CN117475588A - 一种微电子组装过程的预警监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微电子组装过程的预警监测系统，涉及微电子组装技术领域，包括第一信息采集模块、第二信息采集模块、质量评估模块、比对模块、综合分析模块以及预警模块；第一信息采集模块，采集焊接机器人对微电子焊接时的焊头信息，采集后，第一信息采集模块将采集的焊头信息进行处理后传递至质量评估模块。本发明通过对焊接机器人在对微电子进行焊接过程中的焊接质量进行监测，当焊接机器人的焊接质量不达标时，通过焊接机器人及时发现，并发出预警提示，有效地焊接机器人焊接时出现批量的微电子不达标的情况，有效地降低微电子加工的成本，从而提高微电子的加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及微电子组装技术领域，具体涉及一种微电子组装过程的预警监测系统。
背景技术
微电子组装过程是将微小尺寸的电子元件、芯片、器件或模块组合在一起形成功能完整的电子产品，在微电子组装中，焊接是一个关键的工艺组装过程，在微电子组装中，焊接主要用于连接电子元器件或将芯片与载体材料(如印刷电路板)进行连接，以完成整个电子产品或组件的制造。
现有技术在对微电子焊接过程中经常会使用焊接机器人，焊接机器人可以自动执行焊接任务，无需人工干预，因此可以大幅提高生产效率。对于批量生产，这意味着可以快速、准确地完成大量焊接工作，缩短生产周期，焊接机器人具有高度的精准度和重复性，可以在预定位置上执行焊接操作。这确保了焊接的准确性和一致性，避免了由人工操作引起的误差，在微电子组装中，有时需要进行复杂的焊接任务，例如在微小尺寸的芯片上进行精细焊接。焊接机器人可以灵活地适应不同类型的焊接任务，甚至在难以触及的区域进行焊接。
因此，使用焊接机器人在批量微电子组装中已经成为一种常见的实践，不仅提高了生产效率和产品质量，还降低了人力成本和风险，为微电子产业的发展带来了巨大的推动力。
现有技术存在以下不足：然而，焊接机器人在对微电子进行焊接的过程中，焊接机器人无法实时了解焊接的质量情况，当焊接机器人的焊接质量不达标时，焊接机器人无法及时发现，如此会造成批量的微电子出现不达标的情况，不仅会增加微电子加工的成本，且会大大降低微电子的加工效率，从而有待改进。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种微电子组装过程的预警监测系统，本发明通过对焊接机器人在对微电子进行焊接过程中的焊接质量进行监测，当焊接机器人的焊接质量不达标时，通过焊接机器人及时发现，并发出预警提示，有效地焊接机器人焊接时出现批量的微电子不达标的情况，有效地降低微电子加工的成本，从而提高微电子的加工效率，以解决上述背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微电子组装过程的预警监测系统，包括第一信息采集模块、第二信息采集模块、质量评估模块、比对模块、综合分析模块以及预警模块；
第一信息采集模块，采集焊接机器人对微电子焊接时的焊头信息，采集后，第一信息采集模块将采集的焊头信息进行处理后传递至质量评估模块；
第二信息采集模块，采集焊接机器人对微电子焊接时的焊接参数信息，采集后，第二信息采集模块将采集的焊接参数信息进行处理后传递至质量评估模块；
质量评估模块，将处理后的焊头信息和焊接参数信息建立数据分析模型，生成质量评估指数，并将质量评估指数传递至比对模块；
比对模块，将焊接机器人焊头运行时生成的质量评估指数与预先设定的质量评估指数参考阈值进行比对，当质量评估指数大于等于质量评估指数参考阈值时，生成综合分析信号，并将信号传递至综合分析模块；
综合分析模块，接收到综合分析信号后，对焊接机器人焊头运行时生成的若干个质量评估指数进行综合分析，判断焊接机器人的焊接质量状态，生成风险信号，并将风险信号传递至预警模块，通过预警模块发出或者不发出预警提示。
优选的，焊接机器人对微电子焊接时的焊头信息包括焊头偏位系数，采集后，第一信息采集模块将焊头偏位系数标定为εετ，机器人对微电子焊接时的焊接参数信息包括焊接速度稳定系数和焊接电流异常隐患系数，采集后，第二信息采集模块将焊接速度稳定系数和焊接电流异常隐患系数分别标定为δδτ和θθτ。
优选的，焊头偏位系数获取的逻辑如下：
