一种定点锁止式电流体脉冲喷射的气压控制方法及系统与流程
本技术涉及精密微点阵喷射成型控制，具体而言，涉及一种定点锁止式电流体脉冲喷射的气压控制方法及系统。
背景技术：
1、随着新一代信息技术、高端装备制造、新材料等战略性新兴产业的发展，电子器件封装、功能材料微图案制备、精密微量点胶及微阵列制造等工艺，对微量流体在指定位置的沉积精度、液滴尺寸一致性以及成型轮廓规整度提出了较高要求。电流体脉冲喷射技术能够利用高压电场对导电浆料、绝缘胶体、高分子功能溶液等流体进行微量喷射，因而适用于上述精密制造场景。
2、现有电流体喷射工艺多面向喷头随平台连续运动的动态喷射工况。在该类工况下，喷头运动使喷嘴端部流体与周围空气之间形成相对气流剪切，该气流剪切能够辅助高压电场牵引流体，并在一定程度上减弱气压与高压脉冲之间时序偏差对喷射结果的影响。与此同时，现有喷射控制中还存在背压辅助供料、高压脉冲控量、喷射前后切换气压状态以及负压回缩等处理方式，其中气压通常参与流体供给或出料过程，气压状态的建立和撤除需要与单次喷射动作进行配合。
3、然而，在精密微点阵等加工场景中，还存在平台移动至目标位置后锁止、喷头保持静止再执行单点喷射的工况。此时喷头与周围空气之间基本不存在由相对运动形成的气流剪切，动态喷射中能够对气压响应偏差起补偿作用的条件消失。若仍采用气压随每次高压脉冲逐点建立和撤除的控制方式，则气动阀件的机械响应滞后会直接进入单次喷射过程：在高压脉冲开启时，喷嘴气压可能尚未建立至目标状态，使喷嘴端口弯液面在不同喷射周期之间反复变化；在高压脉冲结束后，气路中的压力又可能不能及时撤除，使残余推送压力继续作用于流体，造成拖尾、毛边或液丝残留。
4、针对上述问题，现有技术亟需改进。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种定点锁止式电流体脉冲喷射的气压控制方法及系统，具有使临界预置背压无需随单次高压脉冲逐点建立与撤除、实现稳定出料控制与干净断胶收尾的优点。
2、本技术提供了一种定点锁止式电流体脉冲喷射的气压控制方法，技术方案如下：
3、在喷头锁止静止、无气流剪切辅助的定点电流体脉冲喷射中，由独立于高压通路的气路在高压脉冲开启之前预先建立仅足以在喷嘴端口维持稳定弯液面、不足以使流体自主滴落的临界预置背压并保持恒定待命，使喷射触发与出胶量仅由高压脉冲承担，并在高压脉冲结束时以该临界预置背压状态为基准，根据流体的粘度与拉丝特性控制喷嘴气压状态，使脉冲结束后的喷嘴气压状态与流体的断胶特性相匹配，以完成断胶。
4、进一步地，本技术还提出了，所述控制喷嘴气压状态包括：
5、维持所述临界预置背压以依靠流体表面张力自然断胶；
6、解除所述临界预置背压使喷嘴泄压至常压断胶；
7、将喷嘴气压切换为负压以回吸剪断液丝断胶。
8、进一步地，本技术还提出了，设置控制所述临界预置背压通断的背压阀、使喷嘴泄压至常压的泄压阀以及向喷嘴提供负压的负压阀；
9、维持所述临界预置背压以依靠流体表面张力自然断胶对应所述背压阀开启且所述泄压阀与所述负压阀关闭；
10、解除所述临界预置背压使喷嘴泄压至常压断胶对应所述背压阀关闭且所述泄压阀开启、所述负压阀关闭；
11、将喷嘴气压切换为负压以回吸剪断液丝断胶对应所述背压阀与所述泄压阀关闭且所述负压阀开启。
12、进一步地，本技术还提出了，气源依次经设定所述临界预置背压值的精密调压阀和储气罐连接所述背压阀，构成正压供气支路；
13、所述负压阀连接负压发生器，构成负压发生支路；
14、所述泄压阀连通大气，构成泄压通路；
15、所述正压供气支路、所述负压发生支路与所述泄压通路汇接于喷嘴气路。
