專利名稱：一種環(huán)保電烙鐵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用廣泛的電烙鐵。特別是一種屬于環(huán)保型的電烙鐵。主要應(yīng)用于集約化生產(chǎn)現(xiàn)場和精密非標(biāo)準(zhǔn)光電子部件的焊接。屬于光電子部件等的錫焊接技術(shù)領(lǐng)域。
使用電烙鐵進(jìn)行焊接，焊料為低溫焊錫絲。焊錫絲的成分主要是錫、鉛、松香及其它助焊物。焊錫絲熔化時常伴有錫、鉛、松香混合顆粒，呈白色霧狀散出。鉛是對人體非常有害的。鉛被吸收入體內(nèi)能產(chǎn)生慢性中毒，特征為貧血并伴有紅細(xì)胞點(diǎn)彩、嚴(yán)重絞痛、牙齦有藍(lán)色鉛線以及局部肌肉麻痹(例如腕垂)。國家對鉛的排放量已明令限制(見國家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3095-1996)》，要求必須達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)，季平均為1.5μg/m3，年平均為1.0μg/m3)。一把電烙鐵就是一個污染源。到目前為止，還沒有直接治理電烙鐵污染的一體化產(chǎn)品。比較講究的、先進(jìn)的廠房通常對廠房的空氣采用集中式凈化處理，這種處理方式耗能多，成本高，附加噪音大，凈化效率低；個別的是在每個工位上放一個帶風(fēng)扇的吸煙器，簡易過濾一下，談不上凈化效果；大多數(shù)是什么環(huán)保措施也沒有。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種環(huán)保電烙鐵，包括電烙鐵，其特征是在電烙鐵上設(shè)有負(fù)壓管，負(fù)壓管的前端口位于烙鐵頭的前端，后端與負(fù)壓發(fā)生器的負(fù)壓端口相連；負(fù)壓發(fā)生器的出口經(jīng)氣管與過濾器相連，進(jìn)氣端經(jīng)氣管與供氣管相連。
本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的負(fù)壓管可以是通過固定卡固定在電烙鐵的外部。
本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的負(fù)壓管的硅膠管端口還可以是與電烙鐵的尾端殼體相連；在烙鐵頭的外圍套有一藕芯負(fù)壓管，該藕芯負(fù)壓管與電烙鐵的前端殼體相連；負(fù)壓管的硅膠管端口與藕芯負(fù)壓管之間通過電烙鐵殼體相通。
本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的過濾器可以是由等距離的開有不同面積窗口的隔板組成的骨架，固定骨架的空腔架板及空腔架板內(nèi)的濾芯和四周開有消音作用的排氣口21的殼體構(gòu)成。
本發(fā)明技術(shù)解決方案中還可以設(shè)有由電磁閥、光電開關(guān)構(gòu)成的氣動元件控制電路，電磁閥的進(jìn)氣端連接在供氣管上，光電開關(guān)固定在鉻鐵架上。
本發(fā)明技術(shù)解決方案中還可以設(shè)有由控制電路制成印刷電路板------PCB。該板上設(shè)計有控制電路。通過端子與電源、光電開關(guān)、電磁閥相連。
每臺環(huán)保電烙鐵都是一套完全獨(dú)立的系統(tǒng)，具備焊接及焊接污染凈化的功能。這種環(huán)保電烙鐵具有使用、安裝方便(與傳統(tǒng)電烙鐵使用方法完全相同)的特點(diǎn)。無須再對生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行大型管道設(shè)計、安裝及對其噪聲和能耗發(fā)愁。
