Định vị trực quan đánh dấu bằng tia laser

Trong lĩnh vực sản xuất chính xác công nghiệp, công nghệ đánh dấu bằng tia laser có sử dụng hình ảnh đã trở thành một trong những công nghệ cốt lõi để thực hiện truy xuất nguồn gốc sản phẩm, kiểm soát quy trình và quản lý chất lượng. Là đại diện sáng tạo trong lĩnh vực này, thiết bị của Jiangpin Technology tích hợp ba phương pháp định vị bằng hình ảnh phổ biến nhất: trục bên, đồng trục ngoài và đồng trục trong. Thông qua sự phối hợp giữa camera CCD độ chính xác cao và galvanometer laser, thiết bị này đáng kể nâng cao độ chính xác và hiệu suất của quá trình đánh dấu. Bài viết dưới đây sẽ phân tích sâu sắc từ ba khía cạnh: nguyên lý kỹ thuật, so sánh hiệu năng và ứng dụng công nghiệp.

I. Nguyên lý Kỹ thuật và Đặc điểm của Ba Phương Pháp Định Vị Trực Quan Chính
Hệ thống Vision Off-Axis
Hệ thống điều khiển đánh dấu bằng tia laser tầm nhìn trục bên được lắp đặt bên cạnh hệ thống quang học, đó là hệ thống điều khiển đánh dấu bằng tia laser tầm nhìn trục bên. Camera của nó được lắp đặt cố định ở một góc trên phía bên của galvanometer laser, và việc định vị được thực hiện thông qua các thuật toán ghép ảnh và biến đổi tọa độ. Ưu điểm nằm ở cấu trúc đơn giản và chi phí thấp, phù hợp cho việc đánh dấu định dạng lớn. Tuy nhiên, nó phụ thuộc vào hiệu chuẩn chính xác cao và dễ mắc lỗi sai lệch thị giác (thường là ±0,1mm) trên các bề mặt cong hoặc chi tiết có sự chênh lệch độ cao lớn. Nó chủ yếu được sử dụng trong các tình huống đánh dấu bao bì và tấm kim loại nơi yêu cầu độ chính xác không nghiêm ngặt.

Hệ thống tầm nhìn trục đồng tâm ngoài
Coaxiality ngoài đề cập đến coaxiality của hệ thống thị giác và tia laser bên ngoài hệ thống đường truyền quang học. Máy ảnh được kết nối với đường dẫn tia laser thông qua bộ chia tia để đạt được sự trùng khớp giữa tiêu điểm của tia laser và trung tâm của trường nhìn hình ảnh. Công nghệ Jiangpin áp dụng phương pháp này trong máy đánh dấu PCB, kết hợp với công nghệ định vị điểm đánh dấu, có độ chính xác ±0.05mm. Ưu điểm của nó nằm ở việc loại bỏ sai số góc nhìn, khiến nó đặc biệt phù hợp cho việc khắc mã QR trên bảng đa tầng hoặc mạch linh hoạt (FPCS), và hỗ trợ xử lý tốc độ cao với 60-80 mã mỗi phút. Tuy nhiên, cấu trúc đường truyền quang học phức tạp và chi phí bảo trì tương đối cao.

Hệ thống Vision Coaxial Tích hợp
Internal coaxial đề cập đến việc lắp đặt hệ thống thị giác bên trong hệ thống điều khiển galvanometer, đạt được đường quang học đồng trục. Camera mini được tích hợp trực tiếp vào khoang quang học của galvanometer và đường quang học tạo ảnh hoàn toàn đồng trục với đường quang học của tia laser. Đây hiện là giải pháp chính xác nhất (đạt mức μm), đặc biệt phù hợp để đánh dấu các thiết bị vi mô như microplates và stent y tế. Công nghệ Jiangpin đã áp dụng công nghệ này vào các mẫu cao cấp của mình, giải quyết vấn đề tập trung trên bề mặt cong thông qua tập trung thời gian thực theo trục Z đồng thời giảm thời gian định vị hơn 25%.

II. So sánh hiệu năng: Dữ liệu đo lường về độ chính xác, tốc độ và hiệu quả
Hiệu năng của ba hệ thống trong các tình huống công nghiệp có thể so sánh rõ ràng thông qua bảng sau:

Hệ thống đồng trục bên ngoài giảm thiểu can thiệp thủ công thông qua việc kết nối định vị tự động CCD và đọc mã sau in, rút ngắn thời gian chuyển đổi dây chuyền sản xuất lên đến 70%.

Hệ thống đồng trục sử dụng galvanometer tốc độ cao (tốc độ quét > 3000mm/s) và thuật toán điền thích ứng (như điền hình cung), tăng tốc độ lên 40% trong đánh dấu đồ họa tinh tế.

III. Các trường hợp áp dụng sâu vào các tình huống ứng dụng công nghiệp
Lãnh vực truy xuất toàn bộ quy trình PCB
Trong sản xuất điện tử, máy đánh dấu đồng trục bên ngoài của Công nghệ Jiangpin có thể khắc mã QR vi mô kích thước 1.5×1.5mm trên bề mặt PCB dầu xanh/dầu đen và kết nối với máy lắp ráp trên dưới thông qua giao diện SMEMA để đạt được hoạt động hoàn toàn tự động trên dây chuyền lắp ráp. Thiết bị tự động đọc mã QR và phản hồi về hệ thống MES. Sản phẩm lỗi sẽ được cảnh báo ngay lập tức, thay thế chi phí tiêu hao của phương pháp mã hóa phun mực truyền thống.

Đánh dấu thiết bị y tế chính xác
Hệ thống đồng trục được sử dụng để đánh dấu các bề mặt cong đã được đánh bóng như đinh xương và khớp nhân tạo. Nó tạo ra các dấu vĩnh viễn thông qua cơ chế nhiệt màu (không bốc hơi), tránh biến dạng do ứng suất vật liệu 46. So với việc khắc cơ học, tỷ lệ thu hồi đã tăng lên đến 99,9%.

Dây chuyền sản xuất linh hoạt có thể chuyển đổi nhanh chóng
Hệ thống trục bên cho thấy sự linh hoạt trong dây chuyền sản xuất phụ tùng ô tô. Bằng cách thay đổi công cụ giữ và giải pháp phần mềm được cài đặt trước, nó có thể chuyển đổi giữa các chi tiết khác nhau để đánh dấu trong vòng 10 phút, hỗ trợ sản xuất pha trộn của nhiều loại vật liệu như biển kim loại và bộ phận cao su.

IV. Hướng Tiến Hóa Công Nghệ: Thông Minh Hóa Và Tích Hợp
Công nghệ đánh dấu bằng laser trực quan trong tương lai sẽ có những bước đột phá ở ba khía cạnh:

Bù trừ thị giác AI: Dự đoán sự biến dạng nhiệt của vật liệu thông qua học sâu và điều chỉnh động đường đi đánh dấu (chẳng hạn như độ giãn nở của vật liệu đồng do nhiệt cao);

Phối hợp đa phổ: Các tia laser tử ngoại/xanh lá/fiber hoạt động phối hợp với hệ thống thị giác để thích ứng với mọi tình huống từ tấm wafer silic đến vật liệu composite;

Thiết kế mô-đun: Thế hệ thiết bị mới của Jiangpin Technology hỗ trợ việc lắp đặt và tháo rời nhanh chóng các ống kính trục bên và trục đồng tâm ngoài, đáp ứng yêu cầu độ chính xác đa dạng chỉ với một máy.