Hva er fordelene med en telecentrisk linse i et videomålesystem?

Hvis du arbeider med noen som helst type optiske målesystemer, vet du hvor viktig en linse er i et målesystem. Den er systemets øye, og akkurat som et menneskelig øye vil hele systemet bli unøyaktig hvis det ikke ser eller måler noe korrekt. Dette er nettopp grunnen til at valg av riktige linser i ethvert videosystem for måling er svært kritisk.

Blant linser på markedet er telecentriske linser de beste alternativene når det gjelder maksimal nøyaktighet og presisjon. De er ikke de billigste linsene, og ikke alle videosystemer for måling krever telecentriske linser. Når det imidlertid gjelder videosystemer for måling der nøyaktige målinger er viktigst – for eksempel når målobjektene har mye høydeforskjell eller dybde – er telecentriske linser det beste valget. Denne essayen vil forklare hvorfor telecentriske linser er best og hvilke fordeler de gir.

Hva er spesielt med en telecentrisk linse?

Før du forstår fordelene med telecentriske linser, må du forstå hva forskjellene er i virkningsprinsippene til en telecentrisk linse sammenlignet med en standardlinse. Standard- eller vanlige linser fungerer på samme måte som våre menneskelige øyne. Gjenstander som befinner seg lenger unna ser mindre ut eller avstandsmessig lengre borte, mens gjenstander som er nærmere ser større ut og nærmere ut. Dette kaller vi perspektiv. Dette er ingen problem i fotografering, men for måling fører det til feil og er ikke akseptabelt. En telecentrisk linse er konstruert for å fjerne denne perspektivforvrengningen. Den ser på gjenstander i ulik avstand med samme zoom. Uansett om den egenskapen du måler ligger nøyaktig i fokalplanet eller litt over eller under det, viser linsen den i samme størrelse. Dette er en spillendrer for måling, fordi den fjerner én av de største kildene til variasjon i optisk inspeksjon.

Parallakse er et stort problem ved måling

Et svært irriterende problem ved optisk måling er parallaksefeil. Den oppstår når gjenstanden du måler har en viss tykkelse, eller når den ikke ligger helt flatt på målebordet. Med et typisk objektiv ser det ut som om målingen har endret seg hvis delen beveger seg litt opp eller ned. Omrissene ser ut til å bevege seg. Målingen blir ujevn.

Slike problemer kan løses ved hjelp av telecentriske objektiver. Telecentriske objektiver holder avstanden mellom objektivet og gjenstanden konstant og gir dermed konstant forstørrelse. Dette betyr at målingene blir konsekvente, selv om komponenten ikke er plassert perfekt. Dette er svært nyttig ved måling av maskinerte deler med trinn, hull og andre komplekse tredimensjonale geometrier. Du trenger ikke å bekymre deg for om komponenten er plassert helt jevnt. Det telecentriske objektivet håndterer denne variasjonen for deg.

Presisjon og målegjentagelighet i hele synsfeltet

Bildet som skapes av standardlinser er ikke jevnt og forvrenger seg mot kantene. For eksempel kan sentrum av bildet vise et flatt objekt som ser jevnt ut, men når man beveger seg mot hjørnene, kan objektet virke ulikt i form og størrelse på grunn av endringer i forstørrelse. I verden av presisjonsmåling kan selv den minste forvrengningen måles.

Telecentrisk linseteknologi er en teknologi for presisjonsmåling. Den gir konsekvent ytelse fra sentrum til kantene i hele synsfeltet, i motsetning til standardlinser. Dette betyr at målinger kan utføres på hvilken som helst egenskap innenfor hele måleområdet uten frykt for overdreven posisjonsfeil. Dette er spesielt viktig ved måling av komponenter med flere egenskaper i hele måleområdet.

Forbedret håndtering av dybde og høyde

I et videomålesystem må ofte egenskaper som ligger i ulike høyder måles. Tenk på en del med en forhøyet skive (boss) eller et hull med en senket del (counterbore). Øverste overflate og bunnen av hullet ligger i ulik dybde. Med et standardobjektiv er det vanskelig å fange denne dybden, siden objektivets dybdeskarphet påvirkes av den varierende avstanden. Dette innebär vanligtvis kompliserte kalibreringer eller tilleggsbruk av flere sensorer.

