CN112782972B - 激光加热温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种激光加热温度控制方法。激光加热温度控制方法包括：根据待加热基材的加热温度工艺曲线，将待加热基材的激光加热过程划分为多个激光加热子过程，得到每个激光加热子过程对应的加热温度工艺子曲线。根据每个加热温度工艺子曲线，确定每个激光加热子过程中待加热基材的目标温度。获取待加热基材的实际温度，并根据实际温度和目标温度，采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法控制每个激光加热子过程中的待加热基材的温度。本申请通过在温度控制算法过程中引入功率阶梯爬坡算法，可以实现对激光加热过程的实时控制，从而以温和渐进的升温方式减小待加热基材内部由于加热过程温度分布不均匀导致的基材分层现象。

Description

激光加热温度控制方法

技术领域

本申请涉及工业控制技术领域，特别是涉及一种激光加热温度控制方法。

背景技术

激光加热技术是最近几年快速发展起来的一门工业热工技术，由于激光光束具有高亮度、高单向性和高单色性的特点，使得激光加热技术可以广泛适用于精密加工和微纳制造等领域。然而，采用激光对基材进行加热时，温度在基材内部的热传导速度远小于激光对基材的加热速度，故基材内部容易因温差过大产生分层现象。

为了减少基材加热过程中因温度不均匀导致的分层现象，通常采用比例积分微分(Proportion Integral Differential，PID)温度控制方法进行分梯度加热。但是，在基材从当前梯度升温至下一梯度的过程中，由于基材实际温度尚未到达下一梯度PID温度控制的温度区间阈值，短时间内激光加热控制系统会以满功率激光对基材进行加热。而基材在满载功率激光作用下会快速升温，故该过程仍然存在由于基材内部温差过大导致产生分层的风险。

发明内容

基于此，有必要针对激光加热过程基材存在分层风险的问题，提供一种激光加热温度控制方法。

本申请提供一种激光加热温度控制方法，包括：

根据待加热基材的加热温度工艺曲线，将所述待加热基材的激光加热过程划分为多个激光加热子过程，得到每个所述激光加热子过程对应的加热温度工艺子曲线；

根据每个所述加热温度工艺子曲线，确定每个所述激光加热子过程中所述待加热基材的目标温度；

获取所述待加热基材的实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法控制每个所述激光加热子过程中的所述待加热基材的温度。

在其中一个实施例中，所述根据每个所述加热温度工艺子曲线，确定每个所述激光加热子过程中所述待加热基材的所述目标温度之后，包括：

根据每个所述加热温度工艺子曲线，确定每个所述激光加热子过程的升温过程和恒温过程，其中所述升温过程为所述待加热基材从所述实际温度上升至所述目标温度的过程，所述恒温过程为所述待加热基材升温至所述目标温度后维持当前温度的过程。

在其中一个实施例中，所述获取所述待加热基材的所述实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法和所述功率阶梯爬坡算法控制每个所述激光加热子过程中的所述待加热基材的温度，包括：

根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法计算激光输出功率占额定功率的第一比例，并采用所述功率梯度爬坡算法计算所述激光输出功率占所述额定功率的第二比例；

根据每个所述激光加热子过程中所述待加热基材的具体加热过程，以及所述第一比例和所述第二比例的大小关系，控制每个所述激光加热子过程中的所述激光输出功率，其中所述具体加热过程为所述升温过程或所述恒温过程。

在其中一个实施例中，所述根据每个所述激光加热子过程中所述待加热基材的具体加热过程，以及所述第一比例和所述第二比例的大小关系，控制每个所述激光加热子过程中的所述激光输出功率，其中所述具体加热过程为所述升温过程或所述恒温过程，包括：

判断所述激光加热子过程中所述待加热基材的具体加热过程；

若所述激光加热子过程位于所述升温过程，则判断所述第一比例和所述第二比例大小，并依据判断结果控制所述激光加热子过程中的所述激光输出功率；

若所述激光加热子过程位于所述恒温过程，则采用所述第一比例计算所述激光输出功率，并根据计算得到的所述激光输出功率控制当前所述激光加热子过程中的所述激光输出功率。

在其中一个实施例中，所述若所述激光加热子过程位于所述升温过程，则判断所述第一比例和所述第二比例大小，并依据判断结果控制所述激光加热子过程中的所述激光输出功率，包括：

