《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》是常州快克錫焊股份有限公司於2013年1月29日申請的發明專利，該專利申請號為2013100340649，公布號為CN103084691A，公布日為2013年5月8日，發明人是竇小明、姜加偉、石順達。
《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》涉及一種焊錫機出錫異常監控方法，包括以下步驟：送錫前，將錫絲與焊咀絕緣；送錫開始與送錫停止之間，不斷檢測錫絲是否與焊咀導通；送錫停止後，判斷檢測結果，如果導通則判斷為送錫正常，否則為送錫異常。一種焊錫機出錫異常監控機構，具有用於將錫絲與焊咀絕緣的絕緣機構、用於檢測錫絲是否與焊咀導通的檢測機構和判斷控制機構。還涉及一種帶有該發明的出錫異常監控機構的出錫裝置和焊錫機。該發明適用於任何規格的錫絲，不但可以判斷錫絲是否送達焊咀，而且可以判斷是否出現堵錫現象；由於只要出錫裝置任何位置出現堵錫，錫絲都不能到達焊咀頭部，因此，不存在檢測盲區；並且一旦堵錫即可檢測到，實時性好，靈敏度高，成本較低。
2021年6月24日，《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機
- 申請日：2013年1月29日
- 申請號：2013100340649
- 申請公布日：2013年5月8日
- 申請公布號：CN103084691A
- 申請人：常州快克錫焊股份有限公司
- 地址：江蘇省常州市武進高新技術開發區鳳翔路11號
- 發明人：竇小明、姜加偉、石順達
- 類別：發明專利
- Int. Cl.：B23K3/00(2006.01)I、B23K3/08(2006.01)I、B23K3/06(2006.01)I
- 專利代理機構：北京市惠誠律師事務所
- 代理人：王美華
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,專利榮譽,
專利背景
在電子行業，錫絲被廣泛用於焊接各類元器件和連線件等。為了提高焊接效率，即便是在手工焊接中，也套用了自動出錫焊接；在自動化錫焊機器人中，自動化出錫更是必不可少的一路裝置。在自動出錫的過程中，錫絲容易出現斷裂或堵塞現象，尤其是直徑較小的錫絲，因此，能否在自動出錫過程中判斷錫絲狀態是出錫順暢或出錫受堵對自動出錫而言非常重要。
截至2013年1月，市場上常用的方法是採用機械式的感測器檢測出錫連線埠，根據錫絲直徑不同，堵錫到一定程度時將觸發感測器，感測器信號傳輸至控制系統，從而實現報警。如圖1、圖2所示，是已有技術中常用的機械式感測器的結構示意圖，這種感測器安裝在出錫裝置的出錫口1-3與出錫導管9連線處，具有感應部件101、固定機構102和伸縮頭103，所述感應部件101上固定一個類似於開關的開關機構104，感應部件101與固定機構102固定連線，固定機構102通過彈簧與伸縮頭103組成一個受力後伸縮頭103會伸出的伸縮機構，所述伸縮頭103與感應部件101上的開關機構104緊密配合，即伸縮頭103伸出後，開關機構104也會隨之動作。這種機械式感測器的工作原理是：錫絲從伸縮機構內穿過，正常出錫時，如圖1所示，伸縮頭與固定機構不發生位移；當堵錫到一定程度時，如圖2所示，伸縮頭下移，同時下壓開關機構，隨後由感應部件發出堵錫信號。這種結構在自動出錫裝置中存在以下問題：1、增加了出錫結構的複雜性；2、感測器的靈敏度和價格成正比，價格太高則會導致其無法實際採用，價格低則檢測靈敏度不高，直接導致其在套用方面實施性不好；3、由於感測器是機械式控制，只有當堵錫達到一定的程度，伸縮頭移動，觸發開關動作，感測器才能發出信號，從而導致出錫控制精確度不高，無法及時實現堵錫實時報警；4、由於感測器安裝在出錫裝置的出錫口與出錫導管連線處，若錫絲到達感測器之前已經發生堵塞，則不會報警，影響後續焊接的準確性；5、針對不同直徑的錫絲，需要更換不同的感測器或者調整感測器的靈敏度，成本增加且加大了焊接前準備工作的工作量；6、只能檢測是否存在堵錫，並不能判斷當前時刻錫絲是否到達焊咀的頭部，因而並不能判斷當前需要焊接的焊點是否能夠得到焊接。
