[发明专利]热处理工艺设备实时加热能力监测方法、工艺设定方法及其设备

说明书

所属技术领域

本发明涉及热处理工艺过程，尤其热处理工艺设备实时监测方法、工艺设定方法及其实时控制方法和设备。

背景技术

工业的飞速发展已经可以满足人们在各类产品上有个性的选择，这种个性化选择倾向也导致了产品的多样化，跟新换代快。处于这种多样化的时代，新产品的投放速度和成本也就成为企业成功的关键因素，其中产品更新时生产工艺的转换和监控就变得尤为重要。目前工业界很多的产品的生产过程都需要进行特定的热处理，例如：产品的涂胶烘干过程、电子类产品回流焊焊接过程、电子类产品波峰焊焊接过程，淬火，冷冻冷藏等。一般地，每个热处理工艺设备都是由一个或一个以上独立可控制的热处理模组组合而成，在设备的工艺腔中自然形成了“热处理环境温度分布曲线”；各个热处理模组可设定工艺参数，并自我检测是否处于设定的参数范围内，反馈信息给控制中心采取相应措施从而实现自动控制。

在一个热处理过程中，当工件经过每一个热处理模组的工艺腔时通过特定受热方式(辐射、对流、热传等模式)实现相应的“工件热处理过程温度分布曲线”。

在实际的热处理程序中，为获得合理的工艺参数，通常会制作测温试验工件。下面以电子行业的电脑主板的热处理过程为例说明。

现在的做法便是，针对所有的产品，都有对应的测温试验工件，例如：在新的电脑主板导入前，需要照订单生产出一片样板，将该板制作成热处理工艺规格测试试验板(例如：在样板的特定至少一个位置上埋下测温用热电偶导线，连接在一个可以通过热电偶收集被测对象的温度值并记录的机器)，然后以此板来衡量热处理设备的工艺参数是否满足产品生产热处理工艺规格。

这些产品热处理工艺规格一般来自该产品上的器件的供应商建议，如IC供应商、PCB供应商、焊料供应商等等。如果测得的“工件热处理过程温度分布曲线”不满足规格，那么需要调整热处理设备参数，直到测试结果满足规格为止，方可投入生产。上述的温度工艺曲线实质上是反映了热处理设备各个模组的实际加热能力，即当前的热处理设备运行参数所提供的实际输出。

同时为了监测热处理设备的稳定性，需要定时的做温度测试，确保工艺规格要求，防止意外发生。如：每隔4小时测试或每班次测试、或每天测试、或每周测试。以上过程，试验板制作过程的耗费人力、时间和材料；而且还有其难以克服的弱点：往往这些产品(试验板)本身是容易老化的，多次这样的测试后，其导热系数、质量、形状、甚至颜色都会相应变化，其导致的结果就是测试数据并不可靠；另外测试是间歇进行的，在两次监测之间难以检测到热处理工艺参数的异动，可能导致产品批量质量问题；以就是说现有的监测难以准确实时衡量一个产品在热处理设备中实际的热处理工艺过程。

发明内容

为了克服现有的热处理设备监测方法的不足，本发明提供一种热处理工艺设备加热能力实时监测方法、工艺预设方法及其设备。

本发明的技术方案如下：

一种热处理工艺设备加热能力实时监测方法，其特征是包括以下步骤：

(1)在热处理模组中设置热学参数稳定的，通过与热处理模组进行热交换而自身形成温差的基准试件；

(2)实时收集基准试件上至少两处具有可测温度差的位置的温度(T₃，T₂)及热处理模组的工艺腔内的工作温度T₄；

(3)将上述热处理模组的工作温度T₄、基准试件上温度(T₃，T₂)及(T₃，T₂)之间的变动范围和变动速度定义为该热处理模组当前运行参数对应于该基准试件的温度(T₃，T₂)测试点之间的加热能力W_a。

本发明还提供一种热处理工艺设备工艺设定方法，其特征是包括以下步骤：

(1)在热处理模组中设置热学参数稳定的，通过与热处理模组进行热交换而自身形成温差的基准试件；

(2)实时收集基准试件上至少两处具有可测温度差的位置的温度(T₃，T₂)及热处理模组的工艺腔内的工作温度T₄；