CN110711917B - 烙铁控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烙铁控制装置。烙铁控制装置(100)可与烙铁(200)电连接，控制烙铁的烙铁头(221)的温度。烙铁控制装置具备第一存储部(110)、测量部(111)、判定部(112)及通知部(114)。第一存储部预先存储在烙铁头非接触且烙铁头的温度被保持在包含设定温度的规定范围内的空载状态下被供给到烙铁的第一电能。测量部在烙铁头接触于工件而处于烙铁头的温度从设定温度下降规定量以上的负载状态时，测量从在负载状态下被供给到烙铁的第二电能减去第一电能的第三电能。判定部判定第三电能是否超过阈值。通知部当判定为第三电能超过阈值时进行通知。据此，能够防止焊接不良。

Description

烙铁控制装置

技术领域

本发明涉及一种可与烙铁电连接并控制烙铁头的温度的控制装置。

背景技术

在电子行业，电子元件的焊接作业通过手动作业进行的情况为多。焊接功能通过设定作业台的作业区域而进行。作业人员操作面向作业区域的焊接装置。焊接装置包含烙铁、焊料去除器及镊子，但并不限定于此。各焊接装置连接于电源控制装置。电源控制装置通过调整施加于焊接装置的电力，控制焊接装置的发热。以往的电源控制装置包含：向焊接装置供电的电源部；控制从电源部输出的电压的电源控制部；输入作为电源控制部的控制对象的设定温度的温度设定部；显示温度设定部的设定信息的显示部；以及收容或包围电路的壳体。作业人员或操作员一边看显示在显示部的信息，一边操作温度设定部。该操作包含利用温度设定部将设定信息更新或设定的处理。设定信息是与决定焊接装置的设定温度的条件和被焊接的工件的物理特性相关的信息。在工业用途中，同一组的焊接功能由操作员实施，监督员对焊接作业设定条件来促进效率和均匀性。例如，监督员为了防止焊接动作中的作业的过加热，能够设定电源控制装置的最大动作温度。

在焊接中，有时焊料未充分被加热，或相反地焊料过度被加热。这些均导致焊接不良。焊料是否加热不足以及焊料是否过加热的判断依靠于操作人员的经验和直觉。因此，焊接经验少的操作人员的情况下容易发生焊接不良。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够防止焊接不良的烙铁控制装置。

本发明所涉及的烙铁控制装置可与烙铁电连接，并控制所述烙铁的烙铁头的温度，该烙铁控制装置包括：第一存储部，预先存储第一电能，该第一电能是在所述烙铁头为非接触且所述烙铁头的温度被保持在包含设定温度的规定范围内的空载状态下被供给到所述烙铁的电能；测量部，当通过让所述烙铁头接触于工件而所述烙铁头的温度变成从所述设定温度下降规定量以上的负载状态时，测量从在所述负载状态下供给到所述烙铁的第二电能减去所述第一电能的第三电能；判定部，判定所述第三电能是否超过预先规定的阈值；以及通知部，当所述第三电能超过所述阈值时进行通知。

当进行焊接时，首先让烙铁头接触工件，对工件进行加温，并在该状态下让烙铁头接触于焊料而使焊料熔融。当结束焊接时，让烙铁头离开工件和焊料。另外，工件是指成为焊接的对象的电子部件以及基板的焊盘(电子部件被焊接的部分)的至少其中之一。以下的工件也指这个意思。

第一电能是当空载状态时供给到烙铁的电能。第二电能是当负载状态时供给到烙铁的电能。第三电能是从第二电能减去第一电能的电能。因此，当负载状态时，工件和焊料被施加用第三电能产生的热能(准确地说，被施加用第三电能产生的热能减去从工件和焊料向空气中放射的热能的热能)。换言之，第三电能是在负载状态下对工件和焊料的热负载。如果第三电能过少，则工件和焊料加热不足，如果第三电能过多，则工件和焊料过加热。根据本发明所涉及的烙铁控制装置，能够测量第三电能，因此，能够满足想要确保焊接的可追溯性的要求。

作为阈值，例如有用于工件和焊料是否加热不足的判定的第一阈值和用于工件和焊料是否过加热的判定的第二阈值。第一阈值大于(略大于)工件和焊料是否加热不足的界值。根据此种值，当被通知第三电能超过第一阈值时，即使烙铁头离开工件和焊料，工件和焊料也不会加热不足。第二阈值是小于(略小于)工件和焊料是否过加热的界值。根据此种值，当被通知第三电能超过第二阈值时，只要烙铁头离开工件和焊料，则工件和焊料就不会过加热。可以只设定第一阈值，也可以只设定第二阈值。

通知部当判定为第三电能超过阈值时进行通知。因此，根据本发明所涉及的烙铁控制装置，能够防止焊接不良。根据此种烙铁控制装置，能够实现不依赖于操作人员的经验和直觉的焊接。

在所述结构中，所述烙铁包含手柄部和可安装或拆卸于所述手柄部的烙铁芯，所述烙铁芯具有所述烙铁头以及非易失性存储器，所述阈值预先被存储在所述非易失性存储器。

烙铁芯所具备的非易失性存储器是存储阈值的装置的一例。该非易失性存储器优选可重复写入信息的类型。

在所述结构中，还包括：输入部，可输入将焊接的条件和所述阈值相对应的表格；以及第二存储部，预先存储利用所述输入部输入的所述表格，其中，所述判定部，当利用所述输入部输入了所述条件时，从所述第二存储部读出与输入的所述条件相对应的所述阈值，并判定所述第三电能是否超过所述阈值。

根据该结构，用户(操作人员、操作人员的管理员等)可根据焊接的条件设定阈值。

在所述结构中，所述测量部以在所述第一电能的计算中使用的期间为单位反复测量所述第二电能，以所述期间为单位反复计算从所述第二电能减去所述第一电能的值，通过累计所述值而测量所述第三电能。

该结构是第三电能的测量方法的具体例。

根据本发明，能够防止焊接不良。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的烙铁管理系统的结构的框图。

图2是表示烙铁的电气结构的框图。

图3是烙铁控制装置的功能框图。

图4是说明在空载状态及负载状态下，按照温度控制部的控制而被供给到加热器部的脉冲数的例子的说明图。

图5A是说明第三电能的测量动作的流程图的前半部分。

图5B是说明第三电能的测量动作的流程图的后半部分。

图6提供本发明的系统的模块以及概略图。

图7示意性地表示烙铁芯的通电或通电周期。

图8是负载检测电路的概略图。

图9是用于负载检测功能的软件的程序逻辑图。

图10A是烙铁头管理程序的程序逻辑图(前半部分)。

图10B是烙铁头管理程序的程序逻辑图(后半部分)。

图11表示用于更新烙铁芯的偏差温度的基本的程序逻辑图的步骤。

图12表示为了控制休止或关闭模式而使用加速度传感器的数据的基本程序逻辑图的步骤。

图13是表示本发明的系统的子组件的系统的概略图。

具体实施方式

下面，基于附图详细说明本发明的实施方式。在各图中，附上同一符号的结构表示同一结构，关于其结构，对于已经说明的内容省略其说明。

图1是表示实施方式所涉及的烙铁管理系统1000的结构的框图。烙铁管理系统1000包括多个烙铁控制装置100、多个烙铁200、多个温度测量装置300以及计算机装置400。

烙铁200包括手柄部210和烙铁芯220。烙铁芯220可安装或拆卸于手柄部210。烙铁芯220的尖端是烙铁头221。

烙铁200的用途并不限于焊接。烙铁200可用于熔化焊料，以便用焊料抽吸器来抽吸焊料，也可用于让被焊接在基板上的电子部件的焊料熔融，以便将该电子部件从基板卸下。后一用途的烙铁200被称为热镊子(hot tweezers)。

温度测量装置300测量烙铁头221的温度。温度测量装置300用于操作员管理烙铁头221的温度。温度测量装置300的数量可少于烙铁控制装置100的数量。例如，多个烙铁控制装置100可以共用一个温度测量装置300。

烙铁控制装置100通过缆线CB连接于手柄部210。由此，烙铁控制装置100可与烙铁200电连接地与烙铁200分离而设置。烙铁控制装置100具有控制烙铁头221的温度的功能等。

