一种加热装置、系统及加热方法与流程

1.本发明涉及加热技术领域，具体涉及一种加热装置、系统及加热方法。


背景技术：

2.加热炉是一种能够带动攻坚沿着轨道运输的加热设备，以确保工件能够平稳升温到预设温度。大部分时候需要通过一个标准载具装载工件，从而实现多个工件的同时加热升温。
3.载具一般是陪着工件一起运输加热，从上料工位运输到下料工位，同时达到下料工位后还要运输回上料工位处，重新装载新的一批工件。但是，在一些工艺中，工件装载时往往会有一定的温度，假如载具的温度与工作温度差异较大，容易导致工件放置面的损坏，或影响工件的质量；要么通过新的设备加热载具，要么将工件降温再进行装载，但是，这种操作会影响整体加工效率。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种加热装置、系统及加热方法，解决件装载时载具的温度与工作温度差异较大的问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种加热装置，包括：上加热运输层，沿着长度设置有第一运输机构，并设置多个第一加热温区；下加热运输层，沿着长度设置有第二运输机构，并设置多个第二加热温区，所述第一运输机构和第二运输机构的运输方向相反；控制单元，与多个第二加热温区的加热机构连接；其中，所述上加热运输层通过第一运输机构带动载有工件的载具从上料工位移动到下料工位，所述下加热运输层通过第二运输机构带动空载的载具从下料工位移动到上料工位，且所述控制单元根据预热要求开启至少一个第二加热温区以预热载具。
6.其中，较佳方案是，还包括：内炉支架，所述第一运输机构和第二运输机构均设置在内炉支架上，所述内炉支架在下加热运输层处设置有多个维护窗口；外壳，所述外壳覆盖设置在内炉支架外并遮挡维护窗口，且所述外壳还包括用于遮挡维护窗口且可打开关闭的封闭门。
7.其中，较佳方案是：每一所述第二加热温区均设置有至少一个维护窗口。
8.其中，较佳方案是：所述内炉支架包括支架主体和侧面板，所述支架主体设置为双层两侧开口结构，以形成上加热运输层、上层进口和上层出口，以及形成下加热运输层、下层出口和下层进口，所述上层进口和下层出口靠近上料工位设置，所述上层出口和下层进口靠近下料工位设置；所述侧面板设置在支架主体的侧面，所述维护窗口设置在侧面板上；所述第一运输机构和第二运输机构均包括运输支架、运输链条、运输转轴和转动电机，所述转动电机带动运输转轴转动，从而带动设置在运输支架上的运输链条转动，所述转动电机设置在侧面板外侧，所述运输转轴穿过侧面板与转动电机连接。
9.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种加热装置的加热方法，包
括：获取工艺参数，至少包括载具的预热温度；启动最靠近上料工位的第二加热温区，并设置当前温度为预热温度；并根据预热温度建立升温曲线，且形成对应的若干升温节点，每一所述升温节点对应一个第二加热温区，并依序开启对应数量的第二加热温区且设置对应的升温节点的加热温度。
10.其中，较佳方案是，根据预热温度建立升温曲线且形成对应的若干升温节点的步骤包括：根据载具的类型，确定升温速率；根据升温速率、初始温度和预热温度，计算升温曲线，所述升温曲线包括升温节点的数量和每个所述升温节点的加热温度。
11.其中，较佳方案是，所述载具为载物板形状，所述加热方法还包括以下步骤：根据载具的质量和材质，计算出载具的升温速率；其中，升温速率的公式为r＝k/(ρcv)，k表示载具材料的热导率，ρ表示载具的密度，c表示载具的比热容，v表示载具的体积，ρv可表示载具的质量；根据升温速率、初始温度和预热温度，获取升温时间；其中，升温时间为t1＝δt/r，δt为基于初始温度和预热温度差值的绝对值；设置相邻第二加热温区的温度差区间，根据温度差区间和升温时间设置分成n段；其中，所述第二加热温区的加热温度为tn＝t0+(n*t1/n)*r，tn表示第n个节点的加热温度，t0表示初始温度；根据每个所述第二加热温区的温度、升温速率形成升温曲线。