Teleskopobjektiver gir en løsning på dybdeutfordringene fordi de tilbyr konstant forstørrelse. Med disse objektivene blir ulike høyder til et ubetydelig problem. Uansett om en egenskap ligger høyere eller lavere enn naboelementene, holder objektivet samme avstand til hver enkelt egenskap. Det er nettopp dette som gjør teleskopobjektiver verdifulle ved måling av deler som former og stansverk med komplekse former.

Mindre følsomhet for variasjoner i belysning

Fagfolk innen optisk måling er enige om at lys og belysningsforhold er avgjørende. Standardlinser påvirkes ofte av variasjoner i belysning. Måledrift kan oppstå ved endringer i belysningskilden eller ulike refleksjoner fra overflaten på det objektet som måles.

Telecentriske linser gir vanligvis større nøyaktighet. Designet deres fanger opp stråler som er mer jevnt fordelt, selv ved minimale variasjoner i belysningsnivået. Å overse riktig belysning vil påvirke resultatene, men langt mindre enn ved andre typer målinger. I travle verksteder der belysningsforholdene varierer ved hver enkelt måling, gir telecentriske linser den nøyaktigheten som kreves for høy produktivitet.

Målbart innvirkning på pålitelighet

Alle de nevnte fordelene fører til sammen en målesystem som fungerer pålitelig. Tiden din blir ikke kastet bort på å justere plasseringen av delen. Du trenger ikke å bekymre deg for at delen må være perfekt flat. Konsekvente målinger leveres, selv ved kompliserte geometriske konfigurasjoner.

Det finnes mange flere praktiske fordeler knyttet til dette nivået av pålitelighet. Det hever standarden for kvalitetsdataene. Du oppgir riktige tall i rapporter til kunder og inspeksjoner. Du styrer produksjonsprosesser med tillit til de dataene som leveres. Det er grunnlaget for effektiv kvalitetskontroll.

Når man skal bruke et telecentrisk objektiv

Telecentriske linser er et utmerket valg for noen anvendelser, men de er ikke alltid nødvendige. Hvis din anvendelse innebär måling av enkle, flate, todimensjonale deler som ligger flatt mot scenen, vil linsen ikke gi mye forskjell. Hvis din anvendelse innebär måling av tredimensjonale deler med vertikale trekk, vil en telecentrisk linse gi betydelige fordeler.

Presisjonsbearbeiding, produksjon av bilkomponenter og formframstilling er gode eksempler på industrier som ville ha nytte av telecentriske linser. Dette er industrier som stiller høyest krav til videosystemer for måling, og disse systemene er designet for å levere resultater med høy nøyaktighet.

Tenk på hele systemet

Et telecentrisk objektiv bidrar til et større system som involverer strenge måleprinsipper. Det telecentriske objektivet må integreres godt med kameraet, programvaren og maskinvaren. For at det telecentriske objektivet skal oppnå sitt fulle potensiale, må hele systemet utformes med tanke på måleprinsipper – ikke bare objektivet selv.

Et telecentrisk objektiv lar deg måle ulike typer komponenter med tillit og reduserer måleusikkerheten. I tillegg lar det operatørene dine fokusere på sine oppgaver i stedet for å håndtere inkonsistenser i målingene.

Konklusjon

Et kvalitetslins er avgjørende for enhver alvorlig dimensjonsinspeksjon og bør ikke betraktes som en ettertanke. De gir spesifikke fordeler som gjør en betydelig forskjell for telecentriske linser. De eliminerer parallaksfeil og opprettholder konstant forstørrelse gjennom hele synsfeltet. De håndterer variabel dybde og høyde på komponenter og gir stabile resultater som er mindre påvirket av ulike omgivelseslysforhold.

Alle disse fordelene henger sammen med ett enkelt prinsipp: de øker påliteligheten til ditt videomålesystem. Når ditt målesystem er pålitelig, kan du være sikker på at kvaliteten din også er pålitelig. Det er det avgjørende.