出錫監控裝置還有其他一些結構，比如CCD圖像感測器，把錫絲的光學影像轉化為數位訊號，出現異常則觸發報警。這些結構均存在一些共同的缺點，包括成本較高，安裝調試較麻煩；增加出錫結構的複雜性；檢測範圍具有局限性等等。
發明內容
專利目的
《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》的目的是採用機械式感測器作為出錫監控裝置的一些不足，提供一種焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機。
技術方案
一種焊錫機出錫異常監控方法，所述焊錫機包括焊咀和用於輸送錫絲到達焊咀的出錫裝置，所述方法包括以下步驟：（a）在所述出錫裝置送錫前，將所述錫絲與焊咀絕緣；（b）在所述出錫裝置送錫開始與送錫停止之間，不斷檢測所述錫絲是否與焊咀導通；（c）在所述出錫裝置送錫停止後，判斷步驟（b）的檢測結果，如果導通則判斷為送錫正常，否則為送錫異常。
一種焊錫機出錫異常監控機構，所述焊錫機包括焊咀和用於輸送錫絲到達焊咀的出錫裝置，具有用於將所述錫絲與焊咀絕緣的絕緣機構和用於檢測錫絲是否與焊咀導通的信號檢測判斷機構，所述信號檢測判斷機構包括用於檢測錫絲是否與焊咀導通的檢測機構和用於發出控制信號的判斷控制機構，所述錫絲與所述檢測機構導通。
一般地，所述出錫裝置與其送出的錫絲導通，作為優選，所述出錫裝置通過所述絕緣機構與焊咀絕緣，所述錫絲通過出錫裝置與焊咀絕緣，並通過出錫裝置與所述檢測機構導通。
為了錫絲與焊咀不導通時可以報警，還具有報警機構，所述判斷控制機構的信號輸出端與報警機構的信號輸入端連線。
一種出錫裝置，具有所述的焊錫機出錫異常監控機構。
可以根據設定選擇監控方式：一種監控方式為直接控制送錫執行機構停止送錫但不報警，所述出錫裝置包括送錫執行機構，所述焊錫機出錫異常監控機構的判斷控制機構的信號輸出端與送錫執行機構的驅動信號端連線。
還有兩種監控方式：1、既能控制送錫執行機構停止送錫又能夠報警；2、只報警不動作。因此，所述焊錫機出錫異常監控機構還包括報警機構，所述判斷控制機構的信號輸出端與報警機構的信號輸入端連線。
通常出錫裝置與焊錫機固定的安裝板都是由金屬製成，即出錫裝置與外部接觸的導電部位為出錫裝置的背面，因此，為了將出錫裝置與外部絕緣，所述絕緣機構為設定在出錫裝置背面的絕緣板。
所述出錫裝置包括用於輸送錫絲的出錫導管，所述出錫導管通過導管固定支架固定，所述焊咀通過烙鐵手柄固定，由於焊接工藝需要，有些出錫導管的出錫口為金屬部件，當錫絲送出到出錫導管的出錫口的所述金屬部件時，錫絲會通過該金屬部件與導管固定支架導通，而導管固定支架通常是與用於固定焊咀的烙鐵手柄導通的，因此，錫絲會通過導管固定支架與焊咀導通。為了解決導管固定支架與烙鐵手柄導通會影響出錫異常監控的問題，所述絕緣機構還包括用於將出錫導管與烙鐵手柄電氣絕緣的絕緣圈。
一種焊錫機，具有所述的出錫裝置。
《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》的出錫異常監控的原理是：送錫前，錫絲與焊咀絕緣；錫絲送到焊咀頭部，出錫裝置與焊咀導通，則判斷控制機構判斷出錫正常，報警機構不報警，送錫執行機構正常出錫。
當任意位置出現堵錫或出錫位置不對時，當出錫裝置送錫開始與結束之間，因錫絲沒能觸碰到焊咀的頭部，出錫裝置與焊咀不導通，則判斷控制機構判斷出錫異常，傳送出錫異常的控制信號，可以通過用戶設定來控制報警機構報警，和/或控制送錫執行機構停止進一步送錫。
一般出錫導管的出錫口由人工調節對準焊咀頭部，如果出錫位置不對，偏差不會較大，即不會出錫到焊咀頭部以外的部位；不過，就算出錫到這些部位，只要並沒有與焊咀導通，仍能夠達到檢測效果。
改善效果
《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》避開了增加一個出錫監控感測器的設計思路，通過檢測錫絲是否與焊咀導通來判斷出錫是否異常；適用於任何規格的錫絲，不但可以判斷錫絲是否送達焊咀，而且可以判斷是否出現堵錫現象；由於只要出錫裝置任何位置出現堵錫，錫絲都不能到達焊咀頭部，因此，不存在檢測盲區；並且一旦堵錫即可檢測到，實時性好，靈敏度高，成本較低。
附圖說明
圖1是2013年前相關技術中機械式感測器正常出錫時的結構示意圖。
圖2是2013年前相關技術中機械式感測器發生堵錫時的結構示意圖。