12.其中，较佳方案是，所述加热方法还包括步骤：收集和记录加热过程中的多个历史数据，其中，所述历史数据至少包括载具的质量、载具的材质、升温速率、预热温度、升温温度和实际温度；建立贝叶斯网络模型，将升温速率以外的历史数据作为输入，将升温速率作为输出，进行升温速率的训练和优化，得到训练好的贝叶斯网络模型；将载具的质量、载具的材质输入训练好的贝叶斯网络模型，得到升温速率。
13.其中，较佳方案是，建立贝叶斯网络模型的步骤包括：确定预设的网络结构，所述网络结构中的每个节点与历史数据一一对应，所述网络结构中的节点之间具有因果关系；确定每一个节点的概率分布，所属概率分布是指所述节点所表示的随机变量的取值的概率分布，采用离散概率分布或连续概率分布来描述节点的概率分布；将升温速率以外的历史数据作为输入，将升温速率作为输出，根据所述概率分布以及概率推理方法训练网络模型，得到网络节点之间的联合概率分布；利用贝叶斯网络的贝叶斯公式，采集实时的温度数据，反向推理得到升温速率的后验概率分布；根据最大后验概率分布作为优化目标，实时调整升温速率。
14.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种加热系统，包括所述的加热装置，以及设置在上料工位的上料机械手和第一载具转送装置，以及设置在下料工位的下料机械手和第二载具转送装置。
15.本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过控制单元根据预热要求开启至少一个第二加热温区以预热载具，而载具在第二运输机构的带动下经历各第二加热温区，并从上料工位输出，输出时还达到了预热温度，在下一次装载工件重新进入上加热运输层运输前，确保工件与载具的温度差异程度低，减少工件损坏的风险，有效避免工件放置面损坏的情况，提高生产效率，利用载具回程的下加热运输层，增加加热功能，回程的同时还能加热载具，且根据预热要求开启不同数量的第二加热温区，不仅可以满足载具的预热要求，还能节省电能损耗。
附图说明
16.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
17.图1是本发明没有外壳的加热装置的结构示意图；
18.图2是本发明带外壳的加热装置的结构示意图；
19.图3是图1的局部结构放大示意图；
20.图4是本发明加热方法的流程示意图；
21.图5是本发明基于升温速率的加热方法的流程示意图；
22.图6是本发明形成升温曲线的流程示意图；
23.图7是本发明基于贝叶斯网络模型的加热方法的流程示意图；
24.图8是本发明贝叶斯网络模型构建的流程示意图
。
具体实施方式
25.现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
26.如图1至图3所示，本发明提供一种加热装置的优选实施例。
27.一种加热装置，包括上加热运输层100、下加热运输层200和控制单元，上加热运输层100沿着长度设置有第一运输机构110，并设置多个第一加热温区，下加热运输层200沿着长度设置有第二运输机构210，并设置多个第二加热温区，所述第一运输机构110和第二运输机构210的运输方向相反，控制单元与多个第二加热温区的加热机构连接；其中，所述上加热运输层100通过第一运输机构110带动载有工件的载具从上料工位移动到下料工位，所述下加热运输层200通过第二运输机构210带动空载的载具从下料工位移动到上料工位，且所述控制单元根据预热要求开启至少一个第二加热温区以预热载具。
28.具体的，载具的运动流程是通过第一运输机构110并沿着上加热运输层100运输，经历多个第一加热温区后，从上料工位移动到下料工位，此时载具的载装有工件，工件在运输过程中实现加热，由于多个第一加热温区的温度是沿着移动方向逐渐升高，并达到工件所要求的最终升温温度，实现工件缓慢升温且维持最终升温温度预设时间，满足工件的加工要求。后续，载具还通过第二运输机构210并沿着下加热运输层200运输，先根据载具的预热要求，判断需要启动的第二加热温区的数量和温度，控制单元根据预热要求开启至少一个第二加热温区以预热载具，而载具在第二运输机构210的带动下经历各第二加热温区，并从上料工位输出，输出时还达到了预热温度。在下一次装载工件重新进入上加热运输层100运输前，确保工件与载具的温度差异程度低。
