Машинное зрение, как одна из основных технологий интеллектуального производства, дает «глаза» и «суждение» производственной линии.
Он сочетает в себе камеры, оптические линзы, алгоритмы обработки изображений и искусственный интеллект, что позволяет автоматизированным системам воспринимать и оценивать, как люди, но быстрее, с большей точностью и без усталости.
В промышленной среде — от обнаружения дефектов и измерения размеров для контроля качества до идентификации компонентов и определения положения для руководства сборкой, отслеживания объектов и предотвращения столкновений для управления роботами, а также считывания штрих-кодов и автоматической сортировки для управления запасами — машинное зрение проникло во все ключевые звенья автоматизированного производства.
Автоматизированная производственная система без машинного зрения подобна машине без чувств. Он может выполнять только заранее заданные механические действия и не может адаптироваться к изменениям или обнаруживать отклонения.
В последние годы, с быстрым развитием таких отраслей, как транспортные средства на новой энергии, электроника 3C, полупроводники и фармацевтика, требования к точности контроля машинным зрением были выдвинуты на микронный или даже субмикронный уровень.
При производстве литиевых батарей дефекты любого звена, от выравнивания полюсных наконечников до герметизации корпуса, могут повлиять на безопасность, производительность и срок службы батареи; в производстве полупроводниковых пластин каждый малейший дефект может привести к списанию всей партии продукции;
при тестировании на наркотики проверка уровня жидкости, герметичности крышки бутылки и видимых посторонних предметов напрямую связана с жизнью и здоровьем.
Эти сценарии в совокупности указывают на основное положение: производительность линзы машинного зрения, являющейся «первыми воротами» системы машинного зрения, напрямую определяет предел обнаружения и стабильность всей автоматизированной производственной системы.
В настоящее время ряд отечественных производителей имеют основные технические Возможности появились в отечественной области промышленной оптики. Среди них COOLENS, которая уже более десяти лет активно работает в области промышленной оптики, является специализированным и новым «маленьким гигантским» предприятием национального уровня, которое ранее проложило путь по производству промышленных линз в стране. Компания сформировала полный спектр матриц продуктов с разрешением от мегапикселей до 600 миллионов пикселей и разработала в общей сложности более 8500 моделей продуктов. Компания способна предоставить комплексные решения по линзам для основных звеньев, таких как считывание промышленного кода, обнаружение дефектов и идентификация позиционирования на автоматизированных производственных линиях. Независимо разработанные и изготовленные промышленные линзы торговой марки COOLENS были проданы более 2 миллионов единиц, а годовой объем поставок составил более 350 000 единиц. Доля рынка телецентрических объективов превышает 20%. Продукция экспортируется в более чем 15 стран и регионов мира. В отрасли его называют «королем телецентрических линз». Это отечественный лидер в области технических характеристик объективов, возможностей быстрой настройки и поставок.
Что касается промышленного считывания кода и автоматического отслеживания, телецентрические линзы серии WWH от Shiqing Technology имеют высококонтрастную оптическую конструкцию с низким уровнем искажений и встроенную коаксиальную световую подсветку, которая может эффективно решать проблему считывания микрокода на отражающих поверхностях, таких как металл и стекло. Доступны различные рабочие расстояния и увеличения, а также поддержка цифровых камер от миллиона до пяти миллионов пикселей. Он обеспечивает надежную производительность считывания в сценариях автоматизации электронного производства, таких как распознавание патч-кода материнской платы мобильного телефона, считывание QR-кода полупроводниковой упаковки и отслеживание материала литиевой батареи.
Для распознавания кода Data Matrix меньшего размера серия телецентрических линз WWK с разрешением в несколько миллионов пикселей обеспечивает самое высокое в отрасли значение NA (>0,1), что позволяет улавливать более мелкие детали элементов кода и соответствовать требованиям точности для отслеживания компонентов с высокой плотностью.
