自动断电防爆导线焊接装置及其使用方法
【专利摘要】为了克服现有导线焊接装置不能直接在防爆作业区域内作业，温度不能精确控制的问题，本发明提供一种自动断电防爆导线焊接装置及其使用方法，具有断电焊接，温度可调，语音提示，电气防爆的功能；所述焊接装置，包括防爆隔离电源（1）、防爆控制箱（3）、焊台座（8）、红外发射与接收模组（10）、烙铁头（12）、烙铁手柄（13）；防爆隔离电源（1）利用220V电源，为防爆控制箱（3）输出9V和24V两种安全电压；焊台座（8）上设置有红外发射与接收模组（10）；其内部安装有红外线发射与接收传感器，焊接手柄（13）可插入红外发射与接收模组（10）中，用以阻挡红外线，从而控制加热电路的通断。
【专利说明】自动断电防爆导线焊接装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于导线焊接领域，涉及特殊作业场合导线焊接作业的焊接装置，具体涉及一种自动断电防爆导线焊接装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]目前，在易燃、易爆危险品装配中，常常需要进行导线焊接作业，但众所周知的导线焊接采用电烙铁进行作业，不能实现断电焊接、恒温控制及防爆操作要求。利用现有技术中常用的焊接方式，进行导线焊接时，烙铁头的温度未能实现恒温控制，温度的高低无法进行精确控制，会出现温度过高使导线绝缘层破损，助焊剂挥发掉、烙铁头氧化不吃锡；温度过低导致助焊剂没熔化、起不到作用，拿开烙铁时又形成锡球现象，无法满足焊接工艺要求。
[0003]对易燃、易爆危险品进行导线焊接时，通常采用余热焊接方式进行。当采用余热焊接时，需人工插拔电源进行焊接操作，一方面工作效率低，另一方面插拔电源容易引起电火花，不允许在防爆区域内使用，另外也不能满足防爆作业批量生产需要。当待焊产品有防爆作业要求时，或者为避免敏感元器件受电磁干扰触发，焊接必须确保断电焊接，同时又要保证焊接温度，且加温时不能出现电火花。目前行业中现有的导线焊接装置，都不能同时满足防静电、防爆、恒温、断电状态下的大批量生产线作业要求。
【发明内容】
[0004]为了克服现有导线焊接装置不能直接在防爆作业区域内作业，温度不能精确控制，工作效率低，不能满足批量生产需要的问题，本发明提供一种针对易燃、易爆危险品的导线焊接装置，具有导线断电焊接，焊接温度可调，恒温控制，电气防爆的功能，适用于单焊点大批量生产线。
[0005]本发明的另一目的在于提供了一种自动断电防爆导线焊接装置的使用方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述自动断电防爆导线焊接装置，包括防爆隔离电源、防爆控制箱、焊台座、红外发射与接收模组、烙铁头、烙铁手柄；防爆隔离电源与防爆控制箱通过铠装电缆连接；防爆隔离电源利用220V输入电源，经内置的隔离变压器输出9V和24V两种安全电压；这两种安全电压分别为防爆控制箱提供控制电源和加热电源；9V控制电源经防爆控制箱中的整流模块转换为直流电源；焊台座通过8芯防爆电缆与防爆控制箱连接；焊台座上设置有红外发射与接收模组，红外发射与接收模组内部安装红外线发射与接收传感器，焊接手柄可插入红外发射与接收模组中，用以阻挡红外线，从而控制加热电路的通断；焊接手柄与防爆控制箱通过5芯电缆电路连接；焊接手柄前端设置有烙铁头，烙铁头中设置有发热元件；防爆控制箱为烙铁头中的发热元件提供加热电源。
[0007]所述发热元件中设置有温度传感器；在所述防爆控制箱上设置有温度显示屏。
[0008]所述烙铁头为合金烙铁头；所述发热元件为不锈钢发热芯。[0009]所述焊台座为全金属封闭结构。
