JP3751092B2 - Temperature measuring device for soldering iron - Google Patents

Description

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【０００５】
このように上記温度センサによる計測値は、ハンダの溶融温度である２００゜Ｃ〜４５０゜Ｃに範囲に亘り、ハンダの付着の有無によって大きく異なる。また、ハンダが付着した場合には、設定温度に対する偏差が大きく、計測制度が著しくて以下していることが分かる。したがって、このような従来の温度センサは、電機部品のうちチップ部品等の熱容量の比較的小さな電子部品や小型パッケージに封止されたＬＳＩ（大規模集積回路）等をプリント基板上にハンダ付けする場合に必要とされる正確な温度管理に対応することができない。
【０００６】
また、上記従来の温度センサはこて先温度の計測専用として一体に構成されており、生産ライン等で使用する場合には必要台数をそろえる必要があるためコストがかかる。したがって、生産ライン等における設備コストを低減したいという要求が強い。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的としている。
（１）こて先温度をより正確に計測することが可能な半田こて用温度計測装置を提供する。
（２）ハンダが付着しにくい半田こて用温度計測装置を提供する。
（３）生産ライン等における設備コストを低減することが可能な半田こて用温度計測装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の手段として、半田こてのこて先温度を計測する温度計測装置であって、熱電対を形成する２つの異種金属材料を離間して配置し、該異種金属材料をこて先によって電気的に接触状態としてこて先温度を検出する半田こて用温度計測装置において、前記各異種金属材料は一定間隔を隔てて垂直面内において交差状に配置された１対の線材であり、該線材が最も近接する交差部位から上方に位置する細線部分から形成される熱電対の出力に基づいてこて先温度を検出するという手段が採用される。
【００１１】
第２の手段として、上記第１の手段において、各線材はこて先が当接される部位の近傍を除いて耐熱性の絶縁材料で被覆されるという手段が採用される。
【００１２】
第３の手段として、上記第１または第２の手段において、各線材は一体成型のホルダーに付設され、該ホルダーはこて先温度を表示する装置本体に着脱自在に装着されるという手段が採用される。
【００１３】
第４の手段として、上記第１または第２の手段において、各線材は一体成型のホルダーに付設され、該ホルダーは把持部に着脱自在に装着され、また該把持部はこて先温度を表示する装置本体に接続されるという手段が採用される。
【００１４】
第５の手段として、上記第３または第４の手段において、ホルダーには各線材に張力を付加する弾性部が設けられるという手段が採用される。
【００１５】
第６の手段として、上記第４または第５の手段において、装置本体は、把持手段あるいは別体として設けられた半田こてを択一的に接続するコネクタ、及び前記半田こての加熱を制御する温度制御手段を備えるという手段が採用される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図７を参照して、本発明に係わる半田こて用温度計測装置の一実施形態について説明する。本実施形態は、単に半田こて用温度計測装置として機能するのみではなく、半田こてとしても機能することが可能な半田こて用温度計測装置に関するものである。
【００１９】
まず、図１を参照して、本実施形態の全体構成について説明する。この図において、符号１は測温ヘッド、２は把持部、３は装置本体である。測温ヘッド１は計測対象物である半田こてのこて先に当接されてその温度を検出するものであり、支持カバー４と線材張設ホルダー５（ホルダー）と熱電対を形成する異種金属材料からなる１対の線材６ａ，６ｂとから構成される。支持カバー４は脚部４ａを備え、把持部２に着脱自在に装着される線材張設ホルダー５に同じく着脱自在に装着されるようになっている。
【００２０】
線材張設ホルダー５は、線材６ａ，６ｂを張設するためのものであり、詳細については後述する。線材６ａ，６ｂは熱電対を形成する異種金属の細線であり、例えばクロメル−アルメル熱電対に用いられる合金、つまり線材６ａはニッケル，クロムを主とした合金、線材６ｂはニッケルを主とした合金から形成される。クロメル−アルメル熱電対は起電力が比較的大きく、半田こての動作温度範囲である４５０゜Ｃ以下の温度で安定して温度を計測することが可能であり、また熱電対を形成する他の金属よりも比較的安価である。
【００２１】
把持部２は、上記測温ヘッド１をこて先に当接させる際に作業者等によって把持される棒状部分であり、その先端部には線材張設ホルダー５に挿入・連結される１対の金属製の連結棒２ａが可撓性を有した状態で設けられると共に、その後端部には該１対の連結棒２ａに電気的にそれぞれ接続された接続コード２ｂが設けられる。そして、該接続コード２ｂの他端は上記装置本体３に接続される。
【００２２】
ここで、図２は、測温ヘッド１の正面図である。上記支持カバー４には、把持部２が載置された場合に測温ヘッド１を規定状態に支持するように１対の脚部４ａが一定間隔を隔てて設けられている。線材張設ホルダー５は線材６ａ，６ｂが垂直面内で交差状に張設されるように形成されており、また各線材６ａ，６ｂは交差部位Ｐ0近傍を除いて耐熱性の非導電性材料、例えばセラミックス等がコーティングされている。
【００２３】
装置本体３は、電源スイッチ３ａ、コネクタ３ｂ、操作パネル３ｃ、及び内蔵される各種回路（以下に説明する）とから構成される。コネクタ３ｂは、上記接続コード２ｂつまり線材６ａ，６ｂによって形成される熱電対が接続されると共に、別に設けられた半田こてをも接続できるようになっている。つまり、上記把持部２と半田こてとは、コネクタ３ｂを介して着脱自在に装置本体３に接続されるようになっている。