圖3是《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》的焊錫機出錫異常監控方法最優實施例的流程圖。
圖4是《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》的焊錫機第一種實施例的結構示意圖。
圖5是圖4中A處的局部放大圖。
圖6是《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》的焊錫機第一種實施例的出錫異常監控原理圖。
圖7是《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》的焊錫機第二種實施例的出錫異常監控原理圖。
圖中：101、感應部件，102、固定機構，103、伸縮頭，104、開關機構，1、出錫裝置，1-1、安裝板，1-2、出錫裝置入錫口，1-3、出錫裝置出錫口，2、錫絲，3、焊咀，4、報警機構，5、絕緣板，6、固定軸，7、焊錫機的控制系統，8、焊盤，9、出錫導管，9-1、出錫導管出錫口，10、導管固定支架，11、烙鐵手柄。
技術領域
《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》涉及電子線路板的焊接技術領域，特別涉及一種焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機。
權利要求
1.一種焊錫機出錫異常監控方法，所述焊錫機包括焊咀（3）和用於輸送錫絲（2）到達焊咀（3）的出錫裝置（1），其特徵在於包括以下步驟：（a）在所述出錫裝置（1）送錫前，將所述錫絲（2）與焊咀（3）絕緣；（b）在所述出錫裝置（1）送錫開始與送錫停止之間，不斷檢測所述錫絲（2）是否與焊咀（3）導通；（c）在所述出錫裝置（1）送錫停止後，判斷步驟（b）的檢測結果，如果導通則判斷為送錫正常，否則為送錫異常。
2.一種焊錫機出錫異常監控機構，所述焊錫機包括焊咀（3）和用於輸送錫絲（2）到達焊咀（3）的出錫裝置（1），其特徵在於：具有用於將所述錫絲（2）與焊咀（3）絕緣的絕緣機構和用於檢測錫絲（2）是否與焊咀（3）導通的信號檢測判斷機構，所述信號檢測判斷機構包括用於檢測錫絲（2）是否與焊咀（3）導通的檢測機構和用於發出控制信號的判斷控制機構，所述錫絲（2）與所述檢測機構導通。
3.如權利要求2所述的焊錫機出錫異常監控機構，其特徵在於：所述出錫裝置（1）與其送出的錫絲（2）導通，所述出錫裝置（1）通過所述絕緣機構與焊咀（3）絕緣，所述錫絲（2）通過出錫裝置（1）與焊咀（3）絕緣，並通過出錫裝置（1）與所述檢測機構導通。
4.如權利要求2所述的焊錫機出錫異常監控機構，其特徵在於：還具有報警機構（4），所述判斷控制機構的信號輸出端與報警機構（4）的信號輸入端連線。
5.一種出錫裝置，其特徵在於：具有如權利要求2-3中任一項所述的焊錫機出錫異常監控機構。
6.如權利要求5所述的出錫裝置，其特徵在於：所述出錫裝置（1）包括送錫執行機構，所述焊錫機出錫異常監控機構的判斷控制機構的信號輸出端與送錫執行機構的驅動信號端連線。
7.如權利要求6所述的出錫裝置，其特徵在於：所述焊錫機出錫異常監控機構還包括報警機構（4），所述判斷控制機構的信號輸出端與報警機構（4）的信號輸入端連線。
8.如權利要求5所述的出錫裝置，其特徵在於：所述絕緣機構為設定在出錫裝置（1）背面的絕緣板（5）。
9.如權利要求8所述的出錫裝置，其特徵在於：所述出錫裝置（1）包括用於輸送錫絲（2）的出錫導管（9），所述出錫導管（9）與錫絲（2）導通，所述焊咀（3）通過烙鐵手柄（11）固定，所述絕緣機構還包括用於將出錫導管（9）與烙鐵手柄（11）電氣絕緣的絕緣圈。
10.一種焊錫機，其特徵在於：具有如權利要求5-9中任一項所述的出錫裝置（1）。
實施方式
- 第一種實施例
如圖4-6所示，《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》的焊錫機第一種實施例的結構示意圖以及出錫異常監控原理圖。包括焊咀3和用於輸送錫絲2到達焊咀3的出錫裝置1，出錫裝置1包括焊錫機出錫異常監控機構和送錫執行機構。
