连接器端子插件机的设计

目录摘要 (I)Abstract (II)1.绪论 (1)2.接插件产品介绍 (2)2.1产品分析 (2)2.2 接插件的产品要求 (2)3.插针机的设计要求 (1)3.1 插针机的产能要求 (1)3.2 插针机的品质要求 (1)3.3 插针机的效益分析 (1)4.插针机的设计 (1)4.1 前言 (1)4.2 插针机的动作流程 (2)4.3 送端机构设计 (3)4.4插针机构的设计 (5)4.5 折弯机构的设计计算 (8)5.插针机器气动系统的设计 (13)5.1，气动系统的总体规划 (13)5.2，气动系统的工作程序 (13)6.插针机器电气系统的设计 (14)6.1电气系统回路的设计 (14)6.2 I/O 分配及外部接线图 (14)6.3 控制程序设计。

(15)结论 (19)致 (20)参考文献 (21)摘要电子接插件在电子信息产业的用量非常大，是电子产品的各个子系统和板间连接的关键性部件。

由于制造技术门槛不高，国外有许多厂商投入生产。

因此利润急剧下降，加上珠三角地区人力成本的上升，如何降低产品的生产制造成本，是各个生产制造厂家必须面对的课题和目标。

本文介绍了一款连接器端子插件机的设计。

包括了插针机结构设计，各个动作的实现，各部分的功能，以及各个部分的设计计算。

同时介绍了自动插针机的气动动流程的生产制造流程，包括打，电镀及插针制造流程。

详细介绍插针机的机械结构，气动元件的选型，电气元件的选择以及PLC动作程序。

关键词：接插件, 设计, 流程,动作,气缸。

AbstractElectronic connectors in the electronic information industry, the amount is very large, the various subsystems of electronic products, and board the key connection between the components. As manufacturing technology threshold is not high, there are many domestic and foreign manufacturers in production. Therefore, a sharp decline in profits, coupled with rising labor costs and the Pearl River Delta region, how to reduce the manufacturing cost of production is the production of each manufacturer must face the issues and objectives.This article describes a plug connector terminal machine design. Including the pin structure design, the implementation of each action, the function of each part and each part of the design calculations. Also introduced the automatic pin machine manufacturing process air moving process, including the hit, electroplating, and pin manufacturing process. Pin details of mechanical structure, the selection of pneumatic components, electrical components and PLC move selection process.Keywords: connectors, design, process, action, cylinder1.绪论随着中国改革开放的发展，越来越多的的国外及港，澳，台商来大陆投资设厂。

带动了中国电子制造业的发展。

据统计，在中国制造的电子产品已占世界份额的60%以下。

作为电子产品核心部件的接插件产业同样有了长足的发展。

据统计，现中国有大大小小的接插件厂家近两千家，包括世界前十大接插件生产厂家如TYCO，MOLEX，AMPHONEL。

伴随着竞争的加剧，各生产厂家迫切需要降低成本。

采用自动机生产成为多数厂家的重要选择图1.1 接插件2.接插件产品介绍2.1产品分析如图是一款在电子行业广泛使用的接插件。

如图2。

1在电子系统中起连接各个子系统的任务。

便于各个子系统的维修。

图2.1接插件此接插件有两部分组成，塑件件和金属端子。

其中塑胶件起作固定和结缘的作用。

端子起作导体的作用。

端子表面需电镀金等贵金属以保证耐磨及耐候性。

其中塑胶件由模具射出成型。

端子有两种制程，分为散端子及弹带。

2.2 接插件的产品要求此产品的要：1、端子需固定在在塑胶，固定需可靠，在运输过程中不能掉端子。

2. 端子的弯脚的平面度控制在0.1mm，以保证在SMT焊接过程中无虚焊，保证PCB板与接插件的连接可靠。

2.3 接插件端子的制程。

端子有两种制程，分为散端子及弹带端子两种制程各有其优缺点，散端子制程生产较简单，无需较多的生产设备。

但由于需在焊脚的非功能区镀金而造成金材料的浪费，弹带制程之端子，虽只在功能区镀金可节省材料，但相对则造成弹带的浪费。

图2.2 散端子与弹带端子由于需采用自动机的制程，需采用弹带的端子制程。

以下简要介绍弹带端子的制程。

弹带端子的制程如下图所示:图2.3 弹带制程铜制线材经拉直矫正后，送入端子成型机切断成所需的长度，同时完成头部的倒角。

端子弹带有铜板经冲模下料，折弯成型备用。

端子和弹带在组装机组装成弹带，然后经选择性电镀程序，收入卷盘待用。

3.插针机的设计要求3.1 插针机的产能要求此产品的产能需求为每月产能为50K，以两班10小时生产计算，每月生产26天计算。

每小时的产能要求50/26/10=96个。

所以产品的工作周期必须小于96/60=96秒。

设计目标为小于96秒。

3.2 插针机的品质要求插针机的品质要求：端子插入塑件体无破裂，端子脚的平面度需控制在0.1MM围,以保证过回流焊接时，无虚焊假焊发生。

3.3 插针机的效益分析如前所叙述，自动机开发的，除了达成自动化快速生产，品质稳定外，在于能节省人工成本，使产品保持竞争力。

3.3．1 人工插针的效益分析如以人工生产，需要的人员如下，如以流水线作业，需要人员3 人，一人负责插针，一人折弯，一人重压，工作时间（cycle time）为15 秒。