【００２４】
操作パネル３ｃには、測温ヘッド１によって計測されたこて先温度、及びコネクタ３ｂに半田こてが接続された場合にそのこて先の設定温度をそれぞれ表示する温度表示部３ｄ、半田こてのこて先温度の設定値等を入力するための数値入力スイッチ３ｅ、半田こてを使用する場合にこて先の設定温度を表示する設定温度表示部３ｆ等が設けられる。
【００２５】
続いて、図３及び図４を参照して、上記線材張設ホルダー５の詳細構成について説明する。まず、図３（ａ）は線材張設ホルダー５の正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ｘ方向からの側面図、また図４は矢印Ｙ方向からの上面図である。図示すように、線材張設ホルダー５は左右対称に形成され、上方に開口したコの字型のホルダ本体５ａと該ホルダ本体５ａの底面に設けられた１対の弾性部５ｂと引留部５ｃとから形成される。この線材張設ホルダー５は樹脂等によって一体成形されるものである。
【００２６】
ホルダ本体５ａの上部には左右に引留凸部５ｄ，５ｅが設けられ、該引留凸部５ｄ，５ｅの下方には掛合凸部５ｆ，５ｇが設けられる。また、引留部５ｃにも左右に引留凸部５ｈ，５ｉが設けられている。また、ホルダ本体５ａの下部には、上記連結棒２ａが挿入される連結孔５ｊ，５ｋが１対設けられている。
【００２７】
そして、線材６ａは、一端が引留凸部５ｄに引き留められて、掛合凸部５ｇに掛け合わされてから他端が引留凸部５ｉに引き留められる。また、線材６ｂは、一端が引留凸部５ｅに引き留められて、掛合凸部５ｆに掛け合わされてから他端が引留凸部５ｈに引き留められる。このとき、線材６ａは点Ｐ1において連結棒２ａに接触し、線材６ｂは点Ｐ2において連結棒２ａに接触することになり、線材６ａ，６ｂは各連結棒２ａに電気的に接続される。
【００２８】
このように、線材６ａ，６ｂは、ホルダ本体５ａから引留部５ｃに亘って付設されるが、この場合弾性部５ｂの上下方向の弾性力によって一定の張力が付加されることになる。また、引留凸部５ｄと引留凸部５ｅ及び掛合凸部５ｆと掛合凸部５ｇとは、相互に基準面Ｓからの高さが異なるように形成されており、この結果線材６ａ，６ｂは交差部位Ｐ0において一定距離離間するようになっている。すなわち、この状態では線材６ａ，６ｂとは互いに接続されておらず熱電対を形成していないが、半田こてのこて先が交差部位Ｐ0において線材６ａ，６ｂに跨るように当接されることによって熱電対を形成する。
【００２９】
また、図５は図３（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視図である。連結棒２ａは可撓性を持たせるようにクランク状に形成されており、測温ヘッド１を把持部２に装着する場合には、連結棒２ａを連結孔５ｊ，５ｋに挿入することにより爪部５ｍ，５ｎの作用によって挿入状態が保持されるようになっている。また、測温ヘッド１を把持部２から取り外す場合には、連結棒２ａの先端部を互いに接近するように押圧することにより、各連結棒２ａが爪部５ｍ，５ｎから外れて容易に取り外すことができるようになっている。
【００３０】
以上、本実施形態の機構的な構成について説明したが、次に電気的な構成について、図６を参照して説明する。
装置本体３内には各種回路として、トランス３ｇ、電源回路３ｈ、ＣＰＵ（中央処理装置）３ｉ、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能メモリ）３ｊ、Ａ／Ｄコンバータ３ｋ、ＡＭＰ（増幅器）３ｍ、ＬＥＤドライバ３ｎ、表示用ＬＥＤ３ｐ、操作キー３ｑ、及び通電制御回路３ｒ（温度制御手段）が実装される。
【００３１】
トランス３ｇは、商用電源を例えば２４Ｖ（ボルト）と１０Ｖ（ボルト）とに変圧し、２４Ｖの交流電圧を通電制御回路３ｒに、また１０Ｖの交流電圧を電源回路３ｈにそれぞれ出力する。電源回路３ｈは１０Ｖの交流電圧を整流し、直流電源電圧としてＣＰＵ（中央処理装置）３ｉ、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能メモリ）３ｊ、Ａ／Ｄコンバータ３ｋ、ＡＭＰ（増幅器）３ｍ、及びＬＥＤドライバ３ｎに供給する。通電制御回路３ｒは、コネクタ３ｄに半田こてが接続された場合に、該半田こてのヒーターへの通電をＣＰＵ３ｉの指示に基づいて制御するものである。
【００３２】
上記線材６ａ，６ｂによって形成される熱電対の出力、すなわちこて先の温度を示す信号はコネクタ３ｄを介してＡＭＰ３ｍに入力される。ＡＭＰ３ｍは、熱電対の出力を増幅してＡ／Ｄコンバータ３ｋに出力する。Ａ／Ｄコンバータ３ｋは、ＡＭＰ３ｍからの入力信号すなわちアナログ信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ３ｉに出力する。また、操作キー３ｑは上述した操作パネル３ｃに設けられた各種キー（数値入力スイッチ３ｅ等）であり、その操作情報はＣＰＵ３ｉに入力される。
【００３３】
ＣＰＵ３ｉは、演算処理部、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（書き出し専用メモリ）、及び各種インターフェース回路等を包含するワンチップマイコンによって構成されている。ＣＰＵ３ｉは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいてＡ／Ｄコンバータ３ｋから入力されるデジタル信号に一定の処理を施し、インターフェース回路を介してＬＥＤドライバ３ｎに出力する。ＥＥＰＲＯＭ３ｊは、上記操作パネル３ｃから入力されたこて先の温度設定値等を記憶するものである。ＬＥＤドライバ３ｎは、ＣＰＵ３ｉから入力された信号に基づいて上記温度表示部３ｄや設定温度表示部３ｆによって構成される表示用ＬＥＤ３ｐを駆動する回路である。
【００３４】
次に、上記構成の半田こて用温度計測装置を本来の機能であるこて先温度の計測に用いた場合の作動について説明する。この場合、本体のコネクタ３ｄには、測温ヘッド１が装着された把持部２が接続コード２ｂを介して接続される。
