Etter hvert som industriell produksjon utvikler seg mot høy presisjon og høy konsistens, har problemene med perspektivfeil og forstørrelsesendring av tradisjonelle ikke-telesentriske linser i stort synsfelt og høypresisjonsmålinger gradvis dukket opp. For å møte bruksbehovene til store arbeidsstykker, inspeksjon av hele bord og høypresisjon dimensjonsmåling, har ultratelesentriske linser dukket opp og blitt viktige optiske komponenter i avanserte maskinsynssystemer.
Sammenlignet med vanlige industrielle linser,Den strukturelle utformingen av supertelsentriske linser bruker en større klar blenderåpning og en mer kompleks linsekombinasjon, så den totale størrelsen er relativt stor. Dette designet handler imidlertid ikke bare om volum, men om å oppnå lavere forvrengning, mer stabil konstant forstørrelse og et større effektivt synsfelt, noe som sikrer nøyaktigheten og konsistensen av måleresultater fra en optisk natur.
I praktiske applikasjoner kan ultratelesentriske linser effektivt eliminere perspektivfeil. Selv om posisjonen til det målte objektet endres innenfor et visst høydeområde, vil ikke bildestørrelsen endres vesentlig. Denne funksjonen gjør at den yter spesielt godt i scenarier som måling av store arbeidsstykker, presisjonsinspeksjon av komponentstørrelse og samtidig inspeksjon med flere mål.
For tiden har supertelesentriske linser blitt mye brukt i inspeksjon av halvlederemballasje, 3C elektronisk helkortinspeksjon, presisjonsmåling av maskinvare, inspeksjon av nytt energibatteri og polstykke og andre felt. Med stabil bildeytelse og ekstremt høy målingsrepeterbarhet, gir ultratelesentriske linser et pålitelig datagrunnlag for maskinsynssystemer.
Design og sammenligning av telesentriske linser
Fra perspektivet til optisk struktur kan industrielle linser deles inn i ikke-telesentriske linser og telesentriske linser. Blant dem er telesentriske linser delt inn i objektside telesentriske linser, bildeside telesentriske linser og bi-telesentriske linser basert på forskjellige optiske baneegenskaper. Hver av de tre har sine egne egenskaper når det gjelder bildenøyaktighet og bruksscenarier.
I et optisk system kalles bildet av blenderåpningen i objektrommet inngangspupillen, og bildet i bilderommet kalles utgangspupillen. Inngangspupillen, blenderåpningen og utgangspupillen er i et konjugert forhold til hverandre. Lyset som passerer gjennom midten av blenderåpningen kalles hovedstrålen. Den passerer gjennom midten av inngangspupillen og utgangspupillen samtidig, og representerer den sentrale retningen til bildestrålen.
I den telesentriske optiske designen forblir hovedstrålen parallelt med den optiske aksen på objektsiden eller bildesiden, og eliminerer dermed perspektiveffekten. Dette er nøkkelen til å skille telesentriske linser fra vanlige industrielle linser.
Med den kontinuerlige forbedringen av krav til nøyaktighet og effektivitet for industriell inspeksjon, blir ultratelesentriske linser gradvis den optiske kjernekonfigurasjonen i avanserte visuelle inspeksjonsløsninger, og gir mer solid teknisk støtte for intelligent produksjon og automatisert produksjon.
Telesentrisk linsedesign
Design med høy telesentrisitet
Telesentriske optiske systemer er mye brukt innen visuelle målinger med høy presisjon, og deres telesentrisitetsnivåer bestemmer direkte konsistensen av bildeforstørrelse ved forskjellige dybdeskarphet. Under designprosessen kontrollerte vi telesentrisitetsindeksen på 0,01 %-nivået, og sikret effektivt at forskjellen i bildeforstørrelse av linsen ved forskjellige dybdeposisjoner innenfor dybdeskarphetsområdet er ubetydelig, og forbedret dermed stabiliteten og påliteligheten til måleresultatene betydelig. Denne utformingen gir sterk støtte for bruk av bi-telesentriske linser i høypresisjons dybdemåling, og utvider bruksområdet ytterligere innen visuell presisjonsmåling.
Den refraktive optiske banedesignen
er begrenset av den optiske banestrukturen. Tradisjonelle telesentriske linser er vanligvis store i størrelse og sylindriske i form, noe som gir visse vanskeligheter ved installasjon og fiksering av utstyr, spesielt i automatiserte produksjonslinjer med begrenset plass. For å løse dette problemet, tok vi innovativt i bruk en refraktiv optisk banestruktur. Gjennom flere optiske baneoverganger reduserte vi den totale størrelsen på linsen betydelig, samtidig som vi sikret bildeytelse, og reduserte den totale lengden på linsen med mer enn halvparten. Samtidig, kombinert med mer praktiske installasjons- og posisjoneringsmetoder, er tilpasningsevnen til telesentriske linser i automatiserte produksjonslinjer effektivt forbedret, slik at bi-telesentriske produkter kan integreres tettere i faktiske produksjonsscenarier.
