的步骤302处，可以接收涂料系统10的操作参数。所接收的操作参数可以包括例如材料的目标涂层厚度、材料的目标涂层宽度、材料的固体百分比和涂料系统10的涂覆器16的速度。例如，操作参数可以由操作者输入到HMI装置19中并且存储在控制器18的存储器44中以用于自动计算目标流速。

在步骤304处，可以基于在步骤302处接收的涂料系统10的操作参数来手动或自动计算目标流速。目标流速的计算可以包括手动或自动求解目标流速等式，如以上在过程200的各个方面所述。当自动计算目标流速时，控制器18可以调用存储在存储器44中的操作参数，并且可以利用操作参数来针对通过喷嘴31的材料的目标流速求解目标流速等式。

根据本公开的各方面，可以确定使用由操作员输入的操作参数来计算的目标流速在涂料系统10的预定流速容量范围之外。涂料系统10的预定流速容量范围可以是可由涂料系统10可靠地实现的流速范围。响应于确定所计算的目标流速在预定流速容量范围之外，可以调整涂覆器16的速度操作参数以使所计算的目标流速处于预定流速容量范围内，如以上在过程200的各方面中描述的。调整涂覆器16的速度操作参数，同时保持输入到目标流速等式中的影响涂层特性的其余操作参数(即目标涂层厚度、材料的目标涂层宽度、材料的固体百分比)恒定允许在预定流速容量范围内调整所计算的目标流速，而不会更改操作员所期望的涂层特性。涂覆器16的速度操作参数的调整可以是迭代过程的结果。例如，可以迭代地调整和重新输入涂覆器16的速度操作参数，直到根据目标流速等式计算的目标流速落在预定流速容量范围内。

作为另外一种选择，涂覆器16的速度操作参数的调整可以是使用设定目标流速并且使所有其他操作参数保持恒定为涂覆器16的速度操作参数求解目标流速等式的计算的结果。例如，设定目标流速可以是预定流速容量范围的外边界，或者可以是预定流速容量范围内的任何流速。可以通过使用设定目标流速并且使所有其他操作参数保持恒定为涂覆器16的速度操作参数求解目标流速等式来调整涂覆器16操作参数的速度。也就是说，可以重写目标流速等式，并且可以使用经调整速度等式来针对涂覆器16的速度进行求解，如以上在过程200的各方面中描述的。例如，可以自动计算涂覆器16的经调整速度，由此控制器18可以调用存储在存储器44中的操作参数和设定目标流速，其可以用于针对涂覆器16的经调整速度求解经调整速度等式。因此，涂料系统10可能以涂覆器16的经调整速度和设定目标流速来操作。

在步骤306处，可以计算涂料系统10的第一操作压力。可以基于通过喷嘴31的材料的目标流速和压力-流量关系来计算涂料系统10的第一操作压力，如以上在过程200的各方面中描述的。另外，可以将涂料系统10的操作压力设定为第一操作压力。例如，在控制器18的命令下，可以调整加压液体供应源38的泵的操作以增加或减少供应给涂覆器16的材料的操作压力，以便将涂料系统10设置为第一操作压力。在实施方案中，压力-流量关系可以由操作员输入到HMI装置19中，并且可以存储在控制器18的存储器44中以供在过程300使用。作为另外一种选择，可以计算压力-流量关系，如以上在过程200的各方面中描述的。

在完成控制例程之后，在步骤308处，可以用材料涂覆基板12或其一部分。也就是说，当涂料系统10以第一操作压力操作时，可以用流过喷嘴31的材料喷涂基板12的至少一部分。过程300的步骤中的至少一些可以是迭代的。例如，过程300可以在步骤304处重新开始以重新计算流速并且调整涂料系统10的操作压力，如以上在过程200的各方面中描述的。此外，可以重复步骤308以涂覆附加基板12的至少一些部分等。

图4示出了用于校准通过涂料系统10的喷嘴31施加到一个或多个基板12的材料的流速的又一个示例性过程400的流程图。过程400可以至少部分地由运动控制器26和/或控制器18执行。通常，过程400可以包括流量控制例程(步骤402-412)，其包括计算压力-流量关系(即，涂料系统10的操作压力与通过喷嘴31的材料的流速之间的关系)。过程400还可以包括基于通过喷嘴31的材料的接收的目标流速和计算的压力-流量关系来计算和设置涂料系统10的第一操作压力，以及用材料喷涂基板12的至少一部分。

