本发明涉及物理气相沉积，具体为一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统及方法。
背景技术：
1、pvd涂层设备是在可控的真空环境下进行等离子体物理变化的集成系统，它通过提供能量将固体靶材转化为气态粒子，并通过电场、磁场等手段控制这些粒子的运动方向和能量，最终在工件表面形成一定性能及一定厚度的薄膜。
2、目前在刀具的pvd涂层加工中，现有技术存在以下主要问题：首先在准备工作时，相关的工艺参数例如工艺气体类型、工作压力、加热温度、所需靶材类型等都需要人工设置，这样容易出现差错，此外，蒸发源靶材在使用过程中会不断消耗，从而导致蒸发速率逐渐衰减，最终造成膜层厚度不稳定。以上现象成为本领域人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统，包括：
3、人机交互模块，所述人机交互模块用于用户通过设备显示端输入实际工件信息，以便核对实际工件信息，随后获取反馈结果；
4、工艺数据库，所述工艺数据库用于预先存储预设加工信息并与实际工件信息进行核对，随后再向人机交互模块输出反馈结果，同时不断更新动态补偿系数；
5、数据处理模块，所述数据处理模块用于根据实际工件信息计算工艺涂层时间，并经工艺数据库传输至人机交互模块，同时还将在生产完成后根据实际膜厚反向修正动态补偿系数，进行自学习优化；以及
6、数据采集模块，所述数据采集模块用于实时监测设备状态，获取监测数据，并将其传输至数据处理模块；
7、所述人机交互模块通过云端与工艺数据库信号连接，所述数据采集模块通过数据处理模块与工艺数据库信号连接。
8、本发明进一步说明，所述数据处理模块包括：
9、数据确认单元，所述数据确认单元用于判断实际工件信息是否符合工艺数据库中已存储预设加工信息要求，若实际工件信息符合工艺数据库中已存储预设加工信息要求，则进行下一步的工艺涂层时间的计算；
10、动态补偿单元，所述动态补偿单元用于根据实际工件信息进行靶材补偿，从而自动计算出工艺涂层时间t，动态补偿单元将获取的工艺涂层时间t经工艺数据库传输至人机交互模块，设备根据工艺涂层时间t进行涂层加工工序；
11、智能预警单元，所述智能预警单元与数据确认单元信号连接，若实际工件信息中存在未存储在预设加工信息中的参数时，数据确认单元传输预警信号至智能预警单元，智能预警单元经工艺数据库将预警信号传输至人机交互模块。
12、本发明进一步说明，所述工艺涂层时间t的计算公式为：
13、t＝(d×k)/(c×i×n×n)；
14、其中，c为一个弧靶蒸发源在单位电流下每分钟的沉积速率，为固定值(该值为经验值，源于实验数据)，c＝4.3*10-6um/a·min；d为目标厚度设定值；k为靶材消耗状态下的动态补偿系数；n为参与工作的弧靶蒸发源数量；n为装夹入炉的产品柱数，n取4或8；i为弧电源的弧靶电流参数。
15、本发明进一步说明，所述动态补偿单元根据实际工件信息筛选出弧电源的弧靶电流参数i、弧靶蒸发源数量n、装夹入炉的产品柱数n，并根据设备靶材蒸发源的消耗状态，选定动态补偿系数k值后，自动计算出需要的工艺涂层时间。
16、本发明进一步说明，所述监测数据包括靶材消耗值以及生产完成后的实际涂层厚度，所述靶材消耗值为累计用量；所述靶材消耗值z的计算公式为：
17、
18、式中，m表示镀膜工艺的总次数，i取1～m中的整数，i表示镀膜工艺的次数序号，li表示第i次镀膜工艺中的靶材消耗量，靶材消耗值为每次靶材消耗量的累加，其中li＝i·ti，i为弧靶电流参数，单位为a，通常采用平均值，ti为第i次镀膜工艺的运行时长，单位为h。
19、本发明进一步说明，所述数据处理模块还包括学习更新单元，所述学习更新单元与数据采集模块信号连接，用于反向修正动态补偿系数，得到修正动态补偿系数；随后将修正动态补偿系数传输至动态补偿单元，以更为精准地预测下一次的工艺涂层时间。
20、本发明进一步说明，所述数据采集模块在上一次涂层加工工序结束后，获取实际涂层厚度ds，由此得出厚度比例系数§，§＝d/ds，其中工艺涂层时间与动态补偿系数正相关。
21、本发明进一步说明，所述学习更新单元建立补偿差值△k，那么反向修正动态补偿系数k_correct＝k-△k，其中△k＝1-§，k_correct取小数点后两位；
