다극 커넥터의 다중 센서 측정

자동 측정 사이클 중 복잡한 커넥터 어셈블리의 초기 샘플 검사

다극 커넥터를 검사 중인 다중 센서 장비입니다. 위에 겹쳐진 이미지는 측정 소프트웨어의 검사 결과 스크린샷입니다.

자동차 전자 장치, 소비자 전자 장치, 통신, 데이터 기술, 산업 전자 등 다양한 설계 방식과 기술이 적용된 수많은 전기 및 전자 시스템과 커넥터는 신호 전송 및 전원 공급을 보장하는 장치입니다.

OPTIV_M_Connectors_Product_Photo_800x428px모듈화, 소형화, 기능 확장과 같은 기술 트렌드 덕분에 모든 애플리케이션 분야에서 커넥터의 활용 범위를 더 많이 확장할 수 있는 기회가 열리고 있습니다. 그러나 이와 동시에 이러한 트렌드로 인해 점점 더 복잡해지는 커넥터 어셈블리의 품질 및 공정 제어를 보장하는 데 사용하는 측정 및 검사 기술에 대한 요구 사항도 커지고 있습니다.

유연한 검사 기능 및 높은 측정 처리량

“최소 크기로 최대의 기술 성능 발휘"라는 표현은 커넥터에 대한 요구 사항을 가장 잘 나타내는 말입니다. 소형화된 어셈블리의 품질 관리에 사용하는 측정 기술은 높은 해상도와 정확도를 제공해야 합니다. 다양한 커넥터 유형 및 하우징 모델은 다양한 치수 검사 작업에 유연하게 맞춰 조절 가능해야 합니다. 빠른 측정 속도는 요구 사항의 프로필을 더욱 확장합니다. 헥사곤의 OPTIV M 다중 센서 3차원측정기(CMM) 는 다중 센서 기술을 단일 고정밀 측정 플랫폼에 통합하는 방식을 통해 커넥터가 가진 기하학적 오류의 전체 스펙트럼을 캡처하고 분석할 수 있는 범용 솔루션을 제공합니다. 따라서 완전 자동화된 측정 사이클에서 복잡한 커넥터 어셈블리의 초기 샘플 검사를 수행할 때 적합합니다.

접촉 요소의 치수 정확도

핀 높이의 다중 센서 측정커넥터의 완벽한 연결은 전기 접점 요소(커넥터 핀)의 치수 정확성에 따릅니다. 이를 검증하려면 정의된 기준면과 관련된 핀(좌석 깊이)의 높이를 측정합니다. 일반적인 길이 공차는 ±0.1mm입니다. 여기서 OPTIV M에 있는 비접촉식 센서는 완벽한 상호 작용을 발휘합니다. 이 카메라 센서가 개별 핀 팁의 측면 위치를 빠르게 찾아냅니다. 이를 위해 측정 소프트웨어 PC-DMIS 는 중력 중심 계산에 기초하여 불규칙한 모양의 핀을 안정적으로 감지할 수 있는 특수한 이미지 처리 알고리즘을 제공합니다. 동일한 측정 사이클에서 크로마틱 공초점 백색광 센서를 사용하여 표면의 반사 유무와 상관없이 핀의 수직 위치를 측정합니다. 비접촉 거리 센서의 축 빔 경로 때문에 그림자가 지지 않으므로 핀 그리드를 덮고 있는 커넥터 하우징의 좁고 깊은 곳까지 확실하게 감지할 수 있습니다.

또한 각 핀 팁의 허용 위치 편차는 X 및 Y 방향에서 이상적인 영점 위치에서 측정됩니다. 해당 데이텀은 커넥터 하우징의 측정 참조 가장자리로부터 구성된 교차점을 사용하여 만들어집니다.

이미지 중앙에 기준점이 있는 다극 커넥터 내부의 핀 클로즈업 이미지입니다
핀 팁의 허용 위치 편차 측정
 
카메라 센서의 가변 조명 옵션은 가장자리를 매우 정확하게 감지합니다. 동축 상단 조명, 텔레센트릭 백라이트 및 멀티 세그먼트 링 광원 등 모든 LED 광원을 다양한 커넥터의 질감과 색상에 맞게 유연하게 조정할 수 있습니다. 측정 루틴 실행 시 PC-DMIS 기능 중 SensiLight는 조명 조정 여부를 확인하고, 사용자가 올바른 조명 설정을 선택할 수 있도록 지원합니다.

커넥터 하우징의 기능 검사

자동차 산업 및 이모빌리티(eMobility) 산업에서 사용되는 일부 커넥터에게는 환경 영향, 먼지 및 습도에 대한 저항이 중요한 기계적 요구 사항입니다. 따라서 접촉면과 씰링 표면의 평탄도를 측정해야 합니다.

측정 소프트웨어에 표시되고 있는 다극 커넥터입니다. 이 이미지는 커넥터 하우징의 접촉 및 씰링 표면의 평탄도 측정을 보여줍니다.
커넥터 하우징의 접촉 및 씰링 표면의 평탄도 측정
 
스캐닝 모드에서 크로마틱 백색광 센서는 높은 측정 포인트 밀도를 통해 측정할 표면의 라인 프로파일을 표면광이나 주변광에 관계 없이 캡처할 수 있습니다. 측정 소프트웨어 PC-DMIS는 접촉 및 비접촉 스캐닝을 위해 다양한 CAD 기반 방식을 제공합니다. Perimeter Scan을 사용하면 비접촉식 백색광 센서의 스캔 경로가 커넥터의 불러온 CAD 모델에 직접 생성됩니다. 그런 다음 선택된 씰링 표면의 공칭 윤곽선의 정의된 오프셋을 따라 자동으로 스캔이 이루어집니다. 중요한 접촉 및 씰링 표면의 치수 정확도의 적합성을 신속하게 평가하기 위해 측정 루틴을 실행하는 중에 CAD 모델을 기준으로 측정 데이터를 분석하고 편차를 색상 코드로 표시할 수 있습니다.

커넥터의 소켓 측면도 측정의 또 다른 과제입니다. 사출 성형 또는 오버몰딩 공정에서는 가장 작은 공동이 밀도가 높은 클러스터에서 생성될 수 있습니다.

커넥터 소켓 공간 방향의 다중 센서 측정
커넥터 소켓 공간 방향의 다중 센서 측정


정의된 참조 평면과 관련 있는 공동의 경사는 커넥터의 중요한 기능적 치수에 해당하므로 반드시 측정해야 합니다. 이 과제를 해결하기 위해 다중 센서 3차원측정기 OPTIV M이 카메라 센서와 터치 트리거 프로브를 하나의 측정 사이클로 결합하며, 모든 측정은 작업물을 다시 클램핑할 필요 없이 도면에 따라 수행됩니다. 먼저, 광학 측정을 사용해 공동의 위치를 캡처합니다. 이어서 표준 지오메트리 요소가 정의된 수직 단면 평면에서 터치 트리거 프로브로 측정됩니다. 그리고 구성된 중심선이 해당 공동의 공간 방향을 제시합니다. 그리고 구성된 중심선이 해당 공동의 공간 방향을 제시합니다. 광학 및 촉각 센서를 위한 독립적인 두 개의 축이 있는 OPTIV Dual Z 기술 은 충돌 위험을 최소화하면서 검사 기능에 대한 최고의 접근성을 제공합니다. 또한 프로그래밍 및 측정 시간이 최소한으로 줄어듭니다.

Multisensor measurement of multi-pole connectors

Multisensor measurement of multi-pole connectors