CN101229601A - 软钎焊装置、软钎焊方法以及软钎焊用程序 - Google Patents
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Abstract
本发明的软钎焊装置不管软钎焊对象物的热容量大小如何,都能使对象区段内的温度稳定来进行软钎焊。本发明的软钎焊装置包括:根据在互相连通的处理用的多个区段内依次传送被加热物的传送带的动作信息计算出所述被加热物的位置的位置运算部;计算出所述被加热物的热容量的热容量运算部;以及接受来自所述位置计测部的位置信息,对送入所述软钎焊对象物的对象区段内的温度进行控制的温度管理部。所述温度管理部通过根据所述热容量运算部计算出的热容量调整所述对象区段的热容量来对所述对象区段进行前馈控制。
Description
技术领域
本发明涉及在处理用的多个区段内边传送软钎焊对象物边进行软钎焊的软钎焊装置、软钎焊方法以及软钎焊用程序。
背景技术
采用的是在处理用的多个区段内边传送软钎焊对象物边进行软钎焊的方式。为了进行这种软钎焊,需要检测软钎焊对象物即基板的位置和该位置处基板的温度,并根据这些检测信息控制对基板进行加热的温度。
专利文献1中披露了由基板到达传感器检测基板到达规定的位置,并由温度传感器检测到达所述规定位置的基板的温度,与所述温度传感器同步地用加热器加热基板这种技术,也就是所谓的反馈控制技术。
专利文献2中披露了根据基板的初始温度数据控制加热器温度以便获得所需的温度分布这种技术。
专利文献3中披露了从基板送入炉内的时刻起实际开始对基板温度的测定,并利用与传送带的动作量同步动作的脉冲计数器输出的信号根据与炉内的基板位置的关系由温度传感器对基板温度进行测定的技术。
专利文献4中披露了根据基板的位置信息预测炉内的气流进行气流控制的技术。
专利文献1:专利公开平1-147281号公报
专利文献2:专利公开平4-371365号公报
专利文献3:专利公开平9-74270号公报
专利文献4:专利公开2000-277905号公报
利用基板温度传感器的信号对加热器的输出量进行反馈控制时,炉内温度随着基板的送入而急剧降低了基板热量程度的大小。但专利文献1中,炉内温度急剧降低后,在控制炉内温度的情况下,由于未将基板夺走炉内部分热容量的因素考虑进去,因而炉内温度高低变化程度大,因此基板上所装载的耐热性较差的部件往往随炉内温度变化而损坏。另外,专利文献1中对炉内进行加热的时间有所延迟。
专利文献2与专利文献1同样进行温度控制,但专利文献2在根据基板的温度数据对加热器温度进行控制以便获得所需的温度分布方面不同于专利文献1。
但专利文献2与专利文献1同样,由于未对送入炉内时的炉内温度进行调整,所以在抑制炉内温度急剧变化方面有限。
专利文献3中,虽能根据可与传送带的动作量同步输出的脉冲计数器所输出的信号按与炉内基板位置的关系对基板温度进行测定,但无法进行对基板送入炉内时刻的炉内温度考虑事先求出的基板热量这种温度控制。
专利文献4中,虽根据基板的送入和炉内基板的输送动作运算基板的位置信息,但无法进行对基板送入炉内时刻的炉内温度考虑事先求出的基板热量这种温度控制。
发明内容
本发明其目的在于提供一种考虑送入炉内的软钎焊对象物的热容量进行温度控制的软钎焊装置、软钎焊方法以及软钎焊用程序。
为了达到上述目的,本发明的软钎焊装置,其特征在于包括:根据在互相连通的处理用的多个区段内依次传送被加热物的传送带的动作信息计算出所述软钎焊对象物的位置的位置运算部;计算出所述被加热物的热容量的热容量运算部;以及接受来自所述位置运算部的位置信息,对送入所述软钎焊对象物的对象区段内的温度进行控制的温度管理部,
所述温度管理部通过根据所述热容量运算部计算出的热容量调整所述对象区段的热容量来对所述对象区段进行温度控制。
也就是说,本发明是通过在进行反馈控制之前根据所计算出的热容量调整对象区段的热容量,对对象区段进行温度控制,即通过进行所谓的前馈控制,可抑制对象区段内的急剧温度变化。
