CN102784747B - 一种高温固化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温固化炉，包括加热腔、加热器、以及温度监控系统；加热器包括多个可单独控制的加热模块，温度监控系统包括：监测加热腔内部环境温度信息的热电偶；监测加热腔内每一层基板表面的温度信息并生成温度信号的红外监测装置；信号连接热电偶和红外监测装置，根据热电偶反馈的温度信息和红外监测装置反馈的温度信号判断出存在温度异常的基板时，生成相应执行指令的信号处理模块；信号连接信号处理模块，根据信号处理模块生成的执行指令调节与存在温度异常的基板对应的加热模块加热功率的执行模块。该高温固化炉通过热电偶以及红外监测装置分别对加热腔的环境温度以及基板表面温度进行监测，提高了对固化温度监测的精度。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置生产加工设备技术领域，特别涉及一种高温固化炉。
背景技术
高温固化炉是液晶滴注（ODF，One Drop Filling）工艺中对液晶显示装置对盒后基板之间的封框胶进行固化的高温固化设备。
如图1所示，图1为现有技术中高温固化炉中加热器以及热电偶的分布结构示意图。
高温固化炉包括加热腔1、对加热腔1进行加热的加热器2以及对加热腔1内部的固化温度进行监控的温度监控系统。
现有技术中，高温固化炉采用的温度监控系统的原理图如图2所示，图2为现有技术中高温固化炉的温度监控系统的原理示意图。
目前使用的高温固化炉应用的温度监控系统包括热电偶3、以可编程逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controller）为运算模块的信号处理模块以及执行模块；热电偶3用于监测加热腔1内部的固化温度信息，并将监测到的固化温度信息信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器根据热电偶3监测的固化温度信息以及预定温度信息进行对比计算，当热电偶3监测的固化温度信息出现异常时，可编程逻辑控制器生成执行指令，并将执行指令信号传输给执行模块，执行模块根据执行指令动作，对加热器2进行调整，从而实现对加热腔1内部固化温度的控制调节。
但是，热电偶3只能对高温固化炉加热腔1内的环境温度进行监测，无法对基板表面的温度进行监测，而且，热电偶3对于温度变化的感知具有一定的延时性，对高温固化炉加热腔1内基板的固化温度的监控精度较差。
因此，如何提供一种高温固化炉，以提高其对加热腔内基板的固化温度的监控精度，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种高温固化炉，以提高其对加热腔内基板的固化温度的监控精度。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种高温固化炉，包括加热腔、加热器、以及对所述加热腔内部固化温度进行监控的温度监控系统；所述加热器包括多个可单独控制的加热模块，所述温度监控系统包括：
监测所述加热腔内部环境温度信息的至少一个热电偶；
监测所述加热腔内每一层基板表面的温度信息、根据所述基板表面的温度信息可生成温度信号的红外监测装置；
信号连接所述热电偶和所述红外监测装置，根据所述热电偶反馈的温度信息和所述红外监测装置反馈的温度信号判断出存在固化温度过高点，和/或，过低点温度异常的基板时，生成相应执行指令的信号处理模块；
信号连接所述信号处理模块，并根据所述信号处理模块生成的执行指令调节所述加热器中与存在温度异常的所述基板对应的所述加热模块加热功率的执行模块。
优选地，每一个所述加热模块与所述加热腔内放置的基板一一对应。
优选地，每一个所述加热模块包括至少一个加热电阻丝，且每一个加热电阻丝可单独控制。
优选地，所述红外监测装置包括：
位于所述加热腔内、监测所述加热腔内的各层基板表面温度信息的至少一个红外摄像管；
设置于所述加热腔侧壁的滑轨；
可驱动所述红外摄像管沿所述滑轨滑动的驱动装置；
与每一个所述红外摄像管信号连接，根据基板温度信息可生成温度信号的红外信号接收处理器，所述红外信号接收处理器与所述信号处理模块信号连接。
