伴隨著電子設(shè)備、汽車等電子技術(shù)的快速發(fā)展，市場對線束的需求量持續(xù)增長，同時也對小型化、輕量化等功能及品質(zhì)提出了更高的要求。

下面將為您介紹保障線束品質(zhì)的必要外觀檢測項(xiàng)目。并介紹使用新型4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)放大觀察、測量、檢測、評估定量化及作業(yè)效率提升的應(yīng)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(shè)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(diǎn)的連接器，能夠在簡化連接的同時，防止誤連接的發(fā)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(jīng)的作用。線束的不良及破損，會對產(chǎn)品的品質(zhì)、性能及安全性造成很大的影響。

 

近年來，電機(jī)產(chǎn)品及電子設(shè)備呈現(xiàn)小型化、高密度化的發(fā)展趨勢，而在汽車領(lǐng)域，EV（電動汽車）、HEV（混合動力汽車）、基于感應(yīng)技術(shù)的駕駛輔助功能及自動駕駛等技術(shù)也在飛速發(fā)展。在這樣的背景下，市場對線束的需求量持續(xù)增長，在產(chǎn)品的研究開發(fā)及制造方面，也進(jìn)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(zhì)的新產(chǎn)品及改良品，研究開發(fā)時的評估、制造工序中的外觀檢測等環(huán)節(jié)，都必須滿足更高的正確性與速度要求。

 

品質(zhì)的關(guān)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(hù)具、線夾、束緊夾等部件之前，需要進(jìn)行一項(xiàng)決定線束品質(zhì)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(xiàn)異常，可能就會導(dǎo)致導(dǎo)電不良、芯線脫落等故障。

 

檢測線束品質(zhì)的方法很多，例如使用“線束檢查儀（導(dǎo)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(yàn)后及故障發(fā)生時的具體狀態(tài)及原因進(jìn)行檢測，就必須借助顯微鏡及顯微系統(tǒng)的放大觀察功能，實(shí)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(xiàng)目如下所示。

 

壓接（斂縫）的外觀檢測項(xiàng)目

 

通過各類端子導(dǎo)體包銅的塑性，對線纜與護(hù)套實(shí)施壓接。使用工具或生產(chǎn)線上的自動設(shè)備，通過“斂縫”對導(dǎo)體包銅進(jìn)行彎折連接。

 

【外觀檢測項(xiàng)目】

 

(1)芯線突出

 

(2)芯線突出長度

 

(3)喇叭口量

 

(4)護(hù)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(zhuǎn)

 

(8)搖晃

 

 

 

 

小提示 壓接端子斂縫品質(zhì)的判斷基準(zhǔn)“壓接高度”

 

完成端子壓接（斂縫）后，線纜及護(hù)套斂縫處的導(dǎo)體包銅截面高度，就是“壓接高度”。如果不按照規(guī)定的壓接高度進(jìn)行斂縫，可能會導(dǎo)致導(dǎo)電不良或線纜脫落。

 

 

壓接高度高于規(guī)定值會導(dǎo)致“壓接不足”，電線會在拉力作用下松脫。低于規(guī)定值則會導(dǎo)致“壓接過量”，導(dǎo)體包銅會勒進(jìn)芯線，導(dǎo)致芯線受損。

 

壓接高度只是用于推斷護(hù)套與芯線狀態(tài)的判斷基準(zhǔn)。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(tài)定量檢測成為了一項(xiàng)重要技術(shù)。

 

壓焊的外觀檢測項(xiàng)目

 

將附有護(hù)套的電線塞進(jìn)縫口，使其與端子相連。塞入電線時，護(hù)套會與縫口裝設(shè)的刀刃接觸并被刺穿，產(chǎn)生導(dǎo)電性，省去了剝除護(hù)套的步驟。

 

【外觀檢測項(xiàng)目】

 

(1)電線超長

 

(2)電線頂端的縫隙

 

(3)壓焊片前后的導(dǎo)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(xiàng)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(nèi)穿過，后者將線纜從孔洞中穿過。