若所述第一比例大于或等于所述第二比例，则采用所述第一比例与所述第二比例的乘积作为所述激光输出功率占所述额定功率的比例，并根据所述激光输出功率占所述额定功率的比例计算所述激光输出功率，根据计算得到的所述激光输出功率控制当前所述激光加热子过程中的所述激光输出功率；

若所述第一比例小于所述第二比例，则采用所述第一比例计算所述激光输出功率，并根据计算得到的所述激光输出功率控制当前所述激光加热子过程中的所述激光输出功率。

在其中一个实施例中，所述获取所述待加热基材的实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法和所述功率阶梯爬坡算法控制每个所述激光加热子过程中的所述待加热基材的温度，包括：

获取所述待加热基材的实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法和所述功率阶梯爬坡算法控制每个所述激光加热子过程中的激光输出功率、激光输出频率、激光输出脉宽、激光振镜运动速度、所述待加热基材与激光焦点的空间距离或所述待加热基材加热过程中的环境变量。

在其中一个实施例中，所述温度控制算法为比例积分微分控制算法、比例积分控制算法、比例微分控制算法或比例控制算法。

在其中一个实施例中，所述功率阶梯爬坡算法为固定斜率直线变化算法、三角函数曲线变化算法或阶跃信号叠加序列组合算法。

在其中一个实施例中，所述根据所述待加热基材的加热温度工艺曲线，将所述待加热基材的激光加热过程划分为多个所述激光加热子过程，得到每个所述激光加热子过程对应的所述加热温度工艺子曲线，包括：

根据所述待加热基材的所述加热温度工艺曲线，采用多段折线逼近所述加热温度工艺曲线的方法将所述待加热基材的激光加热过程划分为多个所述激光加热子过程，得到每个所述激光加热子过程对应的所述加热温度工艺子曲线。

在其中一个实施例中，所述获取所述待加热基材的实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法和所述功率阶梯爬坡算法控制每个所述激光加热子过程中的所述待加热基材的温度，包括：

实时获取所述待加热基材的所述实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法和所述功率阶梯爬坡算法实时控制每个所述激光加热子过程中的所述待加热基材的温度。

本申请提供的激光加热温度控制方法根据待加热基材的加热温度工艺曲线，将待加热基材的激光加热过程划分为多个激光加热子过程，并进一步确定每个激光加热子过程中待加热基材的目标温度。随后获取待加热基材的实际温度，并根据实际温度和目标温度，采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法控制每个激光加热子过程中的待加热基材的温度。本申请通过在温度控制算法过程中引入功率阶梯爬坡算法，可以实现对激光加热过程的实时控制，从而以温和渐进的升温方式对待加热基材进行加热，从而减小待加热基材内部由于加热过程温度分布不均匀导致的基材分层现象。本申请提供的激光加热温度控制方法可以提高激光加热过程中的温度可控性和温度均匀性，防止待加热基材在激光加热过程中由于温度分布不均匀产生的分层现象，保证产品的加工质量。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种激光加热温度控制方法流程图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

相对于传统的热工设备，激光加热具有加热效率高、升温速度快、热影响区域小、非接触、无污染以及低能耗等传统加热技术无法比拟的优势，在面板、半导体以及芯片等新兴行业具有广阔的应用前景。具体地，激光加热可以应用于芯片行业的液晶加工、球栅阵列的焊接与返修以及手机行业的胶水固化与去除等诸多领域。

尽管激光加热技术具有能量集中、热影响区域小、加热速度快等优点，但是，温度在基材内部热传导的速度远小于激光作用产生高热时的升温速度，故容易造成基材内部温差过大，从而导致基材分层。例如，采用激光加热基材时，基材上表面(激光作用侧)的温度直接来自于激光照射，而基材下表面(激光作用的另一侧)的温度来自于基材内部的温度热传递。由于激光加热的高响应性，基材上表面的温度将会迅速升温，而基材内部热传递效率取决于材料的热传导系数，其相对于基材上表面升温缓慢。此时，基材内部会因为上下表面温差过大而产生热应力，使基材产生分层现象。

