3C 电子锁附工位:扭矩记录为什么挡不住漏锁

锁附工位通常已有电批扭矩记录,但漏锁依然会发生。原因是扭矩记录只能证明「拧了」,不能证明「每颗都拧了」。视觉监控补的是螺丝数量与位置这一层。

电路板锁附点位与漏锁位置标记的示意图

核心要点

  • 扭矩记录与螺丝数量的关系是:记录了总次数,但无法确认对应到具体孔位。
  • 视觉判定锁附工位的目标是:螺丝孔位是否有螺丝、螺丝是否到位。
  • 视觉与电批数据按孔位序号关联后,可以做到逐孔的完整校验。
  • 高反光金属件需要特别注意光源设计,这是该场景的主要难点。
一台工业相机与一个边缘计算盒子并排摆放、由一根线缆相连的等轴测示意图
一套工位级硬件:一台工业相机 + 一个边缘计算盒子

锁附是 3C 装配里最容易出问题也最容易被低估的工序。多数产线都装了智能电批,能记录扭矩与拧紧次数,看起来已经受控了。但扭矩记录回答的是「拧了几次」,回答不了「每个孔都拧了吗」。 如果操作人员漏拧一个孔、在同一个孔上重复拧了两次,总次数可能仍然对得上。

漏锁的三种典型形态

锁附工位的常见异常
异常类型表现电批能发现吗
漏锁某个孔位完全没有螺丝不一定(总次数可能仍对得上)
重复锁附同一孔位拧了两次不一定(总次数可能仍对得上)
螺丝未到位拧了但浮起、歪斜、滑牙扭矩异常时能发现,否则不能
顺序错误未按对角或指定顺序拧紧通常不能

视觉判定怎么做

视觉方案的做法是把锁附工位的孔位区域纳入视野,在锁附动作结束后判定每个孔位是否存在螺丝、螺丝是否贴合到位。判定结果按孔位序号输出,与产品的孔位清单逐项比对。这样得到的是「哪一颗螺丝漏了」,而不是「总数少了」。完整的动作识别粒度说明见AI视觉监控工位SOP执行。

更进一步的做法是把视觉结果与电批数据按孔位序号关联。电批在锁附时通常能记录到工位与时间,视觉在同一时刻判定孔位状态,两者交叉验证后可以做到逐孔的完整履历:这个孔在什么时间、以多大扭矩、拧了几次、最终状态如何。这是目前该场景可靠性最高的组合。

为什么总次数对得上还是会漏锁

电批记录的是「拧紧动作发生的次数」,不是「孔位被拧紧的数量」。这两者在理想情况下相等,在实际作业里经常不等。操作人员在一个孔上重复拧了两次、在另一个孔上完全没拧,总次数照样对得上;换批时前一盘尾数产品的螺丝记到后一盘上,总次数也可能凑巧吻合。只要记录和孔位之间没有一一对应,这个漏洞就一直存在。

逐孔履历长什么样

视觉与电批关联后的逐孔记录(示意)
孔位拧紧时刻扭矩次数视觉状态
P109:12:30达标1到位
P209:12:33达标1到位
P3—无记录0缺螺丝
P409:12:38达标1浮起

有了这样一张表,漏锁、重复锁附、浮起都能定位到具体孔位,而不是停留在「这颗产品好像有问题」。视觉负责「哪个孔缺、哪个孔状态不对」,电批负责「扭矩够不够」,两者按孔位序号对齐,缺失和异常一目了然。

换型频繁的产线怎么处理

3C 产线型号多、换型频繁,如果一个型号就要重新调试一次,系统根本用不起来。做法是把每个型号的孔位布局、数量、锁附顺序作为配置项录入,换型时从 MES 工单读取型号自动切换配置。新增型号只需要录入一次孔位信息并做一次成像确认,不涉及算法改动。

新增型号的接入步骤

  1. 录入孔位

    按产品图纸标注各孔位在视野中的位置与锁附顺序。

  2. 成像确认

    用该型号的实物验证各孔位在图像中可稳定分辨。

  3. 试跑验证

    跑一批产品,核对视觉判定与电批记录是否逐孔对齐。

视觉判定的现实边界在哪里

视觉能稳定判断的是「有没有、在不在、对不对」这类存在性与状态问题,例如某个孔位有没有螺丝、螺丝有没有明显浮起或歪斜。它不擅长判断「紧不紧、正不正、牢不牢」这类需要力或深度的程度问题,这些交给扭矩、压力等过程参数更可靠。

视觉能判断什么、不能判断什么
判定内容视觉能否胜任
孔位有无螺丝可以,属于稳定的存在性判定
螺丝明显浮起、歪斜多数可以,依赖成像质量
拧紧扭矩是否达标不可以,应靠电批数据判断
螺纹内部是否滑牙不可以,靠扭矩曲线或人工复核

逐孔履历的价值

从「这批螺丝好像有问题」到「第 3 号孔没锁」,中间差的就是逐孔的记录。有了它,问题的定位从整批缩小到单颗,返工范围和改善方向都清楚了,追溯时也能直接给出依据,而不是靠翻电批日志去猜。锁附顺序的校验见防跳步方案,防错能力见视觉SOP智能防呆系统。

关于锁附工位的常见疑问

产品型号很多,每种螺丝布局都不同,要重新开发吗?

不需要。孔位布局作为产品配置项录入,换型时按型号调出对应配置即可。新增型号只需要录入孔位信息并做一次验证。

螺丝很小,能看清吗?

M1.2 以上的螺丝在合理视野下通常可以稳定判定。更小的规格需要先做成像验证确认。

能判断螺丝拧没拧紧吗?

视觉能判断是否浮起、歪斜这类明显异常,但「拧紧程度」主要靠扭矩数据判断。这也是建议两者结合的原因。

锁附工位有漏锁问题?

告诉我们产品类型与螺丝规格,我们可以判断成像可行性。

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