在最终产品组装中使用有故障的连接器,并将这个带有故障连接器的产品应用到汽车子系统中,不但会危及消费者,也会让连接器制造商付出昂贵的代价。
例如,如果一家一级汽车供应商在发动机控制单元(ECU)中使用了不合格的连接器,并将该ECU出售给汽车制造商,然后该ECU被安装在车辆中并最终导致车辆召回,这其中的大部分相关成本将会追溯到连接器制造商,并由连接器制造商承担。
为了尽量减少不合格的连接器为整个供应链带来的风险,美国一家主要的连接器制造商委托G2 Technologies公司(www.g2tek.com)开发了一套自动化连接器检测系统。该系统基于美国国家仪器公司(NI)的PXI平台而建立,其中包括基于机器视觉的非接触式3D检测系统、清洁站、电气测试和雕刻站。
图1:在连接器进入扫描电路板的3D视觉系统之前,要对它们进行检查以验证正确的部件是否存在,并且确保部件的朝向正确。
“检查员很容易发现弯曲和缺失的引脚,但却很容易漏检一个引脚过短的连接器。”G2 Technologies公司总裁Craig Borsack说道,“这套视觉检测系统在这方面带来了巨大的改进。通过提供非接触式检测以及发现这类连接器缺陷的能力,我们的非接触式检测系统每年可以帮助连接器制造商节省数百万美元的成本。”
检测系统安装在引脚插合过程之后,引脚插合过程将引脚插入模压的连接器外壳中。插合后的连接器进入输入传送带,并经过TeledyneDALSA公司的一台Genie Nano M1920 GigE Vision相机捕获图像。
该检测系统的照明采用的是Advancedillumination公司的DL 194漫射圆顶灯。连接器的图像被相机捕获后,系统对图像进行分析,以验证正确的部件是否存在,检测部件的朝向是否正确,以进入最终的检查过程。如果部件不正确或朝向不正确,系统会将其转移到废料箱。
系统认为正确且朝向也正确的部件,将进入一个定向轮,在这里部件将被重新定向放置,为下一站的板面检查做准备。在板面检查站点,使用Micro Epsilon公司(www.micro-epsilon.com)的一台scanCONTROL 2650-25激光线轮廓仪扫描连接器的整个板面。
图2:连接器上的金属夹(1、2、3和4)创建一个参考平面,系统可以从该参考平面测量接触点的高度。连接器上的两个柱(T和U)为测量每个接触点的位置信息提供基准。3D视图(右图)显示了U柱和5号和6号接触点靠近。
经过板面检查后,进行连接器检查。由于检查时间要求,并且需要从两个方向扫描部件,因此在两个站点使用两台额外的激光线轮廓仪,检测连接器的插合侧。
“当从一侧扫描部件时,由于连接器外壳会产生阴影效应,因此需要两次扫描。”Borsack解释说,“为了获得一个完整的3D点云,必须从两个方向扫描部件,然后将图像组合在一起消除阴影效应。”
系统从两侧扫描部件,并根据插合侧连接器底部的焊盘(特征)创建一个平面。该平面将用于测量接触点的真实位置和引脚高度。
Borsack表示,他的公司为其开发的3D检测系统而感到自豪,并希望其他连接器制造商也能考虑部署他们开发的这套3D检测系统。
“当你看到这套检测系统所能提供的潜在成本节约时,它的部署成本就微乎其微了。这套检查系统不仅能帮助制造商免去成本高达数百万美元的产品召回损失,而且毫不夸张地说,它也绝对可以挽救生命。”Borsack说道。