本實用新型涉及線束生產(chǎn)全自動一體化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及線束壓端子、捻線、沾錫工序自動控制與質(zhì)量檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電線束連接器作為一種起電氣連接作用的功能元件，其功能是在器件與組件、組件與機柜等結(jié)構(gòu)件之間起電氣連接和信號傳遞的作用，它已廣泛用于航空、航天、軍事裝備、通訊、計算機、汽車、工業(yè)、家用電氣、手機、數(shù)碼產(chǎn)品等各類領(lǐng)域中。隨著電子連接器向模塊化、智能化方向發(fā)展，特別是在汽車、機車、航空等領(lǐng)域?qū)﹄姎膺B接性的高標(biāo)準(zhǔn)和高要求，市場對電線束的端子壓接、捻線沾錫的加工質(zhì)量要求越來越高。電線束捻線沾錫壓接設(shè)備也逐漸向全自動、高精度、高速、智能化等方面發(fā)展。

在現(xiàn)有的線束沾錫壓接機械設(shè)備中，手動壓接工具、半自動端子壓接設(shè)備在中小企業(yè)中還占有一定的比例。隨著技術(shù)的發(fā)展和市場的要求，九十年代開始，在國內(nèi)也開始出現(xiàn)自主產(chǎn)權(quán)的全自動端子壓接設(shè)備，但仍存在以下幾個問題：

1、由于機構(gòu)和電氣控制的設(shè)計與配合問題，效率還不是很高，大多數(shù)都在3000線/時以下；

2、采用PLC或者工控機，使得設(shè)備的成本較高；

3、對于剝除外層絕緣體和端子壓機的質(zhì)量，要么不檢測，要么采用應(yīng)答式的光電傳感器進(jìn)行簡單的檢測，對于高端的電子連接器的生產(chǎn)很難達(dá)到要求。

另外，對線束進(jìn)行壓接端子、捻線、沾錫的步驟多為需要獨立設(shè)備進(jìn)行操作，生產(chǎn)設(shè)備投入的成本高。

針對以上問題，研制緊湊高效性價比高，具有全面檢測功能的控制系統(tǒng)，應(yīng)用于高端線束生產(chǎn)設(shè)備變得越來越迫切。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供全數(shù)字智能壓接捻線沾錫機控制與檢測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對線束生產(chǎn)投入設(shè)備的控制系統(tǒng)設(shè)計不合理、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量檢測精度不足的問題。

為了達(dá)到上述目的本實用新型采用如下技術(shù)方案：

全數(shù)字智能壓接捻線沾錫機控制與檢測系統(tǒng)，包括智能控制檢測器和控制裝置，所述智能控制檢測器包括DSP主控卡、FPGA圖像采集處理卡、單片機觸摸屏控制卡；

所述DSP主控卡與所述單片機觸摸屏控制卡和FPGA圖像采集處理卡電連接，所述DSP主控卡通過I/O接口板連接所述控制裝置；

所述FPGA圖像采集處理卡、單片機觸摸屏控制卡、控制裝置把所采集的信息反饋至DSP主控卡，DSP主控卡處理后把指令發(fā)送至控制裝置執(zhí)行，并發(fā)送至單片機觸摸屏控制卡。

進(jìn)一步地，

所述DSP主控卡包括：

DSP控制芯片，處理所述FPGA圖像采集處理卡、單片機觸摸屏控制卡、控制裝置所采集的信息，把指令發(fā)送至控制裝置和單片機觸摸屏控制卡，完成整個系統(tǒng)的調(diào)度和流程控制；

DSP數(shù)據(jù)鐵電存儲器，存儲程序運行過程中的中間變量；

與FPGA圖像采集處理卡通訊接口，連接所述FPGA圖像采集處理卡，傳輸所采集的信息至DSP控制芯片；

與單片機觸摸屏控制卡通訊接口，連接所述單片機觸摸屏控制卡，傳輸單片機觸摸屏輸入的信息至DSP控制芯片中處理及傳輸DSP控制芯片輸出的指令參數(shù)至單片機觸摸屏控制卡；

還包括控制信號傳輸單元，通過I/O接口板連接所述控制裝置，把控制裝置采集的信息傳輸至DSP控制芯片，及把DSP控制芯片發(fā)出的指令傳輸至控制裝置執(zhí)行。

