一种数据线的全自动加工生产线的制作方法

本实用新型涉及数据线自动装配工艺技术领域，尤其是涉及一种数据线的全自动加工生产线。

背景技术：

2013年12月，USB 3.0 推广组织公布了新一代USB连接器的渲染图，其芯线排列位置特殊，正式解决了“USB永远插不准”的世界性难题，实现正反两个面插入都可以正常工作，同时与它配套使用的USB数据线也更细和更轻便。随着TYPE C插头终端设备的日益普及，后续TYPE C产品线材的需求也会逐渐增加，但其生产工艺较复杂，生产工序较多，现通常由多人按各工序工艺要求单独加工，企业生产效率低下，企业生产成本较高。

2012年9月12日，美国旧金山芳草地会议中心苹果发布了全新的Lightning Dock接口，接口两侧都有8 Pin触点，正反插入都可以正常工作，新接口不仅更加易于使用，而且耐用度也更高。另外，新的Lightning线材能够根据不同的配件来通过接口传递配件所需的特定信号，同时也支持视频输出。随着苹果公司产品的日益普及，lightning线材的市场需求量亦逐渐增加。

针对上述两款产品复杂的生产工艺，较多的生产工序，现阶段基本是采用多人完成，由一人或多人完成上工序，再流入下工序再由一人或多人完成，由此流程加工完一个产品全部加工。目前，在USB、Lightning线材的加工生产过程中，一般包括：排芯线、脱芯线、浸锡、比剪、装零件、焊接、铆压、点胶等一系列工序。工序繁杂，且需要大量的人工，效率低下，为解决这一问题，本领域技术人员也研究出了一系列自动化设备，其中就有自动剥线机、自动裁线机、自动点胶机、自动铆压机等，甚至有将这几个工序整合的高度自动化生产线。可自动化程度越高，质量精度越低，工序间隔等待时间越长，大大增加了工序间隔的无效时间，虽有效的节省了人工，可往往在提高质量方面效果有限。因此，设计全新的将多道工序有效无缝连接起来的生产线以弥补现有自动化设备的这一不足已成为本领域技术人员急待解决的问题。

在中国实用新型专利申请公布号为“CN202888597U”，申请公布日为2013年04月17日，名为《全自动线缆加工设备》的文件中，公开了一种全自动线缆加工设备，包括机架、第一镭射剥皮模组、第一沾助焊剂及镀锡模组、裁切旋转模组、第二镭射剥皮模组、第二沾助焊剂及镀锡模组和裁切出料模组；利用第一镭射剥皮模组对线缆的前端进行镭射和剥皮，利用第一沾助焊剂及镀锡模组对线缆前端进行沾助焊剂和镀锡，利用裁切旋转模组对线缆前端进行裁切并旋转180度，利用第二镭射剥皮模组对线缆后端进行镭射和剥皮，利用第二沾助焊剂及镀锡模组对线缆后端进行沾助焊剂和镀锡。该线缆加工设备实现了无人自动化加工，但是，整条生产线的控制复杂，生产线出现故障时无法确定是哪个工位，无法对特定工序的加工方法进行反馈调节；对线材的两端同时进行浸锡加工，但线材两端往往铆压的连接器大小不一样，所以对浸锡时间的要求也不一样，这会导致线材的加工精度降底，焊接后形成的锡点大小不一，产品加工后的尺寸公差大，难以保证产品质量；对后续的焊接、铆压、点胶等重要工序无法实现有效无缝连接，操作不便，不同的工序切换加工不方便，不同的产品更换也不方便，致使产品成本居高不下；另外，焊接加工中所用的锡丝材料单价高，焊锡过程中会产生锡渣及废气，恶化了作业环境。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种能将多道工序有效无缝连接起来实现数据线自动化加工、工作效率高、产品质量好的一体式全自动加工生产线。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种数据线的全自动加工生产线，包括机台、设置在机台上的芯线治具输出轨道，所述输出轨道一侧装有第一驱动气缸，所述全自动加工生产线装配有主控制器，所述主控制器分别与依次并排设置于机台旁侧的自动拉线裁线剥线模组、上助焊剂模组、自动浸锡模组、自动比剪模组、自动焊锡检测模组、自动铆压模组、自动点胶模组、点光源固化模组及输出轨道电连接，所述主控制器上设有人机控制界面；输出轨道的进料端设有人工排线工位，输出轨道的卸料端设有人工取线工位，输出轨道下方设有回流轨道，所述回流轨道与输出轨道的输送方向相反。

