Efterhånden som industriel fremstilling udvikler sig i retning af høj præcision og høj konsistens, er problemerne med perspektivfejl og forstørrelsesændringer for traditionelle ikke-telecentriske linser i stort synsfelt og højpræcisionsmålingsscenarier gradvist dukket op. For at imødekomme anvendelsesbehovene for store emner, inspektion af hele pladen og højpræcisionsdimensionelle måling, er ultratelecentriske linser dukket op og blevet vigtige optiske komponenter i high-end maskinsynssystemer.
Sammenlignet med almindelige industrielle linser,Det strukturelle design af super telecentriske objektiver bruger en større klar blænde og en mere kompleks linsekombination, så den samlede størrelse er relativt stor. Dette design handler dog ikke blot om volumen, men om at opnå lavere forvrængning, mere stabil konstant forstørrelse og et større effektivt synsfelt, hvilket sikrer nøjagtigheden og konsistensen af måleresultater fra optisk natur.
I praktiske applikationer kan ultratelecentriske linser effektivt eliminere perspektivfejl. Selvom positionen af det målte objekt ændres inden for et bestemt højdeområde, vil dets billedstørrelse ikke ændre sig væsentligt. Denne funktion gør, at den fungerer særligt godt i scenarier som f.eks. måling af store emner, inspektion af præcisionskomponentstørrelse og samtidig inspektion med flere mål.
På nuværende tidspunkt er supertelecentriske linser blevet brugt i vid udstrækning til halvlederemballageinspektion, 3C elektronisk helpladeinspektion, præcisionshardwaremåling, inspektion af nyt energibatteri og polstykke og andre områder. Med stabil billeddannelsesydelse og ekstrem høj målingsrepeterbarhed giver ultratelecentriske linser et pålideligt datagrundlag for maskinsynssystemer.
Design og sammenligning af telecentriske linser
Fra den optiske strukturs perspektiv kan industrielle linser opdeles i ikke-telecentriske linser og telecentriske linser. Blandt dem er telecentriske linser opdelt i objektside telecentriske linser, billedside telecentriske linser og bi-telecentriske linser baseret på forskellige optiske vejkarakteristika. Hver af de tre har sine egne karakteristika med hensyn til billednøjagtighed og anvendelsesscenarier.
I et optisk system kaldes billedet af blændeblænden i objektrummet for indgangspupillen, og billedet i billedrummet kaldes udgangspupillen. Indgangspupillen, blændemembranen og udgangspupillen er i et konjugeret forhold til hinanden. Lyset, der passerer gennem midten af blændestoppet, kaldes hovedstrålen. Den passerer gennem midten af indgangspupillen og udgangspupillen på samme tid, hvilket repræsenterer den centrale retning af billedstrålen.
I det telecentriske optiske design forbliver hovedstrålen parallel med den optiske akse på objektsiden eller billedsiden, hvorved perspektiveffekten effektivt elimineres. Dette er nøglen til at skelne telecentriske linser fra almindelige industrielle linser.
Med den kontinuerlige forbedring af nøjagtigheds- og effektivitetskrav til industriel inspektion er ultratelecentriske linser gradvist ved at blive den optiske kernekonfiguration i avancerede visuelle inspektionsløsninger, hvilket giver mere solid teknisk support til intelligent fremstilling og automatiseret produktion.
Telecentrisk linsedesign
Design med høj telecentricitet
Telecentriske optiske systemer er meget udbredt inden for visuel måling med høj præcision, og deres telecentricitetsniveauer bestemmer direkte konsistensen af billedforstørrelse ved forskellige dybdeskarphed. Under designprocessen kontrollerede vi telecentricitetsindekset på 0,01 %-niveauet, hvilket effektivt sikrede, at forskellen i billedforstørrelse af linsen ved forskellige dybdepositioner inden for dybdeskarphedsområdet er ubetydelig, hvilket forbedrer stabiliteten og pålideligheden af måleresultaterne betydeligt. Dette design giver stærk støtte til anvendelsen af bi-telecentriske linser i højpræcisions dybdemåling, hvilket yderligere udvider dets anvendelsesrum inden for præcisionsvisuel måling.
Det brydende optiske banedesign
er begrænset af den optiske banestruktur. Traditionelle telecentriske linser er normalt store i størrelse og cylindriske i form, hvilket medfører visse vanskeligheder ved installation og fiksering af udstyr, især i automatiserede produktionslinjer med begrænset plads. For at løse dette problem har vi innovativt vedtaget en refraktiv optisk vejstruktur. Gennem flere optiske vejovergange reducerede vi den samlede størrelse af objektivet betydeligt, samtidig med at vi sikrede billedydelsen, hvilket reducerede den samlede længde af objektivet med mere end det halve. Samtidig, kombineret med mere bekvemme installations- og positioneringsmetoder, forbedres tilpasningsevnen af telecentriske linser i automatiserede produktionslinjer effektivt, hvilket gør det muligt at integrere bi-telecentriske produkter tættere i faktiske produktionsscenarier.