29.进一步的，减少工件损坏的风险，有效避免工件放置面损坏的情况；提高生产效率，利用载具回程的下加热运输层200，增加加热功能，回程的同时还能加热载具，且根据预热要求开启不同数量的第二加热温区，不仅可以满足载具的预热要求，还能节省电能损耗。
30.在一个实施例中，加热装置还包括内炉支架和外壳400，所述第一运输机构110和第二运输机构210均设置在内炉支架上，所述内炉支架在下加热运输层200处设置有多个维护窗口330，所述外壳400覆盖设置在内炉支架外并遮挡维护窗口330，且所述外壳400还包括用于遮挡维护窗口330且可打开关闭的封闭门410。由于第一运输机构110一般都会设置可打开的盖体，通过升降或翻转方式打开盖体并获取第一运输机构110内部情况，便于直接维修，但是，第二运输机构210由于需要确保整体稳定性，且整体重量过大不便于设置相关
运动结构，但是也要为了后续维护，不需要专门拆除内炉支架，在内炉支架的下加热运输层200对应位置，设置有多个维护窗口330，便于后续透过维护窗口330对内部进行简单维护，同时为了提高保温效果且用户不会直接触碰到内炉支架，采用外壳400实现对内炉支架的覆盖保护，当然，外壳400还包括用于遮挡维护窗口330且可打开关闭的封闭门410，便于直接打开封闭门410并露出维护窗口330。进一步的，内炉支架和外壳400之间设置有隔热层，优选为多层隔热层，降低热扩散，且降低外壳400的表面温度。
31.优选的，每一所述第二加热温区均设置有至少一个维护窗口330，便于直接对每个第二加热温区的快速维护。维护窗口330可以让维护人员更容易地检查和更换每一所述第二加热温区内部的元件，如加热器管、绝缘材料等，从而确保加热装置的正常运行和维护，此外，维护窗口330还可以轻松地清洁加热器内部，以避免灰尘、油脂等物质对加热器内部的影响，从而提高加热装置的工作效率和生命周期。
32.在一个实施例中，所述内炉支架包括支架主体310和侧面板320，所述支架主体310设置为双层两侧开口结构，以形成上加热运输层100、上层进口和上层出口，以及形成下加热运输层200、下层出口和下层进口，所述上层进口和下层出口靠近上料工位设置，所述上层出口和下层进口靠近下料工位设置；所述侧面板320设置在支架主体310的侧面，所述维护窗口330设置在侧面板320上；所述第一运输机构110和第二运输机构210均包括运输支架540、运输链条530、运输转轴520和转动电机510，所述转动电机510带动运输转轴520转动，从而带动设置在运输支架540上的运输链条530转动，所述转动电机510设置在侧面板320外侧，所述运输转轴520穿过侧面板320与转动电机510连接。
33.具体的，装有工件的载具，在上料工件处从上加热运输层100的上层进口进入，依靠两侧运输链条530的拖动下移动，并从上层出口运输出上加热运输层100进入下料工位；同理，卸下工件的载具，在下料工件处从下加热运输层200的下层进口进入，依靠两侧运输链条530的拖动下移动，并从下层出口运输出下加热运输层200进入上料工位。整个移动过程中，转动电机510带动运输转轴520运动，运输转轴520带动运输链条530转动，运输链条530相对于运输支架540转动运动，从而带动载具运动。为了降低热量对转动电机510的影响，转动电机510设置在侧面板320和外壳400之间的间隙，同时还填满隔热材料，避免热量对转动电机510造成严重影响，提高了加热设备的使用安全和效率。
34.在一个实施例中，还提供一种加热系统，包括所述的加热装置，以及设置在上料工位的上料机械手和第一载具转送装置，以及设置在下料工位的下料机械手和第二载具转送装置。
35.第一载具转送装置和第二载具转送装置优选为具有升降功能的载具收纳设备，通过机械手或其他夹持定位结构，夹持定位载具，并通过升降结构将定位后的载具从上层出口下降至下层进口，以及从下层出口上升至上层进口。优选的，第一载具转送装置将预热后的载具从下层出口上升至上层进口，并通过上料机械手将工件装载入载具中，并在装载工件完毕后，第一载具转送装置还将载具运输至上加热运输层100的上层进口中，实现工件的上料；第二载具转送装置将加热后且装载有工件的载具定位后，先通过下料机械手进行工件的下料操作，完成操作后，将载具从上层出口下降至下层进口，并将载具运输下加热运输层200的下层进口中，实现工件下料和载具的预热准备。通过设置加热系统，提高整体系统的智能性，且提高整体效率，使载具在加热系统中快速循环。
