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解决全球最大单品模组制造业难题,宇道机电是如何实现摄像头智能制造升级的

2021-05-18 15:13
来源: 粤讯

作为中国最主要的工业4.0技术升级服务商,深圳市宇道机电技术有限公司(以下简称宇道机电)是一家专业的自动化工程机械设备制造公司,创立于2007年12月,专为客户提供各类高速非标准自动化设备产线及单元的规划,设计研发,制造技朮支持及售后服务。

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凭借行业中机器视觉和工控自动化领域的深厚技术沉淀与丰富经验积累,宇道机电在手机及相关电子产品制造领域赢得了多家国际级企业的认同及认可,给予极优的评价。宇道机电的服务客户群里中,除了既有全球智能手机代工领域份额最高的富士康,也有安卓阵营智能手机代工份额最高的比亚迪外,手机供应链细分领域里的各个中国零组件代工巨头,如摄像头领域的舜宇、立讯欧、菲光、丘钛等,也都是宇道机电长期报务的主要客户。

摄像头模组是一个光、机、电、软硬件集成的复杂系统,制作工艺中对各工段的配合和技术掌握有较高要求。一个摄像头模组涉及到了众多的精密元器件,包括电路基板、感应芯片、连接器、印刷线路板、柔性线路板、电容、只读存储器、镜筒、VCM马达、镜头基板、镜片等等,同时还有一些为了品质增强和产品防护的各种保护膜、泡棉、背胶、导电布、标签、二维码、铜箔及部分特殊辅料等等,每一种精密元器件的加工组装和每一种辅料的贴附生产,都需要大量的人力、物力才能精准完成。

在以往,这些生产加工工序,基本上依赖于人工在放大镜或显微镜下进行,所以消费电子市场爆发后,全球的电子制造业不得不转移到劳动力人口红利富裕的中国,也成就了像富士康、比亚迪、舜宇、立讯等员工数量十万级以上的全球巨无霸代工企业。

为了提升中国制造的竞争力,打造更精密、可靠的摄像头产品,宇道机电在行业客户的要求下,利用自己成熟的机器视觉处理技术和工业自动化技术,以及在手机自动化工厂整厂技术服务的经验,为摄像头制造行业打造出了完整的成套自动化生产设备,为助力中国智能手机、智能安防行业飞速发展,做出了重要的贡献。

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在推动摄像头行业进步过程中,宇道机电针对中国市场特点和客户需求,打造出了真正具有“智能制造”特点的“工业4.0技术”。从摄像头行业客户反馈的信息显示,宇道机电在摄像头行业中,首先注重的,并不是所谓的“关灯工厂”技术,而是重点解决制造业的两个核心需求:产品质量和用工成本。

因此宇道机电更关注的是,在可实现整厂自动化的基础上,把摄像头模组生产的每一道生产工序实现单机设备在线/单机离线自动化,在兼顾客户生产自动化的同时,也保证了客户承接各种产品生产订单的工序调整灵活性。这种以产品质量保证为前提的“智能制造”生产组织体系,以良好的技术兼容性,以灵活应对市场上各种产品变化与升级需要,极大的节省了行业的投资成本,提升了整个市场分工合作过程中的生产效率。

如宇道机电的摄像头组装点胶固化一体设备就首先是单机全自动设备,由VCM自动上料、Lens自动上料、Lens & VCM组装、激光测高、喷胶(UV胶+热固胶)固化、成品LVCM自动下料等模组组成。是专为电子加工行业精心设计的一种高速,高精度的组装设备。在满足完成摄像头VCM与LENS全自动高精度组装,满足一体化生产需求的同时,该设备还采用行业先进软硬件技术,大胆突破创新,做到了高效、稳定生产。人性化的人机界面设计,使得操作方便、简单,可节省人力15人以上。

宇道机电的摄像头钢片高温胶带贴合设备,由落地框架、钢片上料Z轴、与钢片搬运机构、滚压排泡机构、切刀机构、收料弹夹机构等组成。是专为电子行业精心设计的一种高速,高精度的贴敷设备。该设备为摄像头模组行业基本设备,适应VCM组装生产前段载板钢片全自动贴高温胶。采用行业先进技术,突破创新设计,真正做到了高效、稳定,除泡(除波纹褶皱)完美,智能化程度高。人性化的人机界面设计,使得操作方便、简单。可节省人力3~5人以上。

