Avec le développement rapide des équipements électroniques, de l'automobile et d'autres technologies électroniques, la demande en faisceaux de câbles ne cesse de croître. Parallèlement, elle impose des exigences plus strictes en matière de fonctionnalités et de qualité, telles que la miniaturisation et la légèreté.
Ce qui suit vous présente les éléments d'inspection nécessaires pour garantir la qualité des faisceaux de câbles. Il présente également des cas d'application du nouveau microscope numérique 4K pour l'observation, la mesure, la détection, l'évaluation quantitative et l'amélioration de l'efficacité du travail.
Des faisceaux de câbles dont l'importance et les exigences augmentent simultanément
Un faisceau de câbles, également appelé faisceau électrique, est un composant formé par le regroupement de plusieurs câbles de connexion électrique (alimentation, communication de signaux) nécessaires au raccordement d'équipements électroniques. L'utilisation de connecteurs intégrant plusieurs contacts simplifie les connexions tout en évitant les erreurs de connexion. Prenons l'exemple d'une voiture : on compte entre 500 et 1 500 faisceaux de câbles, qui peuvent jouer le même rôle que les vaisseaux sanguins et les nerfs. Des faisceaux de câbles défectueux ou endommagés ont un impact considérable sur la qualité, les performances et la sécurité du produit.
Ces dernières années, les produits électriques et les équipements électroniques ont connu une tendance à la miniaturisation et à la haute densité. Dans le secteur automobile, des technologies telles que les véhicules électriques (VE), les véhicules hybrides (HEV), les aides à la conduite à induction et la conduite autonome connaissent également un développement rapide. Dans ce contexte, la demande en faisceaux de câbles ne cesse de croître. En matière de recherche, de développement et de fabrication de produits, nous nous sommes également engagés dans la diversification, la miniaturisation, la légèreté, la haute fonctionnalité et la durabilité, afin de répondre à une nouvelle ère de besoins variés. Afin de répondre à ces besoins et de proposer rapidement des produits nouveaux et améliorés de haute qualité, l'évaluation en recherche et développement et le contrôle de l'apparence en cours de fabrication doivent répondre à des exigences de précision et de rapidité accrues.
La clé de la qualité, la connexion des bornes de fils et l'inspection de l'apparence
Lors de la fabrication de faisceaux de câbles, avant l'assemblage des connecteurs, gaines, protections, serre-câbles, colliers de serrage et autres composants, une étape importante, déterminant la qualité du faisceau, doit être réalisée : la connexion des bornes. On utilise alors des procédés de sertissage (calfeutrage), de soudage par pression et de soudage. L'utilisation de diverses méthodes de connexion peut entraîner des défauts tels qu'une mauvaise conductivité et la rupture du fil conducteur.
Il existe de nombreuses façons de détecter la qualité des faisceaux de câbles, comme l'utilisation d'un « vérificateur de faisceaux de câbles (détecteur de continuité) » pour vérifier s'il y a des déconnexions électriques, des courts-circuits et d'autres problèmes.
Cependant, afin de détecter l'état et les causes spécifiques après divers tests et en cas de défaillance, il est nécessaire d'utiliser la fonction d'observation grossissante du microscope et du système microscopique pour effectuer une inspection visuelle et une évaluation des éléments de connexion des bornes. Les éléments d'inspection d'apparence pour différentes méthodes de connexion sont les suivants.
Éléments d'inspection d'apparence pour le sertissage (calfeutrage)
Grâce à la plasticité des conducteurs cuivrés de diverses bornes, les câbles et les gaines sont sertis. À l'aide d'outils ou d'équipements automatisés sur une chaîne de production, les conducteurs cuivrés sont pliés et connectés par « calfatage ».
[Éléments d'inspection d'apparence]
(1) Le fil central dépasse
(2) Longueur dépassant du fil central
(3) Quantité de cloche
(4) Longueur dépassant de la gaine
(5) Longueur de coupe
(6)-1 se penche vers le haut/(6)-2 se penche vers le bas
(7)Rotation
(8)Secouer
Conseils : Le critère permettant de juger la qualité de sertissage des cosses serties est la « hauteur de sertissage »
Une fois le sertissage des bornes (calfeutrage) terminé, la hauteur de la section du conducteur cuivré au point de sertissage du câble et de la gaine est appelée « hauteur de sertissage ». Un sertissage non conforme à la hauteur spécifiée peut entraîner une mauvaise conductivité électrique ou le détachement du câble.
