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光子精密3D工業(yè)相機(jī)對(duì)一體機(jī)殼體測(cè)量

光子精密3D工業(yè)相機(jī)對(duì)一體機(jī)殼體測(cè)量

2025/9/18 14:52:37

在 3C 消費(fèi)電子行業(yè),一體機(jī)殼體作為高價(jià)值、易變形的核心結(jié)構(gòu)件,其平面度、輪廓度、段差等幾何量的測(cè)量精度直接決定產(chǎn)品組裝良率,而傳統(tǒng)接觸式測(cè)量(如卡尺、千分尺)易因物理施壓導(dǎo)致殼體形變,人工離線測(cè)量又存在效率低、抽樣覆蓋率不足的痛點(diǎn)。光子精密針對(duì)性推出GL-8000 系列 3D 線激光高精度解決方案,依托線激光技術(shù)的非接觸特性與高速數(shù)據(jù)處理能力,解決 “形變誤差” 與 “效率瓶頸” 雙重難題,在國(guó)內(nèi)某 TOP3 消費(fèi)電子后段組裝廠商的一體機(jī)殼體測(cè)量項(xiàng)目中,實(shí)現(xiàn) “無(wú)接觸防形變 + 效率超人工 10 倍以上” 的核心目標(biāo)。

一、無(wú)接觸測(cè)量:以線激光技術(shù)消除產(chǎn)品形變誤差

光子精密 GL-8000 系列 3D 線激光解決方案的核心優(yōu)勢(shì)在于光學(xué)掃描替代物理接觸,通過(guò)線激光成像與高精度算法協(xié)同,從測(cè)量原理上規(guī)避殼體形變風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)保障微米級(jí)測(cè)量精度,具體實(shí)現(xiàn)路徑如下:

1. 核心技術(shù):線激光掃描的非接觸數(shù)據(jù)采集

GL-8000 系列搭載高分辨率COMS,采用三角測(cè)量原理:激光發(fā)射器向一體機(jī)殼體表面投射連續(xù)激光線,光線因殼體表面幾何形態(tài)發(fā)生漫反射,由高幀率工業(yè)相機(jī)捕捉反射光信號(hào),再通過(guò)內(nèi)置芯片將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為三維點(diǎn)云數(shù)據(jù) —— 整個(gè)過(guò)程中,傳感器與殼體無(wú)任何機(jī)械接觸,消除傳統(tǒng)接觸式測(cè)量中 “工具施壓導(dǎo)致的殼體微形變”。

同時(shí),GL-8000 系列的線激光掃描寬度覆蓋 9.6-2004mm(適配不同尺寸一體機(jī)殼體),單次掃描即可獲取殼體局部完整三維輪廓,無(wú)需多次拼接,避免了 “多點(diǎn)位接觸測(cè)量” 帶來(lái)的累積誤差,確保數(shù)據(jù)完整性與真實(shí)性。

2. 精度保障:算法與硬件的雙重校準(zhǔn)

為進(jìn)一步消除 “非接觸測(cè)量的成像誤差”,GL-8000 系列從硬件與算法兩方面構(gòu)建精度屏障:

硬件級(jí)優(yōu)化:GL-8000系列改進(jìn)了相機(jī)硬件和機(jī)械設(shè)計(jì),優(yōu)化散熱、輕量化體積和增強(qiáng)機(jī)械剛性,提供出色的測(cè)量性能,確保數(shù)據(jù)精確穩(wěn)定。采用非球面鏡片、特殊光學(xué)涂層和光源投射技術(shù),提升光學(xué)成像性能,實(shí)現(xiàn)高分辨率、低畸變和圖像細(xì)節(jié)處理,提高光照強(qiáng)度,確保光斑均勻分布,大幅提升三維測(cè)量精度。

算法級(jí)優(yōu)化:內(nèi)置智能數(shù)據(jù)預(yù)處理算法功能,支持原生單幀HDR和多幀HDR合成,能夠更好地適應(yīng)不同場(chǎng)景的光照變化、反射率不均等情況。高效數(shù)據(jù)預(yù)處理算法能執(zhí)行濾波、降噪數(shù)據(jù)分割等任務(wù),具備形狀保持過(guò)濾功能和輪廓對(duì)齊處理功能。形狀保持過(guò)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。

二、效率突破 10 倍 :從 “人工離線” 到 “自動(dòng)化在線” 的全流程革新

相比傳統(tǒng)人工離線測(cè)量(單臺(tái)殼體測(cè)量耗時(shí)約 5-8 分鐘,且需抽樣檢測(cè)),光子精密 GL-8000 系列通過(guò) “硬件提速 + 軟件賦能 + 流程整合”,實(shí)現(xiàn)測(cè)量效率的指數(shù)級(jí)提升,核心原因可拆解為四大維度:

1. 流程變革:從 “離線抽樣” 到 “在線全檢”

傳統(tǒng)人工測(cè)量需將一體機(jī)殼體從產(chǎn)線轉(zhuǎn)移至獨(dú)立測(cè)量工位,涉及 “搬運(yùn) - 排隊(duì) - 測(cè)量 - 歸位” 等冗余環(huán)節(jié),且受限于人工操作速度,僅能實(shí)現(xiàn) 30%-50% 的抽樣檢測(cè);而 GL-8000 系列可無(wú)縫集成至產(chǎn)線上下游工藝

