浅谈电子连接器的制造技术

电子连接器的种类很多，但制造工艺基本相同。总的来说，可分为四个阶段：冲压、电镀、成型及组装。

1冲压。

电子连接器的制造过程一般从冲压插针开始。电子连接器（插针、端子）由大型高速冲压机从薄金属条冲压而成。大卷金属带的一端送至冲床的前端，另一端通过冲床的液压工作台，卷绕到收线轮上。

2电镀

端子和插针冲压完成后，应送至电镀工段。在此阶段，连接器的电接触表面镀有各种金属涂层。在将冲压好的销钉送入电镀设备的过程中，销钉会发生扭曲、碎裂或变形。本文所述的检测技术可以很容易地检测出这类质量缺陷。

然而，对于大多数机器视觉系统供应商来说，电镀过程中的许多质量缺陷仍然属于检测系统的“禁区”。电子连接器制造商希望检测系统能够检测出各种不一致的缺陷，如连接器引脚电镀表面上的细小划痕和针孔。虽然这些缺陷对于其他产品如铝罐底或其他相对平坦的表面很容易识别。但由于大多数电子连接器的不规则和有角度的表面设计，视觉检测系统很难获得识别这些细微缺陷所需的图像。

由于某些类型的引脚涂有多层金属，制造商还希望检测系统能够区分各种金属涂层，以验证它们的存在和比例。对于使用单色相机的视觉系统来说，这是一个非常困难的任务，因为对于不同的镀层，图像的灰度几乎是相同的。虽然彩色视觉系统的摄像机可以成功地区分这些不同的金属涂层，但由于涂层表面的不规则角度和反射效应，仍然存在照明困难的问题。

3注塑。

用于电子连接器的塑料盒支架是在注塑阶段制造的。通常的过程是将熔化的塑料注入金属膜中，然后快速冷却成一定形状。所谓的“注塑不满”（Short Shots）发生在熔融塑料未能完全填充膜时，这是一个典型的缺陷，需要在注塑阶段检测。其他缺陷包括填充或部分阻塞的插座（这些插座必须保持清洁和自由，以便在最终装配过程中与引脚正确匹配）。由于背光可以很容易地识别箱座的泄漏和插座的堵塞，因此用于注塑后质量检测的机器视觉系统相对简单，易于实现。

4组装。

电子连接器制造的最后一个阶段是成品组装。有两种方法将电镀销连接到注塑箱座：单插销或组合插销。单次配合是指一次插入一个针脚。组合配合是将多个插脚同时连接到盒座上。无论采用哪种连接方式，制造商都要求在装配阶段检测所有引脚是否缺失并正确定位。另一类例行检查任务与测量连接器配合面上的间隙有关。

与冲压台一样，连接器的装配也对自动检测系统的检测速度提出了挑战。虽然大多数装配线的速度为每秒1至2件，但视觉系统通常必须为通过相机的每个连接器完成几种不同的检测。因此，检测速度再次成为系统性能的重要指标。

组装后，连接器的外部尺寸比单针允许的尺寸公差大几个数量级。这也给视觉检测系统带来了另一个问题。例如：一些连接器盒的尺寸超过一英尺，并有数百个引脚。每个引脚位置的检测精度必须在千分之几英寸之内。显然，一个一英尺长的连接器的检测无法在一张图像上完成，视觉检测系统每次只能在一个小视野中检测数量有限的引脚的质量。有两种方法可以完成整个连接器的检查：使用多个摄像头（增加系统成本）。或者当连接器经过镜头前时，摄像头不断被触发，视觉系统将连续捕捉到的单帧图像“缝合”，以判断整个连接器的品质是否合格。后一种方法是PPT视觉检测系统在连接器组装完成后通常采用的检测方法。

“真位置”的检测是对连接器总成检测系统的另一个要求。这个“实际位置”指的是每个销的尖端和指定的设计参考线之间的距离。视觉检测系统必须在检测图像上绘制这一假想的基线，以测量每个引脚顶点的“实际位置”，并确定其是否符合质量标准。然而，用来划定这条参考线的参考点往往在实际的连接器上不可见，或者有时出现在另一个平面上，不能在同一个镜头中的同一时刻看到。在某些情况下，甚至需要磨掉连接器外壳上的塑料，以确定该参考线的位置。这里确实出现了一个相关的话题--可探测性设计。

可检测性设计（可检查性）。

由于制造商不断要求提高生产效率和产品质量，降低生产成本，新型机器视觉系统的应用越来越广泛。当各种视觉系统越来越普遍时，人们越来越熟悉这类检测系统的特点，并学会在设计新产品时考虑产品质量的可检测性。例如，如果希望有一个参考线来检测“实际位置”，则应在连接器设计中考虑该参考线的可见性。

审核编辑 黄宇