Lasermarkierung visuelle Positionierung

Im Bereich der industriellen Präzisionsfertigung hat sich die visuelle Lasermarkierungstechnologie zu einer der Kerntechnologien für die Produktrückverfolgbarkeit, den Prozesskontrolle und die Qualitätsmanagement entwickelt. Als innovativer Vertreter in diesem Bereich integriert die Ausrüstung von Jiangpin Technology drei Hauptmethoden der visuellen Positionierung: Seitenachse, äußere Koaxialachse und innere Koaxialachse. Durch die Zusammenarbeit von hochpräzisen CCD-Kameras und Laser-Galvanometern wird die Genauigkeit und Effizienz der Markierung erheblich verbessert. Im Folgenden erfolgt eine detaillierte Analyse unter drei Aspekten: technische Prinzipien, Leistungsvergleiche und industrielle Anwendungen.

I. Technische Prinzipien und Charakteristiken der drei Hauptmethoden der visuellen Positionierung
Off-Axis-Visionssystem
Das Seitenachsen-Vision-Laser-Markiersystem ist neben dem Optiksystem installiert, es handelt sich um ein Seitenachsen-Vision-Laser-Markiersystem. Die Kamera ist unter einem festen Winkel an der Seite des Laser-Galvanometers montiert, und die Positionierung erfolgt durch Bildverknüpfung und Koordinatentransformationsalgorithmen. Die Vorteile liegen in seiner einfachen Struktur und den geringen Kosten, wodurch es für großformatiges Markieren geeignet ist. Allerdings hängt es von einer hochpräzisen Kalibrierung ab und ist anfällig für Parallaxenfehler (in der Regel ±0,1 mm) auf gekrümmten Oberflächen oder Werkstücken mit großen Höhenunterschieden. Es wird hauptsächlich in Verpackungs- und Blechmarkierungsszenarien eingesetzt, wo die Präzisionsanforderungen nicht streng sind.

Externes Coaxiales Visionssystem
Die äußere Koaxialität bezieht sich auf die Koaxialität des Sehsystems und des Lasers außerhalb des Optiksystems. Die Kamera ist durch einen Strahlteiler mit dem Laserpfad gekoppelt, um die Übereinstimmung des Laserfokus mit dem Zentrum des Abbildungsfelds zu erreichen. Jiangpin Technology verwendet diese Methode in PCB-Markiermaschinen, kombiniert mit Markpunkt-Positionierungstechnologie, mit einer Genauigkeit von ±0,05 mm. Ihr Vorteil besteht darin, das Parallaxenfehler auszuschließen, wodurch sie besonders für die QR-Code-Gravur auf Mehrschichtplatten oder flexiblen Schaltkreisen (FPCs) geeignet ist und eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von 60-80 Codes pro Minute unterstützt. Allerdings ist die Optikstruktur komplex und die Wartungskosten relativ hoch.

Integriertes koaxiales Visionssystem
Internaxial bezieht sich auf die Installation des Sehsystems innerhalb des Galvanometer-Steuerungssystems, wodurch koaxiale Optikpfade erreicht werden. Die Miniaturkamera ist direkt in die Galvanometer-Optikkammer integriert, und der Bildaufnahmeoptikpfad ist vollständig koaxial mit dem Laserstrahl. Dies ist aktuell die genaueste Lösung (bis auf das μm-Niveau), insbesondere für die Beschriftung von Mikrogeräten wie Mikroplatten und Medizinstents geeignet. Jiangpin Technology hat diese Technologie in ihren High-End-Modellen eingesetzt, wobei das Problem der Krümmungsflächenfokussierung durch Echtzeit-Fokussierung auf der Z-Achse gelöst wird, während gleichzeitig die Positionierungszeit um mehr als 25 % reduziert wird.

II. Leistungsvergleich: Gemessene Daten zu Genauigkeit, Geschwindigkeit und Effizienz
Die Leistung der drei Systeme in industriellen Szenarien kann durch die folgende Tabelle klar verglichen werden:

Das externe Koaxialsystem verringert die manuelle Eingriffe durch die Koppelung von CCD-automatischer Positionierung und nachgedruckter Code-Lesefunktion, wodurch die Umschaltung der Produktionslinie um 70 % verkürzt wird.

Das Koaxialsystem verwendet einen Hochgeschwindigkeits-Galvanometer (Scannergeschwindigkeit > 3000mm/s) und anpassbare Füllalgorithmen (wie Bogenfüllung), was die Geschwindigkeit bei der Feinzeichnung um 40 % erhöht.

III. Fallstudien zur tiefgehenden Anpassung an industrielle Anwendungsszenarien
Vollständige Prozessverfolgbarkeit für PCB
Im elektronischen Fertigungsprozess kann die externe Koaxialmarkiermaschine von Jiangpin Technology 1,5×1,5mm große Mikro-QR-Codes auf der Oberfläche von grünem oder schwarzem Lack-PCBs einprägen und über die SMEMA-Schnittstelle mit den Einbau- und Ablaufmaschinen verbinden, um vollautomatische Fertigungslinienoperationen zu ermöglichen. Das Gerät liest den QR-Code automatisch aus und sendet ihn an das MES-System zurück. Defekte werden sofort alarmiert, wodurch der Verbrauchskosten von traditionellem Tintenstrahlcodieren ersetzt wird.

Markierung präziser medizinischer Geräte
Das koaxiale System wird zur Markierung von polierten gekrümmten Oberflächen wie Knochnägeln und künstlichen Gelenken verwendet. Es erzeugt dauerhafte Markierungen durch einen thermochromen Mechanismus (keine Ablation), wodurch Materialspannungsverformungen vermieden werden. Im Vergleich zur mechanischen Gravur hat sich der Ausbeuteanteil auf 99,9 % erhöht.

Die flexible Produktionslinie kann schnell umgeschaltet werden
Das Seitenwellensystem zeigt Flexibilität in der Automobilzubehörproduktionslinie. Durch den Wechsel von Werkzeugen und softwarebasierten Vorlauflösungen kann es innerhalb von 10 Minuten zwischen verschiedenen Werkstücken für die Markierung wechseln und unterstützt die gemischte Produktion verschiedener Materialien wie Metallschilder und Gummiteile.

Iv. Technologische Entwicklungsrichtung: Intelligenz und Integration
Die zukünftige visuelle Lasermarkierungstechnologie wird in drei Dimensionen Fortschritte machen:

Künstliche-Intelligenz-basierte visuelle Kompensation: Vorhersage der thermischen Verformung von Materialien durch Deep Learning und dynamische Anpassung des Markierungspfads (z. B. der Ausdehnungsverschiebung von Kupfermaterialien aufgrund hoher Hitze);

MehrSpektralfusion: Ultraviolett/Grünlaser arbeiten in Koordination mit Visionssystemen, um sich an alle Szenarien von Siliziumwafern bis zu Verbundmaterialien anzupassen;

Modulardesign: Die neue Generation von Ausrüstung von Jiangpin Technology unterstützt die schnelle Einfügung und Entfernung von Seitenachsen und äußerer Koaxiallinsen, um mit einer Maschine mehrere Präzisionsanforderungen zu erfüllen.