Wraz z szybkim rozwojem sprzętu elektronicznego, samochodów i innych technologii elektronicznych, popyt rynkowy na wiązki przewodów stale rośnie. Jednocześnie stawia on coraz wyższe wymagania dotyczące funkcjonalności i jakości, takie jak miniaturyzacja i niska masa.
W poniższym artykule przedstawiono niezbędne elementy kontroli wyglądu, które pozwalają zapewnić jakość wiązek przewodów. Przedstawiono również przypadki zastosowania nowego cyfrowego mikroskopu 4K do powiększonej obserwacji, pomiaru, detekcji, oceny ilościowej i poprawy wydajności pracy.
Wiązki przewodów, których znaczenie i wymagania rosną jednocześnie
Wiązka przewodów, znana również jako wiązka kabli, to element tworzony przez łączenie wielu przewodów elektrycznych (zasilanie, komunikacja sygnałowa) niezbędnych do podłączenia urządzeń elektronicznych w wiązkę. Zastosowanie złączy integrujących wiele styków może uprościć połączenia, zapobiegając jednocześnie ich nieprawidłowemu działaniu. Biorąc za przykład samochody, w jednym samochodzie stosuje się od 500 do 1500 wiązek przewodów, które mogą pełnić tę samą rolę, co ludzkie naczynia krwionośne i nerwy. Wadliwe i uszkodzone wiązki przewodów mają ogromny wpływ na jakość, wydajność i bezpieczeństwo produktu.
W ostatnich latach produkty elektryczne i sprzęt elektroniczny wykazują tendencję do miniaturyzacji i dużej gęstości. W branży motoryzacyjnej technologie takie jak EV (pojazdy elektryczne), HEV (pojazdy hybrydowe), systemy wspomagania jazdy oparte na technologii indukcyjnej oraz autonomiczna jazda również dynamicznie się rozwijają. W tym kontekście popyt rynkowy na wiązki przewodów stale rośnie. W zakresie badań, rozwoju i produkcji produktów, dążymy również do dywersyfikacji, miniaturyzacji, lekkości, wysokiej funkcjonalności i trwałości itp., dążąc do spełnienia nowej ery różnorodnych potrzeb. Aby sprostać tym potrzebom i szybko dostarczać wysokiej jakości nowe i ulepszone produkty, ocena w trakcie badań i rozwoju oraz kontrola wyglądu w procesie produkcyjnym muszą spełniać wyższe wymagania dotyczące dokładności i szybkości.
Klucz do jakości, połączenia zacisków przewodów i kontroli wyglądu
W procesie produkcji wiązek przewodów, przed montażem złączy, osłon przewodów, osłon, zacisków kablowych, zacisków zaciskowych i innych elementów, należy wykonać ważny proces, który decyduje o jakości wiązki przewodów, czyli połączenie zaciskowe przewodów. Podczas łączenia zacisków stosuje się metody zaciskania (uszczelniania) i zgrzewania. Nieprawidłowe połączenie, stosowane przy stosowaniu różnych metod łączenia, może prowadzić do usterek, takich jak słaba przewodność i odpadanie przewodu rdzeniowego.
Istnieje wiele sposobów sprawdzenia jakości wiązek przewodów, np. użycie „kontrolera wiązek przewodów (detektora ciągłości)” w celu sprawdzenia, czy nie występują rozłączenia elektryczne, zwarcia i inne problemy.
Jednakże, aby wykryć konkretny stan i przyczyny po różnych testach oraz w przypadku wystąpienia awarii, konieczne jest wykorzystanie funkcji obserwacji powiększającej mikroskopu i systemu mikroskopowego do przeprowadzenia kontroli wizualnej i oceny połączenia zaciskowego. Poniżej przedstawiono elementy kontroli wyglądu dla różnych metod łączenia.
Elementy kontroli wyglądu do zaciskania (uszczelniania)
Dzięki plastyczności miedzianych przewodników różnych zacisków, kable i osłony są zaciskane. Za pomocą narzędzi lub zautomatyzowanego sprzętu na linii produkcyjnej, miedziane przewodniki są wyginane i łączone poprzez „uszczelnianie”.
[Elementy kontroli wyglądu]
(1) Drut rdzeniowy wystaje
(2) Wystająca długość drutu rdzeniowego
(3) Ilość dzwonka
(4)Wystająca długość osłonki
(5) Długość cięcia
(6)-1 wygina się w górę/(6)-2 wygina się w dół
(7)Obrót
(8)Wstrząsanie
Wskazówka: Kryterium oceny jakości zaciśnięcia końcówek zaciskanych jest „wysokość zaciśnięcia”
Po zakończeniu zaciskania (uszczelniania) końcówek, wysokość odcinka przewodu miedzianego w punkcie zaciskania kabla i osłony nazywana jest „wysokością zaciskania”. Niezastosowanie się do podanej wysokości zaciskania może skutkować słabą przewodnością elektryczną lub odłączeniem się kabla.
