CN106624248B - 智能贴片焊枪及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供智能贴片焊枪及其控制系统，它包括有焊枪主体、发热体总成，其中，焊枪主体一端设有方形的风机室，焊枪主体一端设有电源线；风机室内安装有气压风机，风机室表面的焊枪主体上设有状态参数显示屏，状态参数显示屏下方设有功能按键和电源开关，焊枪主体另一端收缩形成焊接手柄，发热体总成一端与焊接手柄端部连接，发热体总成另一端安装有快速接头，快速接头上安装有烙铁或气嘴，发热体总成一侧的焊枪主体上设有LED照明灯，焊枪主体内设有控制系统。本方案通过控制系统控制，其具有多用途、便携、节能、安全、重量轻、操控性强的优点。

Description

智能贴片焊枪及其控制系统

技术领域

本发明涉及焊枪技术领域，尤其是指智能贴片焊枪及其控制系统。

背景技术

目前市场维护电子产品的拆卸、焊接工具的热风拆焊台，由温度和气流控制主机、导气管、热风焊手柄、电烙铁、烙铁架组成。体积、重量大，发热体使用寿命短，可移动性差，耗能高等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多用途、便携、节能、安全、重量轻、操控性强的智能贴片焊枪及其控制系统。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：智能贴片焊枪及其控制系统，它包括有焊枪主体、发热体总成，其中，焊枪主体一端设有方形的风机室，焊枪主体一端设有电源线，电源线位于风机室端部；风机室内安装有气压风机，风机室表面的焊枪主体上设有状态参数显示屏，状态参数显示屏下方设有功能按键和电源开关，焊枪主体另一端收缩形成焊接手柄，发热体总成一端与焊接手柄端部连接，发热体总成另一端安装有快速接头，快速接头上安装有烙铁或气嘴，发热体总成一侧的焊枪主体上设有LED照明灯，LED照明灯通过支架活动铰接在焊接手柄端部，焊枪主体内设有控制系统，控制系统与发热体总成、LED照明灯、气压风机相连接控制。

所述的发热体总成包括有陶瓷体、温度传感器、电热丝、陶瓷托架，其中，陶瓷托架一端连接有陶瓷体，电热丝呈不等螺距的螺旋形绕卷在陶瓷体表面，电源线从陶瓷托架另一端穿入与电热丝连接，陶瓷体外端端部设有温度传感器, 传感引线从陶瓷托架另一端穿入与温度传感器相连接；陶瓷体呈中空圆柱形，圆柱形表面沿长度方向分布有四条固线胶凹槽，每条固线胶凹槽内嵌装一条固线胶，电热丝通过固线胶固定在陶瓷体表面；陶瓷托架由内环和外形构成，内环位于外环内，内环外壁与外形内壁之间通过连接肋连接，内环内腔以及相邻连接肋之间均预留有导气腔，内环内侧设有烙体芯托体。

所述的焊接手柄端部设有阻热器，阻热器采用耐高温、热阻值高的材料制作形成，发热体总成一端套装在阻热器内。

所述的快速接头由弹性固定爪、接头主体、连接螺母构成，其中，接头主体呈圆环形，其一端设有弹性固定爪，另一端收缩形成连接筒，连接筒表面设有螺纹，螺纹上啮合有连接螺母；所述的弹性固定爪由若干块呈弧形的弹片构成，弹片由接头主体一侧延伸形成。

所述的控制系统包括有功能控制电路以及与功能控制电路相连接的电源供电模块、LED显示屏、MCU、传感信号处理模块。

本发明有热风焊接和烙铁焊接两种方式，采用热风焊接时，将型号对应的气嘴放置在快拔丝口上，拧紧螺母，将装好的热风焊快拔接头插入焊枪发热体即可焊接。采用烙铁焊接时，将型号对应的烙铁芯插入快拔丝口上，拧紧螺母，将装好的烙铁焊快拔接头插入焊枪发热体即可焊接。本方案通过控制系统控制，其具有多用途、使用寿命长、便携、节能、安全、重量轻、操控性强的优点。

