Nell’evoluzione della produzione moderna, le linee di produzione automatizzate hanno vissuto un triplo salto, dalla “meccanizzazione” all'”elettrificazione” e poi all'”informatizzazione”.
Ciò che sta accadendo attualmente è il quarto salto dall’“automazione” all’”intelligenza”.
Una delle tecnologie fondamentali che guidano questa transizione è la visione artificiale. Dà alle fredde apparecchiature meccaniche la capacità di “vedere” e la saggezza di “giudicare”. I sistemi di automazione senza visione artificiale possono solo ripetere azioni meccaniche secondo procedure preimpostate. Non possono percepire i cambiamenti ambientali, non possono individuare i difetti dei prodotti e non possono adattare i ritmi di produzione in tempo reale.
Le linee di produzione intelligenti dotate di visione artificiale possono completare una serie di attività complesse come l’ispezione di precisione, la guida al posizionamento e il controllo qualità mentre operano ad alta velocità, spingendo l’efficienza e la coerenza dell’industria manifatturiera a livelli senza precedenti.
Nel sistema di visione artificiale, la lente industriale funge da primo passaggio per la raccolta delle immagini e le sue prestazioni ottiche determinano direttamente la chiarezza con cui l’intero sistema può “vedere” e la precisione di “giudizio” può essere.
Dall’ispezione delle saldature a livello micron delle linguette delle batterie al litio, all’identificazione dei graffi superficiali dei wafer semiconduttori, dalla misurazione dimensionale ad alta precisione di parti automobilistiche, all’ispezione del livello dei liquidi e di corpi estranei sulle linee di riempimento di bottiglie farmaceutiche: dietro ogni progetto di ispezione visiva implementato con successo c’è una lente ottica in grado di resistere agli ambienti industriali difficili.
In questo segmento di mercato altamente specializzato, COOLENS è entrata nella catena di fornitura di Apple nel 2013. La sua quota di mercato degli obiettivi telecentrici supera il 20% ed è diventata una forza rappresentativa nel campo dei dispositivi di imaging ottico per la visione artificiale domestica.
La visione artificiale è una tecnologia che consente ai computer di “comprendere” dati di immagini e video.
Combina imaging ottico, elaborazione di immagini, riconoscimento di modelli e intelligenza artificiale per consentire ai sistemi automatizzati di avere capacità di percezione simili alla visione umana, ma con velocità e precisione di gran lunga superiori a quelle umane, senza fatica o distrazione.
In un ambiente industriale, la visione artificiale è solitamente composta da quattro parti principali: telecamere industriali, lenti ottiche, sorgenti luminose e software di elaborazione delle immagini. La lente ottica è responsabile della convergenza accurata della luce dal mondo fisico sul sensore della fotocamera e la qualità dell’immagine influisce direttamente sulla capacità degli algoritmi successivi di produrre stabilmente risultati corretti.
La relazione tra visione artificiale e produzione automatizzata può essere paragonata all’analogia tra “occhi” e “corpo”.
Le tradizionali linee di produzione automatizzate possono eseguire azioni solo secondo una sequenza temporale fissa. Non sono in grado di rilevare la deviazione della posizione del pezzo, giudicare se il prodotto è qualificato o apportare modifiche in tempo reale ai disturbi esterni.
Una linea di produzione dotata di visione artificiale equivale a installare “occhi” e “cervello” per questo “corpo”, che può raccogliere immagini, analizzare dati, esprimere giudizi in tempo reale durante ogni battito di produzione e guidare l’attuatore per eseguire la compensazione del movimento corrispondente o l’elaborazione di smistamento.
È l’instaurazione di questo ciclo chiuso “percezione-giudizio-esecuzione” che rende possibile la produzione intelligente: la linea di produzione non richiede più frequenti interventi manuali, la coerenza della qualità del prodotto è notevolmente migliorata, il tasso di scarto e i costi di rilavorazione sono significativamente ridotti e i dati dell’intero processo sono tracciabili.
Secondo le statistiche del settore, dopo l’implementazione di un sistema di ispezione di visione artificiale, il tasso di rilevamento dei difetti delle tipiche aziende manifatturiere può essere ridotto di oltre l’80%, l’efficienza di rilevamento aumenta da 5 a 10 volte e il periodo di recupero dell’investimento è solitamente entro 1 o 2 anni.
Nel processo di controllo qualità della produzione automatizzata, il rilevamento dei difetti è uno degli scenari che meglio riflette il valore della visione artificiale.
COOLENS ha creato una matrice di prodotti per lenti multilivello per scenari di rilevamento dei difetti, coprendo l’intera gamma di precisione, dall’ispezione dell’aspetto macroscopico all’identificazione dei difetti microscopici.
