如何提高智能設(shè)備表面檢測(cè)效率?
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- 發(fā)布時(shí)間:2023-12-29 14:57
本刊編輯整理
當(dāng)前,以手機(jī)、平板電腦、手表等為代表的電子消費(fèi)品正越來(lái)越多地融入人們生活的方方面面。隨著大眾對(duì)這一類電子產(chǎn)品的需求不斷增加,制造這些產(chǎn)品的廠商也在不斷優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品制造模式以及加快研發(fā)新一代產(chǎn)品,以期能夠更多地贏得市場(chǎng)。
在該類產(chǎn)品的制造過(guò)程中,產(chǎn)品檢測(cè)是不可或缺的環(huán)節(jié),而伴隨著機(jī)器視覺(jué)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的發(fā)展,該環(huán)節(jié)檢測(cè)精確度不斷提高,檢測(cè)手段也越來(lái)越智能化。
智能檢測(cè)行業(yè)現(xiàn)狀
近年來(lái),隨著電子產(chǎn)品不斷向高精密度、高品質(zhì)、個(gè)性化定制的方向發(fā)展,依靠人工漸漸難以滿足制造商對(duì)電子產(chǎn)品檢測(cè)精度、產(chǎn)品品質(zhì)的要求。同時(shí),隨著用工成本的上升,也促使更多的制造企業(yè)開(kāi)啟“機(jī)器換人”計(jì)劃,致力于用智能化的檢測(cè)設(shè)備和產(chǎn)線代替原本的人工檢測(cè)。
作為智能制造的核心內(nèi)容之一,智能檢測(cè)是自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備與人工智能技術(shù)高度融合的結(jié)果,具有感知、控制、決策、執(zhí)行等能力,不但可以取代人工并降低長(zhǎng)期用工成本,還可以提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。但是與此同時(shí),智能檢測(cè)也是明顯的技術(shù)密集型行業(yè),智能檢測(cè)裝備的設(shè)計(jì)、研發(fā)和制造涉及精密測(cè)量、精密機(jī)械、聲學(xué)、光學(xué)與機(jī)器視覺(jué)、射頻、軟件等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,技術(shù)集成難度高,對(duì)研發(fā)及技術(shù)人員的綜合素質(zhì)及技術(shù)水平要求更高,從而也導(dǎo)致智能檢測(cè)的應(yīng)用在人才、技術(shù)、成本等方面存在多個(gè)壁壘。相較于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)及其它工業(yè)欠發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)前還沒(méi)有形成較為完備的智能檢測(cè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
今年上半年,我國(guó)工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委、教育部、財(cái)政部、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局、中國(guó)工程院、國(guó)家國(guó)防科工局等七部門聯(lián)合印發(fā)《智能檢測(cè)裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2023—2025年)》,提出到2025年,智能檢測(cè)技術(shù)要基本滿足用戶領(lǐng)域制造工藝需求。其中還概括了當(dāng)前我國(guó)智能檢測(cè)裝備產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段發(fā)展面臨的困境:總體來(lái)看,我國(guó)智能檢測(cè)裝備產(chǎn)業(yè)仍存在技術(shù)基礎(chǔ)薄弱、創(chuàng)新能力不強(qiáng)、高端供給不足、產(chǎn)業(yè)體系不完善和應(yīng)用生態(tài)不健全等問(wèn)題,已成為智能制造深入發(fā)展的關(guān)鍵短板和重要制約,迫切需要提升供給能力和水平。
電子消費(fèi)品行業(yè)智能檢測(cè)應(yīng)用
據(jù)了解,手機(jī)和平板電腦一般根據(jù)外觀缺陷情況進(jìn)行分級(jí),以確定所需的翻新措施。
總部位于印度浦那的Griffyn Robotech公司,是一家專業(yè)從事視覺(jué)檢測(cè)、機(jī)器人技術(shù)和AI自動(dòng)化技術(shù)的企業(yè),為汽車、電信、制藥、快消品和機(jī)床等行業(yè)提供高性能的工業(yè)制造和質(zhì)量控制解決方案。
由于智能手機(jī)、平板電腦和可穿戴電子產(chǎn)品等智能顯示設(shè)備的更新升級(jí)、保修和保險(xiǎn)服務(wù)簡(jiǎn)單,因此對(duì)逆向供應(yīng)鏈的需求日益增加。外觀檢驗(yàn)和分級(jí)是處理退回設(shè)備的重要步驟之一,在這個(gè)過(guò)程中檢測(cè)到的缺陷決定了進(jìn)一步的處理措施。截至到目前,表面劃痕以及其它缺陷主要通過(guò)人工目視檢測(cè)。雖然人眼功能的豐富性無(wú)可匹敵,但由于物理?xiàng)l件的限制,用人工視覺(jué)檢查產(chǎn)品質(zhì)量精度不高且效率低。此外,每年有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的設(shè)備需要在正向供應(yīng)鏈中重新循環(huán)之前進(jìn)行檢測(cè)和分級(jí)。
為了滿足對(duì)逆向供應(yīng)鏈日益增長(zhǎng)的需求,避免人工分級(jí)的主觀性,Griffyn Robotech推出了Deepsight外觀品質(zhì)分級(jí)機(jī)(CGM),其中的視覺(jué)系統(tǒng)能夠快速、準(zhǔn)確、高重復(fù)精度地檢測(cè)、測(cè)量和分析所有表面缺陷。該設(shè)備使用一個(gè)高分辨率的相機(jī)傳感器,從設(shè)備的所有六個(gè)側(cè)面拍攝若干圖像,以確定智能手持設(shè)備的“真實(shí)”質(zhì)量。但若要準(zhǔn)確捕捉圖像,需要進(jìn)行合適的產(chǎn)品處理,即翻轉(zhuǎn)和定位設(shè)備。
Griffyn使用倍福超緊湊型C6015工業(yè)PC上安裝的TwinCATNC I運(yùn)動(dòng)控制軟件實(shí)現(xiàn)高速高精度運(yùn)動(dòng)控制和精確定位。它可以與AM81xx伺服電機(jī)和EL7211伺服電機(jī)端子模塊相結(jié)合,在狹小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的多軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。Griffyn認(rèn)為,超高速EtherCAT通信和亞毫秒級(jí)的處理時(shí)間縮短了檢測(cè)設(shè)備的周期時(shí)間,提高了吞吐量。
捕捉到的圖像通過(guò)Griffyn專有的深度學(xué)習(xí)算法識(shí)別劃痕、裂紋、凹陷和色差等表面缺陷。設(shè)備在對(duì)圖像進(jìn)行分析后,會(huì)提供一份包括原始圖像和經(jīng)過(guò)處理的突出顯示操作人員肉眼察覺(jué)不到的缺陷的圖像的詳細(xì)報(bào)告。報(bào)告詳細(xì)說(shuō)明了設(shè)備上的劃痕數(shù)量、最大劃痕的長(zhǎng)度和最深劃痕的深度等信息。人眼可以檢測(cè)到表面大于80微米寬的可見(jiàn)劃痕,而Deepsight機(jī)器則能夠識(shí)別小至40微米寬和3微米深的缺陷。
“該設(shè)備可以與進(jìn)行分級(jí)數(shù)據(jù)控制下游流程和設(shè)備的最終處理的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)整合。缺陷在可接受范圍內(nèi)的智能手機(jī)將被直接送入到打磨拋光流程。例如,劃痕深度小于15微米的設(shè)備通??梢酝ㄟ^(guò)打磨拋光完美修復(fù)受損部位。”Griffyn Robotech總裁Ameya Kandalkar先生說(shuō)道。
