一种带线充电器自动化生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及小型电器自动化生产线技术领域，尤其是指一种带线充电器自动化生产工艺，包括如下工艺步骤：投板→点胶→插件→焊接→剪脚→刷板→检查补焊→ICT测试→分板→穿线→装PCBA→装盖→ATE功能测试→总检→装PE袋→装箱。通过更加科学的工序设计，大大缩短了带线充电器的制造工艺步骤，便于自动化设备的参与和介入，提高了带线充电器的全自动生产线的可行性，带线充电器生产效率更高。在装盖工序之后再进行通电测试能有效避免装盖过程中造成充电其损坏后无法在通电测试工序中检测出来的问题，先装盖再检测后的产品质量更可靠。
【专利说明】
一种带线充电器自动化生产工艺
技术领域
[0001]本发明涉及小型电器自动化生产线技术领域，尤其是指一种带线充电器自动化生产工艺。
【背景技术】
[0002]随着手机等小型电器的普及，充电器的需求量越来越大，提高充电器的生产效率和降低其生产成本已经成为充电器行业热门话题。
[0003]充电器包括有壳体及设置于壳体内的PCB，现有技术中对于PCB的生产制作过程通常包括以下几个工序:(I)将多组充电器的电子元器件焊接在一块大的PCB连板上；(2)ICT测试工序，将相关的电子元器件焊接至PCB连板后，对PCB连板上的电子元器件分别进行通电测试，确定每个电子元器件是否能够正常工作；(3)量脚高工序，对PCB连板上的零件的角高进行测量；(4)ACT测试工序，将PCB连板的每一组充电器的电子元器件作为一个整体，进行通电测试，确定每组充电器的电子元器件为一个整体是否能够正常工作，以区分良品及不良品；(5)切割分拣工序，将PCB连板进行切割，并依据测试过程中的良品及不良品进行自动分拣，良品则可进入下一道工序；(6)点胶及固化工序，对单个充电器PCB上的相关电子元器件进行点胶，点胶完成后进行固化。
[0004]但是由于现有的生产线工序布局的问题，导致充电器的生产制造难以进一步实现自动化，严重影响了充电器的生产效率，且由于工序安排的不合理，导致自动化生产线难以投入实际应用，人工参与率难以进一步降低，成本较高。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种工序安排合理，生产线自动化可行性高，生产效率和产品质量更高的带线充电器自动化生产工艺。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0007]—种带线充电器自动化生产工艺包括如下工艺步骤:
[0008]I)投板，利用周转箱箱将PCB板逐一运送至生产线；
[0009]2)点胶，利用自动点胶机对生产线上的PCB板进行点胶加工；
[0010]3)插件，利用自动插件机对生产线上的PCB板进行电子元件的插装加工；
[0011]4)焊接，利用波峰焊设备对PCB板上的电子元件进行焊接固定；
[0012]5)剪脚，针对焊接完成的电子元件上过长的电子元件进行剪短加工；
[0013]6)刷板，利用自动刷板设备清理残留在PCB板上的锡珠、松香和/或粉尘；
[0014]7)检查补焊:利用在线AOI设备检测焊接缺陷，并利用自动焊锡设备对缺陷焊接处进行补焊；
[0015]8) ICT测试，利用ICT设备对PCB板上的电子元器件进行速查；
[0016]9)分板，采用自动分板设备将连接多片的PCB板进行割断分离得到PCBA;
[0017]1)穿线，对充电器的交流输入或直流输出线进行穿线组装；
[0018]11)装PCBA，将刷板后的PCBA装入至充电器外壳中，并压紧PCBA;
[0019]12)装盖，利用机械手将上盖与充电器外壳扣合压紧，并利用超声波设备焊接固定；
[0020]13)ATE功能测试，采用带有自动插拔功能的ATE测试设备，对充电器进行功能测试。
[0021]优选的，在步骤6)和步骤7)之间还包括测脚高步骤，通过激光传感器和CCD检测系统对PCB板上超出设定高的电子元件的引脚进行检测，并将超出设定高度部分的引脚剪短。
[0022]优选的，在步骤9)和步骤10)之间还包括点胶固化步骤，先利用点胶机对PCBA板与电子元件的接触处进行点胶处理，再讲PCBA板运送至烘干固化设备中进行固化处理。