36.其中，上加热运输层100应还设置有靠近上层出口的降温区，将从第一加热温区输出的载具进行降温，降温区也可以设置多个，从而对载具和工件降温，并达到预设温度后从上层出口输出，防止工件输出过热，造成周围环境的过热，不便于用户在周围操作。
37.如图4至8所示，本发明还提供一种加热装置的加热方法的较佳实施例。
38.加热方法应用到上述的加热装置中，核心描述是控制单元如何根据预热要求开启至少一个第二加热温区以预热载具，加热方法的步骤包括：
39.s11、获取工艺参数，至少包括载具的预热温度；
40.s12、启动最靠近上料工位的第二加热温区，并设置当前温度为预热温度；
41.s13、并根据预热温度建立升温曲线，且形成对应的若干升温节点，每一所述升温节点对应一个第二加热温区，并依序开启对应数量的第二加热温区且设置对应的升温节点的加热温度。
42.为了确定预热的目标和实现方式，为后面的加热过程提供依据，并且提高不同载具、工件的适用性，提高预热的精准性。接下来需要启动最靠近上料工位的第二加热温区，并设置当前温度为预热温度，实现预热目标，使得载具能够达到设定的预热温度，达到最基础的预热要求，并且还要兼顾载具的使用寿命，根据预热温度建立升温曲线，并形成对应的若干升温节点，从而依次开启对应数量的第二加热温区，使得载具能够平滑地升温，避免因为突然升温导致材料变形或者质量损失。
43.具体的，升温曲线可以专门定制，也可以根据经验设置，根据经验设置是升温曲线上可以设置好几个升温节点，这些升温节点对应就是每个第二加热温区的加热温度。一般建议在升温曲线上每隔50-100℃左右设置一个节点。例如，预热温度为230℃，则可以设置如下升温节点：100℃、160℃和230℃。对于每个升温节点，需要对应设定加热功率、升温速度等参数，以确保加热装置能够准确地达到升温温度并保持稳定。
44.当然，还提供一种智能化精准性特别高的升温曲线设置方法，根据预热温度建立升温曲线且形成对应的若干升温节点的步骤包括：
45.s131、根据载具的类型，确定升温速率；
46.s132、根据升温速率、初始温度和预热温度，计算升温曲线，所述升温曲线包括升温节点的数量和每个所述升温节点的加热温度。
47.根据所需升温的载具类型，如板材、管子、钢板等，来确定其升温速率。同时，升温速率也决定了第二加热温区的开启数量和设置的温度，确保载具在下加热运输层200上平稳预热，特别是载具需要长期使用，长期经历升温和降温，温度差较大，避免急促的温度差异对载具的损坏。利用已知的升温速率、初始温度和所需的预热温度等参数，来计算出具体的升温曲线。升温曲线是一个包含多个升温节点的曲线，每个节点表示在特定时间和温度下所需加热的温度。通过计算出的升温曲线，可以很好地掌握加热装置的升温过程，从而更加有效地进行温度控制。
48.更具体地，所述载具为载物板形状，所述加热方法还包括以下步骤：
49.s21、根据载具的质量和材质，计算出载具的升温速率；其中，升温速率的公式为r＝k/(ρcv)，k表示载具材料的热导率，ρ表示载具的密度，c表示载具的比热容，v表示载具的体积，ρv可表示载具的质量；
50.s22、根据升温速率、初始温度和预热温度，获取升温时间；其中，升温时间为t1＝
δt/r，δt为基于初始温度和预热温度差值的绝对值；
51.s23、设置相邻第二加热温区的温度差区间，根据温度差区间和升温时间设置分成n段；其中，所述第二加热温区的加热温度为tn＝t0+(n*t1/n)*r，tn表示第n个节点的加热温度，t0表示初始温度；根据每个所述第二加热温区的温度、升温速率形成升温曲线。
52.具体的，由于载物板形状，甚至形状几乎差异不大，除开特别位置，如限位结构、定位结构、运输配合结构等，质量也不会有较大差异，利用热导率公式获取升温速率，用来反映升温曲线的升温速率，算出载具吸收热量的能力，从而根据这个能力来调整加热功率和时长，以实现对载具的升温控制。其次，根据升温时间可以快速获取载具停留每一个第二加热温区的时间，从而通过控制第二运输机构210达到升温的控制时间，并且决定了加热速率和加热的持续时间，直接影响加热效果和加热效率，如果升温时间太长，不仅会浪费能源，还会使加热过程变得低效、耗时，反之，如果升温时间过短，载具无法准确达到预设温度。最后，计算出每个小段的加热温度，并根据每个小段的加热温度和升温速率来形成整个升温曲线，从而实现对加热过程的精确控制。
