CN114178678A - 一种数据线芯线脱皮沾锡方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据线芯线脱皮沾锡方法和设备，尤其是高密度芯线排列情况下，为了避免导体氧化和导体散乱以及pin间连锡等缺陷，本发明提出特别的芯线排脱皮沾锡的方法步骤是：芯线排理线预处理、激光镭射破断芯线皮、拉拔挪移芯线皮、激光烧蚀去皮封端、浸渍助焊剂、浸渍焊锡、裁切冗余芯线。并由此提出相应的自动化设备。

Description

一种数据线芯线脱皮沾锡方法和设备

技术领域

本发明公开了一种数据线芯线脱皮沾锡方法和设备，属于信息技术领域，或者电子产品制造领域，也属于机械制造领域。

背景技术

现在的信息化时代，网路互联和数据交换，以及高清数字显示的需要，使得数据线线缆结构越来越复杂，线缆的传输信道不断增加，数据传输速度越来越高。例如USB3.1-Type-C数据线或HDMI2.1数据线，都达到16根以上甚至20根的芯线编组配置。而且，芯线间距也变得非常小，甚至达到0.5mm水平，芯线也变得很是纤细，比如AWG34、AWG36线芯规格。这就给芯线的脱皮沾锡带来非常大的难度，采用传统的脱皮沾锡方法，存在断铜丝、散芯、连锡、偏斜、氧化等等缺陷，导致不良率很高，浪费严重。

发明内容

芯线脱皮沾锡是数据连接线制造中的关键环节之一，鉴于现有技术的以上缺陷，本发明提出一套比较理想的脱皮沾锡的技术方案，其工艺方法是：芯线脱皮沾锡经历以下工序完成：步骤1：芯线排预处理，满足所有芯线平行排列，预留芯线长度确定至少考虑三个要素，一是锡焊埋置最小长度，二是激光烧蚀芯线皮最小长度，三是半剥夹持最小长度；步骤2：用激光优选CO2激光器在芯线排上需要的位置，横向镭射绝缘皮，获得一个芯线皮破断切口；步骤3：向芯线尾端方向拉拔挪移芯线排绝缘皮适度距离，裸露出需要浸锡长度的芯线导体；步骤4：将挪移后挂在芯线线尾的绝缘皮用激光优选CO2激光烧蚀，但在芯线径向厚度上仍然保证适度塑料线皮残留，由此形成芯线的热熔塑料封端；或者，将挪移后挂在芯线线尾的绝缘皮用超声波压扁形成塑料封端；步骤5：将芯线排浸渍助焊剂；步骤6：将芯线排浸锡；步骤7：将芯线的冗余长度裁切去除，仅保留必要的焊端长度。

在步骤1中，包括扁线和圆线，都需要通过一些手段方法，针对不同的线缆结构特征进行不同作业内容的预处理，这可能在相应的自动化设备上要体现为多工步的作业集成。对于有大量芯线的数据连接线，必须要将所有的芯线集束成为芯线排，可能是单排也可以是双排，理线预处理并非本发明任务不予赘述，但是要达到的脱皮沾锡的初始状态要求，就是要满足芯线相互平行且准直并定位，歪斜度不超过一定值比如小于10°。经过了预剪处理，通常为满足芯线在排线时的长度需要，原始芯线留长在10mm左右，考虑到锡焊埋置最小长度、激光烧蚀芯线皮最小长度、以及半剥夹持最小长度因素，预处理后的芯线长度通常在3-5mm左右为宜，优选4mm；太长会不利于半剥挪移不利于烧蚀封端，太短，会导致芯线皮直接拔脱落下来，散线。

在步骤2中，可采用廉价的玻璃管CO2激光器切割芯线皮，获得一个线皮环向破断缺口即可，采用激光切割的好处就是不伤导体。采用金属管CO2激光器更好。

在步骤3中，拉拔挪移长度通常在1.5-2mm水平，那么，对于4mm长度的芯线，理论上挪移结果就是线皮悬挂导体2mm，悬出线端2mm。挪移时，最好是优选硬质剥刀压住芯线皮、平行于芯线方向、向线尾方向外拉挪移，最好使用电机驱动方式拉拔。

在步骤4中，可采用廉价的玻璃管CO2激光器烧蚀芯线皮，也可使用更好的金属管CO2激光器，为能够自由调节控制激光强度，建议采用振镜扫描激光烧蚀去皮。烧蚀过程中激光强度控制原则是，以不能出现火苗等氧化或污染挪移裸露出来的2mm芯线焊段为原则。保留比如30%以内的绝缘皮残留，这些残留物在激光作用下会热熔渗透、包裹芯线端部，形成封端效果，因为这部分不需要浸锡，封端的效果就是铆固芯线导体不会散开，避免浸锡时飞丝和连锡。其他的化学的（如涂胶水）或物理的（如施加超声波）铆固芯线导体的方法，均不如激光烧蚀的好。封端的作用有，阻止导体发散、减小线皮脱落掉入锡池污染概率、减小浸锡是浮力导致的芯线排弯曲变形等。

