A visão mecânica, como uma das principais tecnologias da fabricação inteligente, está dando “olhos” e “julgamento” à linha de produção.
Combina câmeras, lentes ópticas, algoritmos de processamento de imagem e inteligência artificial para permitir que sistemas automatizados percebam e julguem como humanos, mas com mais rapidez, maior precisão e sem serem afetados pela fadiga.
No ambiente industrial, desde a detecção de defeitos e medição dimensional para controle de qualidade, até a identificação de componentes e detecção de posição para orientação de montagem, até rastreamento de objetos e prevenção de colisões para controle de robôs, e leitura de código de barras e classificação automática para gerenciamento de inventário – a visão mecânica penetrou em todos os elos principais da fabricação automatizada.
Um sistema de fabricação automatizado sem visão mecânica é como uma máquina sem sentidos. Ele só pode executar ações mecânicas predefinidas e não pode se adaptar a alterações ou detectar anormalidades.
Nos últimos anos, com a rápida iteração de indústrias como veículos de novas energias, eletrônicos 3C, semicondutores e produtos farmacêuticos, os requisitos de precisão da inspeção de visão mecânica foram levados ao nível do mícron ou mesmo submícron.
Na produção de baterias de lítio, defeitos em qualquer ligação, desde o alinhamento da peça polar até a vedação do invólucro, podem afetar a segurança, o desempenho e a vida útil da bateria; na fabricação de wafers semicondutores, cada pequeno defeito pode levar ao desmantelamento de todo o lote de produtos;
em testes de drogas, a inspeção do nível do líquido, a vedação da tampa do frasco e a presença de corpos estranhos visíveis estão diretamente relacionadas à vida e à saúde.
Em conjunto, esses cenários apontam para uma proposta central: como a “primeira porta” do sistema de visão, o desempenho da lente de visão mecânica determina diretamente o limite de detecção e a estabilidade de todo o sistema de fabricação automatizado.
Atualmente, vários fabricantes nacionais com capacidades técnicas essenciais surgiram no campo de óptica industrial doméstica. Entre eles, a COOLENS, que está profundamente envolvida no campo da óptica industrial há mais de dez anos, é uma empresa especializada e nova “pequena gigante” de nível nacional que já traçou o caminho das lentes industriais no início do país. Ela formou uma gama completa de matrizes de produtos que abrangem de megapixels a 600 milhões de pixels e desenvolveu mais de 8.500 modelos de produtos no total. Ela é capaz de fornecer soluções completas de lentes para links principais, como leitura de código industrial, detecção de defeitos e identificação de posicionamento em linhas de produção automatizadas. Suas lentes industriais da marca COOLENS, projetadas e fabricadas de forma independente, já venderam mais de 2 milhões de unidades, com um fornecimento anual de mais de 350.000 unidades. A participação de mercado das lentes telecêntricas ultrapassa 20%. Os produtos são exportados para mais de 15 países e regiões ao redor do mundo. É aclamado como o “Rei das Lentes Telecêntricas” na indústria. É líder nacional em especificações de lentes, recursos de personalização rápida e remessas.
Em termos de leitura de código industrial e rastreabilidade automatizada, as lentes telecêntricas da série WWH da Shiqing Technology adotam um design óptico de alto contraste e baixa distorção e iluminação de luz coaxial integrada, que pode lidar efetivamente com o problema de leitura de microcódigo em superfícies reflexivas, como metal e vidro. Estão disponíveis múltiplas distâncias de trabalho e ampliações e suporta câmeras digitais de um a cinco milhões de pixels. Ele tem desempenho de leitura confiável em cenários de automação de fabricação eletrônica, como reconhecimento de código de patch de placa-mãe de telefone celular, leitura de código QR de pacote de semicondutores e rastreabilidade de material de bateria de lítio.
Para reconhecimento de código Data Matrix de tamanho menor, a série WWK de lentes telecêntricas de vários milhões de pixels fornece o valor NA mais alto do setor (>0,1), que pode capturar detalhes mais precisos dos elementos do código e atender aos requisitos de precisão para rastreabilidade de componentes de alta densidade.