DSP電源單元，給DSP控制芯片以及DSP主控卡供電。

進(jìn)一步地，

所述控制信號傳輸單元包括電機驅(qū)動輸出單元、電機位置反饋輸入單元、繼電器控制輸出單元、錫爐溫度檢測輸入單元、錫爐溫度控制輸出單元。

進(jìn)一步地，

所述控制裝置包括：

電機驅(qū)動裝置，與電機驅(qū)動輸出單元和電機位置反饋輸入單元連接；

錫爐溫度檢測裝置，與所述錫爐溫度檢測輸入單元連接，檢測錫爐溫度；

錫爐溫度控制裝置，與所述錫爐溫度控制輸出單元連接，控制錫爐溫度在正常范圍內(nèi)；

繼電器及與其連接的電磁閥，與所述繼電器控制輸出單元連接。

進(jìn)一步地，

所述電機驅(qū)動裝置包括：

預(yù)送線電機驅(qū)動器，連接有預(yù)送線電機；

送線給定電機驅(qū)動器，連接有送線給定電機；

送端子電機驅(qū)動器，連接有送端子電機；

裁剝電機驅(qū)動器，連接有裁剝電機；

捻線電機驅(qū)動器，連接有捻線電機；

前端X軸電機驅(qū)動器，連接有前端X軸電機；

前端Y軸電機驅(qū)動器，連接有前端Y軸電機；

后端X軸電機驅(qū)動器，連接有后端X軸電機；

后端Y軸電機驅(qū)動器，連接有后端Y軸電機。

進(jìn)一步地，

所述FPGA圖像采集處理卡連接有一視覺檢測裝置。

進(jìn)一步地，

所述FPGA圖像采集處理卡包括：

FPGA芯片，處理采集的圖像信息；

圖像傳感器接口單元，連接所述視覺檢測裝置，傳輸視覺檢測裝置所采集的圖像數(shù)據(jù)至FPGA芯片中；

FPGA圖像采集處理卡與DSP主控卡通訊接口，連接FPGA圖像采集處理卡和DSP主控卡，把FPGA芯片處理后的圖像信息傳輸?shù)紻SP主控卡；

FPGA電源單元，給FPGA圖像采集處理卡供電。

進(jìn)一步地，

所述單片機觸摸屏控制卡連接一觸摸顯示屏。

進(jìn)一步地，

所述的單片機觸摸屏控制卡包括：

單片機芯片，控制觸摸顯示屏；

單片機數(shù)據(jù)鐵電存儲器，存儲觸摸屏控制過程中的中間數(shù)據(jù)；

還包括單片機觸摸屏控制卡與DSP主控卡通訊接口、觸摸屏輸出控制單元、觸摸屏反饋輸入單元，把單片機芯片中數(shù)據(jù)傳輸至DSP主控卡，把DSP主控卡發(fā)送的信息傳輸至單片機芯片；

單片機電源單元，給單片機觸摸屏控制卡供電。

進(jìn)一步地，

所述的單片機觸摸屏控制卡還包括計時單元，確定時間基準(zhǔn)并計時。

本實用新型的優(yōu)點在于：

1、采用前端XY軸平臺和后端XY軸平臺的雙平臺控制結(jié)構(gòu)，使得前端線束的頭部壓接和后端線束的尾部沾錫能同時進(jìn)行。此外，還實現(xiàn)了送線、壓接、捻線、沾錫等加工工序的全自動化，大大提高了線束加工的效率、從而有效的提高線束生產(chǎn)過程的自動化水平。

2、采用基于DSP和FPGA為主的智能控制檢測平臺來實現(xiàn)捻線沾錫壓接機的控制與檢測，相較于PC加控制卡或PC加PLC的控制模式，不僅減少了組件的數(shù)量，從而可以減少故障率，同時也可以降低成本。

3、采用機器視覺來實現(xiàn)對線束的絕緣層剝除以及端子壓接的質(zhì)量檢測，不僅可以提高檢測的精度，而且還大大增加了檢測的項目，給高端的線束生產(chǎn)提供了保證。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定，在附圖中：

圖1是本實用新型控制與檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型工作方法流程圖；

圖3是本實用新型設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型裁剝機構(gòu)刀片組的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細(xì)說明本實用新型，在此以本實用新型的示意性實施例及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。

