焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机

《焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机》涉及电子线路板的焊接技术领域，特别涉及一种焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机。

在电子行业，锡丝被广泛用于焊接各类元器件和连接件等。为了提高焊接效率，即便是在手工焊接中，也应用了自动出锡焊接；在自动化锡焊机器人中，自动化出锡更是必不可少的一路装置。在自动出锡的过程中，锡丝容易出现断裂或堵塞现象，尤其是直径较小的锡丝，因此，能否在自动出锡过程中判断锡丝状态是出锡顺畅或出锡受堵对自动出锡而言非常重要。

截至2013年1月，市场上常用的方法是采用机械式的传感器检测出锡端口，根据锡丝直径不同，堵锡到一定程度时将触发传感器，传感器信号传输至控制系统，从而实现报警。如图1、图2所示，是已有技术中常用的机械式传感器的结构示意图，这种传感器安装在出锡装置的出锡口1-3与出锡导管9连接处，具有感应部件101、固定机构102和伸缩头103，所述感应部件101上固定一个类似于开关的开关机构104，感应部件101与固定机构102固定连接，固定机构102通过弹簧与伸缩头103组成一个受力后伸缩头103会伸出的伸缩机构，所述伸缩头103与感应部件101上的开关机构104紧密配合，即伸缩头103伸出后，开关机构104也会随之动作。这种机械式传感器的工作原理是：锡丝从伸缩机构内穿过，正常出锡时，如图1所示，伸缩头与固定机构不发生位移；当堵锡到一定程度时，如图2所示，伸缩头下移，同时下压开关机构，随后由感应部件发出堵锡信号。这种结构在自动出锡装置中存在以下问题：1、增加了出锡结构的复杂性；2、传感器的灵敏度和价格成正比，价格太高则会导致其无法实际采用，价格低则检测灵敏度不高，直接导致其在应用方面实施性不好；3、由于传感器是机械式控制，只有当堵锡达到一定的程度，伸缩头移动，触发开关动作，传感器才能发出信号，从而导致出锡控制精确度不高，无法及时实现堵锡实时报警；4、由于传感器安装在出锡装置的出锡口与出锡导管连接处，若锡丝到达传感器之前已经发生堵塞，则不会报警，影响后续焊接的准确性；5、针对不同直径的锡丝，需要更换不同的传感器或者调整传感器的灵敏度，成本增加且加大了焊接前准备工作的工作量；6、只能检测是否存在堵锡，并不能判断当前时刻锡丝是否到达焊咀的头部，因而并不能判断当前需要焊接的焊点是否能够得到焊接。

出锡监控装置还有其他一些结构，比如CCD图像传感器，把锡丝的光学影像转化为数字信号，出现异常则触发报警。这些结构均存在一些共同的缺点，包括成本较高，安装调试较麻烦；增加出锡结构的复杂性；检测范围具有局限性等等。

图1是2013年前相关技术中机械式传感器正常出锡时的结构示意图。

图2是2013年前相关技术中机械式传感器发生堵锡时的结构示意图。

图3是《焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机》的焊锡机出锡异常监控方法最优实施例的流程图。

图4是《焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机》的焊锡机第一种实施例的结构示意图。

图5是图4中A处的局部放大图。

图6是《焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机》的焊锡机第一种实施例的出锡异常监控原理图。

图7是《焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机》的焊锡机第二种实施例的出锡异常监控原理图。

图中：101、感应部件，102、固定机构，103、伸缩头，104、开关机构，1、出锡装置，1-1、安装板，1-2、出锡装置入锡口，1-3、出锡装置出锡口，2、锡丝，3、焊咀，4、报警机构，5、绝缘板，6、固定轴，7、焊锡机的控制系统，8、焊盘，9、出锡导管，9-1、出锡导管出锡口，10、导管固定支架，11、烙铁手柄。

2021年6月24日，《焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机》获得第二十二届中国专利优秀奖。

• 第一种实施例

如图4-6所示，《焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机》的焊锡机第一种实施例的结构示意图以及出锡异常监控原理图。包括焊咀3和用于输送锡丝2到达焊咀3的出锡装置1，出锡装置1包括焊锡机出锡异常监控机构和送锡执行机构。

