Productieprocesstroom | MOCO-connector

Het productieproces van connectoren omvat een grote verscheidenheid aan elektronische connectoren, maar het fabricageproces is in principe hetzelfde. De productie van connectoren kan over het algemeen worden onderverdeeld in vier fasen: stempelen, galvaniseren, spuitgieten en assemblage.

1, stempelen

Het productieproces van elektronische connectoren begint over het algemeen met het stempelen van pinnen. De elektronische connectoren (pinnen) worden uit dunne metalen strips gestanst met behulp van een grote, snelle ponsmachine. Het ene uiteinde van een grote metalen rolband wordt naar de voorkant van de ponsmachine geleid, en het andere uiteinde wordt door de hydraulische machine op de rolband gewikkeld. De rolband trekt de metalen band af en rolt het eindproduct.

2. galvaniseren

Na het stempelen moeten de connectorpennetjes naar de galvaniseerafdeling worden gestuurd. In deze fase wordt het elektronische contactoppervlak van de connector voorzien van verschillende metaalcoatings. Vergelijkbare problemen als tijdens het stempelen, zoals vervorming, fragmentatie of deformatie van de pennetjes, kunnen ook optreden tijdens het stempelen van de pennetjes in de galvaniseerapparatuur. Met de in dit artikel beschreven technieken kunnen dergelijke kwaliteitsgebreken eenvoudig worden opgespoord.

Voor de meeste leveranciers van machinevisiesystemen vallen veel kwaliteitsgebreken in het galvaniseerproces echter nog steeds binnen het "verboden gebied" van het detectiesysteem. Fabrikanten van elektronische connectoren willen detectiesystemen die een verscheidenheid aan onregelmatigheden kunnen detecteren, zoals kleine krasjes en gaatjes in de gegalvaniseerde oppervlakken van connectorpinnen. Hoewel deze defecten gemakkelijk te herkennen zijn in andere producten (zoals aluminium bodems van blikken of andere relatief vlakke oppervlakken), is het door het onregelmatige en hoekige ontwerp van de meeste elektronische connectoren moeilijk voor visuele inspectiesystemen om beelden te verkrijgen die voldoende zijn om deze subtiele defecten te identificeren.

Omdat sommige soorten pinnen met meerdere metaallagen gecoat moeten worden, willen fabrikanten ook testsystemen die onderscheid kunnen maken tussen de verschillende metaallagen om te controleren of ze op de juiste plaats en in de juiste verhouding aanwezig zijn. Dit is een lastige taak voor een vision-systeem dat een zwart-witcamera gebruikt, omdat de grijswaarden van het beeld vrijwel hetzelfde zijn voor verschillende metaallagen. Hoewel de camera van een kleurenvisiesysteem deze verschillende metaallagen wel kan onderscheiden, blijft het probleem van de belichting lastig vanwege de onregelmatige hoek en reflectie-effecten van het gecoate oppervlak.

3, injectie

De kunststof behuizing van de elektronische connector wordt vervaardigd tijdens het spuitgietproces. Het gebruikelijke proces omvat het injecteren van gesmolten plastic in metalen mallen, die vervolgens snel afkoelen om de gewenste vorm te verkrijgen. Een veelvoorkomend defect dat tijdens het spuitgieten moet worden opgespoord, is een lekkage die optreedt wanneer het gesmolten plastic de mal niet volledig vult. Andere defecten zijn onder andere het vullen of gedeeltelijk blokkeren van de connectoren (die schoon moeten worden gehouden zodat ze tijdens de uiteindelijke montage correct op de pinnen passen). Omdat lekkage en beschadiging van de behuizing gemakkelijk kunnen worden opgespoord met behulp van achtergrondverlichting, is het machinevisiesysteem voor kwaliteitscontrole na het spuitgieten relatief eenvoudig.

4. De assemblage

De laatste fase in de productie van elektronische connectoren is de eindmontage. Er zijn twee manieren om de gegalvaniseerde naald en de injectiebus te plaatsen: enkelvoudig of gecombineerd. Enkelvoudig plaatsen betekent dat elke pin afzonderlijk wordt geplaatst; gecombineerd plaatsen betekent dat meerdere pinnen tegelijkertijd in de injectiebus worden geplaatst. Ongeacht de plaatsingsmethode vereist de fabrikant dat alle pinnen tijdens de montagefase worden gecontroleerd op defecten en correcte positionering. Een andere routinecontrole betreft het meten van de afstand tussen de contactoppervlakken van de connectoren.

Net als bij de stempelingsfase vormt ook de assemblage van de connectoren een snelheidsuitdaging voor het automatische inspectiesysteem. Hoewel de meeste assemblagelijnen een snelheid van één of twee stuks per seconde halen, voert het vision-systeem doorgaans meerdere detecties uit voor elke connector die door de camera passeert. Daarom is de detectiesnelheid opnieuw een belangrijke prestatie-indicator voor het systeem.

Eenmaal gemonteerd zijn de buitenafmetingen van de connectoren vele malen groter dan de toegestane maattoleranties voor een enkele pin. Dit vormt een ander probleem voor visuele detectiesystemen. Bijvoorbeeld: sommige connectorbehuizingen van meer dan 30 centimeter met honderden pinnen moeten nauwkeurig zijn wat betreft de positie van elke pin, tot op enkele duizendsten van een inch nauwkeurig. Het is duidelijk dat de detectie van een connector van 30 centimeter niet in één enkele afbeelding mogelijk is, en het visuele inspectiesysteem kan slechts een beperkt aantal pinkwaliteiten in een klein gezichtsveld tegelijk detecteren. Er zijn twee manieren om de detectie van de gehele connector te voltooien: met behulp van meerdere camera's (wat de systeemkosten verhoogt); of wanneer de connector voor een lens passeert, wordt de camera continu geactiveerd en "voegt" het vision-systeem de continu opgenomen beelden samen om te bepalen of de algehele kwaliteit van de connector aan de norm voldoet. Deze laatste methode wordt doorgaans gebruikt door het PPT-visuele inspectiesysteem nadat de connectormontage is voltooid.

Het detecteren van de "werkelijke locatie" is een andere vereiste voor het detectiesysteem bij de assemblage van connectoren. Deze "werkelijke positie" is de afstand tussen de punt van elke pin en een gespecificeerde basislijn. Het visuele inspectiesysteem moet deze denkbeeldige basislijn op de inspectieafbeelding creëren om de "werkelijke positie" van elke pin te meten en te bepalen of deze voldoet aan de kwaliteitsnorm. De referentiepunten die worden gebruikt om deze referentielijn af te bakenen, zijn echter vaak NIET ZICHTBAAR op de connector zelf, of bevinden zich soms op een ander vlak en kunnen niet tegelijkertijd in dezelfde opname worden gezien. In sommige gevallen moest het plastic van de connectorbehuizing worden verwijderd om deze referentielijn te lokaliseren.