在步骤402处，当涂料系统10以第一校准压力操作时，可以将材料从喷嘴31喷射到例如容器中，并且可以确定从喷嘴31喷射的材料的第一流速。当从喷嘴31喷射材料时，可以测量所喷射的材料的量和喷射材料的时间，其可以用于确定第一流速。例如，当材料从加压液体供应源38流动并流出涂覆器16时，流量计52可以将针对穿过流量计52的每个固定量的材料的计数或电脉冲传输到控制器18。作为另一个示例，可以根据加压液体供应源38中的剩余材料的重量差来测量所喷射的材料的量。根据又一个示例，可以测量在容器中收集的材料的量。可以按体积和/或按重量测量材料的量。控制器18可以例如测量喷射材料的总时间。可以根据在喷射材料的测量时间量内喷射的材料的测量量来确定材料的第一流速。

在步骤404处，可以将涂料系统10的操作压力调整为与第一校准压力不同(即高于或低于)的第二校准压力。当涂料系统10以第二校准压力操作时，涂料系统10可以从喷嘴31喷射材料，并且可以确定以第二校准压力从喷嘴31喷射的材料的第二流速。也就是说，当从喷嘴31喷射材料时，可以测量所喷射的材料的量和喷射材料的时间量(例如，根据上述技术中的任一种)，其可以用于计算第二流速。

在步骤406处，可以基于第一校准压力、第一流速、第二校准压力和第二流速来计算压力-流量关系。除了第一校准压力和第二校准压力以及对应的第一流速和第二流速之外，还可以基于例如第三、第四、…、第n个校准压力和对应的第三、第四、…、第n个流速来计算压力-流量关系，所述流速可能以类似于上述第一流速和第二流速的方式确定。可以基于校准压力和对应的流速将压力-流速关系计算为例如简单的线性回归模型。简单的线性回归模型可以用作基于已知的流速/压力来计算压力/流速的预测函数。在替代实施方案中，流速和操作压力之间的关系可以被推定为成比例的。因此，可以仅使用单个校准压力和对应的测量流速来对关系进行建模，如以上在过程200的各方面中描述的。

在步骤408处，可以接收通过喷嘴31的材料的目标流速。例如，操作员可以将目标流速输入到HMI装置19中。目标流速可以存储在控制器18的存储器44中以供在过程400中使用。根据本公开的方面，可以基于所接收的涂料系统10的操作参数来手动或自动地计算由涂料系统10接收的目标流速，如以上在过程200和300的方面中描述的。

在步骤410处，可以计算涂料系统10的第一操作压力。可以基于通过喷嘴31的材料的目标流速和压力-流量关系来计算涂料系统10的第一操作压力，如以上在过程200的各方面中描述的。另外，可以将涂料系统10的操作压力设定为第一操作压力。例如，在控制器18的命令下，可以调整加压液体供应源38的泵的操作以增加或减少供应给涂覆器16的材料的操作压力，以便将涂料系统10设置为第一操作压力。

在完成控制例程之后，在步骤412处，可以用材料涂覆基板12或其一部分。也就是说，当涂料系统10以第一操作压力操作时，可以用流过喷嘴31的材料喷涂基板12的至少一部分。过程400的步骤中的至少一些可以是迭代的。例如，过程400可以在步骤402处重新开始以重新计算流速并且调整涂料系统10的操作压力。具体地，可以确定材料的至少一种特性(例如，粘度)已经改变，喷雾喷嘴31的结构(例如，由于温度增加而引起的膨胀)已经改变，并且可以确定操作流速与目标流速之间的差值在预定控制范围之外，如以上在过程200的各方面中描述的。因此，在步骤406中利用的涂料系统10的操作压力和通过喷嘴31的材料的流速之间的压力-流量关系可能不再表示材料/涂料系统10。因此，过程400可以在步骤402处重新开始。此外，可以重复步骤412以涂覆附加基板12的至少一些部分等。

图5示出了用于校准通过涂料系统10的喷嘴31施加到一个或多个基板12的材料的流速的又一个示例性过程500的流程图。过程500可以至少部分地由运动控制器26和/或控制器18执行。通常，过程500可以包括流量控制例程(步骤502-512)，其包括接收目标总体积，执行第一生产周期，以及确定用于第一生产周期的材料的总体积。过程500还可以包括比较第一总体积和目标总体积，并且基于比较来确定是否调整涂料施加例程的参数。

