DE4135685C1

DE4135685C1 - Temp. regulated soldering or de:soldering tool - has tip contg. glass fibre for IR transmission to IR sensor

Info

Publication number: DE4135685C1
Application number: DE19914135685
Authority: DE
Inventors: Friedhelm 7441 Neckartailfingen De Kussmaul
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-10-30
Filing date: 1991-10-30
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2011-10-31

Abstract

In a soldering or desoldering tool having a tip (1) heated by an electric heating element (6), the novelty is that a glass fibre (2) transmits IR thermal radiation, emitted from the tip end (7), to an IR sensor which produces an electrical signal for processing by an electronic controller. ADVANTAGE - Temp. measurement is effected by a single temp. sensor which accurately measures the actual tip temp. and which is sepd. electrically and mechanically from the tip so that no additional insulation is required.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lötkolben oder ein Entlötgerät, ausgestattet mit einer Lötspitze bzw. Entlötspitze, die durch einen in einem Heizstromkreis liegen den Heizkörper beheizbar ist, zu dem eine elektronische Schaltvorrichtung geschaltet ist, welche die Temperatur der Lötspitze überwacht, regelt, einstellt und ggf. anzeigt.The invention relates to a soldering iron or a desoldering device, equipped with a soldering tip or Desoldering tip, which are in a heating circuit the radiator is heated, to which an electronic Switching device is switched, which is the temperature of the Soldering tip monitors, regulates, adjusts and, if necessary, displays them.

Lötkolben mit Temperaturregler sind bereits lange bekannt (siehe EP 03 37 065 A1). Bei dem bekannten Lötgerät handelt es sich um ein Verfahren zum Regeln der Betriebstemperatur, wobei über die Länge des Lötkolbens verteilt mehrere Tempera turfühler im Lötkolben vorgesehen sind, deren Meßwerte einem Rechner zugeleitet werden, der den Heizkörper des Lötkolbens steuert.Soldering irons with temperature controllers have been known for a long time (see EP 03 37 065 A1). In the known soldering device it is a method of controlling the operating temperature, several tempera distributed over the length of the soldering iron door sensors are provided in the soldering iron, the measured values of which Calculator are supplied to the radiator of the soldering iron controls.

Der Anmelderin ist aufgefallen, daßThe applicant has noticed that

1) to determine the correct soldering tip temperature, meh rere temperature sensors are necessary;
2) the exact soldering tip temperature is only calculated can be measured, but not measured directly;
3) a circuitry must be operated to the Ther Mo elements or temperature sensors from the mains voltage to separate that the soldering tip under no circumstances un tension can come;
4) the temperature measurement cannot take place without inertia, because the probe is electrically isolated from the tip got to; this insulation has a thermal resistance that the Temperature measurement delayed.
5) the sensors are attached directly to the tip to be able to measure the temperature. Still can the real temperature at the soldering tip is not recorded will.

Ein anderes bekanntes Verfahren (siehe DE 36 06 764 A1) mißt die Temperaur einer Lötstelle berührungslos mit einem Infrarotsensor. Mit Hilfe eines Laserstrahles auf einem Werkstück wird eine Lötstelle und das darauf angebrachte Lot erhitzt, die Wärmestrahlung des erhitzten Lotes mit einem Infrarotdetektor gemessen und aus dem Meßsignal mit Hilfe einer elektronischen Einrichtung die beim Erreichen des Schmelzpunktes des Lotes entstehenden Unstetigkeit ermittelt. Nach Erreichen des derart ermittelten Schmelzpunktes wird der Erhitzungsvorgang für die Lötstelle abgebrochen.Another known method (see DE 36 06 764 A1) measures the temperature of a solder joint without contact Infrared sensor. With the help of a laser beam on one Workpiece becomes a solder joint and the solder attached to it heated, the heat radiation of the heated solder with a Infrared detector measured and from the measurement signal with the help an electronic device that when the Melting point of the solder discontinuity determined. After reaching the melting point determined in this way, the Heating process for the soldering point canceled.

Dieses Verfahren geht davon aus, daß der Infrarotsensor zur Ermittlung der Lottemperatur in Sichtabstand der Lötstelle angebracht ist, da er die emittierte Infrarotstrahlung aufnimmt. Diese Methode, angewand auf das Löten mit einem Lötkolben, würde einen erheblichen mechanischen Aufbau verlangen, die die Handhabbarkeit des Lötgerätes spürbar einschränken würde.This method assumes that the infrared sensor for Determination of the soldering temperature in line of sight of the soldering point is appropriate because it emits infrared radiation records. This method, applied to soldering with a Soldering iron, would have a significant mechanical structure demand that the manageability of the soldering device is noticeable would restrict.

Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Lötkolben der eingangs beschriebenen Arten dahingehend zu verbessern, daß für die Lötspitzentemperaturmessung nur ein Temperaturfühler notwendig ist, der auch die wirkliche Lötspitzentemperatur mißt.Based on the prior art described above is the object of the invention, the soldering iron to improve the types described above in that only one temperature sensor for soldering tip temperature measurement is necessary, which is also the real soldering tip temperature measures.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, den Tem peratursensor elektrisch und mechanisch so von der Lötspitze zu trennen, daß keine zusätzliche Isolation, die wiederum einen Wärmewiderstand aufweist, notwendig ist.Another object of the invention is the tem temperature sensor electrically and mechanically from the soldering tip to separate that no additional isolation, which in turn has a thermal resistance is necessary.

Außerdem obliegt es der Erfindung, die Messung trägheitslos stattfinden zu lassen, damit die wirkliche Lötspitzenkopftem peratur immer korrekt gemessen wird. Hierdurch wird die Reg lung in der Steuerelektronik des Lötkolbens einfacher.In addition, it is the responsibility of the invention to make the measurement inertia to take place so that the real soldering tip temperature is always measured correctly. As a result, the Reg in the control electronics of the soldering iron easier.

Ausgehend von einem Lötgerät mit elektronisch gesteuerter Temperaturerfassung, wird die Aufgabe gemäß der Erfindung da durch gelöst, daß die vom Lötspitzenkopf emittierte Temperatur über Infrarot-Wärmestrahlung von einem Infrarot- Wärmesensor gemessen wird. Die Übertragung der emittierten Infrarotstrahlung vom Lötspitzenkopf zum Sensor erfolgt über eine Glasfaserleitung. Diese Glasfaser ragt mit dem einen Ende so tief wie möglich in die Lötspitze hinein (bis zum Lötspitzenkopf), und endet am anderen Ende am Infrarot- Wärmesensor. Die maximale Eindringtiefe der Glasfaser in die Lötspitze ist nur von den Materialeigenschaften der Lötspitze abhängig. Somit ergibt sich die Möglichkeit, genau an der Stelle zu messen, wo die Wärme beim Löten an den zu lötenden Körper abgegeben wird, nämlich weit vorne am Spitzenkopf.Starting from a soldering device with electronically controlled Temperature detection, the task according to the invention is there solved by that emitted from the soldering tip head Temperature via infrared heat radiation from an infrared Heat sensor is measured. The transmission of the emitted Infrared radiation from the soldering tip head to the sensor takes place via a fiber optic line. This glass fiber sticks out with one End as deep as possible into the soldering tip (until Soldering tip head), and ends at the other end at the infrared Heat sensor. The maximum depth of penetration of the fiber into the Soldering tip is only of the material properties of the soldering tip dependent. This results in the possibility of exactly at the Measure the place where the heat from soldering to the soldered Body is released, namely far in front of the tip head.

Ein Vorteil der Erfindung liegt auch darin begründet, daß die Messung trägheitslos erfolgt: das Lötspitzenmaterial emit tiert immer die Wärmestrahlung gemäß des momentanen Erhit zungszustandes.An advantage of the invention is also that the Measurement takes place without inertia: the soldering tip material with always heat radiation according to the current heating condition.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Infrarot-Sensor selber an einer beliebigen Stelle innerhalb des Lötkolbengriffes, in der Nähe der Steuerelektronik, angeordnet sein kann; die Lötspitze hingegen kann bei der Erfindung durch die Temperaturmeßanordung nicht unter Spannung kommen, da sie elektrisch vollkommen isoliert ist.A particular advantage of the invention is that the Infrared sensor itself at any point within the soldering iron handle, near the control electronics, can be arranged; the soldering tip, however, can with the Invention by the Temperaturmeßanordung not below Voltage come because it is completely electrically isolated.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Glasfaser an dem Ende, das in die Lötspitze hineinragt, von einer Metallhülse umgeben werden. Die Glasfaser endet innerhalb der Hülse an einem korrosionsbeständigen Material, das außerdem gute Wärmeleiteigenschaften aufweist. Dieses Material, beispielhaft Silber, sollte die Wärme sehr gut leiten, damit die Lötspitzenkopftemperatur durch die geringe Masse praktisch trägheitslos zum Glasfaserende übertragen wird, die Wärmestrahlung gut emittieren und außerdem den Vorteil haben, daß die Korrosionsfähigkeit geringer als die des Lötspitzen-Materials ist. Somit ergibt sich auf Dauer ein stabiles Zeitverhalten bezüglich der Infrarot-Emittierungs fähigkeit.In an advantageous embodiment of the invention, the Glass fiber at the end that protrudes into the soldering tip from be surrounded by a metal sleeve. The fiber ends inside the sleeve on a corrosion-resistant material, which also has good thermal conductivity. This Material, for example silver, should heat very well so that the soldering tip head temperature through the low Transfer the mass practically inertia to the fiber end will emit the heat radiation well and also the Have the advantage that the corrosion ability is less than that of the tip material. This results in the long run stable timing with regard to infrared emitting ability.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung noch näher erläutert.Further details and advantages of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigt die einzige Figur:
Eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Lötspitze.It shows the only figure:
A partially sectioned side view of a soldering tip.

