一种烤箱自动开门装置
技术领域
本发明涉及一种烤箱自动开门装置，可用于半导体封装技术领域。
背景技术
上片机使用胶将芯片黏在基板上，然后操作人员将已上芯片基板放入烤箱利用高温烘烤将银胶固化，使芯片固定在基板上。操作人员将已上芯片基板放入烤箱->操作人员从程序管理系统下载烘烤程序->操作人员关闭烤箱门执行烘烤->烤箱升温->烤箱恒温->开烤箱门进行降温->降到规定温度，操作人员取出材料，进行下一制程。
烘烤程序有若干组，不同程序烘烤温度和时间不同，操作人员需要记住不同程序烤箱开门时机点，查看烤箱面板核对程序如已到降温段，手动打开烤箱门执行降温。操作人员记忆或判断错误就会在恒温阶段提前开门，胶没有完全固化，导致材料品质异常。这种操作的问题和缺点如下：a.人判有判错问题，b.无法自动开门，需要手开。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种烤箱自动开门装置。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：一种烤箱自动开门装置，该装置包括温控器、脉冲控制器、固态继电器、加热棒、烤箱磁门开关，温控器的一端与脉冲控制器的一端电性连接，脉冲控制器的另一端与固态继电器的一端电性连接，固态继电器的另一端与加热棒的一端电性连接；
温控器具有PID调节功能，用来控制调节烤箱温度，温控器根据烤箱的设定温度及实际温度按PID调节功能逐渐逼近温度设定值，并最终将温度稳定在设定值，温控器在不同的升温阶段发出不同宽度的触发脉冲触发固态继电器，固态继电器次级控制加热器的通断，温控器发出的脉冲宽度随着目标值的接近脉冲宽度逐渐变窄，恒温阶段温控器仅输出占空比非常小的脉冲信号以维持烤箱温度恒定。
优选地，所述烤箱自动开门装置还包括烤箱自动控制板，所述烤箱自动控制板的电路包括第一输入输出接线端子X1、防呆二极管D1、续流二极管D2、退耦电容C1、滤波电容C2、耦合电容C3、滤波电容C4、滤波电容C5、退耦电容C6、定时电容C7、滤波电容C8、消抖电容C9、消抖电容C10、限流电阻R1、偏置电阻R2、偏置电阻R3、限流电阻R4、定时电阻R5、定时电阻R6、定时电阻R7、限流电阻R8、限流电阻R9、限流电阻R10、限流电阻R11、限流电阻R12、U1隔离光耦、U3施密特触发器、控制电源LM7805。
优选地，所述第一输入输出接线端子X1的一端接24VDC电源，另一端与防呆二极管D1的正极电性连接，防呆二极管D1的负极与F1的一端电性连接，F1的另一端与退耦电容C1、滤波电容C2的正极电性连接，退耦电容C1、滤波电容C2的另一端接地；F1的另一端还与偏置电阻R2、限流电阻R4、耦合电容C3正极、滤波电容C4正极、F1的另一端还与控制电源LM7805的输入1脚电性连接，控制电源LM7805的2端接地，控制电源LM7805输出3脚与滤波电容C5的正极、74HC14的14脚、退耦电容C6的一端、限流电阻R8的一端电性连接，电阻R8的另一端与发光LED正极电性连接。
优选地，74HC14的输入1脚与滤波电容C8正极、限流电阻R9的一端电性连接，电阻R9的另一端与限幅二极管ZD1的阴极、定时电容C7的正极、限幅二极管阳极、定时电阻R5、定时电阻R6、定时电阻R7的另一端接地；
电阻R3的一端分别与光耦U1的5脚及R2的另一端电性连接、另一端连接Q1 MOS管的G端；第二输入接线端子X2的A端与限流电阻R1、限流电阻R12的一端电性连接，电阻R1的另一端与脉冲输入指示LED的阳极电性连接，电阻R12的另一端的与脉冲输入指示LED的阴极电性连接并且连接到光耦1脚。