53.其中，初始温度的设置可采用两个方案实现，方案一是将环境温度作为初始温度，通过设置在设备或者设备周围的环境温度传感器进行获取，并传输至控制单元中；方案二是在入口处，即下层进口，设置有载物板的温度感应传感器，例如无接触式的红外传感器，获取载物板的初始温度。
54.其中，预热温度是根据加工工艺制定的，即载物板放置工件时的最佳温度范围，从而设置对应的预热温度。
55.特别是，在实际操作过程中，不断微调各第二加热温区的温度，从而确保载具达到要求温度且能最大可能提高加热效率。
56.在一个实施例中，所述加热方法还包括步骤：
57.s31、收集和记录加热过程中的多个历史数据，其中，所述历史数据至少包括载具的质量、载具的材质、升温速率、预热温度、升温温度和实际温度；
58.s32、建立贝叶斯网络模型，将升温速率以外的历史数据作为输入，将升温速率作为输出，进行升温速率的训练和优化，得到训练好的贝叶斯网络模型；
59.s33、将载具的质量、载具的材质输入训练好的贝叶斯网络模型，得到升温速率。
60.主要在不同设备型号、载具类型和预热要求等差异中，利用贝叶斯网络模型获取最佳的升温曲线，兼顾效率的同时还能提高升温准确性，更重要的是，虽然工件的加热温度要求和载具的预热温度明显有不同，工件的加热温度远高于载具的预热温度，但是载具加热的速度明显远低于工件的加热，工件体积小容易受热达到一定温度，而载具需要花更多时间达到对应温度，实际两者工件上升到对应温度保持一定时间和载具升温到预热温度所花的时间差不多，为了确保上加热运输层100、下加热运输层200同步性，且确保载具预热后能够快速上料，精准控制载具的预热效率和预热精准性是非常重要的环节。
61.通过各种测试数据以及每一次加工的检测数据，收集并被记录，形成加热过程的历史数据，可利用传感器等设备收集装置的温度数据、升温速率以及预热温度等信息，并通过用户记录载具的质量、材质等重要参数，完善加热过程中的变化规律和适宜参数，为后续的优化建立基础。贝叶斯网络模型是一种概率图模型，可以用于描述和预测变量之间的关系。在建立模型时，需要将升温速率设置为模型的输出变量，将其他参数作为输入变量进行
训练和优化。模型训练的目的是根据历史数据所包含的模式和规律来寻找最佳的参数组合，以实现升温速率的优化。通过优化，能够得到更加精确有效的升温曲线和加热参数，从而降低载具的高温耗损和提高加热的工效性，并且确保预热温度的精准性。
62.得到训练好的贝叶斯网络模型，将载具的质量、载具的材质输入训练好的贝叶斯网络模型，得到升温速率，以实现根据载具的类型，确定升温速率。通过建立的贝叶斯网络模型，将加热装置的各项参数和条件输入贝叶斯网络模型，从而预测和优化升温速率。其中，载具的质量和材质是影响升温速率的关键因素之一，因此在训练模型时需要将其作为网络的节点之一。载具的质量和材质是影响升温速率的重要因素之一，这是因为质量和材质决定了载具的导热性能和热容量，导热性能高的材料可以更快地将热量传递给产品，从而加快升温速度；而高热容量的载具则可以吸收更多的热量，从而使温度更加稳定，同时，也需要注意载具的尺寸和形状，以确保产品接触位置的受热均匀，避免出现局部过热或过度加热的情况。
63.对于每个节点，需要确定它的概率分布，这可以通过历史数据的统计分析和建模完成。在建立网络结构后，可以使用训练数据对模型进行训练，从而得到准确的预测结果。同时，还可以利用这个模型进行参数优化和生产调度，在不断更新和筛选调整数据的基础上，不断提高加热效率和生产效率，提高经济效益。
64.在一个实施例中，建立贝叶斯网络模型的步骤包括：
65.s321、确定预设的网络结构，所述网络结构中的每个节点与历史数据一一对应，所述网络结构中的节点之间具有因果关系；
66.s322、确定每一个节点的概率分布，所属概率分布是指所述节点所表示的随机变量的取值的概率分布，采用离散概率分布或连续概率分布来描述节点的概率分布；
