[发明专利]基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法及系统

权利要求书

1.基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，其特征是，包括：

获取回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目；所述回焊炉分4个大温区：预热区、恒温区、回流区和冷却区；每个大温区均包含若干个小温区；每个小温区，是指具有加热功能的连续加热区间；

根据回焊炉的实际回流焊尺寸和小温区数目，获取回流焊焊接区域中心温度预测曲线；具体包括：对比热传导规律以及比热容公式，得出小温区焊炉内环境温度T(x)与焊接中心区域温度f(x)的一阶常微分方程；一阶常微分方程具体是指：

其中，Q表示焊接系数，v表示传送带的速度，x代表从炉前区域起计算的位移，表示小温区焊炉内环境温度T(x)的一阶导数；

利用Sigmoid函数在小温区与小温区之间的间隙过渡，得到平滑的区间温度过渡曲线函数；Sigmoid函数由下列公式定义：

对于温差大于设定阈值的小温区与小温区间隙，利用指数函数和一次函数进行线性组合，迫近实际的凹函数，得到温度分布函数：

根据所述一阶常微分方程、所述平滑的区间温度过渡曲线、温度分布函数、回焊炉的实际回流焊尺寸和温区数目，得到炉内环境温度分布T(x)；所述炉内环境温度分布T(x)，是指炉前区域、炉后区域和所有的小温区的回焊炉炉内环境温度分布函数；

基于炉内环境温度分布T(x)和焊接中心区域温度f(x)，得到最优焊接系数Q；

根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测设定温度参数下的速度区间；根据所述设定温度参数下的速度区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接；

所述方法还包括：

根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测锡膏融化时回流面积最小参数区间；根据所述锡膏融化时回流面积最小参数区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接；具体包括：

设置各小温区温度预测区间、最快升降温速度、温度与温度之间的时间、温度最大值和传送带速度预测区间；

枚举速度，将焊接区域中心温度预测曲线离散化抽样保存到数组中；

判断是否满足制程界限，计算超过217℃部分的阴影面积，寻找使阴影面积最小的各小温区温度以及传送带速度并输出。

2.如权利要求1所述的基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，其特征是，所述方法还包括：

根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测锡膏融化时回流面积左右最对称参数区间；根据所述锡膏融化时回流面积左右最对称参数区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接。

3.如权利要求1所述的基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，其特征是，根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测设定温度参数下的速度区间；根据所述设定温度参数下的速度区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接；具体包括：

设置各小温区温度参数、最快升降温速度、温度与温度之间的时间、温度最大值和传送带速度区间；

枚举速度，将焊接区域中心温度预测曲线离散化抽样保存到数组中，判断是否满足制程界限，遍历速度并记录满足条件的速度区间并输出。

4.如权利要求2所述的基于回流焊焊接区域中心温度预测曲线的焊接方法，其特征是，根据回流焊焊接区域中心温度预测曲线，预测锡膏融化时回流面积左右最对称参数区间；根据所述锡膏融化时回流面积左右最对称参数区间，对回焊炉中电路板上的电子元件进行焊接；具体包括：

设置各小温区温度区间、最快升降温速度、相邻两次实测之间的抽样时间间隔、温度最大值和传送带速度区间；

通过对焊接中心温度预测曲线的离散化抽样；利用离散化抽样，按抽样时间间隔t＝0.5s抽样得到焊接中心温度曲线的离散化数组；通过遍历数组的首部与尾部，寻找出f(x)＝217℃临界点时刻的t₁和t₂；计算出临界点t₁和t₂到中心点两侧对称区间每对炉温值的方差从中挑选出既满足制程条件又能使方差最小、面积较小的最优解；

挑选两组预测结果进行可视化分析。