商業壓接作業說明書 63800-0029 Datasheet by Molex

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目錄
目錄目錄
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章節
章節章節
章節
1 壓接技術淺介
2 目的
3 範圍
4 定義
5 相關材料
6 製程
7 量測
8 壓接製程管制
9 疑難排解
10 線規表
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第 1
11
1 章
壓接技術淺介
壓接技術淺介壓接技術淺介
壓接技術淺介
本壓接技術之開發目的在於替代焊接型端子技術,提供端子與線材之間高品質、(較)低應
用成本的連接方式。壓接端子採用的方法取決於全自動系統之手持設備的採用情況、數量以
及效能範圍。
達成方法包括採用基本的手工具、壓接機及模具組、剝線壓接機或全自動線材加工機。但不
論採用何種方法,若想得到好的壓接品質,各工具的設定都至關重要。
目前很多OEM公司採用統計製程管制(SPC)持續改善其端子壓接品質。端子壓接是一道複
雜的製程。要確保品質如一就必須了解該技術所涉及到的變率以及內部互動關係。
若無法對壓接製程以及影響壓接之所有因素有全面了解,所得到的結果恐怕無法符合預期。
壓接製程的三個關鍵因素為端子、線材以及機具。
端子
端子端子
端子
多數應用中,由連接器廠商針對某個特定尺寸的線材、絞線或絕緣層直徑(UL)而設計端子
從成本的角度來看是不太實際的。大多數的端子適用範圍都很廣泛,可配合各種尺寸的線
材、絞線及不同尺寸的絕緣體,且端子的設計符合整個適用範圍均可接受的程度。
線材
線材線材
線材
同一線徑之線材,因絞線股數及絕緣體類型不同,差異也會很大。例如︰線徑為18 AWG(美
國線規)的19股線所需要的材料,相較於線徑為18 AWG(美國線規)的16股線就多出18%以
上。線徑為18 AWG(美國線規)的線材,其絕緣層厚度可能自1.78mm(.070英寸)至4.57mm
(.180英寸)不等。絞線可以是裸銅線、鍍錫銅線、先鍍後絞再鍍銅線或先絞後鍍銅線。絕
緣體材料、厚度及硬度則因實際使用情況而異。
機具
機具機具
機具
實際應用中需要哪種類型的機具?實際應用是需要人工剝線或是數量夠大要求使用自動剝線
機?實際應用以及數量是否要求使用手工具、壓接機與模具或全自動線材加工機?使用手動
手工具、半自動壓接機與模具或全自動線材加工機進行壓接均涉及不同程度的變率。端子、
線材及實際應用的機具均可影響成品端子的品質。
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第 2
22
2 章
目的
目的目的
目的
本手冊提供了了解及製造符合要求的壓接端子之基本要點及製程。第4章之詞彙列出了常用
術語及定義。第5章列出了進行精準量測及評估壓接可接受性所需要的工具。
機具之設定對於壓接成品的品質具有關鍵性決定因素。需考慮的屬性包括壓接高度、導線
刷、喇叭口、截切片、剝線長度及絕緣層位置。其中一個或多個屬性的變異均可降低拉力測
定值。由於這些屬性之間存在互動關聯,建立可接受的變率限值可能有些困難。
例如,調整喇叭口同時會改變截切片長度及絕緣線位置;剝線長度及導線位置則會影響導線
刷及絕緣體的位置。調整絕緣體壓接高度可能會對量測導體壓接高度造成輕微影響。設定人
員可能需要進行多次調整才能夠建立最優化的設定資料。
取得最優化設定的過程中,安排合理的設定順序可能會幫助減少調整次數。第6章附有一份
製程設定流程圖;第9章為常見問題疑難排解導引。壓接過程中採用統計製程管制(SPC
可將不良產品產出之可能降至最低。第8章總括講述了SPC的使用效益。
本手冊應ISO要求撰寫。手冊內容之部分、或內容之全部可作為製程導引使用。
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第 3
33
3 章
範圍
範圍範圍
範圍
本手冊係為提供莫仕客戶使用莫仕機具壓接莫仕開口端子之用
本手冊係為提供莫仕客戶使用莫仕機具壓接莫仕開口端子之用本手冊係為提供莫仕客戶使用莫仕機具壓接莫仕開口端子之用
本手冊係為提供莫仕客戶使用莫仕機具壓接莫仕開口端子之用
主要針對採用半自動或自動
線材處理方式進行說明。
本手冊之內容或與其他連接器廠商或公司所製之指導手冊或製程有些許不同。
本手冊就合格壓接產品應具備之要素提供了總括淺介。手冊之目的並非為替代某種具體產品
及/或機具規範。
具體之端子或應用案例或會有其特殊要求。機具之局限亦可能無法為符合最優化之設定要求
而調整某單一屬性。
KE gig
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絕緣體
絕緣體絕緣體
絕緣體
壓接
壓接壓接
壓接
導線刷
導線刷導線刷
導線刷
剝線
剝線剝線
剝線
長度
長度長度
長度
喇叭口
喇叭口喇叭口
喇叭口
壓接高度
壓接高度壓接高度
壓接高度
導線
導線導線
導線
壓接
壓接壓接
壓接
截切片
截切片截切片
截切片
接縫
接縫接縫
接縫
擠壓位置
擠壓位置擠壓位置
擠壓位置
擠壓點
擠壓點擠壓點
擠壓點 擠壓點
擠壓點擠壓點
擠壓點
端子截面圖
端子截面圖端子截面圖
