伴隨著電子設備、汽車等電子技術的快速發展,市場對線束的需求量持續增長,同時也對小型化、輕量化等功能及品質提出了更高的要求。
下面將為您介紹保障線束品質的必要外觀檢測項目。并介紹使用新型4K數碼顯微系統,實現放大觀察、測量、檢測、評估定量化及作業效率提升的應用案例。
重要性與要求同步增長的線束
線束(wiring harness)又被稱為電纜束(cable harness),是一種將連接電子設備所需的多路電氣連接(供電、信號通信)配線捆扎成一束后形成的部件。利用整合多個接點的連接器,能夠在簡化連接的同時,防止誤連接的發生。以汽車為例,1輛汽車上會用到500至1500條線束,這些線束能起到等同于人類血管及神經的作用。線束的不良及破損,會對產品的品質、性能及安全性造成很大的影響。
近年來,電機產品及電子設備呈現小型化、高密度化的發展趨勢,而在汽車領域,EV(電動汽車)、HEV(混合動力汽車)、基于感應技術的駕駛輔助功能及自動駕駛等技術也在飛速發展。在這樣的背景下,市場對線束的需求量持續增長,在產品的研究開發及制造方面,也進入了追求多品種化、小型化、輕量化、高功能化、高耐久性化等,力爭滿足各類需求的新時代。為了滿足這些需求,迅速提供高品質的新產品及改良品,研究開發時的評估、制造工序中的外觀檢測等環節,都必須滿足更高的正確性與速度要求。
品質的關鍵,電線的端子連接與外觀檢測
在線束的制造工序中,在組裝連接器、線管、防護具、線夾、束緊夾等部件之前,需要進行一項決定線束品質的重要工序,即電線的端子連接。連接端子時,會采用“壓接(斂縫)”、“壓焊”、“焊接”工藝。使用各類連接方法時,一旦連接出現異常,可能就會導致導電不良、芯線脫落等故障。
檢測線束品質的方法很多,例如使用“線束檢查儀(導通檢測儀)”,檢查是否存在電氣斷線、短路等問題。
但是,要對各類試驗后及故障發生時的具體狀態及原因進行檢測,就必須借助顯微鏡及顯微系統的放大觀察功能,實施端子連接部的外觀檢測及評估。各類連接方法的外觀檢測項目如下所示。
壓接(斂縫)的外觀檢測項目
通過各類端子導體包銅的塑性,對線纜與護套實施壓接。使用工具或生產線上的自動設備,通過“斂縫”對導體包銅進行彎折連接。
【外觀檢測項目】
(1)芯線突出
(2)芯線突出長度
(3)喇叭口量
(4)護套突出長度
(5)切斷長度
(6)-1向上彎曲/(6)-2向下彎曲
(7)旋轉
(8)搖晃
小提示 壓接端子斂縫品質的判斷基準“壓接高度”
完成端子壓接(斂縫)后,線纜及護套斂縫處的導體包銅截面高度,就是“壓接高度”。如果不按照規定的壓接高度進行斂縫,可能會導致導電不良或線纜脫落。
壓接高度高于規定值會導致“壓接不足”,電線會在拉力作用下松脫。低于規定值則會導致“壓接過量”,導體包銅會勒進芯線,導致芯線受損。
壓接高度只是用于推斷護套與芯線狀態的判斷基準。近年來,在線束小型化和使用材料多樣化的背景下,為了全面檢出斂縫工序中的各類不良,針對壓接端子截面的芯線狀態定量檢測成為了一項重要技術。
壓焊的外觀檢測項目
將附有護套的電線塞進縫口,使其與端子相連。塞入電線時,護套會與縫口裝設的刀刃接觸并被刺穿,產生導電性,省去了剝除護套的步驟。
【外觀檢測項目】
(1)電線超長
(2)電線頂端的縫隙
(3)壓焊片前后的導體突出
(4)壓焊中心偏移
(5)外罩的瑕疵
(6)壓焊片的瑕疵、變形
A:外罩
B:壓焊片
C:電線
焊接的外觀檢測項目
代表性的端子形狀及線纜排線方法可分為“錫槽式”和“圓孔式”,前者將電線從端子內穿過,后者將線纜從孔洞中穿過。
【外觀檢測項目】
(1)芯線突出
(2)焊錫的導電不良(加熱不足)
(3)焊錫橋連(焊接過多)
線束外觀檢測評估的應用案例
伴隨著線束的小型化,基于放大觀察的外觀檢測及評估難度越來越高。
基恩士的超高精細4K數碼顯微系統“,在實現高水準放大觀察、外觀檢測及評估的同時,大幅提高作業效率。
對立體物進行全幅對焦的深度合成