[0023]优选的，在步骤12)和步骤13)之间还包括GAP检测步骤，利用自动检测GAP设备对步骤9)中得到的充电器上的超声波焊接缝进行精细检查。
[0024]优选的，在GAP检测步骤之后进行STEP检查步骤，利用机械手和激光检测系统检查上盖与充电器外壳焊接之后的段差。
[0025]优选的，所述STEP检查步骤之后还包括镭雕步骤，利用机械手和镭雕设备通过激光将指标内容雕刻在充电器外壳的外壁。
[0026]优选的，在镭雕步骤之后还包括通电老化步骤，先利用通电测试设备对充电器进行可行性测试，再自动老化设备在设定温度环境下模拟测试充电器性能。
[0027]优选的，所述高压测试设备包括双工位市电切换装置。
[0028]优选的，所述通电老化步骤之后还包括高压测试步骤，利用高压测试设备对充电器进行耐压测试。
[0029]优选的，所述高压测试步骤之后ATE功能测试步骤之前还包括总检步骤、装PE袋和装箱步骤。
[0030]本发明的有益效果在于:
[0031]按照本发明的工序设置生产线之后，先投板，再在PCB板上点胶，点胶之后再利用插件机将各种电子元件插装至PCB板上，剪脚工序设置在焊接工序之后，再进行刷板工序，减小了剪脚工作对电子元件造成的损伤，之后再进行分板工序，能大大提高刷板工序的加工效率，由于检查补焊和ICT测试安排在分板步骤之前，自动化设备在进行检查补焊和ICT测试步骤时，可以一次性对未经分板的多个PCB板进行焊点检查，并将缺陷焊接处进行补焊处理，通过更加科学的工序设计，大大缩短了带线充电器的制造工艺步骤，便于自动化设备的参与和介入，提高了带线充电器的全自动生产线的可行性，带线充电器生产效率更高。在装盖工序之后再进行通电测试能有效避免装盖过程中造成充电其损坏后无法在通电测试工序中检测出来的问题，先装盖再检测后的产品质量更可靠。
【附图说明】
[0032]图1为本发明实施例一的工艺流程框图。
[0033]图2为本发明实施例二的工艺流程框图。
[0034]图3为本发明实施例三的工艺流程框图。
【具体实施方式】
[0035]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0036]如图1所示，一种带线充电器自动化生产工艺的实施例一，包括如下工艺步骤:
[0037]I)投板，利用周转箱箱将PCB板逐一运送至生产线；
[0038]2)点胶，利用自动点胶机对生产线上的PCB板进行点胶加工；
[0039]3)插件，利用自动插件机对生产线上的PCB板进行电子元件的插装加工；
[0040]4)焊接，利用波峰焊设备对PCB板上的电子元件进行焊接固定；
[0041]5)剪脚，针对焊接完成的电子元件上过长的电子元件进行剪短加工；
[0042]6)刷板，利用自动刷板设备清理残留在PCB板上的锡珠、松香和/或粉尘；
[0043]7)检查补焊步骤:利用在线AOI设备检测焊接缺陷，并利用自动焊锡设备对缺陷焊接处进行补焊；
[0044]8) ICT测试，利用ICT设备对PCB板上的电子元器件进行速查；
[0045]9)分板，采用自动分板设备将连接多片的PCB板进行割断分离得到PCBA;
[0046]10)穿线，对充电器的交流输入或直流输出线进行穿线组装；
[0047]11)装PCBA，将刷板后的PCBA装入至充电器外壳中，并压紧PCBA;
[0048]12)装盖，利用机械手将上盖与充电器外壳扣合压紧，并利用超声波设备焊接固定；
[0049]13)ATE功能测试，采用带有自动插拔功能的ATE测试设备，对充电器进行功能测试。
[0050]在检查补焊步骤中，利用在线AOI设备检测焊接缺陷，并利用自动焊锡设备对缺陷焊接处进行补焊。在线AOI是运用丰富的专用多功能检测算法和二元或灰度水平光学成像处理技术进行检测波峰焊接的品质，可提升生产效率，节省生产人力，较早的发现焊接缺陷，且可靠性较人工好。通过自动加热的烙铁将固态焊锡丝加热熔化，同时借助于助焊剂的作用，使其流入被焊金属之间，待冷却后形成牢固可靠的焊接点。该过程都是靠机器本身来完成的，完成取代了人工，自动化程度和工作效率更高。
