CN104359400B - 一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置及检测方法，涉及电连件制作技术。检测装置，包括摄像装置、中央处理器、操作装置及显示装置。检测方法，包括运用一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置，对容置于高精度嵌入式成型多端子插接头的模具之容置腔中的端子进行实时检测，其检测的内容包括容置于高精度嵌入式成型多端子插接头的模具之容置腔中的各端子的正位度，以及依据正位度检测结果做出是否进行注胶的指令。检测端子再也不需要花费人工，实现了快速、高精度自动化检测；所述插接头产品的良品率大大提高，其不良率控制在1000PPM以内；模具的使用寿命延长；所述插接头产品的制作成本大大降低。

Description

一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及电连件制作技术，尤指一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置及检测方法。

背景技术

插接头（或称插接件）是一种使用普遍的导电连接件，例如，插接电源的插头就是一种导电连接件，将插头与电源插座插接，电器就与电源连接上了，便捷通用。随着技术的进步，各种用途及各种式样的电器及电子新产品不断问世。这些新产品有一个特点，就是越来越具有小型化，甚至微型化的发展趋势。与此同时，作为导电连接件的插接头也越加小型化，甚至微型化。现在，有的插接头只有手指甲、甚至黄豆般大小，其上制作有8根、12根、甚至16根端子（端子又称插脚），每根端子的直径不到1毫米，相邻端子的间距才1毫米左右。业界把这种多端子插接头称为高精度插接头。

从制作原材料和制作工艺上讲，上述高精度插接头通过注塑制造，将金属端子通过注塑工艺嵌塑（也称埋塑、包塑）于塑料的插接头主体。因此，上述高精度插接头又称为高精度嵌入式成型多端子插接头。

目前，高精度嵌入式成型多端子插接头的批量生产存在以下不足之处：

其一，工艺自动化水平低。尤其是对端子、以及入模端子的检测主要靠人工操作，不同的人操作水平不一，同一个人在不同时段的注意力存在差异，人为因素影响大，产品品质不稳定，同时安全隐患大。

其二，难以实现对端子个体的快速检测。端子个体的质量对插接头的品质影响极大，因此，必须对端子个体的形状及尺寸进行检测。1）由于端子个体细小，批量加工出来后，混堆在一起，加上通过搬运以及装入模具系统的操作过程中，容易变形；2）相邻端子的间距小，端子的局部、以及轻度变形往往导致端子在模具系统中处于一种用肉眼难以察觉的严重影响插接头质量的位置状态；2）由于端子个体细小，靠人工用肉眼检测形状及尺寸难度大、效果差； 4）因此，对端子的检测必须将端子插入模具系统（入模）后进行才能收到好的效果，才能避免在入模操作过程中产生的端子变形的影响，避免端子的局部、以及轻度变形往往导致端子在模具系统中呈现一种用肉眼难以察觉的严重影响插接头质量的位置状态的干扰；5）如果用人工肉眼检测入模端子的方法，不但速度慢、耗费人工、效率低，而且难以符合要求，难以收到好的效果，可以说是事倍功半。

其三，模具系统耗损大。1）不符合规格的电子入模后进行注塑，产出的是不合格的插接头产品，不仅是一种无用的注塑，而且对模具系统是一种耗损；2）不符合规格的端子入模后进行注塑，开模时存在某种难度，加大了对模具系统的耗损。

其四，由于上述原因，目前生产高精度嵌入式成型多端子插接头的良品率低，一般不到50%。

其五，由于人工操作、效率低下，良品率低，材料浪费严重，模具系统耗损大，制作成本高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，克服现有技术加工高精度嵌入式成型多端子插接头工艺自动化水平低、难以实现对端子个体的快速检测、模具系统耗损大、良品率低及制作成本高的不足，推出一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置及检测方法。通过该检测装置及检测方法，能提高生产高精度嵌入式成型多端子插接头的工艺自动化水平，能实现对端子个体的快速检测，模具系统耗损减少，良品率提高，制作成本降低，同时，该检测装置及检测方法适用性广，适用于生产各种异型的高精度嵌入式成型多端子插接头。

