本文介绍了LVM系列3D智能传感器在汽车、3C以及半导体芯片行业中,实现的高速、高重复精度胶路检测案例。

在现代制造业中,胶路的质量直接关系到产品的稳定性、安全性与使用寿命,胶路检测已成为生产流程中不可或缺的关键环节。传统的人工检测方式不仅效率低下,而且容易受到人为因素干扰,难以满足高精度、高速度的检测需求。相比之下,3D相机凭借其精准的三维数据采集能力、快速的检测速度以及稳定的性能,在胶路检测领域崭露头角,并在汽车、3C、半导体等行业得到了广泛且深入的应用,为各行业的品质管控注入了新活力。 

汽车行业案例:保障行车安全,筑牢制造品质防线

在汽车制造过程中,零部件的连接与密封至关重要,而胶路的质量直接影响到汽车的安全性、密封性和耐久性。胶路过高可能干涉装配,过矮则无法保证密封性能;宽度超标会造成胶水浪费,过窄则难以实现有效连接。

传统的胶路检测方式难以精准捕捉胶路高度和胶路宽度这两项参数,而3D工业相机凭借其三维测量优势,成为解决胶路高度与宽度检测难题的关键技术,为汽车零部件胶路检测提供了更加精准、高效的解决方案。

(1)相机选型

翌视科技LVM3330 3D智能传感器,其全画幅采集速率1200 Hz,通过设置ROI最高可达18000 Hz;物理轮廓点数3200点,深度图均匀间距采样条件下最高可达4096点,专为满足工厂恶劣生产环境设计,适合快速移动物体检测的场景。

(2)检测项目

检测零部件中的胶路高度、宽度;

产品宽度75 mm左右;

重复精度要求±0.2 mm。

(3)检测环境及安装方式

扫描方式:相机固定,测试样件沿中心直线运动进行扫描测量;

触发方式:采用编码器触发,输出稳定的AB相差分信号;

通信方式:TCP/IP以太网。

(4)采图效果(深度图)

(5)检测方案

基于相机采集的深度图像(图a),通过预先处理工具,将深度图转换为灰度图(图b)做图像特征定位和放置宽度和高度检测点位置(图c和图d),分别计算胶路5个位置的宽度和高度。

产品固定连续采集10张图像,测量胶路5个位置宽度和高度的重复性数据。

(6)数据分析

表1:胶路高度按照平均值输出

表2:胶路宽度按照平均值输出

* 测量10组动态数据,高度尺寸最大波动为0.006 mm,宽度尺寸最大波动为0.0154 mm。

(7)检测结论

此方案成像效果较为完整,特征图像清晰,无遮挡。测试10次静态重复性数据,高度尺寸最大波动为0.006 mm,宽度尺寸最大波动为0.0154 mm,满足客户要求的0.2 mm范围内。相机速度最快可以达到140 mm/s,满足客户需求。

3C行业案例:提升产品精度,满足极致工艺要求

3C(计算机、通信和消费类电子产品)行业产品具有体积小、结构复杂、更新换代快的特点,对胶路的精度和一致性要求极高。3D相机凭借其出色的微观检测能力,成为 3C 行业胶路检测的理想选择。

(1)相机选型

翌视科技LVM3320线激光3D智能传感器,其全画幅采集速率1200 Hz,通过设置ROI最高可达18000 Hz;物理轮廓点数3200点,深度图均匀间距采样条件下最高可达4096点,专为满足工厂恶劣生产环境设计,适合快速移动物体检测的场景。

(2)检测项目

检测3C零部件中的胶路高度、宽度。

(3)检测环境及安装方式

扫描方式:相机固定,测试样件沿中心直线运动进行扫描测量;触发方式:采用编码器触发,输出稳定的AB相差分信号;通信方式:TCP/IP以太网。

(4)采图效果   

(5)检测方案

在胶上特征区域取10个ROI框,测胶到外侧平面距离,如图(a)所示;在胶上特征区域取6个ROI框,测胶的宽度如图(b)所示。

(6)数据分析

表3:胶路高度按照平均值输出

静态测试10次,重复性高度最大差异0.026 mm,宽度最大差异0.036 mm。

表4:胶路高度按照平均值输出

静态测试10次,重复性高度最大差异0.025 mm,宽度最大差异0.036 mm。

表5:断胶数值

静态测试10次,高度重复性最大差异0.016 mm,宽度最大差异0.042 mm(断胶后,数值为0)。

(7)检测结论

此方案成像效果较为完整,特征图像清晰,无遮挡,扫描胶体饱满,噪点较少。LVM3320扫描最大允许速度为50 mm/s。胶体高度及胶体宽度重复性数据良好,满足客户要求。

芯片行业案例:聚焦塑胶吸盘,守护芯片转运安全

半导体芯片制造流程中,塑胶吸盘是晶圆或芯片转运的核心工具——其表面需涂抹特定胶层以实现“稳定吸附”与“无损释放”,胶路的均匀性、厚度及无缺陷性,直接决定芯片在转运过程中是否会出现偏移、划伤或损坏。

由于芯片尺寸极小、塑胶吸盘表面精度要求极高,传统检测方式完全无法满足需求,3D相机成为该场景下的专属检测方案。

(1)相机选型

翌视科技LVM3030线激光3D智能传感器,其全画幅采集速率600 Hz,通过设置ROI最高可达10000 Hz;物理轮廓点数3200点,深度图均匀间距采样条件下最高可达4096点,满足多种场景需求,是一款高性价比3D智能传感器。

(2)检测项目

图像效果调试;

产品直径55 mm,高30 mm;

材质:白色塑胶件。

(3)检测环境及安装方式

扫描方式:相机固定,测试样件沿中心直线运动进行扫描测量;

触发方式:采用编码器触发,输出稳定的AB相差分信号;

通信方式:TCP/IP以太网。

(4)采图效果   

(5)检测结论

本次测试选用LVM3030相机,鼓包、底部残缺等缺陷可以清晰识别,满足客户检测需求。测试理论最大速度可达30 mm/s。

翌视研发的LVM系列3D智能传感器,将行业领先的3D成像算法硬化在芯片中,实现高速、高性能的测量,其重复精度达到0.1微米,产品的性能指标超过国外同行,可实现进口替代。目前,LVM系列产品已广泛应用于消费电子制造、新能源制造、汽车制造、钣金加工、木材加工、食品饮料加工等多个领域。

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