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电连接器及全自动端子压着设备概述

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电连接器及全自动端子压着设备概述

发布日期:2019-08-15 作者: 点击:

电连接器已在电子、航空、航天和通讯等领域得到越来越广泛的应用,我国部分电连接器已达到发达国家的先进水平。但由于国内电连接器行业起步较晚,其加工设备的关键零件加工工艺,设备的速度和稳定性等方面与国外先进技术仍有很大差距。即使生产出相同型号的电连接器,其生产效率和质量方面仍与国外同型号电连接器存在明显差距。


因此,新型高效稳定的全自动端子压着设备是国内未来主流市场的需求。为了设计高效稳定的全自动端子压着设备,本文研究了现有国产全自动端子压着设备(双端),发现凸轮传动结构保证了设备稳定,但使设备产能较低。新款设备优化整合了现有设备的动作,特别是那些依赖机械凸轮完成的动作,提出了新的动作方案(变摆动为直动),从根本上提高了效率。


在机械结构设计方面,研究了线材的矫直机理,分析了现有设备送线矫直机构的优缺点,以保证矫直效果和速度为目的,设计了新型送线矫直机构;同样分析了切废料机构的运动机理,为新款切废料机构做了动力选型;理论证实了现有设备夹紧力不够的原因,提出了新型的设计机构;分析了端子间歇进给的工作原理,并设计了相应机械机构。在控制系统方面,首先分析了设备所需要的主动力元件,做了I/O点数的分配和相关PLC与伺服电机的选型,设计了各机构的子程序。基于有限元分析软件ABAQUS分析模拟了端子压接的过程,重点分析了冲压模各参数(冲压模分离尖端高度、倾角、速度)对端子绝缘压接的影响,得出最佳参数的冲压模,在此基础上优化设计了设备的压接机构。

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典型电连接器的生产流程


由于应用广泛,电子连接器种类繁多,但制造过程是基本一致的,一般可分为下面四个阶段:冲压和电镀制造端子,注塑制造胶壳,端子压接线材制造电连接线,组装和检测。


冲压和电镀制造端子电子连接器的制造过程一般开始于冲压端子。电子连接器的端子(本文研究的是接插端子)在大型高速冲压机作用下,由薄金属带(以铜带居多)冲压而成。为了实现自动化制造,金属带会卷成盘状,金属带一端由冲压机前端送入,穿过冲压机液压工作台,缠入卷带轮,工作开始后由卷带轮带动拉出金属带并卷好冲压出的成品。为了保证端子的形状,连接器端子冲压完成后应尽快进行电镀加工,在电镀阶段,连接器端子的接触表面将被镀上各种金属涂层。此阶段可能出现与冲压阶段相似的一类问题,如端子的扭曲、碎裂或变形,因此在冲压合格的端子送入电镀设备时,应严格遵守操作规范。注塑制造胶壳电子连接器的塑料壳在注塑阶段制成,通常的工艺是将熔化的塑料注入金属胎膜中,然后快速冷却成形。当熔化塑料未能完全注满胎膜时出现所谓“漏缺”,这是注塑阶段需要检测的一种典型缺陷。另外包括接插孔的填满或部分堵塞(这些接插孔必须保持清洁畅通以便在最后组装时与端子正确接插)也是常见的缺陷。由于使用背光能很方便地识别出塑料壳漏缺和接插孔堵塞,所以用于注塑完成后质量检测的机器视觉系统相对简单易行。


端子压接线材制造电连接线电连接线就是把制造好的端子压接到合适的线材上,通常是由端子压着设备完成的。首先选择合适的盘线,线材经过端子独立的送线设备或端子压着设备自带的送线机构后,得到充分矫直,并送入下一道切断、剥皮工序中,经过规定的参数切断、剥皮线材后,根据实际需要,选择单端压着端子,双端压着端子或者一端压着端子另一端沾锡等工序,以制造合格的电连接线。


组装和检测电子连接器制造的最后阶段是成品组装。将制造好的电连接线与注塑盒座接插的方式有两种:单独对插或组合对插。单独对插是指每次接插一个端子,组合对插则一次将多个端子同时与塑料壳接插。不论采取哪种接插方式,制造商都要求在组装阶段检测所有的端子是否有缺漏和定位正确,另外一类常规性的检测任务则与连接器配合面上间距的测量有关。和冲压阶段一样,连接器的组装也对自动检测系统提出了在检测速度上的挑战。尽管大多数组装线节拍为每秒一到两件,但对于每个通过摄像头的连接器,视觉系统通常都需完成多个不同的检测项目,因而检测速度再次成为一个重要的系统性能指标。



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关键词:全自动端子机,端子压着设备,双头端子机

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