【００３５】
そして、温度を計測しようとするこて先が交差部位Ｐ0において線材６ａ，６ｂに跨るように押圧される。この状態において、線材６ａ，６ｂは導電性を有するこて先によって電気的に短絡された状態となって熱電対が形成され、該線材６ａ，６ｂ間に発生した起電力（こて先温度に応じた熱電対の出力）は連結棒２ａ及び接続コード２ｂを介して装置本体３のコネクタ３ｄに入力される。この熱電対の出力は、微少電圧であり、一定の増幅率を有するＡＭＰ３ｍによって増幅され、さらにＡ／Ｄコンバータ３ｋによってデジタル信号に変換される。
【００３６】
このデジタル信号はこて先の温度情報としてＣＰＵ３ｉに入力され、ＬＥＤドライバ３ｎを駆動する温度表示信号に変換される。そして、ＬＥＤドライバ３ｎは、該温度表示信号に基づいて表示用ＬＥＤ３ｐを駆動し、上記熱電対によって検出されたこて先温度を操作パネル３ｃの温度表示部３ｄに表示させる。
【００３７】
このように構成された半田こて用温度計測装置によれば、交差部位Ｐ0において線材６ａ，６ｂは一定距離離間しており、こて先が押圧されることによって熱電対が形成される。すなわち、線材６ａ，６ｂが一定距離を隔てて離間しているため、こて先に付着したハンダが線材６ａ，６ｂに付着しにくくなっている。したがって、線材６ａ，６ｂへのハンダの付着による温度検出精度の低下を押さえることが可能である。
【００３８】
なお、測温ヘッド１が把持部２に装着されるようになっているので、作業者は該把持部２を保持し、載置されている半田こてのこて先に交差部位Ｐ0を押圧することができる。また、測温ヘッド１は把持部２に対して容易に着脱できるように構成されており、線材６ａ，６ｂが酸化等によって劣化した場合に容易に測温ヘッド１を交換して良好な温度計測を行うことが可能である。さらに、線材６ａ，６ｂが樹脂によって一体成形された安価に製造できる線材張設ホルダー５に張設されるようになっているので、交換部品としての測温ヘッド１を安価に供給することができる。
【００３９】
一方、本実施形態の半田こて用温度計測装置を半田こてとして使用する場合、コネクタ３ｄには、把持部材の先端にこて先が設けられ、かつ該こて先を加熱するヒータとこて先の温度を検出する温度センサが備えられた従来型の半田こてが接続される。この場合、上記ヒータは、コネクタ３ｄを介して通電制御回路３ｒに接続され、該通電制御回路３ｒを介してＣＰＵ３ｉによって通電制御される。すなわち、ＣＰＵ３ｉは、数値入力スイッチ３ｅの操作によって設定されたこて先設定温度となるように、温度センサの出力に基づいてヒータへの通電をフィードバック制御する。
【００４０】
次に、図７を参照して、本願発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、上記測温ヘッド１を温度表示機能を有した装置本体１０に直接装着したものである。装置本体１０には、上述した連結棒２ａと同様に測温ヘッド１に挿入される連結棒１０ａと、測温ヘッド１によって計測されたこて先温度を表示する温度表示部１０ｂとが設けられる。
【００４１】
また、装置本体１０内部には、上述した第１実施形態と同様に測温ヘッド１から入力された温度検出信号に基づいて、こて先温度を温度表示部１０ｂに表示させる回路手段とが設けられる。例えば、該回路手段は電池駆動されるようになっている。このように、本実施形態の半田こて用温度計測装置はこて先温度の計測機能のみを備えており、上述した各効果に加えて携帯性に優れている。
【００４２】
なお、本願発明は熱電対を形成する異種金属材料を離間して配置することにより異種金属材料にこて先のハンダが付着することを防止し、よってこて先の温度検出精度を向上させようとするものであり、異種金属材料の配置及び形状は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４３】
（１）例えば、各々針状に形成された異種金属材料を一定間隔を隔てて立設させた測温ヘッドを構成し、該測温ヘッドが装着された把持部を保持して各針の先端部をこて先に当接させてこて先温度を検出する。
（２）各々針状に形成された異種金属材料をＶ字状に配置し、かつその先端部が一定間隔を隔てて対向するように測温ヘッドを構成し、各針の先端部がこて先によって接続されるようにこて先を載置して熱電対を形成し、こて先温度を検出する。
【００４４】
（３）上記実施形態では、各線材６ａ，６ｂについて交差部位Ｐ0の下方に位置する部分を導電性の連結棒に接触させて熱電対の出力を取り出している。しかし、交差部位Ｐ0にこて先を載置した場合に、こて先のハンダは重力の作用によって交差部位Ｐ0及び該交差部位Ｐ0の下側に付着することになる。したがって、ハンダの付着が少ない交差部位Ｐ0の上方に位置する部分の線材６ａ，６ｂから熱電対の出力を取り出すことによってより精度良くこて先温度を検出することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる半田こて用温度計測装置よれば以下のような効果を奏する。
（１）半田こてのこて先温度を計測する温度計測装置であって、熱電対を形成する２つの異種金属材料を離間して配置し、該異種金属材料をこて先によって電気的に接触状態としてこて先温度を検出するので、こて先のハンダが異種金属材料に付着することを防止することができる。したがって、従来に比較して、こて先温度を正確に検出することが可能である。
（２）各異種金属材料は一定間隔を隔てて交差状に配置された１対の線材であり、該線材が最も近接する交差部位をこて先によって接触状態としてこて先温度を検出する、すなわち熱容量の小さな線材がこて先に当接されて温度が検出されるので、こて先温度をさらに正確に検出することが可能である。
（３）線材は垂直面内において交差状に配置され、交差部位から上方に位置する細線部分から形成される熱電対の出力に基づいてこて先温度が検出されるので、ハンダの付着が少ない部分の線材によってこて先温度が検出されることになり、よってさらにこて先温度を正確に検出することが可能である。