进一步地，所述上助焊剂模组包括安装有淋助焊剂针筒的升降台和第二伸缩气缸，所述升降台上设有夹紧块，升降台通过夹紧块夹持固定针筒，针筒的针头竖直向下设置；所述针筒外侧壁设有刻度线，针筒内侧套装活塞盖且所述活塞盖一端固定活塞杆，活塞杆另一端与第二伸缩气缸相连。

进一步地，所述自动浸锡模组包括浸锡平台和升降气缸，所述浸锡平台上并排设有2个以上的锡盒，所述锡盒安装于升降气缸轴端，所述锡盒上方设有刮锡装置，所述刮锡装置包括L形刮杆与横向气缸，该刮杆安装于横向气缸轴端。

进一步地，所述输出轨道外侧及浸锡平台上方靠近输出导轨一侧均设有防护架，所述防护架方向与输出轨道方向一致，并于自动拉线裁线剥线模组、上助焊剂模组、自动浸锡模组和自动焊锡模组旁侧设置有废料吸管，所述废料吸管与所述主控制器电性连接。

进一步地，所述机台上方设有自动送料模块，所述自动送料模块包括X轴移动装置、Z轴移动装置、Y轴移动装置以及连接器料盘，所述Z轴移动装置安装在所述X轴移动装置上，所述Z轴移动装置上设有第三驱动气缸，所述第三驱动气缸的活动端设有真空吸盘，所述Y轴移动装置的出料端设有连接器精密定位模块，所述连接器精密定位模块安装在Y轴传动丝杆上，所述连接器精密定位模块通过所述Y轴传动丝杆与焊锡工位相连。

进一步地，所述自动焊锡检测模组包括CCD检测工位，所述CCD检测工位上方设有相机固定架，所述相机固定架上设有机械手，所述机械手上设有第四伸缩气缸，所述第四伸缩气缸竖直设置，第四伸缩气缸上端与机械手连接，所述第四伸缩气缸下端固定有CCD相机，所述CCD相机上设有距离感应器和环形LED聚光灯。

进一步地，所述点光源固化模组包括UV固化器和固定架，所述UV固化器通过固定架设于所述输出轨道上方，所述UV固化器包括两个并排设置的LED点光源照射头及光源控制终端，所述LED点光源照射头垂直向下，所述LED点光源照射头上设有变焦透镜；所述光源控制终端的输出端与所述LED点光源照射头电性连接，所述光源控制终端的输入端与所述人机控制界面电性连接。

进一步地，所述输出轨道由节式轨道块彼此铰接组成，相邻的前后两节轨道块之间分别设有凹槽和凸缘，相邻前后两节轨道块通过所述凹槽与凸缘的配合依次排列，输出轨道上等间隔设置若干棘爪，所述棘爪通过连接件与第一驱动气缸轴端连接；将传统的轨道分割呈若干节轨道块，每节轨道的作业更灵活，能更方便地对其进行维护，而且无需整根更换。

进一步地，与所述自动浸锡模组对应位置处设有第一轨道块，第一轨道块与芯线治具的连接面设置有卡块，所述芯线治具的背部设有两个卡槽，所述卡块可嵌设在卡槽内；所述第一轨道块下方设有用于驱动第一轨道块翻转的翻转机构，所述翻转机构包括顶升油缸和平推油缸；芯线治具与轨道通过卡块嵌设连接，更换、取卸方便快捷；需要旋转工作时，先用顶升油缸将第一轨道块抬起，再用平推油缸推动或拉动第一轨道块旋转，解决了无法实现轨道平行定位及精准翻转，使芯线治具顺畅推拉且稳固美观的技术问题。