67.s323、将升温速率以外的历史数据作为输入，将升温速率作为输出，根据所述概率分布以及概率推理方法训练网络模型，得到网络节点之间的联合概率分布；
68.s324、利用贝叶斯网络的贝叶斯公式，采集实时的温度数据，反向推理得到升温速率的后验概率分布；
69.s325、根据最大后验概率分布作为优化目标，实时调整升温速率。
70.具体的，建立贝叶斯网络模型需要确定具有因果关系的网络结构，并将变量作为网络节点来跟踪和分析数据之间的关系，建立网络结构需要考虑到所有变量之间的因果关系并排除冗余信息，使用专业软件，提供了用于构建、训练和分析测试网络的功能，在确定网络结构后，根据历史数据选择变量作为网络节点。选择的变量应该是重要的数据属性，这些属性在影响加热装置的性能方面具有重要性，例如，选择温度、电流、加热功率、加热时间等作为节点来跟踪历史数据并提高效率和升温精准度。
71.关于步骤s321中的“所述网络结构中的每个节点与历史数据一一对应，所述网络结构中的节点之间具有因果关系”，当建立贝叶斯网络模型时，需要确定网络中每个节点的概率分布以及节点之间的因果关系，这些概率分布和因果关系必须基于历史数据来确定，因为历史数据是了解和分析系统行为的最好来源。对于每个节点，根据历史数据来确定它的概率分布，这个概率分布反映了节点在不同条件下可能取到的值的概率。例如，可以确定输入功率节点的概率分布，来反映不同输入功率下的加热效果和加热速度的可能性。另外，每个节点还需要考虑和其他节点的因果关系，这个因果关系是指一个变量的变化会如何影
响到其他变量。在贝叶斯网络中，通过有向边来表示两个变量之间的因果关系，例如，在贝叶斯网络中，可以将输入功率节点连接到加热速率节点，因为输入功率的变化会影响加热速率。
72.例如，将温度和加热时间作为变量，建立一个二元节点网络结构，计算两个节点之间的概率关系，也就是加热时间对温度的影响，从而预测加热装置的升温速率；又例如，将载具的质量和材质作为不同的类型，将类型、预热温度、升温温度作为变量，建立一个三元节点网络结构。
73.又或者形成有向无环图：
[0074][0075]
在这个模型中，载具质量和材质会影响预热温度，预热温度会影响实际温度，实际温度会影响升温速率。升温温度则与实际温度无直接影响关系，因此在这个模型中被排除在外。
[0076]
其次，利用统计学的方法，根据历史数据的分布特征确定每个节点的概率分布，可以利用均值和方差来确定高斯分布，也可以利用最小值和最大值来确定均匀分布。对于某些节点，可能有实际应用经验和先验知识可供参考，进行人工调整。假设第i个节点的父节点集合为pa(i)，那么可以用条件概率分布p(i|pa(i))来表示节点i的概率分布。
[0077]
进一步的，假设有n个节点，输入节点为x1,x2,...,xm，输出节点为y，根据全概率公式和贝叶斯公式，可以得到后验概率分布：
[0078]
p(y|x1,x2,...,xm)＝p(y)∏p(xi|pa(i))
[0079]
其中，p(y)表示输出节点y的先验概率分布，∏p(xi|pa(i))表示输入节点的概率分布，pa(i)表示节点i的父节点集合。利用贝叶斯网络的贝叶斯公式，采集实时的温度数据，反向推理得到升温速率的后验概率分布，根据最大后验概率分布作为优化目标，实时调整升温速率。在模型训练完成后，可以通过实时输入当前的治具质量和材质、预热温度、升温温度和实际温度数据，通过反向推理得到每个节点的概率分布和最大后验概率分布，然后实时调整升温速率，使得其最大化最大后验概率分布，以达到最优化的升温速率。
[0080]
更具体的，概率分布是指节点的随机变量取不同值的概率分布，通过这个概率分布，可以确定该节点的概率分布函数。离散概率分布是指变量只能取有限个或无限个离散值的概率分布，例如在加热装置控制的问题中，某个节点表示电阻器的阻值，阻值可能只有几个离散的取值。而连续概率分布是指变量可以取连续取值的概率分布，比如加热器的升温速率可能是在一段时间内不断变化的连续值。在建立贝叶斯网络模型时，必须对每个节点的所属概率分布进行合理的假设与估计，可用于描述实际问题，这种假设与估计过程并不完美，会对贝叶斯网络模型的精度和可靠性产生影响。因此，在实际应用过程中，需要不断优化调整参数和所属概率分布，以提高模型的预测精度。
[0081]