在现有技术中，为了减少待加热基材在加热过程中因温度不均匀而导致的分层现象，可以根据实验室工艺调试效果，采用多功率图档形式对待加热基材进行逐步加热。该方法在一定程度上可以减少激光加热过程中因受热不均匀而导致基材分层现象。然而，多功率图档逐步加热的方法受限于当前大多数打标系统的控制原理，即功率图档在切换时需要首先中止当前激光加热流程，再卸载当前功率图档并加载下一个功率图档，最后出光继续激光加热流程。尽管功率图档的切换时间很短，但是体现在待加热基材上会出现明显的掉温现象，且高温下进行功率图档切换的掉温现象更加明显。

此外，现有技术还采用PID温度控制方法，即分梯度温度控制，使基材逐渐升温至目标温度，以解决基材的分层现象。PID温度控制方法可以在基材当前实际温度与目标温度温差较大的情况下，将激光加热过程分解为多个基材实际温度与目标温度温差较小的激光加热过程的组合，从而解决了多功率图档加热方法在切换功率图档时出现的掉温现象。其中，每个激光加热过程都具有相应的目标温度和进入PID温度控制算法的温度区间阈值。在当前激光加热过程中，若基材的实际温度达到该过程的目标温度并经历恒温时间后将进入下一过程的激光加热，由于此时基材的实际温度没有位于下一过程激光加热的PID温度控制的区间阈值内。因此，接入PID温度控制算法的激光加热系统将以满功率的激光对基材进行加热，该过程中存在因基材内部温差过大导致基材分层的风险。

请参见图1，本申请提供一种激光加热温度控制方法。激光加热温度控制方法包括：

步骤S110，根据待加热基材的加热温度工艺曲线，将待加热基材的激光加热过程划分为多个激光加热子过程，得到每个激光加热子过程对应的加热温度工艺子曲线。

步骤S120，根据每个加热温度工艺子曲线，确定每个激光加热子过程中待加热基材的目标温度。

步骤S130，获取待加热基材的实际温度，并根据实际温度和目标温度，采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法控制每个激光加热子过程中的待加热基材的温度。

可以理解，待加热基材的加热温度工艺曲线可以为已知数据，也可以根据历史数据进行获取。通过将待加热基材的激光加热过程划分为多个激光加热子过程，可以进一步得到每个激光加热子过程对应的加热温度工艺子曲线，从而为确定每个加热过程中的目标温度提供所需数据。

为解决现有温度控制算法过程中，基材从当前加热阶段升温至下一加热阶段过程中可能存在的分层风险，可以在每个激光加热子过程中，开启激光加热控制系统的同时，分别运行温度控制算法和功率阶梯爬坡算法。可以理解，温度控制算法的运行和功率梯度爬坡算法的运行互不干扰，两个算法分别计算得到对激光加热控制系统的控制参数后，根据两个算法的控制参数，可以实现每个激光加热子过程中的对待加热基材的温度控制，从而避免了单独运行温度控制算法存在的分层风险。因此，在每个激光加热子过程中，可以根据待加热基材实际温度、温度控制算法和功率阶梯爬坡算法的组合运算结果，生成控制参数，从而实时控制激光输出功率，其中待加热基材实际温度可以作为温度控制算法的输入参数。

在其中一个实施例中，在温度控制算法的运行过程中，可以通过温度控制系统实时采集待加热基材的实际温度，再根据温度控制算法计算得到激光加热控制系统的控制参数。此外，功率阶梯爬坡算法可以从零开始，根据预先设置的斜率曲线变化计算激光加热控制系统的控制参数。可以理解，通过采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法对待加热基材的温度进行实时控制，可以使待加热基材以温和渐进的方式进行升温，进而减小待加热基材内部在激光加热过程的由于温度分布不均匀导致的基材分层现象。在其中一个实施例中，可以通过控制激光加热系统的激光输出功率对待加热基材的温度进行实时控制，激光输出功率包括维持待加热基材升温过程的激光输出功率和维持待加热基材恒温过程的激光输出功率。