进一步地，所述机台的底部设置有脚踏开关，所述脚踏开关设于人工取线工位旁，所述脚踏开关与所述主控制器电连接。

本实用新型通过将整线、剥线、焊锡、点胶、铆压等工序无缝连接到全自动加工生产线上，对手工操作工艺做了进一步的改善及优化，使得工艺之间的衔接更加紧凑合理，实现一人一机完成由整理芯线到固化UV胶等11道工序，节省直接作业员工8-10人，降低了一线人员劳动强度，生产效率提升3倍左右，产品不良率降为零，实现了100%的合格率，可以一体式自动完成加工，精度高、产量高、方便操作、更换产品方便、更换轨道方便、不同规格产品只需调整治具（一个治具可同时加工多条电子线）；各工位采取独立控制的方式，通过使控制器具备液晶显示和触摸操控的功能来让现场工作人员可以直接对控制器进行操控，从而避免工作人员不能进行及时准确的操控、工作不便等问题；中间工位可完全解放人力，保证产品加工后的质量，流水线式设计，工位间的协调性、维护性均很方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的正视图；

图2为本实用新型实施例的轴测图；

图3为本实用新型实施例的组装立体示意图；

图4为本实用新型实施例的侧视图；

图5为本实用新型实施例所述自动拉线裁线剥线模组的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述上助焊剂模组和自动浸锡模组的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的自动沾助焊剂模组和自动浸锡模组结构示意图；

图8为本实用新型实施例所述第一轨道块的后视图；

图9为本实用新型实施例所述第一轨道块的前视图；

图10为本实用新型实施例的内部结构示意图；

图11为本实用新型实施例所述自动送料模块的结构示意图；

图12为本实用新型实施例所述自动焊锡检测模组和自动铆压模组的结构示意图；

图13为本实用新型实施例所述自动点胶模组和点光源固化模组的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有的加工生产线控制复杂，生产线出现故障时无法确定是哪个工位，产品加工后的尺寸公差大，质量难以保证，不同的工序切换加工不方便，不同的产品更换也不方便，致使产品成本居高不下的问题，现提供一种数据线的全自动加工生产线。

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2、3、4所示，一种数据线的全自动加工生产线，包括机台17、设置在机台17上的芯线治具输出轨道12，输出轨道的前端装有传送带，所述输出轨道12一侧装有第一驱动气缸19，所述全自动加工生产线装配有主控制器，所述主控制器分别与依次并排设置于机台17旁侧的自动拉线裁线剥线模组2、上助焊剂模组3、自动浸锡模组4、自动比剪模组5、自动焊锡检测模组6、自动铆压模组7、自动点胶模组8、点光源固化模组9及输出轨道12和回流轨道13电连接，所述主控制器上设有人机控制界面16；输出轨道12的进料端设有人工排线工位1，输出轨道12的卸料端设有人工取线工位10，输出轨道12下方设有回流轨道13，所述回流轨道13与输出轨道12的输送方向相反；所述输出轨道12由节式轨道块彼此铰接组成，相邻的前后两节轨道块之间分别设有凹槽和凸缘，相邻前后两节轨道块通过所述凹槽与凸缘的配合依次排列，输出轨道12上等间隔设置若干棘爪18，所述棘爪18通过连接件与第一驱动气缸19轴端连接；所述输出轨道12外侧及浸锡平台43上方靠近输出导轨12一侧均设有防护架14，所述防护架14方向与输出轨道12方向一致。

其中，本实用新型的主控制器主要通过相应的人机控制界面16来实现对剥线2、焊锡6、点胶8、铆压7等作业进行控制；第一驱动气缸19用于驱动输出轨道12上的棘爪18以将芯线治具11自动运送到不同的加工工位，空载的治具由回流轨道13进行输送，通过该技术方案，空载的治具11可源源不断地从回流轨道13向输出轨道12供给，以供待加工芯线放置；将传统的轨道分割呈若干节轨道块，每节轨道的作业更灵活，能更方便地对其进行维护，而且无需整根更换；防护架14的设置使得治具在传送及翻转过程中，数据线线缆不会跟着翻转，防止线缆乱摆从而干扰生产线的正常运行。

进一步地，如图6所示，所述上助焊剂模组3包括安装有淋助焊剂针筒32的升降台34和第二伸缩气缸31，所述升降台34上设有夹紧块35，升降台34通过夹紧块35夹持固定针筒32，针筒32的针头33竖直向下设置；所述针筒外侧壁39设有刻度线36，针筒32内侧套装活塞盖37且所述活塞盖37一端固定活塞杆38，活塞杆38另一端与第二伸缩气缸31相连；如图8、9、10所示，与所述自动浸锡模组4对应位置处设有第一轨道块45，第一轨道块45与芯线治具11的连接面设置有卡块101，所述芯线治具11的背部设有两个卡槽102，所述卡块101可嵌设在卡槽102内，芯线治具11与轨道通过卡块101嵌设连接，更换、取卸方便快捷；所述第一轨道块45下方设有用于驱动第一轨道块45翻转的翻转机构600，所述翻转机构600包括顶升油缸605和平推油缸606；所述自动浸锡模组4包括浸锡平台43和升降气缸46，所述浸锡平台43上并排设有2个以上的锡盒44，所述锡盒44安装于升降气缸46轴端，所述锡盒44上方设有刮锡装置，所述刮锡装置包括L形刮杆42与横向气缸41，该刮杆42安装于横向气缸41轴端。

