3D工業(yè)相機(jī)在手機(jī)中框檢測(cè)的多種應(yīng)用
手機(jī)中框作為連接屏幕、電池與后殼的核心結(jié)構(gòu)件,其幾何精度與表面質(zhì)量直接決定整機(jī)裝配良率與使用體驗(yàn)。光子精密GL-8000系列3D 線激光輪廓測(cè)量?jī)x憑借非接觸式、高精度的檢測(cè)優(yōu)勢(shì),不僅能實(shí)現(xiàn)平面度、段差等基礎(chǔ)參數(shù)的精準(zhǔn)量測(cè),更可針對(duì)中框細(xì)分結(jié)構(gòu)(如邊角圓弧、螺孔特征、按鍵槽)與表面缺陷(如凹陷)進(jìn)行深度檢測(cè),以下從檢測(cè)細(xì)節(jié)拓展與專項(xiàng)技術(shù)支撐兩方面展開解析。
一、手機(jī)中框檢測(cè)細(xì)節(jié)拓展:從基礎(chǔ)參數(shù)到細(xì)分場(chǎng)景全覆蓋
1. 邊角與過渡區(qū)域檢測(cè):規(guī)避裝配卡頓與應(yīng)力集中
手機(jī)中框的曲面屏幕、曲面后殼多設(shè)計(jì)為圓弧過渡,傳統(tǒng)二次元測(cè)量易因視角遮擋導(dǎo)致曲面精度偏差,而 3D 線激光輪廓測(cè)量?jī)x可通過定制化掃描方案實(shí)現(xiàn)曲面檢測(cè):
圓弧輪廓度檢測(cè):采用高分辨率激光線(4096 個(gè)輪廓點(diǎn)數(shù))對(duì)中框邊角進(jìn)行連續(xù)掃描,采集密集三維坐標(biāo)點(diǎn),通過圓弧擬合算法計(jì)算實(shí)際 曲面與設(shè)計(jì)值的偏差。例如當(dāng)設(shè)計(jì) R 角為 0.3mm 時(shí),可精準(zhǔn)識(shí)別 0.25mm 或 0.45mm 的細(xì)微偏差,避免因 曲面過小導(dǎo)致裝配時(shí)屏幕邊緣受壓碎裂,或 曲面過大造成貼合間隙漏光。
直角邊垂直度檢測(cè):中框的側(cè)邊與底面(如按鍵槽的側(cè)壁與槽底)垂直度的高要求,設(shè)備通過GL-8000系列3D線激光輪廓測(cè)量?jī)x,分別獲取側(cè)壁與槽底的輪廓數(shù)據(jù),計(jì)算兩平面的夾角偏差。
2. 功能性結(jié)構(gòu)檢測(cè):保障組件裝配與功能實(shí)現(xiàn)
手機(jī)中框上的螺孔、攝像頭定位槽、充電口預(yù)留孔等功能性結(jié)構(gòu),其位置度、深度、同軸度直接影響后續(xù)組件安裝,3D 線激光輪廓測(cè)量?jī)x可實(shí)現(xiàn)多維度精準(zhǔn)量測(cè):
同軸度檢測(cè):中框上的固定螺孔需保證高度一致,設(shè)備通過對(duì)螺孔掃描,獲取螺孔的 3D 輪廓數(shù)據(jù),計(jì)算高度偏差與孔軸線的同軸度。若螺孔高度不一,會(huì)導(dǎo)致螺絲鎖附不牢固;同軸度偏差過大則會(huì)造成螺絲傾斜,擠壓周邊元器件(如電池保護(hù)板)。
攝像頭定位槽檢測(cè):中框上的攝像頭模組定位槽(通常為矩形槽)需保證槽底平面度與側(cè)壁平行度,設(shè)備通過 “面掃描 + 邊掃描” 組合模式,先測(cè)量槽底平面度,再掃描四側(cè)側(cè)壁的平行度偏差,確保攝像頭模組安裝后無(wú)傾斜,避免成像偏移、對(duì)焦不準(zhǔn)問題。
3. 表面缺陷檢測(cè):提升產(chǎn)品外觀與耐用性
手機(jī)中框的凹陷等缺陷,傳統(tǒng)人工目視檢測(cè)漏檢率高,3D 線激光輪廓測(cè)量?jī)x可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化缺陷識(shí)別:
表面平整度檢測(cè):部分中框因沖壓工藝偏差,會(huì)出現(xiàn)局部微小凸起,雖不影響裝配,但會(huì)影響產(chǎn)品外觀。設(shè)備通過表面高度差掃描,識(shí)別凸起區(qū)域并生成高度熱力圖,實(shí)現(xiàn) “幾何缺陷 - 外觀缺陷” 的聯(lián)動(dòng)檢測(cè)。
二、中框檢測(cè)專項(xiàng)技術(shù)支撐:針對(duì)材質(zhì)與結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)優(yōu)化
1. 高動(dòng)態(tài)HDR技術(shù):解決反光與紋理干擾
手機(jī)中框多為鋁合金,表面經(jīng)噴砂或陽(yáng)極氧化后存在細(xì)微紋理,易導(dǎo)致激光反射不均勻,影響測(cè)量精度。GL-8000系列3D 線激光輪廓測(cè)量?jī)x通過以下技術(shù)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測(cè):
