CN116511637A - 一种新型无线脉冲烙铁及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电阻焊技术领域，公开了一种新型无线脉冲烙铁及其使用方法，所述烙铁主体通过压紧元件插合固定于前盖板与后盖板的底部对合端，且烙铁主体通过导通元件与电路板组件导通连接，所述烙铁主体包括烙铁头，所述烙铁头的中心线部位开设有割缝，且烙铁头的底部焊接平面设置有尖端。本发明可以像使用传统烙铁一样用手握持，能够在非常狭小的空间内进行焊接，且焊接后不会产生焊锡的浮高，并不会周围器件产生影响，同时可以根据需求便捷的更换相对应的烙铁主体，实施电阻焊，其一方面具有更为高效的焊接精准性能，另一方面具有灵活、便捷的拆装性能，能够根据实际需求选用相对应的烙铁主体。
Description
技术领域
本发明涉及电阻焊技术领域，具体是一种新型无线脉冲烙铁及其使用方法。
背景技术
现有技术所提供的烙铁的主要原理为通过温控加热器，将烙铁主体加热至焊锡融化的温度并保持恒定，并将焊锡粘附到烙铁主体，使用烙铁主体连同焊锡，接触被焊接物件，使被焊接物件达到焊锡熔化温度，过程中通过增加焊锡或者助焊剂，使被焊接物体沾锡，将烙铁主体离开被焊接物件后，焊锡冷却，使被焊接物件被焊锡焊接在一起。
随着电路板贴装工艺的不断升级，电路板的元器件尺寸越来越小，密度越来越大，传统烙铁为了能够适应这种需要在狭小的空间内进行焊接的需求，将焊头制作成更细的尖，通过材料的改良，温度控制的提升，使得挂在烙铁主体上的焊锡量尽量的少，避免在焊接过程中将周围器件损坏或者误焊接上。
但在传统方法的改进上，以恒温烙铁主体的方式进行上锡，焊接，由于锡量控制的问题，对于非常微小的焊点，焊接则显得非常困难，尤其可能造成其他器件损伤或者连焊，例如在电路板上，在0402或者0201封装的元器件的一侧焊接一根引线且不对密集的周围元器件不产生影响，对于使用传统烙铁的操作人员来说是非常困难的，原因是焊接位置狭小，周围空间亦很狭小，0402的一端可焊接区域长宽为0.5mm和0.6mm，而0201的元器件则更小，传统烙铁主体上锡量往往超出上述尺寸，导致容易使融化的锡沾到其他器件上，同时由于传统烙铁在焊接过程中，锡是融化的，所以烙铁在未离开焊接区域之前，需要用另一只手保持被焊工件在原位直到焊锡冷却，这又增加了微小点焊接的难度。
且使用传统恒温烙铁，由于焊接时为了能够充分的导热，以及导热后有充分未氧化的锡能够浸润被焊件，需要烙铁主体的锡有一定量，这就导致了浸润到被焊件上的锡量难于控制，尤其是微小件的焊接，对于焊件焊锡高度很难达到低于一般封装元器件的水平，例如0402封装的元器件高度，手焊焊点高度太大导致，产品因焊接而必须增加一定的容纳空间，削减了产品的竞争力。因此，本领域技术人员提供了一种新型无线脉冲烙铁及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型无线脉冲烙铁及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型无线脉冲烙铁，包括壳体、烙铁主体、电路板组件、蓄电池；
所述蓄电池安装于电路板组件的背板处，且蓄电池与电路板组件共同填装于壳体的腔体内部；
所述烙铁主体通过压紧元件插合固定于壳体的底部，且烙铁主体通过导通元件与电路板组件导通连接；
所述烙铁主体包括烙铁头，所述烙铁头的锡焊端部位开设有割缝，且烙铁头的底部焊接平面设置有尖端；
所述电路板组件包括PCBA，PCBA上安装有MCU，功率器件，充电电路，触发电路，其中，功率器件包括触发按键，调节按键，复位按键，屏以及蜂鸣器。
