一种自动焊锡机的温控系统的制作方法

本发明涉及焊锡机技术领域，特别是涉及一种自动焊锡机的温控系统。

背景技术：

自动焊锡机是一种焊锡焊接设备，所以除了机械手运动功能外，其主要还是要完成焊锡作业。所以焊锡机器人的核心部分是焊接系统。焊锡系统主要构成为自动送锡机构和温控、发热芯、烙铁头。

其中自动焊锡机的温控系统用于控制烙铁头内的发热芯加热温度。目前随着焊接工艺要求提高，焊接时烙铁头的温控要求也越来越高，要求烙铁头温控精度在±2℃以内，升温回温速度快，以保障焊锡品质。为此，需设计出满足上述要求的焊锡机温控电路。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自动焊锡机的温控系统，以满足温控精度高、升温回温快的控制要求。

本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：

一种自动焊锡机的温控系统，包括烙铁头和温控电路，所述烙铁头包括焊头、发热芯、热电偶、金属套管；所述发热芯和热电偶连接于金属套管内，所述金属套管顶部设置有用于固定发热芯的卡座；所述焊头固定连接于金属套管的底端，所述焊头具有内中空部；所述发热芯具有贯穿其两端的内管孔，顶端连接有电源输入线；所述热电偶包括依次连接的探杆和信号输出线，所述热电偶探杆穿过发热芯的内管孔并伸进焊头的内中空部；所述发热芯的电源线和热电偶的信号输出线分别穿出金属套管并连接至温控电路；所述温控电路包括电源电路、pwm脉宽调制电路、温度反馈调节电路和开关电路；所述电源电路包括依次连接的交流输入电路、整流桥电路、滤波电路、直流稳压输出电路；所述pwm脉宽调制电路包括波形发生电路和电压比较器，所述波形发生电路的输入端连接直流稳压输出电路的输出端，所述波形发生电路的输出端连接电压比较器的反相端；所述温度反馈调节电路包括比例控制器和热电偶，所述比例控制器的输入端连接有热电偶，比例控制器的输出端连接电压比较器的同相端；所述开关电路的输入端连接电压比较器的输出端，开关电路的输出端连接有发热芯。

进一步，所述直流稳压输出电路包括三端稳压集成ic。

进一步，所述开关电路包括固态继电器。

进一步，所述滤波电路为电容滤波电路。

进一步，所述波形发生电路包括锯齿波发生器。

进一步，所述发热芯的电源线和热电偶的信号输出线外分别套设有硅胶屏蔽线套。

进一步，所述金属套管内壁设置有凸筋，所述金属套管底部设置有定位块，定位块外壁设置有与凸筋配合的凹槽，所述定位块设置有非圆形的定位孔；所述焊头包括一体式的连接头和焊嘴，所述连接头的截面形状与定位孔匹配，所述连接头相对于焊嘴外凸；所述发热芯和热电偶探杆的底端位于焊嘴内。

进一步，所述金属套管的底端设置有螺纹接口以及与外螺纹接口配合的内螺纹盖。

进一步，所述定位孔的形状为多边形。

本发明的有益效果是：本发明的焊锡机温控系统，通过将发热芯和热电偶置于焊头中，使得焊接时能进行灵敏的温度信号检测及准确的温度控制。其温控电路设置有比例控制器，比例控制器基于检测温度输出与预设温度的差值成正比例变化的电流，并采用pwm方式控制开关电路导通时间，进而控制发热芯通电加热的时间，以控制烙铁头的温度。这种温控电路工作可靠，操作简单，温度控制精度高且范围大，从而保证焊锡温度在预设值附近。本温控系统能进行灵敏的温度信号检测及准确的温度控制，回温速度快，热效率高，从而显著地提升了焊接速度及质量。

附图说明

图1是本发明的剖视结构图；

图2是本发明的分解结构图；

图3是本发明的定位块的截面结构示意图；

图4是本发明的电路框图；

图5是本发明的电源电路原理图；

图6是本发明的pwm脉宽调制电路、温度反馈调节电路、开关电路的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和实例对本发明做进一步说明。

