CN220400091U - 用于教研与竞赛的焊接套件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接技术领域，提供一种用于教研与竞赛的焊接套件，包括多种电子元件、印制电路板，所述印制电路板上构造有电路，所述印制电路板设有所述电路的外接端口，所述外接端口用于外接验证设备；所述电路中的连接点设有对应各种所述电子元件的焊接孔，多种所述电子元件可选择性地焊接在对应的所述焊接孔上，在全部所述电子元件焊接无误的情形下，多种所述电子元件配合所述电路形成功能模块，以通过所述功能模块连通所述验证设备。本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件，用户能够根据需要将多种不同地电子元件焊接在印制电路板上，在锻炼用户的焊接技能提升用户的焊接水平的同时，能够对焊接结果进行验证。

Description

用于教研与竞赛的焊接套件

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种用于教研与竞赛的焊接套件。

背景技术

电子元器件的焊接技术在电子产品的发展中起着重要的作用，是理工类高校需要了解的基本技能。虽然批量电子产品生产中通常采用机器自动焊接工艺，但是电子产品的维修、调试中还会用到手工焊接。手工焊接是一项实践性很强的技能，需要通过大量的实训练习，才能有较好的理解并掌握这门技术。

目前，在教研或竞赛过程中，为了降低焊接技能的练习成本，经常会采用焊接套件来进行焊接练习，对于初学者来说焊接过程中很容易出现错焊的问题。此外，现有的焊接工艺练习中常常存在以下问题：

(1)现有的焊接过程很多是在实物产品上进行焊接，由于焊接技能的差异和错焊很容易造成产品的损坏。

(2)现有的焊接套件无法对焊接结果进行快速有效验证，难以在技能考核和竞技比赛中快速的、标准的判断整体焊接的准确性。

(3)现有的焊接套件在焊接的过程中，通常都是简单的电子元件的焊接，并未向用户提供其他不同的焊接练习的场景，无法提高用户的焊接水平。

因此丞需提出一种用于教研与竞赛的焊接套件以解决现有焊接领域中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于教研与竞赛的焊接套件，用以解决现有的焊接方式是在实物上进行焊接，焊接技能的差异和错焊很容易造成产品损坏的问题。

本实用新型提供一种用于教研与竞赛的焊接套件，包括：

多种电子元件；

印制电路板，所述印制电路板上构造有电路，所述印制电路板设有所述电路的外接端口，所述外接端口用于外接验证设备；

所述电路中的连接点设有对应各种所述电子元件的焊接孔，多种所述电子元件可选择性地焊接在对应的所述焊接孔上，在全部所述电子元件焊接无误的情形下，多种所述电子元件配合所述电路形成功能模块，以通过所述功能模块连通所述验证设备。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，所述外接端口包括第一端口，所述电子元件包括适配于所述验证设备的专用插头，所述第一端口通过所述专用插头与所述验证设备电连接。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，所述外接端口还包括第二端口，所述电子元件包括排线端子，所述第二端口通过所述排线端子与所述验证设备连接。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，所述外接端口还包括第三端口，所述第三端口连接用于连接电子调速器。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，所述外接端口还包括第四端口，所述第四端口用于连接接收机。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，所述外接端口还包括第五端口，所述第五端口用于连接电池或其他供电设备。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，多种所述电子元件还包括：线缆、芯片、电阻、二极管、电感、电容、发光二极管和三极管。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，所述印制电路板上印制有标记文字，所述标记文字与多种所述电子元件一一对应。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，所述焊接孔在所述印制电路板的两端设有焊盘，所述焊盘包括：电源线焊盘、信号线焊盘、插头焊盘。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，所述印制电路板包括交替叠层设置的非金属层以及至少一层导电图层。

本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件，通过在印制电路板上构造电路，根据电路将多种电子元件通过焊接孔焊接在相应的位置，再通过设置电路的外接端口，当所有电子元件均进行焊接后，外接端口与外接验证设备连接，验证焊接的焊接质量。本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件，用户能够根据需要将多种不同的电子元件焊接在印制电路板上，减少直接在实物产品上焊接的过程中，由于焊接技能的差异和错焊，造成产品损坏的问题。在锻炼用户的焊接技能，提升用户的焊接水平的同时，能够对焊接结果进行验证，避免错焊情况的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件的整体示意图；