Gli obiettivi telecentrici AOI della serie DTCA rappresentano la linea di prodotti principali dell’azienda e hanno ottenuto la certificazione di prodotto high-tech famoso della provincia di Guangdong.
La serie DTCA24K è appositamente progettata per l’ispezione a scansione lineare di grandi superfici target. Supporta superfici target ultra-grandi da Ø82mm a Ø88mm, con ingrandimento ottico fino a 5x, valore NA fino a 0,25 e valore F fino a 4,8. Può adattarsi perfettamente alle telecamere da 150 a 600 milioni di pixel e alle telecamere a scansione lineare da 24K.
Questa configurazione offre vantaggi significativi in scenari di alto valore come l’ispezione di pannelli di grandi dimensioni e l’ispezione dell’aspetto globale dei wafer.
La serie DTCA35F è un obiettivo bi-telecentrico ad altissima risoluzione a livello di micron che si adatta perfettamente a 65 milioni di fotocamere con pixel da 3,2 μm, 71 milioni di fotocamere con pixel da 3,1 μm e fotocamere a scansione lineare da 8K5 μm, con un NA massimo di 0,19.
Nelle applicazioni AOI ad alta precisione come il rilevamento di difetti a livello di micron sulla superficie degli schermi dei telefoni cellulari e l’identificazione di piccoli difetti nei chip Mini/Micro LED, questa serie di lenti è stata installata in lotti, sostituendo di fatto i prodotti di fascia alta importati.
Gli obiettivi bi-telecentrici a matrice della serie DTCM adottano un design telecentrico bilaterale di tipo a matrice. La serie completa copre l’intervallo del campo visivo da 26 mm a 300 mm ed è adatta per varie telecamere industriali con attacco C/M/F da 1/2,5 pollici a 150 milioni di pixel.
Nell’ispezione della produzione di massa di parti di automobili e nell’ispezione visiva di circuiti stampati, la serie DTCM offre una soluzione ottica flessibile per il rilevamento dei difetti di pezzi di diverse dimensioni con la sua ricca selezione.
Oltre al rilevamento dei difetti, la misurazione dimensionale è un altro compito fondamentale della visione artificiale nella produzione automatizzata. I prodotti con lenti telecentriche di COOLENS hanno una corrispondenza tecnica naturale negli scenari di misurazione dimensionale. La caratteristica di ingrandimento costante dell’obiettivo telecentrico elimina l’errore prospettico degli obiettivi comuni, rendendo i risultati della misurazione indipendenti dalla posizione spaziale dell’oggetto misurato.
Prendiamo come esempio la serie WWH di obiettivi telecentrici da cinque megapixel.
Questa serie ha un ingrandimento massimo di 10 e una distanza di lavoro da 65 a 700 mm.
La versione V3 è l’obiettivo telecentrico con il più alto indice di questo tipo nel settore ed è ampiamente utilizzato in scenari quali la misurazione della spaziatura dei pin di componenti elettronici e il rilevamento dell’altezza dei pin dei connettori.
Nel processo di guida all’assemblaggio, anche il ruolo della visione artificiale è indispensabile.
Le lenti ad ingrandimento fisso antisismiche rinforzate della serie WWT di COOLENS adottano un design integrato super antisismico, con un diametro esterno di 26 – 40 mm e una distanza di lavoro opzionale da 55 a 1000 mm. È particolarmente adatto per l’installazione all’estremità di un braccio robotico in movimento ad alta velocità. Può comunque mantenere la stabilità dell’immagine in un ambiente vibrante e fornire dati di posizione affidabili per la presa del robot.
Inoltre, l’obiettivo con design a doppia immagine/tripla immagine è una tecnologia unica di COOLENS nel campo del rilevamento della posizione.
Una singola lente può ottenere l’imaging simultaneo di più campi visivi e può essere utilizzata in scenari come il test delle stazioni di sonde a semiconduttore e l’incollaggio e il posizionamento di wafer che richiedono l’osservazione simultanea da più angolazioni. Semplifica notevolmente la struttura ottica del sistema ed evita errori di calibrazione tra più telecamere.
In settori quali la produzione elettronica, l’assemblaggio di automobili e l’imballaggio farmaceutico, la tracciabilità dell’intero ciclo di vita dei prodotti è diventata un requisito rigido per la gestione della qualità.
COOLENS ha creato una soluzione sistematica per lenti di lettura di codici industriali.
L’obiettivo telecentrico della serie WWH adotta un design ottico ad alto contrasto e bassa distorsione con illuminazione coassiale incorporata, che può risolvere efficacemente il problema della lettura del microcodice su superfici altamente riflettenti come metallo, vetro e ceramica.