本發(fā)明由于將負(fù)壓管和烙鐵芯設(shè)計成為一體，形成了點(diǎn)(負(fù)壓管口)對點(diǎn)(烙鐵頭)的吸收。使得在使用電鉻鐵焊接時，產(chǎn)生的焊塵煙霧在沒有擴(kuò)散前即被及時吸除。吸收效果接近100％。
本發(fā)明由于采用的負(fù)壓管為硅橡膠管，輕便柔軟，使用時的感覺和傳統(tǒng)電烙鐵相差無幾。
本發(fā)明過濾器由于選用了干式吸附法，使用濾芯材料為活性炭纖維，在過濾的結(jié)構(gòu)設(shè)計上運(yùn)用了分段均衡技術(shù)，過濾效果相當(dāng)明顯。過濾器的作用有兩個，一是過濾焊塵煙霧中的鉛、錫、松香及其它有污染的物質(zhì)，二是吸除焊錫絲熔化時產(chǎn)生的異味。
過濾器的濾芯材料是活性炭纖維。這種活性炭纖維比顆粒狀活性炭吸附面積大(為1120m2/g)，是過濾帶異味廢氣的首選材料。
決定過濾器過濾效果的另一個重要因素是通過濾芯面積氣流速度(一般要求應(yīng)該為0.1m/s以下)。濾芯通常制成板形或圓柱形，大型過濾器在過濾廢氣未過濾前一般通過導(dǎo)流板，力圖使通過濾芯的氣體均勻些。
本發(fā)明的濾芯由于和真空發(fā)生器配套使用。進(jìn)入過濾器的氣體壓力偏高，過濾時必須先把廢氣流速降至使用要求范圍，且不能有明顯的過濾不均衡現(xiàn)象，為此在廢氣進(jìn)入過濾器前先分成兩路，且過濾器的骨架設(shè)計采用了分段均衡技術(shù)，其目的有兩個，其一，把通過真空發(fā)生器負(fù)壓管吸收的廢氣流速降到額定值以下；其二，讓焊塵廢氣經(jīng)過濾芯時，盡可能均勻，有效地提高對廢氣的過濾效率。所謂分段均衡技術(shù)，就是把濾芯骨架做成由若干個開有不同面積窗口的隔板組成的立體框架，骨架上的隔板將濾芯內(nèi)腔均勻分成若干相對獨(dú)立的小腔，由隔板上不同面積的窗口來控制進(jìn)入每個小腔的氣量，使廢氣通過每個窗口到達(dá)濾芯后壓力盡量一致，在過濾層上形成等壓面，從而使過濾效果接近均衡。使過濾器過濾效果達(dá)到最佳值，使過濾器排放出的氣體達(dá)到國家規(guī)定的環(huán)境空氣標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明使用了開放式光電開關(guān)，光電開關(guān)安裝在烙鐵架上，光電開關(guān)中間裝有可以上下運(yùn)動的控制片。使用者在拿起電烙鐵時，控制片向上運(yùn)動，光電開關(guān)導(dǎo)通，脈沖電路控制供氣電磁閥接通。負(fù)壓集氣過濾系統(tǒng)開始工作，負(fù)壓產(chǎn)生，負(fù)壓管開始收集廢氣；把電烙鐵放回烙鐵架時，控制片向下運(yùn)動，發(fā)光二極管射向光敏三極管的光被遮擋，脈沖電路控制供氣電磁閥關(guān)閉，負(fù)壓集氣過濾系統(tǒng)停止工作，負(fù)壓管停止集氣。由于電烙鐵的拿起與放下是交替進(jìn)行，實際上負(fù)壓集氣過濾系統(tǒng)是間歇式工作，從而有效地節(jié)約了用氣量。
本發(fā)明可廣泛用于大量精密非標(biāo)準(zhǔn)件、焊點(diǎn)立體分布件、柔性PCB等依然采用手工焊接的領(lǐng)域。


圖1是發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是外部集氣的電烙鐵終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是內(nèi)部集氣的電烙鐵終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型氣動元件的控制電路圖；圖5是過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如圖1所示。電烙鐵可以是帶防靜電烙鐵焊臺式、精密溫控烙鐵焊臺式、磨沙頭鉻鐵式等。本發(fā)明環(huán)保電烙鐵的終端烙鐵部分如圖2及圖3所示。負(fù)壓管的走向可分兩種一種是如圖2所示直接在烙鐵上方走負(fù)壓管；另一種如圖3所示，電氣合一。
