プッシュプルコネクタ
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1. スタンピング
一般に、電子コネクタの製造工程はピンの打ち抜きから始まります。電子コネクタ (ピン) は、大型の高速プレス機を使用して、薄い金属ストリップからプレス加工されます。金属ストリップの大きなロールの一方の端はパンチングマシンの前端に送られ、もう一方の端はパンチングマシンの油圧作業台を通過して巻き取りホイールに巻き取られます。
2. 電気めっき
コネクタピンがスタンプされた後、それらは電気めっきセクションに送られる必要があります。この段階で、コネクタの電気接触面はさまざまな金属コーティングでメッキされます。プレス加工されたピンがめっき装置に供給される際にも、ピンのねじれ、欠け、または変形など、プレス工程と同様の問題が発生します。このような品質欠陥は、このホワイト ペーパーで説明する手法によって簡単に検出できます。
ただし、ほとんどのマシン ビジョン システムのサプライヤにとって、電気メッキ プロセスにおける多くの品質欠陥は、依然として検査システムの「禁止区域」に属しています。電子コネクタのメーカーは、コネクタ ピンのめっき表面の細かい傷やピンホールなど、さまざまな一貫性のない欠陥を検出できる検査システムを必要としていました。これらの欠陥は、他の製品 (アルミ缶の底やその他の比較的平らな表面など) では簡単に特定できますが、ほとんどの電子コネクタは不規則で角度の付いた表面設計であるため、目視検査システムを入手するのは困難です。これらの微妙な欠陥に必要な画像を識別するには十分です。
特定のタイプのピンは複数の金属層でコーティングされているため、製造業者は、検査システムがさまざまな金属コーティングを識別して、それらの存在と割合を検証できるようにすることも望んでいます。これは、モノクロカメラを使用するビジョンシステムにとって非常に難しい作業です。画像のグレーレベルは、異なる金属コーティングで実質的に同じだからです。カラービジョンシステムのカメラは、これらの異なる金属コーティングをうまく区別できますが、コーティング表面の不規則な角度と反射効果のために、照明の問題が依然として存在します。
3. 射出成形
電子コネクタのプラスチック ボックス シートは、射出成形段階で作られます。通常のプロセスでは、溶融プラスチックを金属フィルムに注入し、急速に冷却して成形します。いわゆる「漏れ」は、溶融プラスチックがカウルを完全に満たすことができない場合に発生します。これは、射出成形段階で検出する必要がある典型的な欠陥です。その他の欠陥には、レセプタクルの充填または部分的な閉塞が含まれます (これらのレセプタクルは、最終組み立て時にピンと適切に嵌合するように、清潔に保ち、自由に保つ必要があります)。ボックスシートの漏れやソケットの詰まりをバックライトで簡単に特定できるため、射出成形後の品質検査に使用するマシンビジョンシステムは比較的シンプルで導入が容易です。
4. 組み立て
電子コネクタ製造の最終段階は、完成品の組み立てです。電気メッキされたピンを射出成形ボックス シートに接続するには、シングル嵌合または複合嵌合の 2 つの方法があります。シングル嵌合とは、一度に 1 本のピンを挿入することを指します。複合嵌合とは、複数のピンを同時にボックス シートに接続することを意味します。どのようなプラグイン方式が採用されていても、メーカーは組み立て段階ですべてのピンが欠落しているか、正しく配置されているかを検出する必要があります。別の種類の定期的な検出タスクは、コネクタの嵌合面の間隔の測定に関連しています。
プレス工程と同様に、コネクタの組み立ても自動検査システムにとって検査速度の面で課題となります。ほとんどの組立ラインは 1 秒あたり 1 ～ 2 個の作業を行っていますが、ビジョン システムでは、カメラを通過するコネクタごとにいくつかの異なる検査を完了する必要があります。したがって、検出速度は再び重要なシステム性能指標になりました。
組み立てが完了すると、コネクタの外形寸法は、ピン 1 本で許容される寸法公差よりも桁違いに大きくなります。これはまた、外観検査システムに別の問題をもたらします。例: 一部のコネクタ ボックスのサイズは 1 フィートを超え、数百のピンがあります。各ピン位置の検出精度は、数千分の 1 インチ以内である必要があります。明らかに、1 フィートの長さのコネクタの検出を 1 つの画像で完了することはできません。また、外観検査システムは、狭い視野内で毎回限られた数のピンの品質しか検出できません。コネクタ全体の検査を完了するには 2 つの方法があります。複数のカメラを使用する (システム コストが増加します)。または、コネクタがレンズの前を通過するときにカメラを連続的にトリガーし、ビジョン システムが連続して撮影された単一フレームの画像を「つなぎ合わせ」、コネクタ全体の品質が適切かどうかを判断します。後者の方法は、コネクタ アセンブリが完了した後に PPT 外観検査システムで通常採用される検出方法です。
「実際の位置」の検出は、コネクタ アセンブリの検出システムのもう 1 つの要件です。この「実際の位置」は、各ピンの先端から指定された設計基準線までの距離です。画像検査システムは、この架空のベースラインを検査画像に描画して、各ピン頂点の「実際の位置」を測定し、品質基準を満たしているかどうかを判断する必要があります。ただし、この基準線を描くために使用される基準点は、多くの場合、実際のコネクタには表示されないか、別の平面に表示され、同じショットで同時に表示されないことがあります。場合によっては、この基準線を見つけるためにコネクタ ハウジングのプラスチックを研磨する必要さえありました。
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