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量測資訊166期:先進自動光學檢測技術AOI Plus

專輯導覽

現代化車廠自動化比例近60 %,平均每1萬個工人會裝置400至700台工業機器人,所以汽車產業為目前最成熟的智慧製造領域。此產業的關聯性高,包含了ICT、製造、服務等領域,具火車頭產業特性,為國家競爭力重要指標之一。為能即時快速地掌握少量多樣製造工件的品質,機器手臂結合自動光學檢測(AOI)與智慧檢測為未來迫切發展的方向。

根據富士經濟及IEK在2014的統計,2013年全球AOI產業市場總值亞洲市場為3,060億日圓,到2018年會成長到4,295億日圓,佔全球比例從48 %成長到52 %,產品範圍包含影像處理裝置與感測元件、機器人處理系統到檢測系統。其中值得注意的是,從汽車零組件到車用電子的AOI檢測應用為全球產業關注重點,不論汽車動力系統元件活塞、曲軸、汽缸、輪轂馬達、鈑金件及橡塑膠件產線的檢測需求等,均潛藏需求,檢測關鍵議題包含反光、油汙、震動、立體面適應性、及智能化。檢測關鍵情境包含如結合感測器技術發展機器人作業單元,使混線生產及少量多樣製程更有彈性; 另外後端具備數位輸出並搭配中央控制器,可一次管控多個檢測設備端,也漸成國際趨勢。因應此需求,本專輯就汽車產業檢測市場趨勢、多角度關鍵尺寸量測方法、機械手臂定位及震動環境下的量測方法做探討,且特別著重在非接觸量測方法的比較分析。

 汽車產業供應鏈長且複雜,帶動周邊產業的效果大,一/二階零組件廠商潛藏檢測需求。為提升產品品質穩定性,不論在尺寸形貌、平面度、毛邊殘留、外觀瑕疵、孔洞位置等項目,導入檢測自動化設備已漸為趨勢。在〝汽車產業自動化設備導入概況與檢測需求〞一文中,我們將完整介紹導入自動化設備原因、應用需求排行、關鍵檢測議題及趨勢。

其中尺寸形貌檢測在機械加工件為非常重要的量測參數,但現有多為接觸式的方式進行量測,限制了量測速度,所以開始有非接觸式的光學方法發展與應用。如常見的線雷射三角量測法就可對一般漫射面工件進行表面尺寸與形貌的量測,然而遇到高反射面與粗糙面時,表面反射的耀光與光斑訊號常對量測產生干擾。為了克服雷射三角法的問題,以及線光源線寬度對量測精度的影響,在〝雙波段差分線型三維形貌量測技術〞一文中,我們將介紹新的三角量測方法原理,並與傳統方法的檢測能力做分析比較。

另外受限機械加工的震動環境,加工表面粗度也多以接觸方法量測,因現有非接觸光學量測方法,都無法在震動情況下對樣品表面的形貌及粗度進行數十奈米等級的量測。針對震動下量測的議題,在〝振列偏振式三維差分干涉對比量測技術與應用〞一文中,我們介紹具抗震特性的剪切干涉量測新技術方法原理,及目前粗糙度量測應用的進展。

在探頭智能化上,隨著量測探頭與機械手臂、工具機結合的趨勢,探頭微型化及無線化為重要發展方向。隨著IC製程進步,系統中處理晶片的運算能力愈來愈強,嵌入式系統也會開始大量與AOI產品整合。在〝微型光譜儀技術及嵌入式微型光譜儀模組的應用〞一文中,我們以彩色共焦應用為例,介紹關鍵組件微型光譜儀的發展,並介紹量測中心發展的微型彩色共焦顯微架構應用在微型化、快速檢測與高精度形貌量測優勢。

 在機械業的加工製程中,線上全面檢測是這幾年業界努力的目標。機械手臂雖有多角度的優點,可協助探頭做多角度量測,增加對不同樣品量測的適應性。但受限於機械手臂多次移動後精度的下降,而使探頭與機械手臂的結合運用,受到很大限制。在〝機械手臂定位精度補償技術之介紹〞一文中,我們將介紹機械手臂端效器直接定位的三種常見工具,並提出新的定位方法架構與結果,期望能開啟一新方向。

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目錄介紹

量測資訊第166期封面圖 專輯:能源與環境計量技術專輯

特別報導:標準氣體登錄平台之推動現況與未來發展 - 專訪行政院環保署謝燕儒秘書

劉峻幗、胡傑筆、曾馮弘、高明哲
能源與環境計量技術專輯前言 吳登峻
太陽光電模組材料高溫濕加速老化試驗方法之研究 黎宇泰、吳鴻森
UV LED產品應用及標準發展 高士欽
二氧化碳回收再生甲醇簡介 趙亮瑋、顏鈺庭、馬先正
臭氧油之反應機制與功效簡介 黃政棋、馬翎甄
計量儀器與技術

特別報導:汽車產業自動化設備導入概況與檢測需求

謝騄璘、石育賢、蕭瑞聖、黃仲宏

先進自動光學檢測技術AOI Plus專輯前言

王浩偉、戴鴻名

陣列偏振式三維差分干涉對比量測技術與應用

張奕威、Mario Tapilouw Abraham、王浩偉、劉定坤

微型光譜儀技術及嵌入式微型光譜儀模組的應用

林雁容  謝易辰  陳泳昌  羅偕益  陳心怡

雙波段差分線型三維形貌量測技術 劉曉薇、張奕威、Abraham Mario Tapilouw、王浩偉、戴鴻名
機器手臂定位經度補償技術之介紹 胡振嘉、戴鴻名、王浩偉、楊富程
品保/認驗證
塑化劑鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯濃度量測技術之建立與其不確定度評估

葉明泓、施宗廷

國際單位制
國際單位制(SI)的基本單位介紹(8-2)物量的單位:莫耳

陳兩興

計量動向
2015台中自動化機械展動態報導 編輯室輯

太陽光電產品合格登錄突破三千

食品藥物管理署訂定「藥物回收處理辦法」
太陽輻射的光源計量標準利用可以計算同步輻射校正歐洲太空總署(ESA)太陽人造衛星任務的SPICE太陽光譜儀
機器人標準知識

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  • 網站最新更新日期 : 2019/12/05
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