优选地，所述红外信号接收处理器还可以根据所述红外摄像管监测的基板表面的温度信息生成红外成像信号；
所述红外监测装置还包括信号连接所述红外信号接收处理器、并根据所述红外信号接收处理器生成的红外成像信号成像的显示器。
优选地，所述红外摄像管为一个，所述红外摄像管沿所述滑轨可在所述加热腔内的最高层基板与最低层基板之间往复滑动。
优选地，所述红外摄像管为多个，且每一个所述红外摄像管与所述加热腔内的一层基板相对应，所述滑轨为与每一个所述红外摄像管一一对应的水平滑道，且每一个所述红外摄像管均可沿其滑道往复滑动。
优选地，所述信号处理模块为可编程逻辑控制器。
优选地，所述执行模块包括多个固体继电器；根据所述可编程逻辑控制器的执行指令控制各个固体继电器的开合对所述加热器中与所述存在温度异常的基板对应位置处的所述加热模块的加热功率进行调节。
本发明提供的高温固化炉，包括加热腔、加热器、以及对所述加热腔内部固化温度进行监控的温度监控系统；所述加热器包括多个可单独控制的加热模块，所述温度监控系统包括：
监测所述加热腔内部环境温度信息的至少一个热电偶；
监测所述加热腔内每一层基板表面的温度信息、根据所述基板表面的温度信息可生成温度信号的红外监测装置；
信号连接所述热电偶和所述红外监测装置，根据所述热电偶反馈的温度信息和所述红外监测装置反馈的温度信号判断出存在固化温度过高点，和/或，过低点温度异常的基板时，生成相应执行指令的信号处理模块；
信号连接所述信号处理模块，并根据所述信号处理模块生成的执行指令调节所述加热器中与存在温度异常的所述基板对应的所述加热模块加热功率的执行模块。
本发明提供的高温固化炉，其包括的温度监控系统通过采用热电偶对加热腔内部环境中的温度信息进行监测，并将监测的温度信息信号传输给信号处理模块；同时，通过红外监测装置对加热腔内正在固化的每一层基板表面的温度信息进行监测，并将基板表面的温度信息生成温度信号传输给信号处理模块；信号处理模块根据热电偶反馈的温度信息以及红外监测装置反馈的温度信号判断是否存在固化温度过高点或者过低点的基板，若存在固化温度存在过高点，和/或，过低点的基板时，信号处理模块可根据异常温度的数据生成相应的执行指令，并将执行指令信号传输给执行模块，执行模块根据执行指令调整加热器中与存在温度异常的基板对应的加热模块的加热功率，降低过高点处的加热功率，或者增大过低点处的加热功率，从而实现对加热器输出温度的调整，最终提高基板固化温度的均一性。
由于红外监测装置监测的是加热腔内正在高温固化的基板的表面的温度，而热电偶监测的是加热腔内部环境的高温固化温度，此外，红外监测装置具有很高的灵敏性，能够缩短因热电偶的延时性造成的影响。
所以，本发明提供的高温固化炉包括的温度监控系统既能够对加热腔内部环境的固化温度进行监测，同时还可以对加热腔内部的基板表面的温度进行监测，提高了对加热腔内基板的固化温度的监控精确性。
附图说明
图1为现有技术中高温固化炉中加热器以及热电偶的分布结构示意图；
图2为现有技术中高温固化炉的温度监测系统的原理示意图；
图3为本发明提供的高温固化炉的加热腔的内部结构示意图；
图4为本发明提供的高温固化炉中温度监控系统的原理示意图；
图5为本发明提供的高温固化炉中红外摄像管的一种分布结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图3和图4，其中，图3为本发明提供的高温固化炉的加热腔的内部结构示意图；图4为本发明提供的高温固化炉中温度监控系统的原理示意图。
本发明提供的高温固化炉，包括加热腔10、对加热腔10进行加热的加热器12、以及对加热腔10内部固化温度进行监控的温度监控系统；加热器12包括多个可单独控制的加热模块；温度监控系统包括：
监测加热腔10内部环境温度信息的至少一个热电偶11；
监测加热腔10内每一层基板表面的温度信息、根据基板表面的温度信息可生成温度信号的红外监测装置19；
信号连接热电偶11和红外监测装置19，根据热电偶11反馈的温度信息和红外监测装置19反馈的温度信号判断出存在固化温度过高点，和/或，过低点温度异常的基板时，生成执行指令的信号处理模块15；
信号连接信号处理模块15，并根据信号处理模块15生成的执行指令调节加热器12中与存在温度异常的所述基板对应的所述加热模块加热功率的执行模块16。