S101、获取焊接机器人焊头在T时间内的实际焊接点位置和预设焊接点位置，并将实际焊接点位置和预设焊接点位置分别标定为Ai和Bi，i表示焊接机器人焊头在T时间内的实际焊接点位置和预设焊接点位置的编号，i＝1、2、3、4、……、n，n为正整数；
S102、计算实际焊接点位置Ai和预设焊接点位置Bi之间的偏位距离，并将偏位距离标定为Sx，x表示焊接机器人焊头在T时间内焊头的偏位距离的编号，x＝1、2、3、4、……、m，m为正整数；
S103、计算焊头偏位系数，计算的表达式为：
优选的，焊接速度稳定系数获取的逻辑如下：
S201、获取焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率，并将平均焊接速率标定为Vδ y，y表示焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率的编号，y＝1、2、3、4、……、q，q为正整数；
S202、计算焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率的标准差，并将标准差标定为E，则：
其中，为焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率的平均值，获取的计算公式为：/>
S203、计算焊接速度稳定系数，计算的表达式为：δδτ＝(E+1)*eE+1。
优选的，焊接电流异常隐患系数获取的逻辑如下：
S301、获取焊接机器人焊头的最佳焊接电流范围，并将最佳焊接电流范围标定为
S302、获取焊接机器人焊头在T时间内不同时刻的实际焊接电流值，并将实际焊接电流值标定为Ih，h表示焊接机器人焊头在T时间内不同时刻的实际焊接电流值的编号，h＝1、2、3、4、……、N，N为正整数；
S303、将获取的不处于最佳焊接电流范围之间的实际焊接电流值标定为Iv，v表示不处于最佳焊接电流范围/>之间的实际焊接电流值的编号，v＝1、2、3、4、……、N，N为正整数；
S304、计算焊接电流异常隐患系数，计算的表达式为： 其中，/>
优选的，质量评估模块获取到焊头偏位系数εετ、焊接速度稳定系数δδτ以及焊接电流异常隐患系数θθτ后，建立数据分析模型，生成质量评估指数PGj，依据的公式为：
式中，f1、f2、f3分别为焊头偏位系数εετ、焊接速度稳定系数δδτ以及焊接电流异常隐患系数θθτ的预设比例系数，且f1、f2、f3均大于0。
优选的，比对模块将焊接机器人焊头运行时生成的质量评估指数与预先设定的质量评估指数参考阈值进行比对，若质量评估指数小于质量评估指数参考阈值，不通过比对模块生成信号，若质量评估指数大于等于质量评估指数参考阈值，通过比对模块生成综合分析信号，并将信号传递至综合分析模块。
优选的，综合分析模块接收到综合分析信号后，对焊接机器人焊头运行时生成的若干个质量评估指数建立分析集合，并将分析集合标定为G，则G＝{PGj}＝{PG1、PG2、…、PGc}，j＝1、2、3、4、……、c，c为正整数；
计算分析集合内若干个质量评估指数的平均值和标准差，并将平均值和标准差分别标定为M1和M2，则：
其中，
优选的，将分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1和标准差M2分别与预先设定的质量评估指数参考阈值和预先设定的标准差参考阈值进行比对，对焊接机器人的焊接质量进行综合判断，判断的结果如下：
若分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1小于质量评估指数参考阈值且标准差M2小于标准差参考阈值，则通过综合分析模块生成低等风险信号，并将信号传递至预警模块，不通过预警模块发出预警提示；
若分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1大于等于质量评估指数参考阈值，则通过综合分析模块生成高等风险信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出高风险预警提示；
若分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1小于质量评估指数参考阈值且标准差M2大于等于标准差参考阈值，则通过综合分析模块生成中等等风险信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出中等风险预警提示。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