计算机装置400通过网络NW而与多个烙铁控制装置100连接。计算机装置400例如是台式、笔记本式、平板式等个人计算机以及智能手机。网络NW例如是互联网以及内网。计算机装置400具有收集存储在烙铁芯220所具备的的非易失性存储器224(图2)中的信息的功能等。

图2是表示烙铁200的电气结构的框图。烙铁芯220包括烙铁头221、加热器部222、温度传感器223和非易失性存储器224。

加热器部222加热烙铁头221。加热器部222的方式可为例如利用发热体(镍铬电热丝、陶瓷等)来加热烙铁头221的方式(电阻加热方式)，也可为使烙铁头221发热的方式(高频感应加热方式)。

温度传感器223是配置在烙铁头221附近，用于测量烙铁头221的温度的传感器。温度传感器223例如是热电偶。为了管理用温度传感器223测量的烙铁头221的温度，使用温度测量装置300。

非易失性存储器224可重复写入信息，并存储烙铁芯220的ID等规定的信息(以下，称为烙铁芯信息CI)。烙铁芯信息CI除了烙铁芯220的ID以外，例如为烙铁头221的形状、烙铁头221的尺寸等。非易失性存储器224例如是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory)。

手柄部210具备微型计算机211。微型计算机211例如具有如下功能，即：按照来自烙铁控制装置100的指令，从非易失性存储器224读出存储在非易失性存储器224中的烙铁芯信息CI，并发送到烙铁控制装置100的功能；以及按照来自烙铁控制装置100的指令，将烙铁芯信息CI写入非易失性存储器224的功能。

手柄部210和烙铁控制装置100通过缆线CB连接。缆线CB包含用于向加热器部222供电的电力线、用于发送温度传感器223的输出信号的信号线以及用于与微型计算机211之间的通信的通信线。如果使用电力线载波通信，则不需要信号线和通信线。

图3是烙铁控制装置100的功能框图。烙铁控制装置100具备控制处理部101、通信部102、温度控制部103、电压测量部104、电流测量部105、输入部106、显示控制部107、显示部108、识别部109、第一存储能部110、测量部111、判定部112、第二存储部113及通知部114。

控制处理部101例如通过CPU(Central Processing Unit)，RAM(Random AccessMemory)，ROM(Read Only Memory)及HDD(Hard Disk Drive)等硬件处理器以及用于执行控制处理部101的功能的程序及数据等而实现。可以说以上说明的结构对温度控制部103、显示控制部107、识别部109、测量部111、判定部112也一样。

通信部102具有与手柄部210所具备的微型计算机211(图2)通信的功能。详细而言，通信部102为了与微型计算机211进行串行通信而具有例如UART(UniversalAsynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发传输器)。在实施方式中以有线通信为例，但也可以为无线通信(例如，IrDA(Infrared Data Association)标准等红外线通信、蓝牙(Bluetooth，注册商标))。

通信部102具有与网络NW通信的功能。详细而言，通信部102例如具备工业以太网用的接口(以太网是注册商标)。在实施方式中以有线通信为例，但也可为无线通信(例如，无线LAN)。

通信部102具有与温度测量装置300通信的功能。详细而言，通信部102为了与温度测量装置300的微型计算机进行串行通信而具有例如UART。在实施方式中以有线通信为例，但也可为无线通信(例如，IrDA标准等红外线通信、蓝牙(注册商标))。

电压测量部104是测量被施加于加热器部222的电压的电路。电流测量部105是测量被供给至加热器部222的电流的电路。在图8中示出了加热器部222、电压测量部104和电流测量部105之间的连接关系。图8所示的加热器对应于加热器部222，电压计V对应于电压测量部104，电流计I对应于电流测量部105。

参照图3，电压测量部104和电流测量部105分别连接于向加热器部222供电的电力线(该电力线包含在缆线CB中)。电流测量部105串列连接于加热器部222的接地端子与接地之间。电压测量部104串列连接于加热器部222的电源端子与接地之间。

温度控制部103通过反馈控制来控制加热器部222的温度，据此，将烙铁头221的温度设定为设定温度。详细而言，温度控制部103基于烙铁芯220所具备的温度传感器223所示的温度、电压测量部104测量的电压以及电流测量部105测量的电流，计算出用于将温度传感器223所示的温度设为设定温度的电能，并进行将该电能赋予加热器部222的控制。

详细说明电能的控制。温度控制部103对来自外部AC电源的交流进行全波整流，调节全波整流而获得的脉冲中供给至加热器部222的脉冲数，据此，控制供给至加热器部222的电力。设生成规定数的脉冲所需的时间为一个周期。例如，设规定数为21个脉冲。在60Hz的交流的情况下，如果交流被全波整流，则一秒间生成120个脉冲。生成一个脉冲所需的时间为0.00833……秒。因此，生成21个脉冲所需的时间(一个周期)为0.175秒(＝21×0.00833……)。

在50Hz的交流的情况下，如果交流被全波整流，则～一秒间生成100个脉冲。生成一个脉冲所需的时间是0.01秒。因此，生成21个脉冲所需的时间(一个周期)为0.21秒(＝21×0.01)。

电能的控制并不限定于所述方式，也可为其他方式(例如，PWM(Pulse WidthModulation)控制)。

输入部106是用于操作员对烙铁控制装置100进行各种输入的装置。说明各种输入的具体例。操作员操作输入部106将设定温度输入到烙铁控制装置100。操作员操作输入部106输入读出存储在烙铁芯220所具备的非易失性存储器224中的烙铁芯信息CI并写入的指令。输入部106通过硬键(按钮、开关等)和软键(触摸面板)中的至少一个来实现。

显示控制部107在显示部108上显示各种数据、信息。例如，显示控制部107让显示部108显示设定温度或显示烙铁芯信息CI。显示部108例如是液晶显示器、有机EL显示器(Organic Light Emitting Diode display)。

识别部109识别烙铁头221是否处于负载状态。为了焊接工件，当烙铁头221接触于工件时，烙铁头221的热传导至工件和焊料，烙铁头221的温度低于设定温度。当烙铁头221的温度从设定温度降低规定量(例如，5度)以上时，称其为负载状态。相对于此，有空载状态。空载状态是烙铁头221为非接触(烙铁头221未接触于工件)，且烙铁头221的温度被保持在包含设定温度的规定范围内的状态。烙铁头221的温度被设为设定温度是指烙铁头221的温度达到设定温度而被设为空载状态的情况。另外，工件是指成为焊接的对象的电子部件以及基板的焊盘(电子部件被焊接的部分)的至少其中之一。

图4是说明在空载状态和负载状态下，按照温度控制部103的控制被供给至加热器部222的脉冲数的例子的说明图。设一个周期是0.175秒。当空载状态时，被供给至加热器部222的电能比较少(被供给至加热器部222的电能根据室温而不同)。图4的(a)是在空载状态下被供给至加热器部222的脉冲数的例子。为了保持空载状态，温度控制部103交替地反复例如向加热器部222供给8个脉冲的周期和向加热器部222供给0脉冲的周期。

当负载状态时，温度控制部103进行使被供给至加热器部222的电能比空载状态多而恢复为空载状态的控制。温度控制部103随着负载状态变大(烙铁头221的温度与设定温度之间的差变大)而增加供给至加热器部222的电能，随着负载状态变小(烙铁头221的温度与设定温度之间的差变小)而减少供给至加热器部222的电能。

例如，以两个负载状态为例进行说明。图4的(b)是在比较小的负载状态下(烙铁头221的温度与设定温度之间的差较小)供给至加热器部222的脉冲数的例子。温度控制部103例如重复向加热器部222供给8个脉冲的周期。图4的(c)是在比较大的负载状态下(烙铁头221的温度与设定温度之间的差较大)供给至加热器部222的脉冲数的例子。温度控制部103例如重复向加热器部222供给16个脉冲的周期。

另外，在一个周期将21个脉冲供给至加热器部222的状态下，通过测量一个周期的电能并将其除以21，可知1个脉冲的电能。

参照图3，第一存储部110通过闪存、HDD等来实现，预先存储第一电能。第一电能是在空载状态下供给至烙铁200的电能。供给至烙铁200的电能是供给至加热器部222的电能。用于计算第一电能的期间(时间)是一个周期。