本发明提供的高温固化炉，其包括的温度监控系统通过采用热电偶11对加热腔10内部环境的固化温度进行监测，并将加热腔10内部环境的固化温度信息信号传输给信号处理模块15；同时，通过红外监测装置19对加热腔11内正在固化的基板表面的温度进行监测，并将基板表面的温度信息生成温度信号传输给信号处理模块15；信号处理模块15根据热电偶11反馈的固化温度信息以及红外监测装置19反馈的温度信号判断固化温度是否异常，若固化温度异常，信号处理模块15可根据异常数据生成相应的执行指令，并将执行指令信号传输给执行模块16，执行模块16根据执行指令调整加热器12中与存在温度异常的基板对应的加热模块的加热功率，进而调节加热器12相应位置的输出热量，最终实现对高温固化炉的加热腔10内固化温度的控制。
由于红外监测装置19监测的是加热腔10内正在高温固化的基板的表面的温度，而热电偶11监测的是加热腔10内部环境的高温固化温度，此外，红外监测装置19具有很高的灵敏性，能够缩短因热电偶11的延时性造成的影响。
上述技术方案中提到的高温固化炉通过红外监测装置19直接实时地监测高温固化炉的加热腔10内基板表面的温度变化来进行温度控制，使其温度控制精度大大提高。
所以，本发明提供的高温固化炉包括的温度监控系统既能够对加热腔10内部环境的固化温度进行监测，同时还可以对加热腔10内部的基板表面的温度进行监测，从而使高温固化炉对基板的加热时间控制的更为合理，提高了对加热腔10的固化温度监控的精确性。
当然，为了进一步增加对加热腔10内部温度控制的精确性，优选地，每一个加热模块与加热腔10内放置的基板一一对应。
更优选地，每一个加热模块包括至少一个加热电阻丝，且每一个加热电阻丝可单独控制。
具体的，上述技术方案中提到的红外监测装置19包括：
位于加热腔10内、监测加热腔10内的各层基板表面温度信息的至少一个红外摄像管13；
设置于加热腔10内的滑轨；
可驱动红外摄像管13沿滑轨滑动的驱动装置；
与每一个红外摄像管13信号连接，根据基板温度信息可生成温度信号的红外信号接收处理器17，红外信号接收处理器17与信号处理模块15信号连接。
上述红外监测装置创新性的提出了利用不同温度发出不同红外光的原理，利用红外摄像管13对高温固化炉的加热腔10内基板表面发出的红外光进行监测，从而实现对基板表面温度的监测；同时红外摄像管13在驱动装置的驱动下可以沿滑轨在加热腔10内进行滑动，从而实现对加热腔10内进行加热固化的每一层基板进行监测；而且，红外摄像管13将监测到的基板表面发出的红外光信息信号传输给红外信号接收处理器17，通过红外信号接收处理器17生成反馈信号，并将反馈信号信号传输给信号处理模块15。
因此，上述结构的红外监测装置19能够实现对加热腔10内的每一层基板表面的温度进行监测，具有较高的监测精确性。
在上述技术方案的基础上，进一步地，为了提高红外摄像管13监测效果的直观性，优选地，红外信号接收处理器17还可以根据红外摄像管13监测的基板表面的温度信息生成红外成像信号；而且，红外监测装置19还包括信号连接红外信号接收处理器17、并根据红外信号接收处理器17生成的红外成像信号成像的显示器18。
显示器18根据红外成像信号生成热图像，热图像上面的不同颜色代表被测基板表面的不同温度，并且通过红外信号接收处理器17进行同步的画面温度曲线和红外成像，操作人员可以通过热图像的温度分布找出异常发热点，从而能够对基板的固化情况实现全面的掌握，进而精确控制固化的过程，提高产品的良率。
并且，上述红外监测装置19可以简化高温固化炉的装机调试过程，目前高温固化炉在装机调试过程中需要制作热电偶玻璃，对高温固化炉加热腔10内的每一层进行调整，并且需要对每一层基板分别做温度曲线，浪费了大量的工时；而现在可以直接通过显示器18生成热图像进行调试，可省去大量的工时，大大简化了高温固化炉的装机调试过程，并且可以在生产中进行对基板的温度进行实时的监控。
而且，在每次设备保养时，也可以很简单的进行温度的调整，不需要停产线，目前对高温固化炉进行保养时，需要像高温固化炉装机时那样，对加热腔10内的每一层基板做温度曲线，需要大量的时间，现在不需要停产就可以通过红外摄像管13以及显示器18进行温度的调整。
优选地，上述技术方案中提到的红外摄像管13为一个，且可沿滑轨沿加热腔10内的最高层基板与最低层基板之间往复滑动。
