Observación y evaluación cuantitativa de arneses de cableado y conectores crimpados
Con la creciente demanda de dispositivos electrónicos, automóviles y aplicaciones similares, ahora se requiere que los arneses de cableado (mazos de cables) tengan mayor funcionalidad y calidad, como cuerpos más pequeños y livianos.
En esta sección se presentan los puntos de inspección de apariencia indispensables para asegurar la calidad de los mazos de cables y nuevos ejemplos de uso del último Microscopio Digital 4K de KEYENCE, que mejora la eficiencia del trabajo de observación con gran aumento y medición cuantitativa.
- Arneses de cableado que tienen mayor importancia y requisitos
- Conexión de terminales e inspección de apariencia de los cables eléctricos
- Últimos ejemplos de inspección de apariencia y evaluación de arneses de cableado
- Composición de profundidad que permite enfocar completamente los objetivos tridimensionales
- Medición de la deformación de los mazos de cables
- Observación de alambres de núcleo engarzados que no se ve afectada por los reflejos de las superficies metálicas
- Obtención de imágenes con aumento de los conectores crimpados de los mazos de cables
- Sistema de observación de ángulo libre, que agiliza la observación de objetivos tridimensionales
- Análisis de la forma 3D, que cuantifica la evaluación de los terminales engarzados
- Medición automática de las secciones transversales de los alambres engastados
- La última herramienta para responder rápidamente a las demandas del mercado
Arneses de cableado que tienen mayor importancia y requisitos
Un arnés de cableado, también conocido como mazo de cables, es un componente que agrupa los cables que permiten que los dispositivos electrónicos transmitan energía o señales. Los extremos de los cables están provistos de conectores para simplificar la conexión y evitar una conexión incorrecta. En un solo automóvil se pueden utilizar entre 500 y 1500 mazos de cables, que funcionan como los vasos sanguíneos y los nervios del cuerpo humano. Cualquier defecto o rotura de los mazos de cables puede afectar en gran medida a la seguridad del producto, así como su calidad y rendimiento.
Además de las recientes tecnologías que hacen que los productos eléctricos y electrónicos sean más pequeños y densos, ha habido avances tecnológicos en la industria automotriz, como los vehículos eléctricos (EV), los vehículos eléctricos híbridos (HEV) y la función de asistencia a la conducción y la conducción autónoma que utilizan tecnología de sensores. Estas mejoras tecnológicas han aumentado la demanda de arneses de cableado, y ahora es necesario investigar, desarrollar y fabricar productos que cumplan con diversos requisitos, como una mayor variedad de tipos, cuerpos más pequeños, cuerpos más livianos, mayor funcionalidad y mayor durabilidad. En respuesta a estos requisitos, es necesario suministrar a los clientes productos nuevos y mejorados con mayor calidad y rapidez, lo que, en consecuencia, requiere una mayor precisión y velocidad de evaluación en I+D y control de calidad.
Conexión de terminales e inspección de apariencia de los cables eléctricos
En la fabricación de arneses de cableado, uno de los procesos importantes para garantizar la calidad es la conexión de los terminales a los cables, que se realiza antes del ensamblaje de piezas como conectores, tubos, protectores, clips y abrazaderas. El proceso típico de conexión de terminales utiliza el crimpado (engaste), el contacto a presión o la soldadura. En cualquier método, una conexión defectuosa puede causar problemas tales como una continuidad defectuosa y alambres de núcleo desplazados.
Una de las inspecciones de calidad de los mazos de cables consiste en comprobar si hay desconexiones eléctricas y cortocircuitos mediante un comprobador de continuidad.
Después de que las pruebas determinen un fallo, es necesario utilizar microscopios para inspeccionar y evaluar las conexiones de los terminales. Las siguientes secciones presentan los puntos de inspección de apariencia en cada método de conexión.
Puntos de inspección de apariencia para conexión por crimpado
El cable y la vaina se engarzan con los barriles respectivos del terminal, lo que aprovecha la plasticidad de los barriles. Los barriles se doblan mediante engaste con una herramienta o máquina automática en una línea de producción.
