图文并茂学自动机.doc

没有谁出生就会

首先我也是个自动机刚接触不久的菜鸟，我只是见过比较多的实物自动机，一直是在大脑里，也没图档。做这个教程我也能自己梳理下自己学习到的知识。非常适合自动机初学者，甚至没接触过自动机，而刚出校门的朋友最适合不过。不过以下举的例子主要以连接器为主。
直奔主题，再复杂的东西也是由最简单的东西组成的，再复杂的CAD图也是由直线和圆角组成的。再复杂的3D图也是由单个建模块组成的！
自动机主要分2大块机构，一个是执行机构，另一个是动力机构（包括电气），这里只讲执行机构的每个零件是如何来的，为什么会有这个零件。因为只有把最基本的概念和结构搞清楚了才能去演变，组合和优化。
一：基本型，单一直线端子插塑胶孔
示意图1-1。代表连接器产品USB 公头1-2。

（1-1 ） （1-2）
那么从示意图来看要把这个绿色的端子插进塑胶件有2种办法。
1：胶芯不动，端子以直线方式装进胶芯
2：端子不动，胶芯以直线方式装进端子
（注意这里说的不动是相对的，不是绝对，指的是端子的前后，而不是上下）
下面先说第一种方式来做这个产品涉及到的问题
要让端子进入胶芯，那么端子是不是要先剪切掉？因为端子是连续的。要剪切掉是不是就得有上下刀（比如剪刀，一半的剪刀是无法减东西的）。请看示意图1-3红色为上刀，黄色为下刀。

（1-3）
看过示意图我们会发现只是这样是无法完成插端的动作的，这里仅仅是切断而已。
目前基本的剪切方式分2种
1：剪切剩下的那部分上下不动，剪切完的那部分端子上下动。参考示意图
2：剪切剩下的那部分端子动，而剪掉的端子不动，只是一个压住的动作。参考示意图
先谈第1种方式涉及到的问题，要想切掉的端子不乱动，切掉后还能保持和胶芯是同一直线，那这时还必须得在下面加上一个压料块（示意图1-4中青色部分就是），既然切掉的端子不能乱动，那么剩下的端子带也是不能乱动的，所以这时就必须得加一个档料块即可（示意图1-5中绿色部分就是）在五金模具里面叫刚性脱料。
（1-4）

（1-5）
这个压料块也分固定和活动动两种，
第一种固定式：固定式的适合产品精度不高，而端子本身身也不容易变形和弯曲 ，由于我们切断是有个上下运动的过程，那么这个压料块必须低于需要切断的端子的厚度再+0.1以上（理论上上刀切入材料料厚的1/2就能切断），安全起见超过料厚0.1以上，比如料厚是0.2的，那么压料块的平面和黄色下刀的平面得有0.3的落差。
前面说0.1以上，那么可不可以低几个毫米呢？当然是不可以，落差太大需要切掉的那部分会乱跑而无法控制他被切掉后能和需要插端的胶芯在一条直线上（就像人下楼梯一样，落差大了你虽然能下去，可是站不稳容易摔跤。那么你说有时候就是要那么高的落差咋办？请往下看。
第2种活动式：

（1-6）
活动式适合端子薄弱（参考示意图1-6），端子过长要求定位精度高（这里的定位指的是端子切掉后能和要插的胶芯孔位的相对位置精度）。压料块既然要活动，那么是不是得被压下去后能自动复位？要复位就得在下面加一个能自动复位的部件，首先我们会想到弹簧。好，那么我们就加个弹簧看看会发生什么问题。