Centrering optisk vej Strukturelt design
Traditionelle telecentriske linser bruger for det meste en gevindringstruktur, som er sammensat af multi-segment mekanismer. Selvom det er nemt at producere og samle, kan det nemt påvirke linsens overordnede koaksialitet og derved påvirke billedkvaliteten. For at finde en balance mellem samlingseffektivitet og billeddannelsesydelse introducerede vi en centrerende optisk vejstruktur under produktdesignfasen, hvilket sikrer koaksialiteten mellem hver strukturel komponent gennem centreringsmekanismen og optimerer samlingsprocessen. Dette design forbedrer effektivt objektivets billedkvalitet og produktkonsistens og giver en pålidelig garanti for kvalitetsstabilitet og udbytte i masseproduktion.
Sådan vælger du industrielle linser
I applikationer til præcisionssynsmåling står almindelige industrielle linser ofte over for visse begrænsninger i den faktiske brug, som hovedsageligt afspejles i følgende aspekter:
Når det målte objekt er i forskellige måleplaner, er det vanskeligt at opretholde konsistent billedforstørrelse;
Linseforvrængning er relativt stor, hvilket påvirker dimensionelle målenøjagtighed;
Der er et åbenlyst parallaksefænomen, det vil sige, at ændringer i objektafstand vil forårsage ændringer i billedforstørrelsen;
Linseopløsningen er begrænset og vanskelig at imødekomme behovene for højpræcisionsdetektion;
Påvirket af den visuelle lyskildes geometriske karakteristika er der en vis usikkerhed i billedets kantposition.
For at løse ovenstående problemer kan telecentriske linser opnå effektive forbedringer gennem deres unikke optiske strukturer. Da de billeddannende hovedstråler er omtrent parallelle, kan den telecentriske linse opretholde en stabil og ensartet forstørrelse inden for et specifikt arbejdsafstandsområde, hvilket væsentligt reducerer målefejl forårsaget af højdeændringer og fundamentalt eliminerer virkningerne af perspektiv og parallakse på fortolkningsresultater.
Samtidig har telecentriske objektiver normalt bedre billedkvalitet og lavere forvrængningsydelse. Når de bruges sammen med højopløsningssensorer og målesoftware, kan de opnå præcise dimensionelle målinger med høj repeterbarhed og konsistens. På grund af dette er telecentriske linser blevet vigtige optiske komponenter i applikationsscenarier såsom højpræcisionsmåling og metrologiinspektion og er meget udbredt i maskinsynssystemer, der kræver høj målenøjagtighed og stabilitet.
Linseudvælgelsesfærdigheder og ansøgningscases
Et almindeligt ordsprog er: Maskinsyn er i det væsentlige at bruge maskiner til at erstatte menneskelige øjne til måling og bedømmelse. Et komplet maskinsynssystem består normalt af industrielle kameraer, linser, lyskilder, billedbehandlingssystemer og aktuatorer. Blandt dem er industrielle linser en nøglebro, der forbinder den fysiske verden og billeddata. Hvorvidt deres valg er rimeligt, påvirker direkte systemets billedkvalitet og detektionsnøjagtighed og er et kerneled, som ikke kan ignoreres i visuelt systemdesign.
I machine vision-systemer er billedkvalitet grundlaget for al analyse og bedømmelse, og linsen er nøglefaktoren, der bestemmer billedklarhed, forvrængningskontrol og synsfeltområde. En passende linse kan nøjagtigt gendanne den sande størrelse og detaljerede karakteristika for det objekt, der måles, og give stabilt og pålideligt datainput til back-end-algoritmen; omvendt, hvis objektivet er forkert valgt, kan der opstå problemer såsom utilstrækkelig opløsning, overdreven forvrængning og uoverensstemmende dybdeskarphed, hvilket ikke kun vil øge vanskeligheden ved billedbehandling, men også direkte påvirke nøjagtigheden og konsistensen af detekteringsresultaterne. Derfor er videnskabelig og rimelig linsevalg i den tidlige fase af systemdesign en vigtig forudsætning for at sikre ydelsen af maskinsynssystemet.
Med den udbredte anvendelse af maskinsynsteknologi inden for elektronisk fremstilling, bilindustrien, emballage og trykning, fødevareforarbejdning, medicinsk testning og andre industrier bliver kravene til linser i forskellige scenarier stadig mere forskellige. Der er betydelige forskelle i størrelse, struktur, krav til nøjagtighed og installationsplads for de objekter, der måles. Dette gør objektivvalg ikke længere til en simpel parametermatchning, men kræver en omfattende evaluering baseret på specifikke applikationer. Dernæst vil vi tage udgangspunkt i almindelige linsetyper og deres egenskaber, kombineret med faktiske anvendelsestilfælde, for yderligere at udforske de vigtigste ideer og praktiske metoder til valg af industriel linse.
Sammenfattende,Rimeligt udvalg af industrielle linser er grundlaget for stabil drift og højpræcisionsdetektion af maskinsynssystemer. Telecentriske linser med deres unikke optiske struktur og billedkarakteristika viser uerstattelige fordele inden for præcisionsmåling og højkonsistensdetektion. Fra kernedesign som høj telecentricitet og centrerede optiske veje til billeddannelse og måletestverifikation udført under faktiske arbejdsforhold, telecentriske linser har ikke kun tekniske fordele i teorien, men viser også stabil og pålidelig måleydelse i praktiske applikationer. Med den kontinuerlige forbedring af industriel inspektionskrav til nøjagtighed, effektivitet og konsistens bliver telecentriske linser gradvist en vigtig del af avancerede maskinsynssystemer, der giver mere solid optisk beskyttelse til intelligent fremstilling og automatiseret produktion.
