专利名称：用于金丝球焊线机的自动温度控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及温度控制器，尤其是用于金丝球焊线机的自动温度控制器。
背景技术：
金丝球焊线机是集精密机械、自动控制、图像识别、光学、超声波热压焊接等领域的技术于一体的现代化高技术微电子封装设备，主要用于LED或集成电路制造后工序中芯片焊盘与外框架间引线的焊接。目前电子产品焊接是采用固态焊接，而决定固态焊接的四大基本要素为压力、振幅大小及振荡频率、时间和温度，此四大要素要相互配合，过多或过少都会影响产品的质量。金丝球焊线机在焊接LED或集成电路时需要对料片进行加热并恒定在一定温度范围内，热能使接触金属表面软化，水气杂质及氧化铝被清洗出到金球的外围，且纯铝表面弄得更平，最终金球及纯铝之间得到接合。焊接前先将料片推到工作台上进行预加热，在焊接过程中也要一直加热控温，这样在工作台上就有两处地方需要温度控制，如果工作台的温度控制不准确，会造成球脱落或球不粘的情况，严重影响产品的质量。
实用新型内容为了解决工作台的温度控制不准确的问题，本实用新型提供一种用于金丝球焊线机的自动温度控制器，采用灵敏度高的传感器实时检测五路温度数据，结合温度显示与控制功能，同时通过通信接口能与上位系统进行通信，使操作更加方便灵活。为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:用于金丝球焊线机的自动温度控制器，包括分别设置在两块PCB板上的温度检测模块和温度显示模块，以及用于连接供电给温度检测模块和温度显示模块的电源电路，所述温度检测模块和温度显示模块通过串口连接传输数据，温度检测模块和温度显示模块上分别设有用于与上位系统连接通信的第一通信接口和第二通信接口。上位系统通过通信接口可直接与自动温度控制器远程通信实时监测与控温。进一步，所述温度检测模块包括第一主控CPU电路，以及分别与第一主控CPU电路相连的热电偶温度传感电路、数字式温度传感电路和输出控制电路。进一步，所述热电偶温度传感电路包括预加热检测电路和焊接加热检测电路，分别通过热电偶传感器检测工作台上预加热和焊接加热两部分的温度，所述数字式温度传感电路检测用于控制焊头移动的X、Y、Z轴向电机温度，第一主控CPU电路接收来自于热电偶温度传感电路和数字式温度传感电路的温度数据进行处理。热电偶传感器测量范围大、热响应快，适用于检测工作台上预加热和焊接加热的温度，而数字式温度传感电路采用数字温度传感器，能将温度数据直接转化为数字信号输出，方便读取与处理，适用于检测三个轴向电机的温度。进一步，所述输出控制电路为固态继电器控制电路，接收来自第一主控CPU电路的控制信号输出控制预加热和焊接加热两路发热丝工作进行加热。输出控制电路起到电子开关作用，由于恒温控制需要频繁接通或断开发热丝的220V电源，电压高，电流大，因此选用固态继电器控制，从而避免普通继电器的触点老化现象，大大提高系统的稳定性和可靠性。进一步，所述温度显示模块包括数码管显示电路、按键输入电路和第二主控CPU电路，数码管显示电路和按键输入电路分别连接第二主控CPU电路。第二主控CPU电路接收的温度数据通过数码管显示电路显示出来，通过按键输入电路输入设定预加热和焊接加热的温度值。 进一步，所述数码管显示电路包括驱动电路和显示数码管，驱动电路接收来自于第二主控CPU电路的温度信号，连接显示数码管输出七段码信号，驱动显示温度测量值和温度设定值。数码管显示电路分为两组显示电路，一组显示温度测量值，另一组显示温度设定值，共显示七个温度数据，包括预加热的温度测量值与设定值、焊接加热的温度测量值与设定值和X、Y、Z轴向电机的温度测量值。进一步，所述温度检测模块包括第一主控CPU电路，温度显示模块包括第二主控CPU电路，第一主控CPU电路和第二主控CPU电路为单片机控制电路，第一主控CPU电路通过串口与第二主控CPU电路连接通信。第一主控CPU电路读取所有温度数据进行处理，通过串口把显示数据发送到第二主控CUP电路，并根据温度设定值进行加热控温，第二主控CUP电路从串口接收温度数据进行显示，并检测各个按键的输入情况，设置温度值。进一步，所述电源电路包括稳压开关电源芯片和滤波电路，外接电源依次通过稳压开关电源芯片和滤波电路提供电压供电。