智能电表的生产工艺的制作方法

文档序号:14135313阅读:2786来源:国知局
智能电表的生产工艺的制作方法

本发明涉及智能电表领域技术,尤其是指一种智能电表的生产工艺。



背景技术:

智能电表是每家每户必须装配的电量计量设备,普通家庭装配电表后一般十几年甚至几十年不再更换,因此,电表的生产品质必须要有保证。现有的智能电表生产工艺,基本上是靠人工完成,总体控制工艺复杂,人为因素大,生产效率低,监控质量不易确保,生产效益不明显。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种智能电表的生产工艺,其在人工装配的基础上,加入自动化作业,而且采用扫码技术实现一体化的检测管理与生产控制,提高了生产效率,保证产品质量。

为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:

一种智能电表的生产工艺,生产步骤如下

步骤1)pcba组装,具体生产过程如下:

1.1)清洁pcb板:将pcb板放在平台上,清理盒中装上药水,用毛刷沾上药水,轻轻在pcb板表面擦拭;

1.2)pcb板印刷焊锡膏:将pcb板置入印刷机,用印刷机在pcb板相应位置印刷焊锡膏;

1.3)零件贴装:将pcb板固定在定位治具上,放入smt贴片机内,在pcb板的相应位置贴装一部分电气元件,包括电容和电阻;

1.4)热风回流焊接:pcb板连同定位治具一起置入回流炉内,进行回流焊;

1.5)第一次pcba外观检查:测试前将二维码贴到pcba上相应正确的位置,开启电脑,将pcba板放置在检查位置上,用光学镜头结合电脑上的软件对pcba进行检测,检测结果显示为“合格”,则进入下一流程,检测结果显示为“不良”时需要返工处理;

1.6)ict检测:测试前将二维码扫描仪与电脑连接好,开启ict测试软件,对pcba扫码后,将pcba平稳放置于针床上开始测试,电脑显示屏若显示“合格”则进入下一流程,显示“不良”时需要返工处理;

1.7)手动插机:手动在pcba板的相应位置插入一部分电气元件,包括晶振、电容、电感、电阻、压敏电阻、变压器;

1.8)波峰焊接:对pcba板上插入元件进行波峰焊接;

1.9)第二次pcba外观检查:检查元件的方向、数量、位置是否正确,无件体有无损伤;检查过炉架的定位钮扣需压住pcb板;对于少元件,错元件的pcba需要返工处理,合格品进入一下工序;

1.10)psu检测:pcba板固定在测试机架上,将测试机架与电脑连接好,测试机架接220v电源,然后开启psu测试软件,用二维码扫描仪扫描测试机上的pcba板的二维码上传到电脑,按下测试用气动开关,使pcba板固定好,数秒后,电脑自动对pcba进行psu测试,合格品进入下一工序,不良品需返工;

1.11)mcu烧录软件

1.12)第一次fct功能测试:将pcba板固定在测试机架上,测试机加的线路与电脑连接好,机架接上220vac电源,打开fct测试软件,用二维码扫描仪扫描pcba板上的二维码,上传到电脑,按下测试键,自动对pcba板进行fct测试,合格品进入下一工序,不良品需返工;

1.13)后焊点保护处理:对pcba板涂拒焊剂、喷防潮油、烘干pcba板后,对pcba检查,再撕掉拒焊剂;

1.14)焊装pin针和插座:向pcba板插入一部分电气元件,包括电容、变压器、lcd、led,电气元件固定后进行焊接,焊接后对pcba板补涂防潮油,打热熔胶;

1.15)第三次pcba外观检查:用放大镜对pcba板的外观检查,用引脚高度控制装置检测pcba板的元件引脚高度,用uv灯照射下检查防潮油是否涂布均匀全面,合格品进入下一工序,不良品需返工;

1.16)pcba烘干,将pcba板放入烤箱中烘干;

1.17)第二次fct功能测试:使pcba板固定于机架上,将机架、频率计、扫描仪、电脑连接好,机架接220vac电源,打开fct测试软件,用扫描仪扫描pcba板上的二维码,上传到电脑,按下测试按键,电脑显示屏上显示产品测试合格,则进入一下工序,不良品需返工;

步骤2)成品组装,具体组装过程如下:

