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多色零件自动化分拣与追溯系统案例和项目落地全计划

news 2025/9/19 5:28:08

多色零件自动化分拣与追溯系统案例：甲方视觉方面详细需求

案例中甲方为中小型电子零件制造商（主营智能手机 FPC 连接器、TWS 耳机功能按键、电动牙刷模式按键等产品），日均产能 50 万件，多色精密零件占比 60%，此前存在 “人工分拣颜色混淆、缺陷漏检、追溯无视觉数据支撑” 等痛点。基于其生产场景与目标，视觉方面的需求可拆解为以下 6 类核心需求，每类需求均对应明确的量化指标与应用场景：

一、多色近色零件的高精度颜色识别需求

（一）核心痛点

人工分拣时易混淆 “近色零件”（如 PMS 186C 红色电源连接器与 PMS 199C 橙红色传感器连接器），错分率达 5%，导致后续装配短路或功能失效，每月因颜色错装损失超 20 万元。

（二）具体需求

颜色识别精度：
- 支持潘通色卡（PMS）、RAL 色卡等标准色号识别，色差 ΔE≤0.8（CIE LAB 标准），其中近色零件（如红色 / 橙红色、青色 / 蓝色）的色差分辨阈值需≤0.5，避免 “肉眼难区分” 导致的错判；
- 颜色识别结果需与 “零件功能” 强绑定（如红色→电源、蓝色→信号），视觉系统需内置 “颜色 - 功能” 映射数据库，识别后自动生成功能标签，不可出现 “颜色正确但功能标签错配”。

颜色一致性校验：
- 可实时检测同批次零件的颜色均匀性，若单批次内色差 ΔE＞1.2（如某件白色按键偏黄），需立即标记为 “色差超差”，并触发声光报警，避免不合格品流入分拣环节；
- 支持按生产批次生成 “颜色一致性报表”，记录每批次零件的平均色差、最大色差，用于追溯喷油 / 丝印工序的工艺稳定性。

识别速度：
- 单零件颜色识别时间≤0.03 秒，需匹配 “每小时 1200 件” 的分拣产能（含抓取、移动时间），不可因颜色识别耗时导致生产线卡顿。

二、小型精密零件的尺寸与缺陷视觉检测需求

（一）核心痛点

零件尺寸微小（5mm×3mm×2mm）、精度要求高（公差 ±0.02mm），人工用卡尺测量效率低（30 秒 / 件）且误差大（±0.05mm）；同时，零件表面易产生微小缺陷（0.01mm 飞边、0.3mm 划痕），人工漏检率达 8%，影响下游装配良率。

（二）具体需求

尺寸测量精度与范围：
- 支持测量零件关键尺寸（如 FPC 连接器针脚间距、按键行程台阶高度），测量精度≤±0.005mm，重复测量误差≤±0.003mm，需覆盖 “长度、宽度、高度、间距、角度” 等 5 类关键尺寸；
- 可自定义尺寸公差阈值（如某型号按键直径公差设定为 4.00±0.02mm），若测量值超差，自动标记为 “尺寸不合格”，并同步记录超差数值（如 4.03mm，超差 + 0.03mm）。

微小缺陷检测能力：
- 可检测 “飞边、划痕、缩痕、气泡、杂质”5 类常见缺陷，缺陷检出率≥99.5%：
  - 飞边：可识别≥0.01mm 的边缘凸起（如连接器针脚根部飞边）；
  - 划痕：可识别长度≥0.3mm、宽度≥0.05mm 的表面划痕（如硅胶按键表面划痕）；
  - 气泡 / 杂质：可识别透明 PC 零件（如指示灯导光件）内部≥0.1mm 的气泡或杂质；
- 缺陷标注需精准：在检测结果中标记缺陷类型（如 “划痕”）、位置（如 “按键顶部右侧”）、尺寸（如 “0.5mm×0.08mm”），便于质量部门分析缺陷成因。

检测效率：
- 单零件 “尺寸 + 缺陷” 同步检测时间≤0.07 秒（含图像采集、算法处理），与颜色识别并行执行，总视觉处理时间≤0.1 秒，不占用额外生产时间。

三、视觉引导机械臂的高精度定位与抓取需求

（一）核心痛点

人工抓取小型零件易损伤表面（如硅胶按键变形），且放置位置偏差大（±0.5mm）；机械臂若无视觉引导，易出现 “抓空、抓偏” 或 “放入料盒时卡料”，导致零件报废率达 3%。

（二）具体需求

零件位置与姿态定位精度：
- 视觉系统需识别零件在传送带上的实时位置（X,Y 坐标）与旋转角度（θ，0-360°），定位精度≤±0.02mm，旋转角度误差≤±0.5°，确保机械臂抓取中心点与零件中心偏差≤0.03mm（匹配机械臂 ±0.03mm 重复定位精度）；
- 支持处理零件 “非理想姿态”：如零件倾斜（≤15°）、轻微重叠（2 件叠放），需识别并输出 “是否可抓取” 判断（倾斜≤15° 可抓取，重叠需触发分离），避免机械臂强行抓取导致零件破损。

抓取适配性：
- 视觉系统需根据零件尺寸、材质自动输出 “抓取参数建议”：如 5mm×3mm 连接器（ABS 材质）建议吸盘负压 - 50kPa，6mm×4mm 硅胶按键建议负压 - 60kPa，防止 “负压不足掉件” 或 “负压过大压伤零件”；
- 抓取前需确认零件表面无油污、杂质（通过视觉检测表面反光均匀性），若存在油污，触发 “酒精擦拭工位” 清洁，避免抓取时打滑。