不断根据实时数据更新贝叶斯网络模型，以保证其准确性和有效性。筛选有意义的产品、工艺参数进行在线调整，使加热装置的加热效率和生产效率更高，提高载具寿命，进而提高整个工艺流程的效率和经济效益。
[0082]
关于联合概率分布，联合概率分布是模型中最重要的概率分布之一，表示各个网络节点之间的联合概率分布关系。联合概率分布表示了模型中所有节点组合的概率分布情况，包括各节点之间的依赖关系和概率大小。这个分布通过概率推理方法得到，可以根据已知的概率分布、条件概率及贝叶斯公式进行计算和推导。比如有一个包含预热温度、升温温度和实际温度三个节点的贝叶斯网络模型，那么联合概率分布就表示了这三个节点组合起来所呈现的概率分布，可以理解成一个三维空间中的概率分布曲面，每个点的概率大小表示了这个点所对应的温度、电流和加热时间这三个节点的概率大小。
[0083]
通过联合概率分布预测系统的行为或者根据当前的观测信息进行推断。
[0084]
后验概率分布是在考虑观察到的数据后，对未知参数(如升温速率)的概率分布，在贝叶斯网络中，后验概率分布是指对于给定的观测节点和网络结构，利用贝叶斯公式计算得到的节点的条件概率分布。通过采集实时的温度数据，可以从贝叶斯网络中反向推理出升温速率的概率分布，即在已知某一温度下升温速率的概率。这个概率分布可以用来预测未来的温度变化，并作为控制算法的输入。
[0085]
可以利用已有的历史数据来学习贝叶斯网络模型，然后使用该模型进行预测和控制。其中，最大后验概率分布指的是，在给定观测值的情况下，网络节点中的变量取得概率最大的分布。在调整升温速率的过程中，可以通过记录传感器数据，然后将这些数据输入到贝叶斯网络中，从而预测下一时刻的系统行为。基于网络节点之间的因果关系，可以利用预测结果来推断出最优的升温速率，并实时调整，以最大化后验概率分布。
[0086]
实现调整升温速率需要做以下几步：首先，需要建立一个能够反映加热装置的工作状态和性能的贝叶斯网络模型。这个模型需要包括所有与升温速率相关的状态变量和条件概率分布。其次，需要确定用于计算最大后验概率的优化目标。一般情况下，优化目标可以定义为使加热装置工作效率最大化或者能耗最小化。然后，根据实际需要，设定一个合适的升温速率调整策略。例如，可以通过监测加热装置温度变化情况，决定当前的升温速率是否需要调整。在实现过程中，需要通过实时采集传感器数据来更新贝叶斯网络模型，计算出每个时间点的最大后验概率，并根据优化目标进行调整升温速率的操作。最后，需要对加热装置的实时控制和优化效果进行评估，并根据实际情况调整升温速率的调整策略，以实现更加有效的控制和优化操作。
[0087]
以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

技术特征：
1.一种加热装置，其特征在于，包括：上加热运输层，沿着长度设置有第一运输机构，并设置多个第一加热温区；下加热运输层，沿着长度设置有第二运输机构，并设置多个第二加热温区，所述第一运输机构和第二运输机构的运输方向相反；控制单元，与多个第二加热温区的加热机构连接；其中，所述上加热运输层通过第一运输机构带动载有工件的载具从上料工位移动到下料工位，所述下加热运输层通过第二运输机构带动空载的载具从下料工位移动到上料工位，且所述控制单元根据预热要求开启至少一个第二加热温区以预热载具。2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，还包括：内炉支架，所述第一运输机构和第二运输机构均设置在内炉支架上，所述内炉支架在下加热运输层处设置有多个维护窗口；外壳，所述外壳覆盖设置在内炉支架外并遮挡维护窗口，且所述外壳还包括用于遮挡维护窗口且可打开关闭的封闭门。3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于：每一所述第二加热温区均设置有至少一个维护窗口。4.