一种智能焊台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能焊台，包括控制箱和手柄，所述手柄设置有加热装置，所述手柄内设置有温度侦测传感器和振动传感器，所述控制箱包括主控电路、功率控制电路和供电电源电路，所述主控电路的输入端与温度侦测传感器和振动传感器电连接，所述功率控制电路的功率输入端与供电电源电路电连接，信号输入端与主控电路电连接，输出端与加热装置电连接。该装置广泛用于各种电子产品生产电子焊接领域，适用于大、小焊点，无铅、低温、０２０１等ＳＭＴ元件的焊接。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种焊接电子产品用的无铅焊接装置，特别是一种焊接装置的控 制箱及手柄。
技术介绍
传统无铅焊台采用恒功率加热的方式，控制箱开启后，手柄便处于持续加热的状 态，其缺点如下1、回温速度慢。传统的无铅焊台开启后，从室温上升到300°C需要20-45秒，回温 的速率远不能满足无铅焊接的需求。2、焊接不安全。传统无铅焊台焊接时的温度需要在350-450°C高温区，但过高的温 度会降低焊点的机械强度，更会对元器件及PCB造成损害。3、能耗高、寿命短。传统的焊台因性能限制，不能设置睡眠功能，导致了焊咀大部 分时间都是在高温空烧状态，既大幅度减少了焊咀的使用寿命又极大的造成了能源浪费。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种使用寿命长、节能、回温速度快、 性能好的智能焊台。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种智能焊台，包括控制箱和手柄，所述手柄设置有加热装置，所述手柄内设置有 温度侦测传感器和振动传感器，所述控制箱包括主控电路、功率控制电路和供电电源电路， 所述主控电路的输入端与温度侦测传感器和振动传感器电连接，所述功率控制电路的功率 输入端与供电电源电路电连接，信号输入端与主控电路电连接，输出端与加热装置电连接。作为本技术的进一步改进，所述手柄包括把手、焊铁头、连接把手和焊铁头的 铁管，所述振动传感器安装在把手内，所述温度侦测传感器和加热装置安装在铁管内靠近 焊铁头的一端。所述主控电路包括主控制单片机，所述主控制单片机连接有显示电路、键盘电路、 数据存储器，所述温度侦测传感器、振动传感器和功率控制电路均与所述主控制单片机电 连接。所述温度侦测传感器通过信号采集放大电路连接主控制单片机。所述加热装置为感应线圈组，所述感应线圈组外包挤有绝缘膜和隔热材料。所述功率控制电路为变频电路。所述功率控制电路包括变频控制器、高频逆变电路和低频电源供电回路，所述变 频控制器的输入端与主控制单片机相连，输出端接高频逆变电路的控制信号输入端，所述 高频逆变电路的功率输入端接低频电源供电回路，输出端接感应线圈组。所述变频控制器的输入端通过光电隔离器与主控制单片机相连。本技术的有益效果是本技术的手柄内设置有温度侦测传感器和振动传感器，控制箱包括主控电路和功率控制电路，温度侦测传感器能实施检测焊铁头的温度并 反馈给主控电路，主控电路根据焊点及元器件的大小，自动调整功率控制电路的输出功率， 确保在无铅焊接工艺窗口内得到高效的，可靠的焊接质量，振动传感器能检测到手柄是从 焊台上取下还是放在焊台上，手柄放在焊台上一定时间后，功率控制电路输出一个较小功 率使铁焊头维持一个较低温度，通过实现智能睡眠功能，降低能耗又保护焊嘴，提高工作寿 命，而在手柄是从焊台上取下时，主控电路能够综合焊铁头的当前温度，控制功率控制电路 输出功率，使焊铁头迅速回温，达到焊接所需的温度，回温速度快，可实现即取即用。特别是本技术的加热装置为感应线圈组，功率控制电路为变频电路，形成高 频率磁感应式结构，控制台通过变频，产生高频变频信号给感应线圈组，使感应线圈组因磁 滞现象产生涡流信号，涡流信号会改变焊铁头的温度，通过控制台改变磁场的变化频率来 改变焊铁头的温度，由于感应线圈组本身不是发热元件，使用寿命更长，电热转换效率更 高，而且温度易于精确控制，易于实现机械化、自动化、无空气污染等优点，广泛用于各种电 子产品生产电子焊接领域，适用于大、小焊点，无铅、低温、0201等SMT元件的焊接。