下面，介绍一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置及检测方法的技术方案。

一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置，包括：

摄像装置，与生产高精度嵌入式成型多端子插接头的模具配合设置，用于拍摄容置于模具的容置腔中的端子，模具包括多个容置腔，端子一一对应的容置于模具的各容置腔；

中央处理器，中央处理器与摄像装置导电连接，用于处理从摄像装置传入的图像及数据、以及从操作装置输入的指令及数据；中央处理器还与生产高精度嵌入式成型多端子插接头的注塑机导电连接；

操作装置，用于向中央处理器输入指令及数据；

显示装置，用于显示操作装置的指令及数据，以及经中央处理器处理的数据、图像及控制指令；

操作装置及显示装置分别与中央处理器导电连接。

作为上述技术方案的进一步优化，所述摄像装置配置高变倍及高分辨率的光学镜头。

作为上述技术方案的进一步优化，中央处理器包括控制模块、图像处理模块、计算模块及存储模块，图像处理模块处理从摄像装置输入的图像，控制模块分别与图像处理模块、计算模块及存储模块导电连接，控制所述图像处理模块、计算模块及存储模块的工作。

一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测方法，包括运用一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置，对容置于高精度嵌入式成型多端子插接头的模具之容置腔中的端子进行实时检测，其检测的内容包括容置于高精度嵌入式成型多端子插接头的模具之容置腔中的各端子的正位度，以及依据正位度检测结果做出是否进行注胶的指令；每一端子正位度为该端子的边缘与标准位置的垂直距离；其检测的具体步骤是：

第一步，确定标准位置，选定模具中的一所述容置腔的中心轴线为标准位置，该中心轴线沿所述容置腔的深度方向；

第二步，建立各标准端子正位度的数学模型，该数学模型为各标准端子边缘与标准位置的垂直距离，第一标准端子正位度为数值D1，第二标准端子正位度为数值D2，……,第n标准端子正位度为数值Dn，并将这些数据输入中央处理器；

第三步，建立各合格端子正位度的数学模型，该数学模型为各端子与对应的标准端子的正位度的允许误差△Dn，将各△Dn的数值输入中央处理器；

第四步，一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置之摄像装置对位于模具的容置腔中的各端子摄像，摄像的数据自行输入中央处理器；中央处理器对摄像中各端子的正位度进行测量处理，其测量处理中的标准位置与第一步中确定的标准位置相同；该测量处理包括获得各端子的实测正位度Dn’，还包括计算出实测正位度Dn’与标准正位度Dn的差值△Dn’；

第五步，中央处理器将各△Dn’与各△Dn进行一一对应比较处理，判查模具的容置腔中是否有不合格端子，△Dn’＞ △Dn者为不合格端子，△Dn’≤ △Dn者为合格端子；

第六步，对于模具的容置腔中有不合格端子者，中央处理器立即通知注塑机，不向该模具的各容置腔注胶，避免注塑出不合格所述插接头产品。

作为上述技术方案的进一步优化，所述允许误差△Dn设定有最大值与最小值，以满足不同精度所述插接头产品要求。

同现有技术相比，本发明的有益效果是：

其一，检测端子再也不需要花费人工，实现了自动化检测端子，提高了高精度嵌入式成型多端子插接头生产线的整体工艺自动化水平。

其二，实现了对端子个体的快速、高精度检测。将端子容置于模具的容置腔后再通过高变倍及高分辨率的摄像装置及中央处理器检测端子，效果好。1）无论是端子加工中产生的形体差异、还是端子搬运中产生的变形、以及装入模具操作过程中产生的变形统统检测出来；2）用肉眼难以察觉的端子的局部、以及轻度变形(0.002毫米)都可以检测出来；3）检测速度快，16穴插接头（即具有16根端子的插接头），检测时间8秒以内。