焊锡机出锡异常监控机构具有用于将锡丝2与焊咀3绝缘的绝缘机构和用于检测锡丝2是否与焊咀3导通的信号检测判断机构，信号检测判断机构包括用于检测锡丝2是否与焊咀3导通的检测机构和用于发出控制信号的判断控制机构，该实施例的判断控制机构由判断机构和控制机构组成，判断机构用于判断锡丝2是否与焊咀3曾经导通，即用于判断是否需要发出控制信号；控制机构用于发出控制信号，控制报警机构4和送锡执行机构是否动作。如图3所示，检测机构从送锡开始就一直检测锡丝2是否与焊咀3导通，直到送锡结束；判断机构在送锡结束时开始判断锡丝2是否与焊咀3曾经导通。

绝缘机构为设置在出锡装置1背面的绝缘板5。

出锡装置1通过绝缘板5与焊咀3绝缘，锡丝2通过出锡装置1与焊咀3绝缘；出锡装置1通过引线与检测机构导通，出锡装置1与其送出的锡丝2导通，锡丝2通过出锡装置1与检测机构导通。

焊锡机出锡异常监控机构的控制机构的信号输出端与送锡执行机构的驱动信号端连接。

还具有报警机构4，控制机构的信号输出端与报警机构4的信号输入端连接；报警机构4可以是声光报警机构。

保持锡丝2与焊咀3绝缘，一种方式是锡丝2与出锡装置1导通，保持出锡装置1与焊锡机的其余部分绝缘。

出锡装置1的各零部件中由导电材料和绝缘材料组成。出锡装置1的入锡口1-2是导电材料的一部分，导电材料通过引线与检测机构导通，这样，锡丝2通过与出锡装置1的入锡口1-2接触而与信号检测判断机构导通。另外，出锡装置1的导电材料通过绝缘板5与焊锡机的其余部分绝缘；图4、图5中，用于固定锡丝工字轮的固定轴6为绝缘材料；出锡装置1与焊锡机固定的安装板1-1是由金属制成，即出锡装置1与外部接触的导电部位为出锡装置1的背面，因此，绝缘板5设置在出锡装置1背面。出锡导管9与锡丝2是绝缘的，因此，

锡丝2不会通过导管固定支架10与焊咀3导通，即图6中所示的烙铁手柄11与锡丝2之间是非绝缘固定的。

信号检测判断机构设置在焊锡机的控制系统7内，其电源可以由焊锡机的控制系统7提供。信号检测判断机构并没有具体的限制，2013年前相关技术中有很多种实施方式，比如分别从锡丝2和烙铁手柄11引出信号线到信号检测判断机构，烙铁手柄11引出的信号线为地信号线；通过测量锡丝2上所带的电流，或者锡丝2与烙铁手柄11之间的电压，采用单片机控制的电路来检测判断该电流或电压是否表示锡丝2与焊咀3导通，进而控制报警机构4和/或送锡执行机构，这里不作赘述。

出锡异常监控的原理是：送锡前，锡丝2与焊咀3绝缘；在出锡装置1送锡开始与结束之间，锡丝2送到焊咀3头部，锡丝2、焊咀3和烙铁手柄11互相导通，则判断机构判断出锡正常，报警机构4不报警，送锡执行机构正常出锡。

当任意位置出现堵锡或出锡位置不对时，当出锡装置1送锡开始与结束之间，因锡丝2没能触碰到焊咀3的头部，锡丝2与焊咀3不导通，则判断机构判断出锡异常，发送出锡异常的控制信号，可以通过用户设置来控制报警机构4报警，和/或控制送锡执行机构停止进一步送锡。

• 第二种实施例

由于焊接工艺需要，有些出锡导管9的出锡口9-1为金属部件，当锡丝2送出到出锡导管9的出锡口9-1的所述金属部件时，锡丝2会通过该金属部件与导管固定支架10导通，而导管固定支架10通常是与用于固定焊咀3的烙铁手柄11导通的，因此，锡丝2会通过导管固定支架10与焊咀3导通。为了解决导管固定支架10与烙铁手柄11导通会影响出锡异常监控的问题，如图7所示，《焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机》的焊锡机第二种实施例的出锡异常监控原理图。与第一种实施例不同的是，在烙铁手柄11上套有绝缘圈，该绝缘圈用于将导管固定支架10与烙铁手柄11电气绝缘，即图7中所示的烙铁手柄11与锡丝2之间是绝缘固定的。

出锡异常监控的原理是：送锡前，锡丝2与焊咀3绝缘；在出锡装置1送锡开始与结束之间，锡丝2送到焊咀3头部，锡丝2、焊咀3、出锡导管9、导管固定支架10和烙铁手柄11互相导通，则判断机构判断出锡正常，报警机构4不报警，送锡执行机构正常出锡。

