[发明专利]一种用于电子回流焊接的温度控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种用于电子回流焊接的温度控制系统，应用于回流焊接加热炉中，其特征在于，包括：运行在计算机中的热分析计算模型和控制模块，以及设置在回流焊接加热炉中的加热控制模块和检测模块；

所述计算机与设置在回流焊接加热炉中的控制器通讯，所述控制器电连加热控制模块和检测模块；所述加热控制模块电连设置在加热炉中的加热装置；所述检测模块与热分析计算模型连通，并将检测数据发送至热分析计算模型中。

2.根据权利要求1所述的一种用于电子回流焊接的温度控制系统，其特征在于，所述回流焊接加热炉包括，炉体本体，安装在炉体本体中的加热传送工位，以及设置在加热传送工位上的加热装置；

所述加热装置包括：安装在加热传送上的红外回流焊区和热风回流焊区；所述红外回流焊区设有红外加热器；所述热风回流焊区分布在红外回流焊区两侧包括套接在加热传送工位上的风热装置；所述加热传送工位上设有红外摄像仪与检测模块通信。

3.根据权利要求2所述的一种用于电子回流焊接的温度控制系统，其特征在于，所述红外加热器设置在加热传送工位的上下两侧；

所述风热装置设置在加热传送工位的边缘处，包括：设置在炉体本体内的安装机架，固定安装在安装机架上的热风管，连接在热风管一端的加热风箱，以及固定安装在热风管另一端的喷流头；所述热风管呈条形管道状；所述安装机架的外部设有保温外壳，所述保温外壳的顶部设有通风孔，所述通风孔处设有法兰结构和电动气阀。

4.根据权利要求2所述的一种用于电子回流焊接的温度控制系统，其特征在于，所述加热传送工位包括设置在保温外壳中的支架组件，套接在支架组件两端的第一传动辊和第二传动辊，套接在第一传动辊上的传动皮带，套接在传动皮带另一端的驱动电机，以及传动套接在第一传动辊和第二传动辊两端的输送链条；所述第一传动辊和第二传动辊的两端固定连接与输送链条配适的齿链轮，所述输送链条固定连接传送带。

5.根据权利要求4所述的一种用于电子回流焊接的温度控制系统，其特征在于，所述加热传送工位传送带上还包括与检测模块通信连通的多个测温单元，所述测温单元由热敏元件制成。

6.基于权利要求1所述的一种用于电子回流焊接的温度控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下工作步骤：

S1、加热传送工位上的第一热风回流焊区开启，基板放置在加热传送工位上，随链条的移动向热风回流焊区运送，使基板整体保持稳定的均匀温度；

S2、当加热传送工位带动基板前进至红外回流焊区时，加热传送工位带动基板前进至红外回流焊区时，通过红外摄像仪录入基板所有贴片坐标数据并通过A/D转换得出及其对应的坐标温度数据，并计算所有贴片所在温度平均值；计算建立对应关系的多个贴片坐标点温度与相对应所有贴片温度平均值的偏差值；

S3、控制模块调动红外加热器的驱动，开启红外加热器，将的辐射热源的温度设定3个温度值，分别为30℃-50℃、50℃-60℃、60℃-80℃，仅对根据具体的基板材料选定；

S4、并开启第二的热风回流焊区，使红外回流焊区两侧产生热风对流使多个基板之间的温度梯度保持稳定；

S5、同时控制模块对多个测温单元对同一基板上靠近辐射热源的贴片和不靠近辐射热源的贴片之间的温差进行收集，进而对红外摄像仪录入的测温差误差进行补偿校准，调整加热风箱的速率。

7.根据权利要求6所述的一种用于电子回流焊接的温度控制系统，其特征在于，所述红外摄像仪录入热分析计算模型中的温度数据分别记录T₁，T₂······T_n；当记录的数据达到N个时，求N个数据的平均值T，其中N≥2，T＝(T₁+T₂+……)/N；；将T与T₀比较，达到差值ΔT＝T₀-T。

8.根据权利要求6所述的一种用于电子回流焊接的温度控制系统，其特征在于，所述检测模块将红外摄像仪的图像数据转化为温度数据传送至热分析计算模型，在热分析计算模型中建立焊接点坐标与加热温度对应关系。

9.根据权利要求6所述的一种用于电子回流焊接的温度控制系统，其特征在于，所述测温单元反馈至控制模块的数据为测温单元中测温二极管所测的温度和测温单元表面空气引起的消耗功率，其中消耗功率的计算方法如下：

P＝λL²ΔT；

ΔT表示测温单元上下游温差与成线性关系，其中C是常数，U表示流体速度；K_f，μ，a是加热工位表面流体的热导率，动态粘滞系数，热扩散率；K_c是加热工位衬底热导率，L、D表示测温单元尺寸和厚度，P是消耗总功率，λ表示测温二极管的导热传导系数，进而若保持环境温度与二极管所测温度差ΔT恒定，则由风速引起的功率损失P与成线性关系：故根据风速变化时测量得到消耗功率的大小，就可推出风速结果,进而控制模块对加热风箱的速率进行调控。