作为本发明再进一步的方案：所述尖端为连接状态；
所述烙铁头锡焊端的割缝下延至尖端的0.1～0.5mm以内的距离，且被割缝分开的两侧具有裸漏金属；
所述尖端焊接平面和烙铁头中心线存在一定倾斜角度，倾斜角度在10～50度之间。
作为本发明再进一步的方案：所述壳体包括前盖板、后盖板，所述前盖板与后盖板之间相互过盈卡扣连接。
作为本发明再进一步的方案：所述电路板组件各功率器件安装连接状态如下：
触发MCU输出控制功率器件的电路中串联电容和并联电阻；
触发烙铁主体发热的触发按键，处在烙铁的中下部；
PCBA上的供电电路接触点分别与烙铁主体的割缝两端连接；
PCBA上供电电路的两个连接点，其中一个连接点连接至蓄电池负极，另一端连接至大功率Mos管，Mos管的触发管脚连接一个光耦隔离芯片，光耦隔离芯片的触发脚连接至一个脉冲幅宽限制电路，脉冲幅宽限制电路连接至MCU；
MCU通过GPIO连接触发按键，调节按键，复位按键，屏以及蜂鸣器；
调节按键，复位按键设置在烙铁外观的前上方。
作为本发明再进一步的方案：所述压紧元件包括安装于后盖板壳体底部的压盖板、贯穿拧接于压盖板内部的紧固螺母以及贯通安装在电路板组件底板处的收紧螺座；
所述导通元件包括安装于电路板组件底板背部的两个电极；
所述烙铁主体通过利用紧固螺母、压盖板以及收紧螺座之间的螺纹收紧，将烙铁主体和电路板组件的PCBA锁紧在一起，并使烙铁主体的割缝两端分别连接在PCBA上底板背部的两个电极上。
作为本发明再进一步的方案：所述压盖板为一种硬质绝缘耐热材料，优选的为ABS，PC，PC/ABS,PS材质的一种。
作为本发明再进一步的方案：所述烙铁主体还包括断开式的烙铁主体形式，断开式烙铁主体具有两个尖部，两个尖部距离1mm。
一种新型无线脉冲烙铁的使用方法，包括如下步骤：
S1、烙铁工具选配，根据不同的焊接角度，选择相对应的尖端形式的烙铁主体或者断开形式的烙铁主体，以实施相对应形式的电阻焊；
S2、烙铁工具安装，将烙铁主体插合于压盖板内，利用紧固螺母的螺纹拧接，将紧固螺母贯穿压盖板拧接于收紧螺座内，利用紧固螺母的螺纹压紧，将压盖板前压对烙铁主体进行紧压固定，同时使烙铁主体的割缝两端分别连接在PCBA上底板背部的两个电极上，形成电力导通状态；
S3、烙铁工具开启，利用电路板组件上的调节按键、复位按键，调节适当大小的电量，并通过其侧下端的触发按键实施通电，执行电阻焊工作；
S4、烙铁工具执行，
当烙铁主体为尖端连接状态时，通过控制使大电流流过烙铁主体尖端，由于烙铁主体尖端在电路回路中，根据焦耳定律公式：q＝I2Rt，电阻大的地方发热大，电阻小的地方发热小，当中电阻较小，同时体积也较小，则在较小体积的金属瞬间释放大量热，使烙铁主体瞬间加热至焊锡融化的温度，以达到焊接功能；
当烙铁主体为断开连接状态时，在使用过程中用手调整烙铁，将烙铁尖按在两个被焊件上面，按下触发按键，在两个烙铁尖压紧的被焊件压点处产生高温，在两个压点处形成焊接，以达到焊接功能。
作为本发明再进一步的方案：所述烙铁尖压紧平面与烙铁中心线倾斜至75度，使得压紧更加舒适；
同时将烙铁主体尖部侧面，设置了垂直于压紧平面的一小段平面，平面长度为2mm，目的是为了方便使用该侧面将焊线向前方顶在元器件侧面进行焊接；
且为了达到对温度的精密控制，需要对放电时间进行精密控制，放电时间精度控制在10微秒级别。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明可以像使用传统烙铁一样用手握持，能够在非常狭小的空间内进行焊接，且焊接后不会产生焊锡的浮高，并不会周围器件产生影响，同时可以根据需求便捷的更换相对应的烙铁主体，实施电阻焊，其一方面具有更为高效的焊接精准性能，能够降低锡焊过程中产生的多余焊锡，减少焊锡损耗量的同时，又能够提高锡焊美观性能，另一方面具有灵活、便捷的拆装性能，能够根据实际需求选用相对应的烙铁主体。