其三，所述插接头产品的良品率大大提高，其不良率控制在1000PPM以内。

其四，对于模具的容置腔中有不合格端子者，中央处理器立即通知注塑机，不向该模具的各容置腔注胶，一方面避免注塑出不合格所述插接头产品，另一方面模具受到保护，不合格的端子对模具的耗损很大，避免了不合格的端子对模具的耗损，模具的使用寿命延长。

其五，由于自动检测、效率高，良品率高，材料浪费少，模具耗损小，所述插接头产品的制作成本大大降低。

附图说明

图1为为本发明一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置方框图；

图2为本发明一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测方法实时检测显示界面示意图。

图中：1、摄像装置；2、中央处理器；21、控制模块；22、图像处理模块；23、计算模块；24、存储模块；3、操作装置，4、显示装置；5、注塑机；6、容置腔影像；7、端子影像；8、标准位置。

具体实施方式

下面结合附图介绍本发明的具体实施方式。

如图1所示，一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置，包括

摄像装置1，与生产高精度嵌入式成型多端子插接头的模具配合设置，用于拍摄容置于模具的容置腔中的端子，模具包括多个容置腔，端子一一对应的容置于模具的各容置腔。

还包括中央处理器2，中央处理器2与摄像装置1导电连接，用于处理从摄像装置传入的图像及数据、以及从操作装置3输入的指令及数据；中央处理器2还与生产高精度嵌入式成型多端子插接头的注塑机5导电连接。中央处理器2包括控制模块21、图像处理模块22、计算模块23及存储模块24，图像处理模块22处理从摄像装置1输入的图像，控制模块21分别与图像处理模块22、计算模块23及存储模块24导电连接，控制所述图像处理模块22、计算模块23及存储模块24的工作。

还包括操作装置3，操作装置3用于向中央处理器1输入指令及数据操作装置3，操作装置3如操作键盘、输入按键及触摸。

还包括显示装置4，用于显示操作装置3的指令及数据，以及经中央处理器1处理的数据、图像及控制指令。显示装置4如显示屏、数码管及显示灯。

操作装置3及显示装置4分别与中央处理器2导电连接。

所述摄像装置1配置高变倍及高分辨率的光学镜头，能察觉端子的细微变化。

如图1及图2所示，一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测方法，包括运用一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置，对容置于高精度嵌入式成型多端子插接头的模具之容置腔中的端子进行实时检测，其检测的内容包括容置于高精度嵌入式成型多端子插接头的模具之容置腔中的各端子的正位度，以及依据正位度检测结果做出是否进行注胶的指令；每一端子正位度为该端子的边缘与标准位置的垂直距离（如图2的带箭头的线段所标示）；其检测的具体步骤是：

第一步，确定标准位置，选定模具中的一所述容置腔（如图2的6所示）的中心轴线（如图2的8所示）为标准位置，该中心轴线沿所述容置腔的深度方向；

第二步，建立各标准端子正位度的数学模型，该数学模型为各标准端子边缘与标准位置的垂直距离，第一标准端子正位度为数值D1，第二标准端子正位度为数值D2，……,第n标准端子正位度为数值Dn，并将这些数据输入中央处理器2；

第三步，建立各合格端子正位度的数学模型，该数学模型为各端子与对应的标准端子的正位度的允许误差△Dn，将各△Dn的数值输入中央处理器2；

第四步，一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置之摄像装置1对位于模具的容置腔中的各端子摄像，摄像的数据自行输入中央处理器；中央处理器对摄像中各端子的正位度进行测量处理，其测量处理中的标准位置与第一步中确定的标准位置相同；该测量处理包括获得各端子的实测正位度Dn’，还包括计算出实测正位度Dn’与标准正位度Dn的差值△Dn’；

第五步，中央处理器将各△Dn’与各△Dn进行一一对应比较处理，判查模具的容置腔中是否有不合格端子，△Dn’＞ △Dn者为不合格端子，△Dn’≤ △Dn者为合格端子；

