CN103293405B - 用于测量压接质量的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于测量压接质量的方法和系统。提供了一种用于评价制造过程中的压接工序的方法。在一个实施例中，该方法包括但不限于在单根线上完成压接工序。该方法还包括但不限于基于时域反射法评价压接工序的质量。该方法还包括但不限于基于该评价生成报告数据。

Description

用于测量压接质量的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2012年2月29日的美国临时申请No.61/605,034和提交于2012年2月29日的美国临时申请No.61/605,037的权益，这两份申请全文以引用方式并入本文中。
技术领域
技术领域大体涉及质量测量系统和方法，并且更特别地涉及用于线端子压接工艺的质量测量系统和方法。
背景技术
压接技术被开发以代替对焊丝端子的需求。用于施加压接端子的方法取决于应用和体积。例如，施加方法包括使用手持工具、加压和模压组件、剥离器压接器或完全自动的线处理系统。在每一种方法中，优质的压接需要正确构型的工具。
压接的质量可以通过监测在压接过程期间施加的力(也被称为压接力监测(CFM))而间接地评价。CFM捕获波纹压力机的力特征并将其与此前记录的特征比较。该监测方法允许未检测到的磨损保持未检测。这些与CFM相关联的固有瑕疵导致坏的压接被传递到组件上。
因此，希望提供用于提供评价压接的质量的直接方法的方法和系统。此外，希望提供用于在线制造过程中使用的方法和系统，使得当存在错误时可以适当地构造工具并且因此防止坏的压接被传递到组件上。此外，结合附图以及上述技术领域和背景技术，本发明的其它期望特征和特性将从随后的详细描述和所附权利要求而变得显而易见。
发明内容
提供了一种用于评价制造过程中的压接工序的方法。在一个实施例中，该方法包括但不限于在单根线上完成压接工序。该方法还包括但不限于基于时域反射法评价压接工序的质量。该方法还包括但不限于基于该评价生成报告数据。
提供了一种用于评价制造过程中线的压接工序的系统。在一个实施例中，该系统包括压接设备和压接质量测量模块。压接质量测量模块评价由压接设备在单根线上执行的压接工序的质量，并且基于该评价生成报告数据，其中评价基于时域反射法。
本发明提供下列技术方案。
技术方案1.一种在制造过程中评价压接工序的方法，所述方法包括：
在单根线上完成压接工序；
基于时域反射法评价所述压接工序的质量；以及
基于所述评价生成报告数据。
技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其中评价所述压接工序的质量包括：
生成测试脉冲；
接收基于所述测试脉冲的反射脉冲；以及
评价所述反射脉冲。
技术方案3.根据技术方案2所述的方法，其中所述接收包括通过连接到线盘的连接器接收反射的测试脉冲，所述线盘保持所述单根线。
技术方案4.根据技术方案1所述的方法，其中评价所述压接工序的质量包括比较所述线的实际阻抗与所述线的预期阻抗。
技术方案5.根据技术方案4所述的方法，其中所述预期阻抗为从数据仓库得到的预定数据。
技术方案6.根据技术方案1所述的方法，其中所述生成报告数据包括生成指示所述评价的状况的图形数据。
技术方案7.根据技术方案1所述的方法，其中所述生成报告数据包括生成指示所述评价的状况的文本数据。
技术方案8.根据技术方案1所述的方法，还包括基于所述反射脉冲确定到所述单根线的故障的距离。
技术方案9.根据技术方案8所述的方法，其中生成所述报告数据包括生成以图形方式表示相对于所述单根线的所述距离的报告数据。
技术方案10.根据技术方案8所述的方法，其中所述生成所述报告数据包括生成以文本方式表示相对于所述单根线的所述距离的报告数据。
技术方案11.一种用于评价在制造过程中的线的压接工序的系统，所述系统包括：
压接设备；以及
压接质量测量模块，其评价由所述压接设备在单根线上执行的压接工序的质量，并且基于所述评价生成报告数据，其中所述评价基于时域反射法。
技术方案12.根据技术方案11所述的系统，其中所述压接质量测量模块通过生成测试脉冲、接收基于所述测试脉冲的反射脉冲以及评价所述反射脉冲而评价所述压接工序的所述质量。