2.1)继电器装中壳和插铜钉端子:取测试完成的继电器组件插入前墙胶件,前墙胶件放入夹具中,顶部放辅助夹具,然后装入铜钉端子,用扫描仪扫描继电器条码上传到电脑;

2.2)继电器测试:按下气碑机开关,进行漏气测试;

2.3)继电器装底壳和打固定片螺丝:将中壳插入底壳,使继电器和ct分别卡入底壳的槽内,整理电线,使断电器和ct不可压线,最后用电批打入固定片螺丝;

2.4)pcba板焊开关、线和放固定盖:取开关放入夹具里面,再取pcba放在开关上,把焊孔对应焊脚,压下快速夹,取电烙铁焊接好三个焊脚,及再加锡在两个线焊盘上;然后分别取两根导线,焊好在两个焊盘上;最后取固定盖穿过两根导线,套进pcba开关组合;

2.5)pcba扫描条码和焊接ct线:先把扫描合格的底壳组合放入夹具底座,再把扫描合格的pcba放入夹具的卡槽里面,然后把ct的两根线穿入pcba对应的孔,用恒温电烙铁焊接好;

2.6)涂防潮油:取半成品组件,拿住pcba板边,目视检查pcba板正/反面上焊点和电子元件上是否残留有锡珠和锡,如若有用镊子清除干净,再在相应位置补涂防潮油;

2.7)激光打印铭牌

2.8)超声面壳镜片:用超声波机将显示屏透镜用超声波焊接的方式结合在面壳上;

2.9)pcba板入底壳、电线整理及贴铭牌:将pcba入底壳,并整理电线;然后半胶塞扣在胶柱上并压到底;最后将开关架扣位扣在lcd支架上,用风枪清洁电表内部,装上面壳,用电批打入底壳和面壳之间的螺丝;

2.10)成品外观检查

2.11)功能测试:包括lcd功能、led功能、电能计量功能、继电器功能、防干扰性能、rtc性能,各功能测试合格后进入下一工序,不良品返工;

2.12)校表:对电能计量准确度进行校正;

2.13)成品清洁

2.14)成品高度检查

步骤3)成品包装。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上述技术方案可知,第一,在人工作业的基础上,加入了大量自动设备,减轻工人的工作量,提高效率,并且能降低人力成本。第二,采用扫码技术与数据库技术,使不同订单的电表在生产中按照号码段进行区分,避免不同订单的电表相互混合现象的发生;按照事先建立的工艺流程顺序依次进行生产,生产中后一道工序操作前须验证前一道工序检测操作结果,避免人为原因导致漏操作或误操作;使车间正常表与进入维修的不良表建立联系,使得不良表必须修复后才能进入正常生产流程,避免不良表混入正常表中;其工艺简单,控制过程与生产实际结合性好,自动化程度高,误检情况少,生产效率高,经济效益好,控制环境友好。第三,在生产过程中加入多个检测工位,从外观、性能等各个方面对智能电表做多次检查,确保生产品质。第四,在不同工位加入生产用的辅助设备,使电表的生产和组装更为简易。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的智能电表生产流程图。

图2是本发明之实施例的热风回流焊工序所使用的顶出治具的结构图。

图3是图2中a处的放大图。

图4是顶出治具的的剖视图。

图5是本发明之实施例的组装和焊接lcd、led的辅助治具结构图。

图6是图5的使用状态图。

图7是本发明之实施例的引脚高度控制装置的结构图。

图8是图7的使用状态图。

图9是本发明之实施例的引脚高度控制装置的剖面图。

图10是本发明之实施例的上钎料夹具的结构图。

图11是图10的使用状态图。

图12是本发明之实施例的上钎料夹具的剖面图。

图13是本发明之实施例的高度检测装置的结构图。

图14是本发明之实施例的高度检测装置的剖面图。

附图标识说明:

