机器视觉在笔记本键盘漏光缺陷检测应用

随着现在社会的发展，笔记本电脑成为学习、工作的日常用品。笔记本行业在过去的几十年里，不断突破极限，一次又一次将笔记本的重量降低、厚度压缩，目前世界上最轻的笔记本仅500多克，最薄的笔记本平均厚度不足1厘米。笔记本轻薄化的极致追求，对装配工艺和制造精密度提出了更高的要求。此外，消费者不仅注意笔记本的性能，还更加注重笔记本的外观。

因为外观缺陷、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。所以厂商在生产的时候都是有一道工序来做质检。

而传统人工检测存在招工难人工成本高、人工检测费时费力、容易出现误差，更是难以匹配高节拍的生产力。

所以机器视觉设备可以很好的弥补这一问题。

检测缺陷类型

01 笔记本外观缺陷检测

平板电脑的外壳具有极强的装饰性，不光机械性能要好，而且外观要求美观。

所以对经过机加工和表面处理后的铝外壳，不允许有黑点、杂点、斑纹、划痕等肉眼所能发现的缺陷。

因为采用的机加工均为数控加工，故对加工前的铝板尺寸精度要求非常高（250mm宽的平面间隙不能超过0.05mm），所以给生产带来极大的挑战。

目前，国内有很多厂家在生产该产品，但真正做得好的为数极少，均存在成品率低，废品率高，特别是加工处理后报废量大，造成加工成本大幅提高。

主要缺陷如下：

1、平面间隙超差； 

2、尺寸精度超差； 

3、缩尾过长； 

4、氧化物或其它夹杂物产生的渣点； 

5、晶粒粗大； 

6、强度偏低； 

7、成层、气泡、起皮； 

8、黑斑、雪花斑。

以上缺陷有些是在机加工之前发现的，这种报废造成的单件损失还不是很大，但数量较大。

这种报废往往是由于平面间隙超差、尺寸超差和强度偏低等原因造成的，因为这些缺陷在机加工之前能够检验出来。

有相当一部分缺陷是要在机加工之后经过化学表面处理才能发现，这种报废所造成的单件损失是非常大的。而该种报废往往是由于缩尾、氧化物或其它夹杂物产生的渣点、晶粒粗大、成层、气泡、起皮、黑斑、雪花斑等原因造成的。

笔记本电脑外壳结构复杂，分为ABCD四个面。

笔记本A面指的是带有LOGO的那个面，屏幕所在这一面一般被称为“B面”，也是人们注视最多的部分；

C面则承担着布局键盘的功能，D面则是带有电池的那一面。而当笔记本正对着用户的时候，屏幕与键盘对用户而言，构成一台笔记本的主要“颜值”，及主要功能。

需要检测长宽尺寸、翘曲度、平整度、卡钩尺寸等多个项目，精度要求高。

如何来保证产品的质量是各大厂商生产加工过程中面临的棘手难题。

02 电脑键盘缺陷的检测

键盘缺陷检测要求：

检测键盘是否存在键位错位、倒置、按键印刷残缺、漏字、模糊、污点、飞墨等瑕疵以及键盘上字符质量、印刷质量、位置和方向、按键的放置或按键的间距检测。

检测系统采用工业相机快速获取产品图像，通过图像识别、分析和计算，计算相应位置尺寸，检测到不良产品时按检测时间命名保存不良图像，并在显示屏显示当前NG图像，报警灯闪烁蜂鸣器输出声音信号。

直到人工恢复报警，期间检测不受影响。

03 笔记本键盘漏光缺陷检测

背光键盘起源于普通键盘，它能带给用户更好的使用感，满足更个性化的需求。背光键盘的按键或者面板发光，在夜晚不开灯的情况下，也能清楚的看到按键上的字母。

以某品牌笔记本电脑发光键盘为例，通过视觉检测背光键盘的漏光缺陷，防止缺陷品流入市场给品牌带来不可逆的影响。

检测范围设定在每个键盘帽除了底部外的其他五个面，不允许存在除字符发光区外其他的漏光区域（缺陷单方向长度不允许超过0.2mm）。

在工位架设上，共设计了4个工位，分别在左右方向移动扫描一次；旋转后，在上下方向移动扫描三次。完成整体扫描后，将局部缺陷结果标识在整体图示上。

检测效果如下：

OK（无缺陷）

NG（有缺陷）

局部缺陷效果图

编辑：黄飞