（1-7）
1-7是被切掉后压住还没插端的示意图，

（1-8）
1-8就是端子插完还没退回的示意图。现在我们插完端后是不是就要退回？要退回我们就得松开红色的上刀（如果不松开端子会跟着一起退回去，那就失去插端的意义了）。我们来看下红色的上刀松开后会发生什么问题，请看图（1-9）
（1-9）
从1-9的图可以看出，端子的料带部分会因为弹簧的复位而把它打变形，明显是不可以的。说明了只是为了复位加弹簧是不可取的。既然弹簧不可取，那我们就用汽缸来替代，（如果你是凸轮机那机构比较复杂，这里省略，小时见过最常见的凸轮机我想应该是补鞋的那个机器了，80后估计都见过，补鞋时是手摇的，啪啪响）。因为汽缸可以通过PLC来控制他何时需要复位 （PLC请参阅康博网的PLC教材）。
不过这里要注意的问题是传递力给红色上刀的汽缸必须大于下面青色的压料块的那个汽缸。这里会有人想不通，青色的压料块的弹簧换成汽缸后是不是上刀下来的时候就得让PLC控制他向下运动呢？答案是：这时不需要靠PLC去控制他，而是靠上面的汽缸把它给压下去，空气是可以压缩的嘛，所以上面红色刀的汽缸必须大于下面的汽缸就是这个道理！但是控制青色压块的那个汽缸必须在插端到位那一刻让他向下运动（贴别注意这里指是控制青色压块汽缸，要通过PLC让他下面汽缸泄压，他在原位的时候是被上汽缸强制压下去的而已） 。如果你不泄压就和1-9的情况一样！补充一点就是PLC就是靠你这个时序图来编程的，那个先动，那个后动，那个必须在其中一个退回后才能动等。如果搞不清时序，那别人没法编程，除非是非常简单的机构，PLC编程的知道。那要是复杂的呢，一堆汽缸，他就搞不懂了！因为不是他设计的机构，他也不知道你想怎么动。
下面接到说第一部分第2小节：剪切剩下的那部分端子动，而剪掉的端子不动，
请看示意图2-1

（2-1）

（2-2）
这种方式的好处是端子切完后的相对位置精度更高。不仅仅是他容易保证精度，而是这种结构更适合做得小巧，不占空间。看2-1图中的青色零件他的下面不需要任何的其他装置，他是固定的（只做前后的运动，而不做上下运动），这样当插端的机构是立式的时候，他所占的位置是比上一节讲那个结构节约空间，这样机台就不会过长。
绿色的零件可以是看做上刀，青色的零件是下刀（提醒下，这里说的上下刀，意思是他会因为切断端子料带而磨损，而红色部分就只是一个压料的作用）。他们的运动顺序先后是1：料带送到位（送料机构后面会讲）2：红色压住，3：绿色上刀切断料带，4：红色和青色夹着被切掉的端子向前运动(参考图2-2)。4：红色松开，5：红色和青色一起退回原位这里说明下，其实在插端到位的同时，绿色的上刀就可以退回，不要等到青色的和红色退回了才退回，这样可以减少整体插端的时间。
原则上只要他退回不影响到其他零件的前进和后退，只要完成了他本身的动作就可以随时退回原位）
下面我们来总结下这2种汽缸切断的基本结构方式，目前基本就图2-3和2-42种汽缸切断的模式最常用。不管你用何种方式，它的原理和先后顺序都是一样的。（简单的说下凸轮，我对凸轮也是停留在理论上，没实际的用它来设计过。凸轮机的切断只是把汽缸的动力换成了凸轮。但凸轮的结构确复杂多了，复杂的原因在于它不能像汽缸一样，那里需要动力我就在那里加个汽缸解决，凸轮确不行。凸轮机构是“尽量”的用一个电机带动一排凸轮完成所有动力传递。所以它要把动力传到切断或压料或折弯或送料等都得通过连杆或齿轮来实现，这样的情况你就可想而知有多麻烦了。但是它的好处也是有很多的，好处在于它的先后顺序就算你机器是停止的，打开遮挡盖，就能看到那个是先，那个是后。还就是它的动作是连贯的，只要机构零件的强度够，理论上你电机能转多块，它的机构就能动作多快，但现实实际用时要插端是不可能的达到理论上的那个速度的）。

（2-3）

（2-4）

前面我们有讲到2-3这种结构不适合立式插端，我们看下2-5和2-6的示意图就明白了。

（2-5）

（ 2-6）
从2-5可以看出明显的重心不行，需求的空间比2-6大。那是不是2-3的 那种机构就一无是处了呢？当然不是，任何东西有利就有弊，这里也不例外。2-3的那种机构好处在于它在常规插端的时候可以方便的装引导针（就是料带上的那个小圆孔，当插端要求非常高的时候，最好是加上引导针，因为那种机构也可以不用在下面的压料块加汽缸和2-4一样，只是压住的汽缸是在料带机构的上方。而2-4的那种确不太好装引导针，旋转的方式，脱离的时候容易带坏端子。另外一个好处是2-3的方式机加工方便，不需要线割（不
过目前一般是不会考虑这点的）。这种机构维修下刀的时候也方便很多，不需要拆卸其他零件就能把下刀取下来。总的来说何种机构好用还看个人使用习惯，只要你达到要求就行，别人不会因为你用什么结构来判断你的自动机的好与不好。