本发明的一种自动焊锡机的温控系统，包括烙铁头和温控电路。

如图1至图3所示，所述烙铁头包括焊头1、发热芯2、热电偶3、金属套管4。所述发热芯2和热电偶3连接于金属套管4内，所述焊头1固定连接于金属套管4的底端，所述焊头1具有内中空部；所述发热芯2具有贯穿其两端的内管孔，顶端连接有电源输入线；所述热电偶3包括依次连接的探杆和信号输出线，所述热电偶3探杆穿过发热芯2的内管孔并伸进焊头1的内中空部。通过将发热芯2和热电偶3置于焊头1中，能使热电偶3更加精准地采集焊头1的温度信息，发热芯2更加好地对焊头1进行加热，焊接时能进行灵敏的温度信号检测及准确的温度控制，回温速度快，热效率高，从而显著地提升了焊接速度及质量。

所述发热芯2的电源线和热电偶3的信号输出线分别穿出金属套管4并连接至温控电路，温控电路接收热电偶3采集的信号，然后控制发热芯2加热，达到温控目的。

所述发热芯2的电源线和热电偶3的信号输出线外分别套设有硅胶屏蔽线套，以防止电源线辐射影响热电偶3的信号输出。

所述金属套管4内壁设置有凸筋，所述金属套管4底部设置有定位块5，定位块5外壁设置有与凸筋配合的凹槽，这种结构的作用是限制定位块5于金属套管4中转动。所述定位块5设置有非圆形的定位孔51，具体地，所述定位孔51的形状为多边形；所述焊头1包括一体式的连接头11和焊嘴12，所述连接头11的截面形状与定位孔51匹配，所述连接头11相对于焊嘴12外凸；所述发热芯2和热电偶3探杆的底端均位于焊嘴12内。本实施例中，多边形的定位孔51与连接头11可防止连接头11旋转偏移，从而对连接头11的位置进行准确定位，其结构简单，并且能够有效防止焊嘴12在焊接的过程中发生偏移，提高了焊接质量。

进一步，所述金属套管4的底端设置有螺纹接口以及与外螺纹接口配合的内螺纹盖6。

所述金属套管4顶部设置有用于固定发热芯2的卡座，其作用是对焊头1、发热芯2、热电偶3的连接整体进行固定。

如图4至图6所示，所述电源电路包括依次连接的交流输入电路、整流桥电路、滤波电路、直流稳压输出电路。其中，本实施例中，所述滤波电路为电容滤波电路；所述直流稳压输出电路包括三端稳压集成ic。所述交流输入电路连接220v的交流电源，通过变压器降压后，再通过桥式整流、电容滤波、三端稳压后输出直流电源。

所述pwm脉宽调制电路包括波形发生电路和电压比较器。所述波形发生电路的输入端连接直流稳压输出电路的输出端，所述波形发生电路的输出端连接电压比较器的反相端。本实施例中，所述波形发生电路采用锯齿波发生器。锯齿波发生器产生的锯齿波产生周期一定的锯齿波，锯齿波电压接至电压比较器的反相端，与来自比例控制器的电流在电阻rs上产生的电压进行比较，当同相端电压高于反相端的电压时，电压比较器输出高电平；反之，则输出低电平。

所述温度反馈调节电路包括比例控制器和热电偶，所述比例控制器的输入端连接有热电偶，比例控制器的输出端连接电压比较器的同相端。所述热电偶检测烙铁头的温度，并反馈至比例控制器，比例控制器基于检测温度输出与预设温度的差值成正比例变化的电流，随着焊锡温度不断接近设定温度，比例控制器的输出电流逐渐减少，加在电压比较器同相端的电压也不断降低。

开关电路，所述开关电路的输入端连接电压比较器的输出端，开关电路的输出端连接有发热芯rx。本实施例中，所述开关电路包括固态继电器ssr。当电压比较器同相端电压低于锯齿波电压时，电压比较器输出低电平，固态继电器ssr关断，发热芯rx断电。焊锡温度越接近设定温度，电压比较器输出高电平时间越短，固态继电器ssr导通时间越短，即加热时间越短。

本温控电路为pwm式调功电路，烙铁头不断从发热芯获得热量以补偿损失的热量，从而保持焊锡温度保持在预设温度附近。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。