优选地，74HC14的输出2脚与电阻R11的一端电性连接，电阻R11的另一端与继电器驱动MOS管Q2的G极电性连接，MOS管Q2的D极与继电器动作指示LED阴极、续流二极管D2的阳极、继电器K1线圈的一端电性连接，限流电阻R10一端连接继电器动作指示LED的阳极，另一端与续流二极管D2阴极以及继电器线圈另一端连接到一起并同时连到输入电源滤波电容C2的正极；继电器K1的单刀双掷触点的COM端连接到第三输出接线端子X3的2、3脚，继电器的NO引脚连到X3的4脚、继电器的NC脚连到X3的1脚，分别在继电器COM与NC之间及COM与NO之间并联消抖电容C9、C10。
优选地，所述烤箱自动控制板与脉冲控制器电性连接，烤箱自动控制板接入烤箱的电路包括启动继电器RY1、启停按钮ON/OFF、信号灯TGL/ON/GL、控制板、计时器TR、中间继电器RY、不间断电源UPS、磁门开启或关闭开关PL、电磁门线圈及续流二极管SV、磁门开启关闭旋钮开关DOOR S.W、磁门锁定按钮开关DOOR LOCK。
优选地，启动继电器RY1常开触点的一端与输入电源端DC24V的正极及ON按钮的一端电性连接，另一端与启动按钮ON的另一端及OFF按钮的一端电性连接，停止按钮OFF的另一端与信号灯TGL/ON/GL的一端及启动继电器RY1线圈的一端及自制控制板X1的1脚及X3的2、3脚电性连接，信号灯TGL/ON/GL及RY1线圈的另一端及X1的2脚分别与DC24V电源的负极2A电性连接，控制板的X3的4端与计时器TR的供电7脚电性连接，计时器的供电脚2脚接电源负极2A，计时器TR的延时输出点8脚与中间继电器RY的14脚电性连接、延时输出点6脚与24电源的正极连接。
优选地，所述不间断电源UPS的正极输出与磁门开启或关闭指示PL、电磁门线圈SV及续流二极管的阳极电性连接，不间断电源UPS的另一端与磁门开启关闭旋钮开关DOORS.W、磁门锁定按钮开关DOOR LOCK的一端电性连接。
优选地，磁门开启关闭旋钮及磁门锁定自锁按钮的另一端分别接礠门开启指示、电磁门线圈的另一端及锁定指示灯的另一端连接，中间继电器的常闭触点串联在电磁门线圈回路中。
本发明技术方案的优点主要体现在：该装置在操作过程中，机台能够自动判断代替人判断，精确控制开门时间。机台判断，可以杜绝人员判断漏失，防止材料异常。相同时机开门，保证材料品质稳定。机台自动开门代替人手动开，人力节省。
附图说明
图1为本发明的一种烤箱自动开门装置的原理示意图。
图2为本发明的一种烤箱自动开门装置的脉冲信号图。
图3为本发明的一种烤箱自动开门装置的控制流程示意框图。
图4为本发明的一种烤箱自动开门装置的自制控制板电气原理图。
图5为本发明的一种烤箱自动开门装置的控制板接入烤箱的电路图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
本发明揭示了一种烤箱自动开门装置，如图1和图2所示，该装置包括温控器、脉冲控制器、继电器、加热棒、烤箱磁门开关，温控器的一端与脉冲控制器的一端电性连接，脉冲控制器的另一端与继电器的一端电性连接，继电器的另一端与加热棒的一端电性连接。
本技术方案中的烤箱均为温度值可设定的恒温烤箱，烤箱依靠一个具有PID调节功能的温控器控制调节烤箱温度，温控器具有PID调节功能，用来控制调节烤箱温度，温控器根据烤箱的设定温度及实际温度按PID调节功能逐渐逼近温度设定值，并最终将温度稳定在设定值，温控器在不同的升温阶段发出不同宽度的触发脉冲触发固态继电器，固态继电器次级控制加热器的通断，温控器发出的脉冲宽度随着目标值的接近脉冲宽度逐渐变窄，恒温阶段温控器仅输出占空比非常小的脉冲信号以维持烤箱温度恒定。
