3D工業相機在手機中框檢測的多種應用
手機中框作為連接屏幕、電池與后殼的核心結構件,其幾何精度與表面質量直接決定整機裝配良率與使用體驗。光子精密GL-8000系列3D 線激光輪廓測量儀憑借非接觸式、高精度的檢測優勢,不僅能實現平面度、段差等基礎參數的精準量測,更可針對中框細分結構(如邊角圓弧、螺孔特征、按鍵槽)與表面缺陷(如凹陷)進行深度檢測,以下從檢測細節拓展與專項技術支撐兩方面展開解析。
一、手機中框檢測細節拓展:從基礎參數到細分場景全覆蓋
1. 邊角與過渡區域檢測:規避裝配卡頓與應力集中
手機中框的曲面屏幕、曲面后殼多設計為圓弧過渡,傳統二次元測量易因視角遮擋導致曲面精度偏差,而 3D 線激光輪廓測量儀可通過定制化掃描方案實現曲面檢測:
圓弧輪廓度檢測:采用高分辨率激光線(4096 個輪廓點數)對中框邊角進行連續掃描,采集密集三維坐標點,通過圓弧擬合算法計算實際 曲面與設計值的偏差。例如當設計 R 角為 0.3mm 時,可精準識別 0.25mm 或 0.45mm 的細微偏差,避免因 曲面過小導致裝配時屏幕邊緣受壓碎裂,或 曲面過大造成貼合間隙漏光。
直角邊垂直度檢測:中框的側邊與底面(如按鍵槽的側壁與槽底)垂直度的高要求,設備通過GL-8000系列3D線激光輪廓測量儀,分別獲取側壁與槽底的輪廓數據,計算兩平面的夾角偏差。
2. 功能性結構檢測:保障組件裝配與功能實現
手機中框上的螺孔、攝像頭定位槽、充電口預留孔等功能性結構,其位置度、深度、同軸度直接影響后續組件安裝,3D 線激光輪廓測量儀可實現多維度精準量測:
同軸度檢測:中框上的固定螺孔需保證高度一致,設備通過對螺孔掃描,獲取螺孔的 3D 輪廓數據,計算高度偏差與孔軸線的同軸度。若螺孔高度不一,會導致螺絲鎖附不牢固;同軸度偏差過大則會造成螺絲傾斜,擠壓周邊元器件(如電池保護板)。
攝像頭定位槽檢測:中框上的攝像頭模組定位槽(通常為矩形槽)需保證槽底平面度與側壁平行度,設備通過 “面掃描 + 邊掃描” 組合模式,先測量槽底平面度,再掃描四側側壁的平行度偏差,確保攝像頭模組安裝后無傾斜,避免成像偏移、對焦不準問題。
3. 表面缺陷檢測:提升產品外觀與耐用性
手機中框的凹陷等缺陷,傳統人工目視檢測漏檢率高,3D 線激光輪廓測量儀可實現自動化缺陷識別:
表面平整度檢測:部分中框因沖壓工藝偏差,會出現局部微小凸起,雖不影響裝配,但會影響產品外觀。設備通過表面高度差掃描,識別凸起區域并生成高度熱力圖,實現 “幾何缺陷 - 外觀缺陷” 的聯動檢測。
二、中框檢測專項技術支撐:針對材質與結構的精準優化
1. 高動態HDR技術:解決反光與紋理干擾
手機中框多為鋁合金,表面經噴砂或陽極氧化后存在細微紋理,易導致激光反射不均勻,影響測量精度。GL-8000系列3D 線激光輪廓測量儀通過以下技術優化實現精準檢測:
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。
2. 高速掃描與多臺拼接技術:匹配產線節拍需求
手機中框生產節拍快,3D 線激光輪廓測量儀需在短時間內完成全維度檢測,同時保證定位精準,避免因工件擺放偏差導致的測量誤差:
多臺拼接技術:采用分區域掃描策略,將中框劃分為屏幕貼合邊、后殼扣合邊、功能性結構區 3 個獨立掃描區域,通過 3 組3D線激光輪廓測量儀同步掃描,較單相機掃描效率提升3倍。例如在檢測150mm×70mm 的中框時,可同時完成平面度、曲面、螺孔的檢測,滿足產線 全檢需求。
高速采樣:采樣速度可達49KHz,在高速生產環境中迅速準確響應。同時結合3D視覺算法和高效處理器,支持點云重建、圖像配準、形狀識別和缺陷檢測等關鍵功能,對捕獲的圖像數據進行即時處理與分析,實現高速精確的三維測量和分析。
3. 數據處理與報告生成技術:助力工藝優化
針對中框檢測數據,設備需快速生成可視化報告,并支持與上游工藝設備聯動,實現閉環控制:
實時偏差分析與可視化:測量完成后,1 秒內生成三維輪廓模型與點云圖,用不同顏色標注高度區域,同時自動計算測量值,并支持二次開發,提示工藝調整(如 CNC 切削參數優化)。
MES 系統數據交互:檢測數據可實時上傳至生產執行系統(MES),按批次統計中框合格率、主要超差項(如平面度超差占比、螺孔深度偏差分布),幫助工程師定位工藝瓶頸。
三、與傳統檢測方式的對比優勢:效率與精度雙重突破
在平面度檢測精度上,GL-8000系列3D 線激光輪廓測量儀可達到 0.02% of F.S.線性精度,相較于傳統二次元測量的精度有顯著提升,而人工目視檢測無法對平面度精度進行量化;
在曲面檢測效率方面,3D 線激光輪廓測量儀僅需 1秒 / 個,遠快于傳統二次元測量的 3 秒 / 個,更能避免人工目視檢測中超過 30% 的漏檢率;
對于螺孔高度檢測,3D 線激光輪廓測量儀采用非接觸式測量,高度偏差可控制在 ±0.01mm,無工件損傷風險,傳統二次元測量雖能檢測,但接觸式探頭易刮傷孔壁,人工目視檢測則無法實現螺孔深度的量化檢測。
從上述對比可見,光子精密GL-8000系列3D 線激光輪廓測量儀在中框檢測中實現了 “精度提升、效率提升、缺陷識別率提升”,解決了傳統檢測方式的漏檢、效率低、易損傷工件等痛點,成為手機中框精密制造的核心質控設備。
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