10、顶出治具11、过炉架

111、pcb板容置腔112、定位钮

113、顶出孔114、销钉

115、按压弹簧116、压块

117、连杆12、顶出夹具

121、底座122、顶针

123、弹簧124、浮动板

20、焊接lcd、led的辅助治具结构21、pcba板焊接夹具

211、pcba定位座212、快速夹

213、pcba容置槽22、lcd和led安装支架

221、lcd容置腔222、led容置腔

223、定位脚23、lcd夹紧定位夹具

231、左右平移机构232、前后平移机构

233、第一定位导向板234、第二定位导向板

235、左右导轨236、左右滑块

237、前后导轨238、第一前后滑块

239、第二前后滑块30、引脚高度控制装置

31、高度架311、底板

312、第一立板313、第二立板

314、滑轨315、定位槽

32、滑动座321、手柄

322、高度检测块323、第一滑块

324、第二滑块40、上钎料夹具

41、定位夹具411、底板

412、立板413、斜板

414、铰轴415、定位槽

416、顶针孔417、磁吸结构

42、顶出治具421、支撑板

422、顶针50、高度检测装置

51、底板511、承托板

512、玻璃板52、第一立柱

521、第一滑槽53、第二立柱

531、第二滑槽54、高度检测棒

55、接触传感器56、报警指示灯。

具体实施方式

请参照图1所示,其显示出了本发明之较佳实施例的流程图,是一种智能电表的生产工艺,包括pcba组装、成品组装和成品包装三大工序,具体而言,整个生产流程如下。

步骤1)pcba组装,具体生产过程如下:

1、一种智能电表的生产工艺,其特征在于:生产步骤如下

步骤1)pcba组装,具体生产过程如下:

1.1)清洁pcb板:将pcb板放在平台上,清理盒中装上药水,用毛刷沾上药水,轻轻在pcb板表面擦拭;

1.2)pcb板印刷焊锡膏:将pcb板置入印刷机,用印刷机在pcb板相应位置印刷焊锡膏;

1.3)零件贴装:将pcb板固定在定位治具上,放入smt贴片机内,在pcb板的相应位置贴装一部分电气元件,包括电容和电阻;

1.4)热风回流焊接:pcb板连同定位治具一起置入回流炉内,进行回流焊;

1.5)第一次pcba外观检查:测试前将二维码贴到pcba上相应正确的位置,开启电脑,将pcba板放置在检查位置上,用光学镜头结合电脑上的软件对pcba进行检测,检测结果显示为“合格”,则进入下一流程,检测结果显示为“不良”时需要返工处理;

1.6)ict检测:测试前将二维码扫描仪与电脑连接好,开启ict测试软件,对pcba扫码后,将pcba平稳放置于针床上开始测试,电脑显示屏若显示“合格”则进入下一流程,显示“不良”时需要返工处理;

1.7)手动插机:手动在pcba板的相应位置插入一部分电气元件,包括晶振、电容、电感、电阻、压敏电阻、变压器;

1.8)波峰焊接:对pcba板上插入元件进行波峰焊接;

1.9)第二次pcba外观检查:检查元件的方向、数量、位置是否正确,无件体有无损伤;检查过炉架11的定位钮112扣需压住pcb板;对于少元件,错元件的pcba需要返工处理,合格品进入一下工序;

1.10)psu检测:pcba板固定在测试机架上,将测试机架与电脑连接好,测试机架接220v电源,然后开启psu测试软件,用二维码扫描仪扫描测试机上的pcba板的二维码上传到电脑,按下测试用气动开关,使pcba板固定好,数秒后,电脑自动对pcba进行psu测试,合格品进入下一工序,不良品需返工;

1.11)mcu烧录软件

1.12)第一次fct功能测试:将pcba板固定在测试机架上,测试机加的线路与电脑连接好,机架接上220vac电源,打开fct测试软件,用二维码扫描仪扫描pcba板上的二维码,上传到电脑,按下测试键,自动对pcba板进行fct测试,合格品进入下一工序,不良品需返工;

1.13)后焊点保护处理:对pcba板涂拒焊剂、喷防潮油、烘干pcba板后,对pcba检查,再撕掉拒焊剂;

1.14)焊装pin针和插座:向pcba板插入一部分电气元件,包括电容、变压器、lcd、led,电气元件固定后进行焊接,焊接后对pcba板补涂防潮油,打热熔胶;

1.15)第三次pcba外观检查:用放大镜对pcba板的外观检查,用引脚高度控制装置30检测pcba板的元件引脚高度,用uv灯照射下检查防潮油是否涂布均匀全面,合格品进入下一工序,不良品需返工;

1.16)pcba烘干,将pcba板放入烤箱中烘干;

