智能貼片焊槍及其控制系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及焊槍技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指智能貼片焊槍及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前市場維護電子產(chǎn)品的拆卸、焊接工具的熱風(fēng)拆焊臺，由溫度和氣流控制主機、導(dǎo)氣管、熱風(fēng)焊手柄、電烙鐵、烙鐵架組成。體積、重量大，發(fā)熱體使用壽命短，可移動性差，耗能高等缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多用途、便攜、節(jié)能、安全、重量輕、操控性強的智能貼片焊槍及其控制系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：智能貼片焊槍及其控制系統(tǒng)，它包括有焊槍主體、發(fā)熱體總成，其中，焊槍主體一端設(shè)有方形的風(fēng)機室，焊槍主體一端設(shè)有電源線，電源線位于風(fēng)機室端部；風(fēng)機室內(nèi)安裝有氣壓風(fēng)機，風(fēng)機室表面的焊槍主體上設(shè)有狀態(tài)參數(shù)顯示屏，狀態(tài)參數(shù)顯示屏下方設(shè)有功能按鍵和電源開關(guān)，焊槍主體另一端收縮形成焊接手柄，發(fā)熱體總成一端與焊接手柄端部連接，發(fā)熱體總成另一端安裝有快速接頭，快速接頭上安裝有烙鐵或氣嘴，發(fā)熱體總成一側(cè)的焊槍主體上設(shè)有LED照明燈，LED照明燈通過支架活動鉸接在焊接手柄端部，焊槍主體內(nèi)設(shè)有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)與發(fā)熱體總成、LED照明燈、氣壓風(fēng)機相連接控制。

所述的發(fā)熱體總成包括有陶瓷體、溫度傳感器、電熱絲、陶瓷托架，其中，陶瓷托架一端連接有陶瓷體，電熱絲呈不等螺距的螺旋形繞卷在陶瓷體表面，電源線從陶瓷托架另一端穿入與電熱絲連接，陶瓷體外端端部設(shè)有溫度傳感器, 傳感引線從陶瓷托架另一端穿入與溫度傳感器相連接；陶瓷體呈中空圓柱形，圓柱形表面沿長度方向分布有四條固線膠凹槽，每條固線膠凹槽內(nèi)嵌裝一條固線膠，電熱絲通過固線膠固定在陶瓷體表面；陶瓷托架由內(nèi)環(huán)和外形構(gòu)成，內(nèi)環(huán)位于外環(huán)內(nèi)，內(nèi)環(huán)外壁與外形內(nèi)壁之間通過連接肋連接，內(nèi)環(huán)內(nèi)腔以及相鄰連接肋之間均預(yù)留有導(dǎo)氣腔，內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)設(shè)有烙體芯托體。

所述的焊接手柄端部設(shè)有阻熱器，阻熱器采用耐高溫、熱阻值高的材料制作形成，發(fā)熱體總成一端套裝在阻熱器內(nèi)。

所述的快速接頭由彈性固定爪、接頭主體、連接螺母構(gòu)成，其中，接頭主體呈圓環(huán)形，其一端設(shè)有彈性固定爪，另一端收縮形成連接筒，連接筒表面設(shè)有螺紋，螺紋上嚙合有連接螺母；所述的彈性固定爪由若干塊呈弧形的彈片構(gòu)成，彈片由接頭主體一側(cè)延伸形成。

所述的控制系統(tǒng)包括有功能控制電路以及與功能控制電路相連接的電源供電模塊、LED顯示屏、MCU、傳感信號處理模塊。

本發(fā)明有熱風(fēng)焊接和烙鐵焊接兩種方式，采用熱風(fēng)焊接時，將型號對應(yīng)的氣嘴放置在快拔絲口上，擰緊螺母，將裝好的熱風(fēng)焊快拔接頭插入焊槍發(fā)熱體即可焊接。采用烙鐵焊接時，將型號對應(yīng)的烙鐵芯插入快拔絲口上，擰緊螺母，將裝好的烙鐵焊快拔接頭插入焊槍發(fā)熱體即可焊接。本方案通過控制系統(tǒng)控制，其具有多用途、使用壽命長、便攜、節(jié)能、安全、重量輕、操控性強的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的后視圖。