具体地，过程500可以包括根据由涂料系统10执行的一个或多个生产周期来涂覆一个或多个基板12。在执行一个或多个生产周期期间，控制器18可以将一个或多个基板12与涂料施加例程匹配。如上所讨论，涂料施加例程可以是特定操作程序，该特定操作程序在由控制器18执行时致使涂料系统10用从喷嘴31流出的预定量的液体涂料材料喷涂一个或多个基板12的特定区域。生产周期和相关联的涂料施加例程可以由用户生成并且经由HMI装置19输入到控制器18中。附加地或另选地，可以根据本文描述的过程中的任一个来确定生产周期和/或涂料施加例程的方面。当执行多于一个生产周期时，过程500可以包括基于在各种生产周期内流过涂料系统10的材料的体积的测量值(例如，经由流量计52原位进行)控制涂料系统10以在生产周期内维持涂覆过程的一致性。

例如，在步骤502处，控制器18可以接收在涂料施加例程期间流过涂料系统10的材料的目标总体积，并且可以将所接收的目标总体积存储在存储器44中。目标总体积可以由用户经由HMI装置19输入到控制器18中。

作为另外一种选择，涂料系统10可以基于在生产周期的实际执行期间收集的体积测量来设定目标总体积。例如，在涂料系统10操作涂料施加例程时，涂料系统10可以通过用流过喷嘴31的材料喷涂一个或多个基板12来执行校准生产周期。涂料系统10的控制器18可以在执行校准生产周期的同时，收集在涂料施加例程的操作期间流过涂料系统10的材料的校准体积测量值。例如，体积测量值可以由流量计52收集。在完成校准生产周期的执行之后并且基于所收集的校准体积测量值，控制器18可以确定在涂料施加例程期间流过涂料系统10的材料的校准总体积。校准总体积可以例如通过将校准生产周期期间收集的原位校准体积测量值中的每个测量值相加来确定，如本领域普通技术人员将容易理解的。在确定校准总体积之后，控制器18可以将目标总体积设置为等同于校准总体积的值。因此，可以响应于涂料系统10操作涂料施加例程的生产周期的实际执行而设定目标总体积。

在设置目标总体积之后，在过程500的步骤504处，涂料系统10可以执行一个或多个后续生产周期(例如，第一生产周期)，其中涂料系统10操作相同的或基本上类似的涂料施加例程。第一生产周期的执行可以包括用流过操作涂料施加例程的涂料系统10的喷嘴31的材料喷涂一个或多个基板12。

在步骤506处，控制器18可以在执行第一生产周期的同时，收集在涂料施加例程期间流过涂料系统10的材料的第一体积测量值。如上所讨论，体积测量值可以例如由流量计52收集。在完成第一生产周期的执行之后并且基于所收集的第一体积测量值，控制器18可以确定在涂料施加例程期间流过涂料系统10的材料的第一总体积。

在步骤508处，控制器18可以将第一总体积与目标总体积进行比较。根据本发明的实施方案，控制器18可以确定第一总体积和目标总体积之间的差值是否在预定体积控制范围之外。预定体积控制范围可以例如在目标总体积的±5％以内。在其他实施方案中，预定体积控制范围可以在目标总体积的±1％以内。如果控制器18确定第一总体积和目标总体积之间的差值在预定体积控制范围内，则过程可以直接行进到步骤512，并且控制器18可以指示涂料系统10执行后续生产周期而无需调整涂料施加例程。

作为另外一种选择，如果控制器18确定第一总体积和目标总体积之间的差值在体积控制范围之外，则过程500可以行进到步骤510，其中控制器18可以在执行后续生产周期之前调整涂料施加例程的操作参数。可能以一定方式调整涂料施加例程的操作参数，该方式被预测为补偿第一总体积和目标总体积之间的差值以在生产周期内维持涂覆过程的一致性。例如，由控制器18调整的涂料施加例程的操作参数可以包括涂料系统10的涂覆器16的速度和/或流过涂料系统10的材料的压力。可以与第一总体积和目标总体积之间的差值成比例地调整涂料施加例程的操作参数。例如，如果确定第一总体积小于目标总体积，则可以与第一总体积和目标总体积之间的差值成比例地减少涂覆器16的速度和/或可以与第一总体积和目标总体积之间的差值成比例地增加流过涂料系统10的材料的压力，反之亦然。

在一些实施方案中，即使当控制器18确定第一总体积与目标体积之间的差值在体积控制范围内时，也可以调整操作参数。例如，控制器18可以在存储器44中存储从多个完成的生产周期收集的多个总体积测量值。控制器18可以确定在多个完成的生产周期内的总体积测量值之间的变化率已经达到预定阈值，并且可以响应于此而调整操作参数。

