插针机的安装调试与维修

摘要：自动插针机作为一种高端设备，主要用于连接器、端子、连接器等零件的自动生产。做到了从零件装配到产品的定型，再到最终产品性能测试的全过程实现了全部自动化生产。提升了生产效率、提高了成品成型率、节约人力资源成本具有重要意义。

本文论述了对插针机的安装调试与维修中使用，来巩固实习生对所学知识的掌握，实现将理论与实践相结合，系统的涵盖了插针机功能及性能方面的一系列检测和用例指导。控制该设备包含了机械、液压气动控制、电子、电气等专业知识，如电路控制、线路图的接线、传感器、信号传输等。该论文对插针机的整个操作过程、步骤、以及维修等过程都进行了详细解释说明。

关键词：插针机；传统控制方法；安装与调试；维修。

Installation, debugging and maintenance of pin insertion machine

Absrtact:Automatic pin insertion machine is a high-end equipment used for automatic production of connectors, terminals, connectors and other components. It realizes automatic completion of performance testing of final products from bulk assembly to product shaping. It is of great significance to improve productivity, finished product rate and save manpower cost.

This paper discusses the installation, debugging and maintenance of the pin insertion machine, in order to consolidate the interns'mastery of the knowledge learned, and realize the combination of theory and practice. The system covers a series of testing and use case guidance on the function and performance of the pin insertion machine. The control equipment includes mechanical, hydraulic and pneumatic control, electronic and electrical expertise, such as circuit control, wiring of circuit diagram, sensors, signal transmission, etc. In this paper, the whole operation process, steps and maintenance process of the pin insertion machine are explained in detail.

Key words:Installation, debugging and maintenance of traditional control method of pin insertion machine

引言 (1)

一、绪论 (1)

（一）海内外插针机现状的发展 (1)

（二）控制系统的发展历程 (1)

（三）运动控制的发展状况 (2)

（四）伺服驱动技术 (2)

（五）论文的主要研究工作 (2)

二、插针机的概述 (3)

（一）插针机的用途 (3)

（二）自动插针机的型号 (3)

（三）插针机适用范围 (4)

三、自动插针机的传统控制方法 (4)

（一）插针机介绍 (4)

（二）插针机传统控制方法介绍 (5)

（三）插针机的时序图 (6)

四、插针机的安装与调试 (6)

（一）自动插针机操作步骤: (6)

（二）半自动绕线机操作步骤: (7)

（三）自动浸锡弯脚机操作步骤: (7)

（四）自动铆铁芯机操作步骤: (7)

（五）二次电检测耐压机操作步骤: (7)

五、插针机的维修 (8)

参考文献 (9)

谢辞 (10)

引言

自动插针机作为一种顶级设备，主要在接插件、端子、连接器等元件的自动化生产上使用。完成了从零件装配到产品成型再到最终产品性能测试的全过程。在提高生产效率、提升成品率、减少了资源的浪费等方面具有深刻意义。如今，为了减少人的参与，提高效率，我们投入了大量的人力物力在插针机的提速上做出来不小的付出。

我在针对电池组连接器的生产工艺的研究上，设计了一种适用于连接器生产的低成本自动插针机通用控制系统。它具有一定的教学使用，实现对模块化的软件设计，以及生产不同类型的连接器。通过人机交互系统，可以适当改变位置结构，从而修改运动定位控制的参数。整个控制系统的硬件基本不变，软件可以根据教学学习增加或减少功能模块，从而最大限度地降低二次或多次开发的研发成本，提高企业的竞争力。插脚机是目前连接器制造业最常用的设备类型，因为插针机的速度可以提升生产效率，节约人工成本，减少耗材浪费。传统的两块PCB（印制电路板）之间的电气连接是通过手工定位和插针的方式实现，随着PCB板上集成元器件数量的不断增多和焊盘的密集程度以及孔径大小不一等情况，传统的生产方式已不再适应于现在工业柔性化生产的需求，同时在大批量生产时还会增加工人的劳动强度，以及操作难度。针对上述现状所产生的问题，本文设计了一套基于三菱PLC WEINVIEW HMI组成的插针机控制系统，用于将连接插针打入两块PCB对应的过孔中，实现两块PCB之间的电气连接，从而来代替传统的手工插接方式，提高生产效率。

一、绪论

（一）海内外插针机现状的发展

当今社会文明前进的步伐正在加快，工业生产的成长已经在社会主义经济中占有一席之地了。它不仅给生产者带来了直接的经济及效益，而且为社会财富增加了一份贡献，为国民经济带来了重要的力量，它的设备为各个方面的发展提供了有效的手段。当然，它的进步也是不得离开对其他行业的发展，

随着时代的发展，通过观察发现，不管是家里还是工作地点的电子设备在，都会使用到连接器。连接器是连接两个有源器件的器件，用来传输电流或信号。它多是以塑料和金属的状态出现在生活中，它的主要功能是在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能。

（二）控制系统的发展历程

20世纪60年代初，序列控制器便是由继电器组成。但是以这种方式构建的控制系统是由提前设定好的时间或按照一定的条件使用的。如果要对控制的顺序更改，那就得改变他的控制器的硬件部分。所带来的不利影响便出现了，阻碍了更新周期而且使控制系统的设计制造相对复杂，可靠性不高。这通常很耗时，很难找到和排除故障。

1968年，作为美国最大规模的汽车制造厂商的通用汽车公司（General Motors，GM）想要找到一个可以适应翻新后的汽车模型的办法，这样可以不用对设计和布线重新工