[0051]按照本发明的工序设置生产线之后，先投板，再在PCB板上点胶，点胶之后再利用插件机将各种电子元件插装至PCB板上，剪脚工序设置在焊接工序之后，再进行刷板工序，减小了剪脚工作对电子元件造成的损伤，之后再进行分板工序，能大大提高刷板工序的加工效率，由于检查补焊和ICT测试安排在分板步骤之前，自动化设备在进行检查补焊和ICT测试步骤时，可以一次性对未经分板的多个PCB板进行焊点检查，并将缺陷焊接处进行补焊处理，通过更加科学的工序设计，大大缩短了带线充电器的制造工艺步骤，便于自动化设备的参与和介入，提高了带线充电器的全自动生产线的可行性，带线充电器生产效率更高。在装盖工序之后再进行通电测试能有效避免装盖过程中造成充电其损坏后无法在通电测试工序中检测出来的问题，先装盖再检测后的产品质量更可靠。
[0052]如图2所示为一种带线充电器自动化生产工艺的实施例二，与上述实施例一的不同之处在于:在步骤6)和步骤7)之间还包括测脚高步骤，通过激光传感器和CCD检测系统对PCB板上超出设定高的电子元件的引脚进行检测，通过激光传感器、光纤可CCD检测系统，并结合机械手，实现对PCB板上插件零件引脚超尚的检测，测量精度尚，效率快，可靠性好。最后将超出设定高度部分的引脚剪短。
[0053]本实施例中，在步骤9)和步骤10)之间还包括点胶固化步骤，先利用点胶机对PCBA板与电子元件的接触处进行点胶处理，再讲PCBA板运送至烘干固化设备中进行固化处理，可取代人工操作，速度快，效率高，精度更高。
[0054]产品经过隧道炉时，通过温控系统对已点在PCB板上的胶进行固化，从而缩短在空气中的固化时间，提升生产效率。
[0055]本实施例中，在步骤12)和步骤13)之间还包括GAP检测步骤，利用自动检测GAP设备对步骤12)中得到的充电器上的超声波焊接缝进行精细检查。
[0056]优选的，在GAP检测步骤之后进行STEP检查步骤，利用机械手和激光检测系统检查上盖与充电器外壳焊接之后的段差。利用自动检测GAP设备对步骤12)中得到的充电器上的超声波焊接缝进行精细检查;在GAP检测步骤之后进行STEP检查步骤，利用机械手和激光检测系统检查上盖与充电器外壳焊接之后的段差。自动检测GAP设备是利用机械手+CCD检测系统，精密测量产品上充电器外壳铆合在一起后的缝隙，确保产品的铆合质量达到生产要求，同时取代了人工，提升了效率，精确度高。
[0057]本实施例中，所述STEP检查步骤之后还包括镭雕步骤，利用机械手和镭雕设备通过激光将指标内容雕刻在充电器外壳的外壁。利用机械手和镭雕设备通过激光将指标内容雕刻在充电器外壳的外壁。自动镭雕设备利用机械手+镭雕机，自动按照生产需求通过激光将相应的指标内容雕刻在产品外壳上，同时取代了人工，提升了效率，精确度高。
[0058]优选的，在镭雕步骤之后还包括通电老化步骤，先利用通电测试设备在设定温度环境下模拟测试充电器性能可行性测试，再利用自动老化设备在设定温度环境下模拟测试充电器性能。利用自动老化设备在设定温度环境下模拟测试充电器性能。自动老化设备是通过堆垛机器人来取代人工，在一定的温度环境下，实现自动上下料来模拟测试产品性能的一种老化方式，同时节省了人力，提升了效率，降低了老化能耗，自动监控老化数据，实现测试数据与工厂数据管理系统的对接。
[0059]本实施例中，所述高压测试设备包括双工位市电切换装置。在原有手工测试治具与测试仪器系统的基础上，增加产品治具自动插拔，并通过控制盒来控制双工位的切换，来实现电源的耐压测试，具有节省人力，效率高，同时也减少了产品在治具上的插拔次数，良率高的特点。
[0060]本实施例中，所述高压测试步骤之前还包括老化试验，利用自动老化设备在设定温度环境下模拟测试充电器性能。自动老化设备是通过堆垛机器人来取代人工，在一定的温度环境下，实现自动上下料来模拟测试产品性能的一种老化方式，同时节省了人力，提升了效率，降低了老化能耗，自动监控老化数据，实现测试数据与工厂数据管理系统的对接。
[0061]本实施例中，所述通电老化步骤之后还包括高压测试步骤，利用高压测试设备对充电器进行耐压测试。在原有手工测试治具与测试仪器系统的基础上，增加产品治具自动插拔，并通过控制盒来控制双工位的切换，来实现电源的耐压测试，具有节省人力，效率高，同时也减少了产品在治具上的插拔次数，良率高的特点。
