位置度在接點陣列上意味著什麼
接點距離圖紙給定位置有多遠，以直徑而不是正負偏差的形式上報。 公差帶是圍繞理論中心的一個圓，因此上報值是徑向偏差的兩倍.
RTP = 2 × √( Δx² + Δy² )
某個接點在 x 方向偏 0.10 mm、在 y 方向偏 0.10 mm，徑向誤差為 0.141 mm，位置度為 0.283 mm。引用徑向值會讓報告上的每個數字都減半，這是這類結果最常見的誤讀方式。
一次推論如何同時完成兩件事
從影象到報告之間的四個步驟
測量不是掛在瑕疵檢測上的附加件，瑕疵檢測也不是掛在測量上的附加件。兩者都是從同一張影象的同一次分割結果中讀出來的。
分割每一個接點
一次推論在整個視野內為每個接點返回一個畫素遮罩，而不是為每個引腳單獨裁一張小圖。沒有任何區域被單獨裁切、開窗或逐個搜尋，因此一個 160 接點的工件與一個 16 接點的工件耗時相當。
次畫素形心
遮罩透過強度加權矩歸算為中心，而不是取最近的整畫素。正是這一點讓測量解析度低於畫素間距，也讓一份合理的微米每畫素預算物有所值。
擬合到理論陣列
相似變換把實測中心配準到圖紙理論值上，一併解出旋轉、平移和等比縮放。治具擺放因此從測量結果中被剝離，而不是汙染它。
同時報告偏差與狀態
位置來自擬合之後的殘差。狀態來自產生該殘差的那個遮罩。異物、變形和缺失接點，都是測量已經用過的那條邊界上的變化。
對齊問題
測的是工件，不是治具
聯結器從不會兩次完全一樣地就位。若用原始影象座標測量，一個只旋轉了 0.2 度的工件會讓所有外圍接點都被判為超差，而工件本身完全合格。那個誤差屬於擺放，把它當成產品問題，正是一個本來能力充足的製程開始在終檢上失分的原因。
解決辦法是在計算任何偏差之前先做最佳擬合。相似變換在整個接點陣列上一次解出旋轉、平移和等比縮放，把實測中心配準到圖紙理論值上。擬合之後剩下的殘差，才是工件本身。
擬合採用哪個基準，會改變報告上的每一個數字。對所有接點做擬合會把誤差均勻攤開，從而美化一個只有一根壞引腳的工件。對圖紙指定的基準要素做擬合，報告的才是圖紙要求的內容。兩者結論不一致，而其中只有一個是規範。
同一幀中的異物
汙染物是列舉不完的
異物可能是金屬屑、錫球、鍍層碎片、手套纖維、粉塵，以及上一道工序掉下來的任何東西。用你見過的清單訓練出來的分類器，會在你沒見過的第一樣東西上失效，所以檢測被表述為與潔淨接點之間的偏離，而不是一組有名字的類別。
導電異物是代價最高的
一塊搭接兩個接點的金屬碎屑，會在出貨幾個月後變成現場短路。它也是最難看見的，因為那是金屬壓在金屬上，讓纖維一眼可辨的那種對比度並不存在。
尺寸取決於光學
可檢出的下限由微米每畫素以及顆粒上能落到多少個畫素決定，而不是由模型決定。說出真正在意的最小顆粒，視野和鏡頭就能算出來。
位置告訴你它從哪來
把異物記錄在它落到的那個接點上，得到的是製程資料，而不是一個報廢品計數。一顆總是出現在陣列同一位置的顆粒，指向上游某個具體工站。
如何驗證
一次量具研究，而不是一場演示
我們在一款 160 接點的高速聯結器上按測量系統分析的方式做了這件事，其直徑位置公差為 0.46 mm。交叉式量具 R&R 以 ANOVA 方法把變差分解為零件間變差、重複性和再現性，結果又與三次元量測儀在同一批工件上的資料做了相關性比對。
對照帶證書的標準件
標準塊上的每一個接點都測在 0.46 mm 公差帶之內，平均位置度誤差為 0.031 mm。這一步是在用比例和擬合去判定任何生產件之前，先確認它們是對的。
對照基準方法
與三次元量測儀在同一批聯結器上的結果相比，98% 的接點一致性在 0.025 mm 以內，上報位置度的平均差異為 7.5 µm。線上的數字和計量室的數字描述的是同一個工件。
佔公差帶 15% 意味著按 AIAG 指南該測量落在有條件接受的區間，其中低於 10% 為可接受，超過 30% 為不可接受。10 個可區分類別是最低要求 5 個的兩倍，這正是讓輸出能用於統計製程管制、而不只是用於判定合格與否的原因。
真正難的地方
決定這個數字是否真實的四件事
測量的失效方式和檢測不同。檢測要麼找到瑕疵，要麼沒找到。測量卻可以錯得很有把握，而聯結器上一個錯得很有把握的位置，意味著報廢一件好品，或者放走一件會短路的產品。
透視誤差就是測量誤差
接點是有高度的。普通鏡頭看視野邊緣的引腳時會帶一點側視角，於是引腳頂端和根部投影到的中心並不重合，表觀位置隨工件恰好落在哪裡而變化。任何校正都無法消除它，因為它取決於擺放位置。當直徑公差在零點幾毫米量級時，遠心光學就不再是錦上添花。
比例必須可溯源
微米每畫素是換算一切的常數。它應當由帶證書的標準件匯出，而不是由列印的標靶匯出，並且要記錄下來、按計劃複核。漂移了的比例不會給出明顯錯誤的數字，它給出的是看起來合理的數字，那更糟。
