一种时钟弹簧电缆自动化生产设备的制作方法

本发明属于汽车时钟弹簧零部件自动化加工设备，具体涉及一种时钟弹簧电缆自动化生产设备。

背景技术：

1、时钟弹簧又称方向盘气囊游丝，是连接主驾安全气囊与车身线束的核心安全部件，内部扁平电缆两端需装配带插针的连接片，生产需依次完成电缆冲孔检测、喷码追溯、连接片铆接、点焊除飞丝、电气性能全检、焊点uv涂胶固化多道工序。

2、现有汽车时钟弹簧扁平电缆加工采用分段式单机独立作业，各工序设备相互独立，工件依靠人工转运，存在诸多缺陷：

3、1、电缆预处理工序分散：电缆冲孔、孔位检测、喷码、二维码校验分多台设备人工上下料，加工一致性差，不良品无法在线提前剔除，原料浪费严重；

4、2、连接片与电缆连接可靠性不足：传统仅采用点焊工艺，方向盘长期往复扭转拉扯易造成焊点断裂；少数先铆后焊设备无一体化输送线，铆接、焊接工位分离，二次转运导致定位偏移；焊接后焊点间熔融金属飞丝易连通相邻铜线，装车后短路引发气囊失效，无自动化除飞丝机构，依赖人工清理易划伤焊点；

5、3、电气检测滞后且单侧检测：焊接完成后人工手持万用表单点检测，无法同步检测电缆两端，通断、电阻、绝缘、短路四项测试分步操作，漏检率高，人工记录数据无法追溯；

6、4、焊点防护缺少操作：现有对于时钟弹簧电缆缺少涂覆保护胶工艺，并且无同步uv固化工位，焊点易氧化、脱焊等；

7、5、工件载具无法自动循环：现有流水线仅有正向输送通道，成品下料后空工装需要人工搬运回流，占用人工、节拍拉长，自动化程度受限；

8、6、工件定位精度差：各单机无统一放置工装，每台设备单独上下料，重复定位误差大，顶升锁止结构缺失，加工时工件偏移，良品率低；

9、7、自动化程度低，用工量大，单工序节拍长，难以适配汽车零部件大批量、高可靠性、可追溯的规模化生产要求。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种时钟弹簧电缆自动化生产设备，解决现有分段单机加工、人工转运、工装无法自动回流、定位精度差、连接强度不足、飞丝短路隐患、电气检测不全、涂胶一致性差、生产追溯缺失的技术缺陷；实现扁平电缆从原料上料到成品固化全流程连续自动化加工，设置正向输送通道和反向回传通道实现载具全自动循环，同步完成两端加工、双重刚性定位、自动化除飞丝、两端同步电气全检、三轴精准涂胶固化，提升产品连接强度、电气安全性、加工精度与生产效率，实现全工序数据追溯。

2、为达到以上目的，本发明提供一种时钟弹簧电缆自动化生产设备，包括沿生产方向依次排布的电缆上料装置、铆接装置、焊接装置、电性能检测装置、涂胶装置，以及贯穿全线循环流转的放置模块，其中：

3、所述放置模块作为全线统一循环载具，用于承载并定位连接片与扁平电缆，经各传输模块转运依次流经铆接、焊接、电性能检测、涂胶各工位；

4、所述铆接装置、焊接装置、电性能检测装置、涂胶装置各自配套设有独立的传输模块和回传模块，各传输模块首尾对接形成第一连续输送通道，第一连续输送通道用于承载并驱动载有电缆的放置模块沿电缆生产方向依次转运；各回传模块首尾对接形成第二连续输送通道，第二连续输送通道用于承载并驱动空载放置模块沿生产反方向依次转运，从而实现全线载具循环；

5、所述电缆上料装置用于扁平电缆原料上料，并依次完成包括电缆端部冲孔、冲孔孔位ccd视觉检测、电缆表面喷码、喷码二维码ccd视觉复检和电缆裁切的电缆预处理；

6、所述铆接装置用于将裁切后的电缆放置于所述放置模块，并且将带冲孔安装头的连接片与电缆两端冲孔同步机械铆接；

7、所述焊接装置用于对铆接后的电缆与连接片的焊接区域同步双面点焊，并自动化压断清除焊接飞丝；

8、所述电性能检测装置用于对电缆两端焊接点位同步执行电气性能测试；

9、所述涂胶装置用于对电缆两端焊点位同步完成uv胶涂覆与uv光照固化。

10、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述放置模块包括放置底座、若干第一端放置块、若干第二端放置块和若干稳固气缸，所述第一端放置块和所述第二端放置块分别分布于所述放置底座的顶部两侧并且所述第一端放置块的侧边和所述第二端放置块的侧边均设有所述稳固气缸，所述稳固气缸用于对安装于第一端放置块和第二端放置块的连接片进行固定。