殼體隨流水線進(jìn)入測(cè)量工位后,GL-8000 傳感器自動(dòng)觸發(fā)掃描,掃描完成后數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至系統(tǒng),殼體直接流入下一組裝環(huán)節(jié);支持 “全檢”,而非人工抽樣,在提升檢測(cè)覆蓋率的同時(shí),消除了 “離線轉(zhuǎn)移” 帶來(lái)的每臺(tái)殼體約 2 分鐘的無(wú)效耗時(shí)。

2. 硬件提速:線激光的高速掃描能力

GL-8000 系列的線激光掃描幀率達(dá)49KHz,單臺(tái)一體機(jī)殼體的完整掃描僅需 10 秒,數(shù)據(jù)處理耗時(shí)≤3 秒,單臺(tái)總測(cè)量周期控制在 15 秒內(nèi) —— 對(duì)比人工測(cè)量的 3-5 分鐘,僅硬件掃描環(huán)節(jié)效率已提升 10 倍以上。

此外,GL-8000 系列支持 “多相機(jī)協(xié)同工作”,針對(duì)超大尺寸一體機(jī)殼體(如 32 英寸以上),可通過(guò) 2-3 臺(tái)傳感器同步掃描,進(jìn)一步將測(cè)量周期壓縮至 10 秒內(nèi),滿足產(chǎn)線 “節(jié)拍≤1 分鐘” 的高效生產(chǎn)需求。

3. 軟件賦能:多機(jī)型快速切換與無(wú)代碼操作

該客戶現(xiàn)場(chǎng)一體機(jī)機(jī)型達(dá)數(shù)十種,傳統(tǒng)人工測(cè)量需針對(duì)不同機(jī)型重新學(xué)習(xí)測(cè)量點(diǎn)位、調(diào)整工具參數(shù),單機(jī)型切換耗時(shí)約 10-15 分鐘;而 GL-8000 系列搭配Photon-Vision 圖形化機(jī)器視覺(jué)軟件,實(shí)現(xiàn) “零代碼快速適配”:

提前為每類機(jī)型預(yù)設(shè)測(cè)量方案(包括激光功率、掃描范圍、幾何量判定標(biāo)準(zhǔn)等參數(shù)),存儲(chǔ)于軟件方案庫(kù);

切換機(jī)型時(shí),操作人員僅需在軟件界面一鍵調(diào)用對(duì)應(yīng)方案,系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整傳感器參數(shù),切換耗時(shí)≤30 秒,解決 “多機(jī)型換型效率低” 的行業(yè)痛點(diǎn)。

同時(shí),Photon-Vision 軟件支持 “可視化調(diào)試界面”,普通操作人員經(jīng) 1-2 小時(shí)培訓(xùn)即可獨(dú)立搭建測(cè)量工程,無(wú)需專業(yè)編程或測(cè)量技能,消除了 “人工技能門檻” 導(dǎo)致的效率損耗。

4. 數(shù)據(jù)自動(dòng)化:從 “手動(dòng)記錄” 到 “一鍵導(dǎo)出”

傳統(tǒng)人工測(cè)量需操作人員手動(dòng)記錄每臺(tái)殼體的測(cè)量數(shù)據(jù)(如平面度數(shù)值、輪廓度偏差),再通過(guò) Excel 整理統(tǒng)計(jì),單批次(100 臺(tái))數(shù)據(jù)處理耗時(shí)約 1 小時(shí);而 GL-8000 系列的 Photon-Vision 軟件支持一鍵導(dǎo)出Excel 格式的測(cè)量報(bào)告,無(wú)需人工二次整理,單批次數(shù)據(jù)處理耗時(shí)≤1 分鐘,進(jìn)一步節(jié)省后續(xù)流程時(shí)間。

三、方案價(jià)值總結(jié):精度與效率的雙重突破

在一體機(jī)殼體測(cè)量項(xiàng)目中,光子精密 GL-8000 系列 3D 線激光解決方案的核心價(jià)值體現(xiàn)在:

無(wú)形變風(fēng)險(xiǎn):無(wú)接觸線激光掃描避免殼體因物理接觸產(chǎn)生的形變誤差,測(cè)量重復(fù)性精度達(dá) ±2μm,滿足高價(jià)值工件的精度要求;

效率質(zhì)的飛躍:從 “人工離線抽樣” 到 “自動(dòng)化在線全檢”,單臺(tái)殼體測(cè)量周期從 3-5 分鐘壓縮至 15 秒內(nèi),整體效率超人工 10 倍以上,同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速全檢,提升產(chǎn)品良率;

多場(chǎng)景適配:支持?jǐn)?shù)十種一體機(jī)機(jī)型的快速切換,兼容 3C 行業(yè)其他結(jié)構(gòu)件(如筆記本電腦外殼、平板邊框)的測(cè)量需求,具有良好的場(chǎng)景擴(kuò)展性。

依托 GL-8000 系列的技術(shù)優(yōu)勢(shì),光子精密已成為 3C、新能源行業(yè)高精度測(cè)量的核心服務(wù)商,解決方案可進(jìn)一步適配半導(dǎo)體晶圓、鋰電池極耳等更精密工件的測(cè)量需求,助力企業(yè)實(shí)現(xiàn) “測(cè)量自動(dòng)化、精度微米化、效率高速化” 的生產(chǎn)升級(jí)。

審核編輯(
王靜
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