[0010]所述防爆控制箱内部设置有放大电路模块、固态继电器、电磁继电器、恒温加热模块、放大电路模块、语音与显示灯控制模块；放大电路模块用以放大红外接收器的红外输出信号；固态继电器接收放大电路模块输出信号，控制电磁继电器电源是否工作；恒温加热模块由电磁继电器控制，进行加热；同时接受温度传感器输出信号，控制加热电路进行恒温加热；语音与显示灯控制模块接收电磁继电器开关信号和温度传感器输出信号进行显示灯状态显示和语音提示。
[0011]一种自动断电防爆导线焊接装置的使用方法，包括如下步骤:
步骤1、接通电源，将烙铁手柄插入红外发射与接收模组中；
步骤2、待烙铁头的温度达到焊接温度要求时，拿出烙铁手柄，利用烙铁头的余温进行导线焊接。
[0012]本发明所述焊接装置的有益效果是，所述焊接装置采用红外发射与接收模组与烙铁手柄配合控制加热电路通断，安全可靠，实现断电焊接、防爆的要求；采用24V和9V两种安全电压，其中24V电源用于给不锈钢发热元件供电，9V直流电源为控制电路和红外传感器供电，使焊接现场不存在电气打火等不安全因素，结构简单，防爆安全。
[0013]温度的实时显示和温度调节旋钮的设计，使利用烙铁头余温焊接的同时，保证温度精准控制和方便提示操作者焊接装置的状态。采用焊台座全金属封闭结构，避免传感器误触发，同时起到保温作用和避免烙铁头烫伤人、物。采用不锈钢发热芯和合金烙铁头使余温保持有效时间增加，使操作者从容应对焊接工作。
[0014]本发明所述焊接装置可提高效率，确保产品质量。由原工序两人操作减少为一人操作，并可避免原操作过程中的虚焊、脱焊及温度过高造成的导线烧蚀现象，产品质量得到保证，工作效率得到提高，且使用方便简单便捷。
[0015]本发明所述焊接装置其适用范围包括:具有防静电要求的作业区域内导线焊接；国防工业系统火工产品装配中的导线焊接；其它行业内防爆、防静电危险作业环境中的导线焊接。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1本发明所述自动断电防爆导线焊接装置待机时连接示意图；
图2本发明所述自动断电防爆导线焊接装置工作时连接示意图；
图3本发明所述焊接装置自动断电焊接电路原理方框图；
图4本发明所述焊接装置自动断电控制电路原理图；
图5本发明所述焊接装置恒温控制电路原理图；
图6本发明所述焊接装置温度显示电路原理图；
图1、图2中:1.防爆隔离电源；2.铠装电缆；3.防爆控制箱；4.温度显示屏；5.温度节旋钮；6.接地端子；7.8芯防爆电缆；8.焊台座；9.喇叭；10.红外发射与接收模组；11.LED显示灯；12.烙铁头；13.烙铁手柄；14.5芯软电缆。
【具体实施方式】
[0017]如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明所述自动断电防爆导线焊接装置，包括防爆隔离电源1、防爆控制箱3、焊台座8、红外发射与接收模组10、烙铁头12、烙铁手柄13 ;防爆隔离电源I与防爆控制箱3通过铠装电缆2连接；防爆隔离电源I利用220V输入电源，经内置的隔离变压器变压，输出9V和24V两种安全电压；这两种安全电压分别为防爆控制箱3提供控制电源和加热电源；9V控制电源经防爆控制箱3中的整流模块转换为直流电源；焊台座8通过8芯防爆电缆7与防爆控制箱3连接；焊台座8上设置有红外发射与接收模组10 ;红外发射与接收模组10内部安装红外线发射与接收传感器，焊接手柄13可插入红外发射与接收模组10中，用以阻挡红外线，从而控制加热电路的通断；焊接手柄13与防爆控制箱3通过5芯软电缆14电路连接；焊接手柄13前端设置有烙铁头12，烙铁头12中设置有发热元件；防爆控制箱3中的24V加热电源为烙铁头12中的发热元件提供加热电源。