11、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述传输模块包括第一传输带安装架、第二传输带安装架、第一传输带、第二传输带和传输带驱动电机，所述第一传输带安装架的第一端和所述第二传输带安装架的第一端均设有主动轮，所述第一传输带安装架的第二端和所述第二传输带安装架的第二端均设有从动轮，所述第一传输带位于第一传输带安装架并且安装于对应的主动轮和从动轮之间，所述第二传输带位于第二传输带安装架并且安装于对应的主动轮和从动轮之间，所述第一传输带和所述第二传输带用于承载所述放置底座；所述传输带驱动电机用于同时驱动两个主动轮。

12、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，各个所述传输模块的底部设有多个顶升单元并且设于对应的处理位置，所述顶升单元包括顶升气缸、顶升板和若干定位插柱，所述顶升板固定安装于所述顶升气缸的驱动端并且所述定位插柱固定安装于所述顶升板的顶部，所述定位插柱用于插于所述放置底座的底部插孔。

13、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述铆接装置还包括电缆夹取模块和铆接模块，其中：

14、所述电缆夹取模块用于将电缆的两端夹取并且分别放置到位于放置块的对应连接片处，包括第一电缆夹取单元和第二电缆夹取单元，所述第一电缆夹取单元用于夹取电缆的一端并且所述第二电缆夹取单元用于夹取电缆的另一端；

15、所述铆接模块包括若干第一端铆接单元和若干第二端铆接单元，所述第一端铆接单元位于所述第一端放置块的上方并且用于对位于第一端放置块的连接片和电缆进行铆接，所述第二端铆接单元位于所述第二端放置块的上方并且用于对位于第二端放置块的连接片和电缆进行铆接。

16、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述焊接装置还包括焊接模块和飞丝处理模块，其中：

17、所述焊接模块包括若干第一焊接单元和若干第二焊接单元，所述第一焊接单元位于靠近所述第一放置块的一侧并且用于对位于所述第一端放置块的连接片以及其连接电缆的一端进行焊接，所述第二焊接单元位于靠近所述第二放置块的一侧并且用于对位于所述第二端放置块的连接片以及其连接电缆的另一端进行焊接；

18、所述飞丝处理模块包括第一飞丝处理单元和第二飞丝处理单元，所述第一飞丝单元位于靠近所述第一放置块的一侧并且用于对位于所述第一端放置块的连接片以及其焊接电缆的一端进行飞丝处理，所述第二飞丝单元位于靠近所述第二放置块的一侧并且用于对位于所述第二端放置块的连接片以及其焊接电缆的另一端进行飞丝处理。

19、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述电性能检测装置的两组检测单元对称布置于放置模块两侧，每组检测单元包括探针升降机构、绝缘测试回路、电阻采集回路、短路识别回路和通断检测回路；两侧检测单元同步下降接触连接片的连接插针，一次性完成包括通断、电阻、绝缘和短路的电气检测，不合格品标记分流。

20、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述涂胶装置还包括涂胶模块和固化模块，其中：

21、所述涂胶模块包括第一涂胶单元和第二涂胶单元，所述第一涂胶单元位于靠近所述第一放置块的一侧并且用于对位于所述第一端放置块的连接片以及其焊接电缆的一端进行涂胶处理，所述第二涂胶单元位于靠近所述第二放置块的一侧并且用于对位于所述第二端放置块的连接片以及其焊接电缆的另一端进行涂胶处理；

22、所述固化模块包括第一固化单元和第二固化单元，所述第一固化单元位于靠近所述第一放置块的一侧并且用于对位于所述第一端放置块的连接片以及其焊接电缆的一端进行固化处理，所述第二固化单元位于靠近所述第二放置块的一侧并且用于对位于所述第二端放置块的连接片以及其焊接电缆的另一端进行固化处理。

23、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，设备的整体工作流程为：

24、步骤1、电缆预处理上料：电缆上料装置通过放卷机构送出扁平电缆，牵引机构送料至冲孔机构完成两端冲孔，孔位ccd相机检测冲孔外观与尺寸，冲孔不良电缆直接剔除；合格电缆进入激光喷码工位刻印追溯二维码，二维码ccd相机校验二维码完整性，二维码不合格电缆分流报废，预处理合格电缆裁切后输送至铆接装置上料区；

