連接器生產(chǎn)流程(四個(gè)生產(chǎn)制作過(guò)程工藝介紹)
電子連接器種類繁多,但制造過(guò)程基本可分為下面四個(gè)階段:· 沖壓(Stamping) · 電鍍(Plating) · 注塑(Molding) · 組裝(Assembly)
1、沖壓
電子連接器的制造過(guò)程一般從沖壓插針開始。通過(guò)大型高速?zèng)_壓機(jī),電子連接器(插針)由薄金屬 帶沖壓而成。大卷的金屬帶一端送入沖壓機(jī)前端,另一端穿過(guò)沖壓機(jī)液壓工作臺(tái)纏入卷帶輪,由卷 帶輪拉出金屬帶并卷好沖壓出成品。
2、電鍍
連接器插針沖壓完成後即應(yīng)送去電鍍工段。在此階段,連接器的電子接觸表面將鍍上各種金屬涂 層。與沖壓階段相似的一類問(wèn)題,如插針的扭曲、碎裂或變形,也同樣會(huì)在沖壓好的插針?biāo)腿腚婂? 設(shè)備的過(guò)程中出現(xiàn)。通過(guò)本文所闡述的技術(shù),這類品質(zhì)缺陷是很容易被檢測(cè)出來(lái)的。
然而對(duì)於多數(shù)機(jī)器視覺系統(tǒng)供應(yīng)商而言,電鍍過(guò)程中所出現(xiàn)的許多品質(zhì)缺陷還屬於檢測(cè)系統(tǒng)的"禁 區(qū)"。電子連接器制造商希望檢測(cè)系統(tǒng)能夠檢測(cè)到連接器插針電鍍表面上各種不一致的缺陷如細(xì)小 劃痕和針孔。盡管這些缺陷對(duì)於其他產(chǎn)品(如鋁制罐頭底蓋或其他相對(duì)平坦的表面)是很容易被識(shí) 別出來(lái)的;但由於大多數(shù)電子連接器不規(guī)則和含角度的表面設(shè)計(jì),視覺檢測(cè)系統(tǒng)很難得到足以識(shí)別 出這些細(xì)微缺陷所需的圖像。
由於某些類型的插針需鍍上多層金屬,制造商們還希望檢測(cè)系統(tǒng)能夠分辨各種金屬涂層以便檢驗(yàn)其 是否到位和比例正確。這對(duì)於使用黑白攝像頭的視覺系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常困難的任務(wù),因?yàn)椴煌饘偻? 層的圖像灰度級(jí)實(shí)際上相差無(wú)幾。雖然彩色視覺系統(tǒng)的攝像頭能夠成功分辨這些不同的金屬涂層, 但由於涂層表面的不規(guī)則角度和反射影響,照明困難的問(wèn)題依然存在。
3、注塑
電子連接器的塑膠盒座在注塑階段制成。通常的工藝是將熔化的塑膠注入金屬胎膜中,然後快速冷 卻成形。當(dāng)熔化塑膠未能完全注滿胎膜時(shí)出現(xiàn)所謂 "漏?quot; (Short Shots), 這是注塑階段需要 檢測(cè)的一種典型缺陷。
另一些缺陷包括接插孔的填滿或部分堵塞(這些接插孔必須保持清潔暢通以 便在最後組裝時(shí)與插針正確接插)。由於使用背光能很方便地識(shí)別出盒座漏缺和接插孔堵塞,所以 用於注塑完成後品質(zhì)檢測(cè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單易行
4、組裝
電子連接器制造的最後階段是成品組裝。將電鍍好的插針與注塑盒座接插的方式有兩種:?jiǎn)为?dú)對(duì)插 或組合對(duì)插。單獨(dú)對(duì)插是指每次接插一個(gè)插針;組合對(duì)插則一次將多個(gè)插針同時(shí)與盒座接插。不論 采取哪種接插方式,制造商都要求在組裝階段檢測(cè)所有的插針是否有缺漏和定位正確;另外一類常 規(guī)性的檢測(cè)任務(wù)則與連接器配合面上間距的測(cè)量有關(guān)。 和沖壓階段一樣,連接器的組裝也對(duì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)提出了在檢測(cè)速度上的挑戰(zhàn)。