圖2為本發(fā)明的前視圖。

圖3為本發(fā)明的快速接頭拆分示意圖。

圖4為本發(fā)明的快速接頭立體圖。

圖5為發(fā)熱體總成結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5的側(cè)視圖。

圖7為圖6的右視圖。

圖8為發(fā)明的加熱原理示意圖。

圖9為發(fā)明的功能控制電路示意圖。

圖10為發(fā)明的電源供電模塊示意圖。

圖11為發(fā)明的LED顯示屏結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為發(fā)明的MCU示意圖。

圖13為發(fā)明的傳感信號處理模塊示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合所有附圖對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的較佳實施例為：參見附圖1至附圖13，本實施例所述的智能貼片焊槍及其控制系統(tǒng)包括有焊槍主體1、發(fā)熱體總成A，其中，焊槍主體1一端設(shè)有方形的風(fēng)機室，焊槍主體1一端設(shè)有電源線6，電源線6位于風(fēng)機室端部；風(fēng)機室內(nèi)安裝有氣壓風(fēng)機2，風(fēng)機室表面的焊槍主體1上設(shè)有狀態(tài)參數(shù)顯示屏3，狀態(tài)參數(shù)顯示屏3下方設(shè)有功能按鍵4和電源開關(guān)5，焊槍主體1另一端收縮形成焊接手柄7，所述的焊接手柄7端部設(shè)有阻熱器10，阻熱器10采用耐高溫、熱阻值高的材料制作形成，發(fā)熱體總成A一端套裝在阻熱器10內(nèi)，熱體總成A一端與焊接手柄7端部連接，發(fā)熱體總成A另一端安裝有快速接頭9，快速接頭9上安裝有烙鐵或氣嘴，發(fā)熱體總成A一側(cè)的焊槍主體1上設(shè)有LED照明燈8，LED照明燈8通過支架活動鉸接在焊接手柄7端部，焊槍主體1內(nèi)設(shè)有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)與發(fā)熱體總成A、LED照明燈8、氣壓風(fēng)機2相連接控制。所述的快速接頭9由彈性固定爪、接頭主體、連接螺母構(gòu)成，其中，接頭主體呈圓環(huán)形，其一端設(shè)有彈性固定爪，另一端收縮形成連接筒，連接筒表面設(shè)有螺紋，螺紋上嚙合有連接螺母；所述的彈性固定爪由若干塊呈弧形的彈片構(gòu)成，彈片由接頭主體一側(cè)延伸形成。

所述的發(fā)熱體總成A包括有陶瓷體A1、溫度傳感器A2、電熱絲A3、陶瓷托架A4，其中，陶瓷托架A4一端安裝有陶瓷體A1，電熱絲A3呈不等螺距的螺旋形繞卷在陶瓷體A1表面，電源線A9從陶瓷托架A4另一端穿入與電熱絲A3連接，陶瓷體A1外端端部設(shè)有溫度傳感器A2, 傳感引線A7從陶瓷托架A4另一端穿入與溫度傳感器A2相連接；陶瓷體A1呈中空圓柱形，圓柱形表面沿長度方向分布有四條固線膠凹槽，每條固線膠凹槽內(nèi)嵌裝一條固線膠A8，電熱絲A3通過固線膠A8固定在陶瓷體A1表面；陶瓷托架A4由內(nèi)環(huán)和外形構(gòu)成，內(nèi)環(huán)位于外環(huán)內(nèi)，內(nèi)環(huán)外壁與外形內(nèi)壁之間通過連接肋連接，內(nèi)環(huán)內(nèi)腔以及相鄰連接肋之間均預(yù)留有導(dǎo)氣腔A5，內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)設(shè)有烙體芯托體A6。

所述的控制系統(tǒng)包括有功能控制電路以及與功能控制電路相連接的電源供電模塊、LED顯示屏、MCU、傳感信號處理模塊?？刂葡到y(tǒng)包括有功能控制電路以及與功能控制電路相連接的電源供電模塊、LED顯示屏、MCU、傳感信號處理模塊，功能控制電路由軟控電源開關(guān)、電源供電模塊、傳感器放大整形模塊、程序運行模塊、終端邏輯執(zhí)行模塊構(gòu)成。

