闪测省掉的是逐个特征编程和移动平台的时间,省不掉的是上下料。批次检测真正的问题从来不是「一件测多快」,而是「一次拍能装几件」以及「两次拍照之间发生了什么」。
一套批次检测要站得住,三件事必须同时成立:特征集是闭合的(该判的尺寸一个不漏)、每个特征都有写下来的判定限、结果能挂到某个工件或某个批次的身份上。测得很漂亮但让操作员把数字抄到纸上的系统,只是把瓶颈挪了个位置,没有消除它。
选硬件之前先把特征分成三列:决定合格与否的、要记录但不判定的、以及根本该换仪器测的。第三列是批次项目最容易出事的地方 —— 螺纹中径或表面粗糙度不该出现在光学的批次检测表上,写进去就意味着验收时一定要吵。
批次检测的单件成本 = 节拍 ÷ 单次拍摄件数。单次件数翻倍,单件分摊的上下料负担就减半,这个收益几乎总比升级相机大。
三种排布覆盖大多数情况。定穴位托盘重复性最好,因为每件回到同一坐标;自由摆盘上料快,但需要一个定位判读环节,且摆歪的工件仍要能被识别为正确的工件;料带或卷料最快也最不灵活,只有当工件本来就带载具时才划算。
IMAGE 3 系列里真正让托盘排布成立的是宽场模式:IMAGE 3 一次拍 Ø100 mm,PLUS 和 PRO 分别覆盖 200 × 200 mm 与 300 × 200 mm。托盘面积除以这个数字,就是单次件数的上限依据。
下表为 IMAGE 3 系列规格书标称值。这里的重复性是规格书印刷值,不等于你自己工件、夹具、操作员条件下能拿到的值。试测时把它当起点,别当成第一天就能对客户承诺的数字。
| 型号 | 精度模式量程(X×Y×Z) | 宽场模式量程(X×Y×Z) | 镜头视野 (精度 / 宽场) | 重复性 (精度 / 宽场) | 相机 | 高度测量 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IMAGE 3 | 18 × 18 mm(固定台) | Ø100 mm | 18 × 18 mm / Ø100 mm | ±0.5 µm / ±1 µm | 2× 1" 20 MP 黑白 | 不支持 |
| IMAGE 3 PLUS | 118 × 118 × 75 mm | 200 × 200 × 75 mm | 18 × 18 mm / Ø100 mm | ±0.5 µm / ±1 µm | 2× 1" 20 MP 黑白 | 不支持 |
| IMAGE 3 PRO | 218 × 118 × 75 mm | 300 × 200 × 75 mm | 18 × 18 mm / Ø100 mm | ±0.5 µm / ±1 µm | 2× 1" 20 MP 黑白 | 不支持 |
| IMAGE 3 PRO-H | 218 × 118 × 75 mm | 300 × 200 × 75 mm | 18 × 18 mm / Ø100 mm | ±0.5 µm / ±1 µm | 2× 1" 20 MP 黑白 | 不支持 |
| IMAGE 3 MAX | 205 × 104 × 75 mm | 223 × 118 × 75 mm | 6.4 × 4.8 mm / 18.8 × 14.1 mm | ±0.25 µm / ±0.5 µm | 1" 20 MP 黑白 | 8055 光谱共焦,工作距离 55 mm,量程 ±3 mm |
| IMAGE 3 MAX2 | 206 × 106 × 75 mm | 225 × 125 × 75 mm | 6 × 6 mm / 25 × 25 mm | ±0.25 µm / ±0.5 µm | 1" 20 MP 黑白 | 8055 光谱共焦(选配) |
完整规格表(含相机与光源选项、工件—型号对应关系)在 IMAGE 3 系列产品页。若只想先粗筛工件是否落在任何型号的覆盖范围内,用闪测选型计算工具,输入工件包络就能得到能覆盖它的型号。
批次节拍写成四项相加,每一项都在你自己的工件和夹具上实测。规格书里没有这个数,因为它主要由上下料和曝光次数决定。