25、步骤2、连接片固定与电缆预套接：铆接装置的传输模块进入连接片上料位置，顶升单元抬升锁止放置底座，外部机械手将带冲孔安装头的连接片放置于第一、第二端放置块，稳固气缸侧向夹紧固定连接片；顶升单元下降解锁，放置模块转运至电缆预安装位置，顶升单元再次抬升定位，第一、第二电缆夹取单元同步抓取预处理完成的扁平电缆，将电缆两端冲孔分别套接在两侧连接片的冲孔安装头上，抓手复位；

26、步骤3、两端同步机械铆接：放置模块沿第一连续输送通道转运至铆接位置，顶升单元锁止底座，第一端铆接单元、第二端铆接单元同步下压铆接压头，挤压冲孔安装头使其压平，实现扁平电缆与连接片机械铆接固定；铆接完成后铆接单元复位，顶升单元下降，放置模块输送至焊接装置；

27、步骤4、双面同步点焊与自动化飞丝清除：放置模块输送至焊接位置，顶升单元抬升锁止，第一、第二焊接单元同步动作，上焊枪、下焊枪上下对压完成电缆两端双面点焊，形成多组间隔空隙的独立焊接区域；焊接完成后放置模块转运至飞丝处理位置，顶升单元再次定位，飞丝处理压块的凸块插入焊接区域空隙压断连通飞丝，消除短路隐患；飞丝清理完毕后放置模块流转至电性能检测装置；

28、步骤5、两端同步电气性能检测：放置模块抵达检测位置，顶升单元抬升锁止，两侧检测单元同步下降，接触连接片的连接插针，同步执行包括通断、直流电阻、绝缘耐压、短路的电气测试；绑定二维码存储全部检测数据，存在电气缺陷的工件标记为不良品，后续自动分流，合格工件随传输模块输送至涂胶装置；

29、步骤6、焊点涂胶与同步uv固化：合格工件输送至涂胶位置，顶升单元锁止底座，第一、第二涂胶单元三轴联动对两端焊点均匀涂覆uv保护胶；涂胶完成后放置模块转运至固化位置，对应顶升单元定位，两侧固化灯同步向下照射焊点，使uv胶充分固化形成绝缘保护层；固化完成后顶升单元解锁，传输模块将载有成品的放置模块输送至下料工位，机械手取下成品得到完工工件；空载放置模块切换至涂胶装置的回传模块，沿第二连续输送通道反向依次经过电性能检测装置、焊接装置、铆接装置对应的回传模块，回流至铆接装置前端，完成放置模块全线循环。

30、本发明的有益效果为：

31、1、双向双通道载具全自动循环，省去人工回流工装：本发明设置正向第一连续输送通道、反向第二连续回传通道，加工完成下料后的空载放置模块自动反向回流至流水线起点，无需人工搬运工装，大幅减少用工、缩短生产节拍，实现真正无人化连续生产；

32、2、全流程一体化连续自动化生产：本发明将电缆预处理、铆接、焊接除飞丝、电气全检、涂胶固化集成一条流水线，统一放置模块载料流转，取消人工转运工件，单根电缆加工节拍大幅缩短，降低生产成本；

33、3、铆接、焊接复合连接，提升抗拉可靠性：前置机械铆接固定电缆与连接片，再进行双面点焊，双重结合结构抵御方向盘往复扭转拉扯，杜绝焊点断裂导致气囊断路，行车安全性能显著提升；

34、4、自动化消除飞丝短路隐患：焊接后配套飞丝压断机构，压块凸块精准插入焊接区域间隙，自动清除连通飞丝，替代人工清理，避免铜线短路、气囊失效风险，同时防止人工划伤焊点；

35、5、双重刚性定位，加工精度高：各工位配备顶升插柱锁止底座、稳固气缸夹紧连接片双重限位，工件无偏移、无晃动，铆接、焊接、涂胶对位精准，不良品率大幅下降；

36、6、两端同步加工，生产效率翻倍：铆接、焊接、飞丝清理、电气检测、涂胶固化均设置左右对称双单元，同步完成电缆两端加工，无需分两次作业，适配大批量流水线生产；

37、7、电缆预处理在线检测追溯：电缆上料工序集成冲孔视觉检测、二维码喷码复检，不合格原料提前剔除，二维码绑定单根产品全工序数据，实现全生命周期质量追溯；

38、8、电气同步检测，检测全覆盖：两侧同步探针一次性完成通断、电阻、绝缘、短路测试，无漏检，自动标记不良品分流，规避成品下线后电气故障；

39、9、三轴精准涂胶、同步uv固化：x/y/z三轴涂胶头适配多规格焊点，涂胶量均匀可控，同步固化灯快速固化保护胶，隔绝焊点氧化，提升焊点绝缘性能与结构强度；

40、10.全线集中控制统一管控正向输送、反向回传、各工位加工时序与检测数据，设备联动逻辑稳定，故障自动报警，生产数据可长期存储追溯。