閆 偉
(惠州市盛宏達實業(yè)有限公司,廣東惠州516055)
開關類電子產品,如大微動開關、小微動開關及其組成的連接器類產品,是汽車、家電中最常見的電子產品。為了保證最終產品特別是汽車類產品的特性,這些開關類產品在最終下線時都要進行終檢測試。由于此類產品產量巨大,終檢項目較多,因此一般采用特別設計的終檢機對這些產品進行自動或半自動檢測。
終檢機常見結構有兩種,一種是采用分割器的旋轉結構,各個測試工位圍繞在分割器周圍,分割器帶動旋轉盤上的各個模座,產品放在模座上,每轉動一個工位,各個測試工位就對當前工位上的產品進行一次檢測。旋轉一周后,一個產品就完成了各個工位的檢測,如圖1所示。另外一種結構是撥叉結構,在一個直線滑軌上等距分布幾個夾塊,夾塊夾住并定位好產品,每個滑塊都對應一個工位,旁邊有一個可進行X-Y兩個方向運動的平臺,各個夾塊固定在平臺上,每次平臺進行一次運動,夾塊都會夾住產品向前運動上述一個距離,這樣使產品從第一個工位依次運動到最后一個工位,完成所有檢測,如圖2所示。
圖1 一種典型的左旋8工位旋轉結構
圖2 撥叉結構
旋轉結構由于用到分割器等精密部件,所以成本較高,比較適合檢測項目較多的產品;撥叉結構由于采用直線滑軌,不能太長,因此比較適合檢測項目較少的產品。
開關類產品常見的終檢項目有位置度、高度、線序和導通、耐壓、動態(tài)電阻、靜態(tài)電阻、OP值等。另外,終檢機上還要有上料工位、OK品打標、下料等工位。
位置度的檢測方法一般有兩種,一種是GO-NOT-GO檢測方法,一種是CCD。GO-NOT-GO檢測方法在文獻[1]中有較詳細的介紹,這種方法的成本較低,但可靠性、精度較差。CCD檢測是非接觸檢測,檢測方法本身對產品沒有影響,因此比較客觀,而且精度好,常見相機很容易達到2絲的檢測精度,但是成本較高。
高度檢測是指檢測端子的高度是否滿足圖紙的極限最短要求,這種檢測最常用的方式也是GO-NOT-GO檢測方法,即用一塊與極限尺寸相等的檢測塊壓向端子,接觸上則OK,沒有接觸上則NG。這種方法看似簡單,但容易與品質部門發(fā)生沖突,因為這種產品是鈑金+包塑結構,產品尺寸的穩(wěn)定性較差,常常會發(fā)生誤判,導致設備無法驗收及投入正常使用。根據多年的經驗,此類點檢的OK和NG樣板應距理想的極限尺寸上下各偏移至少0.15 mm,如圖3所示,這需要和品質部門、產品設計部門前期溝通好。
圖3 點檢OK品和NG品示意圖
線序和導通較簡單,無需贅述。
耐壓測試要注意一個問題:耐壓采用的電線直徑較粗,電線本身有一定的強度,在焊接上探針時,容易對探針本身的彈簧動作產生影響,容易出現(xiàn)探針不齊等問題。
動態(tài)和靜態(tài)電阻比較特殊,需特別強調。這類電阻一般是毫歐級的,測試系統(tǒng)的電線本身是有電阻的,探針與端子的接觸也有接觸電阻,要特別注意消除這兩個電阻對檢測項目的影響。測試系統(tǒng)電線的電阻一般采用四線制電橋平衡的方法來平衡抵消,這需要電氣工程師設計電路時加以注意。測量此類電阻一般會采用探針與端子進行接觸,這個接觸面有接觸電阻,根據多年的經驗,這個電阻受探針與端子的接觸力影響巨大。一般探針都有彈簧,但這個彈簧力較弱,特別是密布雙層的端子,端子之間距離很小,采用的探針也非常小,探針上的彈簧力就非常弱,導致端子與探針之間的接觸電阻對所測項目影響非常大,因此需要機械工程師在此結構上增加額外的壓力。
OP值是開關類產品的一個重要參數(shù),但是由于開關上有彈片,有的還有手柄,受這種結構的影響,此類產品的OP值是一個動態(tài)值,不是一個定值,多次測量的結果會有一定波動,特別是首次測量,波動最大,因此建議此類產品測試OP值前先進行磨合或其他項目的測試,消除首次測量的波動。這同樣需要和品質部門、產品設計部門前期溝通好。
為區(qū)別OK品和NG品,終檢機上最常見的是設置一個打點機構,在OK品無影響的位置打一個點,NG品不打點,以方便區(qū)分。
開關類電子產品終檢機常見結構有旋轉和撥叉兩種,可根據成本及測試項目選擇合適的結構。在常見終檢測試項目中,位置度、高度、動態(tài)及靜態(tài)電阻、OP值檢測需要特別注意上文提到的細節(jié)。