本技术方案中烤箱共有7组程序，第一组程序中设定温度是125℃，实际温度经过温控器PID调节稳定在125℃；第二组程序中设定温度是175℃，实际温度经过温控器PID调节稳定在175℃；第三组程序中设定温度是200℃，实际温度经过温控器PID调节稳定在200℃。
本技术方案是通过采集这些不同占空比的脉冲并将它转化成稳定的继电器输出信号去控制计时器的启停，经过设定时间后开启烤箱门。
烤箱自动开门原理：升温/恒温，机台持续输出脉冲信号控制加热棒加热，降温阶段无输出，控制板监控到无信号钟时会驱动时间继电器计时，计时10分24伏控制继电器断开烤箱磁门电源实现自动开门。
烤箱原理框图说明：如图3所示，刷系统开启烤箱，人员关闭烤箱门，加热器启动后，温控器输出的加热触发脉冲一路输入到固态继电器的控制端开始加热，另一路输入到自制脉冲控制板，自制脉冲控制板将输入脉冲隔离、电平转换、比较放大、继电器转换输出控制计时器的启停，计时器根据转换控制板的脉冲输入状态启停，当停止加热时，脉冲控制板收不到脉冲信号，控制板启动计时器，经过计时器的设定时间后启动功率转换继电器，断开烤箱门电磁锁的电源，烤箱门在弹簧反作用力下被推开。
烤箱自动控制板连接关系及实现原理说明：如图4所示，烤箱自动控制板的电路包括第一输入输出接线端子X1、防呆二极管D1、续流二极管D2、退耦电容C1、滤波电容C2、耦合电容C3、滤波电容C4、滤波电容C5、退耦电容C6、定时电容C7、滤波电容C8、消抖电容C9、消抖电容C10、限流电阻R1、偏置电阻R2、偏置电阻R3、限流电阻R4、定时电阻R5、定时电阻R6、定时电阻R7、限流电阻R8、限流电阻R9、限流电阻R10、限流电阻R11、限流电阻R12、U1隔离光耦、U3施密特触发器、控制电源LM7805。
第一输入输出接线端子X1的一端接24VDC电源，另一端与防呆二极管D1的正极电性连接，防呆二极管D1的负极与F1的一端电性连接，F1的另一端与退耦电容C1、滤波电容C2的正极电性连接，退耦电容C1、滤波电容C2的另一端接地。
F1的另一端还与偏置电阻R2、限流电阻R4、耦合电容C3正极、滤波电容C4正极、F1的另一端还与控制电源LM7805的输入1脚电性连接，控制电源LM7805的2端接地，控制电源LM7805输出3脚与滤波电容C5的正极、74HC14的14脚、退耦电容C6的一端、限流电阻R8的一端电性连接，电阻R8的另一端与发光LED正极电性连接。
74HC14的输入1脚与滤波电容C8正极、限流电阻R9的一端电性连接，电阻R9的另一端与限幅二极管ZD1的阴极、定时电容C7的正极、限幅二极管阳极、定时电阻R5、R6、R7的另一端接地。
电阻R3的一端分别与光耦U1的5脚及R2的另一端电性连接、另一端连接Q1 MOS管的G端。第二输入接线端子X2的A端与限流电阻R1、限流电阻R12的一端电性连接，电阻R1的另一端与脉冲输入指示LED的阳极电性连接，电阻R12的另一端的与脉冲输入指示LED的阴极电性连接并且连接到光耦1脚。
74HC14的输出2脚与电阻R11的一端电性连接，电阻R11的另一端与继电器驱动MOS管Q2的G极电性连接，MOS管Q2的D极与继电器动作指示LED阴极、续流二极管D2的阳极、继电器K1线圈的一端电性连接，限流电阻R10一端连接继电器动作指示LED的阳极，另一端与续流二极管D2阴极以及继电器线圈另一端连接到一起并同时连到输入电源滤波电容C2的正极。继电器K1的单刀双掷触点的COM端连接到第三输出接线端子X3的2、3脚，继电器的NO引脚连到X3的4脚、继电器的NC脚连到X3的1脚,分别在继电器COM与NC之间及COM与NO之间并联消抖电容C9、C10。