电源电路输入电压为24V，经过稳压和滤波后输出5V电压供电，提供了稳定的电源供电，保证恒温控制的可靠，系统工作正常。更进一步，所述第一通信接口和第二通信接口为RS485通信接口。本实用新型的有益效果:本设计的一种自动温度控制器，以金丝球焊线机为基础，通过温度检测模块检测工作台上预加热过程的温度、焊接过程中的温度和X、Y、Z轴向电机的温度，读取共五路温度数据，并根据所设定的温度值实时控制两路发热丝进行加热控温，结合温度显示模块同时显示七个温度数据，同时能与上位系统通信，使操作更加灵活方便，系统检测灵敏度高、响应速度快，提供稳定可靠的温度控制，使焊接得到较佳的接合，有效提高产品的质量。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做进一步的说明。
图1是本实用新型的原理框图。图2是本实用新型中温度检测模块的电路原理图。图3是本实用新型中温度显示模块的电路原理图。图4是本实用新型中电源电路的电路原理图。
具体实施方式
参照图1至图3，本实用新型以金丝球焊线机为基础，结合温度控制的具体要求，设计的自动温度控制器包括电源电路3、温度检测模块I和温度显示模块2，温度检测模块I和温度显示模块2分别设置在两块PCB板上，温度检测模块I包括第一主控CPU电路10，还有与第一主控CPU电路10相连的热电偶温度传感电路11、数字式温度传感电路12和输出控制电路14，第一主控CUP电路接收来自热电偶温度传感电路11和数字式温度传感电路12的温度检测数据，进行处理后发送控制信号给输出控制电路14。温度显示模块2包括数码管显示电路21、按键输入电路22和第二主控CPU电路20，数码管显示电路21和按键输入电路22分别连接第二主控CPU电路20，所述温度检测模块I和温度显示模块2通过串口连接传输数据，具体实施方式
为第一主控CPU电路10和第二主控CPU电路20为单片机控制电路，通过串口相互连接通信，第一主控CPU电路10读取所有温度数据进行处理，通过串口把显示数据发送到第二主控CUP电路20，并根据温度设定值控制发热丝加热进行控温，第二主控CUP电路20从串口接收温度数据进行显示，通过按键输入设定预加热和焊接加热的温度值。温度检测模块I和温度显示模块2上分别设有用于与上位系统连接通信的第一通信接口 13和第二通信接口 23，接口类型为RS485通信接口，上位系统通过通信接口可直接与自动温度控制器远程通信实时监测与设定控温，使操作更加灵活方便。优选地，所述热电偶温度传感电路11包括预加热检测电路110和焊接加热检测电路111，分别通过热电偶传感器检测工作台上预加热和焊接加热两部分的温度，所述数字式温度传感电路12检测来自于控制焊头移动的X、Y、Z轴向电机温度。热电偶传感器测量范围大、热响应快，适用于检测工作台上预加热和焊接加热的温度，而数字式温度传感电路12采用数字温度传感器，能将温度数据直接转化为数字信号输出，方便读取与处理，适用于检测三个轴向电机的温度。本实施例中，采用MAX6675型热电偶温度检测专用芯片，它可以把热电偶的温度信号转换成12位的数字信号，测量范围是(Γ1024度，精度可以达到0.25度，接口简单，夕卜围器件少，可以同时简化硬件和软件结构，通过MAX6675转换成数字信号传输给单片机处理。优选地，所述输出控制电路14为固态继电器控制电路，接收来自第一主控CPU电路10的信号输出控制发热丝加热预加热部分或焊接加热部分，单片机读出温度数据，输出一定占空比的PWM，从而控制发发热丝接通、断开电源，达到恒温目的。由于PWM恒温控制需要频繁接通、断开发热丝的220V电源，电压高，电流大，因此选用固态继电器控制，从而避免普通继电器的触点老化现象，大大提高系统的稳定性和可靠性。优选地，所述数码管显示电路21包括驱动电路211和显示数码管212，本实施例中，驱动电路211采用MC14499驱动四位共阴数码管，驱动电路211接收来自于第二主控CPU电路20的温度信号，它把串行显示数据转换成七段码输出给显示数码管212，数码管显示电路21显示七个温度数据，包括预加热的温度测量值与设定值、焊接加热的温度测量值与设定值和X、Y、Z轴向电机的温度测量值。参照图4，电源电路3包括稳压开关电源芯片30和滤波电路31，外接电源经过稳压和滤波后向温度检测模块I和温度显示模块2供电，电源电路3 —般可采用30V以内的电压供电，本实施例中输入电压为24V,经过滤波后进入芯片LM2596,稳压后输出5V电压供电。