详细说明测量第一电能的方法。参照图3及图4，测量部111在空载状态下使用电流测量部105测量的电流和电压测量部104测量的电压，并使用下式来计算一个周期的电能e1。

e1＝I1×V1×S

I1是在空载状态下电流测量部105测量的电流。V1是在空载状态下电压测量部104测量的电压。S是一个周期。

在空载状态下，在一个周期中，不是21个脉冲全部被供给到加热器部222，而是规定数N(例如，8)的脉冲被供给至加热器部222。此外，在空载状态下，存在不向加热器部222供给脉冲的周期。在此，设交替地重复向加热器部222供给脉冲的周期和不供给脉冲的周期。测量部111使用下式来计算第一电能E1。

E1＝(N÷21×e1)÷2

由测量部111按每个设定温度而预先测量第一电能E1。第一存储部110针对各设定温度预先存储与第一电能E1相对应的表格。

测量部111测量从第二电能减去第一电能的第三电能。第二电能是当烙铁头221处于负载状态时供给至烙铁200的电能。第一电能是当烙铁头221处于空载状态时供给至烙铁200的电能。第三电能是从第二电能减去第一电能的电能。因此，在负载状态下，以第三电能产生的热能被施加于到工件和焊料(准确地讲，被施加从以第三电能产生的热能减去从工件和焊料放射到空气中的热能的热能)。换句话说，第三电能是在负载状态下对工件和焊料的热负载。

如果第三电能过少，则工件和焊料会加热不足，如果第三电能过多，则工件和焊料会过加热。根据实施方式所涉及的烙铁控制装置100，由于能够测量第三电能，因此，能够满足想要确保焊接的可追溯性的要求。

另外，电能(第一电能、第二电能、第三电能)是基于电的能量，电能的单位是焦耳。

用于计算第二电能的时间(期间)为一个周期。详细说明第二电能的测量方法。

在负载状态下，测量部111使用电流测量部105测量的电流和电压测量部104测量的电压，并使用下式来计算出一个周期的电能e2。

e2＝I2×V2×S

I2是在负载状态下电流测量部105测量的电流。V2是在负载状态下电压测量部104测量的电压。S是一个周期。

在负载状态下，在一个周期中，不是21个脉冲全部被供给到加热器部222，而是规定数N(例如，8、16)的脉冲被供给至加热器部222。测量部111使用下式来计算出第二电能E2。

E2＝N÷21×e2

直到负载状态被解除为止，测量部111以1个周期(规定期间)的单位反复测量第二电能，并以1个周期(规定期间)的单位反复计算从第二电能减去第一电能的值，并累计该值。该累计值成为第三电能。可在第三电能的测量结束之前，显示控制部107让显示部108显示累计值。据此，操作员可知第三电能的中间经过。

例如，可将从负载状态恢复到空载状态的时机设为负载状态的解除，也可将烙铁头221离开工件和焊料的时机设为负载状态的解除。烙铁头221离开工件和焊料是指，例如从烙铁头221的温度下降停止而烙铁头221的温度一点一点变动的状态起朝向设定温度开始上升的时机。

当负载状态解除时，测量部111结束第三电能的测量。测量部111将此时的所述累计值确定为第三电能。

判定部112判定测量部111测量的第三电能是否超过阈值。阈值有第一阈值和第二阈值。第一阈值用于判定工件和焊料是否加热不足。第一阈值大于(略大于)工件和焊料是否加热不足的界值。根据此种值，当被通知第三电能超过第一阈值时，即使烙铁头221离开工件和焊料，工件和焊料也不会加热不足。

第二阈值用于判定工件和焊料是否过加热。第二阈值大于第一阈值。第二阈值小于(略小于)工件和焊料是否过加热的界值。根据此种值，当被通知第三电能超过第二阈值时，只要烙铁头221离开工件和焊料，则工件和焊料就不会过加热。

虽然用两个阈值(第一阈值、第二阈值)进行了说明，但可以只为第一阈值，也可以只为第二阈值。

阈值(第一阈值、第二阈值)根据焊接条件而不同，因此，需要根据焊接条件预先决定阈值。作为构成焊接条件的参数，例如有烙铁头221的尺寸、烙铁头221的形状、工件的尺寸、工件的材质、焊料的种类以及烙铁头221的设定温度。只要这些参数中的一个不同，则成为不同条件的焊接。

阈值可由熟练操作人员查找。详细地进行说明。熟练操作人员利用烙铁控制装置100在相同的条件下反复进行焊接，分别查找成为第一阈值的第三电能和成为第二阈值的第三电能。操作人员使焊接条件不同，分别查找成为第一阈值的第三电能和成为第二阈值的第三电能。

第二存储部113针对多个条件预先存储将条件和阈值(第一阈值、第二阈值)相对应的表格1131。以条件A、条件B、条件C为例进行说明。条件A与在条件A下查找的阈值(第一阈值、第二阈值)相对应，条件B与在条件B下查找的阈值(第一阈值、第二阈值)相对应，条件C与在条件C下查找的阈值(第一阈值、第二阈值)相对应。第二存储部113通过闪存、HDD等来实现。

代替第二存储部113，表格1131可预先被存储在烙铁芯220所具备的非易失性存储器224中。

通知部114当判定为第三电能超过阈值(第一阈值、第二阈值)时进行通知。操作人员在作业过程中将视线集中于烙铁头221，因此，优选用声音进行通知。在声音的情况下，通知部114通过扬声器和放大器来实现。为了让操作人员能够区别第一阈值和第二阈值，优选使第三电能超过第一阈值时发出的声音和第三电能超过第二阈值时发出的声音不同。通知也可不用声音而通过图像来进行。在图像的情况下，通知部114通过显示控制部107和显示部108来实现。

说明第三电能的测量动作。图5A及图5B是用于说明这一点的流程图。参照图2、图3及图5A，操作人员在进行焊接作业前利用输入部106将焊接条件输入到烙铁控制装置100。判定部112参照表格1131从第二存储部113读出与被输入的条件相对应的第一阈值以及第二阈值(步骤S1)。判定部112判定第三电能是否超过这些阈值。

在表格1131被存储在非易失性存储器224的结构下，在步骤S1之前进行如下处理。控制处理部101在规定的时机向手柄部210所具备的微型计算机211发出读出存储在非易失性存储器224中的表格1131的命令。通信部102按照该命令向微型计算机211发送表格1131的读出命令，并接收按照读出命令从微型计算机211发送来的表格1131。控制处理部101让第二存储部113存储表格1131。

返回到第三电能的测量动作的说明。温度控制部103执行将烙铁头221的温度设为设定温度的反馈控制。测量部111从第一存储部110读出与该反馈控制的设定温度相对应的第一电能(步骤S2)。在反馈控制状态下，识别部109判定是否从空载状态转变为负载状态(步骤S3)。识别部109当判定未转变时(在步骤S3为否)，反复进行步骤S3的处理。

当识别部109判定为从空载状态转变到了负载状态时(在步骤S3为是)，测量部111开始测量第三电能(步骤S4)。

参照图2、图3及图5B，识别部109判定是否从负载状态转变到了负载状态的解除(步骤S5)。当识别部109判定为转变了时(在步骤S5为是)，测量部111结束第三电能的测量(步骤S6)。测量部111将此时的所述累计值确定为第三电能。显示控制部107让显示部108显示被确定的第三电能(步骤S7)。

当识别部109判定为未从负载状态转变到负载状态的解除时(在步骤S5为否)，判定部112判定测量部111测量的第三电能是否超过了第一阈值(步骤S8)。当判定部112判定为第三电能未超过第一阈值时(在步骤S8为否)，识别部109进行步骤S5的处理。

当判定部112判定为第三电能超过了第一阈值时(在步骤S8为是)，通知操作人员(步骤S9)。据此，操作人员可理解利用烙铁200加热的工件和焊料不是加热不足。

在步骤S9之后，识别部109判定烙铁头是否从负载状态转变到了负载状态的解除(步骤S10)。当识别部109判定为转变了时(在步骤S10为是)，测量部111结束第三电能的测量(步骤S6)。测量部111将此时的所述累计值确定为第三电能。显示控制部107让显示部108显示被确定的第三电能(步骤S7)。

