1. Штамповка
Процесс производства электронных разъемов обычно начинается с пробивки штифтов. Электронные разъемы (штыри) штампуются из тонких металлических полос на больших высокоскоростных штамповочных машинах. Один конец большого рулона металлической полосы направляется к переднему концу пробивной машины, а другой конец проходит через гидравлический рабочий стол пробивной машины и наматывается на приемное колесо.
2. Гальваника
После того, как штыри разъема проштампованы, их следует отправить в участок гальваники. На этом этапе электрические контактные поверхности разъема покрываются различными металлическими покрытиями. Тот же класс проблем, что и на этапе штамповки, например, скрученные, сколотые или деформированные штифты, также возникает при подаче штампованных штифтов в оборудование для нанесения покрытий. Такие дефекты качества легко обнаруживаются методами, описанными в этой статье.
Однако для большинства поставщиков систем машинного зрения многие дефекты качества в процессе гальванического покрытия по-прежнему относятся к «запретной зоне» системы контроля. Производителям электронных соединителей требовались системы контроля, которые могли бы обнаруживать различные непоследовательные дефекты, такие как мелкие царапины и точечные отверстия на поверхности покрытия штырей соединителя. Хотя эти дефекты легко выявить для других продуктов (таких как днища алюминиевых банок или другие относительно плоские поверхности); из-за неправильной и наклонной конструкции поверхности большинства электронных разъемов трудно получить системы визуального контроля. Достаточно, чтобы определить изображения, необходимые для этих тонких дефектов.
Поскольку некоторые типы штифтов покрыты несколькими слоями металла, производители также хотят, чтобы система контроля могла различать различные металлические покрытия, чтобы проверить их наличие и пропорции. Это очень сложная задача для системы технического зрения, использующей монохромную камеру, так как уровни серого изображения практически одинаковы для разных металлических покрытий. Хотя камера системы цветного зрения может успешно различать эти различные металлические покрытия, проблема с освещением все еще существует из-за неправильных углов и эффектов отражения поверхности покрытия.
3. Литье под давлением
Пластиковое гнездо электронного разъема изготавливается на стадии литья под давлением. Обычный процесс заключается в том, чтобы влить расплавленный пластик в металлическую пленку, а затем быстро охладить его до нужной формы. Так называемая «утечка» происходит, когда расплавленный пластик не полностью заполняет уплотнитель. Это типичный дефект, который необходимо обнаружить на этапе литья под давлением. К другим дефектам относятся заполненные или частично заблокированные емкости (эти емкости должны быть чистыми и свободными, чтобы правильно совмещаться со штифтами во время окончательной сборки). Поскольку подсветку можно использовать для легкого определения протечки седла коробки и блокировки гнезда, система машинного зрения, используемая для контроля качества после литья под давлением, относительно проста и легко реализуема.
4. Сборка
Завершающим этапом изготовления электронного разъема является сборка готового изделия. Существует два способа соединения штифтов с гальваническим покрытием с гнездом коробки, изготовленных методом литья под давлением: одинарное соединение или комбинированное соединение. Одиночное соединение означает вставку одного штифта за раз; комбинированное сопряжение означает одновременное соединение нескольких штифтов с гнездом коробки. Независимо от того, какой метод подключения используется, производитель должен определить, все ли контакты отсутствуют и правильно ли они расположены на этапе сборки; другой тип рутинной задачи обнаружения связан с измерением расстояния на сопрягаемой поверхности разъема.
Как и этап штамповки, сборка соединителя также представляет собой проблему для автоматической системы контроля с точки зрения скорости контроля. В то время как большинство сборочных линий работают со скоростью одна-две детали в секунду, системам технического зрения часто приходится выполнять несколько различных проверок для каждого разъема, проходящего через камеру. Таким образом, скорость обнаружения снова стала важным показателем производительности системы.
После завершения сборки внешние размеры разъема намного превышают допуск на размеры, допускаемый одним контактом, на несколько порядков. Это также создает еще одну проблему для системы визуального контроля. Например: некоторые соединительные коробки имеют размер более одного фута и имеют сотни контактов. Точность определения положения каждого штифта должна быть в пределах нескольких тысячных долей дюйма. Очевидно, что обнаружение разъема длиной в один фут не может быть завершено на одном изображении, и система визуального контроля может каждый раз определять качество только ограниченного числа контактов в небольшом поле зрения. Есть два способа выполнить проверку всего разъема: использовать несколько камер (увеличение стоимости системы); или непрерывно активировать камеру, когда разъем проходит перед объективом, и система технического зрения будет «сшивать» однокадровые изображения, снятые непрерывно, чтобы определить, соответствует ли качество всего разъема требованиям. Последний метод является методом обнаружения, который обычно используется системой визуального контроля PPT после завершения сборки соединителя.
Обнаружение «фактического положения» является еще одним требованием системы обнаружения для сборки соединителя. Это «фактическое положение» представляет собой расстояние от кончика каждого штифта до заданной опорной линии проекта. Системы визуального контроля должны рисовать эту воображаемую базовую линию на контрольном изображении, чтобы измерить «фактическое положение» вершины каждого штифта и определить, соответствует ли оно стандартам качества. Однако контрольная точка, используемая для обозначения этой контрольной линии, часто не видна на самом соединителе или иногда появляется в другой плоскости и не может быть видна в тот же момент в том же кадре. В некоторых случаях приходилось даже шлифовать пластик на корпусе разъема, чтобы найти эту контрольную линию.