技术方案13.根据技术方案11所述的系统，其中所述压接设备包括线盘，所述线盘保持所述单根线并联接到所述压接质量测量模块。
技术方案14.根据技术方案11所述的系统，其中所述压接质量测量模块通过比较所述线的实际阻抗与所述线的预期阻抗而评价所述压接工序的质量。
技术方案15.根据技术方案13所述的系统，其中所述预期阻抗为从数据仓库得到的预定数据。
技术方案16.根据技术方案11所述的系统，其中所述报告数据包括指示所述评价的状况的图形数据和文本数据中的至少一个。
技术方案17.根据技术方案11所述的系统，其中所述压接质量测量模块基于所述反射脉冲确定到所述单根线的故障的距离。
技术方案18.根据技术方案17所述的系统，其中所述报告数据包括表示相对于所述单根线的所述距离的文本数据。
技术方案19.根据技术方案17所述的系统，其中所述报告数据包括表示相对于所述单根线的所述距离的图形数据。
附图说明
下文将结合以下附图描述本发明，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
图1是示出根据示例性实施例的压接质量测量系统的框图；
图2是根据示例性实施例的压接质量测量系统的压接质量测量模块的数据流图；以及
图3是示出可由根据示例性实施例的压接质量测量系统执行的压接质量测量方法的流程图。
具体实施方式
以下详细描述在本质上仅为示例性的，而并非意图限制本发明或其应用和用途。此外，不打算受限于此前的技术领域、背景技术、发明内容或以下的具体实施方式中所提供的任何明示的或隐含的理论。
应当理解，在整个附图中，对应的附图标记指示相同或对应的部分和特征。如本文所用，术语模块是指单独地或以任何组合形式的任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它合适的部件。
图1是根据本发明的示例性实施例的压接质量测量系统10的框图。压接质量测量系统10在线制造过程中用来直接评价在线12上执行的压接工序的质量。压接质量测量系统10包括与压接设备16相关联的压接质量测量模块14。压接设备16将压接端子18施加到线12上。压接设备16可包括从手持装置到完全自动系统的任何装置(例如，随车工具、加压和模压组件、剥离器压接器、完全自动的线处理机)。
一旦完成对单根线的压接工序，压接质量测量模块14使用时域反射法(TDR)来测量压接工序的质量。压接质量测量模块14可与压接设备16一体化或备选地可实施为独立的应用程序，其驻留于计算装置20(如图所示)上或与计算装置20相关联。此类计算装置20可包括但不限于膝上型计算机、台式计算机、工作站、服务器、手持装置。
一般而言，压接质量测量模块14接触线端子端部12和线盘12(例如，经由一个或多个连接器22、23)。线12可以在压接工序期间或之后置于线盘12上，并且在由压接质量测量模块14执行的压接质量测量过程期间搁置在线盘12上。线盘13可以是独立式托盘或者可以是与压接设备16一体化的托盘。线盘13被构造成使得其提供所需的信号返回路径。所需的信号返回路径基于线12的阻抗特性。
压接质量测量模块14使用TDR例如以便沿着线12生成测试脉冲、从线盘13接收反射的测试脉冲、从反射的测试脉冲确定阻抗、并且基于阻抗评价质量。基于该评价，压接质量测量模块14提供在特定线上执行的压接工序是否符合预期的质量水平的即时指示。该指示可以在计算装置20的显示器24上以质量报告26的形式提供。
在各种实施例中，如果压接工序不符合预期质量水平，则压接质量测量模块14可确定故障是否与压接端子18或线12有关，并且可提供关于线12的低劣质量的位置的指示。该指示可以是与线12有关的位置的图形说明，和/或可以是与线12有关的位置的文本描述。
现在参看图2，数据流图示出了压接质量测量系统10(图1)的压接质量测量模块14的各种实施例。根据本发明的压接质量测量系统10的各种实施例可包括嵌入压接质量测量模块14内的许多子模块。如可以理解的，图2所示子模块可以被组合和/或进一步分割以类似地评价在线12(图1)上执行的压接工序的质量。至系统的输入可以从线12被感测、从其它模块(未示出)接收和/或由压接质量测量模块14内的其它子模块(未示出)确定/建模。在各种实施例中，压接质量测量模块14包括脉冲发生器模块30、脉冲评价模块32、报告模块34和预期数据数据仓库36。