[0062]本实施例中，所述高压测试步骤之后ATE功能测试步骤之前还包括总检步骤、装PE袋和装箱步骤。通过取料机械手与产品定位机构、PE袋供料系统组合，取代人工自动将产品装入PE袋，打包后便于存储和运输。
[0063]如图3所示为一种带线充电器自动化生产工艺的实施例三，生产工艺步骤为:投板4点胶4插件4焊接4剪脚4刷板4测脚高4检查焊点4补焊—ICT—分板4点胶4固化4穿线―〃焊接AC/DC线装PCBA—装盖4功能测试4超声波—GAP检查—Step检查4儀雕—外检—通电测试—老化—尚压测试—功能测试—总检—装PE袋—装箱
[0064]其中装PCBA包括自动装PCBA板和压PCBA两个步骤，装盖步骤包括装上盖、压上盖和超声波焊接三个步骤。
[0065]利用自动上板设备取代人工，将存储在周转箱内的PCB板逐一传送到生产线上，当周转箱内的PCB板全部传送完毕后，空周转箱自动下载，而代之以下一个满载的周转箱。
[0066]点胶步骤中，利用自动点胶机取代人工操作，速度快，效率高，精度高。而手工点胶具有操作复杂、速度慢、精确度低、容易出错，而且无法进行复杂图形的操作，更无法实现生产自动化等缺点。产品经过隧道炉时，通过温控系统对已点在PCB板上的胶进行固化，从而缩短在空气中的固化时间，提升生产效率。
[0067]插件步骤中，在插件步骤中，异形插件机适用于各种异型电子元器件插件，解决现有插件机不能插的元器件的插件问题，可替代人工，节省大量劳动力，实现自动化产线及自动化工厂作业的一种机器人。
[0068]焊接步骤中，波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的。利用人工或自动化剪脚设备将超过高度的引脚剪掉。
[0069]焊点检查步骤中，在线AOI是运用丰富的专用多功能检测算法和二元或灰度水平光学成像处理技术进行检测波峰焊接的品质，可提升生产效率，节省生产人力，较早的发现焊接缺陷，且可靠性较人工好。
[0070]刷板步骤中，通过机械手与毛刷组合，实现对PCB板上残留锡珠/松香/粉尘的自动清洁，从而取代人工，提升作业效率。
[0071]焊点检查步骤中，在线AOI是运用丰富的专用多功能检测算法和二元或灰度水平光学成像处理技术进行检测波峰焊接的品质，可提升生产效率，节省生产人力，较早的发现焊接缺陷，且可靠性较人工好。
[0072]ICT测试步骤中，取代人工，通过对在线元器件的电性能及电气连接进行测试来检查生产制造缺陷及元器件不良的一种标准测试手段。它主要检查在线的单个元器件以及各电路网络的开、短路情况，具有操作简单、快捷迅速、故障定位准确等特点。
[0073]分板步骤中，连结多片的板在焊锡后，人工折断时常会伤害线路或将电子零件折断，自动分板机以走刀式行进分割，可彻底减少应力，防止焊点龟裂及零件断裂，提高生产效率及质量。
[0074]点胶固化步骤中，利用自动点胶机取代人工操作，速度快，效率高，精度高。而手工点胶具有操作复杂、速度慢、精确度低、容易出错，而且无法进行复杂图形的操作，更无法实现生产自动化等缺点。产品经过隧道炉时，通过温控系统对已点在PCB板上的胶进行固化，从而缩短在空气中的固化时间，提升生产效率。
[0075]装盖步骤中，通过机械手与夹具的定位机构、顶升机构、压力控制系统组合，取代人工自动将外壳压紧，确保外壳压到位。
[0076]超声波焊接是将机械手与铆合机结合，产品外壳在超声波振动作用下，由于表面分子间摩擦生热而使两块塑料熔接在一起的焊接方法，同时取代了人工，提升了效率，改善了柳合品质。
[0077]GAP检测步骤中，自动检测GAP设备是利用机械手+CCD检测系统，精密测量产品上充电器外壳铆合在一起后的缝隙，确保产品的铆合质量达到生产要求，同时取代了人工，提升了效率，精确度高。
[0078]STEO检查步骤中，自动检测STEP设备是利用机械手+激光检测系统，精密测量产品上充电器外壳铆合在一起后的段差，确保产品的铆合质量达到生产要求，同时取代了人工，提升了效率，精确度高。
[0079]镭雕步骤中，自动镭雕设备利用机械手+镭雕机，自动按照生产需求通过激光将相应的指标内容雕刻在产品外壳上，同时取代了人工，提升了效率，精确度高。
[0080]CCD自动检测设备利用机械手+CCD检测系统，自动检查激光雕刻后的内容是否正确，外观是否符合品质需求，同时取代了人工，提升了效率，精确度高。