Sentrerende optisk vei Strukturell design
Tradisjonelle telesentriske linser bruker for det meste en gjenget ringstruktur, som er sammensatt av flersegmentmekanismer. Selv om det er enkelt å produsere og montere, kan det lett påvirke den generelle koaksialiteten til linsen, og dermed påvirke bildekvaliteten. For å finne en balanse mellom monteringseffektivitet og bildeytelse, introduserte vi en sentrerende optisk banestruktur under produktdesignfasen, som sikrer koaksialiteten mellom hver strukturelle komponent gjennom sentreringsmekanismen, og optimaliserer monteringsprosessen. Denne designen forbedrer effektivt objektivets bildekvalitet og produktkonsistens, og gir en pålitelig garanti for kvalitetsstabilitet og utbyttehastighet i masseproduksjon.
Hvordan velge industrielle linser
I applikasjoner for presisjonssynsmåling møter vanlige industrielle linser ofte visse begrensninger i faktisk bruk, som hovedsakelig gjenspeiles i følgende aspekter:
Når det målte objektet er i forskjellige måleplan, er det vanskelig å opprettholde konsistent bildeforstørrelse;
Linseforvrengningen er relativt stor, noe som påvirker målenøyaktigheten;
Det er et åpenbart parallaksfenomen, det vil si at endringer i objektavstand vil forårsake endringer i bildeforstørrelsen;
Linseoppløsningen er begrenset og vanskelig å møte behovene til høypresisjonsdeteksjon;
Påvirket av de geometriske egenskapene til den visuelle lyskilden, er det en viss usikkerhet i kantposisjonen til bildet.
For å løse problemene ovenfor, kan telesentriske linser oppnå effektive forbedringer gjennom sine unike optiske strukturer. Siden hovedstrålene for avbildning er tilnærmet parallelle, kan den telesentriske linsen opprettholde stabil og konsistent forstørrelse innenfor et spesifikt arbeidsavstandsområde, noe som reduserer målefeil forårsaket av høydeendringer, og fundamentalt eliminerer effekten av perspektiv og parallakse på tolkningsresultater.
Samtidig har telesentriske linser vanligvis bedre bildekvalitet og lavere forvrengningsytelse. Når de brukes med høyoppløselige sensorer og måleprogramvare, kan de oppnå presise dimensjonsmålinger med høy repeterbarhet og konsistens. På grunn av dette har telesentriske linser blitt viktige optiske komponenter i applikasjonsscenarier som høypresisjonsmåling og metrologiinspeksjon, og er mye brukt i maskinsynssystemer som krever høy målenøyaktighet og stabilitet.
Kompetanse for objektivvalg og søknadssaker
Et vanlig ordtak er: Maskinsyn er i hovedsak å bruke maskiner for å erstatte menneskelige øyne for måling og dømmekraft. Et komplett maskinsynssystem består vanligvis av industrielle kameraer, linser, lyskilder, bildebehandlingssystemer og aktuatorer. Blant dem er industrielle linser en nøkkelbro som forbinder den fysiske verden og bildedata. Hvorvidt valget deres er rimelig, påvirker direkte systemavbildningskvaliteten og deteksjonsnøyaktigheten, og er en kjernekobling som ikke kan ignoreres i visuell systemdesign.
I maskinsynssystemer er bildekvalitet grunnlaget for all analyse og vurdering, og linsen er nøkkelfaktoren som bestemmer bildeklarhet, forvrengningskontroll og synsfelt. Et passende objektiv kan nøyaktig gjenopprette den sanne størrelsen og detaljerte egenskapene til objektet som måles, og gi stabil og pålitelig datainndata for back-end-algoritmen; omvendt, hvis objektivet er feil valgt, kan det oppstå problemer som utilstrekkelig oppløsning, overdreven forvrengning og uoverensstemmende dybdeskarphet, noe som ikke bare vil øke vanskeligheten med bildebehandling, men også direkte påvirke nøyaktigheten og konsistensen til deteksjonsresultatene. Derfor er vitenskapelig og rimelig linsevalg i et tidlig stadium av systemdesign en viktig forutsetning for å sikre ytelsen til maskinsynssystemet.
Med den utbredte bruken av maskinsynsteknologi i elektronisk produksjon, bilindustri, emballasje og trykking, matforedling, medisinsk testing og andre industrier, blir kravene til linser i forskjellige scenarier stadig mer mangfoldige. Det er betydelige forskjeller i størrelse, struktur, krav til nøyaktighet og installasjonsplass til objektene som måles. Dette gjør objektivvalg ikke lenger til en enkel parametertilpasning, men krever en omfattende evaluering basert på spesifikke bruksområder. Deretter vil vi ta utgangspunkt i vanlige linsetyper og deres egenskaper, kombinert med faktiske brukstilfeller, for å utforske de viktigste ideene og praktiske metodene for valg av industrielle linser.
Oppsummert,Rimelig utvalg av industrielle linser er grunnlaget for stabil drift og høypresisjonsdeteksjon av maskinsynssystemer. Telesentriske linser, med sin unike optiske struktur og bildeegenskaper, viser uerstattelige fordeler innen presisjonsmåling og høykonsistensdeteksjon. Fra kjernedesign som høy telesentrisitet og sentrerte optiske baner til bildebehandling og måletestverifisering utført under faktiske arbeidsforhold, telesentriske linser har ikke bare tekniske fordeler i teorien, men viser også stabil og pålitelig måleytelse i praktiske applikasjoner. Med den kontinuerlige forbedringen av industrielle inspeksjonskrav for nøyaktighet, effektivitet og konsistens, blir telesentriske linser gradvis en viktig del av avanserte maskinsynssystemer, og gir mer solid optisk beskyttelse for intelligent produksjon og automatisert produksjon.
