基于機器視覺與工業機器人應用技術的3C產品無人化智慧生產檢測線

文:深圳市鑫信騰科技有限公司副總經理 黃培坤 | 2018年第四期 (0) | (0)

隨著生產制造技術和產品的快速發展,3C電子產品的制作周期不斷變短,用戶體驗和要求越來越高,制造環節中的人工成本也越來越高。為了強力管控產品質量、提高生產效率,電子產品出貨前的功能性能測試是出廠前必不可少的環節,但目前工廠測試都是依靠人工作業,勞動強度高,效率低,判定標準模糊、誤判率高。針對這些問題,本文推出了基于機器視覺與工業機器人應用技術的3C產品無人化智慧生產檢測線。

項目概述

本設備比傳統的人工檢測,可減少手工測試過程容易出現的誤判、漏測現象,也大大節省了人工費用和時間成本,我們全部采用工業級的精密部件代替人工,采用數字化,使每個產品檢測都標準化,達到國際先進水平。并且國內的3C電子產品檢測技術水平相對較低,一般為單一功能的測試,缺乏系統、集成的測試技術。3C產品無人化智能測試生產線具有系統集成的特點,滿足智能終端設備制造商的高效率、精準測試率、低人力成本的要求。大大提高我國高精度儀器儀表等的整體水平,是我國能夠在電子產品制造領域具有更大優勢,具有更大話語權。使我國的生產力和科學技術水平大大提高。項目產品及其技術符合《高端裝備制造業“十二五”發展規劃》、《深圳市機器人、可穿戴設備和智能裝備產業發展規劃(2014—2020年)》等社會和科技發展的有效需求。

3C產品無人化智能測試生產線可搭載MMI、LCD、CAMERA、SENSOR、AUDIO、耦合等測試儀,實現移動終端(手機、平板電腦)整機產品的全自動無人化測試。通過機器視覺與工業機器人相結合,實現對被測產品的移載與分選;通過自主開發的中央管理系統以及模塊化設計理念,實現整線生產作業的柔性化配置,智能化聲光報警等功能;上下料模塊可與AGV小車對接;系統軟件可與MES系統對接。手機整機測試設備和自動取放料設備、自動貼膜機、自動螺絲機、AGV自動上料搬運、自動倉儲相結合等采用智能化主控軟件實現手機整機測試的無人化、自動化、智能化。

手機整機無人測試系統以計算機為中央控制系統,采用星形拓撲的方式與外部各模塊聯接,并采用工業化標準的通訊模式進行通訊,形成了集中管理分布控制的系統構建,實現無人化測試。改變了以往依賴人工測試,人員消耗量大,人力管理成本高,產品質量難把控的痛點。

我司研發設備3C產品無人化智能測試生產線可以快速適應產品生產切換、高精度和高準確度的檢測出產品的性能和特性指標、同時方便與機器人配合,實現全自動化生產。

本設備必能加快深圳市傳統產業智能化升級步伐,支持傳統產業制造過程、制造工藝的智能化提升,實現企業在關鍵生產環節生產自動化和智能化,大幅提高生產效率。有助于推動信息化和數字化技術的在電子信息產業的深度結合應用,促進自動化工廠的發展。

項目預期解決的重大問題

1.通過與AGV對接以及自主研發的線體管理軟件,為客戶提供手機在出貨檢驗階段的一站式測試解決方案,全線由工業機器人完成全部作業。

2.通過機器視覺引導,使工業機器人能夠準確抓取物料,并有效識別產品標識。

3.實現自動化測試線體內,各單元的動態適配,物料分選,打造柔性管理系統。

4.可與客戶MES系統進行對接,實時匯報設備動態信息。

5.實現智能化聲光報警體系,設備運行信息智能監控,系統異常智能處理。

項目實施對行業的影響和帶動作用

現在的手機整機功能測試多為半自動獨立設備對單一測試項的測試,這些半自動獨立測試設備有LCD測試機、Sensor測試機、音頻測試機、Camera測試機、耦合測試機等。這些半自動獨立測試設備的缺點為只能測試某一功能測試項、測試時間長、自動化程度低、人工成本高。針對上述問題,本產品能靈活整合各半自動獨立測試設備以實現手機整機測試過程中對手機整機進行快速的全自動無人化混合測試(包括LCD測試、Sersor測試機、音頻測試、Camera測試、藕合測試機等),本產品能提高產能、實現全自動無人化即全自動物料移載(包括物料載具、與AGV自動化送料小車自動銜接、全自動上下料、不同測試工站間全自動物料移栽、物料全自動定位、機器人全自動物料抓取放于測試單機測試工位、全自動良品與不良品分選)、能滿足兼容并完成多款手機或平板電腦整機各功能的測試要求,還能根據產能及測試時間可快速增加某工站,以達到需求,各工站需模塊化設計,維護方便,可快速增加減少工站。