作，实现节约使用周期减少了成本。通用汽车通过公开招标的方式提出来十个投标指标目的是新的控制器代替原来的控制器。

1969年，世界上第一台控制器被美国数字设备公司研发成功，还被通用汽车使用自动装配线，并有着良好的效果。新型工业控制装置具有着结构简单、操作方便、可靠性高、体积小、适用于工业环境而且使用寿命等优点的全新工业控制器装置，至此被广泛应用于各种工业领域。

20世纪90年代，随着电脑、通讯技术、自动控制的飞速发展，可编程控制器技术因其数学处理能力、网络通信能力和智能控制能力而不再是传统的可编程控制器。所以，自1994年起就被用作可编程计算机控制器（PCC）。

（三）运动控制的发展状况

运动控制最早源于以前的伺服驱动技术。现在电力电子技术，微电子技术和计算机技术都在迅速发展，使得电驱动控制的原始概念不能完全反映现代自动化系统的控制系统，因此在1988年左右，这个名称开始在国际上出现。运动控制是指在复杂条件下将预定控制方案和计划指令转换成所需的机械运动，用来实现精确的位置控制，速度控制，加速控制，机械运动的扭矩或力控制。它是一种控制电机技术。多学科交叉应用技术，如传感器技术，电力电子技术，微电子技术和自动控制技术。

运动控制源于先前的伺服驱动技术。伴随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术的飞速进步，使原来的电驱动控制概念不可以有力的体现出现代自动化系统的控制系统，所以在1988年左右的“MOTION？CONTROL”名称控制开始出现在世界上。运动控制器是指在复杂条件下，将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控、速度控、加速度控、转矩或力的控制。这是一种控制电机技术。包括传感器技术、电力电子技术、微电子技术、自动控制技术等多学科交叉应用技术，运动控制系统包括两部分：强功率（功率转换）依靠电力电子设备和弱功率（信号处理和控制）依靠控制设备。

运动控制装置分为电子元件和集成电路两个发展阶段，直到微型计算机的出现，使控制装置技术突飞猛进。硬件电路已发展成为软件控制，运动控制系统已进入计算机控制数字化的新阶段。

迄今为止的运动控制系统的常用现代控制理论有：最优控制、自适应控制、滑模变结构控制、模糊控制、专家系统和神经元控制。

（四）伺服驱动技术

作为运动控制系统之一的位置控制系统又称位置伺服系统被应用广泛，主要由足够的控制精度（定位精度）、位置跟踪精度和足够快的跟踪速度控制。有代表的位置伺服系统都会有电流环、速度环和位置环，分别对应于电流控制器、速度控制器和位置控制器。这些控制器可以实现稳定的精确度和动态的目标的控制。

伺服系统实现了对目标的位置、方向和姿态的控制，可以随意控制目标值来跟踪控

制系统。位置伺服系统，又称从动系统作为目前运动控制中最典型。它的输出一般是炒作的参照的空间位移。当想要改变定的位置时，输出还应该能够准确地跟踪给定的改变并复制给定的量。作为闭环自动控制系统的伺服系统，它无论是在生产过程和运动的控制还是在定位、瞄准、跟踪、信号传输和接收等方面发挥着不可忽视的力量。

（五）论文的主要研究工作

针式机器是连接器制造业中的常见类型。引脚机速度的提高可以提高效率，既减少人力，又降低了成本。因此，现在世界上主要的连接器制造商提高了针机的速度，都花了很多人力和物力。我很荣幸地参与高速针式机的设计项目，并承担电气控制的设计和实施。

针形机作为连接器制造业中的普通机型。把引脚机速度提升上来是提升市场效率，减少人力成本的有效途径。所以，世界领先的连接器制造商都在为找到提高了针式机器的速度上花费了大量的人力和物力。我很幸运的加入了这次高速针式机设计的计划中，所做的工作是电气控制的设计和实施。

高速引脚机由三个伺服控制器和一些散开的I / 0点操作。在分析传统控制模式下机器无法实现高速运行的原理的基础上，控制系统和通信网络做了深入的考虑。基于贝加莱PCC控制系统的研究实现了机器的工业以太网控制。简要分析了PCC控制系统下贝加莱伺服控制器的工作原理。仿真研究在MATLAB环境下进行。针对这些问题，分析出了原因，提出参数和控制策略，为实际系统的控制提供了理论指导。围绕研究课题，本文由以下部分组成：

高速引脚机包括了三个伺服控制器和一些分散的I/0点操作。通过对传统控制方式下机器不能高速运行的原理的分析，深刻的考虑了控制系统和通信网络。在对PCC控制系统研究的基础上落实了机械的工业用太网控制。简单分析了PCC控制系统中贝卡雷伺服控制器的工作原理。在MATLAB环境下进行了仿真研究。面对问题的产生，我们要做的是对问题进行认真地分析，得出相关的解决方案，结合理论来指导实际系统控制。面对本次的研究课题，把本文分成以下几种部分：

第二章讲述了插针机的型号、用途和范围

第三章讲述了原来的针机控制方法，分析了原来的控制方法实现高速的问题所在第四章讲述了高速计数器控制的硬件系统

第五章讲述了自动插针机的安装和调试

第六章讲述了插针机的维修

二、插针机的概述

自动插针机还被叫做插针机设备、自动插针机等。这种插针机里没有电脑芯片。它由一个电机驱动，再有电机旋转带动主轴。主轴上的凸轮可以上下移动装配在销模上的枕头。

插针机具有操作检查点小、装配简单、维护方便、效率高、自动化程度高等优点。