以地区的人力成本为20 元每小时计算：每小时产出3600/15=240 个，每人力成本20X3=60.每个产品成本60/240=0.25 元。

如按按效率80%计算：每小时产出240X80%=192 个，每个成本为60/192=0.32元。

3.3．2 自动插针的效益分析如以自动插针机生产，需要的人员一人，工作循环为20 秒，每小时产出3600/20=180 个，每个产品成本20/180=0.11 元。

如按按效率80%计算：每小时产出180X80%=144 个，每个成本为20/144=0.138元。

如上所述，以自动机生产的成本比人工生产降低（0.32-0.138）/0。

138=130%。

考虑到自动机需增加技术人员维护，实际成本降低80%是完全可达到的。

4.插针机的设计4.1 前言此插针机采用压缩空气做为动力。

压缩空气是工厂的常用动力源。

在现在工厂得到了广泛的应用。

压缩空气具有可集中供气，供多个设备使用，废气处理简单，可排放到空气中。

机构实现简单，便于调节等优点，在现在工厂自动化得到了广泛的应用。

本机于压缩空气做为动力源，以气缸将压缩空气转化为机械能。

实现机器的连续动作。

气压传动的主要缺点是空气具有可压缩性，不适于大负载的场合。

另外，气压传递的信号不如光，电的传递速度快，容易造成一定的延时。

但本机所需的压力不需太大，速度也不是很快。

使用气压传动完全能满足要求。

整机结构如下：图4.1 插针机4.2 插针机的动作流程从此产品各部件的结构可看出，此产品的组装流程如下图4。

1 所示。

图4.2动作流程图各步骤过程图如下：送端子预插第一排踢端子预插第二排折弯第一排折弯第二排压合送端子踢端子预插第一排预插第二排折弯第一排折弯第二排图4.3 流程示意图4.3 送端机构设计送料结构的主要功能是将卷盘包装的端子送入机器中，并将端子定位。

将端子送入机器所需要的长度，同时为下一个动作做准备。

以下是送端子机构的图形。

图4.4 送端机构 4.3．1 送端机构各部分功能 送端机构各部分功能如下重压 送料气缸浮动接头端子 插针气缸缓冲器线性滑轨定位针送料气缸：负责推动插针机构及带动端子前行所需的距离，提供主要的送端力。

需克服端子与轨道机插针机构的重量。

插针气缸：往复运动，前行时引导插针插入端子的料带孔中，后退则从料带孔中退出。

缓冲器：缓冲器有两个主要的功能，一是做为送料气缸的行程调节机构，因缓冲器安装表面为螺纹，可通过调节缓冲器伸出安装基座的长度调节送料长度。

二是作为送料气缸的缓冲机构，减小机器的冲击振动。

油压缓冲器装有一定粘度的油液，当活塞杆受压是，油液油小孔缓慢渗入后又腔，从而是气功减速。

达到缓冲的目的，从而保证送料位置的准确。

线性滑轨：线性滑轨提供一种低摩擦的接触，引导送端机构的运动方向。

该线性滑轨采用循环式滚珠。

从而保证了低摩擦，高精度。

4.3．2 送端机构的动作流程送端机构的动作示意如下：插针运动送料运动图4.4 送端机构动作示意图送端机构的工作过程为，当系统通电后，各气缸回各自原点，其中送料气缸回后端，插针气缸上抬。

当机器启动后，插针气缸下压，定位针插入端子的料带孔中。

然后，送料气缸前行，向前送20 个端子，行程40mm 。

当端子被踢下后，插针气缸上抬，送料气缸回退，为下一次动作做准备。

动作流程图如下：图4.5 送端机构气缸动作图 4.3．3 送端机构的设计计算送料气缸的负载计算：一：插针机构的重量负载，二，端子料带与导向机构的摩擦负载，其中：端子料带与导向机构的摩擦负载是主要的部分，这是因为：端子在卷盘包 擦系数为1*F u W N =+总负载：120.52 1.52F F F kgf =+=+=具气缸选型表，可选择20∅的气缸，活塞杆直径8mm.送料行程要求为40mm,可选择50mm 标准行程的气缸。

工厂的空压系统的一般供气压力围为4～8kgf/cm220∅气缸在负载率为50%，供气压力为4kgf>cm2时的出力为6.3kgf,20∅气缸出力的校核计算：工厂的空压系统的一般供气压力围为4～8kgf/cm2.按供气压力下限计算：20∅气缸理论出力为：送料气缸不到位 踢端气缸插针气 缸下行到为检查电源 启动气缸原点归位自动循 环启动送料气 缸送料送料气 缸下行到为检查插针气缸下行222412.5644D F P kgf ππ===按负载率为50%是的出力使用，满足使用要求。