التوجيه البصري لعمل علامات بالليزر

في مجال التصنيع الدقيق الصناعي، أصبحت تقنية العلامات الليزرية البصرية واحدة من التكنولوجيات الأساسية لتحقيق قابلية تتبع المنتجات، والتحكم في العمليات وإدارة الجودة. كممثل مبتكر في هذا المجال، تدمج معدات شركة جيانغ بين تكنولوجي ثلاث طرق بصرية رئيسية للتوجيه: المحور الجانبي، والمحور الخارجي المتماثل، والمحور الداخلي المتماثل. من خلال التعاون بين كاميرات CCD عالية الدقة وأجهزة غالفانومتر الليزر، يتم تعزيز دقة وكفاءة العلامات بشكل كبير. ما يلي هو تحليل عميق من ثلاثة جوانب: المبادئ التقنية، ومقارنة الأداء، والتطبيقات الصناعية.

أولاً: المبادئ الفنية والخصائص لثلاث طرق بصرية رئيسية للتوجيه
نظام الرؤية خارج المحور
نظام التحكم في العلامات الليزرية بالرؤية الجانبية مثبت بجانب نظام المسار البصري، وهو نظام التحكم في العلامات الليزرية بالرؤية الجانبية. يتم تثبيت الكاميرا عند زاوية ثابتة على جانب المalenometer الليزري، ويتم تحقيق التموضع من خلال خوارزميات لتقاطع الصور وتحويل الإحداثيات. تكمن المزايا في بساطته وانخفاض تكلفته، مما يجعله مناسبًا للعلامات ذات الحجم الكبير. ومع ذلك، فإنه يعتمد على head-calibration بدقة عالية، وهو عرضة لأخطاء البارالакс (عادة ±0.1mm) على الأسطح المنحنية أو القطع التي تحتوي على فروق ارتفاع كبيرة. يستخدم بشكل أساسي في سيناريوهات العلامات على التغليف والألواح حيث لا تكون متطلبات الدقة صارمة.

نظام الرؤية المحوري الخارجي
المحاورية الخارجية تشير إلى محاورية نظام الرؤية والليزر خارج نظام المسار البصري. يتم ربط الكاميرا مع مسار الليزر من خلال منشقة الشعاع لتحقيق توافق بين تركيز الليزر ومركز حقل رؤية التصوير. تتبنى شركة جيانغبين تكنولوجي هذه الطريقة في أجهزة طباعة الدوائر المطبوعة (PCB)، بالاشتراك مع تقنية تحديد موقع النقطة العلامية، بدقة تصل إلى ±0.05 مم. يكمن ميزة هذا النظام في القضاء على الاختلاف البصري، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص لحفر رموز QR على اللوحات متعددة الألواح أو الدوائر المرنة (FPCS)، ويدعم معالجة سريعة بمعدل 60-80 رمزًا في الدقيقة. ومع ذلك، فإن هيكل المسار البصري معقد وتكلفة الصيانة نسبيًا مرتفعة.

نظام الرؤية المتكامل المحوري
المحوري الداخلي يشير إلى تركيب نظام الرؤية داخل نظام التحكم بالمقياس الكهرومغناطيسي، مما يحقق مسارات ضوئية محورية. يتم دمج الكاميرا المصغرة مباشرة في التجويف البصري للمقياس الكهرومغناطيسي، وتصبح مسار الصورة البصري تمامًا محوريًا مع مسار الليزر البصري. هذه هي حاليًا أكثر الحلول دقة (تصل إلى مستوى الميكروميتر)، وهي مناسبة بشكل خاص لوضع علامات على الأجهزة الدقيقة مثل اللوحات الدقيقة والدعامات الطبية. لقد طبقت شركة جيانغ بين تكنولوجي هذه التقنية في نماذجها الراقية، حيث حلّت مشكلة التركيز على السطح المنحني من خلال التركيز الفوري على المحور Z وخفضت وقت التموضع بنسبة تزيد عن 25%.

II. مقارنة الأداء: البيانات المقاسة حول الدقة والسرعة والكفاءة
يمكن مقارنة أداء الأنظمة الثلاثة في السيناريوهات الصناعية بوضوح من خلال الجدول التالي:

يقلل النظام المركزي الخارجي من التدخل اليدوي من خلال ربط نظام التوضع التلقائي CCD وقراءة الرموز بعد الطباعة، مما يختصر وقت تبديل خط الإنتاج بنسبة 70%.

يتبنى النظام المركزي عدادات عالية السرعة (سرعة المسح > 3000 مم / ث) وخوارزميات ملء تكيفية (مثل ملء القوس)، مما يزيد السرعة بنسبة 40% في وضع العلامات على الرسوم الدقيقة.

ثالثاً. حالات التكيف العميق مع سيناريوهات تطبيق صناعية
تتبعية عملية اللوحة الدائرية الكاملة
في تصنيع الإلكترونيات، يمكن لجهاز وضع العلامات المركزي الخارجي من تكنولوجيا جيانغبين نحت رموز QR دقيقة بحجم 1.5×1.5 ملم على سطح اللوحات الدائرية ذات الزيت الأخضر/الأسود وربطها بالآلات العلوية والسفلية من خلال واجهة SMEMA لتحقيق عمليات خط الإنتاج التلقائي بالكامل. يقوم الجهاز بقراءة الرمز التفاعلي تلقائيًا وإعادته إلى نظام MES. سيتم إنذار المنتجات المعيبة فورًا، مما يحل محل تكلفة المواد الاستهلاكية للترميز بالحبر التقليدي.

وضع علامات على الأجهزة الطبية الدقيقة
يُستخدم النظام المتمركز لوضع علامات على الأسطح المنحنية المصقولة مثل المسامير العظمية والمعارض الاصطناعية. يُكوِّن علامات دائمة من خلال آلية حرارية (غير تبخيرية)، مما يتجنب تشوه المادة بسبب الإجهاد. مقارنةً بالنقش الميكانيكي، ارتفعت نسبة الإنتاج إلى 99.9%.

يمكن للخط الإنتاجي المرنة التحول بسرعة.
يظهر نظام المحور الجانبي المرونة في خط إنتاج قطع غيار السيارات. من خلال تغيير الحاملات وحلول البرمجيات المسبقة، يمكنه التبديل بين قطع مختلفة لوضع العلامات خلال 10 دقائق، مع دعم إنتاج مختلط لأنواع متعددة من المواد مثل العلامات المعدنية والأجزاء المطاطية.

إيف. اتجاه تطور التكنولوجيا: الذكاء والتكامل
ستحقق تقنية وضع العلامات البصرية بالليزر اختراقات في ثلاثة أبعاد:

تعويض بصري باستخدام الذكاء الاصطناعي: التنبؤ بتشوه المواد الحراري من خلال التعلم العميق وضبط مسار وضع العلامات ديناميكيًا (مثل تعويض تمدد المواد النحاسية بسبب الحرارة العالية);

الاندماج متعدد الطيف: يعمل الليزر فوق البنفسجي/أخضر/اليافي بالتنسيق مع أنظمة الرؤية لتكييف جميع السيناريوهات من الشرائح السيليكونية إلى المواد المركبة;

تصميم قابل للتمديد: تدعم الأجهزة الجديدة من تكنولوجيا جيانغبين إدخال وإزالة سريعة للمحاور الجانبية والعدسات المركزية الخارجية، لتلبية متطلبات الدقة المتعددة باستخدام آلة واحدة.