以上说明中,虽然将本发明作为硬件形式的软钎焊装置进行构成,但也可以将本发明作为软钎焊方法进行构成。再有,也可以将本发明作为软件形式的软钎焊用程序进行构成,其中所述的软钎焊用程序通过驱动控制软钎焊装置所安装的计算机来使其执行作为软钎焊装置的功能。
将本发明作为软钎焊方法进行构成的情况下,本发明的软钎焊方法构成为进行下列步骤:根据在互相连通的处理用的多个区段内依次传送被加热物的传送带的动作信息计算出所述软钎焊对象物的位置的位置运算步骤;计算出所述被加热物的热容量的热容量运算步骤;以及接受所计算出的所述软钎焊对象物的位置信息,对送入所述软钎焊对象物的对象区段内的温度进行控制的温度管理步骤,
所述温度管理步骤中通过根据所述计算出的软钎焊对象物的热容量调整所述对象区段的热容量来对所述对象区段进行温度控制。
另外,本发明的软钎焊用程序构成为使软钎焊装置上安装的计算机执行下列功能:根据在互相连通的处理用的多个区段内依次传送被加热物的传送带的动作信息计算出所述软钎焊对象物的位置的功能;计算出所述被加热物的热容量的功能;以及通过接受所计算出的所述软钎焊对象物的位置信息,根据所述计算出的软钎焊对象物的热容量调整所述对象区段的热容量,来对所述对象区段内的温度进行控制的功能。
按照本发明,由于在对被加热物进行热处理的对象区段的温度控制中的初始温度上考虑了被加热物的热容量,对对象区段进行温度控制,所以能够使对象区段的温度更加稳定。
附图说明
图1为示出本发明实施方式的软钎焊装置的构成图。
图2为示出本实施方式和现有技术的温度分布的特性图。
图3为示出本实施方式和现有技术的对象区段内的温度变化状态的特性图。
图4为示意性示出计算软钎焊对象物送入量的状态的立体图。
图5为说明本实施方式的软钎焊方法的流程图。
图6为本发明实施方式的前馈控制的说明图。
标号说明
11~1n区段
2传送带
3软钎焊对象物
4位置运算部
5热容量运算部
6温度管理部
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施方式。
首先明确本实施方式同专利文献1和2所披露的技术的不同之处。软钎焊装置如图1所示,配置有互相连通的多个区段11、12、13、…1n。在一个炉内互相分隔设置有多个区段11、12、13、…1n,或者也可以在各个独立的炉内分别构成各个区段11、12、13、…1n。另外,由各个独立的炉构成各个区段11、12、13、…1n的情况下,最好构成为相邻炉的相互连接部位与大气隔开,并且炉内温度不受大气温度影响。另外,相互连通的多个区段11、12、13、…1n的数量不限于图中所示,其个数随处理内容相应变化,只要是将两个以上的区段组合起来的构成,不论何种构成都可以。以下说明中,以使用软钎焊对象物作为被加热物3的情形为例进行说明。
互相连通的区段11、12、13、…1n中配置有传送带2。传送带2装载软钎焊对象物3,将其所装载的软钎焊对象物3依次传送至区段11、12、13、…1n。传送带2也可以为连接成串的传送带、或者为一段一段地分开并通过交替移送软钎焊对象物3来依次传送至多个区段11、12、13、…1n内这种构成的传送带。传送带2虽由无接头环形链或无接头环形带等所构成,但并不限于此。总而言之,作为传送带2只要是可装载软钎焊对象物3依次传送至区段11、12、13、…1n内这种构成,不论何种传送带都可以。而且,最初送入软钎焊对象物3的区段11其入口装配有检测软钎焊对象物3送入用的传感器S。另外,传感器S还附加测定软钎焊对象物3的长度方向(软钎焊对象物3输送方向上的长度尺寸)的功能。而且,虽采用软钎焊对象物3作为用传送带2输送的被加热物,但不限于此。作为被加热物来说,只要是可在区段内热处理的物体,即便是软钎焊对象物3以外的其它物体也可以。
图1中,将需要控制内部温度的区段作为对象区段12,并设定软钎焊对象物3通过位于前段的前区段11送入对象区段12中。另外,图2中时间T1至T3范围内,实线示出的温度分布P1示出现有例的温度分布,虚线示出的温度分布P2示出本发明实施方式的温度分布。
如图2和图3所示,专利文献1和2与本发明的实施方式的共同点在于软钎焊对象物3的送入时刻,即软钎焊对象物3从前区段11送入对象区段12的时刻T1。但通过检测软钎焊对象物3输送至对象区段12来开始温度控制之后从加热器等温度调节器7输出输出值的时刻为T3这种输出该输出值的时刻不同于本发明的实施方式。