本设计的一种自动温度控制器，以金丝球焊线机为基础，通过温度检测模块I检测预加热过程的温度、焊接过程中的温度和X、Y、Z轴向电机的温度，读取共五路温度数据，并根据所设定的温度值实时控制两路发热丝进行加热控温，结合温度显示模块2同时显示温度数据，系统检测灵敏度高、响应速度快，提供稳定可靠的温度控制，使焊接得到较佳的接合，有效提闻广品的质量。以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.用于金丝球焊线机的自动温度控制器，其特征在于:包括分别设置在两块PCB板上的温度检测模块(I)和温度显示模块(2)、以及用于连接供电的电源电路(3)，所述温度检测模块(I)和温度显示模块(2 )通过串口连接传输数据，所述温度检测模块(I)和温度显示模块(2)上分别设有用于与上位系统连接通信的第一通信接口(13)和第二通信接口(23)。
2.根据权利要求1所述的用于金丝球焊线机的自动温度控制器，其特征在于:所述温度检测模块(I)包括第一主控CPU电路(10)，以及分别与第一主控CPU电路(10)相连的热电偶温度传感电路(11 )、数字式温度传感电路(12)和输出控制电路(14)。
3.根据权利要求2所述的用于金丝球焊线机的自动温度控制器，其特征在于:所述热电偶温度传感电路(11)包括预加热检测电路(110)和焊接加热检测电路(111)，分别通过热电偶传感器检测工作台上预加热和焊接加热两部分的温度，所述数字式温度传感电路(12)检测用于控制焊头移动的X、Y、Z轴向电机温度，第一主控CPU电路(10)接收来自于热电偶温度传感电路(11)和数字式温度传感电路(12)的温度数据进行处理。
4.根据权利要求2所述的用于金丝球焊线机的自动温度控制器，其特征在于:所述输出控制电路(14)为固态继电器控制电路，接收来自于第一主控CPU电路(10)的控制信号输出控制预加热和焊接加热两路发热丝工作进行加热。
5.根据权利要求1所述的用于金丝球焊线机的自动温度控制器，其特征在于:所述温度显示模块(2)包括数码管显示电路(21)、按键输入电路(22)和第二主控CPU电路(20)，数码管显示电路(21)和按键输入电路(22)分别连接第二主控CPU电路(20)。
6.根据权利要求5所述的用于金丝球焊线机的自动温度控制器，其特征在于:所述数码管显示电路(21)包括驱动电路(211)和显示数码管(212)，驱动电路(211)接收来自于第二主控CPU电路(20 )的温度信号，连接显示数码管(212 )输出七段码信号，驱动显示温度测量值和温度设定值。
7.根据权利要求1所述的用于金丝球焊线机的自动温度控制器，其特征在于:所述温度检测模块(I)包括第一主控CPU电路(10)，温度显示模块(2)包括第二主控CPU电路(20)，第一主控CPU电路(10)和第二主控CPU电路(20)为单片机控制电路，第一主控CPU电路(10)通过串口与第二主控CPU电路(20)连接通信。
8.根据权利要求1所述的用于金丝球焊线机的自动温度控制器，其特征在于:所述电源电路(3)包括稳压开关电源芯片(30)和滤波电路(31)，外接电源依次通过稳压开关电源芯片(30 )和滤波电路(31)提供电压供电。
9.根据权利要求1所述的用于金丝球焊线机的自动温度控制器，其特征在于:所述第一通信接口(13)和第二通信接口(23)为RS485通信接口。
专利摘要本实用新型公开的用于金丝球焊线机的自动温度控制器，包括电源电路、分别设置在两块PCB板上的温度检测模块和温度显示模块，所述温度检测模块和温度显示模块通过串口连接传输数据，电源电路连接供电给温度检测模块和温度显示模块，所述温度检测模块和温度显示模块上分别设有用于与上位系统连接通信的第一通信接口和第二通信接口，上位系统通过通信接口可直接与自动温度控制器远程通信实时监测与控温，使操作更加方便灵活。
文档编号G05D23/30GK203054645SQ20122074945
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者田少华 申请人:广东科杰机械自动化有限公司