J599系列产品自动刮胶工艺研究

周洲 , 张强

摘 要：本文介绍了人工丝网刮胶工艺，从刮胶角度、刮胶压力和刮胶速度分析了手动丝网刮胶过程中存在的问题，并提出一种丝网自动刮胶工艺。

关键词：丝网刮胶；J599产品；绝缘耐压

0引言

电连接器是一种传输光信号和电信号的功能元件，它使用方便、连接可靠，是电气设备不可或缺的元器件，具有很大的发展前景^[1],J599系列产品具有高可靠、耐环境、体积小等特点，是非常理想的航天电连接器^[2],本文主要介绍J599系列产品丝网刮胶工艺，提出一种新的丝网自动刮胶工艺。

1 产品结构

1.1 J599基座合件结构

本文以孔基座合件为列进行说明，其结构如图1所示，主要由上基座、下基座、撑簧圈、封线体构成，各个零件通过丝网刮胶进行粘接固定，粘接时主要通过丝网刮胶的方式将胶液涂覆在基座粘接表面。

图1 基座合件结构基座

2人工丝网刮胶工艺现状

2.1工艺流程

工艺流程：固定丝网→固定基座→调整间距→蘸取胶液→丝网刮胶→清洁处理。

2.2刮胶参数

丝网刮胶参数见表1所示。

表1 丝网刮胶参数

丝网种类	丝网与涂胶面间距	刮胶板与丝网角度	刮胶压力	刮胶速度
300目丝网	2～3mm	45°～70°	人员控制，无法保证刮胶过程中受力均匀，不同人用力不同	人员控制，无法保证匀速刮胶

2.3刮胶过程中存在的问题

刮胶时刮胶板角度、压力和速度是影响刮胶质量的重要因素，人工刮胶无法实现刮胶板角度、压力和速度一致性，因此，人工丝网刮胶过程中，一直存在刮胶不均匀、刮胶量无法量化控制的问题，时常出现刮胶面多胶或缺胶缺胶时现象。

3 自动刮胶工艺研究

3.1自动刮胶可行性分析

根据2.3中分析，影响丝网刮胶的主要因素有刮胶板压力、刮涂速度、刮胶板角度，因此可以使用机械手模拟人工丝网刮胶过程，通过机械手对刮胶压力、刮胶速度、刮胶角度等参数进行定量控制，从而来解决因为刮胶压力过大、刮胶压力过小、刮胶角度不一致、刮胶速度不一致等问题带来的刮胶质量问题。

3.2丝网自动刮胶试验方案设计

根据3.1中分析并结合人工丝网刮胶参数对丝网自动刮胶试验方案进行设计，分别选用丝网300、丝网200、丝网100进行刮胶试验，同时使用机械手代替人工来保证刮胶压力和速度以及角度保持一致，具体试验方案如见表2。

表2 丝网自动刮胶参数设计

方案	丝网目数	丝网与涂胶面间距	刮胶板与丝网角度	刮胶压力	刮胶速度	样品数
1	300	2～3mm	45°～70°	刮板下压丝网与刮胶面齐平，压力保持	机械手控制，保持速度一致	10只
2	200	2～3mm	45°～70°	刮板下压丝网与刮胶面齐平，压力保持	机械手控制，保持速度一致	10只
3	100	2～3mm	45°～70°	刮板下压丝网与刮胶面齐平，压力保持	机械手控制，保持速度一致	10只

3.3半自动机械手刮胶设备制作

根据3.1的理论分析和3.2试验方案设计，制作了半自动的工装机械手来模拟人工刮胶的动作，如图3所示，半自动工装采用刚性结构，主要由机械手、丝网、丝网夹持定位夹具、基座定位夹具几部分构成，该工装可以模拟人工进行刮胶，通过控制机械手的高度来控制刮胶压力、通过电机控制刮胶速度，刮胶角度保持一定。

图3 半自动工装示意图

3.4试验验证

3.4.1第一次试验

按照表2中的试验方案进行3组试验，全部采用机械手夹持刮胶板来模拟人工刮胶过程，刮胶过程中，机械手稳定，刮胶板的压力、刮胶速度和刮胶角度保持一致，试验效果如表3所示。

表3 第一次丝网自动刮胶效果

方案	刮胶效果	刮胶图示
1	10只产品缺胶，刮胶不均匀，部分刮胶面上无胶液
2	基座表面胶液分别均匀，部分产品有缺胶现象，胶量适当
3	基座上胶液过多，胶液流进基座孔内，将基座孔堵住

通过对3组试验结果进行对比，方案1和方案3刮胶效果不好，出现缺胶和多胶的情况，方案2的刮胶效果较好但是还未达到理想状况。

经过分析，出现缺胶主要原因有两个；一是部分基座平面度不好，而且机械手是刚性结构，导致刮胶不均匀；二是刮胶板是硬刮胶板，对平度度不好的基座不能完全刮到，导致基座部分地方出现缺胶情况。

3.4.2第二次试验

根据第一次试验结果，对机械手进行了改进，由原来的刚性结构改进成浮动机械手，更好的模拟人的手臂刮胶的动作，同时寻找了硬度更小的刮胶板；

选择第一次试验效果较好的2方案进行第二次试验，第二次试验采用改进后的机械手和刮胶板，经过验证，方案2的刮胶效果好，一次胶量适当，刮胶均匀。

3.4.3.1 实物刮胶效果

将机械手设置成表方案2参数进行实物验证，选取，3种基座合件共90只产品进行刮胶验证，刮胶情况如图5所示：从图中可以看到胶液均匀分布在基座表面，无堆积和缺胶的情况，同时在丝网上留下的刮胶面的印记很清晰，也从侧面反映刮胶效果较好。

图5 丝网自动刮胶效果图

3.4.3.2 模拟检查以及电性能测试

对试验的样品进行模拟检查和电性能验证，主要考核刮胶质量是否满足要求，胶液过多会将基座孔堵住，模拟困难，胶液过少产品粘接质量差，存在缝隙，容易发生耐压击穿现象。

经过验证各90只基座合件共5130只孔模拟舒畅，无堵孔现象，同时按照规范要求进行电性能测试，基座合件测试结果全部合格，无击穿现象，刮胶质量满足产品使用要求。

3.5结论

根据对人工刮胶工艺过程进行分析并找出影响因素，通过制作半自动机械手控制影响刮胶质量的因素来模拟人工刮胶，并经过实物验证，丝网自动刮胶对刮胶压力、刮胶速度等刮胶影响因素的控制具有可量化、一致性好的优点，同时刮胶质量满足产品要求，说明丝网自动刮胶工艺是可行的。

4 结束语

通过了解J599系列产品结构特点，分析了人工丝网刮胶工艺的特点，统计了人工丝网刮胶工艺存在的问题以及产品实物的情况，研究丝网自动刮胶工艺，对产品刮胶质量提升具有重要的意义。

5参考文献

[1]电连接器的简便可靠应用，吕少力，2009，中航飞机起落架有限责任公司燎原分公司.

[2]航天电连接器的选用，杨奋为，2000，上海航天技术研究院。

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