控制系統(tǒng)內(nèi)的電子元件名稱為：U1-MCU或單片機， U2-電源模塊，U3-傳感器信號處理模塊，S1、S2、S3、S4-第一、第二、第三、第四輕觸開關(guān)， S5-自鎖按鍵開關(guān)，J4-人體檢測傳感器，Rm1-塑料溫度傳感器，Rt1-電熱體溫度傳感器， RN2、RN3-第一、第二電阻排；J1-電熱體，DL1-LED發(fā)光管，R1、R2、R3、R4、R5-第一、第二、第三、第四電阻，J6-氣壓風(fēng)機，U5-LCD液晶屏， C8-瓷片電容，B1-蜂鳴器，U4-可控硅控制光耦，C14、C21-第一、第二電解電容，X1-背光，Q1、Q3、Q4、Q5-第一、第二、第三、第四三極管PNP，Q2-雙向可控硅：

上述控制系統(tǒng)的工作原理為：

1-1軟控電源開關(guān)：

開關(guān)模式為自鎖。在關(guān)閉狀態(tài)，S5的2、3腳斷開，4、5腳斷開。開啟狀態(tài)，S5按下并鎖定，2、3腳閉合，4、5腳閉合。2、3腳閉合將提供±5V開啟并保持的邏輯信號。4、5腳閉合將提供MCU的開啟工作邏輯信號；

1-2電源供電模塊：

AC220V接入后，S5斷開位置，U2沒有±5V輸出。當按下S5并鎖定后，U2輸出±5V工作電壓。同時對MCU輸出開啟工作命令；

1-3傳感器放大整形模塊：

U3為傳感信號放大、整形、輸出模塊，由±5V提供工作電平，分別對J4傳感器人體接觸傳感信息、塑料殼體與高溫電熱體銜接處Rm1傳感器的溫度傳感信息、電熱體頭部Rt1傳感器溫度信息進行放大整形，然后對應(yīng)輸出邏輯模擬電平。MCU根據(jù)這些輸出信息做相應(yīng)的邏輯控制；

1-4程序運行模塊：

MCU經(jīng)程序運行，分別在MCU的各個I\O口執(zhí)行獨立而又相互關(guān)聯(lián)命令，控制驅(qū)動電路，執(zhí)行邏輯運行；

1-5終端邏輯執(zhí)行模塊：

終端邏輯執(zhí)行模塊由分立器件電阻、電容、三極管、可控硅組成對應(yīng)連接，進行終端邏輯控制功率輸出；

1-6 LCD顯示器：

LCD顯示器由液晶字符顯示屏、背光組成。在參數(shù)輸入狀態(tài)時，所在的參數(shù)欄液晶字符以1Hz頻閃，背光高亮；在進入休眠狀態(tài)時，液晶字符顯示固定，背光亮度減弱50%,從視覺上告知狀態(tài)處于休眠狀態(tài)。在進入休眠狀態(tài)1小時內(nèi)沒有被喚醒，MCU將關(guān)閉所以功率輸出，背光關(guān)閉，僅留有液晶字符顯示，焊槍進入睡眠狀態(tài)；

接入交流電源后，人手拿起焊槍，按下S5軟控電源開關(guān)，電源供電模塊輸出±5V電源，MCU上電。此時S5的4腳接通低電平“0”，S5的4腳的“0”信號將輸入到MCU的22腳，當MCU的22腳有“0”輸入（注：MCU的22腳內(nèi)置上拉“1”），程序判定為開機運行狀態(tài)，如S5關(guān)閉，S5的4腳懸空，MCU的22腳電平為“1”，判定為進入軟關(guān)機狀態(tài)。傳感器J4檢測到人體信號輸入到U3的8腳進行放大整形，由U3的6腳輸出高電平“1”至MCU的18腳，程序判定18腳為“1”焊槍被喚醒，MCU的9腳輸出低電平“0”至RN3的4腳經(jīng)電阻限流，5腳輸出到Q4, 將LCD背光X1亮度全開，焊槍進入正常工作狀態(tài)。這時MCU將運行記憶上次關(guān)機前的應(yīng)用參數(shù)或本次設(shè)定應(yīng)用參數(shù)，在MCU的1腳將按照選定的項目、參數(shù)輸出邏輯電平經(jīng)RN2的4腳經(jīng)電阻限流至5腳到U4光耦，光耦邏輯運行通斷，邏輯控制Q2雙向可控硅對電熱體進行AC220v加熱，此時傳感器Rt1檢測電熱體的即時溫度，在U3的2腳輸出溫度與電平的模擬量（線性關(guān)系），當溫度達到設(shè)定溫度的90%時，MCU做PWM邏輯控制，使溫度精確地停留在設(shè)定溫度，保證溫控精度，即保證了焊接溫度的精密性。同時，MCU的2腳輸出PWM邏輯電平至RN2的3腳經(jīng)電阻限流至6腳到Q1，邏輯控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生設(shè)定的風(fēng)量。

