Perfekter Sitz garantiert

Steckverbindungen sind in der Elektrotechnik essenziell. Egal, ob im Smartphone, im Auto oder in Fertigungsanlagen – sie sorgen dafür, dass Daten oder Strom von A nach B fließen. Damit das tadellos funktioniert, müssen die Stecker-Pins perfekt auf die Leiterplatte oder in die Buchse passen.

Die Fertigung von Steckverbindungen erfolgt meist voll automatisch: Im Sekundentakt wird Metallband gestanzt, Draht zugeschnitten, gebogen und miteinander verpresst oder verlötet. Pro Minute fallen 50 bis 100 Stecker vom Fließband. Mehrere 100 Pins pro Stecker stehen auf engstem Raum in Reih und Glied.

Die Ansprüche an die filigranen, millimeterkleinen Pins sind hoch: Sie müssen bei enger Taktung Toleranzen von 0,1 Millimetern und kleiner prozesssicher einhalten. Und der Trend geht zu immer kleineren, kompakteren Systemen, die mehr Signale übertragen müssen. Sind Chargen fehlerhaft, kann das im schlimmsten Fall zu Rückrufaktionen und verärgerten Kunden führen. Um die Qualität und die Präzision zu gewährleisten, müssen die Steckverbindungen kontinuierlich überprüft werden.

Virtuelle Stecklehre ersetzt mechanische Lehre

Für die Positionskontrolle der einzelnen Pins werden üblicherweise mechanische Prüflehren verwendet. Diese haben allerdings den Nachteil, dass es zu Abschabungen oder Verbiegungen am Teil kommen kann. Fehlt ein Pin oder ist einer abgebrochen, ist das mit der mechanischen Stecklehre nicht erkennbar. Außerdem ist die mechanische Prüfung sehr aufwendig und starr – für jeden Steckertyp ist eine eigene Rasterlehre notwendig.

Das Burghauser Unternehmen senswork hat jetzt ein Messsystem entwickelt, das den Prüfvorgang wesentlich einfacher gestaltet als bisher. Im ersten Schritt erstellt der Spezialist für industrielle Bildverarbeitung mithilfe eines hochauflösenden Kamerasystems ein präzises, virtuelles Abbild des Platinen-Lochrasters oder der Buchse des Gegensteckers.

Im zweiten Schritt berechnet die intelligente Prüfsoftware, ob die Steckerbaugruppe „steckbar“ ist oder nicht. Über ein Optimierungsverfahren wird die virtuelle Lehre iterativ solange auf einer gegebenen Pin-Situation im Bild verschoben oder gedreht, bis entweder eine Lösung gefunden ist (alle Pins steckbar) oder die Methode abbricht, wenn keine Verbesserung mehr erzielt werden kann.

Vorteile der virtuellen Stecklehre

Der große Pluspunkt der virtuellen Stecklehre: Die Messung erfolgt inline. Die Entscheidung, ob ein Stecker steckbar ist oder nicht, dauert maximal 20 Millisekunden bei durchschnittlich 20 bis 1000 Iterationen je Inspektion. „Das Verfahren ist zudem sehr flexibel und kann im Grunde für alle Steckertypen eingesetzt werden. Für unterschiedliche Pin-Konfigurationen sind lediglich unterschiedliche Prüfprogramme zu erstellen“, erklärt Rainer Obergrußberger, Geschäftsführer von senswork. Da das Verfahren verschleißfrei funktioniert, sind Abschabungen oder Beschädigungen der Pin-Gruppe durch die Prüfmethode ausgeschlossen.