端子截面圖
4-1
下彎
下彎下彎
下彎
上彎
上彎上彎
上彎
翻轉
翻轉翻轉
翻轉
扭絞
扭絞扭絞
扭絞
第 4
44
4 章
定義
定義定義
定義
端子壓接剖析
端子壓接剖析端子壓接剖析
端子壓接剖析
圖 4
44
4-
--
-1
11
1
喇叭口
喇叭口喇叭口
喇叭口
(擴口
擴口擴口
擴口)
導線壓接位置邊緣形成的這種外擴可作為
絞線的漏斗型入口使用。這種漏斗型入口
可降低導線壓線框形成銳邊割斷或割傷絞
線的可能。通常來講,導體的喇叭口部份
應約為端子材料厚度的一至兩倍。
(具體端子的規範請參閱相關要求。)
彎曲測試
彎曲測試彎曲測試
彎曲測試
測試絕緣皮壓接品質的方法之一,將線材
彎折數次,評估此過程中絕緣皮及絞線的
移動情況。通常來講,絕緣皮壓接應能承
受導線自任意方向被彎曲至 60 到 90 度數
次。使用較細的線材應注意勿將絕緣皮壓
接處尾部的線壓斷。
導線刷
導線刷導線刷
導線刷
導線刷由絞線組成,自導線壓接點穿過並
向端子接點延伸。它可確保機械壓縮作用
於導線壓接的整個過程。導線刷不得延伸
至接觸區。
導線壓接
導線壓接導線壓接
導線壓接
係對套於導線外部的端子進行金相壓縮之操
作。通過該操作形成一條低電阻、高電流承載
能力的電氣通路。
導體壓接高度
導體壓接高度導體壓接高度
導體壓接高度
導線壓接高度係自所形成之壓接頂面至底部徑
向表面的距離。擠壓點不計入該高度內(請參
閱圖 4-1)。測量壓接高度係為一種快速、無
破壞性之方法,用以確認套於導体外部的端子
是否以正確的方式進行金相壓縮。該測量結果
係為製程管制中一項重要屬性。壓接高度規範
通常作為平衡電氣與機械性能使用,涵蓋了絞
線與塗裝、端子材料與電鍍的整體範疇。儘管
可以針對具體的絞線及端子電鍍制定最優化的
壓接高度,常規情況下仍僅採用同一壓接高度
規範。
截切片長度
截切片長度截切片長度
截切片長度
端子與載體條分離之後,絕緣體壓接部位向外
突出的部份係為截切片。通常來講,截切片約
為端子材料厚度的 1.0 至 1.5 倍。(具體端子的
規範請參閱相關要求。)太長的截切片會導致
端子曝露在套管外面,或者無法滿足電氣間距
gift.
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4-4
28.5
29.5
30.5
31.5
Thousandths
Measurements
Crimp Height
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Sample
Contol Limit
Control Limit
Upper Specification
Lower Specification
Example Control Chart
4-3
4-2
剝線長度
剝線長度剝線長度
剝線長度
要求。大多數情況下,工具設定時即考慮
到截切片切邊問題,使之切邊後僅留一個
材料的厚度。
擠壓
擠壓擠壓
擠壓
(飛邊
飛邊飛邊
飛邊)
沖頭與鐵砧治具之間的間隙造成底部導線
壓接處形成這種小的外擴。若鐵砧已磨損
或端子被壓接過度則會造成嚴重的擠壓情
形。沖頭與鐵砧未正確對準、餵送調整裝
置關閉或端子拖曳力不夠或太大,均會造
成擠壓不均的情形。
絕緣皮壓接
絕緣皮壓接絕緣皮壓接
絕緣皮壓接
(釋放應力
釋放應力釋放應力
釋放應力
絕緣皮壓接可為導線提供支撐以使導線順
利插入套管。且有助於端子耐震盪性能。
壓接須使端子儘可能牢固地抓緊線材,但
不可壓接過度切到絞線。絕緣皮壓接合格
與否是非常主觀的判斷,視具體應用情形
而定。若需判斷某種情況下之應力釋放是
否合格,建議可進行彎曲測試。
絕緣皮壓接高度
絕緣皮壓接高度絕緣皮壓接高度
絕緣皮壓接高度
由於絕緣皮厚度、材質、硬度等差異極
大,莫仕公司對絕緣皮壓接高度不做特別
說明。大多數端子的設計都考慮到適用多
種不同的線材之可能。在各種端子中,有
一些在應力釋放時絕緣皮能夠完整包覆線
材外徑,有些則不一定。但大多數情況下
此類的絕緣皮壓接還是算合格的。
1. 壓線框較大的絕緣皮應能緊密包覆至少
88%電線。
2. 壓線框較小的絕緣皮則應能緊密包覆至
少 50%的電線,並緊密握住電線頂部。
將電線延伸超出端子後面齊平位置的部份剪
下,評估絕緣皮壓接後的截面品質。最優化
設定建立後,一定要將絕緣皮壓接高度記錄
在案。記錄下來後,設定程序也要求操作人
員檢查一下壓接高度。
絕緣層位置
絕緣層位置絕緣層位置
絕緣層位置
係指絕緣皮相對於導線與絕緣皮壓接處之過
渡區的位置。在該過渡區內的導線須與絕緣
皮等長(目視可知)。絕緣層位置可以確保整
個絕緣皮壓線框所覆蓋的範圍都得到絕緣壓接
且絕緣皮壓接位置不得在導線壓接位置下方。
若是使用工作台,則絕緣層位置由止線器及剝
線長度決定。使用自動線材加工設備,則絕緣
層位置由機台的進/出調整裝置決定。
剝線長度
剝線長度剝線長度
剝線長度
剝線長度係去除絕緣皮後量測外露的絞線所得
之數據。當絕緣皮處於居中的位置時,剝線長
度可決定導線刷的長度。
製程
製程製程
製程
端子壓接是結合人員配置、設備、機具、材
料、方法、製程等因素來實現的。製程管制用
於追蹤及即時掌握屬性隨時間推移而發生的變
化對製程的影響。製程出現變化時若能立即發
現有助於阻止千萬次因之而造成的不合格壓
接。
拉力測試
拉力測試拉力測試
拉力測試
