筆記本電腦從問(wèn)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(diǎn)，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(guān)鍵，其手感和質(zhì)量一直備受筆記本用戶的關(guān)注，那筆記本鍵盤生產(chǎn)過(guò)程是如何確保一致性和穩(wěn)定性呢？作為一個(gè)精密的零部件，筆記本電腦的鍵盤組裝過(guò)程中蘊(yùn)含著許多不為人知的技術(shù)細(xì)節(jié)。例如，每個(gè)按鍵下方都隱藏著一個(gè)精巧的“剪刀腳”結(jié)構(gòu)，正是這種設(shè)計(jì)讓鍵盤能夠順暢地響應(yīng)每一次敲擊。
在筆記本自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，鍵盤組裝過(guò)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(shí)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(shí)，如何讓每個(gè)“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(dòng)化生產(chǎn)工序中一道難題。為了確保每個(gè)“剪刀腳”組件都能以正確的姿態(tài)精準(zhǔn)地壓入治具上，眾為興根據(jù)實(shí)際工況為客戶打造具備先進(jìn)自動(dòng)化裝配技術(shù)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(gè)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(dòng)組裝裝置中，剪刀腳被正反隨機(jī)地放入料盤中，料盤通常是多行乘8列的格子，相機(jī)會(huì)識(shí)別出料盤中剪刀腳的正反。
每個(gè)工位使用一臺(tái)眾為興四軸Scara機(jī)械手，每臺(tái)機(jī)械手上有8個(gè)吸嘴，機(jī)械手從左右兩個(gè)料盤里面輪番取料，需要盡可能花費(fèi)更少抓取次數(shù)取滿一組OK料（即8個(gè)正面朝上的剪刀腳），然后把料下壓到鍵盤治具上。
當(dāng)料盤里面的OK料不夠一組時(shí)，料盤需要刷新，刷新的時(shí)間一般時(shí)長(zhǎng)為8秒以上，因此減少刷新時(shí)間是提升筆記本鍵盤裝配效率的關(guān)鍵，而控制Scara機(jī)械手取料的篩選方法是高速加工的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)此客戶實(shí)際需求，對(duì)眾為興創(chuàng)新升級(jí)篩選方案的介紹，由此展開(kāi)。
為方便理解，我們隨機(jī)生成一個(gè)料盤數(shù)據(jù)。下圖是某料盤識(shí)別出來(lái)的矩陣化數(shù)據(jù)，深藍(lán)色為正面料，淺藍(lán)色為反面料。對(duì)Scara機(jī)械手的取料要求是：要從料盤中取出8個(gè)正面料。
當(dāng)然有，可以采用偏移取料。假設(shè)料盤矩陣中只剩兩行數(shù)據(jù)，Scara機(jī)械手第一次取第一行的1,2,4,5料，此時(shí)只有第3,6,7,8個(gè)吸嘴沒(méi)有取到料；機(jī)械手可以向左偏移1列，向下進(jìn)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(jī)械手頻繁操作：由于取料次數(shù)多，機(jī)械手需頻繁執(zhí)行動(dòng)作（移動(dòng)、取料、放料），增加工作負(fù)擔(dān)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(fèi)時(shí)間且可能導(dǎo)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(shí)別的花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)
? 每組取料后需拍照：在每組取料完成后，都需要通過(guò)相機(jī)拍照獲取新的物料狀態(tài)。而每次拍照后，計(jì)算機(jī)都需處理圖像，以計(jì)算下一步取料方案。
? 拍照與圖像識(shí)別延遲：拍照及圖像識(shí)別過(guò)程耗時(shí)，且受環(huán)境因素影響（如光照、攝像頭質(zhì)量、物料位置等），降低識(shí)別準(zhǔn)確性和速度。
（三）左右料盤資源利用不足
??左右盤未能互補(bǔ)利用：傳統(tǒng)方法未實(shí)現(xiàn)左右盤資源高效互補(bǔ)，物料分開(kāi)管理，導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程中物料使用不平衡，增加刷新次數(shù)和生產(chǎn)線停滯時(shí)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(wú)法在取料過(guò)程中相互補(bǔ)充或調(diào)配，導(dǎo)致一盤點(diǎn)剩余過(guò)多而另一盤已取完，造成資源浪費(fèi)。