过程可以在步骤512处结束，由此涂料系统10可以执行一个或多个后续生产周期。如果在步骤510处调整操作参数，则可以使用经调整操作参数来执行后续生产周期中的至少一些。例如，一旦调整了涂料施加例程的操作参数，涂料系统10就可以通过用流过涂料系统10的喷嘴31的材料喷涂一个或多个基板12来执行一个或多个后续生产周期，该涂料系统操作具有经调整操作参数的涂料施加例程。作为另外一种选择，如果过程500直接从步骤508行进到步骤512，则可以在不调整涂料施加例程的操作参数的情况下执行后续生产周期。根据本发明的各方面，通过监测生产周期内的总体积，可能以简化方式补偿材料流随时间推移的变化。

过程500的步骤中的至少一些可以是迭代的。例如，对于每个生产周期迭代，过程500可以在步骤502处重新开始以在生产周期内连续地监测材料流。

尽管已经结合各个附图的各个实施方案描述了本公开，但应当理解，可以使用其他类似的实施方案，或者可以对所描述的实施方案进行修改和添加。因此，本文所描述的方法和系统不应限于任何单个实施方案，而是应当根据所附权利要求书的广度和范围来解释。

Claims (27)

1.一种校准通过涂料系统的喷雾喷嘴的材料的流速的方法，所述涂料系统用于将所述材料施加到基板，所述方法包括：

接收通过所述喷雾喷嘴的所述材料的目标流速；

基于通过所述喷雾喷嘴的所述材料的所述目标流速以及所述涂料系统的操作压力与通过所述喷雾喷嘴的所述材料的流速之间的压力-流量关系，计算所述涂料系统的第一操作压力；

将所述涂料系统的操作压力设定为所述第一操作压力；

以所述涂料系统的所述第一操作压力将材料从所述喷雾喷嘴喷射到表面的至少一部分上，其中所述材料流过所述喷雾喷嘴；

确定处于所述涂料系统的所述第一操作压力的所述材料的操作流速；

将所述操作流速与所述目标流速进行比较；

在所述操作流速与所述目标流速的比较之后，将所述涂料系统的所述操作压力调整为第二操作压力；以及

以所述涂料系统的所述第二操作压力用流过所述喷雾喷嘴的所述材料喷涂所述基板的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中

所述表面设置在容器内，并且

确定所述材料的所述操作流速是基于在喷射所述材料的时间量内从所述喷雾喷嘴喷射到所述容器中的材料量的测量值。

3.根据权利要求1所述的方法，其中原位确定所述材料的所述操作流速。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述材料的所述操作流速包括：

测量从所述涂料系统喷射的所述材料的体积和重量中的至少一者；以及

测量喷射所述材料的时间量。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

接收所述涂料系统的操作参数，所述操作参数包括所述材料的目标涂层厚度、所述材料的目标涂层宽度、所述材料的固体百分比和所述涂料系统的涂覆器的速度；以及

在接收所述目标流速之前，基于所述涂料系统的所述操作参数来计算通过所述喷雾喷嘴的所述材料的所述目标流速。

6.根据权利要求5所述的方法，其中基于所述涂料系统的所述操作参数来计算通过所述喷雾喷嘴的所述材料的所述目标流速是基于目标流速等式，所述目标流速等式包括：

其中

T是所述材料操作参数的所述目标涂层厚度，

W是所述材料操作参数的所述目标涂层宽度，

P是所述材料操作参数的所述固体百分比，

S是所述涂料系统操作参数的所述涂覆器的所述速度，并且

FR是所述目标流速。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

确定所述目标流速在所述涂料系统的预定流速容量范围之外，并且作为响应，将所述目标流速设定为所述预定流速容量范围内的设定目标流速；以及

将所述涂覆器操作参数的所述速度调整为经调整速度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述涂覆器操作参数的所述速度调整为所述经调整速度包括基于经调整速度等式来确定所述经调整速度，所述经调整速度等式包括：

其中

FR'是所述设定目标流速，并且

S'是所述经调整速度。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在将所述涂料系统的所述操作压力设定为第一校准压力的情况下从所述喷雾喷嘴喷射所述材料，以及确定从所述喷雾喷嘴喷射的所述材料的第一流速；以及