图2是本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件的局部示意图之一；

图3是本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件的局部示意图之二；

图4是本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件的局部示意图之三；

图5是本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件的局部示意图之四；

图6是本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件的局部示意图之五；

图7是本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件的局部示意图之六；

图8是本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件的局部示意图之七；

图9是本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件的局部示意图之八；

图10是本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件的局部示意图之九。

附图标记：

1、印制电路板；11、外接端口；111、第一端口；1111、电源端；1112、接地端；112、第二端口；113、第三端口；1131、插接件；1132、连接件；114、第四端口；115、第五端口；13、标记文字；14、焊盘；

2、电子元件；21、专用插头；22、排线端子；23、电子调速器；24、接收机；25、电池；26、线缆；261、第一线缆；262、第二线缆；263、第三线缆；264、第四线缆；265、第五线缆；266、第六线缆；267、第七线缆；27、芯片；28、电阻；29、二极管；210、电感；211、电容；212、三极管；213、第一排针；214、第二排针。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1-图10描述本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件。

本实用新型提供一种用于教研与竞赛的焊接套件，如图1、图4和图10所示，用于教研与竞赛的焊接套件包括多种电子元件2和印制电路板1。

其中，电子元件2均设置有引脚，印制电路板1上构造有电路，印制电路板1上设有电路的外接端口11，外接端口11用于外接验证设备，用户只需通过将外接端口11与验证设备连接，根据验证设备的状态就能够检测用户焊接的质量。

本实用新型实施例中的外接端口11包括：主电源外接端口，串行通信总线(SerialBus，SBUS)信号外接端口，脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号外接端口。

进一步地，电路中的连接点设有对应各种电子元件2的焊接孔，多种电子元件2可选择性地焊接在对应的焊接孔上，在全部电子元件2焊接无误的情形下，多种电子元件2配合所述电路形成功能模块，功能模块能够连通验证设备。

需要说明的是，本实用新型实施例中的功能模块为DC-DC转换器模块，即DC12-48V转DC5V输出，功能模块可根据用户的需求进行相应的调整，例如设置为信号转换模块等，对此不做具体限定。

具体地，用户可将多种电子元件2通过电烙铁熔接焊锡的方式焊接在相应的焊接孔上，在焊接过程中需要注意电子元件2的正负极，当所有电子元件2均准确焊接完成后，用户将外接端口11与验证设备连接，根据验证设备的状态检测用户对印制电路板1焊接过程中焊点的质量。

本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件，通过在印制电路板1上设置电路，根据电路将多种电子元件2通过印制电路板1上的电路焊接在相应的位置，再通过在电路上设置外接端口11，当所有电子元件2均进行焊接后，外接端口11与外接验证设备连接，验证焊接的焊接质量。通过在印制电路板1上的焊接区域上加装电子元件2达到电子元件2焊接技能和原理图识别等电子技术练习。本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件，用户能够根据需要将多种不同的电子元件2焊接在印制电路板1上，减少直接在实物产品上焊接的过程中，由于焊接技能的差异和错焊，造成产品损坏的问题。此外，通过印制电路板1上设置的若干焊接孔，加上各种电源线、信号线、专用接头等练习多种场景的焊接技能；锻炼用户的焊接技能，提升用户的焊接水平的同时，能够对焊接结果进行验证，避免错焊情况的发生。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，如图6所示，外接端口11包括第一端口111，第一端口111通过适配于验证设备的专用插头21与验证设备电连接，专用插头21用于连接或断开电路。具体地，本实用新型实施例中的验证设备为无人机，在验证过程中需要与无人机的相应端口进行连接验证。

例如，为了配套无人机进行验证，第一端口111包括用于连接12V的直流电的电源端1111和用于连接地线的接地端1112(Ground，GND)，将专用插头21的一侧通过16#硅胶线(红色)与电源端1111连接，另一侧通过16#硅胶线(黑色)与接地端1112连接，再将专用插头21的另一端与无人机连接，用于将12V的电压提供给无人机。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的用于教研与竞赛的焊接套件也可以与其他带接口的标准型无人机相连，进行验证，其使用电压不超过52V。

