CN105302024A - 一种智能波峰焊控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能波峰焊控制电路，包括控制中心、传送系统、助焊剂涂覆控制系统、预热系统、钎料波峰焊发生装置、冷却系统、热风刀，所述传送系统包括传送导轨、PCB夹具、驱动电机、传感器；还包括图像采集模块，所述图像采集模块设置于PCB夹具的上部，用于实时采集PCB焊接表面图像，所述图像采集装置采集到图像信息通过无线传输方式传送至控制中心，控制中心对图像进行处理后，获取PCB焊接状态信息。通过采集PCB焊接的实时图像信息并进行处理，使得能够实时监测PCB的焊接状态，有效减少了PCB检测时间，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能波峰焊控制电路，属于电子设备焊接领域。
背景技术
波峰焊仍然是处理通孔元件最好的焊接方式，而且还是各类生产线的关键部分，随着众多电子产品往小型，轻型，高密度方向发展，特别是手持设备的大量使用，在元器件材料工艺方面都对原有焊接技术提出了重大的挑战，也因此使焊接设备得到了飞速发展的机会，同时对波峰焊接设备提出了新的要求。
平稳的波峰焊可使整块PCB在焊接时间内都能得到均匀的焊接，当波峰偏高时，表面液态焊料流速增大，使液态流体进行湍流状态，易导致波峰不稳定，造成PCB漫锡，损坏PCB上的电子元件，波峰偏低时，液态焊料流速低为层流态，波峰跳动小，距离PCB板距离大，容易造成PCB虚焊漏焊的缺陷。
申请日为2013年4月24日，申请号为201310143946.9的发明专利申请公开了一种智能波峰焊系统，包括控制中心、传送系统、助焊剂涂覆控制系统（3）、预热系统（4）、钎料波峰焊发生装置（5）、冷却系统（6）、热风刀（7）、传感器，所述传感器与传送系统连接，传感器检测传送系统的信息，并将检测到的信息发送至控制中心，控制中心根据收到的数据发出控制信号，调节传送系统的运行模式，本发明的系统用于PCB通孔元件的焊接，解决了波峰偏高时PCB漫锡、损坏PCB上的电子元件；波峰偏低时PCB虚焊漏焊的问题。
上述波峰焊接系统通过各种检测信号检测，但是不能直观的看出PCB板的焊接情况，焊接效率不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种智能波峰焊控制电路，解决了波峰焊系统不能够有效直观的观察PCB焊接状态的问题。
本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种智能波峰焊控制电路，包括控制中心、传送系统、助焊剂涂覆控制系统、预热系统、钎料波峰焊发生装置、冷却系统、热风刀，所述控制中心分别发送控制信号至传送系统、助焊剂涂覆控制系统、预热系统、钎料波峰焊发生装置、冷却系统、热风刀，控制所述传送系统、助焊剂涂覆控制系统、预热系统、钎料波峰焊发生装置、冷却系统、热风刀的运行；所述传送系统包括传送导轨、PCB夹具、驱动电机、传感器；其中PCB夹具与传送导轨之间设置自动定位连接装置，所述自动定位连接装置与控制中心连接；所述传感器与传送系统连接，传感器检测传送系统的信息，并将检测到的信息发送至控制中心，控制中心根据收到的数据发出控制信号，调节传送系统的运行模式，还包括图像采集模块，所述图像采集模块设置于PCB夹具的上部，用于实时采集PCB焊接表面图像，所述图像采集装置采集到图像信息通过无线传输方式传送至控制中心，控制中心对图像进行处理后，获取PCB焊接状态信息。
所述传感器包括分别与控制中心连接的速度传感器、测距传感器、角度测量传感器，其中速度传感器设置在PCB夹具垂直于传送导轨的一个边上；测距传感器设置在PCB夹具垂直于传送导轨的另一个边上；角度测量传感器包括两个，分别设置在PCB夹具平行于传送导轨的两个边上；插件完成的PCB固定在PCB夹具上，速度传感器检测PCB夹具的速度信息，并将该速度信息传送至控制中心，控制中心根据收到的速度信息控制驱动电机带动传送带工作；测距传感器检测PCB与波峰之间的相对高度，角度测量传感器检测PCB与波峰之间的角度，并将检测到的相对高度和角度信息发送至控制中心，控制中心根据接收的信息发出控制信号，调节自动定位连接装置，完成PCB夹具与波峰之间的相对高度和角度的调节。
控制中心包括上位机、中央处理器、传动控制模块、温度控制模块、信号采集处理模块；所述上位机与中央处理器连接，所述中央处理器分别与传动控制模块、温度控制模块、信号采集处理模块连接；所述传动控制模块与传送系统连接，温度控制模块分别与预热系统、冷却系统连接；通过上位机设置温度、速度、波峰高度参数，传动控制模块控制传送系统工作；温度控制模块控制预热系统、冷却系统运行；所述钎料波峰焊发生装置根据波峰高度参数运行。
所述中央处理器为51系列单片机。
所述热风刀位于钎料波峰焊发生装置出口，用于消除连锡。
相比现有技术，本发明所具有的有益效果为：
（1）增加了图像采集模块，通过采集PCB焊接的实时图像信息并进行处理，使得能够实时监测PCB的焊接状态，有效减少了PCB检测时间，提高了工作效率。
（2）传动系统增加了传感器，可实时监测传送系统的参数，保证传动系统安全可靠的工作。增加了自动定位连接装置，使得插件完成的PCB固定安装在PCB夹具上，PCB在传送过程中不变形，保证PCB安全可靠输送，
（3）根据传感器数据，控制中心控制自动定位连接装置自动调节PCB夹具与波峰之间的角度和相对高度，使得PCB焊接更充分，避免漏焊虚焊现象。
具体实施方式