- Puntos de inspección de la apariencia
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- (1) Proyección de hilo conductor
- (2) Longitud de la proyección de hilo conductor
- (3) Cantidad de boca de campana
- (4) Longitud de proyección de la vaina
- (5) Longitud de corte
- (6-1) Inclinación hacia arriba (6-2) Inclinación hacia abajo
- (7) Giro
- (8) Torsión
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- ConsejosLa altura de engaste, un criterio para determinar la calidad del crimpado de los terminales
- La altura de engaste es la altura de la sección transversal de un barril de núcleo o barril de vaina después del crimpado. Si la altura de engaste no es la especificada, se produce una continuidad defectuosa o un desplazamiento del cable.
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Ejemplos de aprobación/rechazo de la altura de engaste de la vaina 
No defectuoso (dentro de las tolerancias especificadas) 
Engaste deficiente 
Engaste excesivo - Una altura de engaste superior a la especificada hace que los hilos se desenganchen al tirar de ellos, debido a un crimpado deficiente. Por otro lado, una altura de engaste inferior a la especificada hace que el barril se clave en el núcleo debido a un crimpado excesivo, lo que provoca daños en los cables.
- La altura de engaste es simplemente un criterio de juicio que se utiliza para estimar las condiciones de la vaina y el núcleo del cable. En los últimos años, los arneses de cableado se han vuelto más pequeños y se han fabricado con una mayor variedad de materiales. Para detectar todos los defectos que se producen en el proceso de crimpado, es necesario inspeccionar cuantitativamente las condiciones de los hilos del núcleo en las secciones transversales de los terminales de crimpado.
Puntos de inspección de apariencia de la conexión por contacto de presión
Un terminal utilizado en este método se conecta apretando un cable envainado en una ranura. Cuando se empuja el cable dentro de la ranura, la cuchilla de la ranura pela la vaina para establecer una conexión.
- Puntos de inspección de la apariencia
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- (1) Sobrepaso del cable
- (2) Espacio libre en la punta del cable
- (3) Saliente del conductor en el extremo delantero o trasero de una pieza de contacto de presión
- (4) Centro de contacto de presión desplazado
- (5) Rayones en una carcasa
- (6) Rayones o deformación de una pieza de contacto de presión
- A: Carcasa
- B: Pieza de contacto de presión
- C: Cable
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Puntos de inspección de apariencia de la conexión por soldadura
Existen dos métodos típicos: uno es el de crisol de soldadura, en el que el cable se inserta en un terminal, y el otro es el de ojal, en el que el cable se pasa a través de un orificio.
- Puntos de inspección de la apariencia
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- (1) Proyección de hilo conductor
- (2) Continuidad de soldadura defectuosa (calentamiento insuficiente)
- (3) Puente de soldadura (soldadura excesiva)
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Últimos ejemplos de inspección de apariencia y evaluación de arneses de cableado
A medida que los arneses de cableado se vuelven cada vez más pequeños, se vuelve cada vez más difícil inspeccionar y evaluar su apariencia a través de una observación con gran aumento.
El Microscopio Digital 4K Serie VHX de KEYENCE resuelve los problemas de los microscopios convencionales, permitiendo una rápida observación e inspección con gran aumento.
Composición de profundidad que permite enfocar completamente los objetivos tridimensionales
Los microscopios convencionales no enfocan completamente los mazos de cables tridimensionales, lo que dificulta las observaciones y evaluaciones completas y exhaustivas.
La Serie VHX realiza una composición de profundidad para capturar imágenes completamente enfocadas de objetos que tienen formas y geometrías complejas.
Medición de la deformación de los mazos de cables
La medición convencional del alabeo requiere múltiples instrumentos de medición además de los microscopios. Esto alarga inevitablemente los procesos de medición, requiriendo más esfuerzo y tiempo. Los microscopios convencionales también requieren que las mediciones se realicen en un software separado, lo que disminuye aún más el rendimiento.
El Microscopio Digital 4K Serie VHX cuenta con una amplia gama de herramientas de medición 2D, que permite realizar mediciones como el ángulo de un arnés de cableado y la altura de engaste de las secciones transversales de los terminales. La Serie VHX les permite a los usuarios cuantificar las mediciones, almacenar y gestionar los valores medidos y crear informes, lo que mejora drásticamente la eficiencia del trabajo. Las imágenes almacenadas en la Serie VHX se pueden recuperar para realizar mediciones adicionales en una fecha posterior.