拉力測試係一種快速的破壞性測試,用以評估
壓接端子的機械性質。
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4-6
衝壓裝置
衝壓裝置衝壓裝置
衝壓裝置
線材
線材線材
線材
鐵砧
鐵砧鐵砧
鐵砧 端子
端子端子
端子
4-5
衝壓柱
壓柱壓柱
衝壓
壓接機底
壓接機底壓接機底座
接機底座
閉合高度
閉合高度閉合高度
閉合高度
量規
量規量規
量規
拉力測試結果若超出容許範圍則表明壓接過
程出現問題。剝線操作中夾斷或夾傷絞線,
沒有喇叭口或導線刷,壓接高度或機具不正
確,都會降低抗拉強度測試值。線材特性、
絞線、端子設計(材料厚度及齒紋設計)都
會造成拉力水平偏高或偏低。
拉力測試值在容許範圍則證明壓接時採用了
適當的壓著力。這一點至關重要,因為進行
壓接時必須施以足夠的壓著力才能破壞端子
內鍍錫層以及導線剝線後所累積的非導電氧
化層。如此才能建立金屬與金屬間的良好連
接。否則電阻會增加。過度壓接端子會減少
導線圓面積並增加電阻。
閉合高度
閉合高度閉合高度
閉合高度
係機具固定底座(壓接機下死點)至壓接
機沖壓柱上的機具連接點的距離。
端子位置
端子位置端子位置
端子位置
確定端子位置即將端子與成形沖頭、鐵砧及載
體條截切機具對齊。機具的設定決定了導線喇
叭口、截切片長度及端子擠壓情況。
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第 5
55
5 章
相關材料
相關材料相關材料
相關材料
卡尺
卡尺卡尺
卡尺
一種量規,由兩個相反的葉片組成。用以量
測直線距離。
放大鏡
放大鏡放大鏡
放大鏡
用以放大影像的工
具,通常能放大10
倍或更多倍,可作
為對壓接端子做視
覺評估輔助之用。
壓接測微器
壓接測微器壓接測微器
壓接測微器
專為量測壓接高度而設計的測微器。量測自
壓接中心位置進行,因此喇叭口不會對之產
生影響。測微器以其薄片部份支撐壓接頂
部,其尖端部份則觸及底部徑切面(曲面)
進行量測。
量尺
量尺量尺
量尺
(便攜型
便攜型便攜型
便攜型)
用以量測喇叭口長度、截切片、導線刷、剝線
長度及預估導線位置。建議量尺精確度為 0.50
mm(0.20英寸)。
拉力測試機
拉力測試機拉力測試機
拉力測試機
用以量測壓接端子機械強度的裝置。大部份的
拉力測試是以夾具固定電線、以既定速度拉目
標物件,由荷重元量測拉力。最簡單的拉力測
試器只需將既定重量的物件懸於線上,最快一
分鐘即可知道結果。
工具顯微鏡
工具顯微鏡工具顯微鏡
工具顯微鏡
用於對喇叭口、截切片、導線刷、導線位置及
剝線長度進行縝密的視覺評估及統計量測。
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第 6
66
6 章
製程
製程製程
製程
機具設定
機具設定機具設定
機具設定(請參閱製程流程圖)
1. 檢查機具,確保機具乾淨、無壞損。必要
時需清潔並更換壞損機具。
2. 關閉壓接機電源,移除防護裝置。
3. 將適用的治具裝在壓接機上。
4. 將端子置入治具,使第一個端子位於鐵砧
上方。
5. 手動運行壓接機,以確保能夠毫無干擾地
完成運行週期。若不能則移除治具,檢查
壓接機閉合高度。返回步驟3。
6. 檢查治具,確保治具已對準。檢查壓接底
部由鐵砧造成的壓痕。檢查並確保擠壓位
置居中(比對壓接位置)。若非居中則將
治具對準然後返回步驟5。
7. 檢查端子餵送裝置,確保餵送裝置將第二
個端子送至鐵砧治具上方的中心位置。若
不是,則調整端子餵送裝置及餵送銷然後
返回步驟5。
8. 裝回執行步驟2時移除的所有安全裝置。
(請遵循壓接機手冊及
請遵循壓接機手冊及請遵循壓接機手冊及
請遵循壓接機手冊及/
//
/或機具手冊所列出
或機具手冊所列出或機具手冊所列出
或機具手冊所列出
的所有安全要求
的所有安全要求的所有安全要求
的所有安全要求。)
。)。)
。)
9. 通電,壓接端子樣品。
10. 評估截切片長度及導線喇叭口壓接品質。
若需調整時,須關閉壓接機電源、移除防
護裝置。調整軌道位置。手動運行壓接
機,檢查餵送銷,確定餵送位置正確之後返回
步驟7。
11. 評估導線刷。若需調整時,須關閉壓接機電
源、移除防護裝置。調整工作台止線器或自動
線材加工設備的機台位置。返回步驟8。
12. 評估絕緣體位置。必要時,需調整剝線長度、
壓接新的樣品,然後返回步驟11。
13. 調整絕緣體壓接高度。
14. 壓接端子樣品。
15. 量測導線壓接高度,將結果與規範進行比對。
必要時,需關閉電源、移除防護裝置。調整導
線壓接高度,安裝防護裝置,接通電源,然後
返回步驟14。
16. 進行拉力測試。若測試失敗,請參閱疑難排解
(第9章)。
17. 調整壓接高度。
18. 壓接端子樣品。
19. 評估絕緣體壓接品質。必要時,需關閉電源、
移除防護裝置。調整絕緣體壓接高度,安裝防
護裝置,接通電源,然後返回步驟18。
20. 量測壓接高度,將結果與規範進行比對。必要
時,需關閉電源、移除防護裝置。調整導線壓
接高度,安裝防護裝置,接通電源,然後返回
步驟18。
21. 將量測結果記錄在案。
作業期間請永保安全
作業期間請永保安全作業期間請永保安全
作業期間請永保安全。
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流程圖