根据权利要求2或3所述的加热装置，其特征在于：所述内炉支架包括支架主体和侧面板，所述支架主体设置为双层两侧开口结构，以形成上加热运输层、上层进口和上层出口，以及形成下加热运输层、下层出口和下层进口，所述上层进口和下层出口靠近上料工位设置，所述上层出口和下层进口靠近下料工位设置；所述侧面板设置在支架主体的侧面，所述维护窗口设置在侧面板上；所述第一运输机构和第二运输机构均包括运输支架、运输链条、运输转轴和转动电机，所述转动电机带动运输转轴转动，从而带动设置在运输支架上的运输链条转动，所述转动电机设置在侧面板外侧，所述运输转轴穿过侧面板与转动电机连接。5.一种加热装置的加热方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4任一所述的加热装置，所述加热方法包括：获取工艺参数，至少包括载具的预热温度；启动最靠近上料工位的第二加热温区，并设置当前温度为预热温度；并根据预热温度建立升温曲线，且形成对应的若干升温节点，每一所述升温节点对应一个第二加热温区，并依序开启对应数量的第二加热温区且设置对应的升温节点的加热温度。6.根据权利要求5所述的加热方法，其特征在于，根据预热温度建立升温曲线且形成对应的若干升温节点的步骤包括：根据载具的类型，确定升温速率；根据升温速率、初始温度和预热温度，计算升温曲线，所述升温曲线包括升温节点的数量和每个所述升温节点的加热温度。7.根据权利要求6所述的加热方法，其特征在于，所述载具为载物板形状，所述加热方法还包括以下步骤：根据载具的质量和材质，计算出载具的升温速率；其中，升温速率的公式为r＝k/(ρcv)，k表示载具材料的热导率，ρ表示载具的密度，c表示载具的比热容，v表示载具的体积，ρ
v可表示载具的质量；根据升温速率、初始温度和预热温度，获取升温时间；其中，升温时间为t1＝δt/r，δt为初始温度和预热温度差值的绝对值；设置相邻第二加热温区的温度差区间，根据温度差区间和升温时间设置分成n段；其中，所述第二加热温区的加热温度为tn＝t0+(n*t1/n)*r，tn表示第n个节点的加热温度，t0表示初始温度；根据每个所述第二加热温区的温度、升温速率形成升温曲线。8.根据权利要求6或7所述的加热方法，其特征在于，所述加热方法还包括步骤：收集和记录加热过程中的多个历史数据，其中，所述历史数据至少包括载具的质量、载具的材质、升温速率、预热温度、升温温度和实际温度；建立贝叶斯网络模型，将升温速率以外的历史数据作为输入，将升温速率作为输出，进行升温速率的训练和优化，得到训练好的贝叶斯网络模型；将载具的质量、载具的材质输入训练好的贝叶斯网络模型，得到升温速率。9.根据权利要求8所述的加热方法，其特征在于，建立贝叶斯网络模型的步骤包括：确定预设的网络结构，所述网络结构中的每个节点与历史数据一一对应，所述网络结构中的节点之间具有因果关系；确定每一个节点的概率分布，所属概率分布是指所述节点所表示的随机变量的取值的概率分布，采用离散概率分布或连续概率分布来描述节点的概率分布；将升温速率以外的历史数据作为输入，将升温速率作为输出，根据所述概率分布以及概率推理方法训练网络模型，得到网络节点之间的联合概率分布；利用贝叶斯网络的贝叶斯公式，采集实时的温度数据，反向推理得到升温速率的后验概率分布；根据最大后验概率分布作为优化目标，实时调整升温速率。10.一种加热系统，其特征在于：包括如权利要求1-5任一所述的加热装置，以及设置在上料工位的上料机械手和第一载具转送装置，以及设置在下料工位的下料机械手和第二载具转送装置。

技术总结
本发明涉及加热技术领域，具体涉及一种加热装置、系统及加热方法。一种加热装置，包括：上加热运输层，下加热运输层，控制单元，所述控制单元根据预热要求开启至少一个第二加热温区以预热载具；所述加热方法包括：获取工艺参数，并根据预热温度建立升温曲线，并依序开启对应数量的第二加热温区且设置对应的升温节点的加热温度。本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过在下一次装载工件重新进入上加热运输层运输前，确保工件与载具的温度差异程度低，减少工件损坏的风险，有效避免工件放置面损坏的情况，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。


技术研发人员：梁聪元 罗文欣 李保能
受保护的技术使用者：深圳市浩宝技术有限公司
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/9/5