当任意位置出现堵锡或出锡位置不对时，当出锡装置1送锡开始与结束之间，因锡丝2没能触碰到焊咀3的头部，锡丝2与焊咀3不导通，则判断机构判断出锡异常，发送出锡异常的控制信号，可以通过用户设置来控制报警机构4报警，和/或控制送锡执行机构停止进一步送锡。

焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机专利目的

《焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机》的目的是采用机械式传感器作为出锡监控装置的一些不足，提供一种焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机。

焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机技术方案

一种焊锡机出锡异常监控方法，所述焊锡机包括焊咀和用于输送锡丝到达焊咀的出锡装置，所述方法包括以下步骤：（a）在所述出锡装置送锡前，将所述锡丝与焊咀绝缘；（b）在所述出锡装置送锡开始与送锡停止之间，不断检测所述锡丝是否与焊咀导通；（c）在所述出锡装置送锡停止后，判断步骤（b）的检测结果，如果导通则判断为送锡正常，否则为送锡异常。

一种焊锡机出锡异常监控机构，所述焊锡机包括焊咀和用于输送锡丝到达焊咀的出锡装置，具有用于将所述锡丝与焊咀绝缘的绝缘机构和用于检测锡丝是否与焊咀导通的信号检测判断机构，所述信号检测判断机构包括用于检测锡丝是否与焊咀导通的检测机构和用于发出控制信号的判断控制机构，所述锡丝与所述检测机构导通。

一般地，所述出锡装置与其送出的锡丝导通，作为优选，所述出锡装置通过所述绝缘机构与焊咀绝缘，所述锡丝通过出锡装置与焊咀绝缘，并通过出锡装置与所述检测机构导通。

为了锡丝与焊咀不导通时可以报警，还具有报警机构，所述判断控制机构的信号输出端与报警机构的信号输入端连接。

一种出锡装置，具有所述的焊锡机出锡异常监控机构。

可以根据设置选择监控方式：一种监控方式为直接控制送锡执行机构停止送锡但不报警，所述出锡装置包括送锡执行机构，所述焊锡机出锡异常监控机构的判断控制机构的信号输出端与送锡执行机构的驱动信号端连接。

还有两种监控方式：1、既能控制送锡执行机构停止送锡又能够报警；2、只报警不动作。因此，所述焊锡机出锡异常监控机构还包括报警机构，所述判断控制机构的信号输出端与报警机构的信号输入端连接。

通常出锡装置与焊锡机固定的安装板都是由金属制成，即出锡装置与外部接触的导电部位为出锡装置的背面，因此，为了将出锡装置与外部绝缘，所述绝缘机构为设置在出锡装置背面的绝缘板。

所述出锡装置包括用于输送锡丝的出锡导管，所述出锡导管通过导管固定支架固定，所述焊咀通过烙铁手柄固定，由于焊接工艺需要，有些出锡导管的出锡口为金属部件，当锡丝送出到出锡导管的出锡口的所述金属部件时，锡丝会通过该金属部件与导管固定支架导通，而导管固定支架通常是与用于固定焊咀的烙铁手柄导通的，因此，锡丝会通过导管固定支架与焊咀导通。为了解决导管固定支架与烙铁手柄导通会影响出锡异常监控的问题，所述绝缘机构还包括用于将出锡导管与烙铁手柄电气绝缘的绝缘圈。

一种焊锡机，具有所述的出锡装置。

《焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机》的出锡异常监控的原理是：送锡前，锡丝与焊咀绝缘；锡丝送到焊咀头部，出锡装置与焊咀导通，则判断控制机构判断出锡正常，报警机构不报警，送锡执行机构正常出锡。

当任意位置出现堵锡或出锡位置不对时，当出锡装置送锡开始与结束之间，因锡丝没能触碰到焊咀的头部，出锡装置与焊咀不导通，则判断控制机构判断出锡异常，发送出锡异常的控制信号，可以通过用户设置来控制报警机构报警，和/或控制送锡执行机构停止进一步送锡。

一般出锡导管的出锡口由人工调节对准焊咀头部，如果出锡位置不对，偏差不会较大，即不会出锡到焊咀头部以外的部位；不过，就算出锡到这些部位，只要并没有与焊咀导通，仍能够达到检测效果。

焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机改善效果

《焊锡机出锡异常监控机构和方法、出锡装置及焊锡机》避开了增加一个出锡监控传感器的设计思路，通过检测锡丝是否与焊咀导通来判断出锡是否异常；适用于任何规格的锡丝，不但可以判断锡丝是否送达焊咀，而且可以判断是否出现堵锡现象；由于只要出锡装置任何位置出现堵锡，锡丝都不能到达焊咀头部，因此，不存在检测盲区；并且一旦堵锡即可检测到，实时性好，灵敏度高，成本较低。