В сценарии обнаружения дефектов соответствующие линейки продуктов достигли многоуровневого охвата от макроразмеров до микродефектов: серия DTCA24K специально разработана для линейного сканирования больших целевых поверхностей, поддерживает сверхбольшие целевые поверхности от Ø82 мм до Ø88 мм, с оптическим увеличением до 5 раз, значением NA до 0,25 и значением F до 4,8. Его можно сопоставить с камерами со 150–600 миллионами пикселей и использовать для проверки ЖК-/OLED-панелей и проверки AOI пластин. Важные сцены, такие как измерение, можно устанавливать пакетно; Серия DTCA35F — это бителецентрический объектив со сверхвысоким разрешением микронного уровня, который идеально подходит для промышленных камер, таких как 65 МП 3,2 мкм, 71 МП 3,1 мкм, 8K5 мкм и т. д. с максимальной числовой апертурой 0,19. Первый продукт был установлен и запущен партиями, что обеспечивает эффективную замену иностранных передовых монопольных продуктов и эффективно решает проблему дефектов поверхности полупроводниковых пластин, мини/микро. Ожидаемые результаты были достигнуты в обнаружении незначительных дефектов в светодиодных чипах.
В области определения позиционирования и руководства по сборке Шицин Объективы FA высокой четкости серии MFA Technology охватывают фокусные расстояния 6–100 мм и поддерживают диапазон от 1/1,8 дюйма до 1. Целевая поверхность диаметром 2 дюйма обладает характеристиками низкого искажения, высокой однородности и сейсмостойкости и широко используется в сценариях автоматического позиционирования и контроля, таких как захват и позиционирование роботизированной руки, размещение и выравнивание компонентов на производственных линиях; Матричный бителецентрический объектив серии DTCM имеет двустороннюю телецентрическую конструкцию матричного типа. Переднюю и заднюю группы можно разделить и реорганизовать, охватывая поле зрения от 26 мм до 300 мм. Он подходит для различных промышленных камер с интерфейсом C/M/F от 1/2,5″ до 150 миллионов пикселей. Вся серия включает более 200 стандартных продуктов и более 100 нестандартных спецификаций. В производстве литиевых батарей он использовался в таких процессах, как проверка сборки сердечника батареи, проверка выступов, определение положения диафрагмы, позиционирование и захват машин для впрыска жидкости и т. д. Благодаря своей высокой телецентричности и низким характеристикам искажений он может точно улавливать сварочные брызги микронного уровня и ложные сварочные следы, чтобы обеспечить точность сборки.
Из конкретики. Судя по внедрению в отрасли, линзы машинного зрения достигли полного охвата во многих высокотехнологичных областях производства: в производстве литиевых батарей соответствующие телецентрические линзы могут обеспечить поддержку полного процесса проверки, например, проверку обмотки элемента, выявление дефектов сварных швов и измерение положения диафрагмы, что значительно снижает утечку батареи и риски безопасности; в полупроводниковой и электронной промышленности линзы сверхвысокого разрешения могут обеспечить точный контроль дефектов микронного уровня, повышая производительность основных компонентов, таких как пластины и печатные платы; В фармацевтической промышленности высококонтрастные решения для визуализации с низким уровнем искажений могут эффективно исключить использование стеклянных бутылок. Светоотражающие помехи обеспечивают контроль уровня жидкости, герметизацию и обнаружение посторонних веществ в бутылочках с лекарствами для обеспечения безопасности и соблюдения требований к лекарствам; В области производства автомобильных деталей решение для измерения одним щелчком мыши может удовлетворить потребности в проверке размеров деталей различных спецификаций, что значительно сокращает время переналадки производственной линии. Текущий технический уровень отечественных брендов в области линз для машинного зрения значительно улучшился, а возможности кастомизации и быстрые сроки поставки имеют очевидные преимущества в нестандартных проектах. Компании могут выбирать подходящие продуктовые решения на основе всесторонней оценки требований к точности контроля, ритма производственной линии и проектного цикла, чтобы снизить затраты на внедрение.