如圖2所示。負(fù)壓管10處于烙鐵外部，通過固定卡8固定在烙鐵上。負(fù)壓管10的前端口3位于烙鐵頭4的附近。烙鐵頭4的發(fā)熱元件與電源線9相連。
如圖3所示。烙鐵頭4套在發(fā)熱器件12上，發(fā)熱器件12與電源線15相連。在發(fā)熱器件12與烙鐵頭4外部，套一個圓管13，套在電源線的部分是耐高溫、絕緣的。在該圓管13的外部又套一個直徑大一些的圓管11，兩層圓管之間的空間構(gòu)成藕芯負(fù)壓管11、13，用于吸集焊接時產(chǎn)生的有害廢氣。它經(jīng)電烙鐵殼體與硅膠管14一端相接，硅膠管14的另一端與負(fù)壓發(fā)生器6吸氣端相連。
負(fù)壓發(fā)生器6的出口經(jīng)氣管與過濾器5的入口相連。負(fù)壓發(fā)生器6可為真空發(fā)生器，也可為真空泵之類的器件。過濾器5如圖5所示。過濾器5選用了干式吸附法。主要由進(jìn)氣管20、兩個帶有分段均衡骨架的活性碳纖維濾芯18和有消聲作用的殼體22組成。廢氣在進(jìn)入過濾器殼體前先被分成兩路，減速后分別進(jìn)入兩個濾芯18。濾芯18的材料為活性炭纖維，設(shè)計上運(yùn)用了分段均衡技術(shù)。即濾芯18內(nèi)有起分段均衡作用的骨架19。骨架19由若干個等距離的開有不同面積窗口的隔板組成。濾芯18內(nèi)腔被這些隔板分隔成相對獨(dú)立的小腔，進(jìn)入小腔的氣量就由那些不同大小的窗口來控制，以使廢氣在到達(dá)過濾層面上時的壓力幾乎相等，最大程度地提高了對濾芯濾層的利用率，使過濾效果達(dá)到最佳值。均衡過濾后的氣體已達(dá)到國家有關(guān)氣體排放標(biāo)準(zhǔn)。殼體22四周表面開有有消音作用的排氣口21。過濾后的氣體從排氣口21排出。
電磁閥2的進(jìn)氣端與供氣管1相連，出氣端與負(fù)壓發(fā)生器6的進(jìn)氣端相連。氣動元件控制電路如圖4所示。電磁閥2受光電控制電路7控制?？刂齐娐酚砷_放式光電開關(guān)16、開關(guān)電路17和二位二通電磁閥2組成，為常規(guī)電路。光電開關(guān)16安裝在烙鐵架上，光電開關(guān)16中間裝有可以上下運(yùn)動的控制片。光電開關(guān)16可為干簧管和接近開關(guān)之類的元件。當(dāng)把電烙鐵插入烙鐵架時，光電開關(guān)16中發(fā)光元件發(fā)出的光被遮擋，開關(guān)電路輸出高電位，使電磁閥控制電路高電壓浮空，進(jìn)氣被關(guān)閉，真空發(fā)生器6停止工作。一旦把電烙鐵從烙鐵架上拿出，光電開關(guān)16中發(fā)光元件發(fā)出的光被光敏管接收。開關(guān)電路17輸出低電位，此時電磁閥2加電，氣路接通，真空發(fā)生器6開始工作，把電烙鐵烙鐵頭上產(chǎn)生的焊塵、廢氣吸除，經(jīng)過濾器5凈化后排出。由于控制電路的控制，氣動元件真空發(fā)生器6呈間歇式工作，做到只有在電烙鐵焊接時才消耗壓縮空氣，從而使壓縮空氣得到有效的使用，合理的降低了能耗，根據(jù)現(xiàn)場測定，耗氣量約為連續(xù)工作時的1/3。
印刷電路板PCB 7上設(shè)計有圖4中的控制電路17的布線。圖4電路中LTS1為光電開關(guān)16；V1為電磁閥2。接線端子中的點(diǎn)A、B、C、E通過電源線與光電開關(guān)LTS1 16相連。連接端子中的F、G、H接點(diǎn)通過電源線分別與電源和繼電器線圈相連。繼電器的一觸點(diǎn)和電源的負(fù)極與電磁閥2相連。