本申请提供的激光加热温度控制方法根据待加热基材的加热温度工艺曲线，将待加热基材的激光加热过程划分为多个激光加热子过程，并进一步确定每个激光加热子过程中待加热基材的目标温度。随后获取待加热基材的实际温度，并根据实际温度和目标温度，采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法控制每个激光加热子过程中的待加热基材的温度。本申请通过在温度控制算法过程中引入功率阶梯爬坡算法，可以实现对激光加热过程的实时控制，从而以温和渐进的升温方式减小待加热基材内部由于加热过程温度分布不均匀导致的基材分层现象。本申请提供的激光加热温度控制方法可以提高激光加热过程中的温度可控性和温度均匀性，防止待加热基材在激光加热过程中由于温度分布不均匀产生的分层现象，保证产品的加工质量。

在其中一个实施例中，根据每个加热温度工艺子曲线，确定每个激光加热子过程中待加热基材的目标温度之后，包括：根据每个加热温度工艺子曲线，确定每个激光加热子过程的升温过程和恒温过程，其中升温过程为待加热基材从实际温度上升至目标温度的过程，恒温过程为待加热基材升温至目标温度后维持当前温度的过程。可以理解，通过分析待加热基材的加热温度工艺曲线，可以将完整的激光加热过程划分为若干个激光加热子过程。其中，完整的激光加热过程包括待加热基材温度达到目标温度前的升温过程和基材温度达到目标温度时的恒温过程。每个激光加热子过程中也包括待加热基材在该激光加热子过程中的目标温度、待加热基材温度达到目标温度前的升温过程和待加热基材温度达到目标温度后的恒温过程。

在其中一个实施例中，获取待加热基材的实际温度，并根据实际温度和目标温度，采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法控制每个激光加热子过程中的待加热基材的温度，包括：根据实际温度和目标温度，采用温度控制算法计算激光输出功率占额定功率的第一比例，并采用功率梯度爬坡算法计算激光输出功率占额定功率的第二比例。根据每个激光加热子过程中待加热基材的具体加热过程，以及第一比例和第二比例的大小关系，控制每个激光加热子过程中的激光输出功率，其中具体加热过程为升温过程或恒温过程。

在其中一个实施例中，可以通过控制激光加热控制系统的激光输出功率对待加热基材的温度进行实时控制。根据待加热基材的实际温度和当前激光加热子过程的目标温度，单独采用温度控制算法计算激光输出功率占激光输出额定功率的第一比例作为对激光加热控制系统的控制参数，同时单独采用功率梯度爬坡算法计算激光输出功率占激光输出额定功率的第二比例作为对激光加热控制系统的控制参数。控制参数可以为激光加热控制系统模拟量输入的百分比。根据每个激光加热子过程中待加热基材的具体加热过程，即当前激光加热子过程中的升温过程或者恒温过程，以及第一比例和第二比例的大小关系，控制每个激光加热子过程中的激光输出功率。可以理解，温度控制算法和功率梯度爬坡算法的组合可以控制激光加热系统以温渐进的升温方式减小待加热基材内部由于加热过程温度分布不均匀，提高激光加热过程中的温度可控性和温度均匀性，防止待加热基材在激光加热过程中由于温度分布不均匀产生的分层现象，保证产品的加工质量。

在其中一个实施例中，根据每个激光加热子过程中待加热基材的具体加热过程，以及第一比例和第二比例的大小关系，控制每个激光加热子过程中的激光输出功率，其中具体加热过程为升温过程或恒温过程，包括：判断激光加热子过程中待加热基材的具体加热过程。若激光加热子过程位于升温过程，则判断第一比例和第二比例大小，并依据判断结果控制激光加热子过程中的激光输出功率。若激光加热子过程位于恒温过程，则采用第一比例计算激光输出功率，并根据计算得到的激光输出功率控制当前激光加热子过程中的激光输出功率。可以理解，每个激光加热子过程中待加热基材所处的具体加热过程不同，可以采用不同的控制参数对激光加热控制系统进行控制。当具体加热过程为升温过程时，可以通过判断第一比例和第二比例的大小关系，选择使用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法同时对激光加热控制系统进行控制或者选择其中一个作为主控算法，从而控制待加热基材以温和渐进的方式进行升温。

