CN101814686B - 数控式双面绝缘位移连接器压接机 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种数控式双面绝缘位移连接器压接机，包括工作台和数控计算机，且该工作台面上设有一个导轨及沿导轨受控于计算机滑动的工件定位托架，其特征在于：以导轨延伸方向设有与工件定位托架相连的第二伺服电机，以工作台面平行平面且与导轨垂直方向设有第一伺服电机，并以垂直于工作台面方向分设有位于工作台面上、下两侧的第三、第四伺服电机，该三维方向上的四个伺服电机分别与数控计算机总线相连，其中该第三、第四伺服电机各自朝向工作台面定位安装设有可替换式压接模组，而在该工件定位托架内设有信号连接到数控计算机的压力传感器。通过更换不同规格的模组，即可实现一种机器胜任压接不同型号的IDC连接器，并具有产品在线测试的性能。

Description

数控式双面绝缘位移连接器压接机

技术领域

本发明涉及一种IDC连接器的制造设备，尤其涉及一种具有批量、双面同步作业的IDC连接器压接机及其运作方法，属于机电一体化领域。

背景技术

绝缘位移连接(Insulation Displacement Connections，以下简称IDC)，是20世纪60年代继压接和绕接之后出现的一种新的连接器端接方法。这类连接器的发展顺应了连接器小型化、高密度发展的趋势。目前，这类连接器已广泛应用于仪器仪表、计算机系统、办公设备和通讯等行业，并迅速向其它应用领域扩展。随着科技的发展，对数据传输中用到的IDC连接器的要求越来越高，传统的绝缘位移连接方式已无法满足连接器的发展要求，一种传统的制造设备只能压接一种IDC连接器，功能单一而且价格昂贵；此外，单刀片压接带来的产品质量稳定性差，容易产生批量不良品。

发明内容

鉴于上述传统绝缘位移压接机的缺陷及产品性能的不稳定性，本发明的目的是提出一种数控式双面绝缘位移连接器压接机，通过简单更换不同规格的模组，实现一种机器胜任灵活压接不同型号的IDC连接器，并具有产品在线测试的性能。

本发明的目的，将通过以下装置性技术方案得以实现：

数控式双面绝缘位移连接器压接机，包括工作台和数控计算机，并且所述工作台面上设有一个导轨及沿导轨受控于计算机滑动的工件定位托架，其特征在于：以导轨延伸方向为Y轴设有与工件定位托架相连的第二伺服电机，以工作台面平行平面且与导轨垂直方向为X轴设有第一伺服电机，并以垂直于工作台面为Z轴分设有位于工作台面上、下两侧的第三伺服电机与第四伺服电机，所述三维方向上的四个伺服电机分别与数控计算机总线相连，其中所述第三、第四伺服电机各自朝向工作台面定位安装设有可替换式压接模组，而在所述工件定位托架内设有信号连接到数控计算机的压力传感器。

进一步地，前述的数控式双面绝缘位移连接器压接机，其中该第一伺服电机连接设有一输出与数控计算机总线相连的探针座，且该探针座的行程完全进出于压接模组的压合空间。

进一步地，前述的数控式双面绝缘位移连接器压接机，其中该工件定位托架上定位装设有一个以上的连接器待压工件，多个并排且一并定位。

进一步地，前述的数控式双面绝缘位移连接器压接机，其中该压接模组的类型为一种以上，并分别与各型号的连接器相匹配，并以相同的外形尺寸、安装定位装置及闭合高度与伺服电机相连。

更进一步地，该压接模组包括带导线槽的模座、相对设置的上切刀及下切刀、上导线板及绝缘位移连接器定位件。

本发明的目的，还可通过以下方法性技术方案得以实现：

数控式双面绝缘位移连接器压接机的运作方法，其特征在于包括步骤：I、作业人员通过数控计算机设定压接机各伺服电机的反复运行时间、次数；II、对应于不同的连接器待加工件，在第三、第四伺服电机上定位安装对应的压接模组；III、将连接器待加工件安装于工件定位托架之上并采用绝缘位移连接器定位件定位；再在模座上对应导线槽设置上导线板；IV、数控计算机运行程序控制第三、第四伺服电机运作压接连接器；V、通过压力传感器监控第三、第四伺服电机的行程，信号反馈至数控计算机控制伺服电机回收，通过第二伺服电机驱动推出工件定位托架，更换新一组连接器待加工件。

进一步地，前述一种数控式双面绝缘位移连接器压接机的运作方法，对于所述第一伺服电机连接设有一探针座的压接机，步骤I还包括一响应及报警时间的设定操作，而步骤IV之后还包括一数控计算机驱动第一伺服电机，进而驱动探针座与压接好的连接器对位，对其进行在线测试的过程。

