一种环保电烙铁 【技术领域】
本发明涉及一种使用广泛的电烙铁。特别是一种属于环保型的电烙铁。主要应用于集约化生产现场和精密非标准光电子部件的焊接。属于光电子部件等的锡焊接技术领域。背景技术
随着电子技术的飞跃发展，电子元器件逐步小型化。适合标准件大规模生产的焊接设备、邦定设备应运而生，如波峰焊机，回流焊机等。然而，对大量精密非标准件、焊点立体分布件、柔性PCB的焊接等，依然采用手工操作，其工具仍是电烙铁。电烙铁在电子行业作为基本工具，已有一百多年的历史，使用覆盖面很广，但其改进并无阶段性。现在工业使用的电烙铁大多采用陶瓷发热元件，制成内热式，低压供电，加上温度自动控制和防静电，仅如此而已。
使用电烙铁进行焊接，焊料为低温焊锡丝。焊锡丝的成分主要是锡、铅、松香及其它助焊物。焊锡丝熔化时常伴有锡、铅、松香混合颗粒，呈白色雾状散出。铅是对人体非常有害的。铅被吸收入体内能产生慢性中毒，特征为贫血并伴有红细胞点彩、严重绞痛、牙龈有蓝色铅线以及局部肌肉麻痹(例如腕垂)。国家对铅的排放量已明令限制(见国家《环境空气质量标准(GB 3095-1996)》，要求必须达到二级标准，季平均为1.5μg/m3，年平均为1.0μg/m3)。一把电烙铁就是一个污染源。到目前为止，还没有直接治理电烙铁污染的一体化产品。比较讲究的、先进的厂房通常对厂房的空气采用集中式净化处理，这种处理方式耗能多，成本高，附加噪音大，净化效率低；个别地是在每个工位上放一个带风扇的吸烟器，简易过滤一下，谈不上净化效果；大多数是什么环保措施也没有。发明内容
本发明的目的就是针对上述不足之处而提供一种能点对点吸附污染物，并本地治理焊锡污染的环保型电烙铁。
本发明的技术解决方案是：一种环保电烙铁，包括电烙铁，其特征是：在电烙铁上设有负压管，负压管的前端口位于烙铁头的前端，后端与负压发生器的负压端口相连；负压发生器的出口经气管与过滤器相连，进气端经气管与供气管相连。
本发明技术解决方案中所述的负压管可以是通过固定卡固定在电烙铁的外部。
本发明技术解决方案中所述的负压管的硅胶管端口还可以是与电烙铁的尾端壳体相连；在烙铁头的外围套有一藕芯负压管，该藕芯负压管与电烙铁的前端壳体相连；负压管的硅胶管端口与藕芯负压管之间通过电烙铁壳体相通。
本发明技术解决方案中所述的过滤器可以是由等距离的开有不同面积窗口的隔板组成的骨架，固定骨架的空腔架板及空腔架板内的滤芯和四周开有消音作用的排气口21的壳体构成。
本发明技术解决方案中还可以设有由电磁阀、光电开关构成的气动元件控制电路，电磁阀的进气端连接在供气管上，光电开关固定在铬铁架上。
本发明技术解决方案中还可以设有由控制电路制成印刷电路板------PCB。该板上设计有控制电路。通过端子与电源、光电开关、电磁阀相连。
每台环保电烙铁都是一套完全独立的系统，具备焊接及焊接污染净化的功能。这种环保电烙铁具有使用、安装方便(与传统电烙铁使用方法完全相同)的特点。无须再对生产现场进行大型管道设计、安装及对其噪声和能耗发愁。
本发明由于将负压管和烙铁芯设计成为一体，形成了点(负压管口)对点(烙铁头)的吸收。使得在使用电铬铁焊接时，产生的焊尘烟雾在没有扩散前即被及时吸除。吸收效果接近100％。
本发明由于采用的负压管为硅橡胶管，轻便柔软，使用时的感觉和传统电烙铁相差无几。
本发明过滤器由于选用了干式吸附法，使用滤芯材料为活性炭纤维，在过滤的结构设计上运用了分段均衡技术，过滤效果相当明显。过滤器的作用有两个，一是过滤焊尘烟雾中的铅、锡、松香及其它有污染的物质，二是吸除焊锡丝熔化时产生的异味。
过滤器的滤芯材料是活性炭纤维。这种活性炭纤维比颗粒状活性炭吸附面积大(为1120m2/g)，是过滤带异味废气的首选材料。
决定过滤器过滤效果的另一个重要因素是通过滤芯面积气流速度(一般要求应该为0.1m/s以下)。滤芯通常制成板形或圆柱形，大型过滤器在过滤废气未过滤前一般通过导流板，力图使通过滤芯的气体均匀些。
本发明的滤芯由于和真空发生器配套使用。进入过滤器的气体压力偏高，过滤时必须先把废气流速降至使用要求范围，且不能有明显的过滤不均衡现象，为此在废气进入过滤器前先分成两路，且过滤器的骨架设计采用了分段均衡技术，其目的有两个，其一，把通过真空发生器负压管吸收的废气流速降到额定值以下；其二，让焊尘废气经过滤芯时，尽可能均匀，有效地提高对废气的过滤效率。所谓分段均衡技术，就是把滤芯骨架做成由若干个开有不同面积窗口的隔板组成的立体框架，骨架上的隔板将滤芯内腔均匀分成若干相对独立的小腔，由隔板上不同面积的窗口来控制进入每个小腔的气量，使废气通过每个窗口到达滤芯后压力尽量一致，在过滤层上形成等压面，从而使过滤效果接近均衡。使过滤器过滤效果达到最佳值，使过滤器排放出的气体达到国家规定的环境空气标准。
