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創新平台/工件檢測新技術 從拉麵找到靈感

2021-01-14 03:05經濟日報 李珣瑛
汽車零組件
  • 製造業
  • 智慧機械

台灣汽車零組件是極具外銷競爭力的產業,其中高達八成產值外銷全世界,包括車燈、後視鏡等。不過,燈殼、後視鏡因容易反光或透明的性質,過去只能用人眼輔以強光檢測,恐造成作業人員罹患青光眼、白內障等眼部病變。

為解決此產業痛點,在經濟部技術處科技專案支持下,工研院開發台灣首創的「暫態表面改質之品質檢測技術」,協助增進工件瑕疵檢測的品質,強化產業競爭力。

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「暫態表面改質之品質檢測技術」是由工研院機械與機電系統研究所經理蔡雅惠帶領12人團隊歷經多年研發的成果。蔡雅惠表示,燈殼、水龍頭因為本身是透明或高反光的工件,在自動檢測時並不容易發現表面刮傷、擦傷、髒汙等瑕疵,這是工業瑕疵檢測時亟欲克服的瓶頸。

為了協助產業突破此挑戰,蔡雅惠和團隊時時刻刻都在思考如何解決此問題,「某天吃著熱騰騰的拉麵時,我們看到戴著的眼鏡呈現一片霧茫茫,突然靈光乍現,或許玻璃變霧後,更能看清楚瑕疵。」她說,團隊不經意發現,似乎可以透過人為霧化的方式,來改變高反光或透明工件表面特性,使品質檢測特徵變得更容易被察覺出來。

她表示,團隊在開發過程中,有時會因冷卻溫度太低,使物體表面或噴嘴結霜;有時溫度不夠低,物體霧面會太快散去,也無法進行檢測。因此,在實驗過程中,團隊必須多次反覆調整冷卻時間與溫度,找出最佳參數與起霧時間,除了耗費許多二氧化碳鋼瓶外,「團隊成員為了研究,也經常冒著手被凍傷的危險」。

「暫態表面改質之品質檢測技術」的優勢,是透過霧化後的水珠,將工件的光滑表面特性暫時改變,有助鑑別高反光車殼或金屬表面的瑕疵。此技術的霧化過程僅需10秒,還可將視覺感測範圍從反射率20%~80%延伸為10%~99%反射率,擴大工件檢測範圍,幫助自動檢測系統更有效檢出瑕疵,使隱藏的瑕疵無所遁形。

目前國際間多用噴灑消光粉消除表面反光,或磁粉探傷檢測,但上述方式恐面臨粉末難以去除、噴灑不均影響檢測、造成汙染及檢測速度慢等問題。而工研院研發的「暫態表面改質之品質檢測技術」利用冷卻水珠霧化工件表面,檢測完水珠可自然揮發,使製程更節能環保,協助產業迎向永續環境。此外,未來結合智慧機械技術,有助製造業加速邁向檢測數位化。

汽車零組件 製造業 智慧機械
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