本发明通过对焊接机器人在对微电子进行焊接过程中的焊接质量进行监测，当焊接机器人的焊接质量不达标时，通过焊接机器人及时发现，并发出预警提示，有效地焊接机器人焊接时出现批量的微电子不达标的情况，有效地降低微电子加工的成本，从而提高微电子的加工效率；
本发明通过对焊接机器人的焊接质量进行综合分析式监测，可有效地提高对焊接机器人焊接质量监测的准确性，避免偶然出现焊接质量低的情况时便发出预警提示，提高对焊接质量预警的信任度；
本发明通过对焊接机器人焊接质量异常的情况进行分析，可了解焊接机器人在对微电子进行焊接时是出现了焊接质量较差的问题，还是焊接不稳定的问题，从而便于后续检修人员对焊接机器人进行针对性检修。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种微电子组装过程的预警监测系统的模块示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
本发明提供了如图1所示的一种微电子组装过程的预警监测系统，包括第一信息采集模块、第二信息采集模块、质量评估模块、比对模块、综合分析模块以及预警模块；
第一信息采集模块，采集焊接机器人对微电子焊接时的焊头信息，采集后，第一信息采集模块将采集的焊头信息进行处理后传递至质量评估模块；
焊接机器人对微电子焊接时的焊头信息包括焊头偏位系数，采集后，第一信息采集模块将焊头偏位系数标定为εετ；
焊接机器人在焊接微电子时，焊头焊接位置与实际位置存在偏差会导致以下严重影响：
焊接不良：焊接机器人的焊头偏离目标位置，可能会导致焊接点与焊接区域没有完全连接，造成焊接不牢固或焊接不良的情况，这可能会影响电子器件的性能和可靠性，甚至引起焊点脱落或断裂；
热损伤：焊接机器人焊接位置的偏差可能会使焊接过程中的焊接热量无法准确控制，导致微电子元器件或电路板受到过度加热或局部高温，从而引发热损伤、烧毁元器件或损坏电路；
焊接偏移：焊头焊接位置偏差可能导致焊接点与预定焊接位置不对应，造成焊接点偏移，这种情况可能会导致电路连接错误，从而影响整个电路板的功能；
焊接位置不均匀：焊接机器人焊接位置偏差可能导致焊接点位置不均匀，造成焊接质量不稳定，这可能会导致电子器件在不同部分之间存在焊接质量差异，影响设备的整体性能；
焊接损失：焊接机器人焊接位置偏差可能导致焊接过程中焊锡或焊胶等焊接材料的浪费，这可能增加制造成本，并降低生产效率；
维修困难：焊接机器人焊接位置偏差可能导致焊接错误，如果没有及时发现并修复，将使微电子器件在生产过程中或在实际应用中出现故障，而微电子器件的维修往往比较困难，尤其是在高度集成的芯片上进行维修几乎是不可能的；
因此，对焊接机器人的焊头焊接位置与实际位置之间的偏差进行监测，可及时发现焊头焊接位置与实际位置之间偏差较大导致焊接质量出现异常的情况；
焊头偏位系数获取的逻辑如下：
S101、获取焊接机器人焊头在T时间内的实际焊接点位置和预设焊接点位置，并将实际焊接点位置和预设焊接点位置分别标定为Ai和Bi，i表示焊接机器人焊头在T时间内的实际焊接点位置和预设焊接点位置的编号，i＝1、2、3、4、……、n，n为正整数；
需要说明的是，通过焊接机器人配备的各种传感器，如视觉传感器、力传感器和位移传感器等，监测焊头的位置、力量和位移等信息，通过读取这些传感器的反馈数据，可以获取实际焊接点的位置和机器人运动轨迹，从而确定焊接机器人焊头的实际焊接点位置信息和预设焊接点位置信息，其次，焊接机器人焊头的实际焊接点位置和预设焊接点位置一一对应，即出现实际焊接点位置时，对应出现预设焊接点位置，实际焊接点位置和预设焊接点位置成对出现，且同时出现时的实际焊接点位置和预设焊接点位置下标相同；
S102、计算实际焊接点位置Ai和预设焊接点位置Bi之间的偏位距离，并将偏位距离标定为Sx，x表示焊接机器人焊头在T时间内焊头的偏位距离的编号，x＝1、2、3、4、……、m，m为正整数；
需要说明的是，两点之间的距离公式可以用欧几里得距离(Euclidean distance)来表示，对于平面上的两个点A(x1，y1)和B(x2，y2)，两点之间的距离公式为：其中，d表示点A和点B之间的距离；
S103、计算焊头偏位系数，计算的表达式为：
