Connecteurs va-et-vient
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Il existe de nombreux types de connecteurs électroniques dans le processus de production des connecteurs, mais le processus de fabrication est fondamentalement le même. La fabrication des connecteurs peut généralement être divisée en quatre étapes : l'emboutissage, la galvanoplastie, le moulage par injection et l'assemblage.
1. Estampage
Le processus de fabrication des connecteurs électroniques commence généralement par le poinçonnage des broches. Les connecteurs électroniques (broches) sont estampés à partir de fines bandes métalliques à l'aide de grandes machines d'estampage à grande vitesse. Une extrémité du grand rouleau de bande métallique est acheminée vers l'avant de la poinçonneuse, tandis que l'autre extrémité traverse la table de travail hydraulique de la poinçonneuse et est enroulée sur la roue réceptrice.
2. Galvanoplastie
Une fois les broches du connecteur estampées, elles sont envoyées à l'atelier de galvanoplastie. À ce stade, les surfaces de contact électrique du connecteur sont plaquées de divers revêtements métalliques. Des problèmes similaires à ceux rencontrés lors de l'estampage, tels que des broches tordues, ébréchées ou déformées, se produisent également lors de l'introduction des broches estampées dans l'équipement de galvanoplastie. Ces défauts de qualité sont facilement détectables grâce aux techniques décrites dans cet article.
Cependant, pour la plupart des fournisseurs de systèmes de vision industrielle, de nombreux défauts de qualité lors du processus de galvanoplastie restent hors de portée des systèmes d'inspection. Les fabricants de connecteurs électroniques recherchaient des systèmes d'inspection capables de détecter divers défauts incohérents, tels que de fines rayures et des piqûres sur la surface plaquée des broches des connecteurs. Bien que ces défauts soient faciles à identifier sur d'autres produits (comme les fonds de canettes en aluminium ou d'autres surfaces relativement planes), en raison de la conception irrégulière et anguleuse de la surface de la plupart des connecteurs électroniques, les systèmes d'inspection visuelle sont difficiles à obtenir. Cependant, ils ne suffisent pas à identifier les images nécessaires à ces défauts subtils.
Certains types de broches étant recouverts de plusieurs couches de métal, les fabricants souhaitent que le système d'inspection puisse distinguer les différents revêtements métalliques afin de vérifier leur présence et leurs proportions. Cette tâche est très complexe pour un système de vision utilisant une caméra monochrome, car les niveaux de gris de l'image sont pratiquement identiques pour les différents revêtements métalliques. Bien que la caméra du système de vision couleur puisse distinguer efficacement ces différents revêtements métalliques, des problèmes d'éclairage persistent en raison des angles irréguliers et des effets de réflexion de la surface du revêtement.
3. Moulage par injection
Le logement en plastique du connecteur électronique est fabriqué par moulage par injection. Le procédé habituel consiste à injecter du plastique fondu dans le film métallique, puis à le refroidir rapidement pour lui donner sa forme. Une fuite se produit lorsque le plastique fondu ne remplit pas complètement la plaque de moulage. Il s'agit d'un défaut courant qui doit être détecté lors du moulage par injection. D'autres défauts peuvent survenir, notamment des embases remplies ou partiellement obstruées (ces embases doivent être maintenues propres et libres pour s'adapter correctement aux broches lors de l'assemblage final). Le rétroéclairage permettant d'identifier facilement les fuites du logement et l'obstruction de la prise, le système de vision industrielle utilisé pour le contrôle qualité après moulage par injection est relativement simple et facile à mettre en œuvre.
4. Assemblage
L'étape finale de la fabrication des connecteurs électroniques est l'assemblage du produit fini. Il existe deux méthodes pour connecter les broches électroplaquées au boîtier moulé par injection : l'accouplement simple ou l'accouplement combiné. L'accouplement simple consiste à insérer une broche à la fois ; l'accouplement combiné consiste à connecter plusieurs broches simultanément au boîtier. Quelle que soit la méthode d'enfichage adoptée, le fabricant doit détecter l'absence et le positionnement correct de toutes les broches lors de l'assemblage ; une autre tâche de détection courante consiste à mesurer l'espacement sur la surface d'accouplement du connecteur.
Tout comme l'étape d'emboutissage, l'assemblage du connecteur représente un défi pour le système d'inspection automatique en termes de vitesse d'inspection. Alors que la plupart des chaînes d'assemblage exécutent une à deux pièces par seconde, les systèmes de vision doivent souvent effectuer plusieurs inspections différentes pour chaque connecteur passant devant la caméra. La vitesse de détection redevient donc un indicateur de performance système important.
Une fois l'assemblage terminé, les dimensions extérieures du connecteur sont bien supérieures à la tolérance dimensionnelle autorisée par une seule broche, et ce, de plusieurs ordres de grandeur. Ceci pose également un autre problème au système d'inspection visuelle. Par exemple, certains boîtiers de connecteurs mesurent plus de 30 cm et comportent des centaines de broches. La précision de détection de chaque position de broche doit être de quelques millièmes de pouce près. Évidemment, la détection d'un connecteur de 30 cm de long ne peut être réalisée sur une seule image, et le système d'inspection visuelle ne peut détecter la qualité que d'un nombre limité de broches dans un champ de vision restreint à chaque fois. Il existe deux façons d'inspecter l'ensemble du connecteur : utiliser plusieurs caméras (augmentant le coût du système) ; ou déclencher la caméra en continu lorsque le connecteur passe devant un objectif. Le système de vision assemblera alors les images individuelles prises en continu afin de déterminer si la qualité du connecteur est satisfaisante. Cette dernière méthode est généralement utilisée par le système d'inspection visuelle PPT une fois l'assemblage du connecteur terminé.
La détection de la « position réelle » est une autre exigence du système de détection pour l'assemblage des connecteurs. Cette « position réelle » correspond à la distance entre l'extrémité de chaque broche et une ligne de référence de conception spécifiée. Les systèmes d'inspection visuelle doivent tracer cette ligne de base imaginaire sur l'image d'inspection afin de mesurer la « position réelle » du sommet de chaque broche et de déterminer si elle répond aux normes de qualité. Cependant, le point de référence utilisé pour délimiter cette ligne de référence est souvent invisible sur le connecteur lui-même, ou apparaît parfois sur un autre plan et invisible au même instant sur la même prise de vue. Dans certains cas, il a même été nécessaire de meuler le plastique du boîtier du connecteur pour localiser cette ligne de référence.
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