此外，根据不同的验证设备，本实用新型实施例中的专用插头21为XT60供电端，其也可以更换为ATX24针(老版本电源是20针)插头等，对此不做限定。

需要说明的是，本实施例中，对焊接质量的验证也可通过万用表测电压的方式，对此不做具体限定。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，如图5所示，外接端口11还包括第二端口112，电子元件2包括排线端子22，第二端口112通过排线端子22与无人机连接。

具体地，第二端口112为带线的杜邦公头，其包括5V的直流电源端、GND端以及SBUS端。相应的，排线端子22具有三个引脚，通过三根导线相应的与5V的直流电源端、GND端以及SBUS总线端进行连接，其中，5V的直流电源端用于提供电量，SBUS总线是一种多通道信号传输协议，在无人机应用中用于将遥控接收机24的多通道控制信号传输给无人机飞控，以控制无人机的相关动作。

此外，排线端子22具有体积小、重量轻，可移动、弯曲、扭转而不会损坏导线的特点，因此可以遵从不同形状和特殊的封装尺寸，排线端子22的设置很大程度地方便了电线之间的连接。

需要说明的是，根据电路不同设计，排线端子22引脚的数量可以进行更改，对此不做具体限定。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，如图3所示，外接端口11还包括第三端口113，第三端口113用于连接电子调速器23，以验证PWM信号控制部分是否焊接正确。

进一步地，如图3所示，第三端口包括Amass插头MR30PW-M，为PWM信号输出接头；在本实施例中用于连接电子调速器23或其他12V工作电压的PWM信号控制设备，以验证PWM信号控制部分是否焊接正确。

具体地，根据电机的不同，电子调速器23分为有刷电子调速器和无刷电子调速器，其中，在本实用新型实施例中，电调为无刷电子调速器，电子调速器23的一端设置有输出线，电子调速器23的一端通过输出线与印制电路板1相连，电子调速器23的另一端与无人机相连。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，如图9所示，外接端口11还包括第四端口114，第四端口114用于连接接收机24。

具体地，第四端口114包括5V的直流电源端、GND端、SBUS总线端，5V的直流电源端、GND端相应的引出两条线用于为接收机24供电，SBUS总线与接收机24连接，用于获取遥控器上所有通道的数据。

此外，第四端口114还包括脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号接入口，通过将接收机24的PWM信号输出口与第四端口114的PWM信号接入口相连，获取接收机24中相应通道的PWM控制信息并传输给第三端口113和外接端口11，用于验证PWM信号输出是否正常。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，如图8所示，外接端口11还包括第五端口115，第五端口115用于连接电池或其他供电设备，电池或其他供电设备用于为印制电路板1供电。

需要说明的是，第五端口115为XT60受电端，XT60受电端通过线缆26与电池或其他供电设备连接，第五端口115接入外接电池后将12V电通过各种焊接上去的线传送到第一端口111给外接测试设备供电(如无人机)，同时第五端口115接入的12V电会给功能模块(此例中的DC-DC，DC转5V)的电压输入端供电，经过DC模块输出5V电压给接收机24供电；第五端口115的电压可以设置成其他任意值，对此不做具体限定。

此外，根据不同的功能模块和不同的验证设备，此例中功能模块为DC转DC模块，也可将功能模块设置为别的功能的电器模块(如：SBUS转换PWM)，以实现不同的功能。

在一些实施例中，接收机24的供电模块可有两种选择，一种是由验证设备上(例如无人机)SBUS接口中的5V供电，第二种是用此例中DC转DC(12V转5V)模块供电，选择的方式是通过印制电路板1上的三个焊接孔选择其中两个孔用二极管29焊接连通。

需要说明的是，由于现在常用遥控接收机24的供电范围一般是4.8V～8.4V，不能直接用电池25的12V电压进行供电，因此，通常需要将其设置为DC转DC(12V转5V)模块供电。

现在的教学越来越重视理论与实践相结合，促使学生的具体感知与抽象思维相结合，减少学生掌握抽象概念的困难，帮助其形成明确的概念，发展其观察能力和思维能力，提高学生的学习兴趣和积极性。所以学生们在进行实训操作时，需要使用焊枪进行焊接实践，基础的焊接套件对于理工科的学生来说过于简单，起不到提升焊接能力的效果。

针对上述问题，可以选择升级版的焊接套件，既可以练习焊接技能，又可以练习电路原理图读图及电子元器件的识别，根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，如图10所示，多种电子元件2还包括：线缆26、芯片27、电阻28、二极管29、电感210、电容211和三极管212。