流程圖流程圖
製程流
關閉電源並移除必要之
防護
將治具安裝在壓接
機上
將端子置入治具
手動運行壓接機
評估機具確保機
具乾淨、未磨損
替換機具/ 清潔
設定壓接機閉合高
將治具自壓接機移
開始
開始開始
開始
是否完
成週期
機具是
否對準?
端子餵送是否正
?端子是否位於
鐵砧正上方?
評估截切片及
喇叭口
安裝安全防護並接
通電源
壓接樣品
B
調整端子餵送裝置
/或餵送銷
對準機具
A
調整軌道位置
手動運行壓接機
關閉電源並移除必
要之防護
壓接樣品
調整壓接機位置
評估導線
關閉電源並移除必要之
防護
調整止線器
調整絕緣體壓接高
A
工作台壓接
或自動線材
加工設備
B
評估絕緣層
位置
壓接樣品
調整剝線長度
安裝安全防護並接
通電源
調整導線壓接高度
調整絕緣體壓接高
疑難排解(請參閱
第 9 章)
關閉電源並移除必
要之防護
導線壓接
高度是否
正確
?
拉力測試
壓接樣品
絕緣體壓
接高度是
否正確
?
導線壓接
是否合格?
安裝安全防護並接
通電源
調整導線壓接高度
關閉電源並移除必
要之防護
關閉電源並移除必
要之防護
調整絕緣體壓接高
安裝安全防護並接
通電源
結束
結束結束
結束
線材加工
工作台壓接
良好
不良
良好
未通過
通過
良好
不良
不良
28 0.08 2 8.9 24 0.20 5 22 3 20 0.519 13 57 9 16 1.31 30 133.5 12 3.31 70 311.5 8 8.367 90 400.5
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第 7
77
7 章
量測
量測量測
量測
拉力測試
拉力測試拉力測試
拉力測試
1. 剪下約150 mm(6英寸)長的線材。
2. 將其一端剝線13 mm(.50英寸),或剝到
絕緣套筒下沒有導線絕緣皮為止,或鬆開
絕緣體壓接使之無法抓住導線絕緣皮。
3. 依照標準壓接高度將導線與對應的端子進
行壓接。
4. 目視檢測端子喇叭口、導線刷、及是否有
絞線被切斷。
5. 將拉力測試器設定在每分鐘25.4mm(每分
鐘1.00英寸)。大多數應用中,比這個設定
更快的速度也並不會對數據產生太大的影
響。較慢的速度能夠防止測試體突然受力
或突發性動作而拉斷絞線。比對更快速度
下的數據與每分鐘1.00英寸時的數據。
6. 必要時,將線材未連接端子的一端打結
(若絕緣皮滑落到導線上)。
7. 無論採用的拉力測試器是哪種類型,均應
將線材及壓接有端子的一端用夾具夾緊。
(附註︰應夾住的是端子接觸面,而非導
線壓接處)。
8. 啟動拉力測試。
9. 記錄拉力讀數。每個設定至少要做五次拉
力測試進行確認。若要判定製程能力則需
採集至少25個讀數。
10. 比對最小讀數與拉力規範最小值。
附註︰當兩根導線壓接在一起時,常常會
出現變率高及Cpk低的情形(請參閱第8章對
於Cpk之詳述)。變率高是由於導體刷及導
體喇叭口變率增高,且導線只有很少的股
數接觸端子壓線框上的齒紋。通常認為雙
線壓接並未優於極細線壓接。若兩根線均
被夾緊,且被同時拉拔則拉力讀數較高。
分別拉拔每根導線則拉力讀數會低很多。
若兩根線是同樣尺寸,由於端子齒紋的關
係,位於上部的導線通常會比位於下部的
導線讀數低。
線材拉拔力表
線材拉拔力表線材拉拔力表
線材拉拔力表
附註︰拉拔力表上的規定是指最小可接受拉力。
計算Cpk時,假定平均讀數為標準值,上限值已設
定情況下Cp與Cpk相等。高拉力讀數增加了標準偏
差,即使均數與最低讀數也有增加,還是會降低
Cpk值。
拉力測試值
拉力測試值拉力測試值
拉力測試值
UL486A
導線線徑
導線線徑導線線徑
導線線徑 拉拔力
拉拔力拉拔力
拉拔力*
AWG mm2 Lbf 牛頓
牛頓牛頓
牛頓
30 0.05 1.5 6.7
28 0.08 2 8.9
26 0.13 3 13.4
24 0.20 5 22.3
22 0.324 8 35.6
20 0.519 13 57.9
18 0.823 20 89.0
16 1.31 30 133.5
14 2.08 50 222.6
12 3.31 70 311.5
10 5.261 80 356.0
8 8.367 90 400.5
*具體情況參閱相關要求。
壓接高度測試
壓接高度測試壓接高度測試
壓接高度測試
1. 執行機具設定的整個程序。
2. 壓接至少五個樣品。
3. 將壓接測微器的扁平葉片部份卡在導線壓線框
的雙半徑中心。請勿在導線壓線框喇叭口附近
量測。
4. 旋轉測微器針盤直至測量頭觸及底部徑切面
(曲面)。若使用卡尺須確認不可將壓接的擠
壓點計入量測範圍。
5. 記錄壓接高度讀數。每道設定確認需採集至少
五個壓接高度讀數。若要判定製程能力則需採
集至少25個讀數。
6. 壓接作業期間每完成250至500個產品壓接需檢
查一次壓接高度。
附註︰壓接高度,因其量測方法係為一種快
速、無破壞性之方法,且該量測值對於判定端
子壓接之電氣及機械可靠性非常關鍵,通常通
過管制圖進行管控。採用管制圖進行管控,其
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基本目的有三︰一、針對設定的採樣量通
常較小,其統計價值有限;二、由於製程
中之因果無規則可循,且存在難以預測
性,因此有必要通過某種方式即時發現製