在计算所述第一操作压力之前，至少基于所述第一校准压力和所述第一流速来计算所述压力-流量关系。

10.根据权利要求9所述的方法，其中计算所述压力-流量关系包括至少基于所述第一校准压力和所述第一流速来生成模型。

11.根据权利要求1所述的方法，其中在调整所述涂料系统的所述操作压力之前，所述方法还包括响应于所述操作流速与所述目标流速的所述比较而确定所述操作流速和所述目标流速之间的差值在预定控制范围之外。

12.根据权利要求11所述的方法，其中将所述涂料系统的所述操作压力调整为所述第二操作压力包括使所述涂料系统的所述操作压力与所述操作流速和所述目标流速之间的所述差值成比例地从所述第一操作压力增加或减少。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括：

在确定所述操作流速和所述目标流速之间的所述差值在所述预定控制范围外之后，并且在将所述涂料系统的所述操作压力调整为所述第二操作压力之前，重新校准所述涂料系统的操作压力和通过所述喷雾喷嘴的所述材料的所述流速之间的所述压力-流量关系，以及

基于通过所述喷雾喷嘴的所述材料的所述目标流速和所述重新校准的压力-流量关系来计算所述涂料系统的所述第二操作压力。

14.根据权利要求13所述的方法，其中重新校准所述压力-流量关系包括：

在将所述涂料系统的所述操作压力设定为第一校准压力的情况下从所述喷雾喷嘴喷射所述材料，以及确定从所述喷雾喷嘴喷射的所述材料的第一流速；

将所述涂料系统的所述操作压力调整为与所述第一校准压力不同的第二校准压力；

在将所述涂料系统的所述操作压力设定为所述第二校准压力的情况下从所述喷雾喷嘴喷射所述材料，以及确定从所述喷雾喷嘴喷射的所述材料的第二流速；以及

至少基于所述第一校准压力、所述第一流速、所述第二校准压力和所述第二流速来计算所述涂料系统的操作压力和通过所述喷雾喷嘴的所述材料的流速之间的所述重新校准的压力-流量关系。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括：

确定处于所述涂料系统的所述第二操作压力的所述材料的操作流速；和

在以所述涂料系统的所述第二操作压力喷涂所述基板之前，确定处于所述第二操作压力的所述材料的所述操作流速和所述目标流速之间的差值在所述预定控制范围内。

16.根据权利要求11所述的方法，其中

以所述涂料系统的所述第一操作压力进行喷射包括从所述喷雾喷嘴喷涂所述材料，并且所述表面是另一个基板的一部分，确定所述操作流速以及将所述操作流速与所述目标流速进行比较与喷涂所述另一个基板的所述表面的所述至少一部分同时进行，并且

所述方法还包括响应于确定所述操作流速和所述目标流速之间的所述差值在所述预定控制范围之外并且与喷涂所述另一个基板的所述表面的所述至少一部分同时地调整所述涂料系统的涂覆器的速度。

17.根据权利要求16所述的方法，其中调整所述涂料系统的所述涂覆器的所述速度包括与所述操作流速和所述目标流速之间的所述差值成比例地增加或减少所述涂料系统的所述涂覆器的所述速度。

18.根据权利要求17所述的方法，其中调整所述涂覆器操作参数的所述速度包括将所述涂覆器的所述速度设定为经调整速度以及基于经调整速度等式来确定所述经调整速度，所述经调整速度等式包括：

其中

T是所述材料操作参数的目标涂层厚度，

W是所述材料操作参数的目标涂层宽度，

P是所述材料操作参数的固体百分比，

FR”是所述操作流速，并且

S'是所述经调整速度。

19.根据权利要求1所述的方法，还包括在喷涂所述基板的所述至少一部分之前设定所述喷雾喷嘴的出口和所述基板的面向喷嘴表面之间的垂直距离，所述垂直距离被预测为实现所述材料的目标涂层宽度。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括基于目标涂层宽度等式来计算所述喷雾喷嘴的所述出口与所述基板的所述面向喷嘴表面之间的所述垂直距离，所述目标涂层宽度等式包括：

其中

W是所述材料的所述目标涂层宽度，

θ”是由从所述喷雾喷嘴发出的所述材料的喷雾图案形成的角度，并且

H是所述喷雾喷嘴的所述出口和所述基板的所述面向喷嘴表面之间的所述垂直距离。

21.根据权利要求1所述的方法，其中

所述操作流速是第一操作流速，

在将所述涂料系统的所述操作压力调整为所述第二操作压力之前，所述方法还包括：

响应于所述操作流速与所述目标流速的所述比较，确定所述第一操作流速和所述目标流速之间的差值在预定控制范围内，并且随后以所述涂料系统的所述第一操作压力用流过所述喷雾喷嘴的所述材料喷涂所述基板或另一个基板的至少一部分；