No cenário de detecção de defeitos, as linhas de produtos relevantes alcançaram cobertura multinível de tamanho macro a micro defeitos: a série DTCA24K foi especialmente projetada para inspeção de varredura linear de grandes superfícies de alvo, suportando superfícies de alvo ultragrandes de Ø82mm a Ø88mm, com ampliação óptica de até 5x, valor NA tão alto quanto 0,25 e valor F tão baixo quanto 4,8. Ele pode ser combinado com câmeras de 150-600 milhões de pixels e é usado na inspeção de painel LCD/OLED e na inspeção AOI de wafer. Cenas de alto valor, como medição, podem ser instaladas em lotes; a série DTCA35F é uma lente bi-telecêntrica de ultra-alta resolução de nível mícron que combina perfeitamente com câmeras industriais como 65MP 3,2μm, 71MP 3,1μm, 8K5μm, etc., com um NA máximo de 0,19. O primeiro produto foi instalado e executado em lotes, realizando uma substituição eficaz para produtos monopolistas de ponta estrangeiros e resolvendo efetivamente o problema de defeitos superficiais de wafers semicondutores, Mini/Micro. Os resultados esperados foram alcançados na detecção de pequenos defeitos em chips de LED.
No campo de detecção de posicionamento e orientação de montagem, a Shiqing Technology’s As lentes FA de alta definição da série MFA cobrem distâncias focais de 6-100 mm, suportando 1 / 1,8 ″ a 1. A superfície alvo de 2 ″ tem as características de baixa distorção, alta uniformidade e resistência a terremotos e é amplamente utilizada em posicionamento automatizado e cenários de inspeção, como agarramento e posicionamento de braço robótico, colocação e alinhamento de componentes em linhas de produção; a lente bi-telecêntrica de matriz da série DTCM adota um design telecêntrico bilateral do tipo matriz. Os grupos dianteiro e traseiro podem ser separados e reorganizados, cobrindo um campo de visão que varia de 26mm a 300mm. É adequado para várias câmeras industriais de interface C/M/F de 1/2,5″ a 150 milhões de pixels. Toda a série possui mais de 200 produtos padrão e mais de 100 especificações não padronizadas. Na indústria de baterias de lítio, tem sido usado em processos como inspeção de montagem do núcleo da bateria, inspeção de abas, detecção de posição do diafragma, posicionamento e captura de máquinas de injeção de líquido, etc. Com suas características de alta telecentricidade e baixa distorção, ele pode capturar com precisão respingos de soldagem em nível de mícron e traços de soldagem falsos para garantir a precisão da montagem.
Dos detalhes. A julgar pela implementação da indústria, as lentes de visão mecânica alcançaram cobertura total em muitos campos de fabricação de ponta: na indústria de baterias de lítio, as lentes telecêntricas relacionadas podem completar o suporte de inspeção de processo completo, como inspeção do enrolamento da célula, identificação de defeitos de solda de aba e medição da posição do diafragma, reduzindo significativamente o vazamento da bateria e os riscos de segurança; na indústria de semicondutores e eletrônicos, lentes de resolução ultra-alta podem alcançar controle preciso de defeitos em nível de mícron, melhorando a taxa de rendimento de componentes principais, como wafers e placas PCB; na indústria farmacêutica, soluções de imagem de alto contraste e baixa distorção podem eliminar efetivamente as garrafas de vidro. Interferência reflexiva, completa o nível de líquido, vedação e detecção de corpos estranhos de frascos de medicamentos para garantir a segurança e conformidade dos medicamentos; na área de fabricação de peças automotivas, a solução de medição com um clique pode cobrir as necessidades de inspeção de tamanho de múltiplas especificações de peças, reduzindo significativamente o tempo de troca da linha de produção. O atual nível técnico das marcas nacionais no campo de lentes de visão artificial melhorou significativamente, e as capacidades de personalização e a pontualidade de entrega rápida têm vantagens óbvias em projetos não padronizados. As empresas podem escolher soluções de produtos apropriadas com base na avaliação abrangente dos requisitos de precisão da inspeção, ritmo da linha de produção e ciclo do projeto para reduzir custos de implementação.