由焊头偏位系数的计算表达时可知，焊接机器人焊头在T时间内运行时生成的焊头偏位系数的表现值越大，表明焊接机器人的焊接质量越差，焊接机器人焊头在T时间内运行时生成的焊头偏位系数的表现值越小，表明焊接机器人的焊接质量越好；
第二信息采集模块，采集焊接机器人对微电子焊接时的焊接参数信息，采集后，第二信息采集模块将采集的焊接参数信息进行处理后传递至质量评估模块；
机器人对微电子焊接时的焊接参数信息包括焊接速度稳定系数和焊接电流异常隐患系数，采集后，第二信息采集模块将焊接速度稳定系数和焊接电流异常隐患系数分别标定为δδτ和θθτ；
焊接机器人在焊接微电子时，焊接速度稳定性较差可能会对焊接质量造成以下严重的影响：
焊接质量不稳定：焊接速度的不稳定性可能导致焊接过程中的温度和焊接时间不一致，从而导致焊点的质量不稳定，有些焊点可能会过热或过冷，造成焊接不牢固或焊点质量不符合要求；
焊接变形：焊接速度的不稳定性可能导致局部区域的过热或焊接时间过长，从而引起微电子器件的变形，微电子器件通常是精密的组件，任何微小的变形都可能导致器件性能下降或损坏；
焊接缺陷：焊接速度不稳定可能导致焊接过程中产生气孔、夹渣和焊缝不均匀等焊接缺陷，这些缺陷可能会降低焊点的可靠性，导致产品故障或寿命缩短；
温度敏感性：微电子器件对温度非常敏感，焊接速度的不稳定性可能导致器件温度波动，从而影响器件的电性能、封装可靠性和长期稳定性；
产品寿命下降：由于焊接质量不稳定，器件中可能会存在隐藏的焊接缺陷，这些缺陷可能在产品使用过程中逐渐恶化，导致产品寿命缩短；
因此，对焊接机器人的焊接速度进行监测，可及时发现焊头焊接速度稳定性变差导致焊接质量出现异常的情况；
焊接速度稳定系数获取的逻辑如下：
S201、获取焊接机器人焊头在T时间内不同时间段(时间段内的时间可以取值相等，也可以取值不相等)的平均焊接速率，并将平均焊接速率标定为Vδ y，y表示焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率的编号，y＝1、2、3、4、……、q，q为正整数；
需要说明的是，焊接机器人通常配备有各种传感器，如编码器和速度传感器，用于监测焊接机器人的运动状态和速度，这些传感器可以实时测量焊接头的运动距离和时间，从而计算出焊接速率；
S202、计算焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率的标准差，并将标准差标定为E，则：
，其中，为焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率的平均值，获取的计算公式为：/>
由标准差E可知，焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率的标准差E的表现值越大，表明焊接机器人焊头在T时间内的焊接速率的稳定性越差，焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率的标准差E的表现值越小，表明焊接机器人焊头在T时间内的焊接速率的稳定性越好；
S203、计算焊接速度稳定系数，计算的表达式为：δδτ＝(E+1)*eE+1；
由焊接速度稳定系数的计算表达时可知，焊接机器人焊头在T时间内运行时生成的焊接速度稳定系数的表现值越大，表明焊接机器人的焊接质量越差，焊接机器人焊头在T时间内运行时生成的焊接速度稳定系数的表现值越小，表明焊接机器人的焊接质量越好；
焊接机器人在对微电子进行焊接时，焊接电流偏大或偏小时，可能会对焊接的精度造成以下严重影响：
损坏微电子器件：如果焊接电流偏大，可能会导致过度加热微电子器件，使其受损或失效，微电子器件通常对温度非常敏感，超过其额定温度范围可能引发短路、漏电等问题；
焊接不良：焊接电流偏大或偏小时，都可能导致焊接不均匀或焊接点不稳定，焊接不良可能导致电连接不可靠，从而影响微电子器件的性能和寿命；
引起熔化问题：焊接电流过大可能导致微电子器件的材料熔化过度，形成焊点溢出或焊接区域的材料过度融化，导致焊点形状不规则或焊接区域受损；
影响焊点的尺寸和几何形状：焊接电流过大或过小时，可能导致焊点尺寸和几何形状的偏差，这将严重影响微电子器件的精度和稳定性；
引起电磁干扰：焊接电流过大可能导致电磁干扰，影响周围的微电子器件或其他电子设备的正常工作，从而引起故障或数据丢失等问题；
导致环境问题：焊接电流过大或偏小时，可能引起过度加热和能耗增加，对生产环境和设备造成不必要的压力和损害；