1.一种焊锡机出锡异常监控方法，所述焊锡机包括焊咀（3）和用于输送锡丝（2）到达焊咀（3）的出锡装置（1），其特征在于包括以下步骤：（a）在所述出锡装置（1）送锡前，将所述锡丝（2）与焊咀（3）绝缘；（b）在所述出锡装置（1）送锡开始与送锡停止之间，不断检测所述锡丝（2）是否与焊咀（3）导通；（c）在所述出锡装置（1）送锡停止后，判断步骤（b）的检测结果，如果导通则判断为送锡正常，否则为送锡异常。

2.一种焊锡机出锡异常监控机构，所述焊锡机包括焊咀（3）和用于输送锡丝（2）到达焊咀（3）的出锡装置（1），其特征在于：具有用于将所述锡丝（2）与焊咀（3）绝缘的绝缘机构和用于检测锡丝（2）是否与焊咀（3）导通的信号检测判断机构，所述信号检测判断机构包括用于检测锡丝（2）是否与焊咀（3）导通的检测机构和用于发出控制信号的判断控制机构，所述锡丝（2）与所述检测机构导通。

3.如权利要求2所述的焊锡机出锡异常监控机构，其特征在于：所述出锡装置（1）与其送出的锡丝（2）导通，所述出锡装置（1）通过所述绝缘机构与焊咀（3）绝缘，所述锡丝（2）通过出锡装置（1）与焊咀（3）绝缘，并通过出锡装置（1）与所述检测机构导通。

4.如权利要求2所述的焊锡机出锡异常监控机构，其特征在于：还具有报警机构（4），所述判断控制机构的信号输出端与报警机构（4）的信号输入端连接。

5.一种出锡装置，其特征在于：具有如权利要求2-3中任一项所述的焊锡机出锡异常监控机构。

6.如权利要求5所述的出锡装置，其特征在于：所述出锡装置（1）包括送锡执行机构，所述焊锡机出锡异常监控机构的判断控制机构的信号输出端与送锡执行机构的驱动信号端连接。

7.如权利要求6所述的出锡装置，其特征在于：所述焊锡机出锡异常监控机构还包括报警机构（4），所述判断控制机构的信号输出端与报警机构（4）的信号输入端连接。

8.如权利要求5所述的出锡装置，其特征在于：所述绝缘机构为设置在出锡装置（1）背面的绝缘板（5）。

9.如权利要求8所述的出锡装置，其特征在于：所述出锡装置（1）包括用于输送锡丝（2）的出锡导管（9），所述出锡导管（9）与锡丝（2）导通，所述焊咀（3）通过烙铁手柄（11）固定，所述绝缘机构还包括用于将出锡导管（9）与烙铁手柄（11）电气绝缘的绝缘圈。

10.一种焊锡机，其特征在于：具有如权利要求5-9中任一项所述的出锡装置（1）。

焊锡机焊接技术是一项无线电爱好者必须掌握的基本技术，需要多多练习才能熟练掌握。

1、选用合适的焊锡，应选用焊接电子组件用的低熔点焊锡丝。

2、助焊剂，用25%的松香溶解在75%的酒精（重量比）中作为助焊剂。

3、焊锡机使用前要上锡，具体方法是：将电烙铁烧热，待刚刚能熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂在烙铁头上，使烙铁头均匀的吃上一层锡。

4、焊锡机焊接方法，把焊盘和组件的引脚用细砂纸打磨干净，涂上助焊剂。用烙铁头沾取适量焊锡，接触焊点，待焊点上的焊锡全部熔化并浸没组件引线头后，电烙铁头沿着元器件的引脚轻轻往上一提离开焊点。

5、焊锡机焊接时间不宜过长，否则容易烫坏组件，必要时可用镊子夹住管脚帮助散热。

6、焊锡机焊点应呈正弦波峰形状，表面应光亮圆滑，无锡刺，锡量适中。

7、焊锡机焊接完成后，要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净，以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作。