Observación de alambres de núcleo engarzados que no se ve afectada por los reflejos de las superficies metálicas
La observación con microscopios convencionales puede ser difícil debido a los reflejos de las superficies metálicas.
Con las funciones de eliminación de reflejos y de eliminación de destellos anulares, el Microscopio Digital 4K Serie VHX elimina los reflejos de las superficies metálicas brillantes, lo que permite observar y comprender con precisión las condiciones de engarce del alambre de núcleo.
Obtención de imágenes con aumento de los conectores crimpados de los mazos de cables
En la inspección de apariencia con microscopios convencionales, es difícil enfocar y observar objetos pequeños, como conectores crimpados tridimensionales de mazos de cables.
El revólver motorizado y la lente HR de alta resolución del Microscopio Digital 4K Serie VHX permiten una función de acercamiento continuo que cambia automáticamente el aumento de 20x a 6000x. Esto permite una rápida observación con gran aumento con un ratón o una consola de mano.
Sistema de observación de ángulo libre, que agiliza la observación de objetivos tridimensionales
Con los microscopios convencionales, la inspección de los mazos de cables requiere fijar el objeto en diferentes ángulos y reajustar el enfoque para cada ángulo.
El Microscopio Digital 4K Serie VHX utiliza un sistema de observación de ángulo libre y una plataforma motorizada XYZ de alta precisión, por lo que admite movimientos flexibles del cabezal y la plataforma que convencionalmente eran imposibles.
Los mecanismos de ajuste de 3 ejes permiten una fácil alineación, rotación y movimiento del eje oblicuo del campo de visión, lo que les permite a los usuarios observar desde cualquier ángulo. Además, el diseño eucéntrico garantiza que el objeto permanezca centrado en el campo de visión, incluso si la lente está inclinada o girada, lo que hace que la inspección visual de objetivos tridimensionales sea mucho más eficiente.
Análisis de la forma 3D, que cuantifica la evaluación de los terminales engarzados
En la observación convencional de la apariencia de los terminales de engarce, es necesario enfocar cada parte de un objetivo tridimensional. Además, dicha observación no puede eliminar los problemas de defectos que no se detectan y las variaciones en la evaluación que se producen entre los operadores. Por otra parte, no hay otra forma de realizar las evaluaciones que utilizar las mediciones en 2D, incluso para los objetivos tridimensionales.
El Microscopio Digital 4K Serie VHX no sólo permite la observación con gran aumento y las mediciones en 2D, sino que también es capaz de capturar formas en 3D y realizar mediciones de perfiles en 3D. Las formas 3D se pueden analizar y medir con operaciones sencillas, independientemente del nivel de habilidad del operador, lo que permite una evaluación avanzada y cuantitativa de la apariencia de los terminales de engarce con una mayor eficiencia de trabajo.
Medición automática de las secciones transversales de los alambres engastados
El Microscopio Digital 4K Serie VHX cuenta con una amplia gama de herramientas de medición, que les permiten a los usuarios realizar diversas mediciones automáticas en una imagen de sección transversal capturada.
Por ejemplo, como se muestra en las siguientes imágenes, se puede medir automáticamente el área de los alambres en la sección transversal del alambre de núcleo engastado. Esto les permite a los usuarios inspeccionar las condiciones de los alambres engastados de forma rápida y cuantitativa, lo que no puede lograrse mediante la medición de la altura de engaste y la observación de la sección transversal.
La última herramienta para responder rápidamente a las demandas del mercado
En respuesta al aumento de la demanda y a los requisitos avanzados del mercado de arneses de cableado, es necesario establecer procesos de I+D, de mejora de la calidad y de fabricación sobre la base de datos procedentes de inspecciones rápidas y precisas.
Al instalar el Microscopio Digital 4K de alta definición Serie VHX, la eficiencia del trabajo puede mejorar drásticamente con respecto a los microscopios convencionales y la observación, el análisis, la medición y la evaluación de alta definición (que antes eran imposibles) se pueden completar con una sola unidad. Equipada con muchas otras funciones avanzadas, la Serie VHX puede ser una herramienta efectiva para las industrias que requieren tanto calidad como velocidad.
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