附图说明
图1为一种新型无线脉冲烙铁及其使用方法的结构示意图；
图2为一种新型无线脉冲烙铁及其使用方法的展开结构示意图；
图3为一种新型无线脉冲烙铁及其使用方法图2中A处的放大示意图；
图4为一种新型无线脉冲烙铁及其使用方法中压紧元件的结构示意图；
图5为一种新型无线脉冲烙铁及其使用方法中烙铁主体的结构示意图；
图6为一种新型无线脉冲烙铁及其使用方法中电路板组件的结构示意图。
图中：1、前盖板；2、后盖板；21、压盖板；22、紧固螺母；3、烙铁主体；31、烙铁头；32、割缝；33、尖端；4、电路板组件；41、收紧螺座；5、蓄电池。
具体实施方式
请参阅图1～6，本发明实施例中，一种新型无线脉冲烙铁，包括壳体、烙铁主体3、电路板组件4、蓄电池5；
蓄电池5安装于电路板组件4的背板处，且蓄电池5与电路板组件4共同填装于壳体的腔体内部；
烙铁主体3通过压紧元件插合固定于壳体的底部，且烙铁主体3通过导通元件与电路板组件4导通连接；
烙铁主体3包括烙铁头31，烙铁头31的锡焊端部位开设有割缝32，且烙铁头31的底部焊接平面设置有尖端33；
电路板组件4包括PCBA，PCBA上安装有MCU，功率器件，充电电路，触发电路，其中，功率器件包括触发按键，调节按键，复位按键，屏以及蜂鸣器。
尖端33为连接状态；
烙铁头31锡焊端的割缝32下延至尖端33的0.1～0.5mm以内的距离，且被割缝32分开的两侧具有裸漏金属；
尖端33焊接平面和烙铁头31中心线存在一定倾斜角度，倾斜角度在10～50度之间。
壳体包括前盖板1、后盖板2，前盖板1与后盖板2之间相互过盈卡扣连接。
电路板组件4各功率器件安装连接状态如下：
触发MCU输出控制功率器件的电路中串联电容和并联电阻；
触发烙铁主体3发热的触发按键，处在烙铁的中下部；
PCBA上的供电电路接触点分别与烙铁主体3的割缝32两端连接；
PCBA上供电电路的两个连接点，其中一个连接点连接至蓄电池5负极，另一端连接至大功率Mos管，Mos管的触发管脚连接一个光耦隔离芯片，光耦隔离芯片的触发脚连接至一个脉冲幅宽限制电路，脉冲幅宽限制电路连接至MCU；
MCU通过GPIO连接触发按键，调节按键，复位按键，屏以及蜂鸣器；
调节按键，复位按键设置在烙铁外观的前上方。
压紧元件包括安装于后盖板2壳体底部的压盖板21、贯穿拧接于压盖板21内部的紧固螺母22以及贯通安装在电路板组件4底板处的收紧螺座41；
导通元件包括安装于电路板组件4底板背部的两个电极；
烙铁主体3通过利用紧固螺母22、压盖板21以及收紧螺座41之间的螺纹收紧，将烙铁主体3和电路板组件4的PCBA锁紧在一起，并使烙铁主体3的割缝32两端分别连接在PCBA上底板背部的两个电极上。
压盖板21为一种硬质绝缘耐热材料，优选的为ABS，PC，PC/ABS,PS材质的一种。
烙铁主体3还包括断开式的烙铁主体形式，断开式烙铁主体具有两个尖部，两个尖部距离1mm。
一种新型无线脉冲烙铁的使用方法，包括如下步骤：
S1、烙铁工具选配，根据不同的焊接角度，选择相对应的尖端形式的烙铁主体3或者断开形式的烙铁主体3，以实施相对应形式的电阻焊；
S2、烙铁工具安装，将烙铁主体3插合于压盖板21内，利用紧固螺母22的螺纹拧接，将紧固螺母22贯穿压盖板21拧接于收紧螺座41内，利用紧固螺母22的螺纹压紧，将压盖板21前压对烙铁主体3进行紧压固定，同时使烙铁主体3的割缝32两端分别连接在PCBA上底板背部的两个电极上，形成电力导通状态；