如圖1-4所示，把系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行初始化，在觸摸顯示屏2上再對設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)置，單片機觸摸屏控制卡24把設(shè)置的信號輸送至智能檢測控制器21中的DSP主控卡23，設(shè)備開始啟動時，DSP主控卡23把信號通過I/O接口板38傳送至控制裝置22。

電機驅(qū)動裝置52接受到信號后，設(shè)備開始運行。預(yù)送線電機驅(qū)動器39接受信號后驅(qū)動預(yù)送線電機28，使預(yù)送線機構(gòu)11將卷式的線束規(guī)整、拉直；送線給定電機驅(qū)動器40接受信號驅(qū)動送線給定電機29，使送線給定機構(gòu)(安裝在送線給定機構(gòu)安裝位5)夾緊線束，給定送線長度，精確送線；前端X軸電機驅(qū)動器44和前端Y軸電機驅(qū)動器45接受信號后驅(qū)動前端X軸電機33和前端Y軸電機34，使前端XY軸移動機構(gòu)10把線束送至裁剝機構(gòu)6；裁剝電機驅(qū)動器42接受信號，驅(qū)動裁剝電機31，使裁剝機構(gòu)6根據(jù)設(shè)定的參數(shù)對線束剝除一定長度的絕緣層；視覺檢測裝置7收集線束剝除后的圖像信息數(shù)據(jù)并經(jīng)FPGA圖像采集處理卡25完成圖像數(shù)據(jù)的采集和基本的圖像處理后傳遞至DSP主控卡23處理，若剝除質(zhì)量合格，則前端XY軸移動機構(gòu)10把線束移到端子壓接裝置4，同時送端子電機驅(qū)動器41驅(qū)動送端子電機30，使送端子裝置3為端子壓接裝置4提供端子，繼電器49與電磁閥48用于氣缸37和設(shè)備中必要氣路的控制，能夠驅(qū)動氣缸37壓接端子。

壓接過端子的線束送至裁剝機構(gòu)6，后端X軸電機驅(qū)動器46和后端Y軸電機驅(qū)動器47接受信號驅(qū)動后端X軸電機35和后端Y軸電機36，使后端XY軸移動機構(gòu)9把線束移到裁剝機構(gòu)6以固定線束，裁剝機構(gòu)6裁切線束；視覺檢測裝置7獲取線束裁切圖像信息并發(fā)送至DSP主控卡23；若質(zhì)量合格，后端XY軸移動機構(gòu)9把線束送至捻線裝置8，捻線電機驅(qū)動器43獲得信號驅(qū)動捻線電機32，捻線裝置8把剝除絕緣層后所述后端線束裸露的線芯扭捻在一起；而后線束被送至沾錫裝置(位于沾錫機裝置安裝位12)，鑒于DSP主控卡23通過溫度控制裝置50和溫度檢測裝置51實時檢測控制，錫爐溫度保持在正常工作范圍，可完成沾錫作業(yè)，至此，合格的線束可歸置在成品回收料盒中。

結(jié)合圖2，詳細(xì)舉例說明控制系統(tǒng)在設(shè)備上的應(yīng)用：

S1系統(tǒng)進(jìn)行初始化，系統(tǒng)各裝置回到初始位置，設(shè)定各裝置的工作參數(shù)；

S2所述預(yù)送線機構(gòu)11和送線給定裝置在所述前端XY軸平臺10的配合下將待加工的前端線束送往所述裁剝機構(gòu)6的左側(cè)絕緣層剝除刀片組61中以剝除絕緣層；

S3所述裁剝機構(gòu)6的左側(cè)絕緣層剝除刀片組61將所述前端線束頭部的絕緣層剝除，絕緣層所剝除的長度已在S1步驟中事先設(shè)定；

S4所述視覺檢測裝置7對剝線質(zhì)量進(jìn)行合格檢測；如果檢測合格，則進(jìn)入下一個步驟S5，如果檢測不合格，則進(jìn)入步驟S14--即把前端線束頭部的不合格處裁切掉、并做不合格品處理，然后回到步驟S2；