因此，对焊接机器人的焊接电流进行监测，可及时发现焊头焊接电流异常导致焊接质量出现异常的情况；
焊接电流异常隐患系数获取的逻辑如下：
S301、获取焊接机器人焊头的最佳焊接电流范围，并将最佳焊接电流范围标定为
焊接机器人焊头的最佳焊接电流范围通过以下步骤获取：
S1：根据焊接机器人的规格和焊接头的特性，制定一个初始的焊接电流范围；
这个初始范围可以基于厂家的建议或者相关的焊接标准和规范；
S2：进行一系列焊接试验，涵盖初始焊接电流范围内的不同电流值；
S3：对焊接试验的焊缝进行质量检查和评估，包括焊缝的外观、均匀性和缺陷情况；
同时，可以进行焊接强度测试，确保焊接点的牢固程度；
S4：根据焊接试验的结果，逐步缩小焊接电流范围，以找到表现最佳的焊接电流值；
重复多次试验并逐步调整焊接参数；
S5：对最终确定的焊接电流范围内的焊接点进行电连接可靠性测试，以确保焊接点在长期使用中的稳定性和可靠性；
S6：将确定的最佳焊接电流范围应用于实际生产中的焊接任务，观察焊接质量和焊接点的性能；
S7：根据实际应用中的反馈信息，持续改进焊接参数，并根据需要进一步优化焊接电流范围；
S302、获取焊接机器人焊头在T时间内不同时刻的实际焊接电流值，并将实际焊接电流值标定为Ih，h表示焊接机器人焊头在T时间内不同时刻的实际焊接电流值的编号，h＝1、2、3、4、……、N，N为正整数；
需要说明的是，在焊接机器人的焊头或焊接电路上安装电流传感器，用于实时监测焊接电流，这种传感器可以将电流信号转换为电压信号或数字信号，然后通过数据采集系统将数据传输给控制系统，实现实时电流值的获取；
S303、将获取的不处于最佳焊接电流范围之间的实际焊接电流值标定为Iv，v表示不处于最佳焊接电流范围/>之间的实际焊接电流值的编号，v＝1、2、3、4、……、N，N为正整数；
S304、计算焊接电流异常隐患系数，计算的表达式为： 其中，/>
由焊接电流异常隐患系数的计算表达时可知，焊接机器人焊头在T时间内运行时生成的焊接电流异常隐患系数的表现值越大，表明焊接机器人的焊接质量越差，焊接机器人焊头在T时间内运行时生成的焊接电流异常隐患系数的表现值越小，表明焊接机器人的焊接质量越好；
质量评估模块，将处理后的焊头信息和焊接参数信息建立数据分析模型，生成质量评估指数，并将质量评估指数传递至比对模块；
质量评估模块获取到焊头偏位系数εετ、焊接速度稳定系数δδτ以及焊接电流异常隐患系数θθτ后，建立数据分析模型，生成质量评估指数PGj，依据的公式为：
，式中，f1、f2、f3分别为焊头偏位系数εετ、焊接速度稳定系数δδτ以及焊接电流异常隐患系数θθτ的预设比例系数，且f1、f2、f3均大于0；
由计算公式可知，焊接机器人焊头在T时间内运行时生成的焊头偏位系数越大、焊接速度稳定系数越大、焊接电流异常隐患系数越大，即质量评估指数PGj的表现值越大，表明焊接机器人的焊接质量越差，焊接机器人焊头在T时间内运行时生成的焊头偏位系数越大、焊接速度稳定系数越大、焊接电流异常隐患系数越大，即质量评估指数PGj的表现值越大，表明焊接机器人的焊接质量越差；
比对模块，将焊接机器人焊头运行时生成的质量评估指数与预先设定的质量评估指数参考阈值进行比对，当质量评估指数大于等于质量评估指数参考阈值时，生成综合分析信号，并将信号传递至综合分析模块；
比对模块将焊接机器人焊头运行时生成的质量评估指数与预先设定的质量评估指数参考阈值进行比对，若质量评估指数小于质量评估指数参考阈值，表明焊接机器人的焊接质量较好，不通过比对模块生成信号，若质量评估指数大于等于质量评估指数参考阈值，表明焊接机器人的焊接质量较差，通过比对模块生成综合分析信号，并将信号传递至综合分析模块；
综合分析模块，接收到综合分析信号后，对焊接机器人焊头运行时生成的若干个质量评估指数进行综合分析，判断焊接机器人的焊接质量状态，生成风险信号，并将风险信号传递至预警模块，通过预警模块发出或者不发出预警提示；
综合分析模块接收到综合分析信号后，对焊接机器人焊头运行时生成的若干个质量评估指数建立分析集合，并将分析集合标定为G，则G＝{PGj}＝{PG1、PG2、…、PGc}，j＝1、2、3、4、……、c，c为正整数；
计算分析集合内若干个质量评估指数的平均值和标准差，并将平均值和标准差分别标定为M1和M2，则：
其中，