[0018]烙铁头12采用合金烙铁头。烙铁头12中设置的发热元件采用不锈钢发热芯。采用不锈钢发热芯和合金烙铁头使余温保持有效时间增加，使操作者从容应对焊接工作。温度传感器安装在烙铁头12中不锈钢体发热芯内，使温度控制更加精准。发热元件可以使用其他发热元器件，如陶瓷发热组件。
[0019]本发明所述自动断电防爆导线焊接装置，在焊台座8上设置有LED显示灯11和喇叭9。
[0020]本发明所述自动断电防爆导线焊接装置采用红外线控制电路通断，当焊接手柄13未插入红外发射与接收模组10时，红外线没有被阻挡，红外接收器处于导通状态，红外输出通过放大电路直接触发固态继电器，固态继电器接通电磁器电源，恒温加热模块不工作，焊台座8上的LED显示灯11显示绿色此时为待机状态；当烙铁手柄13插入红外发射与接收模组10时，烙铁手柄13遮挡红外线，红外接收器为低电平，固态继电器工作截止，此时接通恒温加热模块，不锈钢体发热芯对合金烙铁头进行加热，焊台座8上的LED显示灯11显示红色；当温度达到设定值时，喇叭9提示可以焊接；若此时待焊产品还未就位，恒温加热模块进行恒温加热，保持设定温度；当拿出烙铁手柄13时，则焊台座8上的LED显示灯11显示绿色，表示可以安全焊接，此时烙铁头12与24V加热电源物理隔离，从而实现不带电焊接；利用烙铁头12的余温焊接完成后，若需再次焊接，把烙铁手柄13插入红外发射与接收模组10中，重复上述操作即可。
[0021]防爆控制箱3内部设置有放大电路模块、固态继电器、电磁继电器、恒温加热模块、放大电路模块、语音与显示灯控制模块；放大电路模块用以放大红外接收器的红外输出信号；固态继电器接收放大电路模块输出信号，控制电磁继电器电源是否工作；当电磁继电器接通电源，控制恒温加热模块工作；恒温加热模块由电磁继电器控制，进行加热；同时接受温度传感器输出信号，控制加热电路进行恒温加热；语音与显示灯控制模块接收电磁继电器开关信号和温度传感器输出信号进行显示灯状态显示和喇叭的语音提示。
[0022]焊台座8采用全金属封闭结构，避免传感器误触发，同时起到保温作用和避免烙铁头8烫伤人、物。
[0023]防爆控制箱3设置有温度显示屏4、温度调节旋钮5、接地端子6 ;温度显示屏4与温度传感器配合，实时显示烙铁头12温度；根据焊接线径不同，温度调节旋钮5用以调整焊接温度的设定值；接地端子6用以可靠接地。防爆控制箱3具有防爆设计，24V低压输出，稳定的接地阻抗，ESD静电防护能够保护敏感元件及工作人员的安全，并符合作业场所整体防爆要求；温度显示屏4实时显示温度、温度调节旋钮5调节设定温度，显示直观，操作方便。
[0024]本发明所述焊接装置考虑到放大电路直接驱动继电器时不稳定，出现继电器吸合或释放延迟，采用固态继电器输入输出之间为光隔离栅，开关速度快，无电火花，无电磁干扰，防爆。将220V电源变换到24V和9V，24V用于给不锈钢发热元件供电，9V直流电源作为控制电路和红外传感器供电，使焊接现场不存在电气打火等不安全因素。控制用的触点型继电器加热电路采用防爆箱隔离。
[0025]LED显示灯11可以选择Φ5双色LED显示灯。
[0026]本发明所述自动断电防爆导线焊接装置不需焊接时将烙铁头12吃焊锡防止氧化，放置工作台上待机。本发明所述自动断电防爆恒温导线焊接装置具有自动休眠功能，20分钟无操作即自动进入休眠状态，任意操作即唤醒，烙铁头12迅速恢复之前设置的温度，非常节约能源。
[0027]利用上述自动断电防爆导线焊接装置进行焊接时，包括如下步骤:首先接通电源，将烙铁手柄13插入红外发射与接收模组10中；接着待烙铁头12的温度达到焊接温度要求时，拿出烙铁手柄13，利用烙铁头12的余温进行导线焊接；若需再次焊接，重复上述步骤即可。在判断烙铁头12的温度是否达到焊接温度要求时，可以按照习惯待烙铁头12加热20-25秒，即可达到焊接温度；也可以观察防爆控制箱3上温度显示屏4的显示温度；还可以等待焊台座8上的喇叭9的语音提示。
