芯线焊端预制锡点的方法和装置及数据线制造方法和装置 |
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| 申请号 | CN201611059660.2 | 申请日 | 2016-11-24 | 公开(公告)号 | CN106505394A | 公开(公告)日 | 2017-03-15 |
| 申请人 | 张向增; | 发明人 | 张向增; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种数据 连接线 芯线焊端预制 锡 点或浸 镀 助焊锡量的方法和装置、以及数据线制造方法和装置。芯线焊端预制锡点的方法依次包括：芯线焊端规则化排列并理直；破断芯线焊端处的绝缘皮，形成套封芯线焊端的线尾绝缘皮；将所述线尾绝缘皮向线尾方向挪移呈半脱状以裸露部分内芯导体并使裸露的内芯导体 定位 至铸型模板的铸型 齿槽 中；以及，于所述线尾绝缘皮的套封约束状态下、在所述裸露的内芯导体上通过熔锡铸型的方法预制锡点，或者控制锡量相当于浸锡助焊，避免了多股金属线的散乱。本发明还提供了在芯线半剥约束状态下芯线焊端预制锡点的装置、以及通过芯线半剥预制锡点方法制造数据线的方法和装置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种芯线焊端预制锡点的方法，其特征在于，依次包括以下核心加工工序： |
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| 说明书全文 | 芯线焊端预制锡点的方法和装置及数据线制造方法和装置技术领域背景技术[0002] 在高速数据连接线制造技术中，如中国专利申请CN2013101314567中披露的，体现出最新的数据线制造中锡焊连接的前沿技术，其技术路线就是在芯线的焊端加锡实现的锡焊连接。这种技术具有广泛的产品适应性，尤其适用于连接器焊端为PCB板结构的情况，解决了PCB板没有绝缘间隔隔栏因而无法预制置锡的难题。 [0003] 现有的数据线制造的技术路线：第一，线缆前处理工序：包括线缆定长裁切，脱除线缆焊端外被，去除铜编织网及铝麦拉屏蔽，去除分组线束外面的铝麦拉屏蔽； 第二，线缆焊端分线排布工序：使用塑料分线架把所有带绝缘皮的数据线芯线、电源线、和裸铜接地线排列入分线架的齿槽，使之成为至少一排最多两排的有序电气布局状态； 这种状态是保证杂乱无序的芯线规则化排布在分线架上； 第三，焊接工序：芯线焊端定长裁切（焊端留长1-3mm），芯线焊端脱皮，在芯线焊端加锡，芯线焊端和连接器对位装配，熔锡焊接； 第四，后处理工序，包括装配铁壳，屏蔽接地，绝缘包封，定型等。 [0004] 其中工序一、二、四中，并没有太多技术难度，连接线制造的技术核心主要集中在工序三，更为突出的事实是，相比较而言，单根铜丝构成的铜芯线，由于其芯线挺硬，不会散乱，易于加热上锡等等，相对容易制造，然而对多股铜丝构成的铜芯线，其工艺要复杂得多，简单的适用于单芯铜的技术方案并不能在多芯铜芯线情况下理想的加锡成功。传统技术是把多芯铜芯线在一个锡池中蘸墨水一样蘸锡，也称浸锡，使松散的多股铜丝粘结成一体，而后的状态就等同于一根挺硬不散的铜芯线了，然后进行后续加工工艺。这样做就需要一个大锡池，以及锡池的温控、除锡渣、防氧化等一堆结构支撑来完成浸锡，这一堆结构难以理想的装配到一台全自动的设备上去完成自动化生产，尤其不适合链条传送系统的自动化设备，比较适用于传统的人工制造过程。 [0005] 在芯线焊端加锡，有其独到的技术优势，解决了焊锡施加、精密对位两大技术难题，尤其是因为现在的连接器体积越来越小，pin密度非常的高，要实现自动化焊接，就要解决好其中的多股铜芯线对位时不能碰触，否则容易导致散乱问题，CN2013101314567提出了芯线焊端加锡可以解决焊接工序对位问题和实现工艺过程自动化。但在当初提供的技术方案中并没有解决多芯铜的问题，尚有不够完美。最主要的问题是针对多股铜芯线在芯线焊端脱皮并定长裁切后，在芯线焊端和铸型齿槽装配时，由于各种各样的工艺、材料、控制的离散性，在多股铜芯线的焊端结构和铸型齿槽对位接触时容易导致多股铜芯线的散乱，导致pin之间短路或连锡缺陷。 发明内容[0006] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种芯线焊端预制锡点的方法和装置、以及数据线制造方法和装置，能够解决芯线的加锡问题、以及芯线金属丝散乱的问题。 [0007] 为了解决上述技术问题，一方面，本发明的实施例提供了一种芯线焊端预制锡点的方法，其特征在于：依次包括以下核心加工工序：芯线焊端规则化排列成芯线排并理直; 破断所述芯线焊端处的绝缘皮，形成套封所述芯线焊端的线尾绝缘皮; 将所述线尾绝缘皮向线尾方向挪移呈半脱状以裸露部分内芯导体并使裸露的内芯导体定位至铸型齿槽中；以及， 于所述线尾绝缘皮的套封约束状态下、在所述裸露的内芯导体上通过熔锡铸型的方法预制锡点。 [0009] 其中，通过激光扫描切割破断所述芯线焊端处的绝缘皮，形成Ｘ方向宽度在0.1mm-0.5mm范围的绝缘皮缺口，所述X方向为所述芯线焊端的轴线方向。