如何用“感知-控制”闭环,锁死OLED屏幕胶厚的微米波动?

2025-12-19 13:40:54 sanseer

一、场景:洁净室里的“隐形”偏差

在万级洁净度的OLED模组车间内,全自动点胶机正在为屏幕边框涂覆密封胶。工艺要求极高:胶水厚度必须严格控制在 8µm ± 2µm 的范围内——这大约仅是一根头发丝直径的十分之一。过薄会导致密封失效,屏幕易受潮进灰;过厚则可能挤压内部精密元件,甚至影响边框贴合。

工艺工程师小陈发现,尽管点胶机的参数设定分毫不差,但抽样检测的胶厚数据却像心电图般上下波动,过程能力指数CPK长期在0.9左右徘徊,意味着有相当比例的产品处于临界甚至不合格状态。问题是隐性的,不良品往往在后续老化测试中才暴露,导致昂贵的屏幕和边框一同报废。

二、对话:定位问题核心

“我们的螺杆阀精度没问题,问题是‘开环盲打’。”在一次质量复盘会上,点胶设备供应商的张工程师指着数据说道,“就像用一把刻度精确但看不见水面的水壶倒水——环境温度、胶水粘度、平台平整度的微小变化,都会让实际出胶量偏离预设值。我们需要给机器装上‘眼睛’和‘大脑’,实现‘看到即调整’的闭环。”

小陈追问:“具体怎么做?在高速产线上实时测量几微米厚的湿胶,几乎是不可能的任务。”

“我们不需要直接测胶,”张工在白板上画出示意图,“可以迂回测量:在点胶阀旁集成一个超细笔式接触式位移传感器。它的探针像一只敏捷的‘啄木鸟’,在点胶前后各‘轻啄’一次同一位置——第一次测边框台阶的基准高度,第二次测固化前胶水的顶部高度。两者实时相减,得到的差值就是真实的胶厚。”

三、技术情节:闭环如何运转

这个方案被巧妙地集成进产线节拍:

1.  精准定位:机械臂携带传感器和点胶阀协同移动,确保测量与点胶位置绝对一致。

2.  两步快测:在点胶前的瞬间,传感器探针以毫牛级微力快速接触边框基准面并读数;点胶完成后,立即再次测量同一点。

3.  实时决策:测量系统瞬间计算出胶厚,并与8µm的目标值对比。偏差数据实时反馈给螺杆阀的控制系统,后者如同一个“微米级调酒师”,在下一个产品点胶时,即刻智能调整气压或螺杆转速,修正出胶量。

4.  数据溯源:所有测量数据自动上传MES系统,生成每片屏幕的“胶厚身份档案”,实现全流程追溯。

四、成效:从成本中心到价值亮点

系统上线后,效果超越了预期:

质量飞跃:胶厚控制CPK0.9稳定提升至1.67以上,波动被牢牢锁死在允差带中央,实现了近乎完美的过程控制。

成本节降:更令人惊喜的是,由于消除了“过点胶”的保险冗余,平均胶重节省了6%。仅此一项,每年为这条产线节省超过200万元的昂贵进口胶水材料费。

智能升级:产线从依赖经验的“开环操作”,升级为基于实时数据的“智能闭环决策”,为数智化工厂树立了标杆。


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