由图2和图3可知,现有例的温度分布P1中,开始温度控制的时刻T1和温度调节器7输出输出值的时刻T3两者间存在时间滞后T2。在缩短时间滞后T2方面有限。其原因在于,为了进行温度控制,除了软钎焊对象物3的位置信息、软钎焊对象物的温度测定等所需的时间以外,还需要根据上述信息计算出温度控制量从而驱动加热器所需要的时间,而且考虑到温度调节器7和各种测定装置的响应特性等的话,便会产生时间滞后T2。因而,需要以时间滞后T2为前提对对象区段12内的温度进行控制。
专利文献1和2的温度控制如图2中用实线示出的温度分布P1那样,时间滞后T2以后从温度调节器7输出输出值O1,因而时间滞后T2期间中,对象区段12内的温度因所送入的软钎焊对象物3而降温,如图3所示对象区段12内的温度U1急剧降低。将急剧降低的对象区段12内的温度U1作为初始温度进行温度控制的话,为了使急剧降低的温度回复到处理温度U2便需要大量的热容量。通过增加大量的热容量进行温度控制的话,对象区段12内的温度便超过处理温度U2进而升高至异常的温度U3。
因而,专利文献1和2中,对象区段12内的最低温度U1和最高温度U3两者其变化范围极高,软钎焊对象物3便暴露于温度急剧变化的氛围中。象这样对象区段12内的温度发生急剧变化的话,便会对软钎焊带来影响。另外,软钎焊对象物3为耐热性欠佳的零部件的情况下,也往往因较大的温度变化而损坏。
但专利文献2中,不考虑炉内温度因基板而降温,此外也不考虑对炉内进行加热的时间。专利文献2中,与专利文献1同样,在时间滞后T2的期间中,并非以基板的热量调整送入炉内时刻的炉内初始温度,而是在从温度调节器7输出输出值的时刻T3根据软钎焊对象物3的热量调整温度调节器7所输出的输出值O1。
因而,专利文献2与专利文献1同样,如图2中用实线所示的温度分布P1那样在时间滞后T2以后从温度调节器7输出输出值O1,所以时间滞后T2的期间中对象区段12内的温度因所送入的软钎焊对象物3而降温,如图3中实线所示对象区段12内的温度U1急剧降低。专利文献2中,即便是参照预先求出的软钎焊对象物3的热量,为了使急剧降低的温度回复到处理温度U2仍需要大量的热容量。通过增加大量的热容量进行温度控制的话,对象区段12内的温度便超过处理温度U2进而升高至异常的温度U3,假设参照预先求出的软钎焊对象物3的热量、增加大量热容量的初始最低温度异常低的话,使异常的最高温度U3降低的程度便几乎微不足道。因而不足以解决以上说明的问题。
本发明的实施方式如图2中用虚线所示的温度分布P2那样,其特征在于,计算出软钎焊对象物3的热容量,根据软钎焊对象物3的热容量调整温度控制开始时对象区段12的热容量,根据该调整后的热容量从温度调节器7输出输出值O2。
下面的说明中,将温度控制的开始时刻作为图2中的T1,即以软钎焊对象物3送入对象区段12时根据软钎焊对象物3的热容量调整温度控制开始时的对象区段12的热容量,并根据其调整后的热容量从温度调节器7输出输出值O2为前提进行说明。另外,根据软钎焊对象物3的热容量开始调整对象区段12的热容量的时刻不限于软钎焊对象物3送入对象区段12的时刻。
图1中,将处理用的区段即利用回流进行软钎焊处理的区段(下面称为对象区段)作为区段12,将位于对象区段12的前段的区段11作为前区段11进行说明。软钎焊对象物3装载于传送带3上通过前区段11送至对象区段12。
实施方式的软钎焊装置如图1所示包括位置运算部4、热容量运算部5、以及温度管理部6。
位置运算部4根据在互相连通的处理用的多个区段11、12、13、…1n内依次传送软钎焊对象物3的传送带2的动作信息,计算出软钎焊对象物3的位置。位置运算部4如专利文献3所示,通过与传送带的动作量同步对脉冲计数器所发出的脉冲数进行计数,来测定区段11、12、13、…1n内软钎焊对象物3的位置。另外,位置测定部4也可以为专利文献3所述的方式以外的方式,例如用设置于各区段的位置传感器计算出软钎焊对象物3的位置。