（４）各線材はこて先が当接される部位の近傍を除いて耐熱性の絶縁材料で被服されるので、こて先のハンダが異種金属材料に付着することを防止することができる。
（５）各線材は一体成型のホルダーに付設され、該ホルダーはこて先温度を表示する装置本体に着脱自在に装着される、あるいは各線材は一体成型のホルダーに付設され、該ホルダーは把持部に着脱自在に装着され、また該把持部はこて先温度を表示する装置本体に接続されるので、酸化等によって劣化した線材を容易に交換することができる。また、ホルダーが一体に成型されるので、ホルダーと線材とからなる交換部品を安価に供給することが可能である。
（６）装置本体は、把持手段あるいは別体として設けられた半田こてを択一的に接続するコネクタ、及び半田こての加熱を制御する温度制御手段を備えるので、こて先温度の計測機能と半田こてとしての機能を択一的に選択することが可能である。したがって、生産ライン等、多くの半田こてや半田こて用温度計測装置を必要とする場合において、機能を選択することができるので設備コストを低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わる半田こて用温度計測装置の一実施形態の外観構成を示す正面図である。
【図２】 本発明に係わる半田こて用温度計測装置の一実施形態において、測温ヘッドの構成を示す正面図である。
【図３】 本発明に係わる半田こて用温度計測装置の一実施形態において、線材張設ホルダーの構成を示す正面図及び側面図である。
【図４】 本発明に係わる半田こて用温度計測装置の一実施形態において、線材の付設状態を示す平面図である。
【図５】 上記図３におけるＡ−Ａ線の矢視図である。
【図６】 本発明に係わる半田こて用温度計測装置の一実施形態の機能構成を示すブロック図である。
【図７】 本発明に係わる半田こて用温度計測装置の他の実施形態の構成を示す正面図及び側面図である。
【符号の説明】
１……測温ヘッド，２……把持部，２ａ，１０ａ……連結棒，２ｂ……接続コード，３，１０……装置本体，３ａ……電源スイッチ，３ｂ……コネクタ，３ｃ……操作パネル，３ｄ，１０ｂ……温度表示部，３ｅ……数値入力スイッチ，３ｆ……設定温度表示部，３ｇ……トランス，３ｈ……電源回路，３ｉ……ＣＰＵ，３ｊ……ＥＥＰＲＯＭ，３ｋ……Ａ／Ｄコンバータ，３ｍ……ＡＭＰ，３ｎ……ＬＥＤドライバ，３ｐ……表示用ＬＥＤ，３ｑ……操作キー，３ｒ……通電制御回路，４……支持カバー，４ａ……脚部，５……線材張設ホルダー，５ａ……ホルダ本体，５ｂ……弾性部，５ｃ……引留部，５ｄ，５ｅ，５ｈ，５ｉ……引留凸部，５ｆ，５ｇ……掛合凸部，５ｊ，５ｋ……連結孔，６ａ，６ｂ……線材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a temperature measuring apparatus for a soldering iron, and more particularly to a technique for measuring a tip temperature using a thermocouple principle.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-288742 discloses a temperature sensor using a thermocouple for measuring a soldering iron tip temperature. This temperature sensor oxidizes the surface of each metal material by covering the thermocouple temperature measuring contact (joint part of different metal material) with a metal sleeve having good thermal conductivity. By suppressing the decrease in temperature measurement accuracy due to an increase in the number of times of use, and improving the wettability of solder at the joint, the conductivity of the heat transferred from the tip to the joint is improved. Is to measure more accurately.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-described temperature sensor positively attaches the solder attached to the tip to the temperature measuring contact that is a joint of different metal materials, and flows it between the metal sleeve and the temperature measuring contact. The thermal conductivity between the temperature measuring contact and the tip is improved. However, according to the study by the present inventors, it has been found that when solder is attached to the temperature measuring contact of the thermocouple, the temperature detection accuracy of the thermocouple is significantly reduced.