电源电路：24VDC电源从X1端输入，经D1/F1/C1/C2滤波后为光耦次级/脉冲放大路/控制电源LM7805供电，LM7805提供稳压电源给芯片。
信号流程：输入脉冲信号经X2端输入，经限流电阻R12为光耦初级提供激励信号，经光耦U1后经5脚输出，光耦输出信号经限流电阻R3驱动MOS管作开关动作，24VDC电源经R4/MOS管D/S给C7充电，R5/R6/R7为C7提供放电回路他们的阻容值大小决定了RC时间。ZD1为电容C7上电压限幅，限制在5V以避免超出后级电路的输入范围。ZD1上端电压经限流电阻R9到施密特触发器的1脚（C8信号滤波电容），经施密特的2脚输出，经R11限流电阻驱动MOS管Q2停止或工作，MOS管再驱动输出继电器停止或工作，继电器输出信号经X3输出。
如图5所示，控制板接入烤箱电路包括启动继电器RY1、启停按钮ON/OFF、信号灯TGL/ON/GL、控制板、计时器TR、中间继电器RY、不间断电源UPS、磁门开启或关闭开关PL、电磁门线圈及续流二极管SV、磁门开启关闭旋钮开关DOOR S.W、磁门锁定按钮开关DOORLOCK。
启动继电器RY1常开触点的一端与输入电源端DC24V的正极及ON按钮的一端电性连接，另一端与启动按钮ON的另一端及OFF按钮的一端电性连接，停止按钮OFF的另一端与信号灯TGL/ON/GL的一端及启动继电器RY1线圈的一端及自制控制板X1的1脚及X3的2、3脚电性连接，信号灯TGL/ON/GL及RY1线圈的另一端及X1的2脚分别与DC24V电源的负极(0V)2A电性连接，控制板的X3的4端与计时器TR的供电7脚电性连接，计时器的供电脚2脚接电源负极2A。计时器TR的延时输出点8脚与中间继电器RY的14脚电性连接、延时输出点6脚与24电源的正极连接。
不间断电源UPS的正极输出与磁门开启或关闭指示PL、电磁门线圈SV及续流二极管的阳极电性连接，不间断电源UPS的另一端与磁门开启关闭旋钮开关DOOR S.W、磁门锁定按钮开关DOOR LOCK的一端电性连接。礠门开启关闭旋钮及礠门锁定自锁按钮的另一端分别接礠门开启指示、电磁门线圈的另一端及锁定指示灯的另一端连接。中间继电器的常闭触点串联在电磁门线圈回路中。
自制电路板的主要功能是将温控器的输出的小脉冲信号放大并转换成继电器输出信号，当温控器停止脉冲输出（加热停止）时，自控板输出继电器动作，发出一个信号给烤箱的计时器电路，计时器电路收到信号经过计时器的设定时间后发出一个信号给磁控门，使磁控门打开。
当按下启动按钮ON后，RY1吸合并自保持，自制电路板X2 POWER端得电24VDC，自制电路板工作，温控器开始加热，PID控制输出，脉冲信号经X2 A B端输入，X3端继电器RELAYOUT无动作，计时器无电，RY也无电，常闭触点闭合，此时可以关闭烤箱门并锁住烤箱门，当加热器停止加热后，自控板无脉冲信号输入，自控板输出继电器动作，计时器TR得电开始计时，经过设定时间后计时器动作导致RY得电，RY得电后1/5端常闭触点断开，磁门控制线圈失电，烤箱门打开。
该装置在操作过程中，机台自动判断代替人员判断，更精确，机台自动开门代替人员手动，人力节约。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