脉冲发生器模块30接收作为输入的测试请求38。测试请求38可包括指示压接工序的评价被请求的数据。测试请求38可以例如由与计算装置20(图1)交互的用户在压接工序已执行之后引发或者由计算装置20(图1)或压接设备16(图1)在线制造过程期间在预定事件时自动引发。
基于测试请求38，脉冲发生器模块30通过引发沿着线12(图1)的一个或多个测试脉冲40的生成或通过生成一个或多个测试脉冲40而引发压接工序的评价。测试脉冲40可基于线类型和端子类型而引发/生成。线类型和端子类型可由用户针对特定压接构型而构造或者可存储在压接构型数据仓库(未示出)中并针对特定压接构型从数据仓库取回。
脉冲发生器模块30基于测试脉冲40存储脉冲数据。例如，脉冲数据42可包括但不限于脉冲电压、脉冲之间的时间和脉冲持续时间。
脉冲评价模块32接收作为输入的脉冲数据42和一个或多个反射脉冲44。反射脉冲44基于生成的测试脉冲40并从线盘13(图1)接收。脉冲评价模块32评价反射脉冲44的阻抗变化以确定阻抗状况46。例如，脉冲评价模块32比较实际阻抗变化与预期阻抗变化。如果实际阻抗变化在预期阻抗变化的范围内，则脉冲评价模块32设定阻抗状况46以指示无故障(例如，将其设定至“FALSE”或零)。如果实际阻抗变化在预期阻抗变化的范围外，则脉冲评价模块32设定阻抗状况46以指示故障(例如，设定至“TRUE”或1)。预期阻抗变化数据48可从预期数据数据仓库36获得，预期数据数据仓库36用基于在已接收质量压接的线上执行的测试的数据来预配置。
在各种实施例中，当阻抗状况46被设定以指示故障时，脉冲评价模块32确定故障是否为压接故障或线故障。例如，脉冲评价模块32评价与时间有关的阻抗量值。如果阻抗量值在一时间段(例如测试的初始部分)内在第一预定范围(一般为小的范围)之外，则故障为压接故障。如果阻抗量值在第二时间段(例如测试的较后部分)内在第二预定范围(一般为较大范围)之外，则故障为线故障。
如果故障为线故障，则可通过监测相对于生成的测试脉冲40而言接收反射脉冲44的时间和接收的反射脉冲44的电压来计算到故障的距离50。例如，可基于以下公式计算距离(D)50：
D=T/2*NVPc,(1)
其中，T为总行程时间或往返时间，NVP为标称传播速度，并且c为光速。因此，如果测试10米的线，并且在5米处发生故障，则故障阻抗对于该距离将返回50毫微秒的时间。
压接质量报告模块34接收作为输入的距离50和阻抗状况46。基于输入，压接质量报告模块64生成可以在计算装置20(图1)的显示器24(图1)上显示的报告数据52和/或输出为数据文件。可以生成报告数据52，从而以图形和/或文本形式在显示器24(图1)上表示故障状况。
现在参看图3，并且继续参照图1和图2，流程图示出了根据本发明的压接质量测量方法。如根据本发明可理解的，该方法内的操作顺序不限于如图3所示的顺序执行，而是可以在适用时且根据本发明按一种或多种变化的顺序执行。
在一个示例中，该方法可以在200处开始。压接工序在210处结束。确定在220处压接评价是否已被引发(例如，基于用于经由用户输入引发的请求、自动地基于制造过程中的下一步骤，等等)。如果在220处尚未引发压接评价，则该方法可以在340处结束。然而，如果在220处已引发压接评价，则在230处生成一个或多个测试脉冲。
在240处，针对反射脉冲44监测线12。如果在250处未收到反射脉冲44，则该方法在240处通过对反射脉冲44进行监测而继续。然而，如果在250处接收到反射脉冲44，则在260处基于反射脉冲确定阻抗；并且在270处针对特定的线和/或压接构型确定预期阻抗。在280处评价反射脉冲44的阻抗的变化。如果在280处该变化在预期阻抗的范围内，则在290处将阻抗状况46设定至指示无故障。在340处生成包括阻抗状况46的报告数据52。在350处在显示器24上显示报告数据52。之后，该方法可以在360处结束。