Schematisiert wird eine Lötspitze 1 gezeigt. Die Lötspitze 1 beinhaltet die Aufnahmeeinrichtung der Glasfaser 2. Die Glasfaser 2 befindet sich innerhalb der Lötspitze 1 und endet, von einer Metallhülse 3 umgeben, in unmittelbare Nähe des Lötspitzenkopfes 7 an einem korrosionsbeständigen, gut wärmeleitenden Material 9, das dafür sorgt, daß die momentane Lötspitzenkopftemperatur in Infrarot-Strahlung umgesetzt wird. Diese Strahlung wird von der Glasfaser 2 aufgenommen und an den Infrarot-Wärmesensor 4 weitergeleitet. Dieser Sensor 4, auf einer Elektronikplatine 5 angebracht, setzt die Infrarot-Strahlung in einen elektrischen Wert um, der von einer Auswerte- und Steuerelektronik - ein Mikroprozessor mit zugehörigen Elementen - verarbeitet wird und den Strom für einen Heizkörper 6 den tatsächlichen Bedürfnissen entsprechend regelt.A soldering tip 1 is shown schematically. The soldering tip 1 contains the receiving device for the glass fiber 2 . The glass fiber 2 is located within the soldering tip 1 and ends, surrounded by a metal sleeve 3 , in the immediate vicinity of the soldering tip head 7 on a corrosion-resistant, good heat-conducting material 9 , which ensures that the current soldering tip head temperature is converted into infrared radiation. This radiation is absorbed by the glass fiber 2 and passed on to the infrared heat sensor 4 . This sensor 4 , mounted on an electronic board 5 , converts the infrared radiation into an electrical value, which is processed by evaluation and control electronics - a microprocessor with associated elements - and regulates the current for a radiator 6 according to the actual needs.

Die Steuer- und Regelelektronik besteht in der Regel aus einem Mikroprozessor mit zugehörigen Bauteilen. Im Speicher des Mikroprozessors ist der momentane Temperaturverlauf abge legt. Anhand dieses Verlaufs und der vorprogrammierten Temperaturverlaufskurven kann das Programm des Mikroprozessors exakt den richtigen Strombedarf des Heizelementes 6 ermitteln, damit der Lötspitzenkopf 7 genau jene Menge an Wärme erhält, um die Temperatur des Spitzenkopfes 7, unabhängig von der Wärmeentnahme durch Ab strahlverluste oder Lötungswärme, konstant bleiben zu lassen.The control and regulating electronics generally consist of a microprocessor with associated components. The current temperature profile is stored in the memory of the microprocessor. On the basis of this profile and the pre-programmed temperature profile curves, the program of the microprocessor can determine exactly the correct current requirement of the heating element 6 , so that the soldering tip head 7 receives exactly that amount of heat to keep the temperature of the tip head 7 constant, regardless of the heat removal by radiation losses or soldering heat to let stay.

Damit die aus der Lötspitze 1 tretende Lichtleiterfaser 2 über die notwendige mechanische Stabilität verfügt, wird sie innerhalb eines Metallrohrs 8 zum Temperatursensor 4 geführt.So that the optical fiber 2 emerging from the soldering tip 1 has the necessary mechanical stability, it is guided within a metal tube 8 to the temperature sensor 4 .

Claims

1. Soldering iron or a desoldering device equipped with a soldering tip ( 1 ) or desoldering tip which can be heated by a heating element ( 6 ) located in a heating circuit, to which an electronic switching device is connected, which determines, regulates, adjusts and adjusts the temperature of the soldering tip if necessary, characterized in that the infrared heat radiation emitted by the (de-) soldering tip head ( 7 ) is passed on by means of a glass fiber ( 2 ) to an infrared sensor ( 4 ) which detects the emitted infrared radiation of the ) Soldering tip head ( 7 ) and converts them into electrical values, which are further processed accordingly by control electronics.

2. Soldering iron or desoldering device according to claim 1, characterized in that the end of the glass fiber ( 2 ) which protrudes into the soldering tip ( 1 ) is surrounded in the immediate vicinity of the soldering tip head ( 7 ) by a metal sleeve ( 3 ) and within the sleeve ends on a corrosion-resistant material ( 9 ) that has good thermal conductivity.