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光子精密3D工業相機對一體機殼體測量

光子精密3D工業相機對一體機殼體測量

2025/9/18 14:52:37

在 3C 消費電子行業,一體機殼體作為高價值、易變形的核心結構件,其平面度、輪廓度、段差等幾何量的測量精度直接決定產品組裝良率,而傳統接觸式測量(如卡尺、千分尺)易因物理施壓導致殼體形變,人工離線測量又存在效率低、抽樣覆蓋率不足的痛點。光子精密針對性推出GL-8000 系列 3D 線激光高精度解決方案,依托線激光技術的非接觸特性與高速數據處理能力,解決 “形變誤差” 與 “效率瓶頸” 雙重難題,在國內某 TOP3 消費電子后段組裝廠商的一體機殼體測量項目中,實現 “無接觸防形變 + 效率超人工 10 倍以上” 的核心目標。

一、無接觸測量:以線激光技術消除產品形變誤差

光子精密 GL-8000 系列 3D 線激光解決方案的核心優勢在于光學掃描替代物理接觸,通過線激光成像與高精度算法協同,從測量原理上規避殼體形變風險,同時保障微米級測量精度,具體實現路徑如下:

1. 核心技術:線激光掃描的非接觸數據采集

GL-8000 系列搭載高分辨率COMS,采用三角測量原理:激光發射器向一體機殼體表面投射連續激光線,光線因殼體表面幾何形態發生漫反射,由高幀率工業相機捕捉反射光信號,再通過內置芯片將光信號轉化為三維點云數據 —— 整個過程中,傳感器與殼體無任何機械接觸,消除傳統接觸式測量中 “工具施壓導致的殼體微形變”。

同時,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殼體),單次掃描即可獲取殼體局部完整三維輪廓,無需多次拼接,避免了 “多點位接觸測量” 帶來的累積誤差,確保數據完整性與真實性。

2. 精度保障:算法與硬件的雙重校準

為進一步消除 “非接觸測量的成像誤差”,GL-8000 系列從硬件與算法兩方面構建精度屏障:

硬件級優化:GL-8000系列改進了相機硬件和機械設計,優化散熱、輕量化體積和增強機械剛性,提供出色的測量性能,確保數據精確穩定。采用非球面鏡片、特殊光學涂層和光源投射技術,提升光學成像性能,實現高分辨率、低畸變和圖像細節處理,提高光照強度,確保光斑均勻分布,大幅提升三維測量精度。

算法級優化:內置智能數據預處理算法功能,支持原生單幀HDR和多幀HDR合成,能夠更好地適應不同場景的光照變化、反射率不均等情況。高效數據預處理算法能執行濾波降噪數據分割等任務,具備形狀保持過濾功能和輪廓對齊處理功能。形狀保持過濾功能在保持目標物原始形狀情況下,排除反射光波動干擾,確保數據準確性。輪廓對齊功能用X、Z、θ等參數精確補償2D輪廓,消除振動、偏心、工件彎曲等對圖像質量的影響,生成更清晰、準確的3D圖像,為后續檢測提供技術支持。

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

相比傳統人工離線測量(單臺殼體測量耗時約 5-8 分鐘,且需抽樣檢測),光子精密 GL-8000 系列通過 “硬件提速 + 軟件賦能 + 流程整合”,實現測量效率的指數級提升,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”

傳統人工測量需將一體機殼體從產線轉移至獨立測量工位,涉及 “搬運 - 排隊 - 測量 - 歸位” 等冗余環節,且受限于人工操作速度,僅能實現 30%-50% 的抽樣檢測;而 GL-8000 系列可無縫集成至產線上下游工藝

殼體隨流水線進入測量工位后,GL-8000 傳感器自動觸發掃描,掃描完成后數據實時上傳至系統,殼體直接流入下一組裝環節;支持 “全檢”,而非人工抽樣,在提升檢測覆蓋率的同時,消除了 “離線轉移” 帶來的每臺殼體約 2 分鐘的無效耗時。

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49KHz,單臺一體機殼體的完整掃描僅需 10 秒,數據處理耗時≤3 秒,單臺總測量周期控制在 15 秒內 —— 對比人工測量的 3-5 分鐘,僅硬件掃描環節效率已提升 10 倍以上。

此外,GL-8000 系列支持 “多相機協同工作”,針對超大尺寸一體機殼體(如 32 英寸以上),可通過 2-3 臺傳感器同步掃描,進一步將測量周期壓縮至 10 秒內,滿足產線 “節拍≤1 分鐘” 的高效生產需求。

3. 軟件賦能:多機型快速切換與無代碼操作

該客戶現場一體機機型達數十種,傳統人工測量需針對不同機型重新學習測量點位、調整工具參數,單機型切換耗時約 10-15 分鐘;而 GL-8000 系列搭配Photon-Vision 圖形化機器視覺軟件,實現 “零代碼快速適配”:

提前為每類機型預設測量方案(包括激光功率、掃描范圍、幾何量判定標準等參數),存儲于軟件方案庫;

切換機型時,操作人員僅需在軟件界面一鍵調用對應方案,系統自動調整傳感器參數,切換耗時≤30 秒,解決 “多機型換型效率低” 的行業痛點。

同時,Photon-Vision 軟件支持 “可視化調試界面”,普通操作人員經 1-2 小時培訓即可獨立搭建測量工程,無需專業編程或測量技能,消除了 “人工技能門檻” 導致的效率損耗。

4. 數據自動化:從 “手動記錄” 到 “一鍵導出”

傳統人工測量需操作人員手動記錄每臺殼體的測量數據(如平面度數值、輪廓度偏差),再通過 Excel 整理統計,單批次(100 臺)數據處理耗時約 1 小時;而 GL-8000 系列的 Photon-Vision 軟件支持一鍵導出Excel 格式的測量報告,無需人工二次整理,單批次數據處理耗時≤1 分鐘,進一步節省后續流程時間。

三、方案價值總結:精度與效率的雙重突破

在一體機殼體測量項目中,光子精密 GL-8000 系列 3D 線激光解決方案的核心價值體現在:

無形變風險:無接觸線激光掃描避免殼體因物理接觸產生的形變誤差,測量重復性精度達 ±2μm,滿足高價值工件的精度要求;

效率質的飛躍:從 “人工離線抽樣” 到 “自動化在線全檢”,單臺殼體測量周期從 3-5 分鐘壓縮至 15 秒內,整體效率超人工 10 倍以上,同時實現快速全檢,提升產品良率;

多場景適配:支持數十種一體機機型的快速切換,兼容 3C 行業其他結構件(如筆記本電腦外殼、平板邊框)的測量需求,具有良好的場景擴展性。

依托 GL-8000 系列的技術優勢,光子精密已成為 3C、新能源行業高精度測量的核心服務商,解決方案可進一步適配半導體晶圓、鋰電池極耳等更精密工件的測量需求,助力企業實現 “測量自動化、精度微米化、效率高速化” 的生產升級。

審核編輯(
王靜
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