盡管大多數(shù)組裝線 節(jié)拍為每秒一到兩件,但對(duì)於每個(gè)通過(guò)攝像頭的連接器,視覺系統(tǒng)通常都需完成多個(gè)不同的檢測(cè)專案。因而檢測(cè)速度再次成為一個(gè)重要的系統(tǒng)性能指標(biāo)。 組裝完成後,連接器的外形尺寸在數(shù)量級(jí)上遠(yuǎn)大於單個(gè)插針?biāo)试S的尺寸公差。這點(diǎn)也對(duì)視覺檢測(cè) 系統(tǒng)帶來(lái)了另一個(gè)問(wèn)題。例如:某些連接器盒座的尺寸超過(guò)一英尺而擁有幾百個(gè)插針,每個(gè)插針位 置的檢測(cè)精度都必須在幾千分之一英寸的尺寸范圍內(nèi)。
顯然,在一幅圖像上無(wú)法完成一個(gè)一英尺長(zhǎng) 連接器的檢測(cè),視覺檢測(cè)系統(tǒng)只能每次在一較小視野內(nèi)檢測(cè)有限數(shù)目的插針品質(zhì)。為完成整個(gè)連接 器的檢測(cè)有兩種方式:使用多個(gè)攝像頭(使系統(tǒng)耗費(fèi)增加);或當(dāng)連接器在一個(gè)鏡頭前通過(guò)時(shí)連續(xù) 觸發(fā)相機(jī),視覺系統(tǒng)將連續(xù)攝取的單禎圖像"縫合"起來(lái),以判斷整個(gè)連接器品質(zhì)是否合格。
后一種方式是 PPT 視覺檢測(cè)系統(tǒng)在連接器組裝完成後通常所采用的檢測(cè)方法。 "實(shí)際位置"(True Position)的檢測(cè)是連接器組裝對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的另一要求。這個(gè)"實(shí)際位置"是指 每個(gè)插針頂端到一條規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)線之間的距離。
視覺檢測(cè)系統(tǒng)必須在檢測(cè)圖像上作出這條假想 的基準(zhǔn)線以測(cè)量每個(gè)插針頂點(diǎn)的"實(shí)際位置"并判斷其是否達(dá)到品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。然而用以劃定此基準(zhǔn)線的 基準(zhǔn)點(diǎn)在實(shí)際的連接器上經(jīng)常是不可見的,或者有時(shí)出現(xiàn)在另外一個(gè)平面上而無(wú)法在同一鏡頭的同 一時(shí)刻內(nèi)看到。甚至在某些情況下不得不磨去連接器盒體上的塑膠以確定這條基準(zhǔn)線的位置。這里 的確出現(xiàn)了一個(gè)與之相關(guān)的論題-可檢測(cè)性設(shè)計(jì)。
可檢測(cè)性設(shè)計(jì)(Inspectablity) 由於制造廠商對(duì)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)并減少生產(chǎn)成本的不斷要求,新的機(jī)器視覺系統(tǒng)得到越來(lái) 越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)各種視覺系統(tǒng)日益普遍時(shí),人們?cè)絹?lái)越熟悉這類檢測(cè)系統(tǒng)的特性,并學(xué)會(huì)了在設(shè) 計(jì)新產(chǎn)品時(shí)考慮產(chǎn)品品質(zhì)的可檢測(cè)性。
例如,如果希望有一條基準(zhǔn)線用以檢測(cè)"實(shí)際位置",則應(yīng)在 連接器設(shè)計(jì)上考慮到這條基準(zhǔn)線的可見性。
連接器的常用注塑材料:
P.B.T ,P.V.C ,P.P.S ,L.C.P ,NYLON66 聚酯樹脂(PET、PBT ) 聚苯硫醚(PPS) 聚氯乙烯(PVC) 液晶聚合物(LCP) 聚己二酰己二胺之商品名﹐一般通稱尼龍六六(Nylon 66) 臺(tái)灣連接器產(chǎn)業(yè)狀況 國(guó)內(nèi)連接器市場(chǎng)除鴻海一家獨(dú)大外,其余所有廠商全年?duì)I業(yè)額均不及其營(yíng)業(yè)額的一半,由於鴻海在 連接器的制造部份已建立完整的專利權(quán)架構(gòu),因此目前臺(tái)灣其他廠商在產(chǎn)品的研發(fā)上皆必須規(guī)避鴻 海的專利權(quán),因此主攻利基市場(chǎng);少量多樣的產(chǎn)品線,是國(guó)內(nèi)大多數(shù)連接器廠商的現(xiàn)況。