热容量运算部5计算出送入区段的所述软钎焊对象物的热容量。具体说明的话,热容量运算部5根据送入软钎焊对象物3的对象区段12和位于对象区段12前段的前区段11两者间的温度差、软钎焊对象物3的宽度尺寸比(L/Lmax)、以及成为调整对象区段12的热容量用的阈值的系数这三者的乘积,计算软钎焊对象物3的热容量。
下面利用算式作具体的说明。以传送带2为中心将前区段11和对象区段12内分成上下两部分,令对象区段12内的上部12a的温度设定值为X,前区段11内的上部11a的温度设定值为X’,对象区段12内的下部12b的温度设定值为X”。
热容量运算部5如图4所示,根据式(1)求出所存储的传送带2的最大宽度尺寸Lmax与热容量运算时的传送带2所输送的软钎焊对象物3的宽度尺寸L的宽度尺寸比。宽度尺寸Lmax同宽度尺寸L的宽度尺寸比示出软钎焊对象物3的大小相对于对象区段12的比值。
L/Lmax …(1)
图4中,传送带2的最大宽度尺寸Lmax和软钎焊对象物3的宽度尺寸L一致的情况下,即传送带2的宽度固定的情况下,软钎焊对象物3的宽度尺寸比L/Lmax为“1”。另外,传送带2的宽度尺寸可随软钎焊对象物3的宽度尺寸而有相应调整的情况下,软钎焊对象物3的宽度尺寸比可按L/Lmax的形式表示。另外,以上说明中,以传送带2的宽度尺寸为基准设定软钎焊对象物3的宽度尺寸比,但并不限于此。也可以将对象区段12接受软钎焊对象物3的送入口的宽度尺寸作为基准,代替传送带2的宽度尺寸来设定软钎焊对象物3的宽度尺寸比。这种情况下,对象区段12的送入口的最大宽度尺寸Lmax和软钎焊对象物3的宽度尺寸L一致的情况下,即对象区段12的送入口的宽度固定的情况下,软钎焊对象物3的宽度尺寸比L/Lmax为“1”。而且,对象区段12的送入口宽度尺寸可随软钎焊对象物3的宽度尺寸而有相应调整的情况下,软钎焊对象物3的宽度尺寸比可按L/Lmax的形式表示。另外,以下说明中说明的是以对象区段12的送入口宽度尺寸(下面称为对象区段12的宽度尺寸)为基准表示软钎焊对象物3的宽度尺寸比的情形。
热容量运算部5将前区段11和对象区段12两者间的温度差作为正偏差进行计算。而且,热容量运算部5在对象区段12内的上部12a的温度设定值X大于或等于前区段11内的上部11a的温度设定值X’的情况下,即X≥X’的情况下,求出下式。
温度差A=X-X’…(2)
热容量运算部5在对象区段12内的上部12a的温度设定值X小于前区段11内的上部11a的温度设定值X’的情况下,即X<X’的情况下,则设定
温度差A=0 …(3)
然后,热容量运算部5将对象区段12内的上部12a的温度设定值X和对象区段12内的下部12b的温度设定值X”两者间的温度差作为正偏差进行计算。对象区段12的上部12a的温度设定值X大于或等于对象区段12的下部12b的温度设定值X”的情况下,即X≥X”的情况下,求出下式。
温度差A’=X-X”…(4)
然后,热容量运算部5求出成为调整对象区段12的热容量用的阈值的系数B。求系数B的时候,对象区段12内的上部12a的温度设定值X和对象区段12的前区段11的下部11b的温度设定值X”两者间的差值(温度差A’=X-X”)为30℃以上温度差的情况下,将该温度差A’忽略不计。另外,成为所述基准的30℃是一例,也可以根据软钎焊对象物3的种类而相应改变。
具体说明的话,热容量运算部5在温度差A’大于-30℃而小于30℃、即|A’|<30的情况下,求出系数B。
系数B=(A’+30)/60 …(5)
热容量运算部5在温度差A’大于或等于30℃、即A’≥30的情况下,则为
系数B=1.0 …(6)
热容量运算部5在温差A’小于或等于-30℃、即A’≤-30的情况下,则为
系数B=0 …(7)
热容量运算部5根据送入软钎焊对象物3的对象区段12和位于对象区段12前段的前区段11两者间的温度差A、软钎焊对象物3相对于对象区段12宽度的宽度尺寸比(L/Lmax)、以及成为调整对象区段12的热容量用的阈值的系数B这三者乘积即式(8)计算出软钎焊对象物3的热容量。
软钎焊对象物3的热容量MV’=A×B×(L/Lmax) …(8)
