伴随着电子设备、汽车等电子技术的快速发展，市场对线束的需求量持续增长，同时也对小型化、轻量化等功能及品质提出了更高的要求。

下面将为您介绍保障线束品质的必要外观检测项目。并介绍使用新型4K数码显微系统，实现放大观察、测量、检测、评估定量化及作业效率提升的应用案例。

 

重要性与要求同步增长的线束

 

线束（wiring harness）又被称为电缆束（cable harness），是一种将连接电子设备所需的多路电气连接（供电、信号通信）配线捆扎成一束后形成的部件。利用整合多个接点的连接器，能够在简化连接的同时，防止误连接的发生。以汽车为例，1辆汽车上会用到500至1500条线束，这些线束能起到等同于人类血管及神经的作用。线束的不良及破损，会对产品的品质、性能及安全性造成很大的影响。

 

近年来，电机产品及电子设备呈现小型化、高密度化的发展趋势，而在汽车领域，EV（电动汽车）、HEV（混合动力汽车）、基于感应技术的驾驶辅助功能及自动驾驶等技术也在飞速发展。在这样的背景下，市场对线束的需求量持续增长，在产品的研究开发及制造方面，也进入了追求多品种化、小型化、轻量化、高功能化、高耐久性化等，力争满足各类需求的新时代。为了满足这些需求，迅速提供高品质的新产品及改良品，研究开发时的评估、制造工序中的外观检测等环节，都必须满足更高的正确性与速度要求。

 

品质的关键，电线的端子连接与外观检测

 

在线束的制造工序中，在组装连接器、线管、防护具、线夹、束紧夹等部件之前，需要进行一项决定线束品质的重要工序，即电线的端子连接。连接端子时，会采用“压接（敛缝）”、“压焊”、“焊接”工艺。使用各类连接方法时，一旦连接出现异常，可能就会导致导电不良、芯线脱落等故障。

 

检测线束品质的方法很多，例如使用“线束检查仪（导通检测仪）”，检查是否存在电气断线、短路等问题。

但是，要对各类试验后及故障发生时的具体状态及原因进行检测，就必须借助显微镜及显微系统的放大观察功能，实施端子连接部的外观检测及评估。各类连接方法的外观检测项目如下所示。

 

压接（敛缝）的外观检测项目

 

通过各类端子导体包铜的塑性，对线缆与护套实施压接。使用工具或生产线上的自动设备，通过“敛缝”对导体包铜进行弯折连接。

 

【外观检测项目】

 

(1)芯线突出

 

(2)芯线突出长度

 

(3)喇叭口量

 

(4)护套突出长度

 

(5)切断长度

 

(6)-1向上弯曲/(6)-2向下弯曲

 

(7)旋转

 

(8)摇晃

 

 

 

 

小提示 压接端子敛缝品质的判断基准“压接高度”

 

完成端子压接（敛缝）后，线缆及护套敛缝处的导体包铜截面高度，就是“压接高度”。如果不按照规定的压接高度进行敛缝，可能会导致导电不良或线缆脱落。

 

 

压接高度高于规定值会导致“压接不足”，电线会在拉力作用下松脱。低于规定值则会导致“压接过量”，导体包铜会勒进芯线，导致芯线受损。

 

压接高度只是用于推断护套与芯线状态的判断基准。近年来，在线束小型化和使用材料多样化的背景下，为了全面检出敛缝工序中的各类不良，针对压接端子截面的芯线状态定量检测成为了一项重要技术。

 

压焊的外观检测项目

 

将附有护套的电线塞进缝口，使其与端子相连。塞入电线时，护套会与缝口装设的刀刃接触并被刺穿，产生导电性，省去了剥除护套的步骤。

 

【外观检测项目】

 

(1)电线超长

 

(2)电线顶端的缝隙

 

(3)压焊片前后的导体突出

 

(4)压焊中心偏移

 

(5)外罩的瑕疵

 

(6)压焊片的瑕疵、变形

 

A：外罩

 

B：压焊片

 

C：电线

 

 

焊接的外观检测项目

 

代表性的端子形状及线缆排线方法可分为“锡槽式”和“圆孔式”，前者将电线从端子内穿过，后者将线缆从孔洞中穿过。

 

【外观检测项目】

 

(1)芯线突出

 

(2)焊锡的导电不良（加热不足）

 

(3)焊锡桥连（焊接过多）

 

 