当识别部109判定为未从负载状态转变到负载状态的解除时(在步骤S10为否)，判定部112判定测量部111测量的第三电能是否超过了第二阈值(步骤S11)。当判定部112判定为第三电能未超过第二阈值时(在步骤S11为否)，识别部109进行步骤S10的处理。

当判定部112判定为第三电能超过了第二阈值时(在步骤S11为是)，通知操作人员(步骤S12)。据此，操作人员可理解如果不将烙铁头221从工件和焊料离开，则工件和焊料会过加热。

在步骤S12之后，识别部109判定烙铁头是否从负载状态转变到了负载状态的解除(步骤S13)。识别部109当判定为未转变时(在步骤S12为否)，则反复进行步骤S13的处理。

当识别部109判定为转变了时(在步骤S13为是)，测量部111结束第三电能的测量(步骤S6)。测量部111将此时的所述累计值确定为第三电能。显示控制部107让显示部108显示被确定的第三电能(步骤S7)。

说明实施方式的主要效果。烙铁控制装置100利用第一阈值及第二阈值监视第三电能(图5B的步骤S8、步骤S9、步骤S11、步骤S12)。据此，能够防止焊接不良。根据此种烙铁控制装置100，能够实现不依靠操作人员的经验和直觉的焊接。

以下是成为本发明的创造的基础的美国临时申请(US62/543,797)的内容。该美国临时申请如图6所示包括系统10、控制站20、传感器装置28、主机40以及存储元件92。系统10对应于烙铁管理系统1000，控制站20对应于烙铁控制装置100，传感器装置28对应于温度测量装置300，主机40对应于计算机装置400，存储元件92对应于非易失性存储器224。

在美国临时申请中，发明名称为复合焊接、焊料去除台及系统。

在美国临时申请中，作为概要记载了以下的内容。即：焊接加热具；包含负载检测功能、烙铁头管理、自动烙铁头温度校正、烙铁芯/手柄位置及移动检测、互动功能的扩张功能的焊接；焊料去除台；以及系统。

在美国临时申请中，作为发明的摘要，记载了以下内容。本发明涉及包含控制站的可更换的系统的构成要素、包含手柄及烙铁芯的加热工具、相关的传感器装置以及组件，组件可经由内网或互联网而连接于主机或服务器。控制站包含焊接加热具、负载检测功能、烙铁头管理、自动烙铁头温度校正、烙铁芯/手柄位置及移动检测的控制和相互作业以及网关或主系统的双向功能的扩张功能。

美国临时申请的发明的详细说明如以下记载。

图6提供本发明的系统10的模块及概略图。系统10形成在控制站20的周围，并通过缆线组件22而连接予手柄24及烙铁芯26。控制站20向烙铁芯26供给控制信号及电力，操作员为进行焊接或焊料去除操作而使用。控制站20与网关盒30及主机40同样，被构成为与各种传感器装置28进行通信。主机40可为被保护的内网系统的构成要素，取而代之，也可连接于互联网。

控制站20具有前板20A和后板20B，在图6中横向表示。在前板20A，控制站20具有显示部50，例如液晶显示器(LCD)，但也可使用例如发光二极管(LED)显示器。前板20A包含可与缆线组件22连接的插座52和用于接通/断开控制站20的供电的电源开关54。前板20A还包含作为操作按钮56A、56B、56C、56D而示出的多个控制或数据输入部件。数据输入部件例如可为肘节开关、把手、拨号以及包含触摸或光学传感器的任意数量的电气部件。

控制站20的后板20B包含电源插座60、电路基板座62以及1个以上的连接端口64。图6示意性地示出包含例如盖板70、RS232C用板72、转换用板74、USB用板76及LAN用板78的被安装在电路基板座62的各种项目。这些各板72、74、76、78为了将控制站20连接于网关盒30或主机40，可通过适当的缆线而使用。此外，板可使用控制自动化技术的以太网(EtherNetCAT)、工业用以太网协议(EtherNet/IP)、CAN(Controller Area Network)、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)或I2C(Inter-Integrated circuit)、SPI(Serial Peripheral Interface)中的任一个。

传感器装置28可包含1个以上的温度计80、条形码阅读器82及/或RFID阅读器84。系统10被构成为有线温度计80、条形码阅读器82及RFID阅读器84连接于转换盒86，转换盒86将所接收的数据转换为可被控制站20使用的数据。

图6还概略地示出固定烙铁芯26的手柄24。手柄24包含加速度传感器90，烙铁芯26可包含例如PROM、EPROM或EEPROm等存储元件92。存储元件92为了存储烙铁芯26的类型特有的不能变更(固定数据)的信息而被使用，可存储由控制站20(可变数据)写入存储部中的信息。固定数据可包含例如各烙铁芯26的编号、烙铁头形状数据以及工厂的设定温度数据。可变数据可包含被编程的设定温度数据、温度的偏差值、累计负载次数、累计通电时间、累计焊料操作以及对含铅焊料的使用。累计负载次数可考虑非焊料操作(因此，比累计焊料操作次数多)或作为电力时间的合计。

[负载检测功能]

控制站20优选包含用于在各焊接作业中识别烙铁芯26的热负载以及定量化的负载检测功能。通过检测将部件加热至焊料液化的温度时产生的热负载和使焊料液化所需的负载，并测量负载的时间，能够测量、计数以及监视各焊接的各负载周期。通过计数与特定的烙铁芯26相关的负载周期，能够监视烙铁芯的寿命。而且，通过测量负载周期，记录各焊接动作的焊料负载，能够如以下进一步说明能够使用于作业的可追溯性。此外，如果控制站20记录对特定的焊接定义的负载周期，则控制站20当后续的焊接负载周期处于被定义的负载周期的容许范围外时，向操作员发出指示。

图7示意性地表示对应于焊接烙铁芯26的使用的、时间间隔段的烙铁芯26的通电或通电周期。如图7所示，烙铁芯26以60Hz周期被供电，负载或电能每0.175秒即每21个脉冲被决定。通电的长度根据周期而变化。例如，当烙铁芯26以50Hz被供电时，负载或通电量每0.21秒即每21个脉冲被决定。通电负载量根据设置在烙铁头的温度传感器测量的实际的温度与设定温度之差而被决定。通常，在烙铁头温度以设定温度点的电力空载的情况下，设定温度与温度传感器测量的实际的温度之差变小，判断为负载量最小。如果焊接动作开始，则从烙铁芯26向工件传递热，控制站20增加向烙铁芯26的输出，因此，烙铁芯26的负载增加。即使向烙铁芯26通电的能量增加或量相同，如果通电周期的次数增加，系统10就判断被施加了焊接负载。如果为了向烙铁芯26通电而供给的能量接近空载状态，则控制站20判断为焊接负载结束。焊接负载在一个周期(0.175秒、21个脉冲)不能被检测出，基于被施加热负载的期间内的总能量而被决定。

负载判定的所述的说明作为该方法的例示而被提供。负载的识别方法有可能变化，而且有时需要以对应加热器性能等电路部件的其他要素的变化的方式匹配。但想要检测负载，优选识别设定温度与温度传感器测量的实际的烙铁头温度的温度差。

图8是负载检测电路的被简化了的概略图。在该实施方式中，控制站20检测供给电压V以及供给电流I。可根据被检测出的V及I计算投入能量W(V×I＝W)。控制站20如下地计算时间S乘以投入能量W的积作为焦耳J的热负载(W×S＝J)。在烙铁头没有焊接负载的空载状态下，控制站20以规定的时间间隔测量空载负载Ji。如果检测到负载，控制站20在被施加焊接负载的Ss的期间计算出焊接热负载能量Js。

W×Ss＝Js

根据负载中的能量Js以及空载状态的能量Ji，控制站20能够计算出焊接动作中被使用的焦耳Jt1的热负载(Js-Ji＝Jt1)。该计算出的Jt1是相对于负载的投入能量，可被设定为被定义的负载周期。