程中所產生的變化;這會有助於防止可能
因之而造成千萬件壓接廢品的機會(若壓
接結束才發現則只能作廢);三、這也是
最重要的一個目的︰採集到的數據係為評
估和改善壓接製程之必要資料。
Jfi fix , USL - E ’i’iffi , 7 33‘ $2715 - LSL), 067 9545 45,500 133 9999 63 2 99.9% 0 sjummfih ‘ llvl-bdtSUUUU u agmuafi ‘ ua-uza-ua xfifixz}; 2a, .4 El , 31:.
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第 8
88
8 章
壓接製
壓接製壓接製
壓接製程管制
程管制程管制
程管制
壓接製程即端子、線材、機具、人員配置、方
法、程序、環境屬性之間的互動關係。控制好
製程才能產出優質的壓接產品。品質管制係為
優質壓接之重要組成部份。品管無須佔用設定
或檢測太多時間即可通過及時發現問題避免重
加工或重新製造而為線纜廠商節省上萬資金。
變率係壓接到壓接之間發生的輕微變動。變率
分為兩種,一般變率或特殊變率。一般變率對
製程的影響較為規律,通常由一些小的因素導
致。一般變率由整捲線材或端子內的固有公差
造成。一般變率也會因剝線及壓接機的自然公
差而產生。
減少變率通常需要變更線材、端子及機具廠
商。
特殊變率的產生無規律可循,亦無法預測。有
時只有最初的幾百件壓接產品合格,之後由於
某件工具鬆脫或由於某件工具壞損而造成卡
機,若在作業過程中未進行檢查,則很有可能
直到上千件不良壓接產品後才會發現。
製程能力
製程能力製程能力
製程能力
莫仕建議每個客戶,在將一個新的壓接機具用
於生產之前,先使用以後該機具要壓接加工的
線材對之進行製程能力分析。製程能力分析以
假定常態分佈(鐘型曲線)為基礎,推估某量
測值超出規範之機率。
能力
能力能力
能力
Cpk +/- 標準差
標準差標準差
標準差 良率
良率良率
良率% PPM*
0.67 2 95.45 45,500
1 3 99.73 2,699
1.33 4 99.99 63
1.67 5 99.99+ 0.57
2 6 99.99++ 0
* PPM – 每百萬件產品中之不良件數(潛在缺陷)。
壓接過程中至少需要採集25件樣品。計算樣品
平均偏差及標準偏差。製程能力指標的定義參
見下面的公式。Cp 值域為零至無限大,Cp 值越
大製程能力越好。大多數情況下,Cp值高於
1.33被認為是可接受的。可通過下面的公式計
算Cp值;
___規格公___
6*標準差
Cpk指標表示製程產出是否在公差界限內。若製
程平均值位於規格中心,則Cpk值等於Cp值;若
Cpk為負,表示製程均值超出規格界限;Cpk位於
0到1之間,表示6標準差分佈有部份落在公差
界限外。若Cpk大於一,表示6標準差分佈完全
位於公差界限內。Cpk採下列公式中計算出之較
小值;
__(USL 平均值)__ __ (平均值 - LSL)__
3*標準差 3*標準差
USL = 上規格界限,LSL = 下規格界限
六標準差係許多公司之目標,因它代表幾近零
缺陷。一家公司能否有能力達到六標準差水平
取決於其製程中之一般變異量。例如;手工剝
線較剝線機剝線產生的變率多;壓接手工具較
壓接機與模具組產生的變率多;工作台壓接較
線材加工機壓接變率多。
壓接作業中部份的變率來源於量測產品所採用
的儀器類別,以及操作人員重複性量測時保持
一致性的能力。壓接測微器較之針盤卡尺量測
精準。自動拉力測試系統較之掛鉤型拉力測試
器量測精準。量規精準度足夠是非常重要的。
兩名不同的操作人員量測同件產品可能得到不
同的結果;同一操作人員使用不同類別的量規
量測的結果也可能會不同。莫仕建議進行量規
能力分析,以判斷有哪些變率是來自於量測誤
差。對較細線材進行微端子壓接時,為保持其
拉力,壓接高度範圍設定要窄。來自量測誤差
的變率會使Cpk值變低。
Example Comml Chart *mifi W -gm ,mmm. 7mm." *wwm 9mm . 1 ‘ ‘ 5. 1 - uwmmms-mummum ”lemmas
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若產出數據與製程能力分析偏差較大,則需要
再度確認壓接機具能力。
生產
生產生產
生產
在機具準備好進行生產之前須先建立能力水
平。很多線纜廠商同時間僅加工數百或數千條
線。這種情形下,要求每次設定時都做二十五
件樣品的能力分析既不實際也不經濟。
目視檢測
目視檢測目視檢測
目視檢測
操作人員手動將一束束壓接好的電線分開,目
視檢測喇叭口、導線刷、絕緣層位置、截切片
長度及絕緣皮壓接。整個過程須標準化。
管制圖
管制圖管制圖
管制圖
壓接高度,因其量測方法係為一種快速、無破
壞性之方法,且該量測值對於判定端子壓接之
電氣及機械可靠性非常關鍵,通常通過管制圖
進行管控。採用管制圖進行管控,其基本目的
有三︰一、針對設定的採樣量通常較小,統計
價值有限;二、由於製程中之因果無規則可
循,且存在難以預測性,因此能夠即時發現製
程中所產生的變化非常必要;這會有助於防止
可能因之而造成千萬件壓接廢品的機會(若壓
接結束才發現則只能作廢);三、也是最重要
的一個目的︰採集到的數據係為評估和改善壓