其中，在本实用新型实施例中，线缆26设置有七条，如图4和图7所示，分别为第一线缆261、第二线缆262、第三线缆263、第四线缆264、第五线缆265、第六线缆266以及第七线缆267，芯片27设置有一个，电阻28设置有四个，二极管29主要设置有五个，其包括发光二极管和普通二极管，电感210设置有一个，电容211设置有三个，其中，瓷片电容211设置有一个，电解电容211设置有两个，三极管212设置有两个。

需要说明的是，第一线缆261和第二线缆262为信号线对接，其为28#硅胶线，第三线缆263为为5V电源线直连，其为28#硅胶线，第四线缆264为12V电源线直连，其为12#硅胶线，第五线缆265和第六线缆266为12V电源线对接，其为16#硅胶线，第七线缆267为12V电源线直连，其为16#硅胶线；七条线缆26之间可以进行焊接，也可以与插头进行焊接，用于连接设备、输送电量、传输信号等；芯片27主要用于进行运算，处理其他电子元件2的指令，根据不用的电路可以选择不同的芯片27；电阻28主要用于分流或分压，根据不同需求，电阻28值的大小可以进行调整。

进一步地，二极管29主要用于进行反接保护，当使用者在焊接过程中将电子元件2的正负极焊反时，二极管29可以使得电压输出口没有电压输出，从而对验证设备进行保护。当需要与高电压版本的验证设备进行联机验证时，可以不焊接发光二极管及发光二极管附近的两个电阻28。电感210主要用于滤波，电容211主要用于滤波耦合，三极管212主要用于电流的放大。

需要说明的是，如图2所示，本申请提供的用于教研与竞赛的焊接套件还包括第一排针213和第二排针214，排针主要是在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，起到桥梁的功能，担负起电流或信号传输的任务。其中，第一排针213为单排排针，其有三个直脚，针脚之间的间距为2.54mm，第二排针214也为单排排针，其设有六个直脚，针脚之间的间距也为2.54mm。根据需求，排针的个数可以进行调节，对此不做具体限定。采用间距为2.54mm的排针具有连接稳定可靠、易于插拔且价格实惠的特点。

进一步地，根据用户的不同需求，在制作焊接套件的过程中可以设置其他电子元件2，本实用新型实施例中对电子元件2的个数以及具体的电子元件2不做具体限定。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，如图10所示，印制电路板1上印制有标记文字13，标记文字13与多种电子元件2一一对应。

具体地，芯片27标记为IC1，电阻28标记为R1、R2、R3、R4，二极管29标记为D1、D2、D3、D4、D5，电感210标记为L1，电容211标记为C1、C2、C3，三极管212标记为Q1、Q2，用户可根据标记文字13获取到电子元件2的标准标号，再通过电子元件2说明书手册找到对应的电子元件2，然后将电子元件2焊接在相应的位置。例如，标记文字13的标记了R1，电子元件2说明书手册上会标注R1～0.25w 330Ω，使用者需要会认300Ω的电阻色环，才能选出正确的电子元件2进行焊接，以降低电子元件2错焊的概率。

此外，芯片27、二极管29、电容211、以及三极管212在焊接过程中还需要分清其正负极，以此减少由于正负极焊接错误导致验证设备损坏的问题。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，如图4所示，焊接孔在印制电路板1的两端设有焊盘14，焊盘14包括电源线焊盘、信号线焊盘、插头焊盘。

具体地，通过设置焊盘14可以让用户练习多种焊接技能，即信号线对连焊接、信号线与印制电路板1焊接、信号线与接头焊接、多股电源线对连焊接、多股电源线与印制电路板1焊接、多股电源线与接头焊接、常规电子元件2与印制电路板1焊接、芯片与印制电路板1焊接等。焊盘14为SBUS信号传输接口，其还能够使得电烙铁能够将焊锡熔接在焊盘14上。

需要说明的是，根据不同的使用场景，焊盘可以设置为梅花焊盘、十字花焊盘、泪滴焊盘等形状，对此不做具体限定。

根据本实用新型提供的一种用于教研与竞赛的焊接套件，印制电路板1包括交替叠层设置的非金属层以及至少一层导电图层。

具体地，非金属层具体可以包括环氧树脂类、聚酰亚胺类、陶瓷基类中的一种或多种，导电图层为金属层。根据不同的电路复杂度，印制电路板1可以设置为1～8层，在此不做具体限定。