将分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1和标准差M2分别与预先设定的质量评估指数参考阈值和预先设定的标准差参考阈值进行比对，对焊接机器人的焊接质量进行综合判断，判断的结果如下：
若分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1小于质量评估指数参考阈值且标准差M2小于标准差参考阈值，表明焊接机器人焊头运行时生成质量评估指数大于等于质量评估指数参考阈值的情况为偶然情况，则通过综合分析模块生成低等风险信号，并将信号传递至预警模块，不通过预警模块发出预警提示；
若分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1大于等于质量评估指数参考阈值，表明焊接机器人焊头运行时生成质量评估指数大于等于质量评估指数参考阈值的情况为普遍情况，则通过综合分析模块生成高等风险信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出高风险预警提示；
若分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1小于质量评估指数参考阈值且标准差M2大于等于标准差参考阈值，表明焊接机器人焊头运行时的焊接质量稳定性较差，则通过综合分析模块生成中等等风险信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出中等风险预警提示；
本发明通过对焊接机器人在对微电子进行焊接过程中的焊接质量进行监测，当焊接机器人的焊接质量不达标时，通过焊接机器人及时发现，并发出预警提示，有效地焊接机器人焊接时出现批量的微电子不达标的情况，有效地降低微电子加工的成本，从而提高微电子的加工效率；
本发明通过对焊接机器人的焊接质量进行综合分析式监测，可有效地提高对焊接机器人焊接质量监测的准确性，避免偶然出现焊接质量低的情况时便发出预警提示，提高对焊接质量预警的信任度；
本发明通过对焊接机器人焊接质量异常的情况进行分析，可了解焊接机器人在对微电子进行焊接时是出现了焊接质量较差的问题，还是焊接不稳定的问题，从而便于后续检修人员对焊接机器人进行针对性检修。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种微电子组装过程的预警监测系统，其特征在于，包括第一信息采集模块、第二信息采集模块、质量评估模块、比对模块、综合分析模块以及预警模块；
第一信息采集模块，采集焊接机器人对微电子焊接时的焊头信息，采集后，第一信息采集模块将采集的焊头信息进行处理后传递至质量评估模块；
第二信息采集模块，采集焊接机器人对微电子焊接时的焊接参数信息，采集后，第二信息采集模块将采集的焊接参数信息进行处理后传递至质量评估模块；
质量评估模块，将处理后的焊头信息和焊接参数信息建立数据分析模型，生成质量评估指数，并将质量评估指数传递至比对模块；
比对模块，将焊接机器人焊头运行时生成的质量评估指数与预先设定的质量评估指数参考阈值进行比对，当质量评估指数大于等于质量评估指数参考阈值时，生成综合分析信号，并将信号传递至综合分析模块；
综合分析模块，接收到综合分析信号后，对焊接机器人焊头运行时生成的若干个质量评估指数进行综合分析，判断焊接机器人的焊接质量状态，生成风险信号，并将风险信号传递至预警模块，通过预警模块发出或者不发出预警提示。
2.根据权利要求1所述的一种微电子组装过程的预警监测系统，其特征在于，焊接机器人对微电子焊接时的焊头信息包括焊头偏位系数，采集后，第一信息采集模块将焊头偏位系数标定为εετ，机器人对微电子焊接时的焊接参数信息包括焊接速度稳定系数和焊接电流异常隐患系数，采集后，第二信息采集模块将焊接速度稳定系数和焊接电流异常隐患系数分别标定为δδτ和θθτ。
3.根据权利要求2所述的一种微电子组装过程的预警监测系统，其特征在于，焊头偏位系数获取的逻辑如下：
S101、获取焊接机器人焊头在T时间内的实际焊接点位置和预设焊接点位置，并将实际焊接点位置和预设焊接点位置分别标定为Ai和Bi，i表示焊接机器人焊头在T时间内的实际焊接点位置和预设焊接点位置的编号，i＝1、2、3、4、……、n，n为正整数；
S102、计算实际焊接点位置Ai和预设焊接点位置Bi之间的偏位距离，并将偏位距离标定为Sx，x表示焊接机器人焊头在T时间内焊头的偏位距离的编号，x＝1、2、3、4、……、m，m为正整数；