接製程之必要資料。
機具製程一經設定、且決定好線材不再變更
後,可使用同一份管制圖記錄線材顏色的變
化、線材長度的變化、端子材料的變化或設定
的調整。進行壓接高度調整之前,須先將數據
點記錄在管制圖上。若數據是在每次調整之後
記錄,則製程很可能會假定已在管制之中,所
能提供用以改善製程的數據就會很少。操作人
員應在管制圖上盡量多註明資料。惟有了解、
監控及降低製程自身固有的變率來源才是真正
有效且經濟地管理製程管制圖的方式。需要花
在設定或調整上的每分鐘都是非生產性時間。
下面這張樣圖告訴我們什麼呢?
X - R
5件樣品的控制界限 = 平均數
(5個數值的平均數)+ .577 x 平均值(全距)
它表明在量測值12與13間出現了製程偏移。該
類的偏移可能是由於線材更換、端子批次更
換、卡機造成機具壞損、操作人員更換或絕緣
層壓接調整導致。既然量測值仍在規格內,你
會停止生產去調整壓接高度嗎?
製程內由於材料變更而導致的偏移或許該調整
壓接高度。卡機後導致的偏移不需要立即調
整,但須密切關注評估機具。製程內由於操作
人員不同而導致的偏移不需要立即調整,但須
評估量測能力。管制圖的目的在於判定製程偏
移的原因,以便判斷是否需要對製程進行調
整。
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9
99
9
疑難排解
疑難排解疑難排解
疑難排解
線材準備
線材準備線材準備
線材準備
症狀
症狀症狀
症狀 原因
原因原因
原因 解決方案
解決方案解決方案
解決方案
機具壞損 更換機具 絕緣皮切割不規則
(圖 9-1) 線材切割深度不夠 調整切割深度
機具損壞 更換機具
切割太深 調整切割深度
切斷或切傷絞線
(圖 9-2) 導線並非位於線材中間位置 聯絡線材供應商
機具壞損 更換機具 切割絕緣皮時將導線不規則拉出
(圖 9-3) 線材切割深度不夠 調整切割深度
送線滾軸/皮帶壞損 更換皮帶/滾軸
絕緣外皮太硬 增加驅動壓力
剝線長度偏差太大
(圖 9-4) 電線矯直裝置太鬆或太 調整電線矯直裝置
剝線長度錯誤(圖 9-4) 設定不正 重新設定機具
9-1
絕緣皮切割不規則
絕緣皮切割不規則絕緣皮切割不規則
絕緣皮切割不規則
9-2
切斷絞線
切斷絞線切斷絞線
切斷絞線
9-3
導線被拉出
導線被拉出導線被拉出
導線被拉出
9-4
剝線長度偏差太大或剝線長度不正確
剝線長度偏差太大或剝線長度不正確剝線長度偏差太大或剝線長度不正確
剝線長度偏差太大或剝線長度不正確
\El {5
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喇叭口及截切片長度
喇叭口及截切片長度喇叭口及截切片長度
喇叭口及截切片長度
症狀
症狀症狀
症狀 原因
原因原因
原因 解決方案
解決方案解決方案
解決方案
喇叭口過大,無截切片 調整軌道位置解決無截切片問題 拉力低
(圖 9-6及 9-7) 喇叭口過大,截切片正確 檢查是否有壞損或不正確的沖壓機具並更
調整軌道位置 切斷或切傷絞線
(圖 9-8) 無喇叭口及/或截切片過長 檢查端子條弧度
檢查切割裝置是否壞損,必要時更換
截切片太長(圖 9-9) 喇叭口正確,截切片過長 檢查是否有壞損或不正確的沖壓機具並更換,重新調整軌道
9
9 9
9-
--
-5
55
5
優質壓接
優質壓接優質壓接
優質壓接
9
9 9
9-
--
-6
66
6
喇叭口過大
喇叭口過大喇叭口過大
喇叭口過大
9
9 9
9-
--
-7
77
7
喇叭口過大
喇叭口過大喇叭口過大
喇叭口過大
無截切片
無截切片無截切片
無截切片
9
9 9
9-
--
-8
88
8
無喇叭口
無喇叭口無喇叭口
無喇叭口,
,截切片過長
截切片過長截切片過長
截切片過長
9
9 9
9-
--
-9
99
9
截切片過長
截切片過長截切片過長
截切片過長,
,喇叭口正確
喇叭口正確喇叭口正確
喇叭口正確
5E
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導線刷及絕緣層位置
導線刷及絕緣層位置導線刷及絕緣層位置
導線刷及絕緣層位置
症狀
症狀症狀
症狀 原因
原因原因
原因 解決方案
解決方案解決方案
解決方案
絕緣皮壓入導線壓線框中,
導線刷良好(圖 9-10 剝線長度過短 對照規範調整
,使剝線長度變長
工作台台面壓接 止線器位置不正確 將止線器調整至過渡區中心 絕緣皮壓入導線壓線框中,
導線刷過長(圖 9-11) 線材加工 機台位置不正確 調整機台位置,
,使之距離線材更遠
對照規範調整,
,使剝線長度變長
絕緣皮壓入導線壓線框中,
導線刷過短或無導線刷(圖 9-12) 剝線長度過短 重新調整止線器位置以配合台面壓接
,或
重新調整機台位置以配合線材處理
對照規範調整,
,使剝線長度變短
剝線長度過長 重新調整止線器位置以配合台面壓接
,或
重新調整機台位置以配合線材處理
絕緣皮末端位於過渡區中心,
導線刷過長(圖 9-13) 導線切割不規律或部分絞線
從線束中被拉出 檢查剝線機具是否壞損
對照規範調整,
,使剝線長度變長
絕緣皮末端位於過渡區中心,
導線刷過短(圖 9-14) 剝線長度過短 重新調整止線器位置以配合台面壓接,
,或
重新調整機台位置以配合線材處理
對照規範調整,
,使剝線長度變短
絕緣皮末端位於絕緣皮壓線框之下,