S3、烙铁工具开启，利用电路板组件4上的调节按键、复位按键，调节适当大小的电量，并通过其侧下端的触发按键实施通电，执行电阻焊工作；
S4、烙铁工具执行，
当烙铁主体3为尖端连接状态时，通过控制使大电流流过烙铁主体3尖端，由于烙铁主体3尖端在电路回路中，根据焦耳定律公式：q＝I2Rt，电阻大的地方发热大，电阻小的地方发热小，当中电阻较小，同时体积也较小，则在较小体积的金属瞬间释放大量热，使烙铁主体瞬间加热至焊锡融化的温度，以达到焊接功能；
当烙铁主体3为断开连接状态时，在使用过程中用手调整烙铁，将烙铁尖按在两个被焊件上面，按下触发按键，在两个烙铁尖压紧的被焊件压点处产生高温，在两个压点处形成焊接，以达到焊接功能。
烙铁尖压紧平面与烙铁中心线倾斜至75度，使得压紧更加舒适；
同时将烙铁主体尖部侧面，设置了垂直于压紧平面的一小段平面，平面长度为2mm，目的是为了方便使用该侧面将焊线向前方顶在元器件侧面进行焊接；
且为了达到对温度的精密控制，需要对放电时间进行精密控制，放电时间精度控制在10微秒级别。
在上述两组实施例实际焊接过程中，被焊件应事先上锡以便于焊接，烙铁主体3在压紧被焊件后，手动按下触发按键，烙铁主体3立即被加热，被焊件上的焊锡被融化，融合在一起，在焊接过程中，被焊件始终处于被压紧状态，且经过实践证明，加热时间对焊接质量的影响很小，焊接几乎在瞬时完成，加热温度是焊接质量控制的关键要素之一，当加热温度过高，则产生将被焊件烫坏的情况，或者焊接头被烧穿的情况，而加热温度过低，则会产生焊锡并未被充分融化，导致的未连接或者虚焊，而压紧的被焊件有助于热量的传到使得焊锡能够迅速融化，压紧也使得被焊件紧密连接，在温度达到融化后，焊件之间的焊锡迅速融合。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型无线脉冲烙铁，其特征在于，包括壳体、烙铁主体(3)、电路板组件(4)、蓄电池(5)；
所述蓄电池(5)电极连接于电路板组件(4)且蓄电池(5)与电路板组件(4)共同填装于壳体的腔体内部；
所述烙铁主体(3)通过压紧元件插合固定于壳体的底部，且烙铁主体(3)与电路板组件(4)导通连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型无线脉冲烙铁，其特征在于，所述烙铁主体(3)包括烙铁头(31)，所述烙铁头(31)的锡焊端部位开设有割缝(32)，且烙铁头(31)的底部焊接平面设置有尖端(33)；
所述尖端(33)为连接状态；
所述烙铁头(31)锡焊端的割缝(32)下延至尖端(33)的0.1～0.5mm以内的距离，且被割缝(32)分开的两侧具有裸漏金属；
所述尖端(33)焊接平面和烙铁头(31)中心线存在一定倾斜角度，倾斜角度在10～50度之间。
3.根据权利要求1所述的一种新型无线脉冲烙铁，其特征在于，所述壳体包括前盖板(1)、后盖板(2)，所述前盖板(1)与后盖板(2)之间相互过盈卡扣连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型无线脉冲烙铁，其特征在于，所述电路板组件(4)包括PCBA，PCBA上安装有MCU，功率器件，充电电路，触发电路，其中，功率器件包括触发按键，调节按键，复位按键，屏以及蜂鸣器。
5.根据权利要求4所述的一种新型无线脉冲烙铁，其特征在于，所述电路板组件(4)各功率器件安装连接状态如下：