S103、计算焊头偏位系数，计算的表达式为：
4.根据权利要求3所述的一种微电子组装过程的预警监测系统，其特征在于，焊接速度稳定系数获取的逻辑如下：
S201、获取焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率，并将平均焊接速率标定为Vδ y，y表示焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率的编号，y＝1、2、3、4、……、q，q为正整数；
S202、计算焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率的标准差，并将标准差标定为E，则：
其中，为焊接机器人焊头在T时间内不同时间段的平均焊接速率的平均值，获取的计算公式为：/>
S203、计算焊接速度稳定系数，计算的表达式为：δδτ＝(E+1)*eE+1。
5.根据权利要求4所述的一种微电子组装过程的预警监测系统，其特征在于，焊接电流异常隐患系数获取的逻辑如下：
S301、获取焊接机器人焊头的最佳焊接电流范围，并将最佳焊接电流范围标定为
S302、获取焊接机器人焊头在T时间内不同时刻的实际焊接电流值，并将实际焊接电流值标定为Ih，h表示焊接机器人焊头在T时间内不同时刻的实际焊接电流值的编号，h＝1、2、3、4、……、N，N为正整数；
S303、将获取的不处于最佳焊接电流范围之间的实际焊接电流值标定为Iv，v表示不处于最佳焊接电流范围/>之间的实际焊接电流值的编号，v＝1、2、3、4、……、N，N为正整数；
S304、计算焊接电流异常隐患系数，计算的表达式为： 其中，/>
6.根据权利要求5所述的一种微电子组装过程的预警监测系统，其特征在于，质量评估模块获取到焊头偏位系数εετ、焊接速度稳定系数δδτ以及焊接电流异常隐患系数θθτ后，建立数据分析模型，生成质量评估指数PGj，依据的公式为：
式中，f1、f2、f3分别为焊头偏位系数εετ、焊接速度稳定系数δδτ以及焊接电流异常隐患系数θθτ的预设比例系数，且f1、f2、f3均大于0。
7.根据权利要求6所述的一种微电子组装过程的预警监测系统，其特征在于，比对模块将焊接机器人焊头运行时生成的质量评估指数与预先设定的质量评估指数参考阈值进行比对，若质量评估指数小于质量评估指数参考阈值，不通过比对模块生成信号，若质量评估指数大于等于质量评估指数参考阈值，通过比对模块生成综合分析信号，并将信号传递至综合分析模块。
8.根据权利要求7所述的一种微电子组装过程的预警监测系统，其特征在于，综合分析模块接收到综合分析信号后，对焊接机器人焊头运行时生成的若干个质量评估指数建立分析集合，并将分析集合标定为G，则G＝{PGj}＝{PG1、PG2、…、PGc}，j＝1、2、3、4、……、c，c为正整数；
计算分析集合内若干个质量评估指数的平均值和标准差，并将平均值和标准差分别标定为M1和M2，则：
其中，
9.根据权利要求8所述的一种微电子组装过程的预警监测系统，其特征在于，将分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1和标准差M2分别与预先设定的质量评估指数参考阈值和预先设定的标准差参考阈值进行比对，对焊接机器人的焊接质量进行综合判断，判断的结果如下：
若分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1小于质量评估指数参考阈值且标准差M2小于标准差参考阈值，则通过综合分析模块生成低等风险信号，并将信号传递至预警模块，不通过预警模块发出预警提示；
若分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1大于等于质量评估指数参考阈值，则通过综合分析模块生成高等风险信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出高风险预警提示；
若分析集合内若干个质量评估指数的平均值M1小于质量评估指数参考阈值且标准差M2大于等于标准差参考阈值，则通过综合分析模块生成中等等风险信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出中等风险预警提示。
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