一種在線自動裝配屏蔽罩上下蓋的操作裝置及流水線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及裝配流水線技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種在線自動裝配屏蔽罩上下蓋的操作裝置及流水線。
【背景技術(shù)】
[0002]電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)時，對于有特殊要求的部分，往往設(shè)計(jì)為一個單獨(dú)的模組，模組通過排針、接頭或連線與其他電路進(jìn)行信號交換。有些模組由于需要較高的靈敏度或自身會產(chǎn)生較大的干擾信號，需要使用金屬腔體對其進(jìn)行包裹實(shí)現(xiàn)信號屏蔽，以隔離外界信號對其產(chǎn)生的干擾，或防止自身信號干擾其他電路的正常工作，如高靈敏度接收模組、前端濾波器、前端放大器、信號源、信號調(diào)制器等。
[0003]對于體積較大的模組，往往使用金屬鑄鋁腔體或數(shù)控銑的鋁腔體制作的屏蔽罩，對于小型內(nèi)置模組，屏蔽隔離要求高的往往使用小型數(shù)控銑的鋁腔體，屏蔽隔離要求不高的，為降低成本，大量使用銅皮或馬口鐵皮材質(zhì)，采用金屬沖壓方式制作的屏蔽罩。裝配好電子元器件的電路板被固定、定位在金屬圍框內(nèi)部，其地線和金屬圍框形成電路連接，金屬圍框在電路板四周形成包圍，金屬上下蓋分別從圍框上方和下方扣合在金屬圍框上，使電路板的使電路板的6個方向?qū)崿F(xiàn)與空間隔離，最終達(dá)到隔離外界信號的作用。
[0004]為將金屬上下蓋屏蔽罩扣合在金屬圍框上，目前工藝上主要采用3種方式:
方式I，完全由人工手動離線操作進(jìn)行。操作員工將已裝配好電路板的金屬圍框從流水線上取出，分別將上蓋和下蓋手工緊扣在金屬圍框上，再手動放回流水線以傳送到下一工序。采用此種方式，行業(yè)平均效率為8個年輕男性操作工人單班8小時能完成2萬只模組產(chǎn)品的金屬上下蓋屏蔽罩扣合工作。
[0005]方式2，使用I臺半自動氣動治具，離線操作，由人工輔助完成。兩人一組，分成兩個工位，第一個為手動工位，第二個配備半自動氣動治具，為半自動工位。操作時，由第一個工位員工手動將已裝配好電路板的金屬圍框從流水線上取出，將上蓋和下蓋初扣在金屬圍框上，再手動放回流水線傳送到下一個工位。下一個工位員工從流水線上手動取出初扣后的模組產(chǎn)品后，將其手動置入半自動氣動治具的下部，然后按下治具上的啟動按鈕，治具上的汽缸動作將治具上部的壓塊下壓，壓在下部初扣好的模組上，壓力將金屬上下蓋屏蔽罩緊緊扣合在金屬圍框上，完成扣合，汽缸帶動壓塊收回，再手動將上下蓋扣合好的模組產(chǎn)品從氣動治具上取出，置放回流水線繼續(xù)向下道工序傳遞。由此完成一個產(chǎn)品的上下蓋扣合的全部操作。采用此種方法，行業(yè)平均效率為，每組(兩個工位)單班8小時能完成4000只模組產(chǎn)品的上下蓋屏蔽罩扣合，效率比方式I低20%，但勞動強(qiáng)度略小；
方式3，使用兩臺半自動氣動治具，離線操作，由人工輔助完成。兩人I組，分成兩個工位，第一個工位配備I臺壓扣上蓋的半自動治具，第二個工位配備一個壓扣下蓋的半自動治具。操作時，由第一個工位員工手動將已裝配好電路板的金屬圍框從流水線上取出，用一只手將其手動置入半自動氣動治具下部，同時另一只手將金屬上蓋手動置入半自動氣動治具上部對應(yīng)位置，該位置內(nèi)置有小型磁鐵能吸附住金屬上蓋使其不會掉落，金屬圍框和上蓋都放置到治具的相應(yīng)位置后，操作人員兩手都收回，同時按下治具上左右兩個啟動按鈕，汽缸動作向下推動上蓋向下壓向金屬圍框，將上蓋緊密扣合在金屬圍框上，汽缸收回，由于磁鐵的吸附動作，被扣合好上蓋的金屬圍框被吸附向上水平移動到治具上部，手工將其從治具取出，同時將其上下翻轉(zhuǎn)180°再放回流水線傳送給下一個工位。下一個工位從流水線上將已扣好上蓋的模組產(chǎn)品取出后，使用治具完成下蓋的扣合操作，其操作過程與上個工位相同，上下蓋扣合好的模組產(chǎn)品從氣動治具上取出再置放回流水線繼續(xù)向下道工序傳遞。由此完成一個產(chǎn)品的上下蓋扣合操作。采用此種方法，行業(yè)平均效率為每組(兩個工位)單班8小時能完成4000只模組產(chǎn)品的金屬上下蓋屏蔽罩扣合工作，效率比方式I低20%，與方式2相同，但勞動強(qiáng)度略小。
[0006]由于方式2和3的操作效率較方式I低，并且會增加治具設(shè)計(jì)、制作、調(diào)校、維護(hù)成本，目前生產(chǎn)實(shí)際中普遍采用方式I。