[0004]
Table 1 shows the measurement results of the tip temperature when solder is attached to the temperature measuring contact and its vicinity and when solder is not attached in the temperature sensor. The numerical value in the parenthesis is a deviation between the set temperature of the tip and the actual measured temperature.
↓
[Table 1]

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[0005]
As described above, the measurement value obtained by the temperature sensor is in the range of 200 ° C. to 450 ° C., which is the melting temperature of the solder, and varies greatly depending on whether or not the solder is attached. Moreover, when solder adheres, the deviation with respect to setting temperature is large, and it turns out that the measurement system is remarkably following. Therefore, such a conventional temperature sensor solders an electronic component having a relatively small heat capacity, such as a chip component, an LSI (Large Scale Integrated Circuit) sealed in a small package, etc., on an printed circuit board. It is not possible to cope with the precise temperature control required in some cases.
[0006]
Further, the above-described conventional temperature sensor is integrally configured exclusively for the measurement of the tip temperature, and when used in a production line or the like, it is necessary to prepare the necessary number of devices, which is expensive. Therefore, there is a strong demand for reducing equipment costs in production lines and the like.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has the following objects.
(1) Provided is a temperature measuring device for a soldering iron capable of more accurately measuring the tip temperature.
(2) To provide a temperature measuring device for a soldering iron that is difficult for solder to adhere.
(3) To provide a temperature measuring device for a soldering iron capable of reducing equipment costs in a production line or the like.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, as a first means, a temperature measuring device for measuring the temperature of a soldering iron tip, disposing two dissimilar metal materials forming a thermocouple apart from each other, a temperature measuring device for a soldering iron that detect the tip temperature as a state in electrical contact with the tip of the dissimilar metal material, arranged in a cross shape in a vertical plane wherein each dissimilar metal materials at regular intervals A means for detecting the tip temperature on the basis of the output of a thermocouple formed from a thin wire portion located above the crossing portion where the wire is closest to each other is employed.
[0011]
As the second means, in the first means, a means is adopted in which each wire is covered with a heat-resistant insulating material except in the vicinity of a portion where the tip contacts.
[0012]
As the third means, in the above first or second means, each wire is attached to an integrally molded holder, and the holder is detachably attached to the main body of the device displaying the tip temperature. Is done.
[0013]
As a fourth means, in the first or second means, each wire is attached to an integrally molded holder, the holder is detachably attached to the gripping portion, and the gripping portion displays the tip temperature. A means of being connected to the apparatus main body is employed.
[0014]
As the fifth means, in the third or fourth means, a means is adopted in which the holder is provided with an elastic part for applying tension to each wire.
[0015]
As a sixth means, in the fourth or fifth means, the apparatus main body is a connector for alternatively connecting a soldering iron provided as a gripping means or a separate body, and controls the heating of the soldering iron. Means including a temperature control means is employed.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a temperature measuring apparatus for a soldering iron according to the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to a temperature measuring device for a soldering iron that can function not only as a temperature measuring device for a soldering iron but also as a soldering iron.
[0019]
First, the overall configuration of the present embodiment will be described with reference to FIG. In this figure, reference numeral 1 denotes a temperature measuring head, 2 denotes a gripping portion, and 3 denotes an apparatus main body. The temperature measuring head 1 is abutted against a soldering iron tip, which is a measurement object, and detects the temperature thereof, and is a different type that forms a thermocouple with the support cover 4 and the wire tension holder 5 (holder). It consists of a pair of wires 6a and 6b made of a metal material. The support cover 4 includes leg portions 4a, and is also detachably attached to a wire material tension holder 5 that is detachably attached to the grip portion 2.
[0020]
The wire tensioning holder 5 is for tensioning the wires 6a and 6b, and details will be described later. The wire rods 6a and 6b are thin wires of dissimilar metals forming a thermocouple. For example, an alloy used for a chromel-alumel thermocouple, that is, the wire rod 6a is an alloy mainly composed of nickel and chromium, and the wire rod 6b is an alloy mainly composed of nickel. Formed from. The chromel-alumel thermocouple has a relatively large electromotive force, and can stably measure the temperature at a temperature of 450 ° C. or less which is the operating temperature range of the soldering iron. It is relatively cheaper than metal.
[0021]
The grip portion 2 is a rod-shaped portion that is gripped by an operator or the like when the temperature measuring head 1 is brought into contact with the tip. The connecting rod 2a made of metal is provided in a flexible state, and a connecting cord 2b electrically connected to the pair of connecting rods 2a is provided at the rear end thereof. The other end of the connection cord 2b is connected to the apparatus body 3.
[0022]
Here, FIG. 2 is a front view of the temperature measuring head 1. The support cover 4 is provided with a pair of leg portions 4a at regular intervals so as to support the temperature measuring head 1 in a specified state when the grip portion 2 is placed. The wire-stretching holder 5 is formed such that the wire rods 6a and 6b are stretched in a vertical plane, and each wire rod 6a and 6b is a heat-resistant non-conductive material except in the vicinity of the intersection portion P0. For example, ceramics are coated.