22、在得出修正动态补偿系数后，将其传输至动态补偿单元，并自动计算出下一次的工艺涂层时间。
23、本发明进一步说明，所述反馈结果包括①实际工件信息是否符合工艺数据库中已存储预设加工信息要求，②根据实际工件信息匹配出对应的工艺参数，确保涂层工艺能够正常执行；③由数据处理模块计算得出的工艺涂层时间。
24、本发明进一步说明，一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制方法，步骤如下：
25、s1：用户通过设备显示端输入实际工件信息；
26、s2：系统自动核对实际工件信息，随后获取反馈结果；
27、s3：根据实际工件信息以及相应的靶材补偿信息计算工艺涂层时间；
28、s4：涂层加工工序完成后获取监测数据；
29、s5：系统根据监测数据进行反向修正动态补偿，完成自学习优化。
30、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
31、本发明采用人机交互模块、工艺数据库和数据处理模块，能够根据实际工件信息匹配出对应的工艺参数，实现涂层工艺能够智能执行，同时若实际工件信息中存在未存储在预设加工信息中的参数时，数据确认单元传输预警信号至智能预警单元，能够及时进行智能预警，以保证工序内容的正常执行；
32、采用动态补偿以及反向修正动态补偿算法，既能精准把控工艺涂层时间，同时能够自动计算出下一次的工艺涂层时间，完成靶材消耗的自动补偿和自学习优化，确保了产品膜厚的一致性，大幅降低了废品率和质量波动。
1.一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统，其特征在于：所述数据处理模块包括：
3.根据权利要求2所述的一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统，其特征在于：所述工艺涂层时间t的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统，其特征在于：所述动态补偿单元根据实际工件信息筛选出弧电源的弧靶电流参数i、弧靶蒸发源数量n、装夹入炉的产品柱数n，并根据设备靶材蒸发源的消耗状态，选定动态补偿系数k值后，自动计算出需要的工艺涂层时间。
5.根据权利要求4所述的一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统，其特征在于：所述监测数据包括靶材消耗值以及生产完成后的实际涂层厚度，所述靶材消耗值为累计用量；所述靶材消耗值z的计算公式为：
6.根据权利要求5所述的一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统，其特征在于：所述数据处理模块还包括学习更新单元，所述学习更新单元与数据采集模块信号连接，用于反向修正动态补偿系数，得到修正动态补偿系数；随后将修正动态补偿系数传输至动态补偿单元，以更为精准地预测下一次的工艺涂层时间。
7.根据权利要求6所述的一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统，其特征在于：所述数据采集模块在上一次涂层加工工序结束后，获取实际涂层厚度ds，由此得出厚度比例系数§，§=d/ds，其中工艺涂层时间与动态补偿系数正相关。
8.根据权利要求7所述的一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统，其特征在于：所述学习更新单元建立补偿差值△k，那么反向修正动态补偿系数k_correct=k-△k，其中△k=1-§，k_correct取小数点后两位；
9.根据权利要求8所述的一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统，其特征在于：所述反馈结果包括①实际工件信息是否符合工艺数据库中已存储预设加工信息要求，②根据实际工件信息匹配出对应的工艺参数，确保涂层工艺能够正常执行；③由数据处理模块计算得出的工艺涂层时间。
10.一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制方法，基于权利要求9所述的一种用于pvd涂层设备的智能工艺控制系统所实施，其特征在于：步骤如下：