宇道机电的摄像头辅料贴合设备,由弹夹式tray盘自动上料机构、双动子贴标机构、两套飞达机构、输送机构等模组组成,可实现摄像头、电子模组或零组件等的全自动贴标功能。该设备为通用型双头高速精密贴标设备,既可以贴tray盘多盘来料,也可以贴整版来料(如FPC、PCB联板等)。采用独有设计的“弹夹式”自动上料(送料)机构,可一次性装入10盘以上的tray盘或者整板料(如钢片),对于tray盘规格与质量要求不高,全自动送tray及收tray,且送料/收料精准、平稳。可实现零部件全自动的的保护膜、泡棉、背胶、导电布、标签、二维码、铜箔及部分特殊辅料的高速高精度贴附,双头产能高达4000UPH,贴附精度小于±0.05mm。系全自动离线式机台,免人工看管,可节省人力6人以上。

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宇道机电的摄像头在线式剥单设备由XYZ双动子贴标机构与转盘夹持机构、撕膜机构、两种Tray盘的上下料机构等模组组成。实现摄像头成品模组的在线全自动撕钢片膜+自动收板+自动翻转+(可选)检测+收料到点胶治具功能。目前这款设备是国际一线品牌高端摄像头成品模组的在线制程核心设备,实现了由钢片载板carryboard自动流入,到撕膜再转到点胶治具的全自动在线式工艺。模组组件由全自动CarryBoard上站流入,完成自动撕钢片膜+自动收板+自动翻转+(可选)检测、读码、绑定+收料到点胶治具。人性化的人机界面设计,操作方便,简单。工控机+板卡+直线电机+伺服丝杆模组+CCD视觉等的驱动控制模式,确保精度及效率稳定可靠。可节省人力6人以上。

而在人力最集中的外观检测工段,宇道机电也在行业中率先成功研发出了摄像头AOI外观检测设备,该设备同样有单机和在线两种模式,由上下料Tray盘、AOI检测相机模块2套、上下视觉CCD的驱动XYZ轴、上下料XYZ轴以及一套NG Tray盘下料Y轴等模组组成。通过内置的核心AOI检测模块及软件系统,实现手机摄像头模组的全自动、高性能AOI正反面检测。

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该设备可在线或离线全自动化生产,是宇道机电在积累摄像头模组行业先进AOI技术经验的同时,突破了技术瓶颈,创新开发成功的。该机针对摄像头模组AOI外观检测性能高,可检出包含外观擦伤、脏污、斑点、灰尘、色差及痕迹等数十项人工检出困难、费时费力的外观缺陷,可以全自动实现正反面的高检出率AOI,避免了大量人工检出作业时造成的人工浪费、因人手接触产品造成的二次损伤、漏检、误判等诸多风险,彻底解决了眼睛对产品外观的检测疲劳,以及检测良率没办法精确控制、不稳定的问题。可节省人力10人以上。

实际上目前绝大部分移动设备如手机、平板电脑,都会搭载摄像头模组,通过摄像头模组实现光信号与电信号之间的转换,记录和保存图像信息,从而实现拍照与摄影功能。随着手机行业的不断发展,手机屏占比越来越要求做到极致,手机厚度也往超薄型方向发展,这就要求手机上的摄像头也要往尺寸小、超薄型方向发展。而且随着摄像头的应用越来越广,市场规模也空前巨大。

据众智研究院的专家介绍,2020年全球的摄像头出货量将接近80亿套规模,成为消费电子领域出货数量最大的单体模组市场。如果按照十几年前全部靠人工组装这些摄像头产品,至少需要80万熟练产线员工才能生产出来。

然而随着像宇道机电这类自动化装备企业不断实现技术突破,中国企业在全球摄像头制造业领域的市场份额也越来越高,据众智研究院预测,到2021年底为止,全球约有90%的摄像头将就中国生产供应。

而往前推到2015年左右,全球的摄像头市场容量才年出货20亿套左右,中国摄像头行业从业人员也不足20万人。但到了今天,在宇道机电等企业对行业进行先进“工业4.0技术”改造升级后,中国摄像头行业从业人员虽然减少到了15万人左右,但年出货规模却超过了70亿套的规模。

宇道机电作为自动化设备/技术的先行者,已提前洞察智能化将主导第四次工业革命,围绕智能化、自动化、数据化、云互连方向努力,宇道机电未来还将不断推动工业制造领域朝新一轮革命性“智能制造”进步方向发展。

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