マルチポールコネクタマルチセンサー測定

自動測定サイクルで複雑なコネクター組立の最初のサンプル検査

多極コネクターを検査するマルチセンサー機。 画像の上には、計測ソフトによる検査結果のスクリーンショットが重ねて表示されている。

自動車のエレクトロニクス、家電、テレコミュニケーション、データ・テクノロジー、産業電子工学:多くの電気的および電子装置では、さまざまなデザインや技術のコネクタが信号の伝達や電力の供給を担っています。

OPTIV_M_Connectors_Product_Photo_800x428pxモジュール化、小型化、機能拡張などの技術トレンドは、あらゆるアプリケーション分野のコネクタにさらなる成長の機会をもたらします。 しかしながら同時に、これらの指向性は、さらに複雑なコネクター・アセンブリの品質およびプロセス制御を保証する測定および検査テクノロジーの要件を高めています。

フレキシブルな検査能力と最高の測定スループット

「最も小さなサイズで最大の技術パフォーマンス」は、まさにコネクタに求められる要件を表現する言葉です。 小型化アセンブリの品質管理では、測定テクノロジーは高解像度と精度が要求されます。 コネクタの種類やハウジングのバリエーションが多様化しているため、様々な寸法の検査タスクに柔軟に対応する必要があります。 高い測定速度は、さらに要件のプロフィールを拡張します。 複数のセンサー技術を単一の高精度測定プラットフォームに組み込んだHexagonのOPTIV Mマルチセンサー三次元測定機(CMM) は、コネクターの幾何学的誤差の可能性をすべて捕捉して分析するための普遍的なソリューションを提供します。 したがって、全自動測定サイクルの複雑なコネクター・アセンブリの最初のサンプル検査に特に適しています。

接点の寸法精度

マルチセンサーによるピンの高さの測定コネクタの接続部分の完全性は、電気的接点(コネクタピン)の寸法精度によって保証されます。 検査では、定義された基準面と関係するピンの高さ(はめこみの深さ)が測定されます。 典型的な長さ許容差は ±0.1 mm の範囲です。 ここでソリューションを形成するのはOPTIV Mの非接触センサーの完全な仕組みです。カメラセンサーは、個々のピン先端の横位置を迅速に検出します。 このため計測ソフトウェアPC-DMIS は、重心の計算に基づいて、不規則な形状のピンの確実な検知に可能にする特別のイメージプロセシング・アルゴリズムを提供します。 同じ測定サイクルで、クロマティック今フォーカル・ホワイトライトセンサーで、光沢表面でも、ピンの立て向き姿勢を測定できます。 この非接触距離センサーの軸のビームパスにより、シェーディング効果を抑え、コネクター・ハウジングに位置する狭く、深いピングリッドも確実に検知します。

さらに、XとY軸の理想的な零点からの各ピン先端の許容可能な位置偏差が測定されます。 対応する基準面は、コネクターハウジング上の測定基準端に由来する、構築された交差を使用して測定されます。

多極コネクター内のピンのクローズアップ(画像中央に基準点あり)
ピン先端の許容可能な位置偏差の測定
 
カメラ・センサーの可変照明オプションは非常に正確なエッジ検出を保証します。 LED光源(共軸天窓採光、テレセントリックバックライトおよび多重セグメント・リング照明)はすべて、様々なコネクターのテクスチャおよび色に柔軟にあわせて調整できます。 測定ルーチンの実行では、PC-DMIS機能SensiLightは、電灯の調節が必要かどうかをチェックし、正確な照明設定選択でユーザーをサポートします。

コネクターハウジングの機能検査

一部のコネクター(特に自動車産業およびeMobilityセクター)については、環境の影響に対する抵抗、汚れおよび湿度は機械的に重要な要件です。 したがって、コンタクトと気密面の平坦度を測定する必要があります。

計測ソフトウェアに表示された多極コネクター。画像は、コネクタハウジングの接触面とシール面の平坦度を測定しているところ。
コネクター・ハウジングコンタクトの平坦度の測定および密閉表面
 
スキャンモードで、クロマティック・ホワイトライトセンサーによって表面上のライン・プロフィールの表面を、高い測定点密度で、環境光とは独立に測定することができます。 計測ソフトウェアPC-DMISは一連のCADに基づいた接触および非接触スキャン による周囲スキャンを行います。 非接触白色光センサーのスキャンパスは、コネクターのインポート済みCADモデルに直接作成されます。 その後スキャンは、選択された気密面の基準形状の定義済みオフセットに沿って自動的に続行されます。 重要な接触面やシール面の寸法精度の適合性を迅速に評価するために、測定データは、測定ルーチンの実行中にCADモデルに対して分析され、偏差が色分けされて表示されます。

コネクターのソケット・サイドも計測の障害となります。 射出成形やオーバーモールドのプロセスでは、極小のキャビティが非常に高密度のクラスターで生成されます。

コネクター・ソケット空間方向の多重センサー測定
コネクター・ソケット空間方向の多重センサー測定


定義された基準面からの傾きはコネクターの重要な機能的寸法の1つであり、測定が必要です。 このタスクを解決するために、マルチセンサー座標測定器OPTIV Mは、1つの測定サイクルでカメラ・センサーおよびタッチ・トリガー・プローブを組み合わせています。また、測定はすべて図面によって、再度ワークピースを留めることなしで行なわれます。 最初に、キャビティ位置が光学測定によってキャプチャされます。 その後、標準形状エレメントが、定義された縦断平面でタッチ・トリガー・プローブで測定されます。 構築された中心線は、それぞれの穴の空間の向きを決定します。 光学および触覚センサーが2つの独立した軸を供給し、OPTIVのDual Zテクノロジー は検査に最良のアクセシビリティを提供し、衝突の危険が最小限に抑えられています。 さらに、プログラミングと測定時間は最短となっています。

Multisensor measurement of multi-pole connectors

Multisensor measurement of multi-pole connectors