Welche Prozesse gibt es bei der Herstellung von Steckverbindern?

Der Herstellungsprozess elektronischer Steckverbinder beginnt im Allgemeinen mit dem Stanzen von Stiften. Mithilfe großer Hochgeschwindigkeits-Stanzmaschinen werden elektronische Steckverbinder (Stifte) aus dünnen Metallstreifen gestanzt. Ein Ende der großen Rolle Metallband wird in das vordere Ende der Stanzmaschine eingeführt, das andere Ende durchläuft die hydraulische Werkbank der Stanzmaschine und wird auf die Rolle aufgewickelt. Die Rolle zieht den Metallstreifen heraus und rollt ihn auf, um das fertige Produkt auszustanzen.

Nachdem die Steckerstifte gestanzt wurden, sollten sie zur Galvanisierungsabteilung geschickt werden, wo die elektronische Kontaktoberfläche des Steckers mit verschiedenen Metallbeschichtungen plattiert wird. Ähnliche Probleme wie beim Stanzen, wie z. B. Verdrehen, Brechen oder Verformung der Stifte, treten auch auf, wenn die gestanzten Stifte zur Galvanisierungsanlage geschickt werden. Da einige Arten von Stiften mit mehreren Metallschichten beschichtet werden müssen, möchten die Hersteller außerdem, dass das Inspektionssystem zwischen verschiedenen Metallbeschichtungen unterscheiden kann, um zu überprüfen, ob sie vorhanden sind und die richtigen Proportionen aufweisen. Dies ist eine sehr schwierige Aufgabe für ein Bildverarbeitungssystem mit einer Schwarzweißkamera, da die Bildgraustufen verschiedener Metallbeschichtungen tatsächlich nahezu gleich sind. Obwohl die Kamera des Farbsichtsystems diese verschiedenen Metallbeschichtungen erfolgreich unterscheiden kann, besteht aufgrund der unregelmäßigen Winkel und Reflexionen der Beschichtungsoberfläche immer noch das Problem der schwierigen Beleuchtung.

Der Kunststoffgehäusesitz des elektronischen Steckverbinders wird im Spritzgussverfahren hergestellt. Der übliche Prozess besteht darin, geschmolzenen Kunststoff in die Metallreifenmembran einzuspritzen und ihn dann schnell abzukühlen, um ihn zu formen. Wenn der geschmolzene Kunststoff die Reifenmembran nicht vollständig ausfüllt, entstehen sogenannte „Short Shots“, ein typischer Fehler, der bereits beim Spritzgießen erkannt werden muss. Weitere Mängel sind gefüllte oder teilweise verstopfte Buchsen (diese Buchsen müssen sauber und frei gehalten werden, damit sie bei der Endmontage ordnungsgemäß mit den Stiften verbunden werden können). Da mithilfe der Hintergrundbeleuchtung fehlende Kassetten und verstopfte Buchsen leicht erkannt werden können, ist das Bildverarbeitungssystem zur Qualitätsprüfung nach dem Spritzgießen relativ einfach und leicht zu bedienen.

Der letzte Schritt bei der Herstellung elektronischer Steckverbinder ist die Montage des fertigen Produkts. Es gibt zwei Möglichkeiten, die galvanisierten Stifte mit der Spritzgusskassette zu verbinden: Einzelsteckbar oder Kombisteckbar. Beim Einzelstecken wird jeweils nur ein Pin gesteckt, beim kombinierten Stecken werden mehrere Pins gleichzeitig in die Kassette gesteckt. Unabhängig von der Art der Verbindung verlangen die Hersteller, dass alle Stifte während der Montagephase auf fehlende oder korrekte Positionierung überprüft werden. Eine andere Art von Routineinspektionsaufgabe bezieht sich auf die Messung des Abstands auf der Passfläche des Steckverbinders. Wie in der Stanzphase stellt auch die Konfektionierung der Steckverbinder eine Herausforderung an das automatische Inspektionssystem hinsichtlich der Inspektionsgeschwindigkeit dar. Obwohl die meisten Montagelinien einen Takt von ein oder zwei Teilen pro Sekunde haben, muss das Bildverarbeitungssystem für jeden Steckverbinder, der die Kamera durchläuft, in der Regel mehrere unterschiedliche Prüfaufgaben erledigen. Daher wird die Inspektionsgeschwindigkeit erneut zu einem wichtigen Indikator für die Systemleistung. Nach der Montage sind die Gesamtabmessungen des Steckverbinders um Größenordnungen größer als die zulässige Maßtoleranz für einen einzelnen Stift.