以 2000 年產(chǎn)值計(jì)算,臺(tái)灣整體連接器產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值超過(guò) 500 億元,但因生產(chǎn)基地大多移往大陸,因 此有 60%的產(chǎn)品由大陸生產(chǎn),依臺(tái)灣連接器協(xié)會(huì)預(yù)估,今年臺(tái)灣連接器的產(chǎn)值預(yù)計(jì)較 2000 年衰退 5%,但大陸地區(qū)有近 24.5%的高成長(zhǎng),因此彼長(zhǎng)我消的情況在連接器產(chǎn)業(yè)中相當(dāng)明顯。 臺(tái)商在大陸連接器的布局 連接器的市場(chǎng),從材料到組裝成品,在大陸均已經(jīng)建立完整的供應(yīng)體系,國(guó)內(nèi)業(yè)者從研發(fā)、行銷及 有效整合管理兩地所發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)來(lái)創(chuàng)造利基。若從上游原材料供應(yīng)部分來(lái)看,原材料如青銅、黃銅、 鈦銅等,電鍍材料如鍍金、鍍銀、鍍鎳等,塑膠材料有 LCP、PPS、PCT、PBT、PC 等。
目前大陸在材料方面的供應(yīng)已經(jīng)日趨成熟,尤其在環(huán)保的要求下,電鍍部份均全數(shù)移往大陸地區(qū),因此目前以 臺(tái)商為主體的連接器產(chǎn)業(yè)體系已經(jīng)相當(dāng)完整。
目前連接器廠商至大陸設(shè)廠多以來(lái)料加工廠為主,因此無(wú)法經(jīng)營(yíng)當(dāng)?shù)氐膬?nèi)銷市場(chǎng),但當(dāng)?shù)匾话阆M(fèi) 電子產(chǎn)品的需求亦高,因此部分廠商亦有經(jīng)營(yíng)內(nèi)銷市場(chǎng)的計(jì)劃,然其中大部分的廠商仍以組裝為主,雖然當(dāng)?shù)貏诠こ杀緲O低,經(jīng)營(yíng)成本亦不高,造成臺(tái)商競(jìng)爭(zhēng)力成長(zhǎng)緩慢,并遭遇大陸當(dāng)?shù)貥I(yè)者急 起直追的狀況;因此長(zhǎng)期而言,以大陸為制造中心,并加強(qiáng)內(nèi)部管理及并加重臺(tái)灣地區(qū)的研發(fā)及接 單能力的廠商,較能維持長(zhǎng)期的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
連接器制造流程 在制造的流程上,車床加工、沖模制作、沖壓加工、塑模制作、射出成形、壓鑄模具制作、壓鑄射 出成形及電鍍加工,業(yè)者為掌握商機(jī)通常會(huì)自組或以可靠的方式成立模具廠,再做後段的裝配組 立、測(cè)試及做成電子連接器成品,供應(yīng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
目前下游組裝業(yè)者紛紛采向上垂直整合,因此許多中小型的業(yè)者勢(shì)必遭遇相當(dāng)之競(jìng)爭(zhēng)壓力,因此多 數(shù)連接器廠商采公開市場(chǎng)籌資的方式,擴(kuò)大競(jìng)爭(zhēng)規(guī)模,或以策略聯(lián)盟合作模式,增加整體競(jìng)爭(zhēng)力; 不過(guò)在業(yè)者皆擴(kuò)大規(guī)模的同時(shí),亦容易產(chǎn)生過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)及供過(guò)於求的情況,因此如何將競(jìng)爭(zhēng)規(guī)模及利 基,有效導(dǎo)入非專以 PC 連接器之產(chǎn)品,是未來(lái)增加產(chǎn)品附加價(jià)值及成長(zhǎng)的關(guān)鍵。