導線刷良好或導線刷過長(圖 9-15) 剝線長度過長 重新調整止線器位置以配合台面壓接
,或
重新調整機台位置以配合線材處理
工作台台面壓接 止線器位置不正確 將止線器調整至過渡區中心
線材加工 機台位置不正確 調整機台位置
,使之距離線材更遠
絕緣皮末端位於絕緣皮壓線框之下,
導線刷過短或無導線刷(圖 9-16) 確認操作人員放置線材的技能 培訓操作人員降低壓接速度
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9
9 9
9-
--
-10
1010
10
絕緣皮壓入導線壓線框中,導線刷良
9
9 9
9-
--
-11
1111
11
絕緣皮壓入導線壓線框中,導線刷過
9
9 9
9-
--
-12
1212
12
絕緣皮壓入導線壓線框中,導線刷過
短或無導線刷
9
9 9
9-
--
-13
1313
13
導線刷過長
9
9 9
9-
--
-14
1414
14
導線刷過短
9
9 9
9-
--
-15
1515
15
絕緣皮位於絕緣皮壓線框之下,導線刷過長
9
9 9
9-
--
-16
1616
16
絕緣皮位於絕緣皮壓線框之下,導線刷過短
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絕緣體壓接
症狀
症狀症狀
症狀 原因
原因原因
原因 解決方案
解決方案解決方案
解決方案
降低絕緣體壓接高度。
端子包覆粗的電線不到 88%
(圖 9-21
壓接太過鬆散,
端子絕緣皮壓線框不夠大
評估端子
端子包覆細的電線不到 50%
(圖 9-22 端子絕緣皮壓線框過大 評估端子
絕緣皮壓線框切入絕緣皮
且觸及導線(圖 9-23 壓接過緊 調整絕緣體壓接高度*
絕緣皮壓線框未能牢固抓住絕緣皮,
彎曲測試失敗(圖 9-24 壓接太過鬆散 降低絕緣體壓接高度
* 成本較低廉的手工具未提供絕緣體壓接調整功能。手工具係壓接量較低時選用。儘管進行絕緣
體壓接時無法調整所使用的手工具,絕緣體壓接時刺穿絕緣皮,在很多時候仍然被認為是可接受
的。鑒於手工具壓接之壓接週期較慢,上述規範僅適用於採用手工具的壓接。若絕緣體壓接刺穿
絕緣皮,導線不會受損,但容易移位。
9
9 9
9-
--
-17
1717
17
符合期望的絕緣體壓接
9
9 9
9-
--
-18
1818
18
符合期望的絕緣體壓接
9
9 9
9-
--
-19
1919
19
可接受的絕緣體壓接
9
9 9
9-
--
-20
2020
20
可接受的絕緣體壓接
9
9 9
9-
--
-21
2121
21
合格邊緣的絕緣體壓接
9
9 9
9-
--
-22
2222
22
合格邊緣的絕緣體壓接
9
9 9
9-
--
-23
2323
23
合格邊緣的絕緣體壓接
9
9 9
9-
--
-24
2424
24
合格邊緣的絕緣體壓接
Mun" numb Nomlnfl 4 2' H 0.044" 0.0450 WNW 0.!M7ll 0.04M mus Muss ms Mm: campaign: Luwel 0mm Lppcr hm. u tr swine...“ V ‘ ' swam.“ gunman”. Van-m“ swci'E’um u .2 w m a , 2 x E E g a 3 a g 4 E 4 2 H l 2 ‘ “I 0 ”l J H ‘ H n M ! HIH ".044" MM!" INN“) "1N7" “MW 1mm 11,0150 mum Mull Mm) was 0.0455 WINS “-11"! Mus IMIISS Mans ILIIA‘YS (‘nmp mum Crimp Heignl
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9-25
優質壓接高度
優質壓接高度優質壓接高度
優質壓接高度
9-26
壓接高度偏離目標
壓接高度偏離目標壓接高度偏離目標
壓接高度偏離目標
9-27
壓接高度變率過高
壓接高度變率過高壓接高度變率過高
壓接高度變率過高
壓接高度
壓接高度壓接高度
壓接高度
症狀
症狀症狀
症狀 原因
原因原因
原因 解決方案
解決方案解決方案
解決方案
更換了線材類別、供應商或導線股數
更換了絕緣體色標,即硬度
更換了壓接機具
更換了壓接機台(閉合高度)
更換了機台類別(廠商)
更換了端子批次(批次代碼)
變更了機具設定
調整機具使之達到目標值
壓接高度偏離目標
(圖 9-26)
機具損壞或磨損 更換機具
線材變率
端子變率 進料檢驗
機具損壞、鬆動或磨損 更換機具或緊固機具
量測誤差 量規能力分析
端子回彈太大,過度壓接 調整壓接高度
壓接高度變率過高
(圖 9-27)
部分導線被切斷或缺失 調整剝線製程
Lower spuinmiun l2 20.x: zs.n 1w 5.0 40.0 an 50.0 PM" [me um.) m Measunmems Murmur-cub aner Specific-(inn HM ‘ mu zs.n 30,0 55.0 40.0 45.0 50.0 Pull Force (In)
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拉拔
拉拔拉拔
拔力
症狀
症狀症狀
症狀 原因