[0023]
The apparatus main body 3 includes a power switch 3a, a connector 3b, an operation panel 3c, and various circuits (described below). The connector 3b is connected to a thermocouple formed by the connection cord 2b, that is, the wires 6a and 6b, and can also be connected to a separately provided soldering iron. That is, the grip 2 and the soldering iron are detachably connected to the apparatus main body 3 via the connector 3b.
[0024]
The operation panel 3c includes a temperature display unit 3d for displaying a tip temperature measured by the temperature measuring head 1 and a set temperature of the tip when a soldering iron is connected to the connector 3b. A numerical value input switch 3e for inputting a set value or the like of the tip temperature, a set temperature display portion 3f for displaying the set temperature of the tip when using a soldering iron, and the like are provided.
[0025]
Next, with reference to FIGS. 3 and 4, a detailed configuration of the wire rod extending holder 5 will be described. 3A is a front view of the wire-stretching holder 5, FIG. 3B is a side view from the direction of arrow X in FIG. 3A, and FIG. 4 is a top view from the direction of arrow Y. . As shown in the figure, the wire-stretching holder 5 is formed symmetrically and has a U-shaped holder body 5a opened upward, and a pair of elastic portions 5b and a retaining portion 5c provided on the bottom surface of the holder body 5a. And formed from. The wire rod extending holder 5 is integrally formed of resin or the like.
[0026]
The upper and lower sides of the holder body 5a are provided with retaining projections 5d and 5e, and the engaging projections 5f and 5g are provided below the retaining projections 5d and 5e. Also, the retaining projections 5c are provided with retaining projections 5h and 5i on the left and right. A pair of connecting holes 5j and 5k into which the connecting rod 2a is inserted are provided in the lower part of the holder body 5a.
[0027]
Then, one end of the wire 6a is retained by the retaining convex portion 5d and the other end of the wire 6a is retained by the retaining convex portion 5i. Further, one end of the wire 6b is fastened to the retaining convex portion 5e, and the other end of the wire 6b is fastened to the retaining convex portion 5h. At this time, the wire 6a contacts the connecting rod 2a at the point P1, the wire 6b contacts the connecting rod 2a at the point P2, and the wires 6a and 6b are electrically connected to the connecting rods 2a.
[0028]
As described above, the wires 6a and 6b are provided from the holder main body 5a to the retaining portion 5c. In this case, a certain tension is applied by the elastic force in the vertical direction of the elastic portion 5b. Further, the retaining convex portion 5d and the retaining convex portion 5e, and the engaging convex portion 5f and the engaging convex portion 5g are formed so as to have different heights from the reference plane S. As a result, the wire rods 6a and 6b intersect each other. The part P0 is separated by a certain distance. That is, in this state, the wires 6a and 6b are not connected to each other and do not form a thermocouple, but the tip of the soldering iron is brought into contact with the wires 6a and 6b at the intersection P0. To form a thermocouple.
[0029]
FIG. 5 is a view taken along line AA in FIG. The connecting rod 2a is formed in a crank shape so as to have flexibility. When the temperature measuring head 1 is attached to the grip portion 2, the connecting rod 2a is inserted into the connecting holes 5j and 5k to form a claw. The insertion state is maintained by the action of the portions 5m and 5n. Further, when removing the temperature measuring head 1 from the grip portion 2, the connecting rods 2a can be easily detached from the claw portions 5m and 5n by pressing the tips of the connecting rods 2a so as to approach each other. Can be done.
[0030]
The mechanical configuration of the present embodiment has been described above. Next, the electrical configuration will be described with reference to FIG.
In the apparatus main body 3, as various circuits, a transformer 3g, a power supply circuit 3h, a CPU (central processing unit) 3i, an EEPROM (electrically erasable memory) 3j, an A / D converter 3k, an AMP (amplifier) 3m, an LED driver 3n The LED 3p for display, the operation key 3q, and the energization control circuit 3r (temperature control means) are mounted.
[0031]
The transformer 3g transforms the commercial power supply to, for example, 24V (volt) and 10V (volt), and outputs an AC voltage of 24V to the energization control circuit 3r and an AC voltage of 10V to the power supply circuit 3h. The power supply circuit 3h rectifies an AC voltage of 10V, and as a DC power supply voltage, a CPU (central processing unit) 3i, an EEPROM (electrically erasable memory) 3j, an A / D converter 3k, an AMP (amplifier) 3m, and an LED driver 3n To supply. When a soldering iron is connected to the connector 3d, the energization control circuit 3r controls energization of the soldering iron to the heater based on an instruction from the CPU 3i.
[0032]
The output of the thermocouple formed by the wires 6a and 6b, that is, a signal indicating the temperature of the tip is input to the AMP 3m via the connector 3d. The AMP 3m amplifies the output of the thermocouple and outputs it to the A / D converter 3k. The A / D converter 3k converts an input signal from the AMP 3m, that is, an analog signal into a digital signal and outputs it to the CPU 3i. The operation key 3q is various keys (numerical value input switch 3e and the like) provided on the operation panel 3c described above, and the operation information is input to the CPU 3i.
