宸鸿科技（厦门）有限公司是宸鸿集团旗下子公司，中国企业专利500强企业，是全球技术领先透明玻璃投射电容技术之领导制造商。主要从事触控平板显示模组的材料开发技术、制程技术、模组化设计，成功打造业界资源最全、量产最大和良率最高的触控产业基地；产品广泛应用于智能穿戴式设备、数码相机、车载设备、航空机载设备、航海用设备、计算机、以及大尺寸商用平台等领域。

　　宸鸿科技（厦门）有限公司是厦门市打造触控平板显示产业链的龙头企业之一，连续多年被评为厦门百强企业，制造业十强企业及厦门市先进单位。为实现可持续发展，不惜巨资建设厦门技术研发中心和重点实验室，截至目前，在全球累积获得专利3351件，其中发明专利2535件,实用新型专利600多件，美欧日韩等国外专利授权量达1200多件。

　　一、背景情况

　　随着科技进步，人们对品质的追求日渐完美，为达到美观大方的外观，快速吸引消费者眼球，各种一体成型的智能设备不断面世，为因应市场需求，2017年宸鸿科技（厦门）有限公司推出“3D一体成形曲面玻璃盖板”这项新技术，同年导入车载曲面屏幕研发项目，在制程管控上遇到最大的瓶颈是：现有设备对曲面屏外形轮廓方面量测不够准确，如长度、翘曲高度、平面度、线轮廓度、面轮廓度，甚至部分参数无法测量，如：截面分析、曲面比较、整体最佳拟合度。目前业界包括宸鸿科技（厦门）有限公司主要使用的量测设备有：CMM三坐标测量仪、形状轮廓测量仪、2.5D等，这些设备一次只能量测单面，且量测效率低，在量测面、形的准确性及重复性差。因此，迫切需要开发测量技术，以实现“快速、准确量测3D曲面玻璃的外形轮廓参数”以满足制程管控需求，最终拿下车载订单。

　　二、技术措施

　　1.传统的轮廓尺寸测量原理

　　基于3D曲面玻璃盖板外形特性，及不破坏外表涂层的原则，目前我司优先选择非接触式轮廓量测的方式。经统计了解传统设备量测原理为：采用点对点或线对线扫描的方式，依据被测件的外形复杂情况决定需取几个点或线，再对多个点或多条线拟合形成被测件的一个面，最后通过这些点或线的距离计算得出轮廓尺寸。因此，若采用传统量测方式，想得到曲面玻璃盖板全参数的准确数据，至少需要取上万个测量点，完成单片30分钟以上，相当费时费力！

　　2.技术研究

　　经过评估比对发现一款非接触式扫描量测仪最接近我司的测量需求，但是仍有部分参数无法量测，同时测量重复性较差，无法满足±5μm技术要求。因此我们与设备厂商技术开发人员进行深入探讨，综合宸鸿科技（厦门）有限公司制程能力及产品特性进行分析，发现影响测量重复性的可控因素主要有如下几个方面：

　　①安装三维光学扫描镜头，实现非接触、全局三维扫描；

　　②导入工业立体摄相机，提高相素；

　　③优化影像处理系统，增加CAD与实际工件的拟合功能；

　　④导入蓝光技术，提高测量精度；

　　⑤具有高精度的软件分析系统，针对全局三维网格可实现全尺寸检测；

　　⑥控制在线监测影响精度的相关变量，如振动、照明、测头的校准状况。

　　经过厂商无数次升级改良，及现场实验，该设备最终实现我司需所有参数的“，并且重复性精度达到±5μm技术要求，满足我司3D曲面玻璃的外形轮廓的需求。

　　3.新计量技术导入

　　非接触式扫描3D曲面玻璃自动量测系统，具有“面形扫描、一次可量测双面”的功能，其测量原理如下：它由左右两个高分辨率的工业CCD相机和中央光栅投影单元组成，根据三重扫描原理，投影头结合两个相机，实施相关操作。测量过程中，由光栅投影单元将一组具有相位信息的光栅投影条纹投影到测量工件的表面，左右两个相机进行同步的测量，利用立体相机测量原理，可以在1秒时间内准确获得500万到800万个高密度的三维数据点；具有自动识别参考点和自动拼接技术，将不同位置和角度的测量数据对齐在统一的坐标系，获得完整零件的扫描结果。利用高精度的软件完成与CAD数据的偏差色彩对比分析，截面分析，以及创建点线面，截面完成各种尺寸，GD&T形位公差的分析等，并输出完整的检测报告。该设备于2018年5月经校准合格，已投入宸鸿科技（厦门）有限公司使用。目前使用状况稳定，重复性精度维持在±5μm以内，量测效率至少提高3倍以上。

　　图1 非接触式扫描3D玻璃曲面自动量测系统

　　三、具体成效

　　宸鸿科技（厦门）有限公司导入非接触式扫描3D玻璃曲面计量量测技术后，不仅解决了3D曲面轮廓尺寸量测难题，同时实现图文化，大大减少内部成本。该技术攻关使我司在“3D曲面玻璃的外形轮廓量测技术”又上新台阶，同时提升了我司在触控面板制造商中的竞争力并已成为欧系和美系车载触控屏的主要供货商，如：宝马、奔驰、马牌、特斯拉等。同时为宸鸿科技（厦门）有限公司持续在投射电容触控技术、产能与产量之保持全球领先地位，打下坚实的基础。

　　四、感受体会

　　通过本次开发设备新技术之案例，深刻感受到“科技要发展、计量须先行”的重要性：随着科技发展，新技术新制程不断因应而生，计量器具必须同步更新。设备厂商必须与企业需求保持密切串联，方能跟上科技发展脚步，保证仪器精度时刻满足企业需求。为此宸鸿科技（厦门）有限公司于2018年加入“中国计量测试学会显示产业计量测试联盟”其中包含：显示行业的企业、设备厂商，未来将朝着“政产学研用”协同创新的方向，加速关键核心技术的研发效率，加速科技成果转化，为实现《中国制造2025》战略目标，推进中国制造业由大变强的转型升级，努力做出宸鸿科技（厦门）有限公司应有的贡献。