Wysokość zagniatania wyższa od określonej spowoduje „niedogniatanie”, w którym przewód poluzuje się pod wpływem naprężenia. Jeśli wartość jest niższa od określonej, doprowadzi to do „nadmiernego zagniatania”, a przewodnik w miedzianej powłoce wtnie się w rdzeń, powodując jego uszkodzenie.
Wysokość zaciśnięcia jest jedynie kryterium oceny stanu osłony i żyły. W ostatnich latach, w kontekście miniaturyzacji wiązek przewodów i dywersyfikacji stosowanych materiałów, ilościowa detekcja stanu żyły w przekroju końcówki zaciskanej stała się ważną technologią, umożliwiającą kompleksową detekcję różnych defektów w procesie zaciśnięcia.
Kontrola wyglądu elementów spawanych ciśnieniowo
Wsuń przewód w osłonie w szczelinę i podłącz go do zacisku. Po włożeniu przewodu osłona styka się z ostrzem zamontowanym w szczelinie i zostaje przebita, co zapewnia przewodnictwo i eliminuje konieczność zdejmowania osłony.
[Elementy kontroli wyglądu]
(1) Przewód jest za długi
(2) Przerwa na górze drutu
(3) Przewodniki wystające przed i za polami lutowniczymi
(4) Przesunięcie środka zgrzewania ciśnieniowego
(5) Wady okładki zewnętrznej
(6) Wady i odkształcenia blachy spawanej
A: okładka zewnętrzna
B: Blacha spawalnicza
C: Przewód
Elementy kontroli wyglądu spoiny
Typowe kształty zacisków i metody prowadzenia kabli można podzielić na „blaszane” i „okrągłe”. W pierwszym przypadku przewód przechodzi przez zacisk, a w drugim – przez otwór.
[Elementy kontroli wyglądu]
(1) Drut rdzeniowy wystaje
(2) Słaba przewodność lutu (niewystarczające nagrzanie)
(3) Zwarcie lutownicze (nadmierne lutowanie)
Przykłady zastosowań kontroli i oceny wyglądu wiązek przewodów
Wraz z miniaturyzacją wiązek przewodów, kontrola i ocena ich wyglądu na podstawie obserwacji pod dużym powiększeniem stają się coraz trudniejsze.
Cyfrowy mikroskop o rozdzielczości 4K firmy Keyence „może znacząco poprawić wydajność pracy, umożliwiając obserwację przy dużym powiększeniu, kontrolę i ocenę wyglądu”.
Synteza głębi pełnoklatkowego ogniskowania obiektów trójwymiarowych
Wiązka przewodów jest obiektem trójwymiarowym i można ją ogniskować tylko lokalnie, co utrudnia przeprowadzenie kompleksowej obserwacji i oceny obejmującej cały obiekt docelowy.
Cyfrowy system mikroskopowy 4K „seria VHX” może wykorzystywać funkcję „syntezy nawigacji w czasie rzeczywistym” do automatycznego przeprowadzania syntezy głębi i rejestrowania obrazów 4K o ultrawysokiej rozdzielczości z pełną ostrością całego obiektu, co ułatwia prawidłową i wydajną obserwację powiększenia, kontrolę wyglądu i ocenę.
Pomiar osnowy wiązki przewodów
Do pomiaru potrzebny jest nie tylko mikroskop, ale także szereg innych przyrządów pomiarowych. Proces pomiaru jest uciążliwy, czasochłonny i pracochłonny. Ponadto zmierzonych wartości nie da się bezpośrednio zapisać jako danych, co wiąże się z pewnymi problemami w zakresie wydajności i niezawodności pracy.
Cyfrowy system mikroskopowy 4K „seria VHX” jest wyposażony w różnorodne narzędzia do „dwuwymiarowych pomiarów wymiarowych”. Pomiar różnych danych, takich jak kąt wiązki przewodów i wysokość zaciśnięcia końcówki zaciskanej, można wykonać za pomocą prostych operacji. Seria VHX umożliwia nie tylko wykonywanie pomiarów ilościowych, ale także zapisywanie i zarządzanie danymi, takimi jak obrazy, wartości liczbowe i warunki fotografowania, co znacznie poprawia wydajność pracy. Po zakończeniu operacji zapisu danych nadal można wybierać wcześniejsze obrazy z albumu, aby wykonać dodatkowe pomiary w różnych lokalizacjach i projektach.
Pomiar kąta wypaczenia wiązki przewodów przy użyciu mikroskopu cyfrowego 4K „seria VHX”
Korzystając z różnorodnych narzędzi „Pomiaru wymiarów 2D” możesz łatwo wykonywać pomiary ilościowe, po prostu klikając odpowiedni kąt.