图9是用于负载检测功能的软件的程序逻辑图。负载检测周期的“开始”100在所有的控制周期开始，以便当控制站20接通，烙铁芯26被供电时均发挥负载检测功能。在步骤102，判定烙铁头温度传感器的温度是否下降。在“是”的情况下，在步骤104，控制站20测量烙铁芯加热器驱动电压V。在步骤106，控制站20测量烙铁芯加热器驱动电流I。在步骤108，控制站20计算出烙铁芯26所需的追加投入能量。在步骤110，追加投入能量E被输送到烙铁芯26。在步骤112，控制站20判定负载是否去除或清除，即焊接功能是否结束。在步骤112，如果判定为“是”，控制站20为焊接动作而决定供给到烙铁芯26的总负载时间和总投入能量。接着，在步骤116，控制站20让用于负载的内存区的值增加。周期结束后，控制站20前进到结束步骤118。如果在步骤102的判定为“否”，控制站20前进到结束步骤118。此外，在步骤112负载状态没有被解除，则控制站20前进到结束步骤118。

[烙铁头管理功能]

如与图6相关联说明，烙铁芯26例如可包含PROM、EPROM或EEPROM等存储元件92。存储元件92为存储烙铁芯26的类型特有的不能变更的信息(固定数据)而被使用，可存储由控制站20写入存储器中的信息(可变数据)。固定数据包含特定的烙铁芯26的识别以及设计要求固有的信息。烙铁头为进行特定的焊接作业而可具有较多不同的设计。因此，烙铁头例如可为尖形、圆形、三角形、倒角的圆锥形、正方形、长方形或凿子型，可为各种大小及尺寸。烙铁头的外观以及烙铁头的热质量双方均影响从烙铁芯26内的发热体经由烙铁头而供给到被焊接的工件的热。

非常小的烙铁头高效率地从烙铁芯26的发热体传递热能，但是其热质量低意味着如果烙铁头最初接触于工件，则烙铁头温度急剧下降，容易被检测，让控制站20增加供给的电力。如果进行比较，较大的烙铁头为了维持烙铁头温度需要更高的电力，但因其比较大的尺寸而具有比较大的热质量均衡，从而当烙铁头接触于工件并开始向工件传递热时，烙铁头温度并不怎么下降。

本发明的系统10具有相当数量的不同的焊接以及焊料去除工具，因此，与各种各样不同的加热器形状以及烙铁头设计一起使用。因此，优选提供存储有关烙铁芯26及烙铁头的特定的信息的烙铁芯26内的存储元件92的选项。例如，可对各烙铁芯26分配当烙铁芯26被插入于手柄24且控制站20的电源被投入了时，被控制站20读取的固有的编号。编号的第一部分可识别特定的烙铁芯系列的型号，编号的第二部分能够直接识别型号内的各个烙铁芯26。控制站20参照被存储在控制站20的存储器中的查找表可读取编号的第一部分，能够识别烙铁芯26的特定的型号共同的特性。例如，特性中可包含设定温度以及最小及最大动作温度。或者，控制站20可读取与烙铁芯26的编号，然后，控制站20为了与特定的烙铁芯26相关的特定的信息或操作指令，直接查询主机40或经由网关盒30查询主机40。

烙铁芯26的存储元件92可用烙铁芯26以及与其烙铁头相关的各种信息被编程。例如，存储元件92可将烙铁头形状、控制站20针对特定的烙铁芯型号应使用于烙铁芯26的设定温度、烙铁芯26特有的偏差温度、反映了烙铁芯26使用于焊接组件的次数的“使用过的负载”、以及烙铁芯26的总“电源投入”时间编程于存储器。存储元件92也可编程为记录焊接作业中使用的平均能量，也可由用户编程为了让控制站20监视特定的焊接动作而被使用的焊接参数。

控制站20基于其本身的程序或者向主机40查询指令，能够读取烙铁芯26的存储元件92的信息，从存储元件92利用被编程的数据，控制向特定的烙铁芯26的供电以及使用。例如，控制站20读取烙铁芯26的设定温度数据，能够设定并显示操作员的设定温度。设定温度可在制造烙铁芯26时设定，也可为了特定的焊接作业或焊料而由操作员使用控制站20编程。设定温度可由向控制站20发出指令的主机40来设定。烙铁芯26的特定的型号系列可全部具有同样的设定温度，但是各个烙铁头可能具有特定的设定温度，例如，由于其使用履历，有时电源投入时的烙铁头温度不同于设定温度。因此，通过基于烙铁头温度传感器或外部温度计来比较实际的烙铁头温度，控制站20可决定特定的烙铁芯26的偏差温度。偏差温度被记录在存储元件92，使用于将标准烙铁头温度电力调整于偏差烙铁头温度电力。

存储元件92可维持施加于烙铁芯26的全负载时间以及烙铁芯26的总工作时间的记录。使用这些计测的数据可向主机40上传。该信息有用于确立对反复使用于焊接作业的特定的烙铁芯26的寿命预测基准线，来认识到烙铁头26早期故障的时间。如果对特定的烙铁头型号确立基准线，控制站20或主机40可认识到更换烙铁芯接近所估计的耐用年数。

存储元件92可包含当烙铁芯26最初使用含铅焊料时工作的“含铅焊料”标志。“含铅焊料”标志被控制站20使用，以便向作业人员警告不要使用以前使用过含铅焊料的特定的烙铁芯26，以避免必须为无铅焊料的工件的相互污染。存储元件92的信息可为了让控制站20输出通过视觉信号或语音信号的任一个来警告操作员而被使用，也可使用于直到操作员对警告信号肯定地作出肯定应答为止，防止操作员使用特定的烙铁芯26。例如，控制站20可发出警告，在控制站20读取“含铅焊料”标志的情况下，不能向烙铁芯26供电。此时，操作员确认“含铅焊料”警告，让按钮56A～56D的任一个有效而向控制站20确认可接通烙铁芯26的电源的情况。尤其重要的是，“含铅焊料”标志可在任意控制站20读取，由此，即使在控制站20在最初没有让标志工作，工作台(作业场所)之间借出烙铁芯26或更换的情况下，不会偶然地发生工件相互污染的情况。优选“含铅焊料”标志被写入一旦工作则不能偶然或有意图地重置的存储元件92内的存储器的一部分中。

图10A及图10B示出了用于控制站20或主机40的例示性的烙铁头管理程序。烙铁头管理程序的“开始”200如果新的烙铁芯26被插入到手柄24就开始，控制站20的电源接通。烙铁头管理程序的“开始”200也可按照在控制站20或主机40中被编程的日程而定期地起动。

在步骤202，检测烙铁头是被卸下还是被更换或者手柄未连接于控制站20的手柄错误或烙铁芯传感器错误的结果，判定控制站20是否被重置。发生手柄错误或烙铁芯传感器错误，其后错误被修正而系统由错误恢复并控制站20最初接通电源时，程序前进到步骤204，控制站20查询存储在存储元件92的数据。在步骤206，控制程序决定来自存储元件92的数据是否包含“含铅焊料”标志。如果为“是”程序前进到步骤208，程序在控制站20上显示或输出警报，向操作员通知烙铁芯26与含铅焊料一起被使用的情况。

在步骤202或步骤206，如果判定为否定，则在步骤208后程序前进到步骤210。在步骤210，程序判定是否有读取烙铁芯26的设定温度的命令。如果步骤210的判定为“是”，程序前进到步骤212，程序将控制站20的设定温度变更为从烙铁芯26的存储元件92检索到的设定温度。在步骤212后或者在步骤210的判定为否定的情况下，程序前进到步骤214。

在步骤214，程序判定是否有读取偏差温度的命令。如果有此种命令，从存储元件92读取偏差温度，接着程序前进到步骤216，程序利用从存储元件92检索到的偏差温度值来变更控制设定温度。在步骤216后或在步骤214为否定判定时前进到步骤218。在步骤218，程序判定是否有将被更新的设定温度写入存储元件92的命令。在判定为“是”的情况下，程序前进到步骤220，控制站20通过手柄24发送命令来指示烙铁芯26更新存储元件92中存储的烙铁芯26的设定温度。在步骤220后或在步骤218的否定判定后，程序前进到步骤222。在步骤222，程序判定是否有写入新的偏差温度值的指令。如果有此种指令，程序前进到步骤224，程序将偏差温度的新的数据通过手柄24而发送到烙铁芯26内的存储元件92。在步骤224后或在步骤222为否定判定后，程序前进到步骤226。