当然，为了能够及时地对每一层基板的温度进行监控，更优选地，上述技术方案中提到的红外摄像管13为多个，且每一个红外摄像管13与加热腔10内的一层基板相对应，滑轨为与每一个红外摄像管13一一对应的水平滑道14，且每一个红外摄像管13均可沿其水平滑道14往复滑动。具体结构如图5所示，图5为本发明提供的高温固化炉中红外摄像管13的一种分布结构示意图。
优选地，上述技术方案中提到的信号处理模块15为可编程逻辑控制器PLC。可编程逻辑控制器PLC采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程；可编程逻辑控制器技术成熟，工作稳定。
更优选地，执行模块16包括多个固体继电器（SSR，Solid State Relay）；根据可编程逻辑控制器的执行指令控制各个SSR的开合对加热器中与所述存在温度异常的基板对应位置处的所述加热模块的加热功率进行调节。SSR是一种全部由电子元器件组成的新型无触点开关器件，具有高可靠性、长寿命、低噪音、开关速度快、抗干扰能力强、耐振动、耐冲击、防湿、防潮、防腐蚀、能与逻辑门电路（TTL，Transistor-Transistor Logic）、互补金属氧化物半导体（CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor）等逻辑电路兼容的优点，且其在导通及截止时不会产生电火花现象。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种高温固化炉，包括加热腔、加热器、以及对所述加热腔内部固化温度进行监控的温度监控系统；其特征在于，所述加热器包括多个可单独控制的加热模块，所述温度监控系统包括：
监测所述加热腔内部环境温度信息的至少一个热电偶；
监测所述加热腔内每一层基板表面的温度信息、根据所述基板表面的温度信息可生成温度信号的红外监测装置；
信号连接所述热电偶和所述红外监测装置，根据所述热电偶反馈的温度信息和所述红外监测装置反馈的温度信号判断出存在固化温度过高点，和/或，过低点温度异常的基板时，生成相应执行指令的信号处理模块；
信号连接所述信号处理模块，并根据所述信号处理模块生成的执行指令调节所述加热器中与存在温度异常的所述基板对应的所述加热模块加热功率的执行模块。
2.根据权利要求1所述的高温固化炉，其特征在于，每一个所述加热模块与所述加热腔内放置的基板一一对应。
3.根据权利要求2所述的高温固化炉，其特征在于，每一个所述加热模块包括至少一个加热电阻丝，且每一个加热电阻丝可单独控制。
4.根据权利要求1所述的高温固化炉，其特征在于，所述红外监测装置包括：
位于所述加热腔内、监测所述加热腔内的各层基板表面温度信息的至少一个红外摄像管；
设置于所述加热腔侧壁的滑轨；
可驱动所述红外摄像管沿所述滑轨滑动的驱动装置；
与每一个所述红外摄像管信号连接，根据基板温度信息可生成温度信号的红外信号接收处理器，所述红外信号接收处理器与所述信号处理模块信号连接。
5.根据权利要求4所述的高温固化炉，其特征在于，所述红外信号接收处理器还可以根据所述红外摄像管监测的基板表面的温度信息生成红外成像信号；
所述红外监测装置还包括信号连接所述红外信号接收处理器、并根据所述红外信号接收处理器生成的红外成像信号成像的显示器。
6.根据权利要求5所述的高温固化炉，其特征在于，所述红外摄像管为一个，所述红外摄像管沿所述滑轨可在所述加热腔内的最高层基板与最低层基板之间往复滑动。
7.根据权利要求5所述的高温固化炉，其特征在于，所述红外摄像管为多个，且每一个所述红外摄像管与所述加热腔内的一层基板相对应，所述滑轨为与每一个所述红外摄像管一一对应的水平滑道，且每一个所述红外摄像管均可沿其滑道往复滑动。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高温固化炉，其特征在于，所述信号处理模块为可编程逻辑控制器。
9.根据权利要求8所述的高温固化炉，其特征在于，所述执行模块包括多个固体继电器；根据所述可编程逻辑控制器的执行指令控制各个固体继电器的开合对所述加热器中与所述存在温度异常的基板对应位置处的所述加热模块的加热功率进行调节。
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