触发MCU输出控制功率器件的电路中串联电容和并联电阻；
触发烙铁主体(3)发热的触发按键，处在烙铁的中下部；
PCBA上的供电电路接触点分别与烙铁主体(3)的割缝(32)两端连接；
PCBA上供电电路的两个连接点，其中一个连接点连接至蓄电池(5)负极，另一端连接至大功率Mos管，Mos管的触发管脚连接一个光耦隔离芯片，光耦隔离芯片的触发脚连接至一个脉冲幅宽限制电路，脉冲幅宽限制电路连接至MCU；
MCU通过GPIO连接触发按键，调节按键，复位按键，屏以及蜂鸣器；
调节按键，复位按键设置在烙铁外观的前上方。
6.根据权利要求1所述的一种新型无线脉冲烙铁，其特征在于，所述压紧元件包括安装于壳体中后盖板(2)壳体底部的压盖板(21)、贯穿拧接于压盖板(21)内部的紧固螺母(22)以及贯通安装在电路板组件(4)底板处的收紧螺座(41)；
所述导通元件包括安装于电路板组件(4)底板背部的两个电极；
所述烙铁主体(3)通过利用紧固螺母(22)、压盖板(21)以及收紧螺座(41)之间的螺纹收紧，将烙铁主体(3)和电路板组件(4)的PCBA锁紧在一起，并使烙铁主体(3)的割缝(32)两端分别连接在PCBA上底板背部的两个电极上。
7.根据权利要求6所述的一种新型无线脉冲烙铁，其特征在于，所述压盖板(21)为一种硬质绝缘耐热材料，优选的为ABS，PC，PC/ABS,PS材质的一种。
8.根据权利要求1所述的一种新型无线脉冲烙铁，其特征在于，所述烙铁主体(3)还包括断开式的烙铁主体形式，断开式烙铁主体具有两个尖部，两个尖部距离1mm。
9.根据权利要求1～8任一所述的一种新型无线脉冲烙铁的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、烙铁工具选配，根据不同的焊接角度，选择相对应的尖端形式的烙铁主体(3)或者断开形式的烙铁主体(3)，以实施相对应形式的电阻焊；
S2、烙铁工具安装，将烙铁主体(3)插合于压盖板(21)内，利用紧固螺母(22)的螺纹拧接，将紧固螺母(22)贯穿压盖板(21)拧接于收紧螺座(41)内，利用紧固螺母(22)的螺纹压紧，将压盖板(21)前压对烙铁主体(3)进行紧压固定，同时使烙铁主体(3)的割缝(32)两端分别连接在PCBA上底板背部的两个电极上，形成电力导通状态；
S3、烙铁工具开启，利用电路板组件(4)上的调节按键、复位按键，调节适当大小的电量，并通过其侧下端的触发按键实施通电，执行电阻焊工作；
S4、烙铁工具执行，
当烙铁主体(3)为尖端连接状态时，通过控制使大电流流过烙铁主体(3)尖端，由于烙铁主体(3)尖端在电路回路中，根据焦耳定律公式：q＝I2Rt，电阻大的地方发热大，电阻小的地方发热小，当中电阻较小，同时体积也较小，则在较小体积的金属瞬间释放大量热，使烙铁主体瞬间加热至焊锡融化的温度，以达到焊接功能；
当烙铁主体(3)为断开连接状态时，在使用过程中用手调整烙铁，将烙铁尖按在两个被焊件上面，按下触发按键，在两个烙铁尖压紧的被焊件压点处产生高温，在两个压点处形成焊接，以达到焊接功能。
10.根据权利要求9所述的一种新型无线脉冲烙铁的使用方法，其特征在于，所述烙铁尖压紧平面与烙铁中心线倾斜至75度，使得压紧更加舒适；
同时将烙铁主体尖部侧面，设置了垂直于压紧平面的一小段平面，平面长度为2mm，目的是为了方便使用该侧面将焊线向前方顶在元器件侧面进行焊接；
且为了达到对温度的精密控制，需要对放电时间进行精密控制，放电时间精度控制在10微秒级别。
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