1.17)第二次fct功能测试:使pcba板固定于机架上,将机架、频率计、扫描仪、电脑连接好,机架接220vac电源,打开fct测试软件,用扫描仪扫描pcba板上的二维码,上传到电脑,按下测试按键,电脑显示屏上显示产品测试合格,则进入一下工序,不良品需返工;

步骤2)成品组装,具体组装过程如下:

2.1)继电器装中壳和插铜钉端子:取测试完成的继电器组件插入前墙胶件,前墙胶件放入夹具中,顶部放辅助夹具,然后装入铜钉端子,用扫描仪扫描继电器条码上传到电脑;

2.2)继电器测试:按下气碑机开关,进行漏气测试;

2.3)继电器装底壳和打固定片螺丝:将中壳插入底壳,使继电器和ct分别卡入底壳的槽内,整理电线,使断电器和ct不可压线,最后用电批打入固定片螺丝;

2.4)pcba板焊开关、线和放固定盖:取开关放入夹具里面,再取pcba放在开关上,把焊孔对应焊脚,压下快速夹,取电烙铁焊接好三个焊脚,及再加锡在两个线焊盘上;然后分别取两根导线,焊好在两个焊盘上;最后取固定盖穿过两根导线,套进pcba开关组合;

2.5)pcba扫描条码和焊接ct线:先把扫描合格的底壳组合放入夹具底座,再把扫描合格的pcba放入夹具的卡槽里面,然后把ct的两根线穿入pcba对应的孔,用恒温电烙铁焊接好;

2.6)涂防潮油:取半成品组件,拿住pcba板边,目视检查pcba板正/反面上焊点和电子元件上是否残留有锡珠和锡,如若有用镊子清除干净,再在相应位置补涂防潮油;

2.7)激光打印铭牌

2.8)超声面壳镜片:用超声波机将显示屏透镜用超声波焊接的方式结合在面壳上;

2.9)pcba板入底壳、电线整理及贴铭牌:将pcba入底壳,并整理电线;然后半胶塞扣在胶柱上并压到底;最后将开关架扣位扣在lcd支架上,用风枪清洁电表内部,装上面壳,用电批打入底壳和面壳之间的螺丝;

2.10)成品外观检查

2.11)功能测试:包括lcd功能、led功能、电能计量功能、继电器功能、防干扰性能、rtc性能,各功能测试合格后进入下一工序,不良品返工;

2.12)校表:对电能计量准确度进行校正;

2.13)成品清洁

2.14)成品高度检查

步骤3)成品包装

如图2至图4所示,所述步骤1.4)中,在进行热风回流焊接后,需要用顶出治具10将pcb板从定位治具中顶出,顶出治具10的结构包括一过炉架11和一顶出夹具12。

该过炉架11上设置有pcb板容置腔111,于pcb板容置腔111的周边设有弹性按压在pcb板表面的定位钮112,于pcb板容置腔111内设有顶出孔113。该顶出夹具12包括底座121、顶针122、弹簧123、浮动板124,该顶针122固定于底板,顶针122的上端沉入浮动板124内,该弹簧123抵触在底座121与浮动板124之间;当需要将pcb板顶出时,移开定位钮112,将过炉架11置于浮动板124并且向下按,使浮动板124压缩弹簧123以及向下沉,顶针122穿过顶出孔113,将pcb板向上顶出。

其中,所述定位钮112包括销钉114、按压弹簧115、压块116、连杆117,所述压块与连杆为一体结构,该连杆旋转式穿设在销钉中,按压弹簧抵触于销钉头端与连杆之间。

如图5和图6所示,所述步骤1.14)中,组装和焊接lcd、led的辅助治具结构20包括:一pcba板焊接夹具21、一lcd和led安装支架22、一lcd夹紧定位夹具23。

所述pcba板焊接夹具21包括pcba定位座211和旋转式枢接于pcba定位座211上的快速夹212,该pcba定位座211上设置有pcba容置槽213。所述lcd和led安装支架22具有lcd容置腔221和led容置腔222和多个插装在pcba板上的定位脚223。所述lcd夹紧定位夹具23包括左右平移机构231、前后平移机构232、第一定位导向板233、第二定位导向板234;该左右平移机构231是由左右导轨235和左右滑块236组成,该左右导轨235固定于底板,该前后平移机构232是由前后导轨237和分离式的第一前后滑块238、第二前后滑块239组成,所述第一定位导向板233固定在第一前后滑块238上,所述第二定位导向板234固定在第二前后滑块239上。