温度管理部6通过根据热容量运算部5计算出的软钎焊对象物3的热容量调整对象区段12的热容量来对对象区段12内的温度进行控制。此外,温度管理部6具有时间检测部9,该时间检测部9对经过图2中用虚线表示的温度分布P2的时间T4的时刻、即从根据传感器S的检测信号检测出软钎焊对象物3的前端部送入炉内的时刻起至检测出软钎焊对象物3的后端部的时刻这段时间进行检测。
下面用图2详细说明温度管理部6的功能。位置运算部4根据位置信息计算出软钎焊对象物3已送入对象区段12的话,温度管理部6在图2中用虚线表示的温度分布P2的对象区段12内的温度控制的开始时刻T1附近,即软钎焊对象物3送入对象区段12之际,通过将热容量运算部5计算出的软钎焊对象物3的热容量MV’与根据软钎焊对象物3的宽度尺寸L求出的输出量MV相加得到的输出值(式(9))O2作为目标值从温度调节器7输出,来控制对象区段12的温度。对对象区段12内的温度进行控制的情况下,由于存在时间T2,所以可以将温度调节器7的输出值O2输出的时间设定为对象区段12内的温度控制的开始时刻T1此前不久。总之,温度调节器7输出输出值O2的时间包括对象区段12内的温度控制的开始时刻T1此前不久在内,只要设定为软钎焊对象物3送入对象区段12之际即可。
输出值=MV+MV’…(9)
温度管理部6在经过图2中用虚线表示的温度分布P2的时间T4时,输出量MV不与热容量运算部5所计算出的软钎焊对象物3的热容量MV’相加,而是按照式(10)所示的输出值对对象区段12内的温度进行控制。软钎焊对象物3一旦送入对象区段12内,便夺得对象区段12内的热量而拥有,所以经过时间T2期间之后,不加上软钎焊对象物3的热容量MV’,也会减小影响对象区段12内的温度变化的比例。
输出值=MV …(10)
以上实施方式中,虽构成为硬件形式的软钎焊装置,但并不限于此,也可以构成为软件形式的软钎焊用程序的实施方式。作为软钎焊用程序的实施方式构成为使软钎焊装置上安装的计算机执行下列功能:根据在互相连通的处理用的多个区段内依次传送软钎焊对象物的传送带的动作信息计算出所述软钎焊对象物的位置的功能(位置运算部);计算出所述软钎焊对象物的热容量的功能(热容量运算部);以及通过接受所计算出的所述软钎焊对象物的位置信息,根据所述计算出的所述软钎焊对象物的热容量调整所述对象区段的热容量,来对所述对象区段内的温度进行控制的功能(温度管理部)。
下面参照图2、图3、图5、以及图6说明用本实施方式的软钎焊装置实施软钎焊方法的情形。
由位置运算部4计算出通过位于对象区段12前段的前区段11内的软钎焊对象物3的位置(图5的步骤S1)。热容量运算部5一旦从位置运算部4接收到软钎焊对象物3到达从前区段11送入对象区段12之前不久位置的时刻、或送入对象区段12时刻的位置信息,便根据送入软钎焊对象物3的对象区段12和前区段11两者间的温度差A、软钎焊对象物3的宽度尺寸比(L/Lmax)、以及成为调整对象区段12的热容量用的阈值的系数这三者的乘积(式(9)),计算出软钎焊对象物3的热容量(图5的步骤S2)。
具体说明的话,首先热容量运算部5判断是对象区段12的上部12a的温度设定值X大于或等于前区段11的上部11a的温度设定值X’即X≥X’的情形,还是对象区段12的上部12a的温度设定值X小于前区段11的上部11a的温度设定值X’即X<X’的情形(图5的步骤S3)。
热容量运算部5在对象区段12的上部12a的温度设定值X大于或等于前区段11的上部11a的温度设定值X’即X≥X’的情况下,求出式(2)所示的温度差A=X-X’(图5的步骤S3)。
热容量运算部5在对象区段12的上部12a的温度设定值X小于前区段11的上部11a的温度设定值X’即X<X’的情况下,如式(3)所示温度差A=0(图5的步骤S3)。
然后,热容量运算部5在对象区段12的上部12a的温度设定值X大于或等于对象区段12的下部12b的温度设定值X”即X≥X”的情况下,求出式(4)所示的温度差A’=X-X”(图5的步骤S4)。
然后,热容量运算部5求出成为调整对象区段12的热容量用的阈值的系数B(图5的步骤S5)。