Une hauteur de sertissage supérieure à la valeur spécifiée entraînera un sous-sertissage, le fil se détachant sous tension. Une valeur inférieure entraînera un sertissage excessif, et le conducteur cuivré entaillera l'âme du fil, l'endommageant.
La hauteur de sertissage n'est qu'un critère permettant de déterminer l'état de la gaine et de l'âme du fil. Ces dernières années, dans le contexte de la miniaturisation des faisceaux de câbles et de la diversification des matériaux utilisés, la détection quantitative de l'état de l'âme du fil et de la section des bornes à sertir est devenue une technologie importante pour détecter de manière exhaustive divers défauts lors du sertissage.
Éléments d'inspection d'apparence du soudage sous pression
Insérez le fil gainé dans la fente et connectez-le à la borne. Une fois le fil inséré, la gaine entre en contact avec la lame installée dans la fente et est percée, créant ainsi une conductivité et éliminant le besoin de retirer la gaine.
[Éléments d'inspection d'apparence]
(1) Le fil est trop long
(2) L'espace en haut du fil
(3) Les conducteurs dépassant avant et après les plots de soudure
(4) Décalage du centre de soudage par pression
(5) Défauts dans la couverture extérieure
(6) Défauts et déformations de la tôle de soudure
A : couverture extérieure
B : Feuille de soudure
C : Fil
Éléments d'inspection de l'apparence des soudures
Les formes de bornes et les méthodes de routage des câbles peuvent être classées en deux catégories : « à fente en étain » et « à trou rond ». La première permet de faire passer le fil à travers la borne, tandis que la seconde permet de faire passer le câble à travers le trou.
[Éléments d'inspection d'apparence]
(1) Le fil central dépasse
(2) Mauvaise conductivité de la soudure (chauffage insuffisant)
(3) Pontage de soudure (soudure excessive)
Cas d'application de l'inspection et de l'évaluation de l'apparence des faisceaux de câbles
Avec la miniaturisation des faisceaux de câbles, l’inspection et l’évaluation de l’apparence basées sur une observation agrandie deviennent de plus en plus difficiles.
Le système de microscope numérique 4K ultra haute définition de Keyence « peut améliorer considérablement l'efficacité du travail tout en permettant une observation à grossissement élevé, une inspection de l'apparence et une évaluation. »
Synthèse de profondeur de la mise au point plein cadre sur des objets tridimensionnels
Le faisceau de câbles est un objet tridimensionnel et ne peut être focalisé que localement, ce qui rend difficile la réalisation d'une observation et d'une évaluation complètes couvrant l'ensemble de l'objet cible.
Le système de microscope numérique 4K « série VHX » peut utiliser la fonction « synthèse en temps réel de navigation » pour effectuer automatiquement une synthèse de profondeur et capturer des images 4K ultra-haute définition avec une mise au point complète sur l'ensemble de la cible, ce qui facilite la réalisation d'une observation de grossissement correcte et efficace, d'une inspection d'apparence et d'une évaluation.
Mesure de la déformation du faisceau de câbles
Lors d'une mesure, il faut non seulement utiliser un microscope, mais aussi divers autres instruments de mesure. Ce processus est fastidieux, chronophage et exigeant en main-d'œuvre. De plus, les valeurs mesurées ne peuvent pas être enregistrées directement sous forme de données, ce qui pose certains problèmes d'efficacité et de fiabilité.
Le microscope numérique 4K « série VHX » est équipé de divers outils pour la mesure dimensionnelle bidimensionnelle. La mesure de diverses données, telles que l'angle du faisceau de câbles et la hauteur de sertissage de la section de la cosse, s'effectue en quelques opérations simples. Grâce à la « série VHX », vous pouvez non seulement réaliser des mesures quantitatives, mais aussi enregistrer et gérer des données telles que des images, des valeurs numériques et des conditions de prise de vue, améliorant ainsi considérablement votre efficacité. Après l'enregistrement des données, vous pouvez sélectionner d'anciennes images de l'album pour effectuer des mesures supplémentaires sur différents sites et projets.