8、集成电路应最后焊接，电烙铁要可靠接地，或断电后利用余热焊接。或者使用集成电路专用插座，焊好插座后再把集成电路插上去。

9、焊锡机应放在烙铁架上。

焊锡机自动焊锡机

自动焊锡机三度空间全方位调节，使烙铁和锡线均不需假作业员之手，它完全代替了您的双手，手臂可以调整至您想要的任意焊接之位。自动送锡系统：您只需轻踩脚踏开关，锡线将自动的、定速、定量的伸到烙铁头 温 度： 采用手动数字式温度设定一目了然，自动恒温控制方式。高度可靠的金属防静电模式设计，焊接敏感组件更安全。轻巧灵活，不占空间，温度，送锡速度，锡点大小可调。操控容易新手二小时熟练，可节省50%人力。为了健康请使用环保型无铅锡线。特别适合各类电子连接器，LED灯串，视频音频线插头，耳机线，电脑数据线，小型线路板及小型电子元器件在线束中间的焊接和对接等。

焊锡机热风焊锡机

热风焊锡机采用高度可靠的金属防静电模式设计，焊接敏感组件更安全完美双臂组合，三度空间，任意调校 全方位供锡导管供锡 操控容易，新手二小时熟练可节省50%人力 完整的焊接技术完美转移 轻巧灵活，不占空间本焊锡机特别适合各类电子连接器，视频音频线插头，耳机线，电脑数据线，小型线路板及小型电子元器件在线束中间的焊接和对接等。

焊锡机无铅回流焊锡机

无铅回流焊锡机接替代有铅焊接，是电子行业设备发展的趋势。环保型无铅回流焊，特点为：人机工学原理设计，适合SMT及直插组件的焊接，符合无铅焊接工要求。自动调节喷雾面积，闭环控制，电子调速。WIN95/98中英文操作系统，人机对话方便，界面友好。

电容器引线焊锡机

焊锡机的种类及规格有很多种，而且被焊工件的大小又有所不同，因而合理地选用焊锡机的功率及种类，对提高焊接质量和效率有直接的关系。焊锡机焊接集成电路、晶体管及受热易损元器件时，应选用 20W 内热式或 25W 的外热式焊锡机。焊接导线及同轴电缆时，应先用 45W~75W 外热式电烙铁，或 50W 内热式焊锡机。焊接较大的元器件时，如行输出变压器的引线脚、大电解电容器的引线脚，金属底盘接地焊片等，应选用 100W 以上的焊锡机。焊锡机烙铁一定要够温度的时候才能开始制作，这也是出现虚焊比较多的事项。

焊锡机引线不宜过细过长，焊接时的电压降不得大于初始电压的5%，初始电压不能偏离电源电压的±10%。焊机操作时应戴手套、围裙和防护眼镜，以免火星飞出烫伤。滑动部分应保持良好润滑，使用完后应清除金属溅沫。新焊机开始使用24小时后应将各部件螺丝紧固一次，尤其要注意铜软联和电极之间联接螺丝一定要紧固好，用完后应经常清除电极杆和电极臂之间的氧化物，以保证良好接触。焊锡机使用时如发现交流接触器吸合不实，说明电网电压过低，用户应该首先解决电源问题，电源正常后方可使用。需要指出的是，新购买的焊机半个月内如出现主件质量问题，可以更换新的焊机或者更换主件。焊锡机主机部分保修一年，长期提供维修服务。一般情况下用户通知厂方后，根据路程远近三到七天内服务到位。由于用户原因而造成的焊机损坏不在保修范围内。易损件、消耗件不在保修范围内。

焊锡机在焊锡时焊点不能过于饱和，锡点过大容易和旁边的焊点相互断路。在焊锡时焊点也不能过于省锡，这样导致虚焊的情况是常发生的。正确的焊锡机焊点是处于三四点的中间`，焊锡要与元件脚呈小半圆形，不饱和也不省锡，这样看上去，焊点对元件的接触是最良好的，焊出来的电路板也是最整齐。焊锡机使用可调式的衡温烙铁较好；平时不用烙铁的时候，要让烙铁嘴上保持有一定量的锡，不可把烙铁嘴在海棉上清洁后存放于烙铁架上；海棉需保持有一定量水份，至使海棉一整天湿润；拿起烙铁开始使用时，需清洁烙铁嘴。

焊锡机在使用过程中无需将烙铁嘴拿到海棉上清洁，只需将烙铁嘴上的锡搁入集锡硬纸盒内，这样保持烙铁嘴之温度不会急速下降，若IC上尚有锡提取困难，再加一些锡上去（因锡丝中含有助焊剂），就可以轻松地提取多的锡下来了；烙铁温度在340~380度之间为正常情况，若部分敏感元件只可接受240~280度的焊接温度；烙铁嘴发赫，不可用刀片之类的金属器件处理，而是要用锡丝来解决；每天用完后，先清洁，再加足锡，然后马上切断电源。