S5所述前端XY軸平臺10將S4步驟中合格的所述前端線束送至所述端子壓接裝置4；同時，所述送端子裝置3將端子送往所述端子壓接裝置4；

S6所述端子壓接裝置4將所述前端線束的頭部進(jìn)行端子壓接；

S7所述視覺檢測裝置7對端子壓接質(zhì)量進(jìn)行合格檢測；如果檢測合格，則進(jìn)入下一個步驟S8，如果檢測不合格，則進(jìn)入步驟S14--即把前端不合格處裁切掉，并做不合格品處理，然后回到步驟S2；

S8所述前端XY軸平臺10將S7步驟中合格的所述前端線束移動到所述裁剝機構(gòu)6的中間裁切刀片組62，同時所述后端XY軸平臺9移動到所述裁剝機構(gòu)6中間裁切刀片組62，固定所述前端線束；

S9所述裁剝機構(gòu)6的中間裁切刀片組62對所述線束進(jìn)行裁切，被裁切后頭部已壓接端子的線束成為后端線束，未壓接端子后續(xù)的線束仍為前端線束；

S10所述前端XY軸平臺10將所述前端線束送至所述裁剝機構(gòu)6的左側(cè)絕緣層剝除刀片組61中；同時，所述后端XY軸平臺9將所述后端線束送至所述裁剝機構(gòu)6的右側(cè)絕緣層剝除刀片組63中；

S11所述裁剝機構(gòu)6將所述前端線束的頭部和所述后端線束的尾部同時進(jìn)行絕緣層剝除；

S12所述視覺檢測裝置7對經(jīng)過S11步驟處理的所述前端線束和所述后端線束剝線質(zhì)量進(jìn)行合格檢測；如果檢測合格，則進(jìn)入下一個步驟S13，如果前端線束剝除不合格，則進(jìn)入步驟S14--即把前端不合格處裁切掉，并做不合格品處理，并回到步驟S2；如果后端線束剝除不合格，則進(jìn)入步驟S15即把后端線束做不合格品處理，并進(jìn)入步驟S13.2.4--即將后端XY軸平臺9回到初始位置；

S13接下來的步驟有兩條主線并行工作，分別如下：

第一條主線：

S13.1.1所述前端XY軸平臺10將所述前端線束送至所述端子壓接裝置4進(jìn)行頭部的端子壓接作業(yè)；

S13.1.2所述視覺檢測裝置7對壓接質(zhì)量進(jìn)行合格檢測；如果檢測合格，則進(jìn)入步驟S8，如果檢測不合格，則進(jìn)入步驟S14--即把前端不合格處裁切掉，并做不合格品處理，然后回到步驟S2；

第二條主線：

S13.2.1所述后端XY軸平臺9將所述后端線束的尾部送至捻線裝置8進(jìn)行捻線作業(yè)；

S13.2.2所述后端XY軸平臺9將所述后端線束尾部送至沾錫裝置(位于沾錫裝置安裝位12)進(jìn)行沾錫作業(yè)；

S13.2.3所述后端XY軸平臺9將所述后端線束送至所述成品收料盒14中；

S13.2.4所述后端XY軸平臺9回初始位置；

S14把不合格的所述前端線束送往中間裁切刀片組62裁切，并做不合格品處理，并回到步驟S2；

S15把不合格的后端線束做不合格品處理；

S16。

由上述可知，本實用新型的優(yōu)點在于：

1、采用前端XY軸平臺和后端XY軸平臺的雙平臺控制結(jié)構(gòu)，使得前端線束的頭部壓接和后端線束的尾部沾錫能同時進(jìn)行。此外，還實現(xiàn)了送線、壓接、捻線、沾錫等加工工序的全自動化，大大提高了線束加工的效率、從而有效的提高線束生產(chǎn)過程的自動化水平。

2、采用基于DSP和FPGA為主的智能控制檢測平臺來實現(xiàn)捻線沾錫壓接機的控制與檢測，相較于PC加控制卡或PC加PLC的控制模式，不僅減少了組件的數(shù)量，從而可以減少故障率，同時也可以降低成本。

3、采用機器視覺來實現(xiàn)對線束的絕緣層剝除以及端子壓接的質(zhì)量檢測，不僅可以提高檢測的精度，而且還大大增加了檢測的項目，給高端的線束生產(chǎn)提供了保證。

以上對本實用新型實施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型實施例，在具體實施方式以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。