《装配》杂志今年庆祝50周年。为了纪念这一时刻，我们发布了一系列文章，研究各种组装技术的过去、现在和未来。
50年前，全自动，可编程切割，条带和终端机器不存在。照片由Schleuniger公司提供。
当大会在20世纪50年代后期首次亮相时，刚刚发明的集成电路刚刚发明，电脑是在大，神秘的盒子里铺设的新型设备。1959年5月的一篇文章在Autonetics（Downey，CA）的计算机组装技术中，该文章在Autonetics（Doweey，CA）中，为工程和科学应用的产品建造了。
它说明了如何将大约20,000个引脚位置和连接大约20,000个电子元件连接的“一些8,347根电线”宽，3英尺高，2英尺长。“具有讽刺意味的是，今天的无线手持设备包含更多的计算能力，功能和内存 - 仅在该空间的一小部分中。
通过投资自动化，计算机制造商能够大大提高线材加工生产率和斜杠成本。例如，1965年7月的封面故事揭示了IBM公司（Armonk，NY）如何在其几个植物中使用自动丝网机器来组装计算机。
每小时1,000个终端的速度，2小时内自动接线。本文说明了如何“每个面板使用平均1000根电线或大约2,000个终端点。销钉通过24个计量线连接，根据从面板与面板不同的复杂电路图案连接。“
在美好的旧时代，电脑，汽车，电器，飞机和其他产品更简单。例如，汽车不需要英里的电气接线来支持众多娱乐和安全功能。电源窗口，时钟和无线电被认为是奢侈品。
“Many technologies didn’t exist 50 years ago, such as satellite radio, GPS navigation, DVD video entertainment systems, anti-lock brakes, air bags, remote start and remote entry,” says Pete Doyon, vice president of product management at Schleuniger Inc. (Manchester, NH). “All of these devices require additional wire and cable. Even so-called ‘wireless’ devices require cables for antennas.”
“汽车用于控制刮水器，前灯和发动机启动器等基本电路的三种线路电路，”Tyco Electronics Corp.的全球应用程序工具部门的业务发展主任Jim Shandersky Notes Jim Shandersky。“现在，整个车辆中有几十台电脑和数百个传感器，可控制制动和污染到稳定控制和碰撞的一切。”
今天，许多电线和硬连接已经被印刷电路板和无线网络所取代。“(然而)几乎所有行业的所有产品都有更多的传感器、开关、马达和其他组件，它们与更多的电线和电缆相连，”Doyon声称。
“五十年前，终止电线的主要应用是携带权力，”谢谢斯基加。“通过电源电路中的开关来完成控制。如今，信号电平电流对所有应用都是常见的。电线终端过程现在必须处理极低的电压和低功耗应用。高频电路对于数据传输至关重要。“
为了处理这种额外的复杂性，新一代终端已经发展。随着这些新的终端设备，全新的电线处理技术水平，以满足这些需求。
山德斯基指出:“终端中最轻微的异常可能会破坏那些低电平或高频信号。”“终端机器必须进化，以处理那些至少增加了一个数量级的需求。”
电线本身也经过了多年的演变。在过去，每当人们谈到线材加工时，他们通常指的是切割成不同长度的圆形涂覆铜线，加上附加的电连接器和密封件，以及最终形成的电路成线束组装。今天，金属丝仍然是圆的，但它也小得多，有时甚至是平的。
“五十年前，电线绝缘通常是柔软的PVC，”Eubanks Engineering Co.（安大略省，加利福尼亚州）总裁Dave Eubanks说。“今天的电线往往更加越来越薄，这使得过程更加困难。”
“新的电线和电缆已经开发出较小的尺寸，新的绝缘材料和更好的电气性能，”Doyon增加。“绝缘体较薄，电线尺寸通常比过去小。[新]绝缘材料，如交联的PVC和无卤型材料，比过去使用的绝缘更难以剥离。“
柔性扁平电缆是由航天工程师在20世纪60年代开发的，目的是将重量和空间要求降到最低。柔性印刷电路使技术又向前迈进了一步。通过使用自动化设备，现在可以在不到90秒的时间内，将铜箔加工成具有并行运行的铜导线的柔性印刷电路，并完成跨接，形成多达8个线束。
最近被开发为RAST和其他绝缘位移连接（IDC），例如RAST和其他绝缘位移连接（IDC）作为传统压接的经济替代品。与卷曲连接器相比，IDC连接器包括预载的内部触点，该内部触点通过绝缘切割而无需首先剥离电线。
Doyon说:“(这些)新的互连标准使得将线束安装到最终产品中变得更容易。”“但是，它需要高水平的装配自动化才能获得全部好处。”
20世纪50年代末之前，自动剥线机和其他类型的设备都是使用凸轮、齿轮和杠杆来转轴和测量电线长度的机械机器。“全自动，可编程的切割，带和终止机器不存在，”Doyon解释。“通常情况下，电线和电缆是在一台机器上剪出长度和剥离，然后放到半自动压接机中终止或镀锡，然后组装成最终产品。