Per i codici Data Matrix di dimensioni più piccole, la serie WWK di obiettivi telecentrici da molti milioni di pixel fornisce il valore NA più elevato del settore e può acquisire i dettagli più fini degli elementi del codice.
Nello scenario di automazione di magazzinaggio e logistica, gli obiettivi FA ad alta definizione della serie MFA di COOLENS coprono lunghezze focali da 6 a 100 mm, supportano sensori da 1/1,8 pollici a 1,2 pollici e presentano bassa distorsione ed elevata uniformità. Sono adatti alla lettura simultanea di più codici a barre o codici QR all’interno di un ampio campo visivo per ottenere un efficiente smistamento e una gestione efficiente delle entrate e delle uscite dal magazzino.
Negli scenari di produzione automatizzata più avanzati, la visione artificiale non viene utilizzata solo per l’ispezione statica, ma partecipa anche al controllo a circuito chiuso dei processi dinamici.
La serie WWT di COOLENS di obiettivi ad ingrandimento fisso rinforzati e resistenti agli urti è progettata per scene così dinamiche.
La sua struttura antisismica monoblocco può resistere alle continue vibrazioni causate dal movimento ad alta velocità del braccio robotico, garantendo che durante migliaia di movimenti alternativi al minuto, gli elementi ottici interni dell’obiettivo non si spostino e l’immagine rimanga sempre chiara.
Inoltre, COOLENS fornisce anche lenti dal design piatto e compatto e lenti dal design con rotazione del percorso ottico a 90°, sviluppate appositamente per ambienti di installazione con spazio interno limitato nelle apparecchiature.
La matrice di prodotti di Shiqing Technology COOLENS copre molti settori ad alta crescita, dall’elettronica 3C, automobili, batterie al litio, semiconduttori, fotovoltaico, prodotti farmaceutici, moduli ottici e altri settori.
Ci sono molti casi iconici della sua applicazione nel settore, come l’ingresso a pieno titolo nella linea di produzione di iPhone della catena di fornitura di Apple dal 2013 e la personalizzazione di obiettivi telecentrici di grande diametro per la LG della Corea del Sud nel 2017.
Diversamente dai produttori di ottica che forniscono semplicemente “prodotti a scaffale”, COOLENS ha stabilito un modello di servizio dual-core di “vendite standardizzate + servizi personalizzati”.
Nella fase di prevendita, i consulenti applicativi senior comunicano in modo approfondito con i clienti e forniscono supporto gratuito per la verifica della soluzione nella fase iniziale; nella fase di personalizzazione, i prodotti standard generali possono essere consegnati entro 3 giorni lavorativi, le modifiche vengono completate entro un giorno e i campioni vengono forniti entro 2 settimane; nella fase post-vendita, è prevista una garanzia ufficiale di un anno e un supporto di manutenzione professionale a vita dalla fabbrica originale.
Tutti i tecnici delle vendite rispondono online 24 ore al giorno e i problemi nazionali in loco vengono segnalati entro 36 ore. I punti di assistenza nazionali dell’azienda si trovano a Shenzhen, Huizhou, Suzhou, Wuhan, Xiamen, Tianjin e Taiwan, Cina, mentre i suoi uffici all’estero si trovano in Corea del Sud, Giappone e Germania.
La sua attività copre più di 15 paesi e regioni in tutto il mondo. La cooperazione a lungo termine con oltre 6.000 clienti, nonché la continua selezione di leader del settore come Huawei, Foxconn, BYD, Han’s Laser e Luxshare Precision, hanno confermato l’affidabilità delle sue capacità tecniche e della garanzia del servizio.
La visione artificiale sta ridefinendo gli standard di qualità e i modelli di gestione per la produzione automatizzata.
Dal rilevamento dei difetti alla misurazione dimensionale, dalla lettura dei codici alla guida dei robot, le lenti industriali fungono da “prima porta” del sistema di visione e le loro prestazioni determinano direttamente il limite superiore di percezione dell’intera linea di produzione intelligente.
COOLENS è diventata una forza importante nel campo dei dispositivi di imaging ottico per la visione artificiale domestica in virtù della sua gamma completa di matrici di prodotti per lenti industriali che coprono da megapixel a 600 milioni di pixel, dei suoi vantaggi esclusivi di categoria con obiettivi telecentrici come nucleo e della sua esperienza ingegneristica accumulata nel settore per 18 anni.
L’applicazione in batch dei suoi prodotti nell’elettronica 3C, nelle batterie al litio, nei semiconduttori, nelle automobili, nei prodotti farmaceutici e in altri settori, in particolare il suo record di continuare a servire i migliori clienti a livello globale da quando è entrato nella catena di fornitura di Apple nel 2013, fornisce al settore un punto di riferimento per le soluzioni ottiche domestiche di riferimento.