Mesure de l'angle de gauchissement du faisceau de câbles à l'aide du microscope numérique 4K « série VHX »
Grâce aux divers outils de « Mesure dimensionnelle 2D », vous pouvez facilement réaliser des mesures quantitatives en cliquant simplement sur le bon angle.
Observation du calfeutrage du fil central non affecté par la brillance de la surface métallique
Affecté par la réflexion de la surface métallique, l'observation peut parfois se produire.
Le système de microscope numérique 4K « série VHX » est équipé des fonctions « élimination du halo » et « suppression du halo annulaire », qui peuvent éliminer les interférences de réflexion causées par la brillance de la surface métallique et observer et saisir avec précision l'état de calfeutrage du fil central.
Zoom sur la partie calfeutrée du faisceau de câbles
Avez-vous déjà constaté qu'il est difficile de se concentrer avec précision sur de petits objets tridimensionnels, comme le calfeutrage d'un faisceau de câbles, lors de l'inspection de l'apparence ? Cela rend très difficile l'observation de petites pièces et de fines rayures.
Le microscope numérique 4K « Série VHX » est équipé d'un convertisseur d'objectif motorisé et d'un objectif HR haute résolution, capable de convertir automatiquement le grossissement de 20 à 6 000 fois pour un zoom fluide. Il suffit d'effectuer des opérations simples avec la souris ou la manette pour réaliser rapidement l'observation zoomée.
Un système d'observation complet qui permet une observation efficace d'objets tridimensionnels
Lors de l'observation de produits tridimensionnels tels que des faisceaux de câbles, il est nécessaire de modifier l'angle de l'objet cible puis de le fixer, et d'ajuster la mise au point séparément pour chaque angle. Non seulement la mise au point est locale, mais elle est également difficile à fixer, et certains angles sont inaccessibles.
Le système de microscope numérique 4K « série VHX » peut utiliser le « système d'observation polyvalent » et la « platine électrique X, Y, Z de haute précision » pour prendre en charge les mouvements flexibles de la tête du capteur et de la platine qui ne sont pas possibles avec certains microscopes.
Le dispositif de réglage permet un réglage aisé des trois axes (champ de vision, axe de rotation et axe d'inclinaison), permettant ainsi une observation sous différents angles. De plus, même en cas d'inclinaison ou de rotation, l'objectif reste centré et conserve le champ de vision. Cela améliore considérablement l'efficacité de l'observation des objets tridimensionnels.
Analyse de forme 3D permettant une évaluation quantitative des bornes à sertir
Lors de l'observation de l'apparence des bornes serties, il est non seulement nécessaire de se concentrer localement sur la cible tridimensionnelle, mais des problèmes tels que des anomalies manquées et des écarts d'évaluation humaine peuvent également survenir. Pour les cibles tridimensionnelles, seules des mesures bidimensionnelles peuvent être utilisées pour les évaluer.
Le système de microscope numérique 4K « série VHX » permet non seulement d'obtenir des images 4K nettes pour l'observation agrandie et la mesure dimensionnelle bidimensionnelle, mais aussi de capturer des formes 3D, d'effectuer des mesures dimensionnelles tridimensionnelles et de mesurer les contours de chaque section transversale. L'analyse et la mesure de la forme 3D s'effectuent par des opérations simples, sans intervention de l'utilisateur. Il permet simultanément une évaluation quantitative et avancée de l'apparence des bornes serties et améliore l'efficacité opérationnelle.
Mesure automatique des sections de câbles calfeutrées
Le système de microscope numérique 4K « série VHX » peut utiliser une variété d'outils de mesure pour effectuer facilement diverses mesures automatiques à l'aide d'images transversales capturées.
Par exemple, comme illustré dans la figure ci-dessous, il est possible de mesurer automatiquement uniquement la surface du fil central de la section sertie. Grâce à ces fonctions, il est possible de détecter rapidement et quantitativement l'état du fil central de la pièce de calfatage, ce qui ne peut être appréhendé par la seule mesure de la hauteur de sertissage et l'observation de la section.
De nouveaux outils pour répondre rapidement aux besoins du marché
À l'avenir, la demande en faisceaux de câbles augmentera. Pour répondre à ces exigences croissantes, de nouveaux modèles de recherche et développement, d'amélioration de la qualité et de nouveaux procédés de fabrication doivent être mis en place, basés sur des données de détection rapides et précises.
Date de publication : 26 décembre 2023