[0033]
The CPU 3i is configured by a one-chip microcomputer including an arithmetic processing unit, a ROM (write only memory) that stores a control program, various interface circuits, and the like. The CPU 3i performs certain processing on the digital signal input from the A / D converter 3k based on the control program stored in the ROM, and outputs the digital signal to the LED driver 3n via the interface circuit. The EEPROM 3j stores the temperature setting value of the tip input from the operation panel 3c. The LED driver 3n is a circuit that drives the display LED 3p configured by the temperature display unit 3d and the set temperature display unit 3f based on a signal input from the CPU 3i.
[0034]
Next, the operation when the soldering iron temperature measuring device having the above-described configuration is used for measuring the tip temperature, which is the original function, will be described. In this case, the grip portion 2 to which the temperature measuring head 1 is attached is connected to the connector 3d of the main body via the connection cord 2b.
[0035]
And the tip which is going to measure temperature is pressed so that it may straddle the wire 6a, 6b in the cross | intersection site | part P0. In this state, the wires 6a and 6b are electrically short-circuited by a conductive tip to form a thermocouple, and an electromotive force generated between the wires 6a and 6b (to the tip temperature). The output of the corresponding thermocouple) is input to the connector 3d of the apparatus body 3 through the connecting rod 2a and the connection cord 2b. The output of this thermocouple is a minute voltage, amplified by an AMP 3m having a constant amplification factor, and further converted into a digital signal by an A / D converter 3k.
[0036]
This digital signal is input to the CPU 3i as tip temperature information and converted into a temperature display signal for driving the LED driver 3n. Then, the LED driver 3n drives the display LED 3p based on the temperature display signal, and displays the tip temperature detected by the thermocouple on the temperature display unit 3d of the operation panel 3c.
[0037]
According to the soldering iron temperature measuring apparatus configured as described above, the wires 6a and 6b are separated from each other at a certain distance at the intersection P0, and a thermocouple is formed by pressing the tip. That is, since the wire rods 6a and 6b are separated by a certain distance, the solder attached to the tip is difficult to adhere to the wire rods 6a and 6b. Therefore, it is possible to suppress a decrease in temperature detection accuracy due to the adhesion of solder to the wires 6a and 6b.
[0038]
Since the temperature measuring head 1 is mounted on the gripping part 2, the operator holds the gripping part 2 and presses the crossing point P0 against the tip of the soldering iron tip placed thereon. can do. Further, the temperature measuring head 1 is configured so that it can be easily attached to and detached from the grip portion 2, and when the wires 6a and 6b are deteriorated due to oxidation or the like, the temperature measuring head 1 can be easily replaced and good temperature measurement can be performed. Can be done. Furthermore, since the wire rods 6a and 6b are stretched on the wire rod tensioning holder 5 that is integrally formed of resin and can be manufactured at low cost, the temperature measuring head 1 as a replacement part can be supplied at low cost. .
[0039]
On the other hand, when the temperature measuring device for soldering iron of the present embodiment is used as a soldering iron, the connector 3d is provided with a tip at the tip of the gripping member, and a heater and a iron for heating the tip. A conventional soldering iron provided with a temperature sensor for detecting the previous temperature is connected. In this case, the heater is connected to the energization control circuit 3r via the connector 3d, and energization is controlled by the CPU 3i via the energization control circuit 3r. That is, the CPU 3i feedback-controls energization to the heater based on the output of the temperature sensor so that the tip set temperature set by the operation of the numerical value input switch 3e is obtained.
[0040]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the temperature measuring head 1 is directly attached to an apparatus main body 10 having a temperature display function. The apparatus main body 10 is provided with a connecting rod 10a that is inserted into the temperature measuring head 1 in the same manner as the connecting rod 2a described above, and a temperature display portion 10b that displays the tip temperature measured by the temperature measuring head 1.
[0041]
Further, in the apparatus main body 10, circuit means for displaying the tip temperature on the temperature display unit 10 b based on the temperature detection signal input from the temperature measuring head 1 is provided as in the first embodiment described above. It is done. For example, the circuit means is battery powered. Thus, the temperature measuring device for soldering iron of this embodiment has only a tip temperature measuring function, and is excellent in portability in addition to the effects described above.
[0042]
In the present invention, the dissimilar metal material forming the thermocouple is arranged separately to prevent the solder of the tip from adhering to the dissimilar metal material, thereby improving the temperature detection accuracy of the tip. The disposition and shape of the dissimilar metal material are not limited to the above embodiment.
[0043]
(1) For example, a temperature measuring head in which dissimilar metal materials each formed in a needle shape are erected at a predetermined interval is formed, and a tip of each needle is held by holding a gripping part to which the temperature measuring head is attached. The tip temperature is detected by bringing the part into contact with the tip.
(2) The temperature measuring head is configured such that the dissimilar metal materials each formed in a needle shape are arranged in a V shape, and the tip portions thereof are opposed to each other at a predetermined interval. The tip is placed so as to be connected by the tip to form a thermocouple, and the tip temperature is detected.
[0044]
(3) In the above embodiment, the portions of the wires 6a and 6b located below the intersection P0 are brought into contact with the conductive connecting rod to take out the output of the thermocouple. However, when the tip is placed at the intersection P0, the solder of the tip adheres to the intersection P0 and the lower side of the intersection P0 due to the action of gravity. Therefore, the tip temperature can be detected with higher accuracy by taking out the output of the thermocouple from the wire rods 6a and 6b located above the intersecting portion P0 where the solder adheres little.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the soldering iron temperature measuring apparatus according to the present invention has the following effects.