第六步，对于模具的容置腔中有不合格端子者，中央处理器1立即通知注塑机5，不向该模具的各容置腔注胶，避免注塑出不合格所述插接头产品。

所述允许误差△Dn设定有最大值与最小值，以满足不同精度所述插接头产品要求。

上面介绍的检测方法，对于实际上，指一款新插接头注塑成型前对端子的检测流程。当一款新插接头注塑成型前的检测流程完成后，中央处理器已保存下来，对后续的每次注塑成型前只须操作第四步、第五步及第六步即可。

图2所示的界面只是主界面的一部分，本发明对显示装置的设计具有多样性，除了主界面外，还有阈值设置及数据结果显示，处理结果指令下达等显示，并分为主界面、阈值设置及数据结果、处理结果指令等多个显示区域，便于即时察看，便于操作人员即时了解检测及注塑进程，及时处理。

本发明的实施例只是说明其具体实施方式，不在于限制其技术方案。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测方法，其特征在于，包括高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置，该检测装置包括：摄像装置，与生产高精度嵌入式成型多端子插接头的模具配合设置，用于拍摄容置于模具的容置腔中的端子，模具包括多个容置腔，端子一一对应的容置于模具的各容置腔；中央处理器，中央处理器与摄像装置导电连接，用于处理从摄像装置传入的图像及数据、以及从操作装置输入的指令及数据；中央处理器还与生产高精度嵌入式成型多端子插接头的注塑机导电连接；操作装置，用于向中央处理器输入指令及数据；显示装置，用于显示操作装置的指令及数据，以及经中央处理器处理的数据、图像及控制指令；操作装置及显示装置分别与中央处理器导电连接；

该检测装置对容置于高精度嵌入式成型多端子插接头的模具之容置腔中的端子进行实时检测，其检测的内容包括容置于高精度嵌入式成型多端子插接头的模具之容置腔中的各端子的正位度，以及依据正位度检测结果做出是否进行注胶的指令；每一端子正位度为该端子的边缘与标准位置的垂直距离；其检测的具体步骤是：

第一步，确定标准位置，选定模具中的一所述容置腔的中心轴线为标准位置，该中心轴线沿所述容置腔的深度方向；

第二步，建立各标准端子正位度的数学模型，该数学模型为各标准端子边缘与标准位置的垂直距离，第一标准端子正位度为数值D1，第二标准端子正位度为数值D2，……, 第n标准端子正位度为数值Dn，并将这些数据输入中央处理器；

第三步，建立各合格端子正位度的数学模型，该数学模型为各端子与对应的标准端子的正位度的允许误差△Dn，将各允许误差△Dn的数值输入中央处理器；

第四步，一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测装置之摄像装置对位于模具的容置腔中的各端子摄像，摄像的数据自行输入中央处理器；中央处理器对摄像中各端子的正位度进行测量处理，其测量处理中的标准位置与第一步中确定的标准位置相同；该测量处理包括获得各端子的实测正位度Dn’，还包括计算出实测正位度Dn’与标准正位度Dn的差值△Dn’；

第五步，中央处理器将各△Dn’与△Dn进行一一对应比较处理，判查模具的容置腔中是否有不合格端子，△Dn’＞△Dn者为不合格端子，△Dn’≤ △Dn者为合格端子；

第六步，对于模具的容置腔中有不合格端子者，中央处理器立即通知注塑机，不向该模具的各容置腔注胶，避免注塑出不合格所述插接头产品。

2.根据权利要求1所述的一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测方法，其特征在于：所述允许误差△Dn设定有最大值与最小值，以满足不同精度所述插接头产品要求。

3.根据权利要求1所述的一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测方法，其特征在于：所述摄像装置配置高变倍及高分辨率的光学镜头。

4.根据权利要求1所述的一种高精度嵌入式成型多端子插接头的检测方法，其特征在于：所述中央处理器包括控制模块、图像处理模块、计算模块及存储模块，图像处理模块处理从摄像装置输入的图像，控制模块分别与图像处理模块、计算模块及存储模块导电连接，控制所述图像处理模块、计算模块及存储模块的工作。