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Esistono molti tipi di connettori elettronici nel processo di produzione dei connettori, ma il processo di produzione è sostanzialmente lo stesso. La produzione di connettori può generalmente essere suddivisa in quattro fasi: stampaggio, galvanica, stampaggio a iniezione e assemblaggio.
1. Timbratura
Il processo di produzione dei connettori elettronici inizia generalmente con la punzonatura dei pin. I connettori elettronici (pin) vengono stampati da sottili strisce di metallo utilizzando grandi macchine punzonatrici ad alta velocità. Un'estremità del grande rotolo di striscia di metallo viene inviata all'estremità anteriore della punzonatrice, mentre l'altra estremità passa attraverso il tavolo di lavoro idraulico della punzonatrice e viene avvolta nella ruota di avvolgimento.
2. Galvanotecnica
Dopo essere stati stampati, i pin del connettore devono essere inviati alla sezione di galvanica. In questa fase, le superfici di contatto elettrico del connettore vengono placcate con vari rivestimenti metallici. Problemi simili a quelli riscontrati nella fase di stampaggio, come pin attorcigliati, scheggiati o deformati, si verificano anche quando i pin stampati vengono inseriti nell'impianto di galvanica. Tali difetti di qualità sono facilmente rilevabili con le tecniche descritte in questo articolo.
Tuttavia, per la maggior parte dei fornitori di sistemi di visione artificiale, molti difetti di qualità nel processo di galvanica rientrano ancora nella "zona proibita" del sistema di ispezione. I produttori di connettori elettronici desideravano sistemi di ispezione in grado di rilevare una varietà di difetti incoerenti, come piccoli graffi e fori sulla superficie di placcatura dei pin dei connettori. Sebbene questi difetti siano facili da identificare per altri prodotti (come i fondi delle lattine di alluminio o altre superfici relativamente piatte), a causa della superficie irregolare e angolata della maggior parte dei connettori elettronici, i sistemi di ispezione visiva sono difficili da ottenere. Bastano pochi minuti per identificare le immagini necessarie per questi difetti sottili.
Poiché alcuni tipi di perni sono rivestiti con più strati di metallo, i produttori desiderano anche che il sistema di ispezione sia in grado di distinguere i vari rivestimenti metallici per verificarne la presenza e le proporzioni. Questo è un compito molto arduo per un sistema di visione che utilizza una telecamera monocromatica, poiché i livelli di grigio dell'immagine sono praticamente gli stessi per i diversi rivestimenti metallici. Sebbene la telecamera del sistema di visione a colori riesca a distinguere con successo questi diversi rivestimenti metallici, sussiste ancora il problema delle difficoltà di illuminazione dovute agli angoli irregolari e agli effetti di riflessione della superficie del rivestimento.
3. Stampaggio a iniezione
La sede in plastica del connettore elettronico viene realizzata nella fase di stampaggio a iniezione. Il processo standard prevede l'iniezione di plastica fusa nel film metallico e il suo rapido raffreddamento fino a ottenere la forma desiderata. Si verifica una cosiddetta "perdita" quando la plastica fusa non riempie completamente la guaina. Questo è un difetto tipico che deve essere rilevato durante la fase di stampaggio a iniezione. Altri difetti includono prese riempite o parzialmente bloccate (queste prese devono essere mantenute pulite e libere per consentire il corretto accoppiamento con i pin durante l'assemblaggio finale). Poiché la retroilluminazione può essere utilizzata per identificare facilmente la perdita della sede e il blocco della presa, il sistema di visione artificiale utilizzato per il controllo qualità dopo lo stampaggio a iniezione è relativamente semplice e facile da implementare.
4. Assemblaggio
La fase finale della produzione di connettori elettronici è l'assemblaggio del prodotto finito. Esistono due modi per collegare i pin elettrodeposti alla sede della scatola stampata a iniezione: accoppiamento singolo o accoppiamento combinato. L'accoppiamento singolo si riferisce all'inserimento di un pin alla volta; l'accoppiamento combinato significa collegare più pin alla sede della scatola contemporaneamente. Indipendentemente dal tipo di metodo di inserimento adottato, il produttore deve verificare che tutti i pin siano mancanti e posizionati correttamente durante la fase di assemblaggio; un altro tipo di attività di rilevamento di routine è correlato alla misurazione della spaziatura sulla superficie di accoppiamento del connettore.
Come la fase di stampaggio, anche l'assemblaggio del connettore rappresenta una sfida per il sistema di ispezione automatica in termini di velocità di ispezione. Mentre la maggior parte delle linee di assemblaggio produce da uno a due pezzi al secondo, i sistemi di visione devono spesso completare diverse ispezioni per ogni connettore che passa attraverso la telecamera. Pertanto, la velocità di rilevamento è tornata ad essere un importante indicatore delle prestazioni del sistema.
Una volta completato l'assemblaggio, le dimensioni esterne del connettore sono molto più grandi della tolleranza dimensionale consentita da un singolo pin, di ordini di grandezza. Questo comporta anche un altro problema per il sistema di ispezione visiva. Ad esempio: alcune scatole di connettori hanno dimensioni superiori a 30 cm e contengono centinaia di pin. La precisione di rilevamento della posizione di ciascun pin deve essere entro pochi millesimi di pollice. Ovviamente, il rilevamento di un connettore lungo 30 cm non può essere completato su un'unica immagine e il sistema di ispezione visiva può rilevare la qualità solo di un numero limitato di pin in un piccolo campo visivo ogni volta. Esistono due modi per completare l'ispezione dell'intero connettore: utilizzare più telecamere (aumentando i costi del sistema); oppure attivare continuamente la telecamera quando il connettore passa davanti a un obiettivo, e il sistema di visione "cucirà" le immagini a singolo fotogramma acquisite in modo continuo, per valutare se la qualità dell'intero connettore è qualificata. Quest'ultimo metodo è il metodo di rilevamento solitamente adottato dal sistema di ispezione visiva PPT dopo il completamento dell'assemblaggio del connettore.
Il rilevamento della "posizione effettiva" è un altro requisito del sistema di rilevamento per l'assemblaggio dei connettori. Questa "posizione effettiva" è la distanza tra la punta di ciascun pin e una linea di riferimento di progetto specificata. I sistemi di ispezione visiva devono tracciare questa linea di base immaginaria sull'immagine di ispezione per misurare la "posizione effettiva" dell'apice di ciascun pin e determinare se soddisfa gli standard di qualità. Tuttavia, il punto di riferimento utilizzato per delineare questa linea di riferimento spesso non è visibile sul connettore effettivo, o talvolta appare su un altro piano e non può essere visto nello stesso momento nella stessa inquadratura. In alcuni casi è stato persino necessario levigare la plastica sull'alloggiamento del connettore per individuare questa linea di riferimento.
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