线束外观检测评估的应用案例

 

伴随着线束的小型化，基于放大观察的外观检测及评估难度越来越高。

 

基恩士的超高精细4K数码显微系统“，在实现高水准放大观察、外观检测及评估的同时，大幅提高作业效率。

 

对立体物进行全幅对焦的深度合成

 

线束属于立体物，只能进行局部对焦，难以开展涵盖目标物整体的综合观察及评估。

 

4K数码显微系统“VHX系列”则可利用“导航实时合成”功能，自动进行深度合成，拍摄对目标物整体进行全幅对焦的超高精细4K图像，轻松开展正确高效的放大观察、外观检测及评估。

 

 

线束的翘曲测量

 

在进行测量时，不仅要使用显微镜，还必须换用多种其他测量仪，测量工序繁琐，费时费力。除此以外，还不能将测量值直接记录成数据，在作业效率和可靠性方面都存在一定的问题。

 

4K数码显微系统“VHX系列”则配备了“二维尺寸测量”的多样化工具，在测量线束角度、压接端子截面压接高度等各项数据时，都能以简单的操作完成测量。使用“VHX系列”，不仅能够实现定量化测量，还能保存并管理图像、数值、拍摄条件等数据，使作业效率实现飞跃性提升。完成数据保存操作后，仍然可以从相册中选择过往的图像，追加开展不同位置及项目的测量工作。

 

用4K数码显微系统“VHX系列”测量线束翘曲角度

 

使用“二维尺寸测量”的多样化工具，只需点击正确的角度，即可轻松完成定量测量。

 

不受金属面光泽影响的芯线敛缝观察

 

受金属面反射的影响，有时会发生以观察的情形。

4K数码显微系统“VHX系列”则配备了“消除光晕”和“去除环形光晕”功能，能够消除金属面光泽造成的反射干扰，对芯线的敛缝状态进行正确的观察及掌握。

 

 

线束敛缝部分的变焦拍摄

 

各位是否有过在进行外观检测时，对于诸如线束敛缝的小型立体目标物，很难进行准确对焦的经验，这对于给细小部位及细微划痕的观察造成了很大的困难。

 

4K数码显微系统“VHX系列”配备了电动镜头转换器和高分辨率HR镜头，能够进行20至6000倍的自动倍率转换，实现“无缝缩放”。只需用手边的鼠标或控制器进行简单操作，就能快速完成放大观察。

 

 

实现立体物观察高效化的全方位观测系统

 

在对线束之类的立体产品进行外观观察时，必须不断重复改变目标物角度再固定的操作，还要对每个角度分别进行调焦。不光只能进行局部对焦，还很难固定，存在无法观察的角度。

 

4K数码显微系统“VHX系列”能够利用“全方位观测系统”和“高精度X、Y、Z电动载物台”，为部分显微镜不可能实现的感测头、载物台灵活动作提供支持。

利用可轻松调整三轴（视野、旋转轴、倾斜轴）的调整装置，能够从各个角度进行观察。而且即使倾斜或旋转，也不会跳脱视野范围，使目标物保持在中心位置，据此大幅提高了立体物外观观察的效率。

 

 

实现压接端子评估定量化的3D形状分析

 

在对压接端子进行外观观察时，不仅需要对立体目标物进行分区域的局部对焦，还存在漏看异常、人为评估偏差等问题。对于立体目标物，也只能通过二维尺寸测量进行评估。

 

4K数码显微系统“VHX系列”不仅能用清晰的4K图像进行放大观察及二维尺寸测量，还能拍摄3D形状，进行三维尺寸测量，对各个截面实施轮廓测量。无需使用者的熟练操作，也能通过简单操作完成3D形状的分析及测量，可同时实现压接端子外观评估的高度化、定量化，以及作业的高效化。

 

 

敛缝线缆截面的自动测量

 

4K数码显微系统“VHX系列”能够利用丰富的测量工具，用拍摄到的截面图像轻松完成各类自动测量。
例如下图所示，能够仅针对芯线敛缝截面的芯线部分面积，进行自动测量。借助这些功能，对于仅靠压接高度测量及截面观察无法掌握的敛缝部分芯线状态，也能进行快速的定量检测。

 

 

快速回应市场需求的新型工具

 

今后，市场对线束的需求会越来越大，为了满足不断升高的市场要求，必须基于快速准确的检测数据，确立新的研究开发、品质改良模式及制造工序。