 

【外觀檢測項(xiàng)目】

 

(1)芯線突出

 

(2)焊錫的導(dǎo)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(yīng)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(xì)4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“，在實(shí)現(xiàn)高水準(zhǔn)放大觀察、外觀檢測及評估的同時，大幅提高作業(yè)效率。

 

對立體物進(jìn)行全幅對焦的深度合成

 

線束屬于立體物，只能進(jìn)行局部對焦，難以開展涵蓋目標(biāo)物整體的綜合觀察及評估。

 

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”則可利用“導(dǎo)航實(shí)時合成”功能，自動進(jìn)行深度合成，拍攝對目標(biāo)物整體進(jìn)行全幅對焦的超高精細(xì)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(jìn)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(fèi)時費(fèi)力。除此以外，還不能將測量值直接記錄成數(shù)據(jù)，在作業(yè)效率和可靠性方面都存在一定的問題。

 

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“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(xiàng)數(shù)據(jù)時，都能以簡單的操作完成測量。使用“VHX系列”，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)定量化測量，還能保存并管理圖像、數(shù)值、拍攝條件等數(shù)據(jù)，使作業(yè)效率實(shí)現(xiàn)飛躍性提升。完成數(shù)據(jù)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(xiàng)目的測量工作。

 

用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“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(diǎn)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(fā)生以觀察的情形。

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”則配備了“消除光暈”和“去除環(huán)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(tài)進(jìn)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(jìn)行外觀檢測時，對于諸如線束斂縫的小型立體目標(biāo)物，很難進(jìn)行準(zhǔn)確對焦的經(jīng)驗(yàn)，這對于給細(xì)小部位及細(xì)微劃痕的觀察造成了很大的困難。

 

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”配備了電動鏡頭轉(zhuǎn)換器和高分辨率HR鏡頭，能夠進(jìn)行20至6000倍的自動倍率轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)“無縫縮放”。只需用手邊的鼠標(biāo)或控制器進(jìn)行簡單操作，就能快速完成放大觀察。

 

 

實(shí)現(xiàn)立體物觀察高效化的全方位觀測系統(tǒng)

 

在對線束之類的立體產(chǎn)品進(jìn)行外觀觀察時，必須不斷重復(fù)改變目標(biāo)物角度再固定的操作，還要對每個角度分別進(jìn)行調(diào)焦。不光只能進(jìn)行局部對焦，還很難固定，存在無法觀察的角度。

 

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”能夠利用“全方位觀測系統(tǒng)”和“高精度X、Y、Z電動載物臺”，為部分顯微鏡不可能實(shí)現(xiàn)的感測頭、載物臺靈活動作提供支持。

利用可輕松調(diào)整三軸（視野、旋轉(zhuǎn)軸、傾斜軸）的調(diào)整裝置，能夠從各個角度進(jìn)行觀察。而且即使傾斜或旋轉(zhuǎn)，也不會跳脫視野范圍，使目標(biāo)物保持在中心位置，據(jù)此大幅提高了立體物外觀觀察的效率。

 

 

實(shí)現(xiàn)壓接端子評估定量化的3D形狀分析

 

在對壓接端子進(jìn)行外觀觀察時，不僅需要對立體目標(biāo)物進(jìn)行分區(qū)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(biāo)物，也只能通過二維尺寸測量進(jìn)行評估。

 

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”不僅能用清晰的4K圖像進(jìn)行放大觀察及二維尺寸測量，還能拍攝3D形狀，進(jìn)行三維尺寸測量，對各個截面實(shí)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(shí)現(xiàn)壓接端子外觀評估的高度化、定量化，以及作業(yè)的高效化。

 

 

斂縫線纜截面的自動測量

 

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“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。
例如下圖所示，能夠僅針對芯線斂縫截面的芯線部分面積，進(jìn)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(tài)，也能進(jìn)行快速的定量檢測。

 

 

快速回應(yīng)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(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)，確立新的研究開發(fā)、品質(zhì)改良模式及制造工序。