電子連接器的四個製造階段詳解
1、衝壓
電子連接器的(de)製造過程(chéng)一般(bān)從衝壓(yā)插針開始。通過大型高速衝(chōng)壓機,電子連(lián)接器(插針、端子)由薄金屬帶衝壓而(ér)成。大卷的金屬帶一端送入衝壓機前端,另一端穿過衝壓機(jī)液壓工作台纏入卷(juàn)帶輪,由卷帶輪拉出金屬帶並卷好衝壓出成品。
2、電鍍
端子、插針衝壓(yā)完(wán)成後(hòu)即應送去電鍍工段。在此階段,連接器的電子接觸表麵將鍍上各種金屬塗層。插針的扭曲、碎裂(liè)或變形,在衝壓好的插針送入電鍍設(shè)備的過程中出現。通過(guò)本文所闡述的檢測技術,這(zhè)類質(zhì)量缺陷是很容(róng)易(yì)被(bèi)檢測出來的(de)。
然而對於多數機器視覺係統供應商而言,電鍍過程中所出現的許多質量缺(quē)陷還屬於檢測係統的(de)禁區。電子連接器製(zhì)造商希望檢測係統能夠檢測到連接器插針電鍍表麵上各種不一致的缺陷(xiàn)如細小劃痕和針孔。
盡管這些缺陷對於其它產品(如鋁製罐頭底蓋或其它相對平坦的表麵)是很容易被識別出來的;但由於大多數(shù)電子連接器不規則(zé)和含角度的表麵設計,視覺檢測係統很難得到足以識別出這些細微缺陷所需的圖像。
由於某些類型的插針需鍍上多層金屬,製造商們還希望(wàng)檢測係統能夠分辨各種金(jīn)屬塗(tú)層以便檢驗其是(shì)否到位和比例正確。這對於使(shǐ)用黑白攝(shè)像頭的視覺(jiào)係統來說是非常困難的任務,因為不同金屬塗層的圖像灰度級實際上相(xiàng)差無幾。雖(suī)然彩色視覺係統的攝(shè)像頭能夠成功分辨這些不同的金屬塗層,但由於塗層表麵(miàn)的(de)不規則(zé)角度和(hé)反射影響,照明困難(nán)的(de)問題依然存在。
3、注塑
電子連接器的塑(sù)料盒座在注塑階段製成(chéng)。通常的工藝是將熔化的塑料注入金屬胎膜中,然後快速(sù)冷卻成形。當(dāng)熔化塑料(liào)未能完(wán)全注滿胎膜時出現所謂 “注塑不滿”(Short Shots),這是注塑階段需(xū)要檢測的一(yī)種典型缺陷。
另一些缺陷包括接插孔的填滿(mǎn)或部分堵(dǔ)塞(這些接插孔必須保持清潔暢通以便在最(zuì)後組裝時與插針正確接插(chā))。由於使用背光能很方(fāng)便地識別出盒座漏缺和接插(chā)孔堵塞(sāi),所以用於注(zhù)塑完成後質量檢測的機器(qì)視覺係統相對簡單易行。
4、組裝
電子連接器製(zhì)造(zào)的最後階段是成(chéng)品(pǐn)組裝。將(jiāng)電鍍好的插針與(yǔ)注塑盒座接插的方式有兩種:單獨(dú)對插或組合(hé)對插。單獨對插是指每次接插一個插針;組合對插則一次將多個插針同(tóng)時與盒座接插。不論采(cǎi)取哪種接插(chā)方式,製造商都(dōu)要求在組裝階段檢測所有的插針是否有缺漏和定位正確(què);另外一類常規性的檢測任務則與連接器配合麵上間距的測量有關。
和衝壓階段一樣,連接器的組裝也(yě)對自動檢測係(xì)統提出了在檢測速度上的挑戰。盡管大多數組裝線節拍為每秒一(yī)到兩件(jiàn),但對於每個通過攝像頭的連接器,視覺係統通常(cháng)都需完成多個不同的檢測項目。因(yīn)而檢測速度再次成為一個重要的係統性能指標。
組裝完成後,連接器的外(wài)形尺寸在數量級上遠大(dà)於單個插針所(suǒ)允許的尺寸公差。這點也對視覺檢(jiǎn)測係統帶來了另(lìng)一個問題。例如(rú):某(mǒu)些連接器盒座的(de)尺寸(cùn)超過一英尺而擁(yōng)有(yǒu)幾百個插針,每個插針位置(zhì)的檢測精度(dù)都必須(xū)在幾千分之一英寸的尺寸範圍內(nèi)。顯然,在一幅圖像上無法完成(chéng)一個一英尺長(zhǎng)連接器的檢測,視(shì)覺檢測係統隻能每次在一較小視野內檢測有限數目的插針質量。
為完成整個連接器的檢測(cè)有兩(liǎng)種方式:使(shǐ)用多個攝像頭(使係(xì)統耗費增(zēng)加);或(huò)當連接器在一個鏡頭前(qián)通過時連續觸發相機,視覺係統將連續(xù)攝取的(de)單禎圖像縫(féng)合(hé)起來,以判斷整個連接(jiē)器質量是否合格。 後一種方式是PPT視覺檢測係統在連接器組裝完成後通常所采用的(de)檢測方法。
實際位置(True Position)的檢測是連接器組裝對檢測係統的(de)另一要求。這個(gè)實(shí)際位置"是指每個插針頂端到一條規定的設(shè)計基準線(xiàn)之間的距離(lí)。視(shì)覺檢測係統必須(xū)在檢測圖(tú)像上作出這條假想的基準線以測量每個插針頂點的實際位(wèi)置並判斷其是否達到質(zhì)量標準。
然而用(yòng)以劃定此基準線(xiàn)的基準(zhǔn)點在實際的連接器上經常是不可見的,或者有時出現在另外一個平麵上而無法在同一鏡頭的同一時刻(kè)內看到。甚(shèn)至在某些情況下不得不磨去連接器盒體上的塑料以確定(dìng)這條(tiáo)基準(zhǔn)線的(de)位(wèi)置。這裏的確出現了一個與(yǔ)之相關的論(lùn)題(tí)——可檢(jiǎn)測性設計。
由於製(zhì)造廠商對(duì)提高生產效率和產(chǎn)品質(zhì)量並減少生產成本的不斷(duàn)要求,新的機器視覺係統得到越來越廣泛的應用。當各種視覺(jiào)係(xì)統日益普遍時,人們越來越熟悉這類檢測係統的特(tè)性,並學會了在設計新產(chǎn)品時考慮產品(pǐn)質量的可(kě)檢測性。例如(rú),如果(guǒ)希望有一條基準(zhǔn)線用以檢測實際位置,則應在連接器設(shè)計(jì)上考慮到這條基準線的可見性。(ps:文章轉自51連接器微信公眾)
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