[发明专利]一种3D玻璃热弯模具温度控制方法和系统

说明书

一种3D玻璃热弯模具温度控制方法和系统，所述方法包括：获取3D玻璃热弯模具的各个温度测量点的温升曲线，进行切分和分段离散控制，获得第i个温度测量点在时间区域[tm,tn]的未来时刻的理论温度SUi(tn)，检测瞬时温度VUi(t)；建立LSTM预测模型，将若干瞬时特征向量输入至经训练的LSTM预测模型中，得到第i个温度测量点在时间区域[tm,tn]的未来时刻的预测温度WUi(tn)；计算所述理论温度SUi(tn)和瞬时温度VUi(t)之差得到瞬时温度差值，利用PID控制算法计算得到第i个温度测量点对应的主控制量；采用模糊控制方法计算第i个温度测量点对应的功率调整率，利用功率调整率对主控制量进行微调。本发明实现了在模具温度控制过程中的时间上和模具空间上的温度协同控制，提升温度调控精度。

技术领域

本发明属于模具技术领域，尤其涉及一种3D玻璃热弯模具温度控制方法和系统。

背景技术

随着电子信息技术的发展，透明玻璃构件在行业应用不断增长，特别是随着5G技术的快速推进，对无线充电技术和柔性OLED的广泛应用有着重大的产业需求。这就需要终端盖板玻璃(例如，手机前后盖板玻璃、智能手表前盖板玻璃等)配合设计成曲面形状，也称3D盖板玻璃。从目前市场应用情况来看，3D盖板玻璃得到了良好的评价，其需求与日俱增。相对于传统加工技术,热弯成型技术具有成本低，能批量生产的优势,尤其适合3D盖板玻璃的生产。但是，由于玻璃等材质是非晶物质，如果热弯的温度过低，3D玻璃构件容易破裂或者尺寸不符合要求；相反，如果热弯的温度过高，3D玻璃构件容易产生烫伤、水波纹等缺陷；另外，由于3D玻璃构件是曲面形状，导致模具传热不均匀，进一步降低了3D玻璃产品的热弯良品率。

一般而言，热弯成型模具材料性能要求该材料应具有晶粒细、组织致密均匀，热稳定性高，易于加工，良好的导热系数，较小的热膨胀性等特性。可选择的材料包括：合金、陶瓷、石墨等。由于石墨具有的优良传热性能和可精密加工特性，使得它更符合3D盖板玻璃热弯成型模具的要求。目前，行业内大部分均采用石墨作为热弯模具原材料，为了提高产品的工艺性能，石墨模具一般成对使用，即凹凸模配套使用。

对于3D玻璃热弯成型工艺而言，工艺参数(温度和压力)对其成型质量有非常重要的影响，特别是温度参数。传统的上下模具温度控制采用单一PID等控制方法，是基于当前时间的温度与期望温度的偏差，并对整个上模具或者下模具整体进行温度调控，由于模具空间结构复杂、加热系统由多个加热棒组成，导致温度控制的准确性难以满足实际情况的应用，降低了3D玻璃热弯的良品率。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供一种3D玻璃热弯模具温度控制方法和系统，解决模具温度控制过程中精度较低的问题，通过实现时间上和模具空间上的温度协同控制，提升温度调控精度。

本发明首先提供了一种3D玻璃热弯模具温度控制方法，包括：

步骤S1，获取3D玻璃热弯模具的各个温度测量点的温升曲线，将所述温升曲线按照时间间隔进行切分，依次对得到的各个时间区域实施分段离散控制，对于时间区域[tm,tn]，tn时刻为未来时刻，获得第i个温度测量点在时间区域[tm,tn]的未来时刻的理论温度SUi(tn)，检测加热后第i个温度测量点在时间区域[tm,tn]对应的瞬时温度VUi(t)；

步骤S2，建立模具温度的LSTM预测模型，采集3D玻璃热弯模具的第i个温度测量点在时间区域[tm,tn]的瞬时特征向量，将所述瞬时特征向量输入至经训练的LSTM预测模型中，得到第i个温度测量点在时间区域[tm,tn]的未来时刻的预测温度WUi(tn)；

步骤S3，计算所述理论温度SUi(tn)和瞬时温度VUi(t)之差得到瞬时温度差值，利用PID控制算法计算得到第i个温度测量点对应的主控制量；

步骤S4，以第i个温度测量点的未来时刻tn的预测温度WUi(tn)和理论温度SUi(tn)作为输入，采用模糊控制方法计算第i个温度测量点对应的功率调整率，利用功率调整率对主控制量进行微调。