CDIM
Curved Display Inspection
O Desafio
Geometria Complexa, Inspeções Complexas
Na última década, os ecrãs evoluíram muito além dos painéis planos e retangulares que outrora dominavam os habitáculos automóveis, a eletrónica de consumo e o equipamento industrial. Os ecrãs curvos estão a tornar-se cada vez mais comuns, oferecendo melhor ergonomia, experiências de visualização mais imersivas e integração perfeita em designs modernos. Desde painéis de instrumentos automóveis a monitores de nova geração e televisores premium, esta transição para formatos curvos reflete uma crescente procura por combinar funcionalidade e estética.
No entanto, esta evolução traz desafios não só na integração destes novos ecrãs, mas também na garantia da sua produção e controlo de qualidade. Ao contrário dos painéis planos — onde os métodos de inspeção estão bem estabelecidos —, os ecrãs curvos apresentam complexidades geométricas únicas. A curvatura altera a forma como a luz é refletida na superfície, afeta o alinhamento das camadas de píxeis e de toque e aumenta as tensões mecânicas durante a montagem. Mesmo pequenas variações na conformidade podem originar problemas como imagens distorcidas, brilho irregular, menor sensibilidade ao toque ou falhas mecânicas prematuras sob ciclos de temperatura e vibração.
Atualmente, muitos fabricantes ainda recorrem a métodos de inspeção manual, onde operadores avaliam visualmente a conformidade dos ecrãs curvos. Embora técnicos experientes consigam identificar defeitos visíveis, esta abordagem é demorada, subjetiva e difícil de escalar para produção em grande volume. Os sistemas automáticos otimizados para superfícies planas também têm limitações na adaptação a curvaturas complexas, deixando frequentemente áreas do ecrã insuficientemente inspecionadas ou introduzindo imprecisões nas medições.
O resultado é uma lacuna entre a inovação de design e a capacidade de inspeção. À medida que as indústrias adotam tecnologias de ecrã mais sofisticadas, cresce a necessidade de sistemas de inspeção capazes de lidar com a complexidade geométrica dos painéis curvos, com a mesma velocidade, precisão e repetibilidade que as soluções atuais de inspeção para painéis planos oferecem.
A Tecnologia
Tradução de Imagem Curva-para-Plana com Precisão Robótica
Os ecrãs curvos introduzem desafios de inspeção que diferem significativamente dos associados aos painéis planos. A sua geometria afeta o comportamento da luz na superfície, a forma como a imagem é captada pelos sistemas óticos e a precisão com que o posicionamento mecânico pode ser mantido. Como resultado, os métodos de inspeção convencionais, concebidos para superfícies planas, muitas vezes não conseguem garantir a precisão ou cobertura necessárias.
Para inspecionar corretamente uma superfície curva, a captação ótica e a iluminação devem adaptar-se dinamicamente às variações de curvatura e reflexão. Isto requer, frequentemente, a aquisição progressiva da imagem, em vez de uma única captura, para assegurar que todas as áreas são representadas de forma uniforme. É igualmente essencial converter essas imagens curvas numa representação plana e analisável, permitindo a comparação precisa com modelos de referência e critérios de defeitos.
Os avanços na visão computacional e nos algoritmos de deep learning tornaram possível reconhecer automaticamente padrões de imagem esperados e detetar até desvios subtis, como anomalias de curvatura, imperfeições de superfície ou defeitos de exibição. Quando combinadas com arquiteturas mecânicas flexíveis e software inteligente, estas tecnologias permitem que os sistemas de inspeção mantenham a velocidade, precisão e repetibilidade exigidas nas linhas de produção modernas, mesmo em geometrias complexas, como as dos ecrãs curvos.
Benefícios
A automatização da inspeção de ecrãs curvos oferece aos fabricantes vantagens claras:
Aplicação na Produção de Eletrónica
A procura por ecrãs curvos está a expandir-se rapidamente em múltiplos setores. No setor automóvel, os painéis curvos são cada vez mais utilizados em painéis de instrumentos e sistemas de infotainment, permitindo uma integração harmoniosa com o interior dos veículos e melhorando a ergonomia e a visibilidade do condutor. Na eletrónica de consumo, smartphones, monitores e televisores adotam formatos curvos para proporcionar maior imersão e conforto visual. Mesmo em equipamentos profissionais e médicos, os ecrãs curvos podem aumentar a eficiência do posto de trabalho ao reduzir distorções e reflexos.
