Posicionamento visual de marcação a laser

No campo da fabricação de precisão industrial, a tecnologia de marcação a laser visual tornou-se uma das tecnologias principais para alcançar rastreabilidade de produtos, controle de processo e gestão de qualidade. Como um representante inovador neste campo, o equipamento da Jiangpin Technology integra três métodos principais de posicionamento visual: eixo lateral, coaxial externo e coaxial interno. Através da colaboração entre câmeras CCD de alta precisão e galvanômetros a laser, ela melhora significativamente a precisão e eficiência da marcação. A seguir, é feita uma análise aprofundada em três aspectos: princípios técnicos, comparações de desempenho e aplicações industriais.

I. Princípios Técnicos e Características dos Três Principais Métodos de Posicionamento Visual
Sistema de Visão Fora-de-Eixo
O sistema de controle de marcação a laser com visão eixo-lateral é instalado ao lado do sistema de trajetória óptica, que é o sistema de controle de marcação a laser com visão eixo-lateral. Sua câmera é instalada em um ângulo fixo ao lado do galvanômetro a laser, e o posicionamento é realizado por meio de algoritmos de colagem de imagens e transformação de coordenadas. As vantagens estão em sua estrutura simples e baixo custo, tornando-o adequado para marcação em grandes formatos. No entanto, ele depende de uma calibração de alta precisão e está sujeito a erros de paralaxe (geralmente ±0,1mm) em superfícies curvas ou peças com grandes diferenças de altura. É usado principalmente em cenários de marcação de embalagens e chapas onde os requisitos de precisão não são rigorosos.

Sistema de Visão Coaxial Externo
A coaxialidade externa refere-se à coaxialidade do sistema de visão e do laser fora do sistema óptico. A câmera é acoplada ao caminho do laser por meio de um divisor de feixe para alcançar a coincidência do foco do laser com o centro do campo de visão de imagem. A Jiangpin Technology utiliza este método em máquinas de marcação de PCB, combinado com a tecnologia de posicionamento de ponto de marcação, com uma precisão de ±0,05mm. Sua vantagem está em eliminar o desvio de paralaxe, tornando-o particularmente adequado para gravação de códigos QR em placas multifacetadas ou circuitos flexíveis (FPCS), e suportando processamento de alta velocidade de 60-80 códigos por minuto. No entanto, a estrutura do caminho óptico é complexa e o custo de manutenção é relativamente alto.

Sistema de Visão Coaxial Integrado
Coaxial interno refere-se à instalação do sistema de visão dentro do sistema de controle de galvanômetro, alcançando trajetórias ópticas coaxiais. A câmera miniaturizada é integrada diretamente na cavidade óptica do galvanômetro, e a trajetória óptica de imagem é completamente coaxial com a trajetória óptica do laser. Esta é atualmente a solução mais precisa (até o nível de μm), especialmente adequada para marcar dispositivos microscópicos, como placas micro e stents médicos. A Jiangpin Technology aplicou esta tecnologia em seus modelos de alta gama, resolvendo o problema de focagem em superfícies curvas através de focagem em tempo real no eixo Z, enquanto reduz a tempo de posicionamento em mais de 25%.

II. Comparação de Desempenho: Dados medidos sobre precisão, velocidade e eficiência
O desempenho dos três sistemas em cenários industriais pode ser comparado claramente através da seguinte tabela:

O sistema coaxial externo reduz a intervenção manual por meio da vinculação do posicionamento automático CCD e leitura de código pós-impressão, encurtando o tempo de troca da linha de produção em 70%.

O sistema coaxial utiliza galvanômetro de alta velocidade (velocidade de varredura > 3000mm/s) e algoritmos de preenchimento adaptativos (como preenchimento em arco), aumentando a velocidade em 40% na marcação de gráficos finos.

III. Casos de Adaptação Profunda a Cenários de Aplicação Industrial
Rastreabilidade de processo total de PCB
Na fabricação eletrônica, a máquina de marcação coaxial externa da Jiangpin Technology pode gravar códigos QR micro de 1,5×1,5mm na superfície de PCBs de óleo verde/preto e se conectar às máquinas de entrada e saída de placas através da interface SMEMA para realizar operações automáticas de linha de montagem. O equipamento lê automaticamente o código QR e o devolve ao sistema MES. Produtos defeituosos serão alarmados imediatamente, substituindo o custo de consumíveis da codificação tradicional a jato de tinta.

Marcação de dispositivos médicos de precisão
O sistema coaxial é usado para marcar superfícies curvas polidas, como pregos ósseos e juntas artificiais. Ele forma marcas permanentes por meio de um mecanismo termocrômico (não-ablativo), evitando deformações por tensão do material 46. Em comparação com a gravação mecânica, a taxa de produção aumentou para 99,9%.

A linha de produção flexível pode ser alternada rapidamente
O sistema de eixo lateral demonstra flexibilidade na linha de produção de peças automotivas. Ao alterar fixadores e soluções pré-configuradas no software, ele pode alternar entre diferentes peças para marcação em 10 minutos, suportando a produção mista de múltiplos materiais, como placas metálicas e peças de borracha.

IV. Direção da Evolução Tecnológica: Inteligência e Integração
A tecnologia futura de marcação a laser visual terá avanços em três dimensões:

Compensação visual por IA: Prever a deformação térmica dos materiais por meio de aprendizado profundo e ajustar dinamicamente o caminho de marcação (como o deslocamento de expansão dos materiais de cobre devido ao calor elevado);

Fusão multispectral: lasers ultravioleta/verde/fibra trabalham em coordenação com sistemas de visão para se adaptar a todos os cenários, desde placas de silício até materiais compostos;

Design modular: A nova geração de equipamentos da Jiangpin Technology suporta a inserção e remoção rápidas de lentes coaxiais laterais e externas, atendendo a requisitos de multi-precisão com uma única máquina.