（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(shí)間消耗。
（二）一次性計(jì)算所有取料數(shù)據(jù)
取料前一次性計(jì)算所有數(shù)據(jù)，無(wú)需每次拍照識(shí)別。機(jī)械手連續(xù)取料，節(jié)省時(shí)間。提前了解料盤物料情況，為刷新做好準(zhǔn)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(yùn)行。
（三）支持左右盤互補(bǔ)
新方案將右盤物料視為左盤延伸，提高資源利用率。互補(bǔ)策略相當(dāng)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(yùn)動(dòng)控制卡1套
??Ω6?EtherCAT總線型伺服30套
??工業(yè)相機(jī)4套
??AR5520工業(yè)四軸機(jī)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(qiáng)大的預(yù)估能力，篩選方法可一次性精準(zhǔn)算出能獲取的料組總量
??支持跨盤互補(bǔ)運(yùn)作模式，進(jìn)一步提升料盤整體利用率
眾為興Scara機(jī)器人+AVS4.0智能視覺(jué)系統(tǒng)完成剪刀的安裝過(guò)程
方案硬件構(gòu)成：
AVS智能視覺(jué)控制器 1臺(tái)
機(jī)器人?AR5520?2臺(tái)
面板光源 4個(gè)
工業(yè)相機(jī) 4個(gè)
工業(yè)鏡頭 4個(gè)
實(shí)際工況痛點(diǎn)：
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(shí)間開(kāi)發(fā)上位機(jī)，集成運(yùn)動(dòng)控制和視覺(jué)
3.剪刀種類多外形接近，混料檢測(cè)要求高難度大
4.卡扣內(nèi)/外翻等情況需要結(jié)合正反面一起綜合檢測(cè)，對(duì)于視覺(jué)算法的要求較高
5.機(jī)器人抓取過(guò)程中，有大量未放正的物料，導(dǎo)致成品良率低
眾為興智能視覺(jué)解決方案：
1.自研AVS4.0智能視覺(jué)系統(tǒng)，可以靈活搭配檢測(cè)工具，也可以零代碼的方式搭建簡(jiǎn)單的人機(jī)界面，兼顧易用性和算法靈活性。
- 化繁為簡(jiǎn)，利用界面組態(tài)搭建簡(jiǎn)單的操作員界面，
- 操作簡(jiǎn)便，拖曳式即可快速完成相機(jī)參數(shù)設(shè)置、調(diào)試，
- 效率提升，3分鐘即可完成適合操作人員的人機(jī)界面，
- 簡(jiǎn)潔高效，完成整個(gè)集成最少只需要10行代碼。
AVS智能視覺(jué)控制系統(tǒng)靈活性界面示意
AVS智能視覺(jué)控制系統(tǒng)易用性界面示意2.自研AVS4.0智能視覺(jué)系統(tǒng)，既可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以作為一個(gè)模塊快速集成到第三方上位機(jī)控制軟件，易于實(shí)現(xiàn)視覺(jué)+控制的短頻快解決方案
3.自研AVS4.0智能視覺(jué)系統(tǒng)，支持工具的定制開(kāi)發(fā)，可以快速實(shí)現(xiàn)剪刀檢測(cè)的各種檢測(cè)要求，開(kāi)發(fā)周期快，操作簡(jiǎn)易性高
4.自研AVS4.0智能視覺(jué)系統(tǒng)，支持機(jī)器人各種安裝方式下的自動(dòng)標(biāo)定，標(biāo)定精度高操作簡(jiǎn)單
最終效果：
機(jī)器人裝配節(jié)拍：8個(gè)/3秒
視覺(jué)誤檢率：????0.05%
檢測(cè)圖片：
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，得益于在運(yùn)控技術(shù)及機(jī)器人本體產(chǎn)品領(lǐng)域22年的技術(shù)沉淀，眾為興（ADTECH）品牌在SCARA機(jī)器人、多關(guān)節(jié)機(jī)器人、半導(dǎo)體晶圓機(jī)器人及機(jī)器人驅(qū)控一體系統(tǒng)、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)等工業(yè)產(chǎn)品領(lǐng)域高速發(fā)展。
相關(guān)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(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)占有率領(lǐng)先企業(yè)。完整掌握機(jī)器人控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)等關(guān)鍵核心技術(shù)，提供工業(yè)機(jī)器人及系統(tǒng)集成方案，助力制造業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展。