其中，采用两路激光束从两个侧面入射至所述芯线焊端，以完整地环切所述芯线焊端处的绝缘皮。也可以采用双剥刀片机械破断芯线焊端绝缘皮，形成线尾绝缘皮的套封。 [0010] 其中，在所述步骤于所述线尾绝缘皮的套封约束状态下、在所述裸露的内芯导体上通过熔锡铸型的方法预制锡点中，首先将所述线尾绝缘皮夹持并向线尾方向挪移预设距离以裸露部分内芯导体，然后再将裸露的内芯导体定位至铸型齿槽中；或者，先将所述芯线焊端定位至铸型齿槽中，再将所述线尾绝缘皮夹持并向线尾方向挪移预设距离，使得裸露的内芯导体位于铸型齿槽中。 [0011] 其中，所述预设距离为2-5mm。 [0012] 其中，所述铸模组件具有多个相互独立的铸型齿槽模腔，装配合模后多个所述裸露的内芯导体分别位于不同模腔中。 [0013] 其中，所述熔锡铸型的方法中，通过脉冲加热方式对铸型模板加热、由铸型模板传导加热内芯导体和焊锡实现熔锡并浸润裸露的内芯导体；或者，所述熔锡铸型的方法中，采用高频感应加热方式直接对内芯导体和锡点感应加热实现熔锡并浸润裸露的内芯导体。 [0015] 其中，在所述用高频感应加热方式直接对内芯导体和锡点感应加热实现熔锡并浸润裸露的内芯导体中，所述铸型模板采用非金属铸型模板，将所述非金属铸型模板预热恒温至能够使锡丝软化且低于锡丝熔点的第一预设温度，将铁氧体磁极预设恒温至第二预设温度，所述第二预设温度低于铁氧体的居里温度；合模时，利用非金属铸型模板及铁氧体磁铁对将锡丝软化，利用合模作用力将锡丝分割成锡丝段压入铸型模板中，合模后施加高频感应工作磁场熔锡铸型。 [0016] 其中，在所述步骤于所述线尾绝缘皮的套封约束状态下、在所述裸露的内芯导体上通过熔锡铸型的方法预制锡点中，如果使用加锡膏装置施加焊锡料，通过移动铸型模板在铸型齿槽上加锡及熔锡；或者，铸型模板静止，通过移动加锡膏装置实现加锡，以及移动熔锡装置实现熔锡。 [0017] 其中，在所述步骤于所述线尾绝缘皮的套封约束状态下、在所述裸露的内芯导体上通过熔锡铸型的方法预制锡点中，当使用锡丝作为焊锡料时，常温下利用合模的压力切断锡丝；或者，加热铸型模板熔断锡丝；或者同时合模和加热铸型模板，以使锡丝分割至铸型模板的模腔中。 [0018] 其中，在所述熔锡铸型的方法中所使用的焊锡，是使用内部预制包容了松香助焊剂的锡丝。 [0019] 第二方面，本发明提供了一种芯线焊端预制锡点的装置，包括：理线工站，用于将芯线焊端规则化并理直； 切割工站，用于在芯线焊端制造绝缘皮环切破口，形成套封所述芯线焊端的线尾绝缘皮; 铸模组件； 半剥和对位装配工站，用于将所述线尾绝缘皮向线尾方向挪移呈半脱状以裸露部分内芯导体并使裸露的内芯导体定位至铸模铸型齿槽中；以及， 加锡工站，用于在所述裸露的内芯导体上通过熔锡铸型的方法预制锡点。 [0020] 其中，所述切割工站为激光扫描切割装置。 [0021] 其中，所述铸型模板包括铸型齿槽及侧压刀，铸型齿槽上设置有多个铸型齿槽，多个所述铸型齿槽之间通过铸型齿分隔；所述侧压刀与所述铸模齿槽相对设置，所述侧压刀能够沿相对所述铸模齿槽靠近或远离移动，以实现合模或开模。 [0022] 其中，所述铸型模板还包括挡条及冷却翼翅，所述挡条位于所述铸型齿槽在芯线轴线上的一端处，用于阻挡焊锡熔融后向线尾流动。所述挡条设置在所述铸型齿槽与所述冷却翼翅之间，所述冷却翼翅固定连接于所述铸型齿槽，所述冷却翼翅为多个，且间隔排布。 [0023] 其中，所述加锡工站包括：施加焊锡机构，用于在所述铸型模板上添加焊锡； 合模机构，其连接与所述铸型模板，用于使所述铸模组件合模、开模； 温控系统，其连接与所述铸模，用于对铸模快速加热、测温、控温、及冷却；以及,脱模机构，用于使带有锡点的芯线焊端从铸型模板中脱出。 [0024] 第三方面，本发明提供了一种数据线制造方法，包括以下步骤：采用前述的芯线焊端预制锡点的方法在线缆的芯线焊端预制锡点；以及，将带有预制锡点的芯线焊端与连接器焊接。 [0025] 第四方面，本发明提供了一种数据线制造装置，包括：如前述的芯线焊端预制锡点的装置；以及， 焊接工站，用于将带有预制锡点的芯线焊端与连接器焊接。 [0026] 本发明实施例提供的芯线焊端预制锡点的方法和装置、以及数据线制造方法和装置，通过将芯线通过芯线焊端规则化排列并理直，从而利于后续的加工；将芯线焊端的绝缘皮破断，形成线尾绝缘皮，线尾绝缘皮向尾部挪移呈半脱状后，对线尾的芯线焊端的内芯导体多股金属线起到护套拘束作用，避免多股金属线的散乱，再通过熔锡铸型在裸露的芯线上加锡，从而实现在芯线上加锡，并避免了多股金属线的散乱。附图说明 [0027] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。 [0028] 图1为一条分线完毕待进行加工的线缆；图2为将线缆的芯线焊端理直后的示意图； 图3为芯线焊端绝缘皮破断口的位置示意图； 图4a为芯线绝缘皮半剥状态的示意图； 图4b为带挡条的铸型模板的结构示意图； 图4c为脉冲加热铸模组件的结构示意图； 图4d为铸型模板和芯线以及锡丝的装配关系示意图； 图4e为合模前脉冲加热铸型模板和芯线以及锡丝的完整装配关系示意图； 图4f为合模后进行熔锡铸型的示意图； 图5为另一实施例中半剥前铸型模板和芯线之间的装配关系示意图； 图6为盲孔槽式铸型模板结构示意图； 图7为高频感应熔锡时，合模前铸型模板组件和芯线以及锡丝、以及高频磁场的装配关系示意图； 图8为沿X方向布局的涂锡膏和熔锡铸型工位示意图； 图9A为沿Y方向布局涂锡膏和熔锡铸型工位关系1示意图； 图9B为沿Y方向布局涂锡膏和熔锡铸型工位关系2示意图； 图中： XYZ-直角坐标系，其中X为芯线轴线方向，Y为芯线排列方向。 [0029] 焊端芯线排，2-梳齿分线架，3-线缆，11-裸露的内芯导体，12-半剥挪移的线尾绝缘皮； 41-芯线焊端绝缘皮破断口； 61-铸型齿槽，62-冷却翼翅，63-挡条，64-侧压刀，65-气冷却风嘴，66-低压电缆；610-锡丝； 91-非金属铸型模板，92-铁氧体磁极对，93-C型铁氧体磁路，94-高频励磁线圈；101-锡膏机架，102锡膏计量涂覆机构； 具体实施方式[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。 [0031] 参见图1-图9，为本发明中优选实施例提供的一种芯线焊端预制锡点的方法和装置，通过使用铸型模板实施熔锡铸型，在芯线焊端预制需要的锡点形状和加锡量，通过使用铸型模板在半剥绝缘皮的裸露芯线焊端上实施熔锡铸型，依次包括以下核心加工工序：步骤1，芯线焊端规则化排列并理直; 步骤2，破断所述芯线焊端处的绝缘皮，形成套封所述芯线焊端的线尾绝缘皮; 步骤3，将所述线尾绝缘皮向线尾方向挪移呈半脱状以裸露部分内芯导体并使裸露的内芯导体定位至铸型模板铸型齿槽中；以及， 步骤4，于所述线尾绝缘皮的套封约束状态下、在所述裸露的内芯导体上通过熔锡铸型的方法预制锡点。 [0032] 本发明提供的芯线焊端预制锡点的方法，通过将芯线通过芯线焊端规则化排列成芯线排并理直，从而利于后续的加工；将芯线焊端的绝缘皮破断，形成线尾绝缘皮，线尾绝缘皮向尾部挪移呈半脱状后，对线尾的芯线焊端的内芯导体多股金属线起到护套拘束作用，避免多股金属线的散乱，再通过熔锡铸型在裸露的芯线上加锡，从而实现在多股芯线上加锡，并避免了多股金属线的散乱。加锡后的芯线排整体折弯整形后和连接器端子焊接。 [0033] 本发明提供的芯线焊端预制锡点的方法，可以适用于多根芯线的加锡，也可以适用于单根芯线的加锡；可以适用于芯线中多股金属丝的加锡，也可以适用于芯线中单股金属丝的加锡。在具体实践中，芯线中的金属丝一般为铜丝，但可以为其他材料的金属丝。 [0034] 为了实现本发明芯线焊端预制锡点的方法，本发明相应提供了一种芯线焊端预制锡点的装置，其包括主要包括：理线工站，用于将芯线焊端规则化理直；切割工站，用于在芯线焊端制造绝缘皮环切破口，形成套封所述芯线焊端的线尾绝缘皮；铸模组件；半剥和对位装配工站，用于将所述线尾绝缘皮向线尾方向挪移呈半脱状以裸露部分内芯导体并使裸露的内芯导体定位至铸模组件的铸型齿槽中；以及，加锡工站，用于在所述裸露的内芯导体上通过熔锡铸型的方法预制锡点。 [0035] 具体实践中要考虑到和自动化设备工站布局的结合，本发明提出两种技术路线，一种是在前工站完成芯线半剥蜕皮，芯线在载具上转移到下工站，在下工站完成芯线和铸型模板的对位装配和加锡；这种工艺是先蜕皮后装配，半剥的绝缘皮留在线尾起到护套作用，保持芯线在工站转移和对位装配和加锡期间不会散开，这种方案的设备机构相对简单，比较适用于连接器端子pin距比较大的情况(比如，大于1mm)，对pin距小的情况(比如，0.5mm)，就非常容易出现一定的铜丝触碰铸型模板的边缘而散乱或者不能顺利入槽的的几率。由此，另一种方案就是将带绝缘皮的芯线和铸型齿槽对位装配，在加锡合模前，将芯线绝缘皮沿铸型齿槽拉出，实现半剥状态，半脱裸露的芯线焊端会顺在铸型齿槽内，最好此时仍然保持芯线的夹持和张紧状态，这时再合模加锡，由此确保芯线铜丝不会分叉、散乱、跳槽进入相邻的pin位，杜绝了pin间短路缺陷，这种技术方案是在同一个工站完成芯线半剥蜕皮和加锡，这种方案的设备工站机构密度增加，相对复杂，但能够满足连接器端子pin距比较小的情况，进一步挑战了线端加锡技术的精密极限。 [0036] 芯线焊端半剥后的熔锡铸型也有两种技术方案，一种是采用脉冲加热方式对铸型模板加热、由铸型模板传导加热铜芯线和锡丝实现熔锡浸润铜芯线，富裕的焊锡在铸型齿槽内流延，然后气冷冷却定型，实现熔锡铸型；另外一种是采用高频感应加热方式直接对芯线和锡点感应加热实现熔锡浸润铜芯线，富裕的焊锡在铸型齿槽内流延，然后气冷冷却定型，实现熔锡铸型。 [0037] 至此，本发明提出以下4种芯线焊端预制锡点的方法：方案一：首先芯线焊端半剥，然后和铸型齿槽对位装配，然后脉冲加热铸型模板来熔锡铸型。 [0038] 方案二：首先芯线焊端和铸型齿槽对位装配，然后芯线焊端半剥，然后脉冲加热铸型模板来熔锡铸型。 [0039] 方案三：首先芯线焊端半剥，然后和铸型齿槽对位装配，然后高频感应直接加热锡丝（或锡膏）和铜芯线，实现熔锡铸型。 [0040] 方案四：首先芯线焊端和铸型齿槽对位装配，然后芯线焊端半剥，然后高频感应直接加热锡丝（或锡膏）和铜芯线，实现熔锡铸型。 [0041] 下面以HDMI数据连接线制造为例，结合附图和实施例阐述本发明芯线焊端预制锡点的方法与装置的技术方案。 [0042] 首先，如图3示例，通过理线工站将芯线焊端规则化理直。或者两个芯线排具有一定的外八字形状。 [0043] 图1示意出一种HDMI数据线线缆实施例，已经完成了芯线的前处理，所有芯线按照HDMI协议确定其位置，通过梳齿分线架2实现分列定置。芯线规则化排列在梳齿分线架2上，完成芯线分列定置，标准HDMI数据线都有双排的芯线线排。 [0044] 芯线规则化排列在梳齿分线架2上是本发明的技术基础，是后续焊端加锡作业的前提条件和作业起点。双排的结构相比单排的结构，在线缆和连接器的连接焊接制造工艺上要复杂的多。在梳齿分线架2外侧，焊端芯线排1需要留长5-15mm。再短会造成理直和半剥困难，再长就是浪费。在自动化设备的第一工站，就是比剪，通过比剪工站把人工排线后长度参差不齐的芯线裁切到长度在5-15mm范围的齐整状态。 [0045] 然后进行芯线理直处理。因为半剥绝缘皮后芯线必须要准直才便于和铸型齿槽对位装配，首先芯线排需要规则才行，芯线理直处理就是完成规则化。此处的进行的芯线焊端规则化排布，是指按照数据线的协议规则对芯线焊端进行排布，根据不同的数据线的协议规则，芯线焊端的排布规则亦不相同。本实施例中的数据线为HDMI数据线，其中的多根芯线排布成两排芯线排。 [0046] 图2示意出理直后的芯线排，本文图2中示意的规则化排列的芯线排可以是喇叭型弧线，这种张开外八字的形状更加好用。 [0047] 接下来进行芯线的半脱和加锡处理。图3示意出在理直后的芯线排的根部切割出一个芯线绝缘皮的缺口，从而破断所述芯线焊端处的绝缘皮，形成套封芯线焊端的尾端绝缘皮。以便下一步将绝缘皮向线尾挪移。通过二氧化碳激光扫描切割破断所述芯线焊端处的绝缘皮效果更加理想，进一步，采用两路激光束从两个侧面入射至所述芯线焊端，以完整地环切所述芯线焊端处的绝缘皮。当然，使用双剥刀片机械也可以近似实现相同目的，只是双剥刀片难以实现环切破断的效果。 [0048] 将芯线排焊端绝缘切割缺口后，将所述线尾绝缘皮向线尾方向挪移呈半脱状以裸露部分内芯导体并使裸露的内芯导体定位至铸型齿槽中，该步骤中通过半剥和对位装配工站实现。半剥和对位装配工站包括挪移机构，挪移机构用于挪移线尾绝缘皮，把芯线绝缘皮向线尾拉伸一段距离并保持绝缘皮在线尾对多芯铜芯线的约束，可以是先半剥后再芯线和铸型齿槽装配，也可以是先芯线和铸型齿槽装配然后再半剥芯线绝缘。 [0049] 此处可以有4种半剥和熔锡铸型组合方案。 [0050] 下面论述技术方案一：首先芯线焊端半剥，然后和铸型齿槽对位装配，然后脉冲加热铸型模板来熔锡铸型。 [0051] 先通过挪移机构将芯线焊端的线尾绝缘皮向线尾方向拉伸预设距离以裸露部分内芯导体，保持芯线绝缘皮仍然套封在芯线线尾，起到约束芯线散开的作用，使得芯线焊端处于半剥状态。此处，预设距离为3-5mm，该预设距离可以根据加锡的尺寸确定。 [0052] 图4a示意出半剥芯线焊端绝缘皮而保持绝缘皮约束芯线防止散乱的状态。 [0053] 然后，将半剥状态的芯线和铸型齿槽对位装配，将裸露的内芯导体定位至铸型齿槽中。铸型模板具有多个相互独立的铸型齿槽模腔，多个所述裸露的内芯导体分别位于不同模腔中。 [0054] 图4b示意出一个有双排铸型齿槽的铸型模板结构。由于本实施例中芯线排为两排，故铸型齿槽为双排，当芯线排为单排时，铸型齿槽亦为单排。 [0055] 该铸型模板包括铸型齿槽61，该铸型齿槽是熔锡的微型容纳腔。铸型齿槽上设置有多个铸型齿槽，多个铸型齿槽之间通过铸型齿分隔，铸型齿槽内的空间为模腔的空间，通过铸型齿的分隔使得多个模腔相互独立。在定位过程中，可以将多根芯线焊端分别定位在不同铸型齿槽中，利用多个铸型齿槽分别对多根芯线焊端进行熔锡铸型。熔锡铸型即为通过加热熔锡再进行铸型。 [0056] 铸型模板还包括冷却翼翅62，冷却翼翅62固定连接于铸型齿槽61，冷却翼翅62为多个，且间隔排布。本实施例中，冷却翼翅沿芯线轴线方向延伸设置，当然，也可以沿其他方向延伸设置。通过冷却翼翅可实现快速的气冷换热。通常会采用压缩空气吹冷却翼翅62，或者通过风扇吹冷却翼翅62，以加快冷却速度。 [0057] 进一步，铸型模板还包括挡条63，挡条63位于铸型齿槽61在芯线轴线上的一端处，挡条63设置在铸型齿槽61与冷却翼翅62之间，挡条63构成模腔的一个组成部分。如果没有挡条，熔化后的焊锡会沿铜芯线向外爬锡，造成浪费，同时不能形成焊端锡点。另外，熔锡铸型时，挡条会与芯线的铜芯线接触，挡条对铜芯线的加热会有益处。 [0058] 如图4c所示，铸模组件至少包括铸型模板和侧压刀64，侧压刀64与铸型齿槽61相对设置，侧压刀64能够沿相对所述铸型齿槽61靠近或远离移动，以实现合模或开模。侧压刀64可以下压与铸型齿槽61接触合模，侧压刀64可以上移与铸型齿槽61分离开模。 [0059] 由铸型齿槽61、挡条63、侧压刀64合围组成的熔锡铸型的的模腔。