電子連接器種類繁多,但製造過程是基本相(xiàng)同的。一般(bān)情況霞可分為四個階段:衝壓(Stamping)、電鍍(dù)(Plating)、注塑(Molding)和組裝(Assembly)。
1、衝壓
電子連接器的製造過程一般從衝壓插針開始。通過大型高速衝壓機,電子連接器(插針、端子)由薄金(jīn)屬帶衝壓(yā)而成。大卷的金(jīn)屬帶一端送入衝壓(yā)機前端,另一端穿(chuān)過衝壓機液壓工作台纏入(rù)卷帶輪,由卷帶輪拉出金屬帶並卷(juàn)好衝壓(yā)出成品。
2、電鍍
端子、插針衝壓完成後即應送去電鍍工段。在此階段,連接器的電子接觸表麵將(jiāng)鍍上各種金屬塗層。插針的扭曲、碎裂或變形,在衝壓(yā)好的插針送入電鍍(dù)設備的過程中出現。通過本文所闡述的檢(jiǎn)測技術,這類質量缺陷是很容易(yì)被檢(jiǎn)測出來的。
然而(ér)對於(yú)多(duō)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禁區。電(diàn)子(zǐ)連接器(qì)製造商希望檢測係統能夠(gòu)檢測到連接器插針電(diàn)鍍表麵上各種不一致的缺陷如細小劃痕和針孔(kǒng)。盡管這些缺陷對於其它產品(pǐn)(如(rú)鋁製(zhì)罐頭底蓋或(huò)其它相對(duì)平坦的(de)表麵)是很容易被識別出來的;但(dàn)由於大多數電子連接器不規則和含角度的表麵設計,視覺檢(jiǎn)測係統很難得到(dào)足以識別出這些細微缺陷所需的圖像。
由於某些類(lèi)型的插針(zhēn)需鍍(dù)上多層金屬,製造商們還希(xī)望檢測係統能夠分辨各種(zhǒng)金屬塗層以便檢驗其是否到位和(hé)比例正確。這對於使用黑白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(de)圖像灰度級實際上相差無幾。雖然彩色視覺係(xì)統的攝像頭(tóu)能夠成功分辨這些不同(tóng)的(de)金屬塗層,但由於塗層表麵的不規則角度和反射影響,照明困難的問題依然存在。
3、注塑
電子連接器的(de)塑料盒座在注塑階段製成。通常的工藝(yì)是將熔化的塑料注(zhù)入金屬胎膜中,然後快速冷卻成形。當熔化塑料未能完(wán)全注(zhù)滿胎膜時出現所謂 “注塑不滿”(Short Shots), 這是(shì)注塑(sù)階段需要檢測的(de)一(yī)種典型缺陷。 另一些缺陷(xiàn)包括接插孔的填滿或部(bù)分堵塞(這些接插孔必(bì)須保(bǎo)持清潔暢通以便在最後組裝時與插針正確接插)。由於使用背光能很方便地識別出盒座漏缺(quē)和接插孔堵塞(sāi),所以用於注塑完成(chéng)後質量檢測的機器視覺係統相對(duì)簡單易行。
4、組(zǔ)裝
電子(zǐ)連接器製造的最後階段是成品組裝。將電鍍(dù)好的插針與注塑盒座接插的方式有兩(liǎng)種:單獨對插或組合對插。單獨對(duì)插是指每次接插一個插針;組合對(duì)插則一次將多個插針同時與盒座接插(chā)。不論采取(qǔ)哪種接插方式,製造商都要求在組裝階段檢測所(suǒ)有的插(chā)針是否有(yǒu)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(hé)麵上間距的測量有(yǒu)關。
和衝壓階段一(yī)樣,連接器的組裝也對自動檢測係統提(tí)出了在檢測(cè)速度上的挑戰。盡管大多數組裝線節拍為每秒一到兩件,但對於每個通過攝像頭的(de)連接器(qì),視覺係統通常(cháng)都需完成多個不同的檢測項目(mù)。因而檢測速度再次成為一個(gè)重要的係(xì)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於(yú)單個(gè)插針所允許的尺寸公差。這點也對視覺檢測(cè)係統帶來了另一個(gè)問題。例如:某些連接器盒座的尺(chǐ)寸超過一(yī)英尺 而擁有幾百(bǎi)個插針,每個插針位置的檢測精度都必須在幾千分之一英寸的尺寸範圍(wéi)內。顯然,在一(yī)幅圖像上無法完成一個一英尺長連接器(qì)的檢測,視覺檢測係統隻能每次在一較小視(shì)野內檢(jiǎn)測有限數目的插針質量。為完成整個(gè)連接(jiē)器的檢測有兩種方式:使用多個攝像頭(tóu)(使係統耗費增加);或當連接器在一個鏡頭前通過時連續(xù)觸發相機(jī),視覺係統將(jiāng)連(lián)續攝取的單禎圖像縫合(hé)起來,以判斷整個連(lián)接器質量是否合格。 後一種方式是PPT視覺檢測(cè)係統在連接器組裝完成後通常所(suǒ)采用的檢測方法。
實際位置(True Position)的檢(jiǎn)測是連接器組裝對檢測係統的另(lìng)一(yī)要求。這(zhè)個實(shí)際位(wèi)置是指每個插針頂端到一條規定的設計基準線之間的距離。視覺檢測係統必須在(zài)檢測(cè)圖(tú)像上(shàng)作出這條假想的基準線以測量每個插(chā)針頂點的實際位置並判斷其是否達到(dào)質量標準。然而用以劃定此基準線(xiàn)的(de)基準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(shàng)而無法在同一鏡頭的同一時刻(kè)內看到。甚至在某(mǒu)些情況下不得不磨去連(lián)接器盒體上的塑料(liào)以確定這條基準線的位置。這裏的確出現了(le)一個(gè)與之相關的論題——可檢測性(xìng)設計。
可檢測性設計(Inspectablity)
由於製造廠商(shāng)對提(tí)高生產(chǎn)效率和產品(pǐn)質量並減少生產成本的不斷要求,新的(de)機器視覺係統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。當各種視覺(jiào)係(xì)統日益(yì)普(pǔ)遍時,人們越來越熟悉這類(lèi)檢測係統的(de)特性,並學會了在設計新產品時考慮產品質量的可檢測性。例如,如果希望有一條基準線用以檢測實際位置,則應在連接器設計上考慮到這條基準線的可見性。
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