下面对发明的技术方案进行详细说明：
一种智能波峰焊控制电路，包括控制中心、传送系统、助焊剂涂覆控制系统、预热系统、钎料波峰焊发生装置、冷却系统、热风刀，所述控制中心分别发送控制信号至传送系统、助焊剂涂覆控制系统、预热系统、钎料波峰焊发生装置、冷却系统、热风刀，控制所述传送系统、助焊剂涂覆控制系统、预热系统、钎料波峰焊发生装置、冷却系统、热风刀的运行；所述传送系统包括传送导轨、PCB夹具、驱动电机、传感器；其中PCB夹具与传送导轨之间设置自动定位连接装置，所述自动定位连接装置与控制中心连接；所述传感器与传送系统连接，传感器检测传送系统的信息，并将检测到的信息发送至控制中心，控制中心根据收到的数据发出控制信号，调节传送系统的运行模式，还包括图像采集模块，所述图像采集模块设置于PCB夹具的上部，用于实时采集PCB焊接表面图像，所述图像采集装置采集到图像信息通过无线传输方式传送至控制中心，控制中心对图像进行处理后，获取PCB焊接状态信息。
所述传感器包括分别与控制中心连接的速度传感器、测距传感器、角度测量传感器，其中速度传感器设置在PCB夹具垂直于传送导轨的一个边上；测距传感器设置在PCB夹具垂直于传送导轨的另一个边上；角度测量传感器包括两个，分别设置在PCB夹具平行于传送导轨的两个边上；插件完成的PCB固定在PCB夹具上，速度传感器检测PCB夹具的速度信息，并将该速度信息传送至控制中心，控制中心根据收到的速度信息控制驱动电机带动传送带工作；测距传感器检测PCB与波峰之间的相对高度，角度测量传感器检测PCB与波峰之间的角度，并将检测到的相对高度和角度信息发送至控制中心，控制中心根据接收的信息发出控制信号，调节自动定位连接装置，完成PCB夹具与波峰之间的相对高度和角度的调节。
控制中心包括上位机、中央处理器、传动控制模块、温度控制模块、信号采集处理模块；所述上位机与中央处理器连接，所述中央处理器分别与传动控制模块、温度控制模块、信号采集处理模块连接；所述传动控制模块与传送系统连接，温度控制模块分别与预热系统、冷却系统连接；通过上位机设置温度、速度、波峰高度参数，传动控制模块控制传送系统工作；温度控制模块控制预热系统、冷却系统运行；所述钎料波峰焊发生装置根据波峰高度参数运行。
所述中央处理器为51系列单片机。
所述热风刀位于钎料波峰焊发生装置出口，用于消除连锡。
本实施例的控制芯片采用51单片机系列的AT89S52，AT89S52具备如下特点：
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
MCS-51器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储器都可以64K寻址。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种智能波峰焊控制电路，包括控制中心、传送系统、助焊剂涂覆控制系统、预热系统、钎料波峰焊发生装置、冷却系统、热风刀，所述控制中心分别发送控制信号至传送系统、助焊剂涂覆控制系统、预热系统、钎料波峰焊发生装置、冷却系统、热风刀，控制所述传送系统、助焊剂涂覆控制系统、预热系统、钎料波峰焊发生装置、冷却系统、热风刀的运行；所述传送系统包括传送导轨、PCB夹具、驱动电机、传感器；其中PCB夹具与传送导轨之间设置自动定位连接装置，所述自动定位连接装置与控制中心连接；所述传感器与传送系统连接，传感器检测传送系统的信息，并将检测到的信息发送至控制中心，控制中心根据收到的数据发出控制信号，调节传送系统的运行模式，其特征在于：还包括图像采集模块，所述图像采集模块设置于PCB夹具的上部，用于实时采集PCB焊接表面图像，所述图像采集装置采集到图像信息通过无线传输方式传送至控制中心，控制中心对图像进行处理后，获取PCB焊接状态信息。
2.根据权利要求1所述的智能波峰焊控制电路，其特征在于：所述传感器包括分别与控制中心连接的速度传感器、测距传感器、角度测量传感器，其中速度传感器设置在PCB夹具垂直于传送导轨的一个边上；测距传感器设置在PCB夹具垂直于传送导轨的另一个边上；角度测量传感器包括两个，分别设置在PCB夹具平行于传送导轨的两个边上；插件完成的PCB固定在PCB夹具上，速度传感器检测PCB夹具的速度信息，并将该速度信息传送至控制中心，控制中心根据收到的速度信息控制驱动电机带动传送带工作；测距传感器检测PCB与波峰之间的相对高度，角度测量传感器检测PCB与波峰之间的角度，并将检测到的相对高度和角度信息发送至控制中心，控制中心根据接收的信息发出控制信号，调节自动定位连接装置，完成PCB夹具与波峰之间的相对高度和角度的调节。
3.根据权利要求1所述的智能波峰焊控制电路，其特征在于：控制中心包括上位机、中央处理器、传动控制模块、温度控制模块、信号采集处理模块；所述上位机与中央处理器连接，所述中央处理器分别与传动控制模块、温度控制模块、信号采集处理模块连接；所述传动控制模块与传送系统连接，温度控制模块分别与预热系统、冷却系统连接；通过上位机设置温度、速度、波峰高度参数，传动控制模块控制传送系统工作；温度控制模块控制预热系统、冷却系统运行；所述钎料波峰焊发生装置根据波峰高度参数运行。
4.根据权利要求3所述的智能波峰焊控制电路，其特征在于：所述中央处理器为51系列单片机。
5.根据权利要求1所述的智能波峰焊控制电路，其特征在于：所述热风刀位于钎料波峰焊发生装置出口，用于消除连锡。
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