四项之和除以单次件数,得到单件节拍,再和产线节拍比。若单件节拍大于产线节拍,提高精度没有用,答案是多一个工位或者更大的视野。
| 型号 | 精度模式 单视野(µm) | 精度模式 拼接(µm) | 宽场 单视野(µm) | 宽场 拼接(µm) |
|---|---|---|---|---|
| IMAGE 3 | — | — | — | — |
| IMAGE 3 PLUS | — | ±(2+0.02L) | — | ±(4+0.02L) |
| IMAGE 3 PRO | ±2 | ±(2+0.02L) | ±4 | ±(4+0.02L) |
| IMAGE 3 PRO-H | ±2 | ±(2+0.02L) | ±4 | ±(4+0.02L) |
| IMAGE 3 MAX | ±1 | ±(1.5+0.02L) | ±1.5 | ±(2+0.02L) |
| IMAGE 3 MAX2 | ±1 | ±(1.5+0.02L) | ±1.5 | ±(2+0.02L) |
L 为被测长度,单位 mm。拼接列用于特征长过一个视野、系统必须把多张图拼起来的情况;单视野列用于整个特征在一次拍照内完成的情况。读这张表要按顺序:先看模式,再看是否拼接,最后代入长度 —— 三者一起才定出那个数。
闪测在技术上可以检每一件。该不该检,取决于漏检一次的成本和多数一次料的成本哪一个更高。实践中站得住的比法是:单期产量 × 你能接受的漏检率 × 单次漏检损失,与「全检相对于抽检多出来的成本」对照。
两种典型情形。过程本身稳定、漏检代价是返工时,抽检加上对均值漂移的快速反应通常够用;漏检代价是客户停线,或者涉及安全特征时,全检是唯一站得住的做法,而且排布必须从一开始就按全检设计,不能后期补。
三种情形该老实说不。第一,特征集需要两种测量原理 —— 二维轮廓加真实螺纹几何,就需要两台仪器,假装一台能全包,队列会堆在第二台上。第二,工件随机姿态到达且没有可行的定向上料方式,上料成本会吃掉全部收益。第三,公差已经紧到选定型号的重复性底线上——本系列精度模式重复性从 MAX、MAX2 的 ±0.25 µm 到小台面型号宽场模式的 ±1 µm,低于这个量级的公差不是这个仪器该接的活。
在批次线上线前,用真实工件跑一遍下面这张表。
由视野决定,不是固定件数。IMAGE 3 系列的精度模式视野在 IMAGE 3、PLUS、PRO、PRO-H 上为 18 × 18 mm,MAX 为 6.4 × 4.8 mm;宽场模式在 IMAGE 3 上覆盖 Ø100 mm,在 PRO 上覆盖 300 × 200 mm。托盘面积除以视野得到理论上限,实际值更低,因为每件都要留出找边余量。
不一定,但必须对上料方式做决定。定穴位托盘配合手工上下料,重复性最好。机器人或料带只有在上料时间成为把节拍顶到产线节拍之上的那一项时,才值得上。
把上下料、采集、判读、判定与分流四项分别实测后相加,再除以单次拍摄件数。采集在 2D 模式是一次曝光,在高度模式下随扫描点位数增长。这四个数都读不到规格书,只能在自己的上下料上掐表。
测量侧输出的是逐特征数值和合格状态,能不能进现有 SPC 取决于导出格式。字段清单和工件身份规则要在建线前谈定,产线跑起来之后再补身份信息,成本会高得多。
标称重复性从 IMAGE 3 MAX、MAX2 精度模式的 ±0.25 µm,到 IMAGE 3、PLUS、PRO、PRO-H 宽场模式的 ±1 µm。工程上的经验是重复性应当只占公差带的一小部分,如果和公差同量级,判定结果主要由仪器决定,而不是由过程决定。
过程稳定、且漏检代价是返修而非停线时,抽检配合对均值漂移的快速反应通常够。若漏检会以停线形式到达客户,或者涉及安全特征,就该从一开始按全检设计,而不是后期加装。
这个问题最快的收敛方式是真工件,不是讨论。寄一件样品,附上图纸和你真正要判的特征,我们跑完把结果报给你 —— 包括哪些特征结论是「测不了」。一份短的可行性说明比一本画册有用。
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