Para os fabricantes, garantir a conformidade destes ecrãs não é apenas uma questão estética, mas também de funcionalidade e fiabilidade. Um pequeno desalinhamento na curvatura pode afetar a sensibilidade ao toque, introduzir distorções óticas ou causar falhas prematuras sob esforços térmicos ou mecânicos. A inspeção automatizada, com orientação robótica e captação linear de imagem, assegura a repetibilidade e a escalabilidade necessárias para manter a qualidade em linhas de produção de grande volume.
Os benefícios vão além do controlo de qualidade. Ao proporcionar inspeções mais rápidas e precisas, esta tecnologia ajuda a reduzir a dependência do trabalho manual, minimiza o risco de erro humano e fornece registos digitais detalhados que apoiam a rastreabilidade e a otimização de processos. A sua adaptabilidade a diferentes geometrias de ecrã permite uma implementação flexível em várias linhas de produto, sem necessidade de reconfigurações complexas.
A Solução
CDIM - Curved Display Inspection Machine
Para responder aos desafios de inspeção de geometrias complexas em ecrãs curvos, a Controlar desenvolveu a Curved Display Inspection Machine (CDIM) — um sistema de inspeção autónomo que combina robótica avançada, visão linear de alta resolução e software de deep learning para garantir uma deteção de defeitos precisa e eficiente.
No core da CDIM está um sistema de câmara linear que converte imagens curvas em representações planas, permitindo uma inspeção precisa e consistente em toda a superfície do ecrã. Esta abordagem assegura que nenhuma área fica por inspecionar e que todos os dados recolhidos são processados com a mesma precisão que num painel plano. O sistema é alimentado por algoritmos de deep learning capazes de aprender o perfil de imagem esperado e identificar uma vasta gama de tipos de defeitos — desde píxeis mortos ou erros de exibição (com o ecrã ligado) até desvios de curvatura, defeitos de superfície ou irregularidades na moldura (com o ecrã desligado).
O robô montado na estrutura superior da máquina oferece flexibilidade no manuseamento de diferentes tipos de produto, permitindo uma rápida reconfiguração através da simples substituição do suporte e atualização do programa do robô. Isto torna a CDIM facilmente adaptável a várias geometrias de ecrã e simples de integrar em ambientes de laboratório ou de produção.
A operação e a configuração dos testes são geridas através da Controlar Vision App, uma interface proprietária e configurável que permite configurar, monitorizar e personalizar testes de inspeção de forma rápida e flexível. As principais funcionalidades incluem:
- Modos de disparo manual ou automático.
- Modo MSA configurável para testes de qualidade.
- Base de dados local com modo de histórico para revisão de imagens.
- Exportação de dados em formato CSV para análise e integração.
- Modo de câmara em direto para monitorização em tempo real.
- Mapa da estação/linha renderizado para orientação do operador.
- Vários modos de teste para diferentes necessidades de inspeção (defeitos de exibição, visualização de imagem, defeitos de moldura).
Programas de teste dinâmicos e parâmetros de câmara ajustáveis (tempo de exposição, taxa de frames e referência de imagem) facilitam o ajuste fino das condições de inspeção ou a adaptação a novos produtos. O sistema permite também definir modelos de teste e critérios de pesquisa de características, possibilitando a verificação da colocação de peças ou de características específicas, como posições de parafusos ou marcações.
Desenvolvida como estação autónoma e pronta para produção, a CDIM pode ser facilmente implementada e reconfigurada sem alterações significativas de hardware. A combinação de arquitetura mecânica precisa, tecnologia de visão adaptativa e software inteligente torna-a uma solução robusta e escalável para garantir a qualidade e fiabilidade dos ecrãs curvos, permitindo aos fabricantes manter elevados padrões enquanto asseguram inspeções rápidas, flexíveis e económicas.
Veja a CDIM em funcionamento na productronica 2025 e descubra como a inspeção automatizada por visão está a definir novos padrões na avaliação de ecrãs curvos.