其中，上助焊剂模组3通过信号连接端接收控制信号，推动活塞，通过第二伸缩气缸31的导向，压缩针筒32内的助焊剂对物料的焊接部位进行容积式定量浇淋助焊剂，其工作可靠、效率高，与焊接设备相配合，大大提高焊接效率；升降气缸46用于调整锡盒的高度，通过翻转机构600控制浸锡，先用顶升油缸605将第一轨道块45抬起，再用平推油缸606推动或拉动第一轨道块45旋转，解决了无法实现轨道平行定位及精准翻转的问题，且可以保证锡面高度一致，只要定时向锡盒44内加锡即可；翻转机构600控制治具11翻入锡盒44内时，锡盒44的液体锡粘附到浸泡在锡盒44内的芯线上，沾锡完成后，翻转机构600动作，将第一轨道块45上的治具11翻转复位，此时，横向气缸41驱动刮锡装置上的刮杆42动作，将芯线上多余的锡及芯线浸锡表面的氧化层刮掉，防止多余的锡掉出锡炉外，同时保证锡的活性，以提高浸锡效果；相对于传统浸锡机只能一次针对一组线材浸锡，该自动浸锡模组充分利用了翻转机构600，可同时对第一轨道块45上的多组线材进行浸锡操作，从而，节省了工时，提高了线材浸锡效率。

另外，如图7所示，也可以利用翻转机构分别将治具送入助焊剂盒47和锡盒44中，配合升降气缸46的移动以完成对数据线的沾助焊剂和沾锡动作，前述各装置相互独立循环往复并同时工作，无需停机等待，从而节省了对数据线的加工时间，大大提高了作业效率。

进一步地，如图11所示，所述机台17上方设有自动送料模块60，所述自动送料模块60包括X轴移动装置61、Z轴移动装置62、Y轴移动装置63以及连接器料盘64，所述Z轴移动装置62安装在所述X轴移动装置61上，所述Z轴移动装置62上设有第三驱动气缸65，所述第三驱动气缸65的活动端设有真空吸盘66，所述Y轴移动装置63的出料端设有连接器精密定位模块67，所述连接器精密定位模块67安装在Y轴传动丝杆上，所述连接器精密定位模块67通过所述Y轴传动丝杆与焊锡工位68相连；避免了与连接器连接时出现的虚焊、漏焊和短路等品质问题，并可实现无人自动化加工，有效提高了产品的生产效率，为企业带来更多的经济效益。

进一步地，如图12所示，所述自动焊锡检测模组6包括CCD检测工位601，所述CCD检测工位601上方设有相机固定架602，所述相机固定架602上设有机械手603，所述机械手603上设有第四伸缩气缸604，所述第四伸缩气缸604竖直设置，第四伸缩气缸604上端与机械手603连接，所述第四伸缩气缸604下端固定有CCD相机，所述CCD相机上设有距离感应器和环形LED聚光灯，CCD显示屏幕100悬挂在机台17上方；通过机械手603实现CCD在水平方向上的前后左右快速位移，快速、逐一的对焊锡质量进行拍照检测，位移的精度高，效率高，距离感应器检测并监控CCD拍照距离，第四伸缩气缸控制CCD进行上下位移，以方便选取最佳拍照距离，环形LED聚光灯为CCD拍照提供光源。

进一步地，如图13所示，所述点光源固化模组9包括UV固化器和固定架，所述UV固化器通过固定架设于所述输出轨道12上方，所述UV固化器包括两个并排设置的LED点光源照射头及光源控制终端，所述LED点光源照射头垂直向下，所述LED点光源照射头上设有变焦透镜；所述光源控制终端的输出端与所述LED点光源照射头电性连接，所述光源控制终端的输入端与所述人机控制界面16电性连接；其中，通过LED点光源照射使得UV固化胶固化，光源为点光源垂直向下照射，使得光线不会分散，不会造成光污染，两个LED点光源头均设有变焦透镜，起到聚光的作用，加快固化速度，提高生产效率，且使用方便，使用寿命长，对光源强度的控制的灵敏度高。