在步骤226，开始计时功能，程序判断是否经过了一分钟。判断经过了1分钟，烙铁芯26被控制站20投入电源后的每一分钟，程序在步骤228执行功能，更新存储元件92的“电源投入”数据区增加下一个一分钟。在步骤228后或在步骤226为否定判定后(没有超过一分钟时)，程序前进到步骤230。在步骤230判断烙铁芯26是否被施加等于焊接现象的负载。在判断发生了焊接现象的情况下，基于烙铁芯26经验的能量负载，程序前进到步骤232。在步骤232，程序更新存储元件92中的负载次数。在步骤232后或在步骤230的否定判定后，程序前进到步骤234，烙铁头管理程序结束。

所述的程序记述只是例示而已，为了利用存储在存储元件92中的其他数据要素，可补充用于组装烙铁头管理程序的追加功能的子程序。

[自动温度调整以及校正记录]

图6的系统10中示出可装拆地插入到连接于控制站20的手柄24内的烙铁芯26。如上所述，烙铁芯26可具有任意数的烙铁头形状。但是，一般而言，各烙铁芯26包含加热要素和温度传感器。温度传感器为了准确地监视烙铁头温度，一般可为位于烙铁头的内侧及附近的热电偶。温度传感器的温度基于热电偶的电动势而由控制站20决定。

图6示出控制站20以及烙铁芯26的外部的一对温度计80。如图6所示，温度计可为通过转换盒86而直接连接于控制站20的配线。或者，温度计80可通过红外线、光学、蓝牙(注册商标)或无线频率数据链而连接于控制站20。被外部温度计80检测到的温度可使用于监视烙铁芯26的烙铁头内部的温度传感器的精度。在温度计80测量的被投入电源的烙铁头的温度不同于烙铁芯26内的温度传感器决定的温度的情况下，控制站20更新烙铁芯26的设定温度。

而且，根据两个温度测量值的差，提供控制站20可记录到烙铁芯26内的存储元件92中的调整值。控制站20还将校正结果数据记录到烙铁芯26内的存储元件92中，将校正结果数据报告到主机40。

控制站20可包含有关可接受的偏差大小的被编程的限制参数。因此，控制站20可以不容许大于固定的数，例如10度、50度或100度的偏差。

图11表示用于更新烙铁芯26的偏差温度的基本的程序逻辑图的步骤。在开始步骤300，控制站20被控制为以偏差温度决定模式动作，烙铁芯26以被控制的程度被供电，程序前进到步骤302。在步骤302，控制站20决定从温度计80是否接收了烙铁头温度信号。在步骤302的判定为“是”的情况下，程序直接前进到步骤304或前进到任意的步骤303(未图示)。在步骤303(未图示)，判定当温度计80连接于控制站20时来自温度计80的温度信号是否在烙铁芯26内的温度传感器检测的温度的容许范围。

来自温度计80的温度信号不在容许范围的情况下，控制站20检测到温度计80没有实际测量烙铁头温度，并前进到步骤312。但是，在步骤302，在温度计80测量的烙铁头温度处于适当的范围内的情况下，温度计测量值被接受，程序前进到步骤304。在步骤304，控制站比较温度计80决定的烙铁头温度和根据烙铁芯温度传感器求出的温度而计算出偏差值。烙铁芯温度传感器的性能以及精度有可能经时下降，因此，偏差值可为正数或复数。

在步骤304后，程序前进到步骤306，进行偏差值是否在容许范围内的判定。在步骤306偏差值在容许范围的情况下，程序前进到步骤308，控制站20确认新的偏差值，将新的偏差值写入烙铁芯26的存储元件92中。在步骤306判定偏差值在容许范围外的情况下，程序前进到步骤310。在步骤310，范围外的偏差值被废弃，控制站20向操作员警告偏差值不能被容许。例如，超过50度的偏差值被视为处于容许范围外，控制站20可显示烙铁芯26不良的显示。在步骤308或步骤312结束后以及在步骤302进行否定的判定后，程序前进到步骤312，此时程序结束。

所述的程序记述只是例示，可补充用于组装温度计80及存储元件92中存储的数据构成要素的追加功能的子程序。

[运动传感器]

图6所示的系统10的手柄24优选包含加速度传感器34。加速度传感器34优选轴加速度传感器，反映手柄24即烙铁芯26的所有的动作并将输出信号提供给控制站20。控制站20使用由加速度传感器34提供的数据信号，能够监视烙铁芯26的动作以及操作员的使用。因此，当在预先规定的时间(例如1分钟)控制站20没有接收到表示加速度传感器34的动作的信号的情况下，控制站20判断工具没有被使用，为保存电力或延长烙铁头寿命而减少电力或转移到“休止”模式。

取而代之，在加速度传感器34提供表示手柄24的自由落下的信号的情况下，控制站20能够立即切断向烙铁芯26的电力。或者，控制站20使用由加速度传感器34提供的数据，能够作出操作员正在清洗烙铁芯26的烙铁头的结论。这是由于加速度传感器34的动作不同于典型的焊接动作而示出向清洗垫的刷洗行程。

图12表示为了控制为休止或关闭模式而使用加速度传感器的数据的基本的程序的逻辑图的步骤。加速度传感器程序在控制站20接通电源的期间定期地起动。取而代之，程序可在一定的时间间隔(例如30秒)内控制站20没有从加速度传感器34接收到数据信号的情况下起动。程序在“开始”步骤400开始并前进到步骤402。在步骤402，为了提供确认加速度传感器34是否处于可执行的状态的输出信号，控制站20向加速度传感器34发送命令查询信号(查询指令信号)。程序接着前进到步骤404，判断是否从加速度传感器34接收到执行信号。

在没有接收到信号的情况下，程序反复进行步骤404直到接收执行信号为止，如果接收则转移到步骤406。在步骤406控制程序监视加速度传感器34的表示手柄24的动作的信号。如果接收到表示手柄24的动作的信号，程序前进到步骤408，程序让休止或自动关闭计时器再起动，程序前进到步骤414。但是，在步骤406控制站20在一定时间没有接收到表示手柄24的动作的信号的情况下(例如30秒或60秒)，程序可前进到步骤410，进行一定时间的计时是否超时的判定。

在没有超时的情况下，系统返回到步骤406，在超时的情况下，假定由于没有动作而未被使用，程序前进到步骤412，切断向烙铁芯26的供电。从步骤412前进到步骤414，在步骤406通过重新开始向烙铁芯26的供电的加速度传感器34在一定时间内没有从休止模式被启动的情况下，继续休止。

所述的程序的记述只是用于说明而已，可补充导入加速度传感器34的追加功能的子程序。例如，监视等于9.8m/s²的加速度传感器34的信号，反映手柄24的自由落下，立即停止向烙铁芯26的供电等。

[物联网(IoT)匹配性]

图6所示的系统10包含控制站20、网关盒30以及主机40。如图所示，系统10可还具备包含条形码阅读器82以及RFID阅读器84的传感器装置28。

阅读器82及84可与例如电路基板、电气部件或操作员焊接的电气部件或装置的工件同样，用于扫描或读取焊接装置上或内部的条形码或RFID标签。工件具有可由阅读器82及84的其中一个读取的固有的编号，编号可报告给控制站20以及主机40。主机40可保持与工件的编号相关的焊接记录，以及根据需要，控制站20可保持与工件的编号相关的焊接记录。

网关盒30可将主机40和多个控制站20相互连接。如图所示，网关盒30包含8个数据端口，可连接于8个控制站20、20-2、20-3、20-4等。如果报告到主机40的控制站20的数量增加，主机40可从控制站20、烙铁芯26内的存储元件92以及传感器装置28收集相当量的信息。

图13是系统10的组件以及提供系统10内的通信的主要子组件的框图。如图所示，控制站20可包含中央处理单元(CPU)500、接口转换器502、红外线接收器504、RFID阅读器506以及至少一个数据端口508。网关盒30包含CPU510、接口转换器512、以太网接口514。接口转换器512连接于多个数据端口508，据此，可与多个控制站20以及例如送风机、排气扇及去除器等相关焊接系统装置连接。主机40包含伴随相关存储器的CPU520、接口板522、输出板524、数据端口526以及显示器530、键盘532、鼠标或触控板534、音响系统536等的互动装置528。