进一步地，前述一种数控式双面绝缘位移连接器压接机的运作方法，其中该压接机单次运作可以是仅压接一个绝缘位移连接器，也可以是同时压接两个以上并排的绝缘位移连接器。

本发明数控式压接机的应用，其突出而显见的效果为：

采用将机器与模组分离通过定位装置连接的结构及压接方式，实现了一台机器胜任压接不同型号的IDC连接器，大大提高了压接机的制造能效及灵活性；并且，通过压力传感器监控压接用伺服电机的运动过程，提升了产品压接的外观尺寸稳定性；此外，通过机控的伺服电机驱动探针座与产品对位接触，能使产品在生产后得到及时的性能测试，一方面提高产品的品质，另一方面也能有效保障生产制造过程的良性持续，避免产生批量不良品带来的巨大成本损耗。

以下便结合实施例附图，对本发明数控式双面绝缘位移连接器压接机的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明绝缘位移压接机整体装配的立体结构示意图；

图2a是本发明压接机压接模组与待加工件压合的状态示意图；

图2b是图2a的侧向示意图；

图3a是本发明压接机一种产品的结构俯视图；

图3b是图3a的立体结构示意图；

图4是本发明压接机另一种产品的结构俯视图。

具体实施方式

本发明针对传统IDC压接机无法适应连接器的发展要求，提出了一种结构新颖、操作简便，制造能效兼具的多功能数控式双面绝缘位移连接器压接机。采用将机器与模组分离通过定位装置连接的结构及压接方式，实现了一台机器胜任压接不同型号的IDC连接器，并通过压力传感器监控压接用伺服电机的运动过程，提升产品压接的外观尺寸稳定性，再结合机控的伺服电机驱动探针座与产品对位接触，实现对产品的在线测试。

如图1所示的整体装配的立体结构示意图，从结构方面来看：该数控式双面绝缘位移连接器压接机，包括工作台和数控计算机2，并且该工作台面1上设有一个导轨6及沿导轨受控于计算机滑动的工件定位托架3。其中具体的结构特征是：以导轨6延伸方向为Y轴设有与工件定位托架3相连的第二伺服电机41，以工作台面平行平面且与导轨6垂直方向为X轴设有第一伺服电机42，并以垂直于工作台面为Z轴分设有位于工作台面1上、下两侧的第三伺服电机43与第四伺服电机44，该三维方向上的四个伺服电机分别与数控计算机2总线相连，其中该第三、第四伺服电机各自朝向工作台面1定位安装设有可替换式的压接模组6和压接模组7，而在该工件定位托架3内设有信号连接到数控计算机2的压力传感器(未图示)。

上述数控式双面绝缘位移连接器压接机，其优选的设计方案为：

该第一伺服电机42连接设有一探针座(未图示)，该探针座的行程完全进出于压接模组的压合空间。即在连接器压接时，探针座位于相互压合的压接模组旁侧，完全不影响连接器的压接作业；待进行到在线测试步骤时，探针座再受控移至与连接器对应的位置，由上部的第三伺服电机43或下部的第四伺服电机44下压或上抬，使两者相接触。

该工件定位托架3上可以定位装设一个连接器待压工件5，也可以装设多个并排且一并定位的连接器待压工件5。

该压接模组6包括带导线槽的模座、上切刀61、上导线板及绝缘位移连接器定位件，该压接模组7所包含的结构相同，所不同的是：相对于工作台面1，该压接模组7包含的是下切刀71。所以，对应于不同的待加工IDC连接器，该压接模组的种类可为一种以上，具体体现在切刀的规格多样性上。而该些不同类型的压接模组又以相同的外形尺寸、安装定位装置及闭合高度与伺服电机相连，能使模具更换简单化，进而具有一定的提高压接效率的作用，解决了传统设备只能做一种IDC连接器的现状，大大节约了设备使用厂家的固定资产成本投资。

该数控式双面绝缘位移连接器压接机，通过四个伺服电机搭建成的双面压接平台，X轴向的第二伺服电机用于刀模和测试用探针座的移动；Y轴向的第一伺服电机用于沿导轨6移动工件定位托架3；Z轴使用两个伺服电机上下对压机构，来完成连接器和线缆的压接，采用压力传感器来监控Z轴伺服电机的运动，从而达到监控产品刺破压入深度的一致性，密布了传统设备只压接不监控的弊端。

其实现批量、高良品率生产连接器的过程是为：

I、作业人员通过数控计算机设定压接机各伺服电机的反复运行时间、次数和响应及报警时间；II、对应于不同的连接器待加工件，在第三、第四伺服电机上定位安装对应的压接模组；III、将连接器待加工件安装于工件定位托架之上并采用绝缘位移连接器定位件定位；再在模座上对应导线槽设置上导线板；IV、数控计算机运行程序控制第三、第四伺服电机运作压接连接器；V、数控计算机驱动第一伺服电机，进而驱动探针座与压接好的连接器对位，对其进行在线测试；VI、通过压力传感器监控第三、第四伺服电机的行程，信号反馈至数控计算机控制伺服电机回收，通过第二伺服电机驱动推出工件定位托架3，更换新一组连接器待加工件。