【权利要求】
1.一种自动断电防爆导线焊接装置，其特征在于:包括防爆隔离电源(I)、防爆控制箱(3)、焊台座(8)、红外发射与接收模组(10)、烙铁头(12)、烙铁手柄(13);防爆隔离电源(I)与防爆控制箱(3)通过铠装电缆(2)连接；防爆隔离电源(I)利用220V输入电源，经内置的隔离变压器变压，输出9V和24V两种安全电压，分别为防爆控制箱(3)提供控制电源和加热电源；9V控制电源经防爆控制箱(3)中的整流模块转换为直流电源；焊台座8通过8芯防爆电缆7与防爆控制箱(3)连接；焊台座(8)上设置有红外发射与接收模组(10);红外发射与接收模组(10)内部安装红外线发射与接收传感器，焊接手柄(13)可插入红外发射与接收模组(10)中，用以阻挡红外线，从而控制加热电路的通断；焊接手柄(13)与防爆控制箱(3 )通过5芯软电缆(14)电路连接；焊接手柄(13 )前端设置有烙铁头(12 )，烙铁头(12 )中设置有发热元件；防爆控制箱(3)中的24V加热电源为烙铁头(12)中的发热元件提供加热电源。
2.根据权利要求1所述的自动断电防爆导线焊接装置，其特征在于:在所述发热元件中设置有温度传感器；在所述防爆控制箱(3)上设置有温度显示屏(4)。
3.根据权利要求1所述的自动断电防爆导线焊接装置，其特征在于:所述烙铁头(12)为合金烙铁头；所述发热元件为不锈钢发热芯。
4.根据权利要求1所述的自动断电防爆导线焊接装置，其特征在于:所述焊台座(8)为全金属封闭结构，所述防爆控制箱(3 )设置有接地端子(6 )。
5.根据权利要求1所述的自动断电防爆导线焊接装置，其特征在于:防爆控制箱(3)内部设置有放大电路模块、 固态继电器、电磁继电器、恒温加热模块、放大电路模块、语音与显示灯控制模块；放大电路模块用以放大红外接收器的红外输出信号；固态继电器接收放大电路模块输出信号，控制电磁继电器电源是否工作；恒温加热模块由电磁继电器控制，进行加热；同时接受温度传感器输出信号，控制加热电路进行恒温加热；语音与显示灯控制模块接收电磁继电器开关信号和温度传感器输出信号进行显示灯状态显示和语音提示。
6.根据权利要求5所述的自动断电防爆导线焊接装置，其特征在于:在所述发热元件中设置有温度传感器；所述焊台座(8 )上设置有LED显示灯(11)和喇叭(9 )。
7.根据权利要求5所述的自动断电防爆导线焊接装置，其特征在于:在所述防爆控制箱(3 )上设置有温度显示屏(4 )和温度调节旋钮(5 )。
8.根据权利要求5所述的自动断电防爆导线焊接装置，其特征在于:在所述固态继电器输入输出之间为光隔离栅。
9.根据权利要求2、3、4或5任一所述的自动断电防爆导线焊接装置，其特征在于:防爆控制箱(3)内部设置有放大电路模块、固态继电器、电磁继电器、恒温加热模块、放大电路模块、语音与显示灯控制模块；放大电路模块用以放大红外接收器的红外输出信号；固态继电器接收放大电路模块输出信号，控制电磁继电器电源是否工作；恒温加热模块由电磁继电器控制，进行加热；同时接受温度传感器输出信号，控制加热电路进行恒温加热；语音与显示灯控制模块接收电磁继电器开关信号和温度传感器输出信号进行显示灯状态显示和语音提示。
10.一种自动断电防爆导线焊接装置的使用方法，包括如下步骤: 步骤I接通电源，将烙铁手柄(13)插入红外发射与接收模组(10)中； 步骤2待烙铁头(12)的温度达到焊接温度要求时，拿出烙铁手柄(13)，利用烙铁头(12)的余温进行导 线焊接。
【文档编号】B23K3/00GK103692047SQ201310610089
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】高玉东, 苏和平, 李晋林, 师良贤, 陈炳, 田效军 申请人:南阳北方向东工业有限公司