在喷涂所述基板或所述另一个基板的所述至少一部分之后，确定处于所述第一操作压力的所述材料的第二操作流速，所述第二操作流速不同于所述第一操作流速；和

计算所述第一操作流速和所述第二操作流速之间的变化率，并且

将所述涂料系统的所述操作压力调整为所述第二操作压力是响应于所述第一操作流速和所述第二操作流速之间的所述变化率。

22.根据权利要求1所述的方法，其中以所述涂料系统的所述第二操作压力用流过所述喷雾喷嘴的所述材料喷涂所述基板的至少一部分包括：

在涂料施加例程期间接收流过所述涂料系统的所述材料的目标总体积；

通过用流过操作所述涂料施加例程的所述涂料系统的所述喷雾喷嘴的所述材料喷涂一个或多个基板来执行第一生产周期，所述一个或多个基板至少包括所述基板；

在执行所述第一生产周期的同时，收集在所述涂料施加例程期间流过所述涂料系统的所述材料的第一体积测量值；

在完成所述第一生产周期的所述执行之后并且基于所述第一体积测量值，确定在所述涂料施加例程期间流过所述涂料系统的所述材料的第一总体积；

将所述第一总体积与所述目标总体积进行比较；

响应于所述第一总体积与所述目标总体积的所述比较，确定所述第一总体积和所述目标总体积之间的差值在预定体积控制范围之外，并且随后调整所述涂料施加例程的操作参数；以及

在调整所述涂料施加例程的所述操作参数之后，通过用流过所述涂料系统的所述喷雾喷嘴的所述材料喷涂所述一个或多个基板来执行第二生产周期，所述涂料系统操作具有所述经调整操作参数的所述涂料施加例程。

23.一种校准涂料系统的方法，包括：

在涂料施加例程期间接收流过涂料系统的材料的目标总体积；

通过用流过操作所述涂料施加例程的所述涂料系统的喷雾喷嘴的所述材料喷涂一个或多个基板来执行第一生产周期；

在执行所述第一生产周期的同时，收集在所述涂料施加例程期间流过所述涂料系统的所述材料的第一体积测量值；

在完成所述第一生产周期的所述执行之后并且基于所述第一体积测量值，确定在所述涂料施加例程期间流过所述涂料系统的所述材料的第一总体积；

将所述第一总体积与所述目标总体积进行比较；

响应于所述第一总体积与所述目标总体积的所述比较，确定所述第一总体积和所述目标总体积之间的差值在预定体积控制范围之外，并且随后调整所述涂料施加例程的操作参数；以及

在调整所述涂料施加例程的所述操作参数之后，通过用流过所述涂料系统的所述喷雾喷嘴的所述材料喷涂所述一个或多个基板来执行第二生产周期，所述涂料系统操作具有所述经调整参数的所述涂料施加例程。

24.根据权利要求23所述的方法，其中

所述涂料施加例程的所述操作参数包括所述涂料系统的涂覆器的速度和流过所述涂料系统的所述材料的压力中的至少一者。

25.根据权利要求24所述的方法，其中调整所述涂料施加例程的所述操作参数包括调整所述涂料系统的所述涂覆器的所述速度和流过所述涂料系统的所述材料的所述压力中的至少一者。

26.根据权利要求25所述的方法，其中调整所述涂料施加例程的所述操作参数包括与所述第一总体积和所述目标总体积之间的所述差值成比例地调整所述涂料系统的所述涂覆器的所述速度和流过所述涂料系统的所述材料的所述压力中的至少一者。

27.根据权利要求23所述的方法，还包括在接收到所述总目标体积之前：

通过用流过操作所述涂料施加例程的所述涂料系统的所述喷雾喷嘴的所述材料喷涂所述一个或多个基板来执行校准生产周期；

在执行所述校准生产周期的同时，收集在所述涂料施加例程的操作期间流过所述涂料系统的所述材料的校准体积测量值；

在完成所述校准生产周期的所述执行之后并且基于所述校准体积测量值，确定在所述涂料施加例程期间流过所述涂料系统的所述材料的校准总体积；以及

将所述目标总体积设定为等同于所述校准总体积的值。

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