16、进一步地，本技术还提出了，还包括：
17、当所述控制喷嘴气压状态使喷嘴气压离开所述临界预置背压状态时，在完成断胶之后、下一次高压脉冲开启之前，将喷嘴气压恢复至所述临界预置背压的待命状态，使喷嘴端口弯液面在各次喷射之前保持一致的初始状态。
18、进一步地，本技术还提出了，所述控制喷嘴气压状态根据流体的粘度与拉丝特性对应确定；预先设置第一预设粘度、第二预设粘度和第三预设粘度，所述第一预设粘度小于所述第二预设粘度，所述第二预设粘度小于所述第三预设粘度；预先设置第一预设拉丝倾向和第二预设拉丝倾向，所述第一预设拉丝倾向小于所述第二预设拉丝倾向；
19、粘度小于所述第一预设粘度且拉丝倾向小于所述第一预设拉丝倾向的流体，对应采用维持所述临界预置背压以依靠流体表面张力自然断胶；
20、粘度大于或等于所述第一预设粘度且小于所述第二预设粘度的流体，对应采用解除所述临界预置背压使喷嘴泄压至常压断胶；
21、粘度大于或等于所述第二预设粘度且小于所述第三预设粘度且拉丝倾向大于所述第二预设拉丝倾向的流体，对应采用将喷嘴气压切换为负压以回吸剪断液丝断胶。
22、进一步地，本技术还提出了，所述高压脉冲的输出时长由硬件波形发生单元生成的脉冲控制信号控制，所述硬件波形发生单元包括时钟基准和硬件计数比较逻辑；
23、在触发有效时，所述硬件计数比较逻辑以所述时钟基准为基准，按设定计数值生成用于控制所述高压通路输出高压脉冲的脉冲控制信号，并在计数归零时终止所述脉冲控制信号，所述脉冲控制信号的生成与终止全部在所述硬件计数比较逻辑内完成。
24、进一步地，本技术还提出了，所述硬件波形发生单元包括存储所述设定计数值的脉冲宽度寄存器和以所述时钟基准递减计数的计数器，所述计数器的计数起点为所述脉冲宽度寄存器中的设定计数值；
25、所述脉冲控制信号的持续时长确定所述高压脉冲的脉冲宽度，存储于所述脉冲宽度寄存器中的设定计数值在预设计数值范围内可调，所述高压脉冲的脉冲宽度可调范围由所述预设计数值范围与所述时钟基准的时钟周期共同确定，所述脉冲宽度的分辨率由所述时钟基准的时钟周期决定。
26、进一步地，本技术还提出了，所述高压通路与所述气路采用独立的硬件架构，两路各自配备对应的隔离元件、独立的电源域和相互物理隔离的接地回路，并在电路板上物理分区布局设置隔离带。
27、进一步地，本技术还提出了一种定点锁止式电流体脉冲喷射的气压控制系统，用于执行上述的方法，其特征在于，包括：
28、控制模块，用于在喷头锁止静止、无气流剪切辅助的定点电流体脉冲喷射中，由独立于高压通路的气路在高压脉冲开启之前预先建立仅足以在喷嘴端口维持稳定弯液面、不足以使流体自主滴落的临界预置背压并保持恒定待命，使喷射触发与出胶量仅由高压脉冲承担，并在高压脉冲结束时以该临界预置背压状态为基准，根据流体的粘度与拉丝特性控制喷嘴气压状态，使脉冲结束后的喷嘴气压状态与流体的断胶特性相匹配，以完成断胶。
29、由上可知，本技术提供的一种定点锁止式电流体脉冲喷射的气压控制方法及系统，通过独立于高压通路的气路在高压脉冲开启之前预先建立并恒定维持临界预置背压，使临界预置背压的建立无需随每次喷射逐点重新进行、气压建立过程中的阀件响应时序不再进入高压脉冲的喷射触发链路，喷嘴端口弯液面初始状态跨点阵保持恒定，喷射触发与出胶量仅由高压脉冲单独确定，并在高压脉冲结束瞬间依据流体粘度与拉丝特性控制喷嘴气压状态，使脉冲结束后的喷嘴气压状态与流体的断胶特性相匹配，从而解决了静态定点喷射中气压时序滞后、出料不稳定与断胶不干净的问题，具有实现稳定出料控制与干净断胶收尾的优点。