进一步地，自动拉线模组21、裁线模组22及剥线模组23（如图5所示）、上助焊剂模组3、自动浸锡模组4和自动焊锡模组旁侧设置有废料吸管103，所述废料吸管103与所述主控制器电性连接；废料吸管103的吸料口与外部负压气体连通可以吸取物料，将拉线、裁线、剥线、焊锡过程中产生的废料及上助焊剂和浸锡、焊锡过程中的所产生的有害气体通过废料吸管吸出，使废料及有害气体分离出来，具有节能环保、保护人体不受危害的优点。

进一步地，所述机台12的底部设置有脚踏开关15，所述脚踏开关15设于人工取线工位10旁，所述脚踏开关15与所述主控制器电连接，方便于操作者的使用。

本实施例数据线的全自动加工生产线的工作原理如下：

首先将需加工的芯线按后工序焊接时的位置用治具固定好芯线，即人工排列芯线，将排好线的治具摆放于输出轨道前端的传送带上，然后利用气缸将治具传送到机台上的输出轨道，输出轨道将治具送到指定位置并定位；机台感应到治具，利用棘爪将治具自动推动到整理芯线的工位，自动拉线裁线剥线模组自动将治具固定定位，自动将治具上的芯线整理拉直，棘爪再自动将治具送入比剪工位并定位，自动将治具上的芯线比剪成一定长度，棘爪再自动将治具送入剥芯线工位并定位，自动将治具上的芯线皮切开并拉开1-3 mm；接着，棘爪再自动将治具送入上助焊剂工位，上助焊剂模组自动将治具固定定位，并对物料的焊接部位进行容积式定量浇淋助焊剂；棘爪再自动将治具送入浸锡工位，自动浸锡模组自动将治具固定定位，并自动将治具上的芯线伸入锡盒沾锡；然后，棘爪再自动将治具送入比剪工位，自动比剪模组自动将治具固定定位，并自动将治具上的芯线比剪成一定长度；芯线比剪完成后棘爪再自动将治具送入焊接工位，自动焊锡检测模组自动将治具固定定位，自动送料模块抓取端子放入焊接位，并自动将芯线同端子加热焊接好；焊接完成后棘爪再自动将治具送入CCD检测工位并定位，工作人员观察CCD显示屏幕检查焊接效果，如果发现焊接不良即按下附近按钮，机台将不进行点UV胶及固化作业；确认焊接OK品棘爪再自动将治具送入铆压工位并定位，自动铆压模组自动将端子马口铁同线材铆压紧；完成后棘爪再自动将治具送入点胶工位，自动点胶模组自动将治具及端子固定定位，在设备没有收到人工按下检查不良情况下，自动默认为焊接OK品，并自动对焊点位置进行涂抹UV胶；完成后棘爪再自动将治具送入固化工位并定位，点光源固化模组自动对焊点位置上的UV胶进行照射固化；最后锡点检查人员将治具同线材分开，并将治具放至回流轨道上将其送回到排线工位。

由此可知，本实用新型通过将整线、剥线、焊锡、点胶、铆压等工序无缝连接到全自动加工生产线上，对手工操作工艺做了进一步的改善及优化，使得工艺之间的衔接更加紧凑合理，实现一人一机完成由整理芯线到固化UV胶等11道工序，节省直接作业员工8-10人，降低了一线人员劳动强度，生产效率提升3倍左右，产品不良率降为零，实现了100%的合格率，可以一体式自动完成加工，精度高、产量高、方便操作、更换产品方便、更换轨道方便、不同规格产品只需调整治具（一个治具可同时加工多条电子线）；各工位采取独立控制的方式，人机界面的设置更为人性化，通过使控制器具备液晶显示和触摸操控的功能来让现场工作人员可以直接对控制器进行操控，从而避免工作人员不能进行及时准确的操控、工作不便等问题；中间工位可完全解放人力，保证产品加工后的质量，流水线式设计，工位间的协调性、维护性均很方便。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。