電烙鐵的溫控電路原則上采用新老兼容方案，新設(shè)計的溫控電路能與原有的各種模式相容使用，也為新型溫控電路留存適當(dāng)?shù)慕涌凇?br> 權(quán)利要求
1.一種環(huán)保電烙鐵，包括電烙鐵，其特征是在電烙鐵上設(shè)有負(fù)壓管(10、11、13、14)，負(fù)壓管(10、11、13、14)的前端口(3)位于烙鐵頭(4)的前端，后端與負(fù)壓發(fā)生器(6)的負(fù)壓端口相連；負(fù)壓發(fā)生器(6)的出口經(jīng)氣管與過濾器(5)相連，進(jìn)氣端經(jīng)氣管與供氣管(1)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保電烙鐵，其特征是所述的負(fù)壓管(10)通過固定卡(8)固定在電烙鐵的外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保電烙鐵，其特征是所述的負(fù)壓管的硅膠管(14)端口與電烙鐵的尾端殼體相連；在烙鐵頭(4)的外圍套有一藕芯負(fù)壓管(11、13)，該藕芯負(fù)壓管(11、13)與電烙鐵的前端殼體相連；負(fù)壓管的硅膠管(14)端口與藕芯負(fù)壓管(11、13)之間通過電烙鐵殼體相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種環(huán)保電烙鐵，其特征是所述的過濾器(5)由等距離的開有不同面積窗口的隔板組成的骨架(19)，固定骨架(19)的空腔架板及空腔架板內(nèi)的濾芯(18)和四周開有消音作用的排氣口21的殼體(22)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種環(huán)保電烙鐵，其特征是還設(shè)有由電磁閥(2)、光電開關(guān)(16)構(gòu)成的氣動元件控制電路，電磁閥(2)的進(jìn)氣端連接在供氣管(1)上，光電開關(guān)(16)固定在烙鐵架上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種環(huán)保電烙鐵，其特征是還設(shè)有由電磁閥(2)、光電開關(guān)(16)構(gòu)成的氣動元件控制電路，電磁閥(2)的進(jìn)氣端連接在供氣管(1)上，光電開關(guān)(16)固定在烙鐵架上。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為一種環(huán)保電鉻鐵。屬于光電子等錫焊接技術(shù)領(lǐng)域。主要是解決現(xiàn)有電烙鐵難以解決使用時產(chǎn)生的有害物對人體傷害的問題。它的主要特征是在電烙鐵上設(shè)有負(fù)壓管，負(fù)壓管的前端口位于烙鐵頭的前端，后端與負(fù)壓發(fā)生器的負(fù)壓端口相連；負(fù)壓發(fā)生器的出口經(jīng)氣管與過濾器相連，進(jìn)氣端經(jīng)氣管與供氣管相連。本發(fā)明由于將負(fù)壓管和烙鐵芯設(shè)計成為一體，形成了點(diǎn)對點(diǎn)的吸收，使得在使用電鉻鐵焊接時，產(chǎn)生的焊塵煙霧在沒有擴(kuò)散前即被及時吸除，吸收效果接近100％?？蓮V泛用于大量精密非標(biāo)準(zhǔn)件、焊點(diǎn)立體分布件、柔性PCB等依然采用手工焊接的領(lǐng)域。
文檔編號B23K3/08GK1456412SQ0311874
公開日2003年11月19日 申請日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者馬鳴, 劉家亮 申請人:馬鳴