基于愛特梅爾AVR的微型節(jié)能自動浸焊機(jī)的軟硬件設(shè)計

一、項目概述

1.1 引言

目前，焊接插件式線路板一般采用波峰焊接方法和浸焊方法。波峰焊接機(jī)雖然焊接速度快、焊接質(zhì)量高，但因其價格高、體積大、維護(hù)復(fù)雜等因素用于大批量加工的場合，特別適用于流水線作業(yè)的大型工廠。浸焊機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、焊接質(zhì)量好、成本低、可視性強(qiáng)等特點，用于小批量生產(chǎn)，特別適合用于中小企業(yè)、各種科研單位和教學(xué)場所。然而，在目前的市場當(dāng)中存在的浸焊機(jī)仍然存在能源浪費嚴(yán)重的現(xiàn)象。

本設(shè)計在對目前市場上的各種浸焊機(jī)進(jìn)行分析比較的基礎(chǔ)上，針對目前市場已有浸焊機(jī)耗能大、不靈活等缺點，從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā)，通過采用愛特梅爾（Atmel）公司AVR-8位單片機(jī)(ATXMEGA64A3)設(shè)計出一種微型節(jié)能自動浸焊機(jī)。這種浸焊機(jī)具有環(huán)保節(jié)能、體積小、操作簡單、自動化程度高、焊接質(zhì)量好、成本低、可視性強(qiáng)、性價比高等特點，適合應(yīng)用在教學(xué)、科研單位和小批量電路板生產(chǎn)與加工工廠，具有很強(qiáng)的市場競爭力，有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 項目背景/選題動機(jī)

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，電子產(chǎn)品已經(jīng)成為人們生活中必不可少的一部分。電子產(chǎn)品的開發(fā)研制必然離不開印刷線路板的焊接。目前插件式線路板一般采用波峰焊接和浸焊兩種方法。波峰焊接機(jī)因其價格高、體積大、維護(hù)復(fù)雜而只適用于流水線作業(yè)的大型工廠。浸焊機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、焊接質(zhì)量好、成本低等特點，廣泛用于小批量生產(chǎn)中，特別適合用于中小企業(yè)，其應(yīng)用范圍廣，有很強(qiáng)的市場潛力。

通過對目前焊接機(jī)市場的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：目前市場上的浸焊機(jī)種類雖然很多，但是都存在體積較大、不靈活、耗能過多的缺點。沒有專門適合用于教學(xué)與科研單位的小型浸焊機(jī)，在電子線路板焊接工藝的教學(xué)設(shè)備還屬于空白，沒有專門應(yīng)用于教學(xué)和科研方面的演示教學(xué)設(shè)備。

因此研制并開發(fā)出一款低能耗、小型化、適合應(yīng)用在教學(xué)與科研單位和小批量電路板生產(chǎn)的微型節(jié)能自動浸焊機(jī)具有很好的市場前景。

下表是目前市場上浸焊機(jī)主要種類：

浸焊機(jī)種類

主要特點

臺式浸焊機(jī)

焊接質(zhì)量高、結(jié)構(gòu)簡單、速度快、采用空氣泵打入惰性氣體的方法實現(xiàn)助焊劑和焊錫發(fā)泡的方法實現(xiàn)浸泡、通過烘箱對電路板進(jìn)行預(yù)熱、采用人工進(jìn)行放入電路板、但是每個工作周期之間的等待時間過長，操作復(fù)雜。

立式平面浸焊機(jī)

焊接質(zhì)量高、結(jié)構(gòu)簡單、封閉式工作環(huán)境、成本低、速度慢、采用夾板夾取電路板的工作方式進(jìn)行浸泡助焊劑和焊錫、體積大、焊接準(zhǔn)備時間比較長。

聯(lián)合型浸焊機(jī)

體積大、結(jié)構(gòu)簡單、速度快、成本低、可以同時焊接多塊電路板、具有簡單的預(yù)熱裝置、用人工進(jìn)行放入電路板、非自動運行、焊接準(zhǔn)備時間比較長。

手推式浸焊機(jī)

以手工操作為主、結(jié)構(gòu)簡單、速度慢、效率低、危險性比較大，目前己基本被淘汰。

現(xiàn)有的浸焊機(jī)產(chǎn)品研究發(fā)現(xiàn)：目前市場上流通的浸焊機(jī)雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低等特點，也同時發(fā)現(xiàn)目前產(chǎn)品現(xiàn)有的缺陷：

1.體積較大，不靈活；

2.生產(chǎn)準(zhǔn)備時間過長，其將焊錫和助焊劑變?yōu)橐簯B(tài)的加熱方法需要近兩個小時；

3.缺少很直觀的數(shù)字顯示部分；

4.多數(shù)采用的是導(dǎo)軌滑動裝置進(jìn)行電路板焊接的操作，在整個的焊接過程中電路板在運行中的穩(wěn)定性不夠；

5.市場上的浸焊機(jī)都采用封閉式的操作環(huán)境，不便于學(xué)生對實際焊接工藝的理解，不適用于電子教學(xué)場所。

因此研制并開發(fā)出一款低能耗、小型化、操作簡單、焊接質(zhì)量好、成本低、可視性強(qiáng)，適合應(yīng)用在教學(xué)與科研單位和小批量電路板生產(chǎn)的微型節(jié)能自動浸焊機(jī)具有很好的市場前景和很強(qiáng)的市場競爭力，并且具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。