附图说明

图1为本发明的后视图。

图2为本发明的前视图。

图3为本发明的快速接头拆分示意图。

图4为本发明的快速接头立体图。

图5为发热体总成结构示意图。

图6为图5的侧视图。

图7为图6的右视图。

图8为发明的加热原理示意图。

图9为发明的功能控制电路示意图。

图10为发明的电源供电模块示意图。

图11为发明的LED显示屏结构示意图。

图12为发明的MCU示意图。

图13为发明的传感信号处理模块示意图。

具体实施方式

下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1至附图13，本实施例所述的智能贴片焊枪及其控制系统包括有焊枪主体1、发热体总成A，其中，焊枪主体1一端设有方形的风机室，焊枪主体1一端设有电源线6，电源线6位于风机室端部；风机室内安装有气压风机2，风机室表面的焊枪主体1上设有状态参数显示屏3，状态参数显示屏3下方设有功能按键4和电源开关5，焊枪主体1另一端收缩形成焊接手柄7，所述的焊接手柄7端部设有阻热器10，阻热器10采用耐高温、热阻值高的材料制作形成，发热体总成A一端套装在阻热器10内，热体总成A一端与焊接手柄7端部连接，发热体总成A另一端安装有快速接头9，快速接头9上安装有烙铁或气嘴，发热体总成A一侧的焊枪主体1上设有LED照明灯8，LED照明灯8通过支架活动铰接在焊接手柄7端部，焊枪主体1内设有控制系统，控制系统与发热体总成A、LED照明灯8、气压风机2相连接控制。所述的快速接头9由弹性固定爪、接头主体、连接螺母构成，其中，接头主体呈圆环形，其一端设有弹性固定爪，另一端收缩形成连接筒，连接筒表面设有螺纹，螺纹上啮合有连接螺母；所述的弹性固定爪由若干块呈弧形的弹片构成，弹片由接头主体一侧延伸形成。

所述的发热体总成A包括有陶瓷体A1、温度传感器A2、电热丝A3、陶瓷托架A4，其中，陶瓷托架A4一端安装有陶瓷体A1，电热丝A3呈不等螺距的螺旋形绕卷在陶瓷体A1表面，电源线A9从陶瓷托架A4另一端穿入与电热丝A3连接，陶瓷体A1外端端部设有温度传感器A2, 传感引线A7从陶瓷托架A4另一端穿入与温度传感器A2相连接；陶瓷体A1呈中空圆柱形，圆柱形表面沿长度方向分布有四条固线胶凹槽，每条固线胶凹槽内嵌装一条固线胶A8，电热丝A3通过固线胶A8固定在陶瓷体A1表面；陶瓷托架A4由内环和外形构成，内环位于外环内，内环外壁与外形内壁之间通过连接肋连接，内环内腔以及相邻连接肋之间均预留有导气腔A5，内环内侧设有烙体芯托体A6。

所述的控制系统包括有功能控制电路以及与功能控制电路相连接的电源供电模块、LED显示屏、MCU、传感信号处理模块。控制系统包括有功能控制电路以及与功能控制电路相连接的电源供电模块、LED显示屏、MCU、传感信号处理模块，功能控制电路由软控电源开关、电源供电模块、传感器放大整形模块、程序运行模块、终端逻辑执行模块构成。

控制系统内的电子元件名称为：U1-MCU或单片机， U2-电源模块，U3-传感器信号处理模块，S1、S2、S3、S4-第一、第二、第三、第四轻触开关， S5-自锁按键开关，J4-人体检测传感器，Rm1-塑料温度传感器，Rt1-电热体温度传感器， RN2、RN3-第一、第二电阻排；J1-电热体，DL1-LED发光管，R1、R2、R3、R4、R5-第一、第二、第三、第四电阻，J6-气压风机，U5-LCD液晶屏， C8-瓷片电容，B1-蜂鸣器，U4-可控硅控制光耦，C14、C21-第一、第二电解电容，X1-背光，Q1、Q3、Q4、Q5-第一、第二、第三、第四三极管PNP，Q2-双向可控硅：

上述控制系统的工作原理为：

1-1软控电源开关：

开关模式为自锁。在关闭状态，S5的2、3脚断开，4、5脚断开。开启状态，S5按下并锁定，2、3脚闭合，4、5脚闭合。2、3脚闭合将提供±5V开启并保持的逻辑信号。4、5脚闭合将提供MCU的开启工作逻辑信号；

1-2电源供电模块：

AC220V接入后，S5断开位置，U2没有±5V输出。当按下S5并锁定后，U2输出±5V工作电压。同时对MCU输出开启工作命令；

1-3传感器放大整形模块：

U3为传感信号放大、整形、输出模块，由±5V提供工作电平，分别对J4传感器人体接触传感信息、塑料壳体与高温电热体衔接处Rm1传感器的温度传感信息、电热体头部Rt1传感器温度信息进行放大整形，然后对应输出逻辑模拟电平。MCU根据这些输出信息做相应的逻辑控制；

