便攜式智能錫槍應(yīng)用開發(fā)

郭亞東 李娜 姜國慶 盧潔浩 彭志崇

摘要：本設(shè)計集于“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)計了基于耐高溫可拆卸送錫微動機械恒溫頭，精確控制焊錫的進給量，增強了焊錫的利用率，提高了焊接的準確性。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APP、微信公眾號等平臺實現(xiàn)遠程監(jiān)控使用狀態(tài)，提高了安全性。本設(shè)計操作簡單，使用安全方便，經(jīng)濟實用，很有發(fā)展前景，是值得廣泛應(yīng)用的新時代焊接工具。

關(guān)鍵詞：便捷；焊接；耐高溫送錫微動機械恒溫焊頭；安全；經(jīng)濟實用

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)計結(jié)合新技術(shù)集成了WIFI遠程監(jiān)控功能，使用者通過手機APP、微信公眾號等平臺實現(xiàn)遠程監(jiān)控其使用狀態(tài)，增強了焊錫的利用率，提高了焊接的準確性，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，而且沒有實時監(jiān)控的功能，存在很大的安全隱患，同時不能檢測觀察到電烙鐵的溫度高低來對電烙鐵頭來進行調(diào)節(jié)，即使和傳統(tǒng)電烙鐵相對比較新的一款手動焊錫自動送錫焊錫機電烙鐵也存在不能精確的控制焊錫供給量的問題，焊出的焊點比較大且不美觀，結(jié)合以上焊接工具的所有特點，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機械恒溫頭來精確的控制焊錫的進給量，通過液晶顯示屏幕來觀察電烙鐵是否達到焊接時所需溫度，在外出時也可通過手機APP對其進行安全監(jiān)控。

3、設(shè)計原理

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機械恒溫頭尾部，由熱芯加熱焊錫絲，同時在能源模塊的基礎(chǔ)上利用恒溫電路來限制耐高溫可拆卸送錫微動機械恒溫頭的溫度，對電子電路進行電子焊接，與此同時利用溫度采集電路對便攜式智能錫槍的溫度進行采集，將采集的溫度顯示到液晶屏幕上，同時采集信號送回到MCU控制單元，利用無線WIFI模塊檢測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

硬件部分：本設(shè)計裝置接入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機械恒溫頭的溫度，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機械恒溫頭的加熱口流出，對電子電路進行電子焊接，與此同時利用溫度采集電路對便攜式智能錫槍的溫度進行采集，采集信號送回到STC51控制單元，利用無線WIFI模塊檢測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)計結(jié)構(gòu)圖

軟件部分：

圖3 程序流程圖

機械部分：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小齒輪之間，通過送錫扳手、帶動傳送輪和送錫微動小齒輪，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機械恒溫頭尾部，由加熱芯加熱焊錫絲，

5、作品設(shè)計效果

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

（1）通過耐高溫送錫的微動機械恒溫焊頭能精準的控制進給量，在焊接時能控制電烙鐵的出錫量；

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

（3）采用機械擠壓式送錫的方式，使操作更方便簡單；

（4）集成WIFI網(wǎng)絡(luò)控制功能，通過手機APP對電烙鐵的運行及通斷狀態(tài)進行監(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時的進行焊接；

（6）恒溫裝置控制便攜式智能錫槍；

參考文獻：

[1]楊可楨；程光蘊；李仲生等.機械設(shè)計基礎(chǔ)

[2]江世明等.單片機原理及應(yīng)用實驗教程2010年12月

基金項目：國家級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目《便攜式智能錫槍》，項目號：201810066015。