生産工程フロー | MOCOコネクタ

コネクタの製造プロセスは、電子コネクタの種類が多種多様ですが、製造プロセスは基本的に同じで、コネクタの製造は一般的にスタンピング、電気メッキ、射出成形、組み立ての 4 段階に分けられます。

1、スタンピング

電子コネクタの製造工程は、一般的にピンの打ち抜き加工から始まります。電子コネクタ（ピン）は、大型高速パンチングマシンを用いて薄い金属ストリップから打ち抜かれます。大型の転動金属ベルトの一端はパンチングマシンの前端に送られ、もう一端はパンチングマシンの油圧作業台を介して転動ベルトホイールに巻き付けられます。転動ベルトホイールは金属ベルトを引き出して完成品を転がします。

2、電気メッキ

コネクタピンは、スタンピング加工後、電気めっきセクションに送られます。この段階で、コネクタの電子接点面に様々な金属コーティングが施されます。スタンピング工程と同様の問題、例えばピンの歪み、破損、変形などは、めっき装置へのピンのスタンピング時にも発生する可能性があります。本稿で紹介する技術を用いることで、このような品質欠陥を容易に検出できます。

しかし、ほとんどのマシンビジョンシステムサプライヤーにとって、電気めっき工程における多くの品質欠陥は、依然として検出システムの「禁断領域」にあります。電子コネクタメーカーは、コネクタピンの電気めっき面の小さな傷やピンホールなど、様々な欠陥を検出できる検出システムを求めています。これらの欠陥は、アルミ缶の底やその他の比較的平坦な表面など、他の製品では容易に認識できますが、ほとんどの電子コネクタの表面は不規則で角度がついているため、視覚検査システムではこれらの微細な欠陥を識別するのに十分な画像を取得することが困難です。

一部のピンは多層金属コーティングを必要とするため、メーカーは金属コーティングを識別し、コーティングが所定の位置に正しく配置されているか、また正しい比率で配置されているかを検証できる検査システムも必要としています。これは、白黒カメラを使用するビジョンシステムでは困難な作業です。なぜなら、画像のグレーレベルは金属コーティングの種類によって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識別できますが、コーティング面の不規則な角度や反射の影響により、照明の問題は依然として困難です。

3、注射

電子コネクタのプラスチックケースホルダーは、射出成形工程で製造されます。通常の工程では、溶融プラスチックを金属膜に注入し、急速冷却して成形します。射出成形中に検出する必要がある典型的な欠陥は、「リーク」です。これは、溶融プラスチックが膜を完全に満たさない場合に発生します。その他の欠陥としては、接続ジャック（最終組み立て時にピンと正しく嵌合するように、ジャックを清潔に保つ必要があります）の充填または部分的な閉塞が挙げられます。バックライトを使用することで、ボックスシートのリークやプラグプラグの詰まりを容易に識別できるため、射出成形後の品質検査のためのマシンビジョンシステムは比較的シンプルです。

4、アセンブリ

電子コネクタ製造の最終段階は最終組立です。電気メッキされたニードルとインジェクションボックスシートの挿入方法には、単挿入と複合挿入の2種類があります。単挿入とは、ピンを1本ずつ挿入することを指します。複合挿入とは、複数のピンをボックスシートに同時に接続することです。挿入方法に関わらず、メーカーは組立工程においてすべてのピンに欠陥がないか、正しい位置に配置されているかを確認することを要求しています。もう一つの日常的な検査作業は、コネクタの嵌合面間の距離の測定です。

スタンピング工程と同様に、コネクタの組立工程も自動検査システムにとって速度上の課題となります。ほとんどの組立ラインでは1秒あたり1～2個の検査速度ですが、ビジョンシステムは通常、カメラを通過するコネクタごとに複数の異なる検査項目を実行します。そのため、検出速度はシステム性能において重要な指標となります。

組み立てられたコネクタの外寸は、1本のピンに許容される寸法公差よりも桁違いに大きくなります。これは視覚検査システムにとって新たな問題を引き起こします。例えば、1フィートを超える大きさで数百本のピンを持つコネクタボックスホルダーの場合、各ピンの位置精度は数千分の1インチ以内である必要があります。当然のことながら、1フィートもあるコネクタを1枚の画像で検出することは不可能であり、視覚検査システムは狭い視野内で一度に限られた数のピンの品質しか検出できません。コネクタ全体の検出を完了するには、複数のカメラを使用する方法（システムコストが増加します）と、コネクタがレンズの前を通過する際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的に取り込んだ単一フレーム画像を「つなぎ合わせる」ことで、コネクタ全体の品質が基準を満たしているかどうかを判定する方法の2つがあります。後者の方法は通常、コネクタの組み立てが完了した後に PPT 目視検査システムによって使用されます。

「実際の位置」検出は、コネクタ組立てにおける検出システムのもう一つの要件です。この「実際の位置」とは、各ピンの先端と指定された設計基準線との間の距離です。目視検査システムは、検査画像上にこの仮想基準線を設定し、各ピンの頂点の「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定する必要があります。しかし、この基準線を描くために使用される基準点は、実際のコネクタ上では見えない場合が多く、場合によっては別の平面上に現れ、同じショットで同時に確認することができません。場合によっては、この基準線を見つけるために、コネクタボックスからプラスチックを取り外す必要がありました。