如图13的框图概略地所示，控制站20的CPU500可通过控制站20的接口转换器502、数据端口508、连接于数据端口508的线束以及网关盒30的接口转换器512而连接于网关盒30的CPU510。网关盒30在CPU510内处理来自多个控制站20的信号，并通过以太网接口514、数据端口516、连接于主机40的数据端口526的以太网线、主机40的接口板522而向主机40输出数据。接口板522连接于CPU520，处理来自控制站20的数据，并将该数据存储在其相关存储器中。互动装置528可让操作员按照主机40而与控制站20互相作用。

如图13中概略地所示，手柄24或烙铁芯26本身通过接口552并通过硬线连接而与控制站20进行通信，或者使用与控制站20的红外线接收器504通信的红外线发送器554而与控制站20进行通信，因此，可包含通过接口552有线连接或连接于红外线发送器554的CPU550。与所述的手柄24或烙铁芯26本身与控制站20的数据通信可为红外线以外的RFID等其他无线通信方式。同样，温度计80通过接口562并通过硬线连接而与控制站20进行通信，或者使用与控制站20的红外线接收器504通信的红外线发送器564而与控制站20进行通信，因此，可包含CPU560和接口562或红外线发送器564。温度计80的无线通信也可为红外线以外的无线通信方式。

如图13中概略地示出，传感器装置28的条形码阅读器82和RFID阅读器84以及温度计80的外部通过转换盒86而连接于控制站20。但是，转换盒86也可为控制站20内的基板。

图13的系统10的概略图表示系统10的相互通信能力以及系统10支持的与IoT相互作用的焊接动作以及构成要素相关的数据的通信。例如，如果操作员在包含条形码或RFID装置的工件或装置上开始作业，操作员用适当的扫描器82或84扫描工件或装置，控制站20识别装置，并可向主机40报告。在主机40被编程为能够预测工件或装置有8个焊接的情况下，主机40向操作员直接或通过控制站20输出警告，促使操作员在结束8个焊接作业的各组件后扫描下一个工件或装置。

在主机40具备识别被焊接的工件或装置的数据的情况下，主机40可将通过特定的工件所需的焊接步骤来引导操作员的信息向工作站的显示器530输出。在焊接动作过程中，控制站20记录与各焊接动作相关的信息，并向主机40报告信息。例如，控制站20基于如上所述的被施加于烙铁芯26的负载而识别8个焊接事件，能够确认焊接成功。此外，控制站20例如向主机40报告使用了通过条形码或RFID装置而识别的特定的烙铁芯26的情况，并记录数据，为了更新烙铁芯26的存储元件92内的使用数据而向控制站20发出输出指令。如果操作员结束工件或装置上的焊接而扫描要焊接的下一个工件，则主机40具有确认8个所需的焊接结束的数据。

在后续工件的焊接工序中，在控制站20向主机40只提供7个焊接的情况下，主机40可被编程为例如可通过画面或语音催促并警告操作员，以便执行8个焊接任务。此外，主机40可基于编号记录与特定的工件相关的各焊接任务的数据，因此，在之后的试验以及使用时发生不良或服务问题的情况下，能够收回对工件进行的焊接作业。

控制站20以及主机40的通信能力可与预想的焊接、被使用或焊接的材料、与烙铁芯26相关的信息一起使用于将控制站20高效率地编程。

例如，当开始新的项目或生产周期时，主机40根据被焊接的工件的电路上的设计限制，向各控制站指令使用特定类型的烙铁芯设计，不仅能够提供烙铁芯26的最小及最大动作温度，而且能够提供特定的设定温度。

此外，主机40能够保持各烙铁芯26的偏差温度要件的记录，因此，例如当基于编号而烙铁芯26在与控制站20之间被共享的情况下，各控制站20即使在烙铁芯26没有存储元件92的情况下，也能接收对特定的烙铁芯26的偏差温度要件的更新。或者，主机40通过接收或识别烙铁头编号或烙铁头形状，能够维持并回收对特定的烙铁头的偏差温度要件的记录。或者，主机40能够向控制站20通知特定的焊接任务和特定的烙铁芯设计所需的电能为5～10焦耳的范围。在控制站20或主机40在焊接动作过程中识别其范围外的电力使用的情况下，控制站20可向操作员警告焊接动作或烙铁芯26本身的缺陷。此外，规定的电力使用量可显示在控制站20，在培训过程中也有益，新操作员可确认焊接动作的进行状况。

系统10的IoT兼容性和被主机40管理的数据向操作员和最终用户提供较大利益。例如，与所述的例的8个焊接的每一个相关联的焊接数据被记录在主机40的情况下，数据可在通过条形码或RFID装置来确定的特定的装置发生后续的缺陷或不良的情况下可被收回或查阅。对于使用控制站20的设施，可使用系统10的IoT兼容性，能够监视特定的控制站20或操作员的生产速度。该信息通过由有能力的操作员提供训练，能够使用于支援新的操作员的训练。此外，主机40保持关于各种不同的烙铁芯26的寿命的信息，能够识别应命令更换的时机。如所述的例子中所述，主机40在工件有新的要求、要件或限制的情况下，高效率地更新多个控制站20，能够改写设定温度以及温度范围等控制参数。主机40连接于多个控制站20而能够接收数据，因此，主机40可被编程为识别非效率性或不适当地动作的控制站20。

系统10的IoT兼容性和被主机40管理的数据还对系统组件的供应商提供较大利益。例如，在主机40连接于互联网的情况下，主机40向系统的供应商报告烙铁芯使用数据，提供可有用于制造工序的反馈，能够识别烙铁芯更换要件。此外，控制站20的软件更新为了高效率地实施更新，可使用互联网发送到主机40。

图13所示的系统10的控制站20、网关盒30、主机40、互动装置528、转换盒86、温度计80以及手柄24和烙铁芯26的数据的相互通信可为有线，也可为无线。

本发明参照附图进行了详细说明，应该认为系统包含其他构成要素，也可发挥其他功能。本领域技术人员理解所述的公开内容只是用于例示以及说明，附图用于说明本发明，并不用来对实施本发明的可能性的模式进行限制。本发明的范围通过权利要求以及与其等同的意义来被定义。

美国临时申请的权利要求记载了如下内容。

(1)使用于电气装置的焊接以及去除焊料的系统，其包括控制站、缆线组件、手柄以及烙铁芯，其中，所述控制站包含中央处理单元和操作程序，所述控制站还包含可将所述控制站连接于主机的输出接口，所述控制站可向主机输出操作数据，并从主机接收指令，所述手柄通过所述缆线组件连接于所述控制站，所述烙铁芯通过所述手柄而被通电，可装卸地被插入于所述手柄，所述烙铁芯包含保存烙铁芯的使用特有的信息的存储器要素。

(2)所述(1)中的系统中，所述控制站包括具有前板和后板的壳体，其中，所述前板包含显示器、控制按钮、电源开关以及插座，所述后板具有电源插座、连接器端口、电路基板座，所述电路基板座被形成为接受标准连接器基板、转换用板、USB用板或LAN用板中的至少一个板或用于控制自动化技术的以太网、工业用以太网协议、CAN、UART及I2C、SPI的任一板。

(3)所述(1)的系统包括具有多个第一通信端口和至少一个第二通信端口的网关盒，所述多个第一通信端口的至少一个连接于所述控制站，所述第二通信端口连接于主机，由此，所述网关盒将控制站和主机连接。

(4)所述(1)的系统中，所述手柄包含加速度传感器，所述加速度传感通过所述缆线组件向所述控制站输出加速度数据，所述控制站包含为了监视烙铁芯的不使用以及动作而使用所述加速度数据的程序，在控制站在预先规定的时间内没有从所述加速度传感器接收到表示动作的信号的情况下，控制站判断为烙铁芯没有被使用，在加速度传感器提供了表示所述手柄的自由落下的加速度数据的情况下，所述控制站立即遮断向烙铁芯的供电，在加速度传感器提供的加速度数据表示不同于典型的焊接操作的动作的刷洗行程的情况下，控制站识别清洁操作。

(5)所述(1)的系统中，保存烙铁芯特有的信息的所述存储器要素包含从以下的组中选择的用于烙铁芯特有的所述信息的数据区，所述组由烙铁芯编号、烙铁头形状数据、工厂设定温度数据、被编程的设定温度数据、温度偏差值数据、被赋予的负载次数数据、总通电时间数据、总焊料操作数据以及含铅焊料使用数据构成。

