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【央视新闻客户端】
应用设计
手机中框作为连接屏幕、电池与后壳的核心结构件,其几何精度与表面质量直接决定整机装配良率与使用体验。光子精密GL-8000系列3D 线激光轮廓测量仪凭借非接触式、高精度的检测优势,不仅能实现平面度、段差等基础参数的精准量测,更可针对中框细分结构(如边角圆弧、螺孔特征、按键槽)与表面缺陷(如凹陷)进行深度检测,以下从检测细节拓展与专项技术支撑两方面展开解析。
一、手机中框检测细节拓展:从基础参数到细分场景全覆盖
1. 边角与过渡区域检测:规避装配卡顿与应力集中
手机中框的曲面屏幕、曲面后壳多设计为圆弧过渡,传统二次元测量易因视角遮挡导致曲面精度偏差,而 3D 线激光轮廓测量仪可通过定制化扫描方案实现曲面检测:
圆弧轮廓度检测:采用高分辨率激光线(4096 个轮廓点数)对中框边角进行连续扫描,采集密集三维坐标点,通过圆弧拟合算法计算实际 曲面与设计值的偏差。例如当设计 R 角为 0.3mm 时,可精准识别 0.25mm 或 0.45mm 的细微偏差,避免因 曲面过小导致装配时屏幕边缘受压碎裂,或 曲面过大造成贴合间隙漏光。
直角边垂直度检测:中框的侧边与底面(如按键槽的侧壁与槽底)垂直度的高要求,设备通过GL-8000系列3D线激光轮廓测量仪,分别获取侧壁与槽底的轮廓数据,计算两平面的夹角偏差。
2. 功能性结构检测:保障组件装配与功能实现
手机中框上的螺孔、摄像头定位槽、充电口预留孔等功能性结构,其位置度、深度、同轴度直接影响后续组件安装,3D 线激光轮廓测量仪可实现多维度精准量测:
同轴度检测:中框上的固定螺孔需保证高度一致,设备通过对螺孔扫描,获取螺孔的 3D 轮廓数据,计算高度偏差与孔轴线的同轴度。若螺孔高度不一,会导致螺丝锁附不牢固;同轴度偏差过大则会造成螺丝倾斜,挤压周边元器件(如电池保护板)。
摄像头定位槽检测:中框上的摄像头模组定位槽(通常为矩形槽)需保证槽底平面度与侧壁平行度,设备通过 “面扫描 + 边扫描” 组合模式,先测量槽底平面度,再扫描四侧侧壁的平行度偏差,确保摄像头模组安装后无倾斜,避免成像偏移、对焦不准问题。
3. 表面缺陷检测:提升产品外观与耐用性
手机中框的凹陷等缺陷,传统人工目视检测漏检率高,3D 线激光轮廓测量仪可实现自动化缺陷识别:
表面平整度检测:部分中框因冲压工艺偏差,会出现局部微小凸起,虽不影响装配,但会影响产品外观。设备通过表面高度差扫描,识别凸起区域并生成高度热力图,实现 “几何缺陷 - 外观缺陷” 的联动检测。
二、中框检测专项技术支撑:针对材质与结构的精准优化
1. 高动态HDR技术:解决反光与纹理干扰
手机中框多为铝合金,表面经喷砂或阳极氧化后存在细微纹理,易导致激光反射不均匀,影响测量精度。GL-8000系列3D 线激光轮廓测量仪通过以下技术优化实现精准检测:
形状保持过滤功能:在保持目标物原始形状情况下,排除反射光波动干扰,确保数据准确性。
轮廓对齐功能:用X、Z、θ等参数精确补偿2D轮廓,消除振动、偏心、工件弯曲等对图像质量的影响,生成更清晰、准确的3D图像,为后续检测提供技术支持。
2. 高速扫描与多台拼接技术:匹配产线节拍需求
手机中框生产节拍快,3D 线激光轮廓测量仪需在短时间内完成全维度检测,同时保证定位精准,避免因工件摆放偏差导致的测量误差:
多台拼接技术:采用分区域扫描策略,将中框划分为屏幕贴合边、后壳扣合边、功能性结构区 3 个独立扫描区域,通过 3 组3D线激光轮廓测量仪同步扫描,较单相机扫描效率提升3倍。例如在检测150mm×70mm 的中框时,可同时完成平面度、曲面、螺孔的检测,满足产线 全检需求。
高速采样:采样速度可达49KHz,在高速生产环境中迅速准确响应。同时结合3D视觉算法和高效处理器,支持点云重建、图像配准、形状识别和缺陷检测等关键功能,对捕获的图像数据进行即时处理与分析,实现高速精确的三维测量和分析。
3. 数据处理与报告生成技术:助力工艺优化
针对中框检测数据,设备需快速生成可视化报告,并支持与上游工艺设备联动,实现闭环控制:
实时偏差分析与可视化:测量完成后,1 秒内生成三维轮廓模型与点云图,用不同颜色标注高度区域,同时自动计算测量值,并支持二次开发,提示工艺调整(如 CNC 切削参数优化)。
MES 系统数据交互:检测数据可实时上传至生产执行系统(MES),按批次统计中框合格率、主要超差项(如平面度超差占比、螺孔深度偏差分布),帮助工程师定位工艺瓶颈。
三、与传统检测方式的对比优势:效率与精度双重突破
在平面度检测精度上,GL-8000系列3D 线激光轮廓测量仪可达到 0.02% of F.S.线性精度,相较于传统二次元测量的精度有显著提升,而人工目视检测无法对平面度精度进行量化;
在曲面检测效率方面,3D 线激光轮廓测量仪仅需 1秒 / 个,远快于传统二次元测量的 3 秒 / 个,更能避免人工目视检测中超过 30% 的漏检率;
对于螺孔高度检测,3D 线激光轮廓测量仪采用非接触式测量,高度偏差可控制在 ±0.01mm,无工件损伤风险,传统二次元测量虽能检测,但接触式探头易刮伤孔壁,人工目视检测则无法实现螺孔深度的量化检测。
从上述对比可见,光子精密GL-8000系列3D 线激光轮廓测量仪在中框检测中实现了 “精度提升、效率提升、缺陷识别率提升”,解决了传统检测方式的漏检、效率低、易损伤工件等痛点,成为手机中框精密制造的核心质控设备。
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