热容量运算部5在温度差A’小于30即|A’|<30的情况下求出式(5)所示的系数B=(A’+30)/60。而且,热容量运算部5根据所求出的系数B=(A’+30)/60、温度差A、以及软钎焊对象物3相对于对象区段12宽度的宽度尺寸比(L/Lmax)这三者的乘积(式(8)),计算出软钎焊对象物3的热容量(图5的步骤S7)。
热容量运算部5在温度差A’大于或等于30即A’≥30的情况下,设定为式(6)中的系数B=1.0。而且,热容量运算部5根据所求出的系数B=1、温度差A、以及软钎焊对象物3相对于对象区段12宽度的宽度尺寸比(L/Lmax)这三者的乘积(式(8)),计算出与软钎焊对象物3相对于对象区段12宽度的宽度尺寸比(L/Lmax)相对应的热容量(图5的步骤S8)。
热容量运算部5在温度差A’小于或等于-30即A≤-30的情况下设定为式(7)中的系数B=0。
温度管理部6在图5的步骤S7和S8中接受热容量运算部5计算出的软钎焊对象物3的热容量和来自位置运算部4的软钎焊对象物3的位置信息,对对象区段12内的温度进行前馈控制。以下说明中说明的是温度管理部6通过进行PID(比例·积分·微分)控制当中的P控制(比例控制),从而对对象区段12内的温度进行前馈控制的情形。
温度管理部6通过将提供给对象区段12用的热容量作为输入值,将根据所述输入值控制的对象区段12内的热容量作为输出值,并将热容量运算部5计算出的热容量与对象区段12的热容量相加得到的热容量设定为目标值,并且将所述输入值作为所述输出值和所述目标值两者间偏差的一次函数进行控制,从而控制对象区段12内的温度。下面进行具体说明。
具体来说,温度管理部6一旦根据位置运算部4计算出的位置信息检测出软钎焊对象物3已送入对象区段12,便在图2中用虚线表示的温度分布P2上的对象区段12的前馈控制开始时刻T1附近、即软钎焊对象物3送入对象区段12之际,将热容量运算部5计算出的软钎焊对象物3的热容量MV’与根据软钎焊对象物3相对于对象区段12宽度的宽度尺寸比(L/Lmax)求出的输出量MV相加得到的输出值(式(9))O2设定为P控制的目标值。
然后,温度管理部6如图6(a)所示,通过根据温度传感器8a、8b、8c所输出的检测信号将提供给对象区段12用的作为输入值的热容量当作作为输出值的对象区段12的热容量和所述目标值的热容量值两者间偏差的一次函数进行控制,来对对象区段12内的温度进行控制(前馈控制)(图5的步骤S9)。如图6(a)所示设定为P(比例带常数)=输出值MV’。
输出值=MV+MV’ …(9)
温度管理部6根据时间检测部9的输出值识别出经过图2中用虚线表示的分布P4中的时间T4的时刻(识别出经过阈值时间的时刻)之时(图5的步骤S10),不将输出量MV与热容量运算部5计算出的软钎焊对象物3的热容量MV’相加,而是按式(10)所示的输出值对对象区段12内的温度进行前馈控制,由此如图3所示使对象区段12内的温度稳定为最适合软钎焊温度的处理温度U2(图5的步骤S11)。
输出值=MV …(10)
按照本实施方式,由于对对象区段内的温度控制的初始温度考虑了送入对象区段内的软钎焊对象物的热容量,从而进行温度控制,所以能够提高对象区段内的温度的稳定性。
按照本实施方式,对对象区段内的温度进行控制时,将热容量运算部计算出的热容量与送入软钎焊对象物之前的对象区段的热容量相加得到的温度作为初始温度开始温度控制,所以如图3中虚线所示的那样对象区段内的最低温度U4和最高温度U5的变化范围可抑制得极小。
按照本实施方式,如图3中虚线所示,对象区段内的最低温度U4和最高温度U5的变化范围可抑制得极小,可避免软钎焊对象物3暴露于温度急剧变化的氛围中。因而,不仅能够在理想的环境中进行软钎焊,而且即便是软钎焊对象物为耐热性欠佳的部件的情形,仍能够避免因温度变化而损坏。
按照本实施方式,由于对对象区段内的温度进行控制时将热容量运算部计算出的热容量与送入软钎焊对象物之前的对象区段的热容量相加得到的温度作为初始温度开始温度控制,所以如图3中虚线所示对象区段内的最低温度U4相对于处理温度U2降低的程度极低,可如图3中虚线所示在短时间内抑制对对象区段进行温度控制时所产生的过冲现象。因而能够避免对软钎焊对象物施加不必要的负荷。