[0007]金屬屏蔽罩上下蓋扣合后，必須達(dá)到四個標(biāo)準(zhǔn):1、完全扣合到位，四角平整；2、扣合緊密，能滿足I米水泥地垂直跌落后，任何扣合位置不能出現(xiàn)松動或翹起；3、表面不能有手指印、汗?jié)n，以防止模組產(chǎn)品儲存或使用中發(fā)生銹蝕；4、操作效率高，能滿足流水線大批量生產(chǎn)要求。鑒于上述四個標(biāo)準(zhǔn)，目前所使用的三種工藝方式，都存在相當(dāng)?shù)膯栴}。
[0008]方式I存在的問題:
1、勞動強(qiáng)度大
由于金屬屏蔽罩上下蓋扣合后需要較大的扣合強(qiáng)度，平均單個屏蔽罩的扣合壓力要求大于2公斤才能將上蓋或下蓋緊密扣合在金屬圍框上。在手工扣合操作時，為保證生產(chǎn)效率，操作工通常使用大拇指下壓完成一個蓋子的扣合，每班8小時內(nèi)需要完成2500只/5000次(上蓋和下蓋)扣合操作，每次2公斤的壓力都承受在一個大拇指上，平均每扣一個蓋子不能超過5.7秒，勞動強(qiáng)度極大，只有青壯男性勞動力才能承擔(dān)這種高強(qiáng)度的工作。本發(fā)明人曾經(jīng)在產(chǎn)線上體驗(yàn)操作兩小時，當(dāng)晚大拇指腫脹疼痛，晚上睡覺連扣子都解不下來。
[0009]2、勞動技能要求高
由于采用全手動操作，工作時間長，動作復(fù)雜，所以對勞動者手眼配合協(xié)調(diào)性、動作準(zhǔn)確性有相當(dāng)高的要求，一般一個新進(jìn)操作工需要一周的實(shí)習(xí)才能達(dá)到生產(chǎn)效率要求。
[0010]3、表面容易產(chǎn)生手指印、汗?jié)n
由于工作時間長，勞動強(qiáng)度大，操作人員手部容易出汗，導(dǎo)致產(chǎn)品表面被汗?jié)n污染，必須戴手套或指套進(jìn)行操作。但戴手套或指套操作不僅嚴(yán)重影響操作效率，而且會加重手指出汗現(xiàn)象，汗?jié)n透過手套或指套滲透出來，在按壓蓋子時，也容易在模組產(chǎn)品表面形成污染，后道工序需要設(shè)立專人檢查清潔。
[0011]4、容易出現(xiàn)四個角或局部扣合不到位導(dǎo)致翹起
手動扣合操作時，由于手指一次按壓面積有限，或由于長時間按壓造成的疲勞，操作中容易出現(xiàn)某個角沒有按壓到位的情況，導(dǎo)致質(zhì)量問題。
[0012]5、容易出現(xiàn)上下蓋扣合顛倒或錯誤
單個工位需要扣和上蓋和下蓋，由于上下蓋外形差異小，很容易產(chǎn)生錯誤，如將上蓋扣在下蓋位置或?qū)⑾律w扣在上蓋位置，導(dǎo)致生產(chǎn)返工。為防止錯誤，如果設(shè)計(jì)為一個人扣上蓋，另一個人扣下蓋，單個模組產(chǎn)品會過兩次手，經(jīng)歷兩次流水線取放操作，生產(chǎn)效率至少降低20%ο
[0013]6、操作效率較低，人工需求多
雖然方式I相比方式2和3的效率更高，但仍然需要很多的人工才能滿足其他工序的生產(chǎn)節(jié)拍要求，且由于采用離線操作模式，生產(chǎn)效率損失較大。
[0014]方式2存在的問題:
1、勞動強(qiáng)度大
一個手動工位和一個半自動工位組成一組，每只產(chǎn)品需要兩人配合才能完成，每組單班需要完成4000只產(chǎn)品，即每個工位單班需要完成4000只產(chǎn)品的操作。相比方式I每個人單班2500只，雖說扣合時由于使用治具輔助，需要的力度小，但數(shù)量增加60%，即會增加60%的取放動作次數(shù)，勞動強(qiáng)度大。
[0015]2、勞動技能要求高
對于第一個全手動操作工位，工作時間長，動作復(fù)雜，所以對勞動者手眼配合協(xié)調(diào)性、動作準(zhǔn)確性有相當(dāng)高的要求，一般一個新進(jìn)操作工需要一周的實(shí)習(xí)才能達(dá)到生產(chǎn)效率要求；對于第二個使用半自動治具的工位，要求能準(zhǔn)確將初扣好的產(chǎn)品放入治具，啟動治具操作，手眼協(xié)調(diào)要求高，否則可能產(chǎn)生人身傷害。
[0016]3、容易出現(xiàn)上下蓋扣合顛倒或錯誤
第一個手動工位需要扣合上蓋和下蓋，由于上下蓋外形差異小，很容易產(chǎn)生錯誤，如將上蓋扣在下蓋位置或?qū)⑾律w扣在上蓋位置，導(dǎo)致生產(chǎn)返工。
[0017]4、操作效率很低，人工需求多
每只產(chǎn)品需要經(jīng)過兩個工位操作才能完成，需要經(jīng)歷兩次產(chǎn)品從流水線上的取放操作，同時由于是離線操作，生產(chǎn)效率