键盘和背光字符的质量检测至关重要

日期:  
2020年 4月 6日
作者: 
Anne Corning  | 
主题: 

当前电子产品用户都期望打开包装箱看到的是完美无暇的设备,对于键盘、智能手机或电视也是如此。设备质量有多重要,只需问问这位Reddit用户就知道了,他刚投诉了键盘上有微小外观缺陷。

Reddit帖子中的这张图片表明,此用户发现了键盘上的每个微小缺陷。由于这些极小的外观缺陷(除此之外,在功能方面并无缺陷),这位顾客退回了键盘设备,并要求提供全额退款。(图片Source

笔记本电脑和键盘制造商需要在装配过程中对设备进行精确的外观检测,以确保有缺陷的产品不会流入客户手中。一旦产品发货,任何未检测到的缺陷所导致的成本可能会很高。外观缺陷、产品性能下降和潜在故障可能导致直接成本和间接成本迅速上升,其中包括:

  • 退货、修理或保修索赔
  • 客户不满意和客户忠诚度丧失
  • 损害品牌声誉和质量信任度

制造商需要一种在生产流水线的环境中能够快速捕捉微小且通常为随机性缺陷的检测解决方案。对于背光和非发光键盘组件,瑞淀可提供符合要求的高分辨率、高速检测解决方案。

自动化检测

在每个装配阶段(从零件到组件完全装配并进行密封),检测系统会验证最终产品的内外完整性。制造商可以在每个阶段部署自动化视觉检测解决方案,以确认在装配和制造操作过程中是否发生意外损坏、错位或贴错标签的情况。

由于视觉图形的复杂性和缺陷随机发生的特性,人工检测员难以发现键盘和键盘框架等扁平产品上的缺陷。当在较小的区域内仔细检查具有大量细节及多种不同对比度和颜色的元件时,人工检测员容易感到视觉疲劳。然而,捕捉复杂阵列(比如键盘或如下所示的键盘组件)中的微小瑕疵对于防止后续装配件中的缺陷至关重要。

较小的装配缺陷(比如:键盘框架中的凸耳字符断裂)可能导致关键组件在运输或操作过程中松动或分离。

得益于瑞淀ProMetric® 成像亮度计和色度计提供高分辨率和高动态范围,瑞淀瑞淀的自动化视觉检测(AVI)解决方案可以采集复杂元件中包含的极为细节的图像。用户可以采用单台相机或者将多台相机搭配使用,采集多个检测图像并进行分析,每个图像的分辨率最高可达4300万像素(8040 x 5360 CCD像素),确保准确、快速地发现微小瑕疵。

自动化视觉检测还可以防止在产品出厂前由人工检测员处理的过程中对产品组件造成任何进一步的损坏。视觉检测系统可用于检查设备背板、边框、按钮、玻璃及其他外部饰面的位置;相机镜头、端口和设备外壳中接口孔径的对位方式;键盘上按键的位置;产品表面上标签及印刷或蚀刻信息的位置;以及更多其他方面。瑞淀瑞淀通过其先进视觉系统产品线(比如INSPECT.assembly™视觉检测站)提供检测功能,包括用于解决各种非发光键盘装配和质量验证任务的工具。

笔记本电脑设备背面的检测图像(左图)显示支脚、接口和电池盖存在,但中央组件缺失。检测系统验证了键盘上(右图)按键和键盘要素的对位和配置。

键盘装配检测

由于大量元件和视觉要素必须完美地融合在一起,因此在键盘制造过程中可能会出现多种类型的缺陷。举例来说,字符质量、印刷质量、位置和方向、按键的放置或按键的间距等问题可能会影响键盘的外观和性能。

瑞淀自动化视觉检测解决方案可以评估字符质量(左),比如字母笔划的粗细、印刷位置(中)和校正键的位置(右),从而确定字母A和Q应该在相反的位置,以确保正确的“QWERTY”键盘布局。

举例来说,如果按键间隙宽度(按键之间的间距)不一致,则在使用过程中按键可能会与其他组件表面发生接触,从而导致粘附或磨损。瑞淀瑞淀的亮度测量型视觉检测系统可以测量微小的检测区域,实现非常精确的公差,并通过识别间距小至0.1 µm(大约相当于人类头发的宽度)的按键,确保正确放置。

瑞淀的先进视觉解决方案可检查装配件中的间隙宽度。不恰当的间隙宽度被标记为未通过,因为它们可能是潜在故障或会导致在运行过程中发生损坏。

背光键盘检测

瑞淀还提供在量产环境下测试发光键盘和背光标识的解决方案。发光键盘和微型键盘的按键之间甚至单个按键内部都可能呈现出亮度和色度变化,而这种变化终端用户是可以察觉到的。