按照本实施方式,对对象区段内的温度进行控制时,将热容量运算部计算出的热容量与送入软钎焊对象物之前的对象区段的热容量相加得到的温度作为初始温度开始温度控制,所以不管软钎焊对象物的容量大小如何,总能提高对象区段内温度的稳定性,所以即便是热容量大的软钎焊对象物也能使对象区段内的温度稳定。
按照本实施方式,利用送入软钎焊对象物的对象区段和位于对象区段前段的前区段两者间的温度差、软钎焊对象物的送入量、以及成为调整对象区段的热容量用的阈值的系数这三者的乘积,计算软钎焊对象物的热容量,由此能够正确地计算出送入对象区段内的软钎焊对象物的热容量。
上面说明的实施方式中说明的是温度管理部6如图6(a)所示通过将提供给对象区段12用的热容量作为输入值,将根据所述输入值控制的对象区段12内的热容量作为输出值,并将热容量运算部5计算出的热容量与对象区段12的热容量相加得到的热容量设定为目标值,将所述输入值作为所述输出值和所述目标值(MV+MV’)两者间偏差的一次函数进行控制,来对对象区段12内的温度进行控制这种所谓的P控制情形,但并不限于此。
温度管理部6也可以设法如图6(b)所示,除了图6(a)所示的P控制(按一次函数进行控制)以外,还通过一并进行与所述目标值和所述输出值两者间偏差的积分成正比按积分动作使所述输入值变化的控制,由此对对象区段内的温度进行控制即进行PI控制,来对对象区段12内的温度进行反馈控制。为图6(b)所示的PI控制的情况下,虽同样将热容量运算部5计算出的热容量与对象区段12的热容量相加得到的热容量设定为前馈控制的目标值,但将反馈控制开始时刻的输出值设定为所述目标值的1/2,还一并进行与所述目标值和所述输出值两者间偏差的积分成正比按积分动作使所述输入值变化这种控制,从而进行温度控制直至所述目标值的热容量(MV+MV’)为止。图6(b)中将积分时间设定为i。
或者,温度管理部6也可以如图6(c)所示,除了图6(b)所示按一次函数进行控制(P控制)、以及按所述积分动作进行控制(I控制)以外,还通过一并进行与所述目标值和所述输出值两者间偏差的微分成正比按微分动作使所述输入值变化这种控制,来对所述对象区段内的温度进行控制(PID控制)。如图6(c)所示,PID控制中利用微分时间d的微分动作使得所述输入值急速上升,随时间的经过按曲线慢慢地变化。
另外,热容量运算部5在区段11为对象区段的情况下,假设对象区段11的前面为假想区段,也可以通过将该假想区段的设定温度设定为30℃或加热装置的外界温度(常温·常压下25℃),来计算出软钎焊对象物3的热容量。另外,热容量运算部5计算出被加热物3的容量时,作为温度差的阈值设定30℃或-30℃,但不限于此温度,根据所设想的被加热物3的容量作各种变更。
按照本发明,不论软钎焊对象物的热容量大小如何,均能够使对象区段内的温度稳定来进行软钎焊。
Claims (15)
1.一种软钎焊装置,包括:
根据在互相连通的热处理用的多个区段内依次传送被加热物的传送带的动作信息计算出所述被加热物的位置的位置运算部;
计算出所述被加热物的热容量的热容量运算部;以及
接受来自所述位置运算部的位置信息,对送入所述被加热物的对象区段内的温度进行控制的温度管理部,
所述温度管理部通过根据所述热容量运算部计算出的热容量调整所述对象区段的热容量来对所述对象区段进行温度控制。
2.如权利要求1所述的软钎焊装置,其特征在于,
所述热容量运算部根据送入所述被加热物的对象区段与位于该对象区段的前段的前区段两者间的温度差、所述被加热物的宽度尺寸比、以及成为调整所述对象区段的热容量用的阈值的系数这三者的乘积,计算出所述被加热物的热容量。
3.如权利要求1所述的软钎焊装置,其特征在于,
所述温度管理部,通过将提供给所述对象区段用的热容量作为输入值,将根据所述输入值控制的所述对象区段内的热容量作为输出值,将所述对象区段的热容量与所述热容量运算部计算出的热容量相加得到的热容量设定为目标值,并将所述输入值作为所述输出值和所述目标值两者间偏差的一次函数进行控制,来对所述对象区段内的温度进行控制。
4.如权利要求3所述的软钎焊装置,其特征在于,