(1) A temperature measuring device for measuring a tip temperature of a soldering iron, in which two different metal materials forming a thermocouple are arranged apart from each other, and the different metal materials are electrically connected by the tip. Since the tip temperature is detected as a contact state, it is possible to prevent the solder of the tip from adhering to the dissimilar metal material. Therefore, it is possible to detect the tip temperature more accurately than in the prior art.
(2) Each dissimilar metal material is a pair of wire rods arranged in an intersecting manner with a constant interval, and the tip temperature is detected by bringing the crossing portion where the wire rods are closest to each other into contact with the tip. That is, since the wire rod having a small heat capacity is brought into contact with the tip to detect the temperature, the tip temperature can be detected more accurately.
(3) The wire is arranged in a crossing manner in the vertical plane, and the tip temperature is detected based on the output of the thermocouple formed from the thin wire portion located above the crossing portion, so that the portion with less solder adhesion The tip temperature is detected by this wire, so that the tip temperature can be detected more accurately.
(4) Since each wire is covered with a heat-resistant insulating material except in the vicinity of the portion where the tip contacts, the solder of the tip can be prevented from adhering to a dissimilar metal material. .
(5) Each wire is attached to an integrally molded holder, and the holder is detachably attached to the main body of the device that displays the tip temperature, or each wire is attached to an integrally molded holder, and the holder is gripped. Since the gripping part is connected to the main body of the device displaying the tip temperature, the wire rod deteriorated due to oxidation or the like can be easily replaced. In addition, since the holder is molded integrally, it is possible to supply replacement parts composed of the holder and the wire at low cost.
(6) Since the apparatus main body includes a connector that selectively connects a soldering iron provided as a gripping means or a separate body, and a temperature control means that controls heating of the soldering iron, the temperature of the tip is measured. It is possible to select a function and a function as a soldering iron alternatively. Therefore, when a large number of soldering irons and temperature measuring devices for soldering irons are required, such as a production line, the function can be selected, so that the equipment cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an external configuration of an embodiment of a temperature measuring apparatus for soldering iron according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a configuration of a temperature measuring head in one embodiment of a temperature measuring apparatus for a soldering iron according to the present invention.
FIGS. 3A and 3B are a front view and a side view showing a configuration of a wire tension holder in an embodiment of a temperature measuring apparatus for a soldering iron according to the present invention. FIGS.
FIG. 4 is a plan view showing a state in which wires are attached in one embodiment of the temperature measuring apparatus for soldering iron according to the present invention.
FIG. 5 is a view taken along the line AA in FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of an embodiment of a temperature measuring apparatus for soldering iron according to the present invention.
7A and 7B are a front view and a side view showing the configuration of another embodiment of the temperature measuring apparatus for soldering iron according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Temperature measuring head, 2 ... Holding part, 2a, 10a ... Connecting rod, 2b ... Connection cord, 3, 10 ... Main part of apparatus, 3a ... Power switch, 3b ... Connector, 3c ... Operation Panel, 3d, 10b ... Temperature display, 3e ... Numeric input switch, 3f ... Set temperature display, 3g ... Transformer, 3h ... Power supply circuit, 3i ... CPU, 3j ... EEPROM, 3k ... A / D converter, 3m... AMP, 3n... LED driver, 3p .. LED for display, 3q... Operation key, 3r .. energization control circuit, 4. ... Wire material tension holder, 5a ... Holder body, 5b ... Elastic part, 5c ... Drawing part, 5d, 5e, 5h, 5i ... Drawing convex part, 5f, 5g ... Hatching convex part, 5j, 5k ... ... Connecting holes, 6a, 6b ... Wire

Claims (6)

A temperature measuring device for measuring a tip temperature of a soldering iron, disposing two dissimilar metal materials forming a thermocouple apart from each other, and bringing the dissimilar metal materials into electrical contact with the tip In the soldering iron temperature measuring device for detecting a tip temperature , each of the different metal materials is a pair of wires arranged in a crossing manner in a vertical plane at a predetermined interval, and the wires are closest to each other. A temperature measuring apparatus for a soldering iron, which detects a tip temperature on the basis of an output of a thermocouple formed from a thin line portion located above the intersection . The temperature measuring apparatus for soldering irons according to claim 1 , wherein each wire is covered with a heat-resistant insulating material except in the vicinity of a portion where the tip contacts. Measuring device. 3. The temperature measuring device for a soldering iron according to claim 1 , wherein each wire is attached to an integrally molded holder, and the holder is detachably attached to the device main body displaying the tip temperature. Temperature measuring device for soldering iron. 3. A temperature measuring apparatus for a soldering iron according to claim 1 , wherein each wire is attached to an integrally molded holder, the holder is detachably attached to the gripping portion, and the gripping portion displays the tip temperature. A temperature measuring device for a soldering iron, which is connected to the main body of the device. 5. The temperature measuring apparatus for a soldering iron according to claim 3, wherein the holder is provided with an elastic portion for applying tension to each wire. 6. The temperature measuring device for a soldering iron according to claim 4 or 5, wherein the device main body is a connector for alternatively connecting a soldering iron provided as a gripping means or a separate body, and controls the heating of the soldering iron. A temperature measuring device for a soldering iron, characterized by comprising temperature control means for performing the operation.

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