这些缺陷会损害用户体验,在某些情况下,还会严重影响产品的可用性。发光键盘和微型键盘的自动化外观检测主要测量单个字符以及整个键盘的亮度和色度,以确保一致性。

瑞淀的PM-KB™发光键盘测试软件系统还可执行光学字符识别(OCR),这使该软件能够确定键帽是否正确安装以及每个按键是否在其正确的位置和方位(例如:未倒置或侧向放置)。

PM-KB软件中显示的键盘分析。输出数据包括单个字符的亮度、单个按键的亮度、局部亮度与单个按键的临近键亮度之比较以及整个键盘的亮度一致性。我们可以根据所编程的最小亮度和最大亮度阈值对所有值进行评估。

瑞淀成像系统

瑞淀的ProMetric®成像亮度计和色度计结合了针对低图像噪声进行优化的超高分辨率成像,能够捕捉到大量细节,并评估图像中对比度,以确保实现最精确的装配检测,这是传统机器视觉系统难以做到的。瑞淀成像系统还可对质量进行量化并且保证一致性,用于捕捉复杂装配件上的缺陷并进行分级,而这超出了人工检测员的能力范围。瑞淀成像系统不仅可以轻松验证文本、Logo标识和标签的位置和存在性,还能够使用OCR和OCV工具进一步分析文本和符号的质量,以确保印刷质量、可读性和一致性。

瑞淀的所有检测系统都基于NIST可追溯样本和内部性能公差进行标定,可确保一条生产线上(或者不同生产线之间)的所有相机都能够采集产品图像,并基于相同的视觉质量公差进行评估。这种一致性使制造商能够追踪不同生产线的产品装配数据,并确保所有检测系统在不同的检测条件下都能产生相同的数据。这种标定还保证了安装在不同生产线上的所有产品都符合制造商关于品牌质量的精确标准,防止不合格产品流入市场。

瑞淀ProMetric® I系列成像色度计(左)和 Y系列成像亮度计(右)。

PM-KB™发光键盘测试软件

发光键盘和微型键盘的按键之间甚至单个按键内部都可能呈现出亮度和色度变化,而这种变化终端用户是可以察觉到的。这种不一致性可能会损害用户体验,在极端情况下,这些变化可能会严重影响产品的可用性。

PM-KB是瑞淀检测软件系列中的一种,通常与ProMetric®成像色度计或亮度计搭配使用,可以对背光键盘和微型键盘快速执行自动化视觉检测,以检查字符的亮度和色度,并评估键盘的总体亮度和色度均匀性。PM-KB可用于测试键帽是否正确安装以及每个按键是否在正确的位置。该系统可同时测试所有按键和字符,并且能够比人工检测员或点式测量设备更快速、更一致地采集和处理数据。

PM-KB软件可与ProMetric成像亮度计或色度计搭配使用,专为在量产环境下对背光键盘检测而设计。

在生产线上,PM-KB软件提供简单易用的界面,其中包含简单明了的测试启动命令和通过/未通过指标。PM-KB软件可以记录设备条码(或接受来自生产控制系统的输入信息),作为测试过程的一部分。该软件还可以生成测试报告,以保留数据供日后审查。

PM-KB软件可维护有关键盘配置、测试参数和特定键盘的通过/未通过标准的数据库,以确保能够对多个键盘或微型键盘型号进行序列测试。制造商可以在生产过程中快速更改这些数据,从而使型号或通过/未通过要求的更新变得简单,并且不同于使用人工操作员,无需进行再培训。

为确保不同生产线和不同位置之间的一致性,瑞淀提供一种专用标定光源,可与PM-KB系统搭配使用,确保将PM-KB软件与其他ProMetric产品之间的通用标定内置到PM-KB系统中。

观看PM-KB软件的实际操作:背光键盘上的图形匹配

以下视频是PM-KB软件演示,它逐步展示了存在各种缺陷的键盘的检测,并演示如何使用PM-KB软件通过图形匹配捕捉缺陷【图形匹配是指所存储的参考测量值(代表理想图形)与所接收的图形(比如:生产线上的键盘)之间的比较】。无论按键上是何种字符语言,PM-KB都可以识别键盘上每种符号的形状、图形、亮度和色度缺陷。如需了解更多信息,请观看视频:“PM-KB™系统中的图形匹配”。