Obserwacja uszczelnienia rdzenia drutu nie jest narażona na działanie połysku powierzchni metalu
Ze względu na odbicie od powierzchni metalu, czasami może być możliwa obserwacja.
Cyfrowy system mikroskopowy 4K „seria VHX” jest wyposażony w funkcje „eliminacji halo” i „usuwania pierścieniowej halo”, które umożliwiają eliminację zakłóceń odbiciowych spowodowanych połyskiem powierzchni metalu oraz dokładną obserwację i uchwycenie stanu uszczelnienia rdzenia drutu.
Powiększenie części uszczelniającej wiązki przewodów
Czy kiedykolwiek doświadczyłeś trudności z precyzyjnym skupieniem się na małych, trójwymiarowych obiektach, takich jak uszczelnienia wiązek przewodów, podczas kontroli wyglądu? To bardzo utrudnia obserwację małych części i drobnych rys.
Cyfrowy mikroskop 4K z serii VHX jest wyposażony w zmotoryzowany konwerter soczewek i soczewkę HR o wysokiej rozdzielczości, umożliwiającą automatyczną konwersję powiększenia od 20 do 6000 razy, co pozwala na uzyskanie „płynnego zoomu”. Wystarczy wykonać proste operacje za pomocą myszy lub kontrolera, aby szybko zakończyć obserwację z zoomem.
Wszechstronny system obserwacji umożliwiający efektywną obserwację obiektów trójwymiarowych
Podczas obserwacji wyglądu produktów trójwymiarowych, takich jak wiązki przewodów, operacja zmiany kąta nachylenia obiektu docelowego, a następnie jego utrwalenia, musi być powtarzana, a ostrość musi być regulowana oddzielnie dla każdego kąta. Nie dość, że ostrość można ustawić tylko lokalnie, to jeszcze trudno ją utrwalić, a niektóre kąty są niemożliwe do zaobserwowania.
System mikroskopu cyfrowego 4K „seria VHX” może wykorzystywać „wszechstronny system obserwacji” i „wysoce precyzyjny stolik elektryczny X, Y, Z”, co umożliwia elastyczne ruchy głowicy czujnika i stolika, co nie jest możliwe w przypadku niektórych mikroskopów.
Urządzenie regulacyjne umożliwia łatwą regulację w trzech osiach (pola widzenia, osi obrotu i osi pochylenia), umożliwiając obserwację pod różnymi kątami. Co więcej, nawet po przechyleniu lub obróceniu, nie wypadnie z pola widzenia i utrzyma cel w centrum. To znacznie poprawia efektywność obserwacji obiektów trójwymiarowych.
Analiza kształtu 3D umożliwiająca ilościową ocenę końcówek zaciskowych
Obserwacja wyglądu zaciśniętych końcówek wymaga nie tylko skupienia się na obiekcie trójwymiarowym, ale również wiąże się z problemami, takimi jak przeoczenie nieprawidłowości i odchylenia w ocenie dokonywanej przez człowieka. Obiekty trójwymiarowe można ocenić jedynie poprzez pomiary dwuwymiarowe.
Cyfrowy system mikroskopowy 4K „seria VHX” nie tylko wykorzystuje wyraźne obrazy 4K do obserwacji w powiększeniu i dwuwymiarowego pomiaru rozmiaru, ale także umożliwia rejestrowanie kształtów 3D, wykonywanie trójwymiarowych pomiarów rozmiaru oraz pomiar konturów każdego przekroju. Analiza i pomiar kształtu 3D mogą być wykonane za pomocą prostych operacji, bez konieczności specjalistycznej obsługi. System pozwala jednocześnie na zaawansowaną i ilościową ocenę wyglądu zaciśniętych końcówek i poprawę wydajności pracy.
Automatyczny pomiar uszczelnionych odcinków kabli
System mikroskopu cyfrowego 4K „seria VHX” może wykorzystywać różnorodne narzędzia pomiarowe, co pozwala na łatwe wykonywanie różnych pomiarów automatycznych przy użyciu przechwyconych obrazów przekrojowych.
Na przykład, jak pokazano na poniższym rysunku, możliwe jest automatyczne zmierzenie tylko powierzchni przekroju zaciśniętego drutu rdzeniowego. Dzięki tym funkcjom możliwe jest szybkie i ilościowe określenie stanu drutu rdzeniowego w uszczelnieniu, którego nie da się uchwycić jedynie poprzez pomiar wysokości zaciśnięcia i obserwację przekroju.
Nowe narzędzia do szybkiego reagowania na potrzeby rynku
W przyszłości popyt na wiązki przewodów będzie rósł. Aby sprostać rosnącym wymaganiom rynku, konieczne będzie opracowanie nowych badań i rozwoju, modeli poprawy jakości oraz procesów produkcyjnych w oparciu o szybkie i dokładne dane detekcyjne.
Czas publikacji: 26-12-2023