社會效益:1.打破國外技術壟斷,創建本土品牌,提升企業國際競爭能力

我司自己研發的3C產品無人化智能測試生產線將依靠強大的檢測功能、簡單的操作方式以破竹之勢沖進市場,在以不破壞市場經濟的情況下,將用較低的價格先獲得一部分市場份額,擠走國外壟斷技術行業,創建本土品牌,提升企業國際競爭能力,打造深圳手機測試軟件行業的“實驗室”。

2.促進國內市場健康發展,激發同行技術創新,帶動智能裝備行業進步

促進行業市場健康地發展,國內的手機市場占有率大,本項目的研發,激發同行廠商的技術創新,從而帶動我國智能裝備行業的發展進步。

3.有助于增加就業機會,促進上下游就業

可增加相應的就業崗位。本項目的實施,并根據就近兩年的產品市場需求情況,可為我司增加20個就業崗位。本項目產品暢銷于全國,可為我司增加7~8倍的上下游產業及產品周邊產業的就業崗位。

4.解決行業內日益上漲的人力成本和人力缺口,行業生產技術水平得到顯著提高。本項目解決不斷上漲的人力成本和人力缺口,制約手機智能裝備制造行業的最大問題,解決了手機生產環節中最重要、消耗人力最多的工位,解決了各個廠商人力成本一個大難題。國外企業在本領域內有一定的技術優勢,但高昂的運營費用和售價成為其不可逾越的鴻溝。所以3C產品無人化智能測試生產線的市場需求將呈現不斷增長的趨勢,同時,手機制造業的生產技術水平將得到顯著提高。

項目技術路線和創新點

1.將各測試項即各測試單機靈活布局規劃銜接(即能根據產能及測試時間,快速增加某工站,以達到需求,各工站需模塊化設計,維護方便,需可快速增加減少工站)技術;

2.全自動物料移載(包括物料載具、與AGV自動化送料小車自動銜接、全自動上下料、不同測試工站間全自動物料移栽、物料全自動定位、機器人全自動物料抓取放于測試單機測試工位),全自動品分選技術(主要包括良品與不良品分選);

3.兼容多款產品,根據產品型號可快速切換設備參數技術;

4.系統啟動智能檢查硬件環境技術;

5.智能化聲光報警體系技術;

6.每小時產能統計技術;

7.設備運行信息智能監控技術;

8.系統異常智能處理技術;

9.系統運行歷史數據保存技術。

優勢介紹

1.減少人力:目前國內大概有4000條生產線,每條產線需安排10人來檢測智能終端的整體功能,測試結果缺乏穩定性和準確性,我們的設備可以使用機械手自動上下料,無需人工參與,這樣可以大大減少員工數量,在用工日益緊張的今天,大力發展自動化產業無疑將是必須的道路。

2.提高質量:全自動化測試線,測試過程無需人工干預,機器自動進行檢測,自動進行判斷,自動分析,分析結果全部出現在顯示器上,包括PASS和FAIL,以及測試進度,測試機臺數量,測試不良原因等,全程無需人為干預,實現了自動化生產,這樣可以保證產品的一致性及高質量產品的產出。

3.相比傳統的人工檢測,可減少手工測試過程容易出現的誤判、漏測現象,也大大節省了人工費用和時間成本,我們全部采用工業級的精密儀器代替人工,使每個產品檢測都標準化,達到國際先進水平。

4.柔性化測控設計:可以快速切換生產機型,滿足多樣化、定制化、小批量的生產模式。也可根據測試要求,個性化調整測試工位,滿足測試客戶廠商具體的生產要求。

技術特點

1.系統原理簡介

無人化測試線,以工業計算機為指揮中心,采用星形拓撲的方式與外部各模塊聯接,并采用工業化標準的通訊模式進行通訊,形成了集中管理分布控制的系統構建,實現對電子及通訊產品的諸如功能測試、射頻測試、校準測試等工序的無人化作業。改變了以往依賴人工測試,人員消耗量大,人力管理成本高,產品質量難把控的痛點。

四大關鍵技術如下:

自主研發功能測試技術

工業機器人應用技術

自主研發柔性化生產線管理技術

自主研發視覺引導技術

2.硬件接口,見下圖。

3.軟件模塊,見下圖。

4.視覺引導工具,見下圖。

應用領域

無人化智能測試生產線可搭載MMI、LCD、CAMERA、SENSOR、AUDIO、耦合等測試設備,實現移動終端整機產品的全自動無人化測試.除手機領域外,該系統還可運用在物聯網領域、智能音響領域、電池新能源領域、智能家居、以及汽車模塊領域等。

  目前國內的3C電子產品檢測技術水平相對較低,一般為單一功能的測試,缺乏系統集成的測試技術。3C產品無人化智能生產檢測線具有系統集成的特點,能滿足智能終端設備制造商高效率、精準測試率、低人力成本的要求。并能支持傳統產業制造過程、制造工藝的智能化提升,實現企業在關鍵生產環節生產自動化和智能化,大幅提高生產效率。有助于推動信息化和數字化技術在電子信息產業深度結合應用,促進自動化工廠的發展壯大,使我國能夠在電子產品制造領域具有更大優勢和更大話語權,使我國的生產力和科學技術水平大大提高。

 

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