本发明使用了开放式光电开关，光电开关安装在烙铁架上，光电开关中间装有可以上下运动的控制片。使用者在拿起电烙铁时，控制片向上运动，光电开关导通，脉冲电路控制供气电磁阀接通。负压集气过滤系统开始工作，负压产生，负压管开始收集废气；把电烙铁放回烙铁架时，控制片向下运动，发光二极管射向光敏三极管的光被遮挡，脉冲电路控制供气电磁阀关闭，负压集气过滤系统停止工作，负压管停止集气。由于电烙铁的拿起与放下是交替进行，实际上负压集气过滤系统是间歇式工作，从而有效地节约了用气量。
本发明可广泛用于大量精密非标准件、焊点立体分布件、柔性PCB等依然采用手工焊接的领域。
【附图说明】
图1是发明的结构示意图；图2是外部集气的电烙铁终端的结构示意图；图3是内部集气的电烙铁终端的结构示意图；图4是本实用新型气动元件的控制电路图；图5是过滤器的结构示意图。
【具体实施方式】
本发明的结构如图1所示。电烙铁可以是带防静电烙铁焊台式、精密温控烙铁焊台式、磨沙头铬铁式等。本发明环保电烙铁的终端烙铁部分如图2及图3所示。负压管的走向可分两种：一种是如图2所示直接在烙铁上方走负压管；另一种如图3所示，电气合一。
如图2所示。负压管10处于烙铁外部，通过固定卡8固定在烙铁上。负压管10的前端口3位于烙铁头4的附近。烙铁头4的发热元件与电源线9相连。
如图3所示。烙铁头4套在发热器件12上，发热器件12与电源线15相连。在发热器件12与烙铁头4外部，套一个圆管13，套在电源线的部分是耐高温、绝缘的。在该圆管13的外部又套一个直径大一些的圆管11，两层圆管之间的空间构成藕芯负压管11、13，用于吸集焊接时产生的有害废气。它经电烙铁壳体与硅胶管14一端相接，硅胶管14的另一端与负压发生器6吸气端相连。
负压发生器6的出口经气管与过滤器5的入口相连。负压发生器6可为真空发生器，也可为真空泵之类的器件。过滤器5如图5所示。过滤器5选用了干式吸附法。主要由进气管20、两个带有分段均衡骨架的活性碳纤维滤芯18和有消声作用的壳体22组成。废气在进入过滤器壳体前先被分成两路，减速后分别进入两个滤芯18。滤芯18的材料为活性炭纤维，设计上运用了分段均衡技术。即滤芯18内有起分段均衡作用的骨架19。骨架19由若干个等距离的开有不同面积窗口的隔板组成。滤芯18内腔被这些隔板分隔成相对独立的小腔，进入小腔的气量就由那些不同大小的窗口来控制，以使废气在到达过滤层面上时的压力几乎相等，最大程度地提高了对滤芯滤层的利用率，使过滤效果达到最佳值。均衡过滤后的气体已达到国家有关气体排放标准。壳体22四周表面开有有消音作用的排气口21。过滤后的气体从排气口21排出。
电磁阀2的进气端与供气管1相连，出气端与负压发生器6的进气端相连。气动元件控制电路如图4所示。电磁阀2受光电控制电路7控制。控制电路由开放式光电开关16、开关电路17和二位二通电磁阀2组成，为常规电路。光电开关16安装在烙铁架上，光电开关16中间装有可以上下运动的控制片。光电开关16可为干簧管和接近开关之类的元件。当把电烙铁插入烙铁架时，光电开关16中发光元件发出的光被遮挡，开关电路输出高电位，使电磁阀控制电路高电压浮空，进气被关闭，真空发生器6停止工作。一旦把电烙铁从烙铁架上拿出，光电开关16中发光元件发出的光被光敏管接收。开关电路17输出低电位，此时电磁阀2加电，气路接通，真空发生器6开始工作，把电烙铁烙铁头上产生的焊尘、废气吸除，经过滤器5净化后排出。由于控制电路的控制，气动元件真空发生器6呈间歇式工作，做到只有在电烙铁焊接时才消耗压缩空气，从而使压缩空气得到有效的使用，合理的降低了能耗，根据现场测定，耗气量约为连续工作时的1/3。
印刷电路板PCB 7上设计有图4中的控制电路17的布线。图4电路中：LTS1为光电开关16；V1为电磁阀2。接线端子中的点A、B、C、E通过电源线与光电开关LTS1 16相连。连接端子中的F、G、H接点通过电源线分别与电源和继电器线圈相连。继电器的一触点和电源的负极与电磁阀2相连。
电烙铁的温控电路原则上采用新老兼容方案，新设计的温控电路能与原有的各种模式相容使用，也为新型温控电路留存适当的接口。