Doyon说:“那时还没有喷墨和激光标记，机器视觉也不存在。”“改变一些简单的东西，如总电线长度，剥离长度或剥离直径，需要对设备进行机械调整。”
山德斯基说，在过去几十年里，线材加工的种类已经发生了变化。“卷曲和焊接曾经是主要的支柱，”他解释道。“现在，有IDC、电阻焊接、超声波焊接、压接和插入等终端替代方案。此外，这一过程的复杂性也有所增加。[除了基本的电缆终端，现在的流程]还包括许多以前的次要操作，如标记、添加密封、扭转和实时质量监控。”
在20世纪60年代和1970年代开发的自动化显着简化了线材加工，并使制造商成为可能更具成本效益的装配线束。例如，在1977年12月发布的一张议询的表格指出，手册与自动线束成形的年度成本为490,022美元，而138,802美元。
通过投资自动化，Amphenol互连产品公司(Endicott, NY)的工程师声称实现了“成形板准备时间减少60%，布线劳动力减少75%，电线使用减少，测试时间显著减少，返工减至最低。”
在过去的30年里，线材加工已经变得更加自动化。“如今，几乎所有的调整都可以编程并存储在记忆中，供将来使用，”Doyon指出。“可编程性、程序内存存储、个人电脑、软件、网络和触摸屏显示，使得更新的设备更容易设置，并更快地用于不同的工作。”
由于机器的要求更低、更灵活，线材加工现在更容易、更有效率。Tyco的山德斯基指出:“控制技术已经有了显著进步。“我们已经从交流电机，到直流电机，到步进电机，再到伺服电机;每一个都使线材加工更加灵活和简单。”
多年来，计算机在改善线材加工方面也发挥了关键作用。“计算机技术有着巨大的影响，”美国AmTech公司(丹伯里，CT)的全国销售经理乔•斯泰西说。“它使我们能够进行复杂的控制，并极大地增强了操作人员和设备之间的界面。”
“由于使用微处理器，电线加工机器现在提供可编程控制条带深度和条带长度，”eubanks，他说可编程电线剥离者尚未闻名于50年前。
在20世纪60年代和70年代，航空航天工业是电线加工应用计算机的早期使用者。例如，1967年6月《装配》杂志上的一篇文章解释了洛克希德导弹与空间公司(Sunnyvale, CA)如何利用计算机能力将生产率提高50%以上。工程师使用布线文件系统来提高精度，减少生产时间，并消除与复杂线束装配操作相关的错误。它跟踪关键信息，如使用的导线类型，连接器销名称和护套要求。
1971年5月，新闻项目报告了如何在波音商用飞机（Renton，WA）的工程师如何使用计算机在707,727和737乘客喷气机中打印超过500,000个线束标签。“新标签由压敏粘合剂涂层材料制成，符合FAA的易燃性要求，”文章指出。“它们在冲压机中替代半仿效生产的乙烯基塑料标签。”
“标签从简单的预印的乙烯基布标签中走了很长的路，”Brady Corp.（Milwaukee）自动装配解决方案的产品经理Tim Ziegler说。“材料现在是多样化的，例如自层层压，自熄，高温和耐化学性，低卤素和可重新定位的粘合剂。
“印刷技术已经从点阵发展到热转印技术，”齐格勒补充说。“大型、慢速、低分辨率的台式打印机已经成为过去。目前的台式和便携式打印机在打印分辨率、持久性和电阻技术方面都有了巨大的改进。”
波音公司的工程师在20世纪70年代早期也试验过线束成形机。这些设备比人工操作快10到20倍。到1974年，波音开始使用第二代发动机，以提高生产率，降低用于747巨型喷气式飞机的安全带的成本。
1977年12月《ASSEMBLY》杂志上的一篇文章解释了计算机控制的线束制造商如何自动准备操作大型X-Y成形台所需的软件，该成形台配有可互换的钻孔和成形头，以及散装线束拆卸机和馈线站。
“今天，Komax Corp.的销售总监Tim Macalpine（Buffalo Grove，IL）蒂姆麦巴莱斯说。”“制造商希望能够将多个导线处理机器链接到一个中央调度位置。
MacAlpine补充说:“过去的重点是每小时可以在一台设备上生产多少件产品。“但是，现在的重点是机器可以处理多种类型和尺寸的电线和不同的应用。如今的生产规模更小、运行时间更短，重点是快速转换、无缝过渡和减少停机时间。”
将来，制造商将继续要求越来越多的自动化线加工设备。例如，可能存在更多的应用程序，用于帮助指导运营商在识别和放置电线中。
Panduit Corp. (Tinley Park, IL)的OEM经理布莱恩·多里奇(Brian Dorich)预计，将有更多的机器人用于线材加工应用。他指出:“由于使用电缆的一致性和速度提高，能够在X、Y、Z轴上工作的机械臂末端机器人正在取代操作员。”Dorich还希望看到更多的光纤电缆在未来的应用，特别是汽车应用。
Schleuniger的Doyon预测:“金属丝加工设备将变得更加容易使用。”“所有设备都将联网，工单将以‘无纸化’的方式通过网络发送。设备将比以往任何时候都更灵活，允许更快的转换。这将允许更小的批尺寸，更高的吞吐量，减少过程中的工作，并提高未来线材加工操作的效率。
“即使在低成本的劳工国家，也将在全自动机器上完成更高的批量工作，”莫森相信。“这是确保质量和可重复性的必要条件，并尽可能降低劳动力成本。”一种