1-4程序运行模块：

MCU经程序运行，分别在MCU的各个I\O口执行独立而又相互关联命令，控制驱动电路，执行逻辑运行；

1-5终端逻辑执行模块：

终端逻辑执行模块由分立器件电阻、电容、三极管、可控硅组成对应连接，进行终端逻辑控制功率输出；

1-6 LCD显示器：

LCD显示器由液晶字符显示屏、背光组成。在参数输入状态时，所在的参数栏液晶字符以1Hz频闪，背光高亮；在进入休眠状态时，液晶字符显示固定，背光亮度减弱50%,从视觉上告知状态处于休眠状态。在进入休眠状态1小时内没有被唤醒，MCU将关闭所以功率输出，背光关闭，仅留有液晶字符显示，焊枪进入睡眠状态；

接入交流电源后，人手拿起焊枪，按下S5软控电源开关，电源供电模块输出±5V电源，MCU上电。此时S5的4脚接通低电平“0”，S5的4脚的“0”信号将输入到MCU的22脚，当MCU的22脚有“0”输入（注：MCU的22脚内置上拉“1”），程序判定为开机运行状态，如S5关闭，S5的4脚悬空，MCU的22脚电平为“1”，判定为进入软关机状态。传感器J4检测到人体信号输入到U3的8脚进行放大整形，由U3的6脚输出高电平“1”至MCU的18脚，程序判定18脚为“1”焊枪被唤醒，MCU的9脚输出低电平“0”至RN3的4脚经电阻限流，5脚输出到Q4, 将LCD背光X1亮度全开，焊枪进入正常工作状态。这时MCU将运行记忆上次关机前的应用参数或本次设定应用参数，在MCU的1脚将按照选定的项目、参数输出逻辑电平经RN2的4脚经电阻限流至5脚到U4光耦，光耦逻辑运行通断，逻辑控制Q2双向可控硅对电热体进行AC220v加热，此时传感器Rt1检测电热体的即时温度，在U3的2脚输出温度与电平的模拟量（线性关系），当温度达到设定温度的90%时，MCU做PWM逻辑控制，使温度精确地停留在设定温度，保证温控精度，即保证了焊接温度的精密性。同时，MCU的2脚输出PWM逻辑电平至RN2的3脚经电阻限流至6脚到Q1，逻辑控制风机的转速产生设定的风量。

辅助功能运行：

2-1休眠、睡眠、唤醒功能：

唤醒功能：

当人手握住焊枪手柄，传感器J4检测到人体接触信号输入到U3的8脚经过放大整形，由U3的6脚输出电平为“1”至MCU的18脚，程序判定为唤醒状态。MCU的1脚将输出PWM逻辑控制，经RN2、U4、Q2和传感器Rt1、U3对电热体进行加热运行，此时MCU的9脚输出为“0”逻辑控制电平至RN3的4脚经电阻限流，5脚输出到Q4将背光处于高亮。U3的6脚输出电平为“0”即停止唤醒。状态指示为背光高亮。

休眠功能：

人手离开手柄，传感器J4没有检测到人体接触信号,U3的6脚电平为“0”，MCU的18脚为“0”，程序判定没有进入正常工作状态，将进入休眠，MCU的1脚将输出PWM逻辑控制，经RN2、U4、Q2和传感器Rt1、U3对电热体进行保温运行，此时MCU的9脚输出PWM逻辑控制电平至RN3的4脚经电阻限流，5脚输出到Q4将背光亮度降低一半。同时气压风机的风量将至最低，焊枪处于微风低耗的保温状态。状态指示为背光微亮。

睡眠功能：

焊枪在进入休眠状态后1小时内没有被唤醒，为了用电安全和拒绝浪费，MCU的1脚将输出电平为“0”逻辑控制，经RN2、U4、Q2和传感器Rt1、U3对电热体进行关闭加热，此时MCU的9脚输出为“1”逻辑控制电平至RN3的4脚经限流电阻，5脚输出到Q4将背光关闭。焊枪将关闭所有功率输出，并快速冷却电热体。焊枪进入睡眠状态。状态指示只有液晶字符显示。拿起焊枪即可唤醒工作。