在其中一个实施例中，若激光加热子过程位于升温过程，则判断第一比例和第二比例大小，并依据判断结果控制激光加热子过程中的激光输出功率，包括：若第一比例大于或等于第二比例，则采用第一比例与第二比例的乘积作为激光输出功率占额定功率的比例，并根据激光输出功率占额定功率的比例计算激光输出功率，根据计算得到的激光输出功率控制当前激光加热子过程中的激光输出功率。若第一比例小于第二比例，则采用第一比例计算激光输出功率，并根据计算得到的激光输出功率控制当前激光加热子过程中的激光输出功率。

可以理解，若第一比例大于或等于第二比例，此时待加热基材的当前实际温度没有进入温度控制算法的温度区间阈值。采用第一比例与第二比例的乘积作为激光输出功率占额定功率的比例，可以抑制温度控制算法在待加热基材当前实际温度未进入温度控制算法的温度区间阈值的情况下，激光加热系统以满激光加热功率对待加热基材进行加热，会使待加热基材因局部升温过快产生较大温差从而导致基材分层。随后，可以根据激光输出功率占额定功率的比例计算激光加热系统的实际激光输出功率，根据计算得到的实际激光输出功率控制当前激光加热子过程中的激光输出功率。

若第一比例小于第二比例，则采用第一比例计算激光输出功率，并根据计算得到的激光输出功率控制当前激光加热子过程中的激光输出功率。此时，待加热基材当前温度已经达到温度控制算法的温度区间阈值，并且已经接近当前激光加热子过程的目标温度，故激光加热的具体过程即将进入恒温过程。在该过程中，待加热基材内部主要以热扩散的方式进行升温，即使待加热基材内部的局部低温区域的温度上升至该阶段的目标温度，以逐渐较小待加热基材内部的温差。

在其中一个实施例中，获取待加热基材的实际温度，并根据实际温度和目标温度，采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法控制每个激光加热子过程中的待加热基材的温度，包括：获取待加热基材的实际温度，并根据实际温度和目标温度，采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法控制每个激光加热子过程中的激光输出功率、激光输出频率、激光输出脉宽、激光振镜运动速度、待加热基材与激光焦点的空间距离或待加热基材加热过程中的环境变量。可以理解，本申请对温度控制算法和功率梯度爬坡算法计算得到的激光加热控制系统控制参数的控制对象不作限定。在其中一个实施例中，激光加热控制系统的控制对象可以为激光输出功率、激光输出频率、激光输出脉宽、激光振镜运动速度、待加热基材或者激光焦点的空间距离。此外，激光加热控制系统的控制对象还可以为待加热基材在加热过程中的温度和/或湿度等环境参数。

在其中一个实施例中，温度控制算法为比例积分微分控制算法、比例积分控制算法、比例微分控制算法或比例控制算法。可以理解，本申请对温度控制算法的具体类型不作限定，只要其可以实现对激光加热阶段的分梯度加热控制即可。在其中一个实施例中，温度控制算法可以为比例积分微分温度控制算法，即PID算法。PID算法具有原理简单、调试方便、稳定性高、适应性广、鲁棒性强的特点。此外，温度控制算法还可以为PID的衍生算法，如模糊PID算法、前馈PID算法、自整定PID算法等。其中，自整定PID算法可以自动进行参数调整，使得工程技术人员不必过分关注温度控制系统的精确模型，可以广泛应用于系统集成和生产现场。