[0081]在原有手工测试治具与测试仪器系统的基础上，增加产品治具自动插拔，并通过控制盒来控制一个治具多通道的切换，自动检测产品在治具上的输送电压，确保产品治具在进入老化前的接触性，同时也可增加其他的功能测试步骤，使得生产工艺更加灵活。
[0082]老化步骤中，自动老化设备是通过堆垛机器人来取代人工，在一定的温度环境下，实现自动上下料来模拟测试产品性能的一种老化方式，同时节省了人力，提升了效率，降低了老化能耗，自动监控老化数据，实现测试数据与工厂数据管理系统的对接。
[0083]高压测试步骤中，在原有手工测试治具与测试仪器系统的基础上，增加产品治具自动插拔，并通过控制盒来控制双工位的切换，来实现电源的耐压测试，具有节省人力，效率高，同时也减少了产品在治具上的插拔次数，良率高的特点。
[0084]以上所述实施例仅表达了本发明的三种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种带线充电器自动化生产工艺，其特征在于包括如下工艺步骤: 1)投板，利用周转箱箱将PCB板逐一运送至生产线； 2)点胶，利用自动点胶机对生产线上的PCB板进行点胶加工； 3)插件，利用自动插件机对生产线上的PCB板进行电子元件的插装加工； 4)焊接，利用波峰焊设备对PCB板上的电子元件进行焊接固定； 5)剪脚，针对焊接完成的电子元件上过长的电子元件进行剪短加工； 6)刷板，利用自动刷板设备清理残留在PCB板上的锡珠、松香和/或粉尘； 7)检查补焊:利用在线AOI设备检测焊接缺陷，并利用自动焊锡设备对缺陷焊接处进行补焊； 8)ICT测试，利用ICT设备对PCB板上的电子元器件进行速查； 9)分板，采用自动分板设备将连接多片的PCB板进行割断分离得到PCBA; 10)穿线，对充电器的交流输入或直流输出线进行穿线组装； 11)装PCBA，将刷板后的PCBA装入至充电器外壳中，并压紧PCBA; 12)装盖，利用机械手将上盖与充电器外壳扣合压紧，并利用超声波设备焊接固定； 13)ATE功能测试，采用带有自动插拔功能的ATE测试设备，对充电器进行功能测试。2.根据权利要求1所述的带线充电器自动化生产工艺，其特征在于:在步骤6)和步骤7)之间还包括测脚高步骤，通过激光传感器和CCD检测系统对PCB板上超出设定高的电子元件的引脚进行检测，并将超出设定高度部分的引脚剪短。3.根据权利要求2所述的带线充电器自动化生产工艺，其特征在于:在步骤9)和步骤10)之间还包括点胶固化步骤，先利用点胶机对PCBA板与电子元件的接触处进行点胶处理，再讲PCBA板运送至烘干固化设备中进行固化处理。4.根据权利要求1所述的带线充电器自动化生产工艺，其特征在于:在步骤12)和步骤13)之间还包括GAP检测步骤，利用自动检测GAP设备对步骤9)中得到的充电器上的超声波焊接缝进行精细检查。5.根据权利要求4所述的带线充电器自动化生产工艺，其特征在于:在GAP检测步骤之后进行STEP检查步骤，利用机械手和激光检测系统检查上盖与充电器外壳焊接之后的段差。6.根据权利要求5所述的带线充电器自动化生产工艺，其特征在于:所述STEP检查步骤之后还包括镭雕步骤，利用机械手和镭雕设备通过激光将指标内容雕刻在充电器外壳的外壁。7.根据权利要求6所述的带线充电器自动化生产工艺，其特征在于:在镭雕步骤之后还包括通电老化步骤，先利用通电测试设备对充电器进行可行性测试，再自动老化设备在设定温度环境下模拟测试充电器性能。8.根据权利要求7所述的带线充电器自动化生产工艺，其特征在于:所述高压测试设备包括双工位市电切换装置。9.根据权利要求7所述的带线充电器自动化生产工艺，其特征在于:所述通电老化步骤之后还包括高压测试步骤，利用高压测试设备对充电器进行耐压测试。10.根据权利要求9所述的带线充电器自动化生产工艺，其特征在于:所述高压测试步骤之后ATE功能测试步骤之前还包括总检步骤、装PE袋和装箱步骤。
【文档编号】H05K13/04GK105899062SQ201610333308
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】李聪
【申请人】东莞市冠佳电子设备有限公司