所述温度管理部,除了按所述一次函数进行控制外,还通过一并进行与所述目标值和所述输出值两者间偏差的积分成正比以积分动作使所述输入值变化的控制,来对所述对象区段内的温度进行控制。
5.如权利要求4所述的软钎焊装置,其特征在于,
所述温度管理部,除了按所述一次函数进行控制、以及按所述积分动作进行控制外,还通过一并进行与所述目标值和所述输出值两者间偏差的微分成正比以微分动作使所述输入值变化的控制,来对所述对象区段内的温度进行控制。
6.一种软钎焊方法,进行下列步骤:
根据在互相连通的热处理用的多个区段内依次传送被加热物的传送带的动作信息计算出所述被加热物的位置的位置运算步骤;
计算出所述被加热物的热容量的热容量运算步骤;以及
接受所计算出的所述被加热物的位置信息,对送入所述被加热物的对象区段内的温度进行控制的温度管理步骤,
所述温度管理步骤中通过根据所述热容量运算部计算出的热容量调整所述对象区段的热容量来对所述对象区段进行温度控制。
7.如权利要求6所述的软钎焊方法,其特征在于,
根据送入所述被加热物的对象区段与位于该对象区段的前段的前区段两者间的温度差、所述被加热物的宽度尺寸比、以及成为调整所述对象区段的热容量用的阈值的系数这三者的乘积,计算出所述被加热物的热容量。
8.如权利要求6所述的软钎焊方法,其特征在于,
通过将提供给所述对象区段用的热容量作为输入值,将根据所述输入值控制的所述对象区段内的热容量作为输出值,将所述对象区段的热容量与所述热容量运算部计算出的热容量相加得到的热容量设定为目标值,并将所述输入值作为所述输出值和所述目标值两者间偏差的一次函数进行控制,来对所述对象区段内的温度进行控制。
9.如权利要求6所述的软钎焊方法,其特征在于,
除了按所述一次函数进行控制外,还通过一并进行与所述目标值和所述输出值两者间偏差的积分成正比以积分动作使所述输入值变化的控制,来对所述对象区段内的温度进行控制。
10.如权利要求9所述的软钎焊方法,其特征在于,
除了按所述一次函数进行控制、以及按所述积分动作进行控制外,还通过一并进行与所述目标值和所述输出值两者间偏差的微分成正比以微分动作使所述输入值变化的控制,来对所述对象区段内的温度进行控制。
11.一种软钎焊用程序,
使安装于软钎焊装置上的计算机执行下列功能:
根据在互相连通的热处理用的多个区段内依次传送被加热物的传送带的动作信息计算出所述被加热物的位置的功能;
计算出所述被加热物的热容量的功能;以及
通过接受所计算出的所述被加热物的位置信息,根据所述计算出的被加热物的热容量调整所述对象区段的热容量,来对所述对象区段内的温度进行控制的功能。
12.如权利要求11所述的软钎焊用程序,其特征在于,
使所述计算机执行
根据送入所述被加热物的对象区段与位于该对象区段的前段的前区段两者间的温度差、所述被加热物的宽度尺寸比、以及成为调整所述对象区段的热容量用的阈值的系数这三者的乘积,计算出所述被加热物的热容量的功能。
13.如权利要求11所述的软钎焊用程序,其特征在于,
使所述计算机执行这样的功能:通过将提供给所述对象区段用的热容量作为输入值,将根据所述输入值控制的所述对象区段内的热容量作为输出值,将所述对象区段的热容量与所述热容量运算部计算出的热容量相加得到的热容量设定为目标值,并将所述输入值作为所述输出值和所述目标值两者间偏差的一次函数进行控制,来对所述对象区段内的温度进行控制。
14.如权利要求11所述的软钎焊用程序,其特征在于,
使所述计算机执行这样的功能:除了按所述一次函数进行控制外,还通过一并进行与所述目标值和所述输出值两者间偏差的积分成正比以积分动作使所述输入值变化的控制,来对所述对象区段内的温度进行控制。
15.如权利要求11所述的软钎焊用程序,其特征在于,
使所述计算机执行这样的功能:除了按所述一次函数进行控制、以及按所述积分动作进行控制外,还通过一并进行与所述目标值和所述输出值两者间偏差的微分成正比以微分动作使所述输入值变化的控制,来对所述对象区段内的温度进行控制。
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