電子(zǐ)連接器種類繁多,但製造過程是基本相同的。一般情況霞可分為四個階段:衝壓(yā)(Stamping)、電鍍(Plating)、注塑(Molding)和(hé)組裝(Assembly)。
1、衝壓(yā)
電子(zǐ)連接器的製(zhì)造(zào)過程一般從衝壓(yā)插針開始。通過大型高速衝壓(yā)機,電子連接(jiē)器(插針、端子)由薄金屬帶(dài)衝壓而成。大卷(juàn)的金屬帶一(yī)端送入衝(chōng)壓機(jī)前(qián)端,另一(yī)端穿過衝壓機液壓工作台纏入卷帶輪,由卷帶輪拉出金屬帶(dài)並卷好衝壓出成品。
2、電鍍
端子、插針衝壓完成(chéng)後即應(yīng)送(sòng)去電鍍工段。在此階段(duàn),連接器(qì)的電子接觸表麵將鍍上各種(zhǒng)金屬塗層。插針的扭曲、碎裂或變形,在衝壓好的插針送入電鍍設備(bèi)的過程中出現。通過本文所(suǒ)闡述的檢測技術,這(zhè)類(lèi)質量缺陷是很容易被(bèi)檢測出來(lái)的。
然而對於多數機器視(shì)覺係統供應商而言,電鍍過程中所(suǒ)出(chū)現的許多質量缺陷還屬於(yú)檢測係統的禁區。電子(zǐ)連接器製造商希望檢(jiǎn)測係統能夠檢測到(dào)連接器插針(zhēn)電鍍表麵上各種不一致的缺陷如細小劃痕和針孔。盡(jìn)管這些缺(quē)陷對(duì)於其它(tā)產品(如鋁製罐頭(tóu)底蓋(gài)或(huò)其它相對平坦的表(biǎo)麵)是很容易被識別出來的;但由於大多數電子連接器不規則和含角(jiǎo)度的(de)表(biǎo)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(mǒu)些類型的插針需鍍上多層金屬,製造商們還希望檢測係統能夠分辨各種金屬塗層以便檢驗其(qí)是否到位和比例正確。這對於使用黑白(bái)攝像頭的視覺係統來說是非常困難的任務,因為不同金屬塗層的圖像(xiàng)灰(huī)度級(jí)實際上相差無(wú)幾。雖然彩色視(shì)覺係統的攝像頭能(néng)夠成功分辨這(zhè)些(xiē)不同的金(jīn)屬塗層,但由於塗層(céng)表麵的不規則角度和反射(shè)影(yǐng)響,照明困難的問題依然存在。
3、注塑
電子連接器的塑料盒座在注塑(sù)階段(duàn)製成。通常的工藝是將熔(róng)化的塑料注入金屬胎膜中,然(rán)後快速冷卻成形。當熔化塑料未能完全注滿胎膜時出現所(suǒ)謂 “注塑不滿”(Short Shots), 這是注塑階段需要檢測的一種典(diǎn)型缺陷。 另一些缺陷包(bāo)括接(jiē)插孔的填滿或部分堵塞(這些接插孔必須保持清潔暢(chàng)通以便在最後組裝時與插針(zhēn)正確接插(chā))。由於使用背(bèi)光能很(hěn)方便地識別出盒座(zuò)漏缺和接插孔堵塞,所以用於注塑完成後質量檢測的機器視覺係統相對簡單易行。
4、組裝
電(diàn)子連接器製造的最後階段是(shì)成(chéng)品組裝。將電鍍好的插(chā)針與注塑盒座接插的方式有兩種:單獨對插或組(zǔ)合對插。單(dān)獨對插是指每次接插一個(gè)插針;組合對插則一次將多個插針同(tóng)時與盒(hé)座接插。不論采取哪種接插方式,製造商都要求在組裝階段檢測所有的插針是否有缺漏和定位正確;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(yī)樣,連接器的組裝也對自動檢測係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到兩件,但對(duì)於每個通過攝像頭的連接器,視覺(jiào)係(xì)統通常都需完成多個不同的檢測項(xiàng)目。因而檢(jiǎn)測速度再次成為一個重要的係統性能指標。
組裝完成後,連接器的外形尺寸在數量級上遠(yuǎn)大於單個(gè)插(chā)針所允(yǔn)許的尺寸公差。這點也對視覺(jiào)檢測係統帶來了另一個問題。例如:某些連(lián)接器盒座(zuò)的尺寸超過一英尺 而擁有幾百個插針(zhēn),每個插針位置的檢測精度都必須在幾千(qiān)分之一英寸的尺寸範圍內。顯然,在一幅圖(tú)像上無法完成一個一英尺長連接器(qì)的檢測(cè),視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有兩種方式(shì):使用多個攝像(xiàng)頭(使係統耗費增加);或當連接器在一個鏡頭前通過時(shí)連續觸發相機(jī),視覺係統將連續攝(shè)取(qǔ)的單禎圖像(xiàng)縫合(hé)起來,以判斷整個連接器(qì)質量是否合格。 後一種方式是PPT視覺檢(jiǎn)測係統在連接器組裝完成後通常所采用的檢測方法。
實際位置(True Position)的檢測是連接器組裝對檢測係統的另一要求(qiú)。這個實際位置是指每個(gè)插針頂端到一條規定的設計基準線之間的距離。視覺檢測(cè)係統必須在檢測圖(tú)像上作出這條假想的基(jī)準線以測量每個(gè)插針頂點的實際位置並判斷其是否(fǒu)達到質量標準。然而用(yòng)以劃定此(cǐ)基準線(xiàn)的基準點在實(shí)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(de)同一時刻內看到。甚至在(zài)某些情況下不得不磨去連接器盒體上的塑料以確定(dìng)這條基準線的位置。這裏的(de)確出現了一個與之相關的論題——可檢測性設計。
可檢(jiǎn)測性設計(Inspectablity)
由於製造(zào)廠(chǎng)商對提高生產效率和產品質量並減少生產成本的不斷要求(qiú),新的機器視覺係統得到越來越廣泛的應用。當各種視覺係統日益普遍時,人們越來越熟悉這類檢測係統的特性,並學會了在設計新產品時考慮產(chǎn)品質量的可檢(jiǎn)測性。例如,如果(guǒ)希望有一條基準(zhǔn)線用以檢測實際位置,則(zé)應在連接器設計上考慮到這條基準(zhǔn)線的可見性。
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