形狀保持過濾功能:在保持目標(biāo)物原始形狀情況下,排除反射光波動(dòng)干擾,確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
輪廓對(duì)齊功能:用X、Z、θ等參數(shù)精確補(bǔ)償2D輪廓,消除振動(dòng)、偏心、工件彎曲等對(duì)圖像質(zhì)量的影響,生成更清晰、準(zhǔn)確的3D圖像,為后續(xù)檢測(cè)提供技術(shù)支持。
2. 高速掃描與多臺(tái)拼接技術(shù):匹配產(chǎn)線節(jié)拍需求
手機(jī)中框生產(chǎn)節(jié)拍快,3D 線激光輪廓測(cè)量?jī)x需在短時(shí)間內(nèi)完成全維度檢測(cè),同時(shí)保證定位精準(zhǔn),避免因工件擺放偏差導(dǎo)致的測(cè)量誤差:
多臺(tái)拼接技術(shù):采用分區(qū)域掃描策略,將中框劃分為屏幕貼合邊、后殼扣合邊、功能性結(jié)構(gòu)區(qū) 3 個(gè)獨(dú)立掃描區(qū)域,通過 3 組3D線激光輪廓測(cè)量?jī)x同步掃描,較單相機(jī)掃描效率提升3倍。例如在檢測(cè)150mm×70mm 的中框時(shí),可同時(shí)完成平面度、曲面、螺孔的檢測(cè),滿足產(chǎn)線 全檢需求。
高速采樣:采樣速度可達(dá)49KHz,在高速生產(chǎn)環(huán)境中迅速準(zhǔn)確響應(yīng)。同時(shí)結(jié)合3D視覺算法和高效處理器,支持點(diǎn)云重建、圖像配準(zhǔn)、形狀識(shí)別和缺陷檢測(cè)等關(guān)鍵功能,對(duì)捕獲的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)處理與分析,實(shí)現(xiàn)高速精確的三維測(cè)量和分析。
3. 數(shù)據(jù)處理與報(bào)告生成技術(shù):助力工藝優(yōu)化
針對(duì)中框檢測(cè)數(shù)據(jù),設(shè)備需快速生成可視化報(bào)告,并支持與上游工藝設(shè)備聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制:
實(shí)時(shí)偏差分析與可視化:測(cè)量完成后,1 秒內(nèi)生成三維輪廓模型與點(diǎn)云圖,用不同顏色標(biāo)注高度區(qū)域,同時(shí)自動(dòng)計(jì)算測(cè)量值,并支持二次開發(fā),提示工藝調(diào)整(如 CNC 切削參數(shù)優(yōu)化)。
MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互:檢測(cè)數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)上傳至生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES),按批次統(tǒng)計(jì)中框合格率、主要超差項(xiàng)(如平面度超差占比、螺孔深度偏差分布),幫助工程師定位工藝瓶頸。
三、與傳統(tǒng)檢測(cè)方式的對(duì)比優(yōu)勢(shì):效率與精度雙重突破
在平面度檢測(cè)精度上,GL-8000系列3D 線激光輪廓測(cè)量?jī)x可達(dá)到 0.02% of F.S.線性精度,相較于傳統(tǒng)二次元測(cè)量的精度有顯著提升,而人工目視檢測(cè)無(wú)法對(duì)平面度精度進(jìn)行量化;
在曲面檢測(cè)效率方面,3D 線激光輪廓測(cè)量?jī)x僅需 1秒 / 個(gè),遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)二次元測(cè)量的 3 秒 / 個(gè),更能避免人工目視檢測(cè)中超過 30% 的漏檢率;
對(duì)于螺孔高度檢測(cè),3D 線激光輪廓測(cè)量?jī)x采用非接觸式測(cè)量,高度偏差可控制在 ±0.01mm,無(wú)工件損傷風(fēng)險(xiǎn),傳統(tǒng)二次元測(cè)量雖能檢測(cè),但接觸式探頭易刮傷孔壁,人工目視檢測(cè)則無(wú)法實(shí)現(xiàn)螺孔深度的量化檢測(cè)。
從上述對(duì)比可見,光子精密GL-8000系列3D 線激光輪廓測(cè)量?jī)x在中框檢測(cè)中實(shí)現(xiàn)了 “精度提升、效率提升、缺陷識(shí)別率提升”,解決了傳統(tǒng)檢測(cè)方式的漏檢、效率低、易損傷工件等痛點(diǎn),成為手機(jī)中框精密制造的核心質(zhì)控設(shè)備。

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