焊錫機出錫異常監控機構具有用於將錫絲2與焊咀3絕緣的絕緣機構和用於檢測錫絲2是否與焊咀3導通的信號檢測判斷機構，信號檢測判斷機構包括用於檢測錫絲2是否與焊咀3導通的檢測機構和用於發出控制信號的判斷控制機構，該實施例的判斷控制機構由判斷機構和控制機構組成，判斷機構用於判斷錫絲2是否與焊咀3曾經導通，即用於判斷是否需要發出控制信號；控制機構用於發出控制信號，控制報警機構4和送錫執行機構是否動作。如圖3所示，檢測機構從送錫開始就一直檢測錫絲2是否與焊咀3導通，直到送錫結束；判斷機構在送錫結束時開始判斷錫絲2是否與焊咀3曾經導通。
絕緣機構為設定在出錫裝置1背面的絕緣板5。
出錫裝置1通過絕緣板5與焊咀3絕緣，錫絲2通過出錫裝置1與焊咀3絕緣；出錫裝置1通過引線與檢測機構導通，出錫裝置1與其送出的錫絲2導通，錫絲2通過出錫裝置1與檢測機構導通。
焊錫機出錫異常監控機構的控制機構的信號輸出端與送錫執行機構的驅動信號端連線。
還具有報警機構4，控制機構的信號輸出端與報警機構4的信號輸入端連線；報警機構4可以是聲光報警機構。
保持錫絲2與焊咀3絕緣，一種方式是錫絲2與出錫裝置1導通，保持出錫裝置1與焊錫機的其餘部分絕緣。
出錫裝置1的各零部件中由導電材料和絕緣材料組成。出錫裝置1的入錫口1-2是導電材料的一部分，導電材料通過引線與檢測機構導通，這樣，錫絲2通過與出錫裝置1的入錫口1-2接觸而與信號檢測判斷機構導通。另外，出錫裝置1的導電材料通過絕緣板5與焊錫機的其餘部分絕緣；圖4、圖5中，用於固定錫絲工字輪的固定軸6為絕緣材料；出錫裝置1與焊錫機固定的安裝板1-1是由金屬製成，即出錫裝置1與外部接觸的導電部位為出錫裝置1的背面，因此，絕緣板5設定在出錫裝置1背面。出錫導管9與錫絲2是絕緣的，因此，
錫絲2不會通過導管固定支架10與焊咀3導通，即圖6中所示的烙鐵手柄11與錫絲2之間是非絕緣固定的。
信號檢測判斷機構設定在焊錫機的控制系統7內，其電源可以由焊錫機的控制系統7提供。信號檢測判斷機構並沒有具體的限制，2013年前相關技術中有很多種實施方式，比如分別從錫絲2和烙鐵手柄11引出信號線到信號檢測判斷機構，烙鐵手柄11引出的信號線為地信號線；通過測量錫絲2上所帶的電流，或者錫絲2與烙鐵手柄11之間的電壓，採用單片機控制的電路來檢測判斷該電流或電壓是否表示錫絲2與焊咀3導通，進而控制報警機構4和/或送錫執行機構，這裡不作贅述。
出錫異常監控的原理是：送錫前，錫絲2與焊咀3絕緣；在出錫裝置1送錫開始與結束之間，錫絲2送到焊咀3頭部，錫絲2、焊咀3和烙鐵手柄11互相導通，則判斷機構判斷出錫正常，報警機構4不報警，送錫執行機構正常出錫。
當任意位置出現堵錫或出錫位置不對時，當出錫裝置1送錫開始與結束之間，因錫絲2沒能觸碰到焊咀3的頭部，錫絲2與焊咀3不導通，則判斷機構判斷出錫異常，傳送出錫異常的控制信號，可以通過用戶設定來控制報警機構4報警，和/或控制送錫執行機構停止進一步送錫。
- 第二種實施例
由於焊接工藝需要，有些出錫導管9的出錫口9-1為金屬部件，當錫絲2送出到出錫導管9的出錫口9-1的所述金屬部件時，錫絲2會通過該金屬部件與導管固定支架10導通，而導管固定支架10通常是與用於固定焊咀3的烙鐵手柄11導通的，因此，錫絲2會通過導管固定支架10與焊咀3導通。為了解決導管固定支架10與烙鐵手柄11導通會影響出錫異常監控的問題，如圖7所示，《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》的焊錫機第二種實施例的出錫異常監控原理圖。與第一種實施例不同的是，在烙鐵手柄11上套有絕緣圈，該絕緣圈用於將導管固定支架10與烙鐵手柄11電氣絕緣，即圖7中所示的烙鐵手柄11與錫絲2之間是絕緣固定的。
出錫異常監控的原理是：送錫前，錫絲2與焊咀3絕緣；在出錫裝置1送錫開始與結束之間，錫絲2送到焊咀3頭部，錫絲2、焊咀3、出錫導管9、導管固定支架10和烙鐵手柄11互相導通，則判斷機構判斷出錫正常，報警機構4不報警，送錫執行機構正常出錫。
當任意位置出現堵錫或出錫位置不對時，當出錫裝置1送錫開始與結束之間，因錫絲2沒能觸碰到焊咀3的頭部，錫絲2與焊咀3不導通，則判斷機構判斷出錫異常，傳送出錫異常的控制信號，可以通過用戶設定來控制報警機構4報警，和/或控制送錫執行機構停止進一步送錫。
專利榮譽
2021年6月24日，《焊錫機出錫異常監控機構和方法、出錫裝置及焊錫機》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