然而，如果在280处该变化在预期阻抗的范围之外，则在300处将阻抗状况46设定至指示故障，并且在310处确定故障是否为线故障或端子故障。如果在320处故障为线故障，则在330处确定到故障的距离50。在340处生成包括阻抗状况46和/或距离50的报告数据52。在350处在显示器24上显示报告数据52。之后，该方法可以在360处结束。
然而，如果在320处故障不是线故障，则不计算距离，而是在340处生成包括阻抗状况46的报告数据52。在350处在显示器24上显示报告数据52。之后，该方法可以在360处结束。
虽然已经在上述详细描述中提出至少一个示例性实施例，但应当理解，存在大量的变型。还应当理解，一个或多个示例性实施例仅为示例，而并非意图以任何方式限制本发明的范围、应用或构型。相反，上述详细描述将为本领域的技术人员提供用于实现一个或多个示例性实施例的常规路线。应当理解，在不脱离所附权利要求及其合法等同物所阐述的本发明的范围的前提下，可在元件的功能和布置上做出各种改变。

Claims (17)

1.一种在制造过程中评价压接工序的方法，所述方法包括：
在单根线上完成压接工序；
基于时域反射法评价所述压接工序的质量；以及
基于所述评价生成报告数据，其中评价所述压接工序的质量包括：
生成测试脉冲；
接收基于所述测试脉冲的反射脉冲；以及
评价所述反射脉冲。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收包括通过连接到线盘的连接器接收反射的测试脉冲，所述线盘保持所述单根线。
3.根据权利要求1所述的方法，其中评价所述压接工序的质量包括比较所述线的实际阻抗与所述线的预期阻抗。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述预期阻抗为从数据仓库得到的预定数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述生成报告数据包括生成指示所述评价的状况的图形数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述生成报告数据包括生成指示所述评价的状况的文本数据。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述反射脉冲确定到所述单根线的故障的距离。
8.根据权利要求7所述的方法，其中生成所述报告数据包括生成以图形方式表示相对于所述单根线的所述距离的报告数据。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述生成所述报告数据包括生成以文本方式表示相对于所述单根线的所述距离的报告数据。
10.一种用于评价在制造过程中的线的压接工序的系统，所述系统包括：
压接设备；以及
压接质量测量模块，其评价由所述压接设备在单根线上执行的压接工序的质量，并且基于所述评价生成报告数据，其中所述评价基于时域反射法，
其中所述压接质量测量模块通过生成测试脉冲、接收基于所述测试脉冲的反射脉冲以及评价所述反射脉冲而评价所述压接工序的所述质量。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述压接设备包括线盘，所述线盘保持所述单根线并联接到所述压接质量测量模块。
12.根据权利要求10所述的系统，其中所述压接质量测量模块通过比较所述线的实际阻抗与所述线的预期阻抗而评价所述压接工序的质量。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述预期阻抗为从数据仓库得到的预定数据。
14.根据权利要求10所述的系统，其中所述报告数据包括指示所述评价的状况的图形数据和文本数据中的至少一个。
15.根据权利要求10所述的系统，其中所述压接质量测量模块基于所述反射脉冲确定到所述单根线的故障的距离。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述报告数据包括表示相对于所述单根线的所述距离的文本数据。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述报告数据包括表示相对于所述单根线的所述距离的图形数据。
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