照明決定邊緣在哪裡
鍍層接點既是曲面又是鏡面。正面照明會讓表觀邊界隨照射角度移動，於是同一根引腳在一盞老化的燈下測出來的結果就不一樣。能產生穩定邊界的照明幾何，通常是背光或受控的漫射穹頂，才是讓邊緣可重複而不只是可見的原因。
先談重複性，再談準確度
一個平均值正確但零件之間離散很大的工站，無法對任何東西做判定。重複性正是量具研究所測量的內容，在工站判廢第一件之前就提出這項要求是合理的，而不是等它判錯了之後。
為什麼要測量
判定結果說的是一個工件。數字說的是整個製程。
製程能力，而不是良率
位置度數值的分佈可以給出該特徵的製程能力指數。合格率只能給出這一班次裡碰巧透過產線的工件比例。
在報廢之前看見漂移
位置逐漸向公差邊界靠攏，在任何東西失效之前就已經可見好幾個小時。刀具磨損、治具鬆動、送料偏移，都會先在均值上顯現出來，之後才會出現在報廢箱裡。
先上報，再判定
測量可以在生產中執行並被記錄下來，而不參與任何判定。你先積累幾周真實資料，再根據製程的實際表現設定限值，而不是直接開啟判定開關然後才發現問題。
如何提出規格
- 給出圖紙上的位置公差，並說明它是不是直徑公差。關於系統能力是否夠用的爭論，有一半最後都只是差了一個二倍關係。
- 給出擬合必須使用的基準要素。 對所有接點做最佳擬合，和對圖紙基準做擬合，在同一個工件上會給出不同的報告。
- 給出真正在意的最小顆粒，然後讓視野、鏡頭和微米每畫素由此推匯出來。我們的光學計算器可以為標準光路和遠心光路完成這項計算。
- 估算接點高度和就位變化量，再檢查由此產生的透視誤差是否落在公差之內。如果不在，就為遠心光學留出預算，而不是等到量具研究階段才發現。
- 事先約定驗收研究的做法。 用真實工件做交叉式量具 R&R，並與貴方的基準方法做相關性比對，判定閾值在任何人開始之前就寫清楚。
Manufacturers running Overview AI in production
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FAQ
Frequently asked questions
聯結器上的位置度是什麼？
位置度是指接點的實際位置與圖紙規定位置之間的偏差，以直徑而不是正負偏差的形式表示。公差帶是圍繞理論中心的一個圓，因此報告值等於徑向偏差的兩倍。某個接點在 x 方向偏 0.10 mm、在 y 方向偏 0.10 mm，徑向誤差為 0.141 mm，位置度為 0.283 mm。用徑向值代替直徑值上報，會讓報告上的每個數字都減半，這是這類結果最常見的誤讀方式。
一臺相機能同時測量位置並發現異物嗎？
可以，前提是測量來自分割模型而不是另一套獨立的計量工具。模型為畫面中的每個接點輸出一個遮罩。以次畫素精度計算該遮罩的形心，得到位置。同一個遮罩的形狀給出狀態，因為接點上的異物和變形的接點都會改變邊界。一次推論產生兩個答案，所以第二項檢查佔用的節拍時間本來就已經花掉了。
為什麼必須先對齊工件才能開始測量？
因為工件在治具中從來不會兩次完全一樣地就位。若直接用原始影象座標測量，一個只旋轉了零點幾度的聯結器會讓所有外圍接點都被判為超差，儘管工件本身完全合格。最佳擬合會把實測接點陣列配準到理論陣列上，先解出旋轉、平移和比例。擬合之後剩下的才是工件偏差，而不是治具偏差。擬合採用哪個基準會改變報告上的每一個數字，因此必須與圖紙一致，而不是取影象中方便的那個。
怎麼知道這個測量結果可信？
做量具 R&R 研究，和鑑定其他任何量具的做法一樣。交叉式量具 R&R 把變差分解為零件間變差、重複性和再現性，並把測量誤差表示為公差帶的百分比。AIAG 指南認為低於 10% 可接受，10% 到 30% 視應用的成本與關鍵程度有條件接受，超過 30% 不可接受。可區分類別數應為 5 或更多。在工站開始判定生產件之前完成這項研究，正是測量與演示之間的區別。
這能取代三次元量測儀嗎？
它取代的是抽檢，而不是基準。三次元量測儀在受控環境中每小時測幾件，仍然是判定真值的仲裁者。視覺系統以產線節拍測量每一件，並與該基準做相關性比對。可行的安排是線上全檢，同時保留三座標做週期性相關性驗證，這樣當客戶問線上資料是如何驗證的時候，你也有一份可重複、有記錄的答覆。
能檢出多大的異物？
這取決於光學系統，而不是模型。微米每畫素的比例決定了下限，一個特徵需要跨越若干個畫素，才能與感測器噪聲和下方鍍層紋理區分開。對比度和尺寸同樣重要，鍍金接點上的一根深色纖維遠比金屬表面上的金屬碎屑好檢。誠實的規格制定方式是先說出真正在意的最小顆粒，再反推出能給它足夠畫素的視野和鏡頭。