使用时,先将pcba板放入pcba容置槽213,然后将lcd和led安装支架22置于pcba板上定位,接着使led和lcd插入lcd容置腔221,使lcd的pin脚插入pcba板的pin孔,推动第一定位导向板233和第二定位导向板234进入pcba板上方,再夹紧lcd的pin脚进行定位;最后旋转快速夹212,压住lcd和led上方。

如图7至图9所示,所述步骤1.15)中,pcba板元件引脚高度控制装置30的结构包括一高度架31、一滑动座32。

所述高度架31是由底板311、第一立板312、第二立板313组成,所述第一立板312和第二立板313相互平行地固定于底板311上,所述第一立板312和第二立板313的外侧设有滑轨314,内侧设有用于放置pcba板的定位槽315。所述滑动座32是由手柄321、高度检测块322、第一滑块323、第二滑块324组成,所述手柄321安装于高度检测块322中部,所述高度检测块322横向跨设于第一立板312和第二立板313上方,所述第一滑块323和第二滑块324与滑轨314配合安装。

测试时,将pcba板反向放置于定位槽315中,使pcba板的引脚向上,移动手柄321驱动高度检测块322在pcab板上方滑过,当引脚过高时,会挡止在高度检测块322上。

如图10至图12所示,所述步骤2.1)中,铜钉端子组装前需要上钎料处理,需要采用上钎料夹具40,包括一定位夹具41、一顶出治具1042。

所述定位夹具41包括底板411、立板412、斜板413,该底板411水平设置,该立板412固定于底板411的一侧上方,该斜板413通过铰轴414连接于底板4111的另一侧,使底板411、立板412、斜板413彼此之间形成三角形关系;该立板412上设有一排定位槽315,该底板411上设有一排顶针孔416,各顶针孔416与定位槽315形成一一对应。其中,所述斜板413的顶部内沿设有一贴合面,该贴合面与立板412之间设有磁吸结构417。

所述顶出治具42包括支撑板421和安装于支撑板421上的一排顶针422,各顶针422与顶针孔416一一对应。当定位夹具41放置在顶出治具42之上,使顶针422插入相应的顶针孔416,将放置在定位槽中的端子向上推出下料。

如图13和图14所示,所述步骤2.14)中,成品高度检查采用高度检测装置50,结构包括底板51、第一立柱52、第二立柱53、高度检测棒54。所述第一立柱52和第二立柱53间距地固定于底板51两侧,所述高度检测棒54搭接在第一立柱52和第二立柱53顶部,形成供电表通过的检测通道;所述第一立柱52或第二立柱53上设有接触传感器55和报警指示灯56,当所述接触传感器55与高度检测棒54接触时,报警指示灯56亮起,当高度检测棒54脱离接触传感器55后,报警指示灯56熄灭。

其中,所述第一立柱52的顶部设有第一滑槽521,所述第二立柱53的顶部设有第二滑槽531,所述高度检测棒54的两端放置在第一滑槽521和第二滑槽531中。还有,所述底板51由承托板511和玻璃板512组成,所述承托板511上设有凹槽,所述玻璃板512安装于凹槽中。

综上所述,本发明的设计重点在于,第一,在人工作业的基础上,加入了大量自动设备,减轻工人的工作量,提高效率,并且能降低人力成本。第二,采用扫码技术与数据库技术,使不同订单的电表在生产中按照号码段进行区分,避免不同订单的电表相互混合现象的发生;按照事先建立的工艺流程顺序依次进行生产,生产中后一道工序操作前须验证前一道工序检测操作结果,避免人为原因导致漏操作或误操作;使车间正常表与进入维修的不良表建立联系,使得不良表必须修复后才能进入正常生产流程,避免不良表混入正常表中;其工艺简单,控制过程与生产实际结合性好,自动化程度高,误检情况少,生产效率高,经济效益好,控制环境友好。第三,在生产过程中加入多个检测工位,从外观、性能等各个方面对智能电表做多次检查,确保生产品质。第四,在不同工位加入生产用的辅助设备,使电表的生产和组装更为简易。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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