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1是本技术的电路原理方框图；图2是手柄结构示意图；图3是图2中A处的放大图；图4是主控电路部分电路图；图5是功率控制电路部分电路图。具体实施方式参照图2、图3，一种智能焊台，包括控制箱和手柄，所述手柄包括把手15、焊铁头 12、连接把手15和焊铁头12的铁管14，所述振动传感器8安装在把手15内，所述钼热阻温 度侦测传感器7和加热装置安装在铁管14内靠近焊铁头12的一端，所述加热装置为感应 线圈组11，所述感应线圈组11外包挤有绝缘膜和隔热材料。参照图1，所述控制箱包括主控电路、功率控制电路和供电电源电路，所述主控电 路的输入端与温度侦测传感器7和振动传感器8电连接，所述功率控制电路的功率输入端 与供电电源电路电连接，信号输入端与主控电路电连接，输出端与加热装置电连接，该主控 电路包括主控制单片机1，所述主控制单片机1连接有显示电路3、键盘电路4、数据存储器 5，所述温度侦测传感器7、振动传感器8和功率控制电路均与所述主控制单片机1电连接。 所述温度侦测传感器7通过信号采集放大电路6连接主控制单片机1。主控电路的电路图参见图4，本技术的主控电路以智能控制单片机为核心，采 用一个温度类型模拟量的控制系统。主要目的是一个通过模拟量处理模块来实现连续系统 控制的，可分为三个部分信号采集处理部分，可编程控制器部分。温度信号由钼热阻采集， 变换为电阻信号后，直接送人热电阻/电阻信号输入模块(IC2 0P07)。在此模块中产生对 应的A/D数字值，处理中直接使用的转换值，无需在硬件级电路上作其他处理。信号采集处理部分以IC2 0P07为核心，是一个模拟采集放大器由Li，C14，R12，R17, D12, D13, RIO, R13, D14, Dll, C7, R14, R9, RVl, R9, Rll, C18, C19, IC2, C6 组成，采集的模拟放大直接输入控制单片机，单片机内部进行A/D转换，通过显示电路3显示出来。本技术的控制算法为时间最优的控制方法时间最优的控制方法就是将开关控制和PID算法相结合的一种控制方法。其基本 思想是在当前温度与目标温度值相差大于阈值α时，启用开关控制，即全功率加热。当目 标温度与当前值的差值在阈值α以内时，再采用PID算法进行控制参数的整定。时间最优 控制方法可用公式形式表示如下I r (K) -C (K) I = e (K)当6(1()>(1开关控制当e (K) < α 控制 PID式中r(K)表示当前温度，c(K)表示目标温度，e(K)为温度差。可编程控制器部分 由开关Si，S2，S3构成的键盘电路4，和存储IC393C46B及其外设电路构成的数据存储器5 组成。通过开关Si，S2，S3外设各种参数存储于IC3 93C46B内。通过控制台上用键盘电路 4操作设置该智能焊台的温度范围，工作时间，动作，工作范围，负载大小数据等状态数据存 储于数据存储器，通过温度传感器，振动传感器，内部时钟，温度变化率，负载变化情况同存 储器的信息比较，将判定结果传给CPU及其控制电路，使智能焊台控温，数字调温，加热，节 能休眠，自动关机，不良故障报警等。所述功率控制电路为变频电路。所述功率控制电路包括变频控制器2、高频逆变电 路10和低频电源供电回路9，所述变频控制器2的输入端与主控制单片机1相连，输出端接 高频逆变电路10的控制信号输入端，所述高频逆变电路10的功率输入端接低频电源供电 回路9，输出端接感应线圈组11。功率控制电路的电路图参见图5，所示THl，T1、Cl、BRl，C2构成网路滤波电路，THl 为热敏电阻，限制系统上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能焊台，包括控制箱和手柄，所述手柄设置有加热装置，其特征在于所述手柄内设置有温度侦测传感器（７）和振动传感器（８），所述控制箱包括主控电路、功率控制电路和供电电源电路，所述主控电路的输入端与温度侦测传感器（７）和振动传感器（８）电连接，所述功率控制电路的功率输入端与供电电源电路电连接，信号输入端与主控电路电连接，输出端与加热装置电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁茂宏，熊国元，
申请(专利权)人：丁茂宏，熊国元，
类型：实用新型
国别省市：94[]