关闭睡眠、休眠功能：

通过键入方式，长按S2 3秒，MCU的4脚得低电平“0”，程序判定关闭休眠。MCU的11脚输出1秒的高电平“0”到RN2的1脚经电阻限流8脚输出至Q5，控制输出驱动蜂鸣器B1发声,听到蜂鸣器产生一声滴声后将进入长久运行状态，不受人手检测的限制。再长按3秒则取消关闭。

启闭LED照明：

在光照强度低或黑暗的环境中使用，通过键入方式，长按3秒S1，MCU的3脚得低电平“0”（MCU3、4、5、6脚内部上拉为“1”），程序判定为开启LED照明，在MCU的10脚锁定输出“0”至RN3的3脚经电阻限流，6脚输出至Q3，开启DL1 LED发光二极管常亮。当开启LED照明后若焊枪进入睡眠状态时，程序命令MCU的10脚输出“1”,LED也随之进入休眠状态，唤醒即亮。再长按3秒或按S5关机，MCU回复到初始状态，关闭LED照明。

本实施例有热风焊接和烙铁焊接两种方式，采用热风焊接时，将型号对应的气嘴放置在快拔丝口上，拧紧螺母，将装好的热风焊快拔接头插入焊枪发热体即可焊接。采用烙铁焊接时，将型号对应的烙铁芯插入快拔丝口上，拧紧螺母，将装好的烙铁焊快拔接头插入焊枪发热体即可焊接。本实施例通过控制系统控制，其具有多用途、使用寿命长、便携、节能、安全、重量轻、操控性强的优点。

以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.智能贴片焊枪，其特征在于：它包括有焊枪主体（1）、发热体总成（A），其中，焊枪主体（1）一端设有方形的风机室，焊枪主体（1）一端设有电源线（6），电源线（6）位于风机室端部；风机室内安装有气压风机（2），风机室表面的焊枪主体（1）上设有状态参数显示屏（3），状态参数显示屏（3）下方设有功能按键（4）和电源开关（5），焊枪主体（1）另一端收缩形成焊接手柄（7），发热体总成（A）一端与焊接手柄（7）端部之间通过阻热器（10）连接，发热体总成（A）另一端安装有快速接头（9），快速接头（9）上安装有烙铁或气嘴，发热体总成（A）一侧的焊枪主体（1）上设有LED照明灯（8），LED照明灯（8）通过支架活动铰接在焊接手柄（7）端部，焊枪主体（1）内设有控制系统，控制系统与发热体总成（A）、LED照明灯（8）、气压风机（2）相连接控制；发热体总成（A）包括有陶瓷体（A1）、温度传感器（A2）、电热丝（A3）、陶瓷托架（A4），其中，陶瓷托架（A4）一端连接有陶瓷体（A1），电热丝（A3）呈不等螺距的螺旋形绕卷在陶瓷体（A1）表面，电源线（A9）从陶瓷托架（A4）另一端穿入与电热丝（A3）连接，陶瓷体（A1）外端端部设有温度传感器（A2）, 传感引线（A7）从陶瓷托架（A4）另一端穿入与温度传感器（A2）相连接；陶瓷体（A1）呈中空圆柱形，圆柱形表面沿长度方向分布有四条固线胶凹槽，每条固线胶凹槽内嵌装一条固线胶（A8），电热丝（A3）通过固线胶（A8）固定在陶瓷体（A1）表面；陶瓷托架（A4）由内环和外形构成，内环位于外环内，内环外壁与外形内壁之间通过连接肋连接，内环内腔以及相邻连接肋之间均预留有导气腔（A5），内环内侧设有烙体芯托体（A6）。

2.根据权利要求1所述的智能贴片焊枪，其特征在于：焊接手柄（7）端部设有阻热器（10），阻热器（10）采用耐高温、热阻值高的材料制作形成，发热体总成（A）一端套装在阻热器（10）内。

3.根据权利要求1所述的智能贴片焊枪，其特征在于：快速接头（9）由弹性固定爪、接头主体、连接螺母构成，其中，接头主体呈圆环形，其一端设有弹性固定爪，另一端收缩形成连接筒，连接筒表面设有螺纹，螺纹上啮合有连接螺母；所述的弹性固定爪由若干块呈弧形的弹片构成，弹片由接头主体一侧延伸形成。

4.根据权利要求1所述的智能贴片焊枪，其特征在于：控制系统包括有功能控制电路以及与功能控制电路相连接的电源供电模块、LED显示屏、MCU、传感信号处理模块。