模腔有一个面是敞开的，留给芯线装配的入口空间。这种模腔类似一种盲肠结构。 [0060] 当采用脉冲电流对铸型模板直接加热，用热传导加热方式熔锡铸型时：铸型模板是一个电热合金材料、尤其是采用钼合金材料制成的带铸型齿槽的发热片，铸型齿槽的数量、大小和间距，同数据线定义的芯线排的排列状态相一致，铸型齿槽X方向尺寸在1mm-3mm范围，通常和连接器焊盘的长度相一致，所述挡条是，和铸型模板焊接在一起的（或融合为一体的）、起发热加热芯线作用、阻挡锡料熔融后向线尾铺展的分隔条，优选不锈钢材料，所述侧压刀是，能够移动和施加压力的、把锡丝压紧在铸型模板的铸型齿槽上、起切断分隔锡丝、同铸型齿槽合围一起构成熔锡模具型腔的压块，优选导热系数低的硬质绝缘材料，如陶瓷。 [0061] 图4d示意出半剥芯线、锡丝和铸型齿槽的装配关系。将图4a示意的半剥的裸露芯线焊端11和铸型齿槽61装配入槽，芯线焊端会沿X方向跨越挡条63向后延伸。半剥挪移的线尾绝缘皮12会伸出铸型齿槽外，仍然起到约束铜芯线散乱的作用。一根沿Y方向的锡丝610放置于铸型齿槽61的上面，横贯放置，锡丝位于挡条63和梳齿分线架2之间。这样就形成一种铸型齿槽到铜芯线到锡丝的装配顺序关系。这种关系是成功加锡所必要的。 [0062] 图4e示意出在合模前，半剥芯线、锡丝和铸型齿槽的完整装配关系。半剥的裸露芯线焊端和铸型齿槽61沿X方向精密对位装配入槽，不能出现在Y方向的错位跳槽，沿Y方向临空送入一根锡丝610，锡丝位于挡条63和梳齿分线架2之间，此时已经锁定铸型齿槽、铜芯线、锡丝之间的装配和接触顺序。 [0063] 通过半剥和对位装配工站，能够实现将半脱的芯线排的芯线焊端和铸型齿槽一一对应地精准对接装配在一起的机构。 [0064] 芯线焊端与铸型齿槽对位装配后，要合模和熔锡铸型。 [0065] 合模加锡的动作是这样的：侧压刀64沿Z方向靠拢铸型模板，和铸型齿槽合围，形成模腔。在侧压刀64合模的过程中可以有三种方式来分割锡丝。一是依靠两侧气缸推动提供的挤压力，常温下通过铸型齿的齿顶（相当于刀口）切断锡丝，即常温下利用合模的压力切断锡丝，这种冷切割需要相对较大的气缸挤压力和较高的铸型齿槽材料硬度；二是依靠对铸型模板加热进入高温状态比如200°C，同样依靠铸型齿的齿顶（相当于刀口）的高温接触来熔断锡丝，但需要相对较小的气缸挤压力就可以了，即加热铸型模板熔断锡丝，这种热切割需要相对较小的气缸挤压力和较低的铸型齿槽材料硬度。实际应用中可能是第三种方式：二者的联合作用和折中的取舍，即同时合模和加热铸型模板，以使锡丝分割至模腔中。 [0066] 在锡丝被分割后随即利用合模作用力被侧压刀挤入槽中，与此同时把铜芯线收拢推向铸型齿槽的槽底。接着，加热铸型模板，实施熔锡铸型。通过低压电缆66施加低压电流，一般要求小于5V，常用2-3V。最好的精确控温方式是采用中频脉冲电流加热，比如频率在1KHz左右，其频率可以为900Hz-1100Hz。甚至考虑使用铁氧体材料的高频加热，这可以通过高频变压器实现。使用高频变压器脉冲加热也能够实现温控。 [0067] 合模后的状态如图4f示意，此时，已经形成了相对封闭的铸型模板型腔。脉冲加热铸型模板获得高温后将铜芯线和锡丝段加热，锡丝段熔化后浸润铜芯线并填充铸型齿槽。此时完成熔锡充模。接着，气冷却风嘴65向铸型模板的冷却翼翅62吹气，此时，半剥的裸露芯线焊端11延伸到铸型模板外的部分、包括半剥挪移的绝缘皮12 也都会被吹到而冷却，这样一起作用，能够快速冷却铸型模板和铸型齿槽腔中的焊锡，焊锡凝固定型。此时立即开模脱模。至此完成熔锡铸型。开模太晚会由于松香助焊剂的固化将加锡的芯线焊端粘接在铸型齿槽内难以脱模。 [0068] 下面论述方案二：首先芯线焊端和铸型齿槽对位装配，然后芯线焊端半剥，然后脉冲加热铸型模板来熔锡铸型。 [0069] 步骤1：图5中示意出完成芯线焊端绝缘破口后，铸型齿槽和芯线对位装配的状态。 [0070] 图5中，芯线焊端绝缘皮破断口41没有被拉开，线尾绝缘皮尚未挪移，焊端芯线排1的每根芯线带着绝缘皮对位装配到对应的铸型齿槽61的各个铸型齿槽中。这样，在芯线绝缘皮的保护状态下完成对位装配，有效杜绝了半剥后才装配导致的芯线散乱问题。降低了对位装配的难度。 [0071] 步骤2：将入槽的芯线排1的绝缘皮沿X方向向线尾挪移，挪移3-5mm后，就变成图4d那样的装配关系。在铸型齿槽的槽内，就只有裸露的芯线部分了，不能有绝缘皮部分。 [0072] 步骤3：后续的锡丝引入、分割、合模、熔锡铸型和上述方案一的图4e，图4f示意过程一致。不再赘述。 [0073] 在此指出，上面所述的铸模组件中，挡条63可以和铸型齿槽61融为一体，形成一个盲孔结构，如图6示例，挡条63和铸型齿槽61融合。 [0074] 下面论述方案三：首先芯线焊端半剥，然后和铸型齿槽对位装配，然后高频感应直接加热锡丝（或锡膏）和铜芯线，实现熔锡铸型。 [0075] 本方案三和方案一的半剥和对位装配工站结构类似，区别在于加热方式的不同，此处采用高频磁场，感应涡流对锡丝、铜芯线加热，熔化的锡点浸润铜芯线并填充盲孔型铸型齿槽，在空气冷却气流作用下定型。 [0076] 当采用高频感应加热熔融锡丝或锡膏进行熔锡铸型时：铸模中，铸型齿槽为非金属铸型齿槽，侧压刀为铁氧体磁极对；铸型齿槽优选为是一个硬质耐高温非金属材料、尤其是陶瓷材料制成的带铸型齿槽的结构，铸型模板不会感应发热，铸型齿槽的数量、大小和间距，同数据线定义的芯线排的排列状态一致，铸型齿槽X方向尺寸在1mm-3mm范围，通常和连接器焊盘的长度相一致，所述挡条是，阻挡锡料熔融后向线尾铺展的分隔条，所述铁氧体磁极对侧压刀是，能够Z方向移动同铸型齿槽合围在一起构成熔锡模具型腔的压块，同时是高频磁回路的一部分，能够提供一个高频磁场的工作间隙，在此间隙内对焊锡和铜芯线感应加热。 [0077] 如图7示例的实施例，其结构中，采用非金属铸型模板91，其具有相应的铸型齿槽61容置铜芯线和锡丝段，能够沿Z方向滑移的铁氧体磁极对92和C型铁氧体磁路93一起构成高频磁回路，在上下两个铁氧体磁极对92之间有高频工作磁场，可以感应加热融化焊锡。两个铁氧体磁极对92形成侧压刀。初始，两个铁氧体磁极对92处于打开状态，这时候，芯线焊端和非金属铸型模板91对位装配，并送入锡丝，然后，两个铁氧体磁极对92向铸型模板合拢完成合模。合模后，两个铁氧体磁极对92之间有最小的间距。此时高频励磁线圈94励磁，使得焊锡和铜芯线感应加热。熔锡完成后，气冷却风嘴65吹气，快速冷却焊锡定型。相比脉冲加热技术方案，高频感应熔锡方法由于没有对热容量大的铸型模板加热和冷却，所以，能量耗费小，工作周期短，温度控制相对更加准确。 [0078] 下面阐述方案四：首先芯线焊端和铸型齿槽对位装配，然后芯线焊端半剥，然后高频感应直接加热锡丝（或锡膏）和铜芯线，实现熔锡铸型。 [0079] 本方案四和方案二结构类似，区别在于加热方式的不同，此处采用高频磁场，感应涡流对锡丝、铜芯线加热，熔化的锡点浸润铜芯线并填充盲孔型铸型齿槽，在空气冷却气流作用下定型。其高频加热装置结构和方案三相同，不再赘述。 [0080] 在高频感应加热熔锡的技术方案三和技术方案四中，试验证明，必须先分割锡丝到每个铸型齿槽，然后施加高频感应加热熔融锡丝段，才能够有效的加锡成功。优选地，铸型模板采用非金属铸型模板，对非金属铸型模板预热恒温到能够使锡丝软化且低于锡丝熔点的第一预设温度，该第一预设温度可以是一个接近锡丝熔点的温度，比如200℃，其能够使得锡丝软化但不会熔融即可。铁氧体磁极对92同时也要预热恒温到第二预设温度，第二预设温度可以为一定的高温，但要位于铁氧体的居里温度以下。这时候，在合模时，锡丝在高温下软化，容易被分割成锡丝段入槽。这种条件下，融化和冷却焊锡完成熔锡铸型需要的能量输入输出就非常的少，因此可以做到快速，高效。 [0081] 在高频感应加热熔锡的技术方案三和技术方案四中，因为两个铁氧体磁极对92合模时无法有效分割锡丝，使用锡丝的效果会有一定是的不良率。因此可以使用锡膏，将锡膏分配至铸型齿槽的每个铸型齿槽中。使用锡膏时，锡膏施加机构把锡膏均匀地分配到了每个铸型齿槽内，就避免了此问题。 [0082] 在上述各方案中，如焊锡使用锡丝，优选是使用内部预制包容了松香助焊剂的锡丝。 [0083] 图8示例出对应前述方案三的使用锡膏时的设备结构方案和加锡方法。此方案的技术特征是通过移动铸型模板在铸型模板上加锡及熔锡，即涂锡膏装置、熔锡装置都是静止定置安装的，由铸型模板X方向的前后移动完成熔锡铸型任务。 [0084] 其工站结构和工序步骤是这样的：第1步：芯线焊端拉直预处理。 [0085] 第2步：芯线焊端绝缘皮破口并半脱。 [0086] 第3步：初始，两个铁氧体磁极对92处于打开状态，芯线焊端裸露的内芯导体进入此工位准确定位至铸型模板铸型齿槽中，等待装配和合模。 [0087] 第4步：非金属铸型模板91的铸型齿槽61初始位于第一位置：涂锡膏的位置，在锡膏机架101沿Y方向移动的同时，锡膏计量涂覆机构102沿Z方向移动到铸型齿槽上，计量并涂覆锡膏，锡膏进入齿槽内。 [0088] 第5步：非金属铸型模板91沿X方向移动到第二位置：熔锡铸型位置，在此位置正好可以完成铸型齿槽61和裸露芯线焊端11准确对位装配。 [0089] 第6步：两个铁氧体磁极对92沿Ｚ方向靠拢合模，将芯线和锡膏相对封闭在铸型齿槽内，因为助焊剂要挥发，不能密封。 [0090] 第７步：施加励磁电流产生高频磁场，加热熔锡，浸润铜芯线并填充铸型模板模腔。 [0091] 第８步，冷却定型后，两个铁氧体磁极对92沿Ｚ方向分开开模，非金属铸型模板91沿Ｘ方向移动完成加锡的芯线焊端从铸型齿槽中脱出动作。 [0092] 第９步，非金属铸型模板91沿Ｘ方向移动，复位回到第一位置：涂锡膏的位置。至此，完成一个工作周期。 [0093] 如图8所示涂覆锡膏和熔锡工位一前一后沿X方向错开布局时的情况不同，当然，这两个工站涂覆锡膏和熔锡沿Y方向交错布局交替作业也是可行的实施例，如图9A和图9B示例，图9a和图9b示例的是另一种实施方式，该实施方式中，铸型模板静止，通过锡膏施加机构的移动及熔锡装置的移动实现加锡及熔锡；其工站结构和工序步骤是这样的： 第1步：芯线焊端拉直预处理 第2步：芯线焊端绝缘皮破口并半脱 第3步：初始，如图9A位置状态，非金属铸型模板91的铸型齿槽61初始位于第一位置：涂锡膏的位置，在此位置完成裸露芯线焊端11和铸型齿槽61的准确对位装配，在锡膏机架101沿Y方向移动的同时，锡膏计量涂覆机构102沿Z方向移动到铸型齿槽上，计量并涂覆锡膏，锡膏进入齿槽内。 [0094] 第4步：然后，变换为如图9B位置状态：熔锡铸型位置。在保持裸露芯线焊端11和铸型齿槽61的准确对位装配并涂覆锡膏后的状态不变情况下，锡膏机架101连同锡膏计量涂覆机构102一起撤离，两个铁氧体磁极对92处于打开状态，并移动到非金属铸型模板91的上下两侧，等待合模熔锡，第5步：两个铁氧体磁极对92沿Ｚ方向靠拢合模，将芯线和锡膏相对封闭在铸型齿槽内，因为助焊剂要挥发，不能密封。 [0095] 第6步：施加励磁电流产生高频磁场，加热熔锡，浸润铜芯线并填充铸型模板模腔，第７步：冷却定型后，两个铁氧体磁极对92沿Ｚ方向分开开模，非金属铸型模板91沿Ｘ方向移动，完成加锡的芯线焊端从铸型齿槽中脱出动作。 [0096] 至此，完成一个工作周期。 [0097] 综上所述，本发明提出的数据线芯线焊端加锡的以上四种技术方案，都涉及在芯线焊端熔锡铸型的核心工序，熔锡铸型中采用加锡工站进行加工。加锡工站包括：施加焊锡机构，用于在所述铸型模板上添加焊锡；合模机构，其连接与所述铸型模板，用于使所述铸型模板合模、开模；温控系统，其连接与所述铸型模板，用于对铸型模板快速加热、测温、控温、及冷却；以及，脱模机构，用于使带有锡点的芯线焊端从铸型模板中脱出。 [0098] 施加焊锡机构可以为送锡丝机构或涂锡膏机构。所述涂锡膏机构是，把锡膏通过计量涂覆到铸型齿槽内。所述送锡丝机构是，把锡丝从锡丝卷上退绕后，沿Y方向定长计量、合模前送入到铸型模板和侧压刀之间。 [0099] 所述合模机构是，由一套驱动系统支持的移动和施加压力的机构，能够把所述侧压刀和所述铸型模板合拢在一起形成熔锡模具型腔的机构，能够合模、保持、开模。 [0100] 所述熔锡定型之温控系统是，通过对铸型模板直接通脉冲电流发热、能够对铸型模板快速加热、测温、控温、冷却的电控组件，尤其是采用2V-3V范围的低压脉冲加热的精密温控系统。 [0101] 所述脱模机构是，能够在开模后把完成加锡的芯线从铸型齿槽中沿X方向脱出的机构。 [0102] 为了能够实现快速冷却，加锡工站还包括冷却机构，冷却机构可以为压缩空气向铸型模板吹风的机构，或者为风扇等可以向铸型模板吹风。利用冷却机构能够使用室温压缩空气Z方向吹铸型模板的外围翼翅以及芯线的线尾，起到快速冷却铸型模板和焊锡的作用。 [0103] 其半剥绝缘熔锡铸型的过程是，将已经分线成排的线缆焊端绝缘皮半剥后裸露出的芯线导体，特别是由多股铜丝构成的芯线导体，一一对应地和铸型齿槽对位，装配定置在铸型齿槽内，芯线轴线方向位于坐标X方向；送丝机构将锡丝Y方向横贯放置在铸型齿槽上面，然后在合模机构的作用下，把侧压刀沿Z方向推向铸型模板，利用铸型模板的铸型齿槽的齿顶为刀、借助合模压力作用分割切断锡丝成一个个小锡丝段，并进一步将锡丝段推入铸型齿槽内，在该过程中会把半剥的芯线压入槽底，至此完成合模；依靠铸型模板的温度熔化铸型齿槽内的锡丝段，浸润包络芯线焊端；冷却机构的压缩空气嘴向延伸到铸型齿槽外的芯线线尾以及铸型模板本身吹气冷却，实现快速降温；降温到特定的锡点定型温度即刻开模，在脱模机构作用下，把完成加锡的芯线焊端从铸型齿槽内分离脱出，完成整个芯线线端加锡。 [0104] 当采用高频感应加热熔融锡丝或锡膏进行熔锡铸型时：所述铸模组件就是由非金属的铸型齿槽、挡条和铁氧体磁极对侧压刀组成的、能够合围形成铸造型腔的组织结构，所述铸型模板是一个硬质耐高温非金属材料、尤其是陶瓷材料制成的带铸型齿槽的结构，铸型模板不会感应发热，铸型齿槽的数量、大小和间距，同数据线定义的芯线排的排列状态一致，铸型齿槽X方向尺寸在1mm-3mm范围，通常和连接器焊盘的长度相一致，所述挡条是，阻挡锡料熔融后向线尾铺展的分隔条，所述铁氧体磁极对侧压刀是，能够Z方向移动同铸型齿槽合围在一起构成熔锡模具型腔的压块，同时是高频磁回路的一部分，能够提供一个高频磁场的工作间隙，在此间隙内对焊锡和铜芯线感应加热。 [0105] 所述温控系统是，通过对模腔内的锡膏（或锡丝）和铜芯线直接高频感应涡流加热并控温、冷却的电控组件，尤其是频率在100kHz以上的高频感应加热。 [0106] 其熔锡铸型的过程是，将已经分线成排的线缆焊端绝缘皮半剥后裸露出的芯线导体，特别是由多股铜丝构成的芯线导体，一一对应地和铸型齿槽对位，装配定置在铸型齿槽内，芯线轴线方向位于坐标X方向；涂锡膏机构沿Y方向横贯涂布锡膏到铸型齿槽内（或者，送丝机构将锡丝Y方向横贯放置在铸型模板上面），然后在合模机构的作用下，把铁氧体磁极对侧压刀沿Z方向推向铸型模板，把锡膏或锡丝压入槽底，完成合模；依靠高频感应直接加热焊锡和铜芯线，焊锡熔化并浸润包络芯线焊端；冷却机构的压缩空气嘴向延伸到铸型齿槽外的芯线线尾以及铸型模板本身吹气冷却，实现快速降温；降温到特定的锡点定型温度即刻开模，在脱模机构作用下，把完成加锡的芯线焊端从铸型齿槽内分离脱出，完成整个芯线线端加锡。 [0107] 本发明的核心是解决多股铜芯线的线端加锡问题，但所涉及的方法完全涵盖适用于单芯铜线的情况。 [0108] 通过本发明的技术路线和各个工站的模组结构的集成，可以实现全自动的理线－加锡－焊接一体化设备。配置传输系统、定位机构和控制系统，实现一种全自动的生产线。 [0109] 以上实施例是以双排芯线结构的HDMI为例来阐述本发明的技术特征，对于芯线比较少，只有一排芯线的数据线，同样适用，也属于本发明的技术范畴。 [0110] 当然在芯线焊端充分预制锡点的含锡量，连接器则不需要额外的焊锡料，二者装配后即可以满足锡料钎焊连接。 [0111] 顺便指出，可以控制锡丝直径或锡膏量来控制加锡量，当焊锡量少到一定程度，就相当于演化成为一个铸型齿槽构成的微型浸锡池，其锡量水平也就是只够粘合多股铜芯线的铜丝，或者，对于芯线是单芯导体的情况，相当于是浸镀防氧化的锡保护层助焊，但不足以满足芯线和连接器焊盘焊接需要的锡量。这种芯线焊端预制锡点相当于是对芯线的预锡封端。这种情况下，制造连接线还需要在连接器焊盘上额外施加焊锡。这种微型浸锡池结构，带来的好处就是不需要大型锡池的投料量和减少能耗、降低成本等。也能够带来一定的实用价值。当然，我们推荐直接在芯线焊端一次加锡足量，连接器焊盘不再上锡，这样更加合理，经济实用。 [0112] 本发明还提供一种数据线制造方法，包括以下步骤：采用前述的芯线焊端预制锡点的方法在线缆的芯线焊端预制锡点；以及，将带有预制锡点的芯线焊端与没有预锡的连接器焊接。 [0113] 在步骤采用前述的芯线焊端预制锡点的方法在线缆的芯线焊端预制锡点之前，可以对芯线焊端进行比剪，剪断芯线焊端多余的长度，使芯线焊端留长5-15mm，以便于后面的理线作业。 [0114] 在步骤将带有预制锡点的芯线焊端与连接器焊接之前、步骤用前述的芯线焊端预制锡点的方法在线缆的芯线焊端预制锡点之后，可以对芯线韩队进行锡点裁切整形，将多余的芯线线尾切除，以便于与连接器之间的焊接。 [0115] 在步骤将带有预制锡点的芯线焊端与连接器焊接中，可以是Hotbar脉冲焊接，也可以是高频感应焊接，要根据连接器的特性选配。 [0116] 在步骤将带有预制锡点的芯线焊端与连接器焊接之后，还包括步骤：检测锡焊连接中电性能是否合格，以确保数据线的性能；以及将完成锡焊连接的数据线从设备上自动拆卸并堆垛。 [0117] 本发明相应还提供了一种数据线制造装置，包括：如前述的芯线焊端预制锡点的装置；以及，焊接工站，用于将带有预制锡点锡点的芯线焊端与没有预锡的连接器焊接。通过焊接工站，将线端加锡的芯线排锡焊连接到连接器上，形成数据线的完整电连接。可以是Hotbar脉冲焊接，也可以是高频感应焊接，要根据连接器的特性选配。 [0118] 进一步，数据线制造装置还包括：比剪工站，用于剪断芯线焊端多余的长度，该工站设置在芯线焊端预制锡点的装置之前；锡点裁切整形工站，用于将多余的芯线线尾切除，该工站设置在芯线焊端预制锡点的装置与焊接工站之间；焊接工站，用于将线端加锡的芯线排锡焊连接到连接器上，形成数据线的完整电连接，其可以是Hotbar脉冲焊接，也可以是高频感应焊接，要根据连接器的特性选配；电测工站，用于检测锡焊连接中电性能是否合格；自动拆模工站，用于将完成锡焊连接的数据线从数据线制造装置上自动拆卸并堆垛。电测工站，及自动拆模工站可以依次设置在焊接工站之后。，由以上工站模组形成的全自动设备，在一个传动和定位机构的配合下，在PLC中央控制指令下协同动作，全自动完成数据线制造中的锡焊连接工序部分。这样，可以实现高效高质量生产，节省了大量人工成本。 [0119] 本发明所述的芯线焊端预制锡点的方法和装置，广泛适用于所有的数据线，也适用于非数据传输的线缆，尤其是连接器是PCB板或者悬空状态的pin针焊脚。同时，由于加锡是对整体的芯线排加锡处理的，不是一根一根加锡的，对于在线缆中包含有需要焊接的裸铜线时，虽然这些裸铜线没有绝缘皮，但是同样可以和其他有绝缘皮的芯线一起构成芯线排、经历同样的步骤做同步处理，所以，这种有少数裸导体的线缆焊端的线排的整体加锡依然属于本发明的范畴。 [0120] 进一步地，本发明提供第二种数据线制造方法，包括以下步骤：采用前述的芯线焊端预制锡点的方法在线缆的芯线焊端预制锡点，控制锡点的锡量为仅仅满足多芯铜导体浸镀助焊锡量的含锡量；以及，将此浸镀助焊锡量的芯线焊端与预锡的连接器装配，通过加热熔锡焊接，实现锡焊电连接。 [0121] 进一步地，本发明提供第二种数据线制造装置，包括：如前述的芯线焊端预制锡点的装置；以及，焊接工站，用于将浸镀助焊锡量预处理的芯线焊端与预锡的连接器焊接。通过焊接工站，将芯线和连接器锡焊连接，形成数据线的完整电连接。可以是Hotbar脉冲焊接，也可以是高频感应焊接，要根据连接器的特性选配。以上的具体的实施例方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。 |
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