在其中一个实施例中，功率阶梯爬坡算法为固定斜率直线变化算法、三角函数曲线变化算法或阶跃信号叠加序列组合算法。功率阶梯爬坡算法可以理解为在相同时间间隔或者不同时间间隔进行累加或者按照规定方法进行计算的算法，其计算结果的区间为[0％，100％]。可以理解，本申请采用的功率阶梯爬坡算法并不局限于上述固定斜率的直线变化算法、三角函数的曲线变化算法或者阶跃信号叠加的序列组合算法，只要其可以抑制温度控制算法在待加热基材当前实际温度未进入温度控制算法的温度区间阈值的情况下，激光加热系统以满激光加热功率对待加热基材进行加热的情况即可。

在其中一个实施例中，根据待加热基材的加热温度工艺曲线，将待加热基材的激光加热过程划分为多个激光加热子过程，得到每个激光加热子过程对应的加热温度工艺子曲线，包括：根据待加热基材的加热温度工艺曲线，采用多段折线逼近加热温度工艺曲线的方法将待加热基材的激光加热过程划分为多个激光加热子过程，得到每个激光加热子过程对应的加热温度工艺子曲线。

在其中一个实施例中，获取待加热基材的实际温度，并根据实际温度和目标温度，采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法控制每个激光加热子过程中的待加热基材的温度，包括：实时获取待加热基材的实际温度，并根据实际温度和目标温度，采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法实时控制每个激光加热子过程中的待加热基材的温度。可以理解，通过采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法实时控制每个激光加热子过程中的待加热基材的温度，可以实现对每个激光加热子过程温度的实时控制，从而提高待加热基材的加热过程的均匀性，保证产品的加工质量。

在其中一个实施例中，本申请提供一种可以用于防止基材分层的激光加热温度控制方法。首先，通过分析待加热基材的温度工艺曲线将待加热基材的完整激光加热过程划分若干个激光加热子过程。根据每个激光加热子过程的子温度工艺曲线确定激光加热的升温过程和恒温过程，并根据确定的升温过程和恒温过程设置每个激光加热子过程合适的目标温度。开启激光加热功能，实时采集待加热基材的温度，根据PID温度控制算法和功率梯度爬坡算法对激光加热过程的温度进行控制。

在升温过程，当PID温度控制算法的运算结果大于或者等于功率阶梯爬坡算法的运算结果时，激光加热控制系统的输出功率为PID温度控制算法的运算结果乘于功率阶梯爬坡算法的运算结果。可以理解，取两种算法的乘积作为运算结果可以抑制PID温度控制算法在待加热基材当前实际温度未进入PID温度控制的温度区间阈值的情况下，激光加热系统以满激光加热功率对待加热基材进行加热。否则，待加热基材将会因局部区域升温较快造成温差过大，进而导致待加热基材产生分层现象。在升温过程，当PID温度控制算法的运算结果小于功率阶梯爬坡算法的运算结果时，激光加热控制系统的输出功率为PID温度控制算法的运算结果。在恒温过程，激光加热控制系统的输出功率为PID温度控制算法的运算结果。可以理解，PID温度控制算法的运算结果和功率阶梯爬坡算法的运算结果均为激光加热控制系统模拟量输入的百分比。其中，模拟量输入的百分比可以为激光加热控制系统的输出功率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种激光加热温度控制方法，其特征在于，包括：

根据待加热基材的加热温度工艺曲线，将所述待加热基材的激光加热过程划分为多个激光加热子过程，得到每个所述激光加热子过程对应的加热温度工艺子曲线；

根据每个所述加热温度工艺子曲线，确定每个所述激光加热子过程中所述待加热基材的目标温度；

获取所述待加热基材的实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用温度控制算法和功率阶梯爬坡算法控制每个所述激光加热子过程中的所述待加热基材的温度；其中，所述功率阶梯爬坡算法为在相同时间间隔或不同时间间隔进行累加或按照规定方法进行计算的算法，计算结果的区间为[0%，100%]，所述功率阶梯爬坡算法为固定斜率直线变化算法、三角函数曲线变化算法或阶跃信号叠加序列组合算法；

所述获取所述待加热基材的所述实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法和所述功率阶梯爬坡算法控制每个所述激光加热子过程中的所述待加热基材的温度，包括：

根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法计算激光输出功率占额定功率的第一比例，并采用所述功率阶梯爬坡算法计算所述激光输出功率占所述额定功率的第二比例；