其中步骤V的测试过程主要是将探针与连接器导线pin接触，软件驱动数控计算机上的测试程序，对产品进行导通测试，判定IDC连接器的线位和导线的线位是否和设置的程序相符合。如果出现异常，软件会提示出错的pin位置是多少，这样更容易让作业人员分析原因及时处理；并对产品进行耐高压测试，可以检查压接过程中IDC连接器的压接质量和塑胶部分是否受损。如果生产中连续出现三次产品测试不良，数控计算机软体将锁定机器并自动把错误报告发送到监控设备上，请求技术人员进行调试和检查。为进一步完善该数控式双面绝缘位移连接器压接机，该机器的软硬件都保留了五组空余测试端口，可根据产品需要，加入不同的测试仪器，对产品质量进行全面测试，杜绝了不良品流入下一加工环节，从而消除了产品批量报废的隐患，使成品合格率由传统的96％提升到99.2％。

除上述正常的压接和在线测试作业外，如果压力传感器感测到的压力超出额定值时，系统便可判断Z轴伺服电机运动量发生异常，机器便会以各种形式(蜂鸣、数字信件网络传输等)提示作业人员对产品生产进行关注。

如图3a、图3b和图4所示，是由本发明压接机压接制得的两种型号的连接器51、52结构示意图。该IDC连接器本身已为常规器件，其结构已为大众所熟知，故不予赘述，此处仅作为突出本发明设备用于加工精密的相隔导线511、521之用。

综上所述，本发明数控式双面绝缘位移连接器压接机的结构特征、运作过程及有益效果的详细说明，显而易见本发明压接机已突破传统单一加工设备的缺陷，其实用性显著。以上附图及描述仅作为本发明一优选实施例给出，并非以此限定本发明采用多刀片、一次双面布线、同时压接及采用压力传感器监控压接运动的技术特征。故凡对于本发明实施例及其附图进行简单修改或等效替换所形成的设计方案，均应归于本发明申请保护的范围之内。

Claims (8)

1.数控式双面绝缘位移连接器压接机，包括工作台和数控计算机，并且工作台面上设有一个导轨及沿导轨受控于计算机滑动的工件定位托架，其特征在于：以导轨延伸方向为Y轴设有与工件定位托架相连的第二伺服电机，以平行于工作台面且与导轨相垂直的方向为X轴设有第一伺服电机，并以垂直于工作台面为Z轴分设有位于工作台面上、下两侧的第三伺服电机与第四伺服电机，四个伺服电机分别与数控计算机总线相连，其中所述第三、第四伺服电机各自朝向工作台面定位安装设有可替换式压接模组，而在所述工件定位托架内设有信号连接到数控计算机的压力传感器。

2.根据权利要求1所述的数控式双面绝缘位移连接器压接机，其特征在于：所述第一伺服电机连接设有一输出与数控计算机总线相连的探针座，所述探针座的行程完全进出于压接模组的压合空间。

3.根据权利要求1所述的数控式双面绝缘位移连接器压接机，其特征在于：所述工件定位托架上定位装设有一个以上的连接器待压工件，多个并排且一并定位。

4.根据权利要求1所述的数控式双面绝缘位移连接器压接机，其特征在于：所述压接模组的类型为一种以上，并分别与各型号的连接器相匹配，并以相同的外形尺寸、安装定位装置及闭合高度与伺服电机相连。

5.根据权利要求1或4所述的数控式双面绝缘位移连接器压接机，其特征在于：所述压接模组包括带导线槽的模座、相对设置的上切刀及下切刀、上导线板及绝缘位移连接器定位件。

6.权利要求1所述的数控式双面绝缘位移连接器压接机的运作方法，其特征在于包括步骤：I、作业人员通过数控计算机设定压接机各伺服电机的反复运行时间、次数；II、对应于不同的连接器待加工件，在第三、第四伺服电机上定位安装对应的压接模组；III、将连接器待加工件安装于工件定位托架之上并采用绝缘位移连接器定位件定位；再在压接模组的模座上对应导线槽设置上导线板；IV、数控计算机运行程序控制第三、第四伺服电机运作压接连接器；V、通过压力传感器监控第三、第四伺服电机的行程，信号反馈至数控计算机控制伺服电机回收，通过第二伺服电机驱动推出工件定位托架，更换新一组连接器待加工件。

7.根据权利要求6所述的数控式双面绝缘位移连接器压接机的运作方法，其特征在于：对于所述第一伺服电机连接设有一探针座的压接机，步骤I还包括一响应及报警时间的设定操作，而步骤IV之后还包括一数控计算机驱动第一伺服电机，进而驱动探针座与压接好的连接器对位，对其进行在线测试的过程。

8.根据权利要求6所述的数控式双面绝缘位移连接器压接机的运作方法，其特征在于：所述压接机单次运作仅压接一个绝缘位移连接器，或单次运作同时压接两个以上并排的绝缘位移连接器。

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