筆記本電腦從問世至今,憑借其便攜的體積、均衡的性能、穩(wěn)定的輸出等特點,已經(jīng)成為一種重要的生產(chǎn)力工具,而鍵盤作為人與電腦交互的關鍵,其手感和質量一直備受筆記本用戶的關注,那筆記本鍵盤生產(chǎn)過程是如何確保一致性和穩(wěn)定性呢?作為一個精密的零部件,筆記本電腦的鍵盤組裝過程中蘊含著許多不為人知的技術細節(jié)。例如,每個按鍵下方都隱藏著一個精巧的“剪刀腳”結構,正是這種設計讓鍵盤能夠順暢地響應每一次敲擊。
在筆記本自動化生產(chǎn)過程中,鍵盤組裝過程的穩(wěn)定性、高效性已經(jīng)成為生產(chǎn)線的基本要求,而在實際生產(chǎn)中,由于鍵盤品牌多樣,鍵盤形狀差異、正反面差異又不明顯,在安裝鍵盤剪刀腳時,如何讓每個“剪刀腳”組件都能以“正確”的姿態(tài)放置在鍵盤上,成為筆記本鍵盤自動化生產(chǎn)工序中一道難題。為了確保每個“剪刀腳”組件都能以正確的姿態(tài)精準地壓入治具上,眾為興根據(jù)實際工況為客戶打造具備先進自動化裝配技術和精密定位系統(tǒng)的方案。該方案不僅提高了安裝效率,還能保證每個按鍵的一致性和穩(wěn)定性。
在一種筆記本電腦的鍵盤剪刀腳上鋁板自動組裝裝置中,剪刀腳被正反隨機地放入料盤中,料盤通常是多行乘8列的格子,相機會識別出料盤中剪刀腳的正反。
每個工位使用一臺眾為興四軸Scara機械手,每臺機械手上有8個吸嘴,機械手從左右兩個料盤里面輪番取料,需要盡可能花費更少抓取次數(shù)取滿一組OK料(即8個正面朝上的剪刀腳),然后把料下壓到鍵盤治具上。

當料盤里面的OK料不夠一組時,料盤需要刷新,刷新的時間一般時長為8秒以上,因此減少刷新時間是提升筆記本鍵盤裝配效率的關鍵,而控制Scara機械手取料的篩選方法是高速加工的重要環(huán)節(jié)。針對此客戶實際需求,對眾為興創(chuàng)新升級篩選方案的介紹,由此展開。
為方便理解,我們隨機生成一個料盤數(shù)據(jù)。下圖是某料盤識別出來的矩陣化數(shù)據(jù),深藍色為正面料,淺藍色為反面料。對Scara機械手的取料要求是:要從料盤中取出8個正面料。
當然有,可以采用偏移取料。假設料盤矩陣中只剩兩行數(shù)據(jù),Scara機械手第一次取第一行的1,2,4,5料,此時只有第3,6,7,8個吸嘴沒有取到料;機械手可以向左偏移1列,向下進行第二次取料,如此,取兩次就完成了一組取料要求。
(一)取料次數(shù)較多,效率低、磨損大
? 取料次數(shù)多:通常需要 3 到 4 次才能完成一組數(shù)據(jù)的取料。
? Scara機械手頻繁操作:由于取料次數(shù)多,機械手需頻繁執(zhí)行動作(移動、取料、放料),增加工作負擔并加速磨損。
? 料盤刷新頻繁:傳統(tǒng)方法需頻繁刷新料盤,每次取料后需重新排列或清空部分物料,浪費時間且可能導致料盤空置或物料分布不均,影響后續(xù)取料效率。
(二)?拍照與識別的花費時間長
? 每組取料后需拍照:在每組取料完成后,都需要通過相機拍照獲取新的物料狀態(tài)。而每次拍照后,計算機都需處理圖像,以計算下一步取料方案。
? 拍照與圖像識別延遲:拍照及圖像識別過程耗時,且受環(huán)境因素影響(如光照、攝像頭質量、物料位置等),降低識別準確性和速度。
(三)左右料盤資源利用不足
??左右盤未能互補利用:傳統(tǒng)方法未實現(xiàn)左右盤資源高效互補,物料分開管理,導致生產(chǎn)過程中物料使用不平衡,增加刷新次數(shù)和生產(chǎn)線停滯時間。
??左盤和右盤不能共享數(shù)據(jù):傳統(tǒng)方法未充分利用左右盤物料信息,無法在取料過程中相互補充或調配,導致一盤點剩余過多而另一盤已取完,造成資源浪費。
(一)減少取料次數(shù)
能夠算出最優(yōu)的取料解,減少了每組取料的次數(shù)(通常為 2 到 3 次),降低了料盤刷新的頻率和時間消耗。
(二)一次性計算所有取料數(shù)據(jù)
取料前一次性計算所有數(shù)據(jù),無需每次拍照識別。機械手連續(xù)取料,節(jié)省時間。提前了解料盤物料情況,為刷新做好準備,保障組裝作業(yè)連續(xù)性和穩(wěn)定性,確保生產(chǎn)線持續(xù)運行。
(三)支持左右盤互補
新方案將右盤物料視為左盤延伸,提高資源利用率?;パa策略相當于增加料盤容量,提升取料效率,減少次數(shù),優(yōu)化整體利用率。