輔助功能運行：

2-1休眠、睡眠、喚醒功能：

喚醒功能：

當人手握住焊槍手柄，傳感器J4檢測到人體接觸信號輸入到U3的8腳經(jīng)過放大整形，由U3的6腳輸出電平為“1”至MCU的18腳，程序判定為喚醒狀態(tài)。MCU的1腳將輸出PWM邏輯控制，經(jīng)RN2、U4、Q2和傳感器Rt1、U3對電熱體進行加熱運行，此時MCU的9腳輸出為“0”邏輯控制電平至RN3的4腳經(jīng)電阻限流，5腳輸出到Q4將背光處于高亮。U3的6腳輸出電平為“0”即停止喚醒。狀態(tài)指示為背光高亮。

休眠功能：

人手離開手柄，傳感器J4沒有檢測到人體接觸信號,U3的6腳電平為“0”，MCU的18腳為“0”，程序判定沒有進入正常工作狀態(tài)，將進入休眠，MCU的1腳將輸出PWM邏輯控制，經(jīng)RN2、U4、Q2和傳感器Rt1、U3對電熱體進行保溫運行，此時MCU的9腳輸出PWM邏輯控制電平至RN3的4腳經(jīng)電阻限流，5腳輸出到Q4將背光亮度降低一半。同時氣壓風(fēng)機的風(fēng)量將至最低，焊槍處于微風(fēng)低耗的保溫狀態(tài)。狀態(tài)指示為背光微亮。

睡眠功能：

焊槍在進入休眠狀態(tài)后1小時內(nèi)沒有被喚醒，為了用電安全和拒絕浪費，MCU的1腳將輸出電平為“0”邏輯控制，經(jīng)RN2、U4、Q2和傳感器Rt1、U3對電熱體進行關(guān)閉加熱，此時MCU的9腳輸出為“1”邏輯控制電平至RN3的4腳經(jīng)限流電阻，5腳輸出到Q4將背光關(guān)閉。焊槍將關(guān)閉所有功率輸出，并快速冷卻電熱體。焊槍進入睡眠狀態(tài)。狀態(tài)指示只有液晶字符顯示。拿起焊槍即可喚醒工作。

關(guān)閉睡眠、休眠功能：

通過鍵入方式，長按S2 3秒，MCU的4腳得低電平“0”，程序判定關(guān)閉休眠。MCU的11腳輸出1秒的高電平“0”到RN2的1腳經(jīng)電阻限流8腳輸出至Q5，控制輸出驅(qū)動蜂鳴器B1發(fā)聲,聽到蜂鳴器產(chǎn)生一聲滴聲后將進入長久運行狀態(tài)，不受人手檢測的限制。再長按3秒則取消關(guān)閉。

啟閉LED照明：

在光照強度低或黑暗的環(huán)境中使用，通過鍵入方式，長按3秒S1，MCU的3腳得低電平“0”（MCU3、4、5、6腳內(nèi)部上拉為“1”），程序判定為開啟LED照明，在MCU的10腳鎖定輸出“0”至RN3的3腳經(jīng)電阻限流，6腳輸出至Q3，開啟DL1 LED發(fā)光二極管常亮。當開啟LED照明后若焊槍進入睡眠狀態(tài)時，程序命令MCU的10腳輸出“1”,LED也隨之進入休眠狀態(tài)，喚醒即亮。再長按3秒或按S5關(guān)機，MCU回復(fù)到初始狀態(tài)，關(guān)閉LED照明。

本實施例有熱風(fēng)焊接和烙鐵焊接兩種方式，采用熱風(fēng)焊接時，將型號對應(yīng)的氣嘴放置在快拔絲口上，擰緊螺母，將裝好的熱風(fēng)焊快拔接頭插入焊槍發(fā)熱體即可焊接。采用烙鐵焊接時，將型號對應(yīng)的烙鐵芯插入快拔絲口上，擰緊螺母，將裝好的烙鐵焊快拔接頭插入焊槍發(fā)熱體即可焊接。本實施例通過控制系統(tǒng)控制，其具有多用途、使用壽命長、便攜、節(jié)能、安全、重量輕、操控性強的優(yōu)點。

以上所述之實施例只為本發(fā)明之較佳實施例，并非以此限制本發(fā)明的實施范圍，故凡依本發(fā)明之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。