線束屬于立體物,只能進行局部對焦,難以開展涵蓋目標物整體的綜合觀察及評估。
4K數碼顯微系統“VHX系列”則可利用“導航實時合成”功能,自動進行深度合成,拍攝對目標物整體進行全幅對焦的超高精細4K圖像,輕松開展正確高效的放大觀察、外觀檢測及評估。
線束的翹曲測量
在進行測量時,不僅要使用顯微鏡,還必須換用多種其他測量儀,測量工序繁瑣,費時費力。除此以外,還不能將測量值直接記錄成數據,在作業效率和可靠性方面都存在一定的問題。
4K數碼顯微系統“VHX系列”則配備了“二維尺寸測量”的多樣化工具,在測量線束角度、壓接端子截面壓接高度等各項數據時,都能以簡單的操作完成測量。使用“VHX系列”,不僅能夠實現定量化測量,還能保存并管理圖像、數值、拍攝條件等數據,使作業效率實現飛躍性提升。完成數據保存操作后,仍然可以從相冊中選擇過往的圖像,追加開展不同位置及項目的測量工作。
用4K數碼顯微系統“VHX系列”測量線束翹曲角度
使用“二維尺寸測量”的多樣化工具,只需點擊正確的角度,即可輕松完成定量測量。
不受金屬面光澤影響的芯線斂縫觀察
受金屬面反射的影響,有時會發生以觀察的情形。
4K數碼顯微系統“VHX系列”則配備了“消除光暈”和“去除環形光暈”功能,能夠消除金屬面光澤造成的反射干擾,對芯線的斂縫狀態進行正確的觀察及掌握。
線束斂縫部分的變焦拍攝
各位是否有過在進行外觀檢測時,對于諸如線束斂縫的小型立體目標物,很難進行準確對焦的經驗,這對于給細小部位及細微劃痕的觀察造成了很大的困難。
4K數碼顯微系統“VHX系列”配備了電動鏡頭轉換器和高分辨率HR鏡頭,能夠進行20至6000倍的自動倍率轉換,實現“無縫縮放”。只需用手邊的鼠標或控制器進行簡單操作,就能快速完成放大觀察。
實現立體物觀察高效化的全方位觀測系統
在對線束之類的立體產品進行外觀觀察時,必須不斷重復改變目標物角度再固定的操作,還要對每個角度分別進行調焦。不光只能進行局部對焦,還很難固定,存在無法觀察的角度。
4K數碼顯微系統“VHX系列”能夠利用“全方位觀測系統”和“高精度X、Y、Z電動載物臺”,為部分顯微鏡不可能實現的感測頭、載物臺靈活動作提供支持。
利用可輕松調整三軸(視野、旋轉軸、傾斜軸)的調整裝置,能夠從各個角度進行觀察。而且即使傾斜或旋轉,也不會跳脫視野范圍,使目標物保持在中心位置,據此大幅提高了立體物外觀觀察的效率。
實現壓接端子評估定量化的3D形狀分析
在對壓接端子進行外觀觀察時,不僅需要對立體目標物進行分區域的局部對焦,還存在漏看異常、人為評估偏差等問題。對于立體目標物,也只能通過二維尺寸測量進行評估。
4K數碼顯微系統“VHX系列”不僅能用清晰的4K圖像進行放大觀察及二維尺寸測量,還能拍攝3D形狀,進行三維尺寸測量,對各個截面實施輪廓測量。無需使用者的熟練操作,也能通過簡單操作完成3D形狀的分析及測量,可同時實現壓接端子外觀評估的高度化、定量化,以及作業的高效化。
斂縫線纜截面的自動測量
4K數碼顯微系統“VHX系列”能夠利用豐富的測量工具,用拍攝到的截面圖像輕松完成各類自動測量。
能夠僅針對芯線斂縫截面的芯線部分面積,進行自動測量。借助這些功能,對于僅靠壓接高度測量及截面觀察無法掌握的斂縫部分芯線狀態,也能進行快速的定量檢測。
快速回應市場需求的新型工具
今后,市場對線束的需求會越來越大,為了滿足不斷升高的市場要求,必須基于快速準確的檢測數據,確立新的研究開發、品質改良模式及制造工序。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:線束、壓接端子的觀察與定量評估
文章出處:【微信號:wiring-world,微信公眾號:線束世界】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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