Bliższe spojrzenie na proces produkcji złączy elektronicznych

Złącza elektroniczne są dostępne w wielu typach, a każdy z nich służy do innego celu. Chociaż opcje mogą być różnorodne, proces produkcyjny pozostaje stosunkowo jednolity i można go ogólnie podzielić na cztery odrębne etapy:

1. Cechowanie:

Produkcja złączy elektronicznych zazwyczaj rozpoczyna się od precyzyjnego wytłoczenia styków złącza. Te kołki, które odgrywają kluczową rolę w połączeniu, są starannie wykonane z cienkich metalowych pasków przy użyciu zaawansowanych, szybkich maszyn do tłoczenia. Jeden koniec metalowego paska jest płynnie podawany do przedniego końca maszyny do tłoczenia, podczas gdy drugi koniec przechodzi przez hydrauliczny stół warsztatowy, ostatecznie nawijając go na koło odbierające. Proces ten skutecznie ciągnie metalowy pasek, kolejno wycinając kołki i zwijając je jako gotowy produkt.

2. Platerowanie:

Po perfekcyjnym wytłoczeniu szpilek przechodzą one krytyczny etap – platerowanie. W tym przypadku na elektryczne powierzchnie stykowe złącza są starannie nakładane różne powłoki metalowe. Warto zauważyć, że podobne problemy napotykane na etapie tłoczenia, takie jak zniekształcenia, złamania lub deformacje szpilek, mogą również wystąpić, gdy wytłoczone szpilki są wprowadzane do sprzętu do galwanizacji. Na szczęście postęp technologii umożliwił wykrywanie takich wad jakościowych.

Jednakże dla wielu dostawców systemów widzenia maszynowego pewne wady jakościowe powstałe w procesie galwanizacji stanowią poważne wyzwanie dla systemów kontroli. Producenci złączy elektronicznych poszukują systemów kontroli zdolnych wykryć subtelne niespójności na platerowanych powierzchniach styków złącza, takie jak drobne zadrapania. Wady te, choć łatwo wykrywalne w innych produktach, takich jak aluminiowe wieczka puszek lub stosunkowo płaskie powierzchnie, okazują się trudnym zadaniem dla systemów kontroli wizualnej ze względu na nieregularną i kątową konstrukcję powierzchni charakterystyczną dla większości złączy elektronicznych.

3. Formowanie wtryskowe:

Na etapie formowania wtryskowego skupiamy się na stworzeniu plastikowych obudów do złączy elektronicznych. Proces ten zazwyczaj polega na wtryskiwaniu stopionego tworzywa sztucznego do form metalowych, a następnie szybkim chłodzeniu w celu uzyskania pożądanego kształtu. Typowe wady napotykane na tym etapie obejmują niewystarczające wypełnienie form tworzywem sztucznym, co wymaga wykrycia. Dodatkowo na uwagę zasługują takie kwestie, jak zatkane otwory złączy, kluczowe dla prawidłowego włożenia pinów podczas końcowego montażu. Dzięki podświetleniu identyfikacja nieszczelności obudowy i zatkanych otworów przyłączeniowych jest stosunkowo prosta w przypadku maszynowych systemów wizyjnych stosowanych w kontroli jakości po wtrysku.

4. Montaż:

Ostatnim rozdziałem w procesie produkcji złączy elektronicznych jest montaż gotowego produktu. Zwykle stosuje się dwie metody wkładania galwanizowanych kołków do formowanej wtryskowo obudowy: wprowadzanie pojedynczego kołka i wprowadzanie wsadowe. Niezależnie od podejścia producenci wymagają kontroli wszystkich sworzni, aby upewnić się, że są obecne i prawidłowo ustawione podczas montażu. Rutynowe zadania kontrolne obejmują również pomiar odstępów na powierzchni współpracującej złącza.

Podobnie jak etap tłoczenia, montaż złącza stwarza wyzwania pod względem szybkości kontroli w przypadku zautomatyzowanych systemów wykrywania. Chociaż czasy cykli linii montażowej zazwyczaj wahają się od jednego do dwóch elementów na sekundę, systemy wizyjne muszą przeprowadzać wiele odrębnych zadań kontrolnych dla każdego złącza przechodzącego przez kamerę. Dlatego szybkość inspekcji pozostaje krytycznym miernikiem wydajności.

Co więcej, szczególnym wymogiem kontrolnym podczas montażu złącza jest weryfikacja „prawdziwego położenia” – odległości od wierzchołka każdego pinu do określonej linii bazowej projektu. Systemy kontroli wizyjnej muszą utworzyć tę wyimaginowaną linię bazową na obrazie kontrolnym, aby zmierzyć „prawdziwą pozycję” końcówki każdego trzpienia i upewnić się, że spełnia ona standardy jakości. Jednak zdefiniowanie tej linii bazowej często okazuje się nieuchwytne, ponieważ punkty odniesienia mogą być niewidoczne na rzeczywistym złączu lub znajdować się w innej płaszczyźnie. W niektórych przypadkach konieczne jest nawet zeszlifowanie plastiku z obudowy złącza, aby ustalić położenie linii bazowej, co podkreśla znaczenie „projektu zapewniającego wykrywalność”.

Projektowanie pod kątem wykrywalności:

Biorąc pod uwagę stale rosnący nacisk na poprawę wydajności produkcji, jakości produktów i opłacalności, systemy widzenia maszynowego cieszą się coraz większym zastosowaniem w produkcji. W miarę wzrostu znajomości tych systemów projektanci produktów uczą się uwzględniać „wykrywalność” jakości produktu podczas projektowania nowych produktów. Na przykład, gdy rozważa się potrzebę linii bazowej, względem której można mierzyć „prawdziwą pozycję”, widoczność tej linii bazowej powinna być kluczowym czynnikiem przy projektowaniu złącza.