根据每个所述激光加热子过程中所述待加热基材的具体加热过程，以及所述第一比例和所述第二比例的大小关系，控制每个所述激光加热子过程中的所述激光输出功率，其中所述具体加热过程为升温过程或恒温过程。

2.根据权利要求1所述的激光加热温度控制方法，其特征在于，所述根据每个所述加热温度工艺子曲线，确定每个所述激光加热子过程中所述待加热基材的所述目标温度之后，包括：

根据每个所述加热温度工艺子曲线，确定每个所述激光加热子过程的所述升温过程和所述恒温过程，其中所述升温过程为所述待加热基材从所述实际温度上升至所述目标温度的过程，所述恒温过程为所述待加热基材升温至所述目标温度后维持当前温度的过程。

3.根据权利要求2所述的激光加热温度控制方法，其特征在于，所述根据每个所述激光加热子过程中所述待加热基材的具体加热过程，以及所述第一比例和所述第二比例的大小关系，控制每个所述激光加热子过程中的所述激光输出功率，其中所述具体加热过程为所述升温过程或所述恒温过程，包括：

判断所述激光加热子过程中所述待加热基材的具体加热过程；

若所述激光加热子过程位于所述升温过程，则判断所述第一比例和所述第二比例大小，并依据判断结果控制所述激光加热子过程中的所述激光输出功率；

若所述激光加热子过程位于所述恒温过程，则采用所述第一比例计算所述激光输出功率，并根据计算得到的所述激光输出功率控制当前所述激光加热子过程中的所述激光输出功率。

4.根据权利要求3所述的激光加热温度控制方法，其特征在于，所述若所述激光加热子过程位于所述升温过程，则判断所述第一比例和所述第二比例大小，并依据判断结果控制所述激光加热子过程中的所述激光输出功率，包括：

若所述第一比例大于或等于所述第二比例，则采用所述第一比例与所述第二比例的乘积作为所述激光输出功率占所述额定功率的比例，并根据所述激光输出功率占所述额定功率的比例计算所述激光输出功率，根据计算得到的所述激光输出功率控制当前所述激光加热子过程中的所述激光输出功率；

若所述第一比例小于所述第二比例，则采用所述第一比例计算所述激光输出功率，并根据计算得到的所述激光输出功率控制当前所述激光加热子过程中的所述激光输出功率。

5.根据权利要求1所述的激光加热温度控制方法，其特征在于，所述获取所述待加热基材的实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法和所述功率阶梯爬坡算法控制每个所述激光加热子过程中的所述待加热基材的温度，包括：

获取所述待加热基材的实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法和所述功率阶梯爬坡算法控制每个所述激光加热子过程中的激光输出功率、激光输出频率、激光输出脉宽、激光振镜运动速度、所述待加热基材与激光焦点的空间距离或所述待加热基材加热过程中的环境变量。

6.根据权利要求1所述的激光加热温度控制方法，其特征在于，所述温度控制算法为比例积分微分控制算法、比例积分控制算法、比例微分控制算法或比例控制算法。

7.根据权利要求1所述的激光加热温度控制方法，其特征在于，所述根据所述待加热基材的加热温度工艺曲线，将所述待加热基材的激光加热过程划分为多个所述激光加热子过程，得到每个所述激光加热子过程对应的所述加热温度工艺子曲线，包括：

根据所述待加热基材的所述加热温度工艺曲线，采用多段折线逼近所述加热温度工艺曲线的方法将所述待加热基材的激光加热过程划分为多个所述激光加热子过程，得到每个所述激光加热子过程对应的所述加热温度工艺子曲线。

8.根据权利要求1所述的激光加热温度控制方法，其特征在于，所述获取所述待加热基材的实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法和所述功率阶梯爬坡算法控制每个所述激光加热子过程中的所述待加热基材的温度，包括：

实时获取所述待加热基材的所述实际温度，并根据所述实际温度和所述目标温度，采用所述温度控制算法和所述功率阶梯爬坡算法实时控制每个所述激光加热子过程中的所述待加热基材的温度。

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