在步骤5中，仅有比如30%以内的绝缘皮残留封端，不影响浸渍助焊剂。

在步骤6中，仅有比如30%以内的绝缘皮残留封端，大大有利于提升浸锡质量水平。

在步骤7中，采用机械刀片将芯线冗余长度裁切去除，仅保留必要焊接埋置长度的浸锡完好的芯线。

相应地，按照上述方法和步骤，可以构建出新型的自动化设备。其特征在于，设备包括物料线缆的步进式传输定位系统，以及完成不同作业任务的工站定置和功能模组，以及PLC电气控制系统，设备至少包含所述芯线脱皮沾锡方法涉及的工位、功能模组和顺序布局，按照工序依次排布有：芯线排预处理工站集成和模组、CO2激光器镭射工站和模组、芯线皮拉拔挪移工站和模组、CO2激光烧蚀去皮工站和模组、浸渍助焊剂工站和模组、浸渍焊锡工站和模组、裁切冗余芯线工站和模组。其中，理线工站集成意味着可以是很多工站和模组形成的组合。

除上述必要的工序工站和模组之外，还可以介入一些辅助的工站和模组，这些工站和模组不构成本发明的必要技术特征而已。顺便指出，所述设备是由PLC控制按照固定的节拍步进式加工作业的自动化加工设备，并非是传统的有皮带传送线的流水线离散作业半自动化模式。

附图说明

附图1是一种数据线芯线脱皮沾锡方法的流程图；

附图2是一种基于所述数据线芯线脱皮沾锡方法的自动化设备系统集成构图；

图中，1-线缆传送定位系统，2-芯线排预处理工站集成和模组，3-CO2激光器镭射工站和模组，4-芯线皮拉拔挪移工站和模组、5-CO2激光烧蚀去皮工站和模组，6-浸渍助焊剂工站和模组，7-浸渍焊锡工站和模组，8-裁切冗余芯线工站和模组，9-PLC电气控制系统。

附图2中箭头方向表示工序方向,也是物料步进移动的方向。

具体实施方式

无论是扁线或已经排线完成的圆线，首先线缆上线到自动机（载具）上，经过图1所示的流程图，完成芯线的脱皮沾锡。图中可以看出，芯线脱皮沾锡经历了以下必要的工艺步骤：芯线排预处理工序→CO2激光器镭射破断芯线皮→芯线皮拉拔挪移裸露焊段导体→CO2激光烧蚀去皮封端→浸渍助焊剂→浸渍焊锡→裁切冗余芯线。

在图2示意的数据线芯线脱皮沾锡的自动化设备构成图中，设备包括物料线缆的步进式传输定位系统1，以及完成不同作业任务的工站定置和功能模组，以及PLC电气控制系统9，设备至少包含所述芯线脱皮沾锡方法涉及的工位、功能模组和顺序布局按照工序依次排布有：芯线排预处理工站集成和模组2、CO2激光器镭射工站和模组3、芯线皮拉拔挪移工站和模组4、CO2激光烧蚀去皮工站和模组5、浸渍助焊剂工站和模组6、浸渍焊锡工站和模组7、裁切冗余芯线工站和模组8。

在另外的一个实施例是图2实施例的分割，设备包括物料线缆的步进式传输定位系统1，以及完成不同作业任务的工站定置和功能模组，以及PLC电气控制系统9，设备至少包含所述芯线脱皮沾锡方法涉及的工位、功能模组和顺序布局按照工序依次排布有：芯线排预处理工站集成和模组2、CO2激光器镭射工站和模组3、芯线皮拉拔挪移工站和模组4、CO2激光烧蚀去皮工站和模组5。而剩余的浸渍助焊剂工站和模组6、浸渍焊锡工站和模组7、裁切冗余芯线工站和模组8集中安排在另外的独立的机台上。这两个独立机台先后配套工作，才可以完成完整的脱皮沾锡任务。

以上实施例中，优选CO2激光器。

以上，只是本发明的具体个例说明，并非构成对本发明权利的限制。

Claims (5)

1.一种数据线芯线脱皮沾锡方法，其特征在于，芯线脱皮沾锡经历以下工序完成： 步骤1：芯线排预处理，将全部芯线整理成适度预留长度的芯线排，满足所有芯线平行排列，预留芯线长度确定至少考虑三个要素，一是锡焊埋置最小长度，二是激光烧蚀芯线皮最小长度，三是半剥夹持最小长度； 步骤2：在芯线排上需要的位置，用激光横向镭射绝缘皮，获得一个芯线皮破断切口； 步骤3：向芯线尾端方向拉拔挪移芯线排绝缘皮适度距离，裸露出需要浸锡长度的芯线导体； 步骤4：将挪移后挂在芯线线尾的绝缘皮进行激光烧蚀，但在芯线径向厚度上仍然保证适度塑料线皮残留，由此形成芯线的热熔塑料封端。

2.根据权利要求1所述的芯线脱皮沾锡方法，其特征在于，更进一步，还包括以下工序，步骤5：将芯线排浸渍助焊剂； 步骤6：将芯线排浸锡； 步骤7：将芯线的冗余长度裁切去除，仅保留必要的焊端长度。

3.一种数据线芯线脱皮沾锡自动化设备，其特征在于，包括物料线缆的步进式传输定位系统1，以及完成不同作业任务的工站定置和功能模组，以及PLC电气控制系统9，设备至少包含所述芯线脱皮沾锡方法涉及的工位、模组和顺序布局，按照工序依次排布有：芯线排预处理工站集成和模组2、激光镭射破断芯线皮工站和模组3、芯线皮拉拔挪移工站和模组4、激光烧蚀去皮工站和模组5。

4.根据权利要求3所述的自动化设备，其特征在于，激光镭射破断芯线皮模组使用CO2激光器，激光烧蚀去皮模组使用CO2激光器。

5.根据权利要求3所述的自动化设备，其特征在于，设备还包括依次排布的，浸渍助焊剂工站和模组6、浸渍焊锡工站和模组7、裁切冗余芯线工站和模组8。

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