郭亞東 李娜 姜國慶 盧潔浩 彭志崇

摘要：本設(shè)計(jì)集于“送錫—加熱—溫控—焊接—監(jiān)控”于一體的便攜式智能焊接工具，目的是取代傳統(tǒng)焊接工具，使得電工電子技術(shù)人員在焊接過程中不再具有局限性，同時(shí)解決了傳統(tǒng)電子焊接電烙鐵與焊錫分離的問題，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于耐高溫可拆卸送錫微動(dòng)機(jī)械恒溫頭，精確控制焊錫的進(jìn)給量，增強(qiáng)了焊錫的利用率，提高了焊接的準(zhǔn)確性。結(jié)合新技術(shù)集成了WIFI網(wǎng)絡(luò)控制功能，使用者通過手機(jī)APP、微信公眾號(hào)等平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控使用狀態(tài)，提高了安全性。本設(shè)計(jì)操作簡(jiǎn)單，使用安全方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，很有發(fā)展前景，是值得廣泛應(yīng)用的新時(shí)代焊接工具。

關(guān)鍵詞：便捷；焊接；耐高溫送錫微動(dòng)機(jī)械恒溫焊頭；安全；經(jīng)濟(jì)實(shí)用

1、引言

隨著現(xiàn)代化電工電子技術(shù)越來越成熟，電工電子產(chǎn)品的制作與維修也越來越普遍，電工電子專業(yè)類院校也隨之增加，焊接工具對(duì)于電工電子技術(shù)人員和學(xué)生的焊接起的作用是至關(guān)重要，但在傳統(tǒng)焊接工藝中，存在卡錫現(xiàn)象及操作不便等許多安全隱患，同時(shí)為解決傳統(tǒng)電工電子焊接電烙鐵與焊錫分離的問題，本設(shè)計(jì)結(jié)合新技術(shù)集成了WIFI遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，使用者通過手機(jī)APP、微信公眾號(hào)等平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控其使用狀態(tài)，增強(qiáng)了焊錫的利用率，提高了焊接的準(zhǔn)確性，很大程度上降低了在焊接后存在的人為安全隱患，又使得焊接方式更加便捷方便。

2、技術(shù)路線

就目前來看，市場(chǎng)上出現(xiàn)的焊接工具最常見的為傳統(tǒng)電烙鐵，但這種電烙鐵存在焊接電烙鐵與焊錫分離的問題，而且沒有實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能，存在很大的安全隱患，同時(shí)不能檢測(cè)觀察到電烙鐵的溫度高低來對(duì)電烙鐵頭來進(jìn)行調(diào)節(jié)，即使和傳統(tǒng)電烙鐵相對(duì)比較新的一款手動(dòng)焊錫自動(dòng)送錫焊錫機(jī)電烙鐵也存在不能精確的控制焊錫供給量的問題，焊出的焊點(diǎn)比較大且不美觀，結(jié)合以上焊接工具的所有特點(diǎn)，我們研發(fā)了便攜式智能錫槍，不僅僅可以“送錫—加熱—溫控—焊接—監(jiān)控”于一體，而且通過耐高溫可拆卸送錫微動(dòng)機(jī)械恒溫頭來精確的控制焊錫的進(jìn)給量，通過液晶顯示屏幕來觀察電烙鐵是否達(dá)到焊接時(shí)所需溫度，在外出時(shí)也可通過手機(jī)APP對(duì)其進(jìn)行安全監(jiān)控。

3、設(shè)計(jì)原理

將便攜式智能錫槍裝置接入220V交流電，利用能源模塊將交流電轉(zhuǎn)換為所需直流電流，將焊錫絲通過送錫扳手送至耐高溫可拆卸送錫微動(dòng)機(jī)械恒溫頭尾部，由熱芯加熱焊錫絲，同時(shí)在能源模塊的基礎(chǔ)上利用恒溫電路來限制耐高溫可拆卸送錫微動(dòng)機(jī)械恒溫頭的溫度，對(duì)電子電路進(jìn)行電子焊接，與此同時(shí)利用溫度采集電路對(duì)便攜式智能錫槍的溫度進(jìn)行采集，將采集的溫度顯示到液晶屏幕上，同時(shí)采集信號(hào)送回到MCU控制單元，利用無線WIFI模塊檢測(cè)便攜式智能錫槍的使用情況。其系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

硬件部分：本設(shè)計(jì)裝置接入220V交流電，利用能源模塊將交流電轉(zhuǎn)換為所需直流電流，同時(shí)在能源模塊的基礎(chǔ)上利用恒溫電路來限制耐高溫可拆卸送錫微動(dòng)機(jī)械恒溫頭的溫度，用雙向穩(wěn)壓二極管控制加熱電阻絲兩端的電壓，從而起到恒溫的作用，可使焊錫從耐高溫可拆卸送錫微動(dòng)機(jī)械恒溫頭的加熱口流出，對(duì)電子電路進(jìn)行電子焊接，與此同時(shí)利用溫度采集電路對(duì)便攜式智能錫槍的溫度進(jìn)行采集，采集信號(hào)送回到STC51控制單元，利用無線WIFI模塊檢測(cè)便攜式智能錫槍的使用情況。其系統(tǒng)框圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖

軟件部分：

圖3 程序流程圖

機(jī)械部分：焊錫卷卡在送錫卷卡口，使焊錫絲通過入錫傳送管到傳送輪和送錫微動(dòng)小齒輪之間，通過送錫扳手、帶動(dòng)傳送輪和送錫微動(dòng)小齒輪，利用固定凸起軸上的彈簧的作用力，來使傳送輪和送錫微動(dòng)小齒輪之間的焊錫絲從入錫傳送管中送出，通過入錫傳送管至耐高溫可拆卸送錫微動(dòng)機(jī)械恒溫頭尾部，由加熱芯加熱焊錫絲，

5、作品設(shè)計(jì)效果

通過對(duì)焊接工具的現(xiàn)狀分析，制作出安全便捷的焊接工具，改善以往焊接時(shí)存在的局限性，使得焊接更加簡(jiǎn)單。其具體優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)在：

（1）通過耐高溫送錫的微動(dòng)機(jī)械恒溫焊頭能精準(zhǔn)的控制進(jìn)給量，在焊接時(shí)能控制電烙鐵的出錫量；

（2）槍口利用空心式設(shè)計(jì)，對(duì)槍口內(nèi)部加熱，使焊錫絲在槍口內(nèi)部融化，并對(duì)其電路進(jìn)行焊接；

（3）采用機(jī)械擠壓式送錫的方式，使操作更方便簡(jiǎn)單；

（4）集成WIFI網(wǎng)絡(luò)控制功能，通過手機(jī)APP對(duì)電烙鐵的運(yùn)行及通斷狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；

（5）利用液晶屏幕來顯示電烙鐵的溫度，焊接人員可以根據(jù)便攜式智能錫槍溫度溫度實(shí)時(shí)的進(jìn)行焊接；

（6）恒溫裝置控制便攜式智能錫槍；

參考文獻(xiàn)：

[1]楊可楨；程光蘊(yùn)；李仲生等.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

[2]江世明等.單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教程2010年12月

基金項(xiàng)目：國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目《便攜式智能錫槍》，項(xiàng)目號(hào)：201810066015。