(6)所述(1)的系统还包括被形成为向所述控制站提供温度数据的温度计，为了计算特定的烙铁芯的偏差温度，所述控制站具有用于使用来自所述温度计的所述温度数据的程序。

(7)所述(1)的系统还包括连接于所述控制站的至少一个传感器装置，所述至少一个传感器装置从由温度计、条形码阅读器、RFID阅读器构成的组中被选择。

(8)所述(1)的系统还包括为了向主机报告与被焊接的工件相关的焊接操作数据，将被焊接的工件的条形码或RFID标签扫描到所述控制站内的程序且连接于所述控制站的条形码阅读器或RFID阅读器。

(9)所述(1)的系统中，所述控制站还包括监视输送到所述烙铁芯的电力的程序，基于所述烙铁芯经验过的能量负载，识别各个焊接操作的结束。

(10)一种使用于焊接作业的系统，其包括至少一个控制站、网关盒、主机、缆线组件以及至少一个焊接烙铁芯，其中，所述至少一个控制站具有中央处理装置、相关电路以及壳体，所述壳体包括包含显示器、控制按钮、电源开关及插座的前板以及具有电源插座、连接器端口、电路基板座的后板，所述电路基板座接受至少一个标准连接器板、转换板、USB连接板或LAN板，或用于控制自动化技术的以太网、工业用以太网协议、CAN、UART及12C、SPI的任一个板中至少一个，所述网关盒具有中央运算处理装置、接口转换器和以太网接口，双方与中央处理装置协作，所述网关盒具备可与多个控制站连接的多个数据端口，所述主机与所述网关盒电连接，所述主机包括用于接收、处理以及存储有关焊接作业以及烙铁芯使用的信息的中央处理装置以及相关存储器，所述缆线组件具有以卡合于所述控制站的所述插座的方式构成的基端部和连接于用于接受烙铁芯的手柄的远端部，所述手柄通过所述缆线组件连接于所述控制站，所述至少一个焊接烙铁芯可装拆地插入于手柄内并被供给电力，且包含存储所述烙铁芯固有的信息的存储元件，存储到所述存储元件的烙铁芯特有的所述信息从由烙铁芯编号、烙铁头形状数据、工厂设定温度数据、程序设定温度数据、温度偏差值数据、适用负载次数数据、总通电时间数据、总焊接作业数据以及含铅焊料使用数据构成的组中被选择。

(11)所述(10)的系统中，所述烙铁芯的所述存储器要素包含：从由烙铁芯编号、烙铁头形状数据以及工厂设定温度数据构成的组中选择的所述烙铁芯固有的信息的固定数据存储器；以及从由程序设定温度数据、温度偏差值数据、适用负载次数数据、总通电时间数据、总焊接作业数据以及含铅焊料使用数据构成的组中选择的烙铁芯的使用履历特有的信息的可变数据存储器。

(12)所述(10)的系统中，所述烙铁芯的所述存储器要素包含：具有包含烙铁芯的编号、烙铁头形状数据的用于所述烙铁芯固有的信息的数据字段的固定数据存储器；以及具有包含被编程的设定温度数据、温度偏差值数据、适用负载次数数据、总通电时间数据、总焊接作业数据以及含铅焊料使用的数据的用于烙铁芯的使用履历特有的信息的数据字段的可变数据存储器。

(13)所述(10)的系统中，所述手柄包含加速度传感器，所述加速度传感器通过所述缆线组件向所述控制站输出加速度数据，所述控制站包含使用所述加速度数据监视所述烙铁芯的不使用以及动作的程序，在所述控制站没有接收到来自所述加速度传感器的表示规定时间的动作的信号的情况下，判断为所述烙铁芯没有被使用，降低所述烙铁芯的电力，在所述加速度传感器提供表示所述手柄的自由落下的加速度数据的情况下，所述控制站立即遮断向所述烙铁芯的供电，或者在所述加速度传感器提供的加速度数据表示相对于焊接动作的典型的动作而为用刷子刷的动作的情况下，控制站识别清洁动作。

(14)所述(10)的系统中，所述控制站还包括监视供给到所述烙铁芯的电力，基于所述烙铁芯所受的能量负载识别各焊接作业的结束的程序，所述程序向所述存储元件还提供更新被适用的负载次数数据、合计供电时间数据以及合计焊接作业数据中的一个或多个的写入指令。

(15)所述(14)的系统中，所述控制站的所述程序向所述主机输出表示各焊接作业结束的烙铁芯使用数据信号。

(16)所述(10)的系统还包括被构成为向所述控制站提供温度数据的温度计，所述控制站具有使用来自所述温度计的所述温度数据计算特定的烙铁芯的偏差温度的程序。

(17)所述(10)的系统还包括连接于所述控制站的至少一个传感器装置，所述至少一个传感器装置从由温度计、条形码阅读器以及RFID阅读器构成的组中被选择。

(18)所述(10)的系统还具有用于扫描所述被焊接的工件的条形码或RFID标签的连接于所述控制站的条形码阅读器或RFID阅读器，所述控制站内的程序可将与工件相关的焊接作业的数据报告给主机。

(19)一种使用于焊接系统的控制站，其包括中央处理装置(CPU)和输出接口，其中，所述中央处理装置具有壳体内的动作程序及相关的电路，其中，所述壳体具有包含显示器、控制按钮、电源开关及插座的前板以及包含电源插座、连接器端口、电路基板座的后板，所述电路基板座可接受标准连接器板、转换板、USB连接器板或LAN板或用于控制自动化技术的以太网、工业用以太网协议、CAN、UART及I2C、SPI的任一个板中的至少一个，所述输出接口可让所述控制站连接于主机，使得所述控制站向所述主机输出焊接作业数据，并从所述主机接收指令，所述动作程序具有：为了监视烙铁芯的不使用以及移动而利用加速度数据的程序；使用来自外部温度计的温度数据计算特定的烙铁芯的偏差温度的程序；监视传递到烙铁芯的电力，基于烙铁芯经验过的能量负载确定各焊接作业的结束的程序；以及向烙铁芯的存储器要素提供写入指令，发出将被适用的负载次数数据、合计供电时间数据以及合计焊接作业数据写入存储元件的指令的程序。

(20)所述(19)的控制站还包括连接于所述CPU来提供来自红外线温度计的温度数据的红外线接收器、用于读取条形码的条形码阅读器以及用于读取RFID数据的RFID阅读器，所述RFID阅读器连接于所述CPU。

Claims (5)

1.一种烙铁控制装置，可与烙铁电连接，并控制所述烙铁的烙铁头的温度，其特征在于包括：

第一存储部，预先存储第一电能，该第一电能是在所述烙铁头为非接触且所述烙铁头的温度被保持在包含设定温度的规定范围内的空载状态下被供给到所述烙铁的电能；

测量部，当通过让所述烙铁头接触于工件而所述烙铁头的温度变成从所述设定温度下降规定量以上的负载状态时，测量从在所述负载状态下供给到所述烙铁的第二电能减去所述第一电能的第三电能；

判定部，判定所述第三电能是否超过预先规定的阈值；以及

通知部，当所述第三电能超过所述阈值时进行通知。

2.根据权利要求1所述的烙铁控制装置，其特征在于，

所述阈值是用于判定所述工件和焊料是否加热不足的第一阈值和用于判定所述工件和所述焊料是否过加热的第二阈值的至少其中之一。

3.根据权利要求1或2所述的烙铁控制装置，其特征在于还包括：

输入部，可输入将焊接的条件和所述阈值相对应的表格；以及

第二存储部，预先存储利用所述输入部输入的所述表格，其中，

所述判定部，当利用所述输入部输入了所述条件时，从所述第二存储部读出与输入的所述条件相对应的所述阈值，并判定所述第三电能是否超过所述阈值。

4.根据权利要求1或2所述的烙铁控制装置，其特征在于，

所述烙铁包含手柄部和可安装或拆卸于所述手柄部的烙铁芯，所述烙铁芯具有所述烙铁头以及非易失性存储器，

所述阈值预先被存储在所述非易失性存储器。

5.根据权利要求1或2所述的烙铁控制装置，其特征在于，

所述测量部以在所述第一电能的计算中使用的期间为单位反复测量所述第二电能，以所述期间为单位反复计算从所述第二电能减去所述第一电能的值，通过累计所述值而测量所述第三电能。

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