? ADT-6320E-B08 EtherCat總線運動控制卡1套
??Ω6?EtherCAT總線型伺服30套
??工業(yè)相機4套
??AR5520工業(yè)四軸機器人2套
??能跨越行列局限,迅速鎖定最優(yōu)取料路徑
??擁有強大的預估能力,篩選方法可一次性精準算出能獲取的料組總量
??支持跨盤互補運作模式,進一步提升料盤整體利用率
眾為興Scara機器人+AVS4.0智能視覺系統(tǒng)完成剪刀的安裝過程
方案硬件構成:
AVS智能視覺控制器 1臺
機器人?AR5520?2臺
面板光源 4個
工業(yè)相機 4個
工業(yè)鏡頭 4個
實際工況痛點:
1.物料種類多,換型頻繁,需要兼顧操作易用性和算法兼容性
2.需要在極短的時間開發(fā)上位機,集成運動控制和視覺
3.剪刀種類多外形接近,混料檢測要求高難度大
4.卡扣內/外翻等情況需要結合正反面一起綜合檢測,對于視覺算法的要求較高
5.機器人抓取過程中,有大量未放正的物料,導致成品良率低
眾為興智能視覺解決方案:
1.自研AVS4.0智能視覺系統(tǒng),可以靈活搭配檢測工具,也可以零代碼的方式搭建簡單的人機界面,兼顧易用性和算法靈活性。
- 化繁為簡,利用界面組態(tài)搭建簡單的操作員界面,
- 操作簡便,拖曳式即可快速完成相機參數(shù)設置、調試,


2.自研AVS4.0智能視覺系統(tǒng),既可以獨立運行,也可以作為一個模塊快速集成到第三方上位機控制軟件,易于實現(xiàn)視覺+控制的短頻快解決方案

3.自研AVS4.0智能視覺系統(tǒng),支持工具的定制開發(fā),可以快速實現(xiàn)剪刀檢測的各種檢測要求,開發(fā)周期快,操作簡易性高

4.自研AVS4.0智能視覺系統(tǒng),支持機器人各種安裝方式下的自動標定,標定精度高操作簡單
最終效果:
機器人裝配節(jié)拍:8個/3秒
視覺誤檢率:????0.05%
檢測圖片:

在工業(yè)自動化領域,得益于在運控技術及機器人本體產(chǎn)品領域22年的技術沉淀,眾為興(ADTECH)品牌在SCARA機器人、多關節(jié)機器人、半導體晶圓機器人及機器人驅控一體系統(tǒng)、機器視覺系統(tǒng)等工業(yè)產(chǎn)品領域高速發(fā)展。
相關產(chǎn)品在高精度、柔性化、智能化等性能方面均位于行業(yè)前列,已成為中國工業(yè)機器人市場占有率領先企業(yè)。完整掌握機器人控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)等關鍵核心技術,提供工業(yè)機器人及系統(tǒng)集成方案,助力制造業(yè)向高質量發(fā)展。