---------------------------------------------可爱的分割线----------------------------------------------哈哈！
下面我们来讲基本型的第二种：端子不动，胶芯以直线方式装进端子。端子不动只是说端子和胶芯的原位子水平距离相对位子（这里说明下，因为在3维空间里面常规使用习惯只有3方位，俗称的XYZ.如果你见过测量仪器就会知道X是代表的左右，Y是代表的前后，Z代表的上下。基本上自动机一般采用这3个方位来实现执行机构，但是不代表所有情况）
。 我们先看示意图2-7遇到的具体情况就知道这种方式的用处。
（2-7）

我们先假设端子是已经折好了的，要和胶芯组装在一起（以朋友的名义概略的说下，学东西我们一定要假设很多种情况，毕竟你不可能实际的去见到非常多的机构方式，那样的话你得等多少年，得进多少家不同的公司？所以不现实，那要怎么去提高自己以后遇到难题的解决办法呢？那就是要在没正式设计的时候去假设有那么种产品。去假设端子它就不是能直接插进胶芯，或者端子容易变形，端子正位度公差太大，端子要插的塑胶孔根本没得导向的，端子插进去容易从胶芯里面退出来……………….. 等等，这就得靠自己的想象力了，在连接器类的自动机里面能顺利高速稳定的把端子和胶芯在组装一起占了90%的技术含量。如果你能提前知道大楷的解决办法，那真遇到了也会得心应手！）………天啦杂个越说越远了该切入正题了！
根据2-7的情况我们会想到大楷2种方式。1是2-8的水平装配方式。2是2-9的垂直装配方式

（2-8）
（2-9）

2-10
从2-10看出，如果采用前面讲到的机构水平插端，在这种情况下不适合（但不是在某一些情况非要那样插端就没有办法了，在特殊情况也可以水平插端，但结构要优化这里就不详细的讲解了可以参考下2-11的大楷示意图，要那样做得考虑机构的压料块会不会撞到胶芯，或者和胶芯走位的料道产生相互干涉的情况）。要把各种情况都详细的介绍是非常难的，
就像平常问那些经验非常丰富的设计师某个问题时，他一般会说要看实际情况…….！）

2-11

2-12
看2-12好像这样的话也有有点问题，端子的切断是没问题了，可问题在那个胶芯和端子居然在上下一个位置，那就不怎么好送胶芯到插端子的位置了。可不可以有办法解决呢？请看下面的2-13是不是就可以让胶芯的送料不和端子在上下重叠。

2-13
我们再来具体看下它是如何完成插端动作的，下面的几2-14-15-16-17-18-19是依次的动作顺序。

2-14胶芯(黄色部分)还未动的时候。

2-15胶芯移动到端子下面

2-16切端机构切断端子并压住端子插入胶芯

2-17切断机构上升，这时下面的压料块和前面讲的一样，下面的汽缸不能这时跟着一起上升。

2-18插好胶芯端子的胶芯后退回原位，

2-19下面的压料块复位，完成插端。
上面基本把端子的插端的几种常见方式讲完。对于单个零件的固定方式，滑动零件的固定方式，得自己平常见到一种就把它记录下来，不管它这种方式好与不好都可以记录，方便在不同的情况下使用。连接器自动机里面的执行机构主要分5大块，1是送端子，2是移动胶芯到插端的位子，3是插端机构，4是去除端子料带和折弯5是装外壳或塞子什么的。其中就数插端机构最为复杂和重要，如果能高速稳定的把端子插进胶芯孔那剩下的工作就容易多了，看起来插端好像很容易，但是当胶芯的前后或左右都得插端的时候就不是那么容易了。其次就是胶芯的如何正确的移位。，如果能把插端部分搞透那自动机搞懂一半了！暂时插端部分就讲这么多，以后有空时间就把胶芯走位详细的讲解下。