本实用新型实施例提供的用于教研与竞赛的焊接套件，具体的焊接及检验过程如下：

在焊接教研或竞赛中，在拿到印制有相同电路的印制电路板1以及多种电子元件2之后，使用者可根据标记文字13和电子元件2说明书手册结合的方法找到具体的电子元件2，将电子元件2放置在相应的位置，在放置过程中需要对电子元件2的正负极进行判断，放置完成后在电子元件2引脚的一侧，将焊锡放置在焊盘14的位置，使用电烙铁熔接焊锡的方法将电子元件2进行固定，完成焊接后，再进行线缆26与线缆26之间的焊接、线缆26与插头之间的焊接、线缆26与印制电路板1之间的焊接以及插头与印制电路板1之间的焊接，所有焊接完成之后，进行焊接质量的检查。

示例性地，将第一端口111通过专用插头21与无人机电连接，将第二端口112通过排线端子22与无人机连接，将接收机24上的各通道控制信号通过SBUS协议传送到无人机，再将第三端口113与电子调速器23连接，测试PWM接口信号输出是否正常，再将第四端口114与接收机24连接，稳定通讯传输，最后将第五端口115与电池25连接。当所有的焊点焊接没有出现错焊时，无人机正常通电，同时可通过遥控器控制无人机解锁，电机可根据遥控器摇杆拨动转速发生变化，即视为焊接套件电源部分和信号部分，功能模块部分焊接正确，以此评定用户的焊接质量。本实用新型提供的用于教研与竞赛的焊接套件训练成本低、验证风险小、适应多种焊接场景，可让用户练习多种焊接技能(信号线对连焊接、信号线与印制电路板1焊接、信号线与接头焊接、多股电源线对连焊接、多股电源线与印制电路板1焊接、多股电源线与接头焊接、常规电子元器件与印制电路板1焊接、芯片与印制电路板1焊接等)。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于教研与竞赛的焊接套件，其特征在于，包括：

多种电子元件；

印制电路板，所述印制电路板上构造有电路，所述印制电路板设有所述电路的外接端口，所述外接端口用于外接验证设备；

所述电路中的连接点设有对应各种所述电子元件的焊接孔，多种所述电子元件可选择性地焊接在对应的所述焊接孔上，在全部所述电子元件焊接无误的情形下，多种所述电子元件配合所述电路形成功能模块，以通过所述功能模块连通所述验证设备。

2.根据权利要求1所述的用于教研与竞赛的焊接套件，其特征在于，所述外接端口包括第一端口，所述电子元件包括适配于所述验证设备的专用插头，所述第一端口通过所述专用插头与所述验证设备电连接。

3.根据权利要求2所述的用于教研与竞赛的焊接套件，其特征在于，所述外接端口还包括第二端口，所述电子元件包括排线端子，所述第二端口通过所述排线端子与所述验证设备连接。

4.根据权利要求2所述的用于教研与竞赛的焊接套件，其特征在于，所述外接端口还包括第三端口，所述第三端口用于连接电子调速器。

5.根据权利要求2所述的用于教研与竞赛的焊接套件，其特征在于，所述外接端口还包括第四端口，所述第四端口用于连接接收机。

6.根据权利要求2所述的用于教研与竞赛的焊接套件，其特征在于，所述外接端口还包括第五端口，所述第五端口用于连接电池或其他供电设备。

7.根据权利要求1所述的用于教研与竞赛的焊接套件，其特征在于，多种所述电子元件还包括：线缆、芯片、电阻、二极管、电感、电容、发光二极管和三极管。

8.根据权利要求1所述的用于教研与竞赛的焊接套件，其特征在于，所述印制电路板上印制有标记文字，所述标记文字与多种所述电子元件一一对应。

9.根据权利要求1-8任一项所述的用于教研与竞赛的焊接套件，其特征在于，所述焊接孔在所述印制电路板的两端设有焊盘，所述焊盘包括：电源线焊盘、信号线焊盘、插头焊盘。

10.根据权利要求1-8任一项所述的用于教研与竞赛的焊接套件，其特征在于，所述印制电路板包括交替叠层设置的非金属层以及至少一层导电图层。