原因原因
原因 解決方案
解決方案解決方案
解決方案
切斷或切傷絞線 檢查剝線製程
壓接高度太低 調整壓接高度
喇叭口過小或無喇叭口 調整機具軌道
導線壓接位置前有斷線情形
壓接 拉拔力低
(圖 9-29) 絕緣體壓接刺破絕緣皮 調高絕緣體壓接高度。
壓接高度過高 調整壓接高度
導線刷太短或無導線刷 增加剝線長度
導線喇叭口過大 調整機具軌道
採用了鍍金端子
端子材料太薄 評估端子適配性
導線自導線壓線框中拉出
拉拔力低
(圖 9-29)
端子齒紋太淺 聯絡當地銷售工程師
9-28
最佳拉拔力
最佳拉拔力最佳拉拔力
最佳拉拔力
9-29
拉拔力低
拉拔力低拉拔力低
拉拔力低
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10
1010
10
線規表
線規表線規表
線規表
線材截面積
線材截面積線材截面積
線材截面積 絞線
絞線絞線
絞線 線材直徑
線材直徑線材直徑
線材直徑 圓面積
圓面積圓面積
圓面積 抗拉強度
抗拉強度抗拉強度
抗拉強度
AWG
AWGAWG
AWG 平方公釐
平方公釐平方公釐
平方公釐 平方英寸
平方英寸平方英寸
平方英寸 股數
股數股數
股數 直徑
直徑直徑
直徑 公釐
公釐公釐
公釐 英寸
英寸英寸
英寸 密爾
密爾密爾
密爾 牛頓
牛頓牛頓
牛頓 磅力
磅力磅力
磅力
8 8.302 .01287 1 .1280 3.25 .128 16384 2175.00 489.0
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線材截面積
線材截面積線材截面積
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絞線絞線
絞線 線材直徑
線材直徑線材直徑
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圓面積圓面積
圓面積 抗拉強度
抗拉強度抗拉強度
抗拉強度
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AWGAWG
AWG 平方公釐
平方公釐平方公釐
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平方英寸平方英寸
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直徑 公釐
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牛頓牛頓
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磅力磅力
磅力
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美國總部
美國總部美國總部
美國總部
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TOOL HAND EXTRACTION MINI-FIT JR
TOOL HAND EXTRACT MICROFIT 3.0
TOOL HAND CRIMPER 20-30AWG SIDE
TOOL HAND CRIMPER 14-24AWG SIDE
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TOOL EXTRACTION MOLEX .093 TERM
TOOL HAND CRIMPER 22-30AWG SIDE
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TOOL EXTRACTION
TOOL HAND EXTRACTION
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TOOL HAND CRIMPER 24-30AWG SIDE
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TOOL HAND EXTRACTION
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COMPRESSION SPRING *
TOOL HAND CRIMPER 22-24/32-36AWG
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EXTRACTOR TOOL DITTO 20-26 AWG
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PUNCH
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SCRAP CHUTE
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EXTRACTION TOOL
PUNCH
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TOOL HAND CRIMPER 18-22AWG SIDE