レーザー刻印の視覚位置決め

産業グレードの精密製造分野において、ビジョンレーザーマーキング技術は、製品トレーサビリティ、プロセス制御、品質管理を実現するためのコア技術の一つとなっています。この分野における革新的な代表例として、江品テクノロジーの設備には、側面軸、外部同軸、内部同軸という3つの主流のビジョン位置決め方法が統合されています。高精度のCCDカメラとレーザーガルバノメーターの協力により、マーキングの精度と効率が大幅に向上します。以下では、技術原理、性能比較、産業応用という3つの側面から詳細に分析します。

I. 三大ビジョン位置決め方法の技術原理と特徴
オフアクシスビジョンシステム
サイドアクシスビジョンレーザーマーキング制御システムは、光学系の隣に設置されており、そのカメラはレーザーガルバノメーターの側面に固定角度で設置されています。位置決めは画像ステッチングと座標変換アルゴリズムを通じて行われます。このシステムの利点は構造がシンプルでコストが低いことで、大判マーキングに適しています。しかし、高精度なキャリブレーションが必要であり、曲面や高低差の大きいワークピースでは視差エラー（通常±0.1mm）が発生しやすいです。主に精度要求が厳しくない包装やシートマーキングの場面で使用されます。

外部同軸ビジョンシステム
外部同軸度とは、光学系の外側にあるビジョンシステムとレーザーの同軸性を指します。カメラはビームスプリッターを通じてレーザー光路と結合され、レーザーフォーカスとイメージング視野の中心が一致するようにします。江品テクノロジーはPCBマーキング機にこの方法を採用し、マークポイント位置決め技術と組み合わせることで±0.05mmの精度を実現しています。その利点は視差を排除できることで、特に多層基板やフレキシブル回路（FPCS）のQRコード彫刻に適しており、毎分60〜80個のコードを高速処理できます。しかし、光学系の構造は複雑で、メンテナンスコストが比較的高いです。

統合型同軸ビジョンシステム
内部同軸とは、ビジョンシステムをガルバノメーター制御システム内に設置し、光学パスを同軸にする技術です。ミニチュアカメラはガルバノメーターの光学腔に直接統合され、撮像光学パスがレーザー光学パスと完全に同軸になります。これは現在、最も正確なソリューション（μmレベルまで達する）であり、特にマイクロプレートや医療用ステントなどの微小デバイスのマーキングに適しています。江品テクノロジーはこの技術をハイエンドモデルに適用し、リアルタイムZ軸フォーカスによって曲面フォーカスの問題を解決するとともに、位置決め時間を25％以上削減しました。

II. 性能比較: 精度、速度、効率に関する測定データ
以下の表を通じて、工業現場における3つのシステムの性能を明確に比較することができます。

外部同軸システムは、CCD自動位置決めと印刷後の読み取りコードの連携により手動介入を減らし、生産ラインの切り替え時間を70%短縮します。

同軸システムは、高速ガルバノメーター（スキャン速度 > 3000mm/s）および適応型充填アルゴリズム（アーチ充填など）を採用しており、細かいグラフィックのマーキング速度を40%向上させます。

III. 産業応用シナリオへの深層適応事例
PCB全流程トレーサビリティ
電子製品製造において、江品テクノロジーの外部同軸マーキング機は、緑色オレイン油/黒色オレイン油PCBの表面に1.5×1.5mmのマイクロQRコードを刻印でき、SMEMAインターフェースを通じて上下のボード機械と接続して完全な自動組立ライン操作を実現します。設備はQRコードを自動で読み取り、MESシステムにフィードバックします。不良品が発生すると即座にアラームが鳴り、従来のインクジェットコーディングの消耗品コストを置き換えます。

精密医療機器のマーキング
同軸システムは、骨釘や人工関節などの研磨された曲面にマークを付けるために使用されます。これは熱変色機構（非剥離型）を通じて永久的なマークを形成し、材料の応力変形を回避します。機械的彫刻と比較して、収率は99.9%に向上しました。

フレキシブルな生産ラインは迅速に切り替え可能です
サイドアクスルシステムは、自動車部品生産ラインで柔軟性を発揮します。治具やソフトウェアのプリセットソリューションを変更することで、金属プレートやゴム部品など複数の素材の混合生産に対応し、異なる作業物間でのマーク処理を10分以内に切り替えます。

第四節：技術進化方向：インテリジェンス化と統合化
将来のビジュアルレーザーマーキング技術は以下の3つの次元で突破を遂げます：

AIビジュアル補正：ディープラーニングを通じて材料の熱変形を予測し、マーキングパスを動的に調整します（例えば、高温による銅材の膨張オフセットなど）。

マルチスペクトル融合：紫外線／緑色／ファイバーレーザーがビジョンシステムと協調して作動し、シリコンウェハーから複合材料までのすべてのシナリオに対応します。

モジュラー設計：ジャンピンテクノロジーの次世代機器は、側軸および外部同軸レンズの迅速な挿入と取り外しが可能で、一台の機械で複数の精密要件を満たします。