Ottiche Precisione Vision & Control

Ottiche Precisione Vision & Control: 2 Filosofie Complementari

Ottiche Telecentriche e Entocentriche

Nel panorama della visione artificiale industriale, Vision & Control GmbH si distingue come produttore leader di sistemi ottici di alta precisione. Dal 1991, l’azienda ha consolidato una posizione di eccellenza sviluppando soluzioni fotoniche per applicazioni critiche di misurazione, ispezione e controllo qualità. Il marchio vicotar® rappresenta oggi uno degli standard di riferimento nel settore dei sistemi ottici telecentrici e entocentrici per l’industria 4.0.

La scelta della giusta ottica per un’applicazione di machine vision è fondamentale per garantire risultati affidabili e misurazioni accurate. Le Ottiche Precisione Vision Control offrono un portafoglio diversificato di lenti che rispondono a ogni esigenza specifica: dalle applicazioni a campo ridotto alle immagini panoramiche, dai sistemi di misurazione di precisione alle ispezionanti di superfici complesse.

La distinzione fondamentale nei sistemi ottici industriali di Vision & Control riguarda l’architettura ottica: sistemi telecentrici e sistemi entocentrici. Sebbene entrambi soddisfino esigenze di machine vision, operano secondo principi fisici opposti e trovano applicazione in contesti differenti.

Ottica Telecentrica: La Precisione della Misurazione Senza Distorsione Prospettica

Le ottiche telecentriche rappresentano l’evoluzione più sofisticata della visione artificiale per applicazioni metriche. Nel design telecentrico, il fascio ottico lato oggetto è perfettamente parallelo, il che significa che l’immagine mantiene una scala costante indipendentemente dalla distanza di lavoro variabile. Questa caratteristica rivoluzionaria elimina completamente la distorsione prospettica: oggetti di dimensioni identiche vengono riprodotti con la medesima grandezza sul sensore, indipendentemente dalla loro profondità nel campo oggetto.

Questa proprietà fondamentale rende le ottiche telecentriche essenziali per:

• Misurazioni tridimensionali ad alta precisione

• Controllo qualità di componenti dove la posizione del pezzo può variare in profondità

• Ispezione di superfici dove la coplanarità non è garantita

• Applicazioni in cui la distorsione prospettica comprometterebbe la validità dei risultati

Vision & Control ha sviluppato alcuni dei più grandi sistemi telecentrici mai realizzati nell’industria, con il modello vicotar® TL230 (diagonale campo oggetto 230 mm) e il vicotar® TL380 (diagonale campo oggetto 380 mm). Per applicazioni OEM personalizzate, l’azienda ha realizzato sistemi con campi di vista fino a 600 mm, dimostrando capacità di ingegnerizzazione ottica senza compromessi.

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Ottica Entocentrica: La Versatilità della Visione Perspettica

Le ottiche entocentriche di Vision & Control rappresentano la categoria più diffusa e versatile nell’imaging industriale. Basate sul principio della prospettiva naturale (simile alla visione umana), queste ottiche consentono di catturare scene con la profondità prospettica naturale. Gli oggetti più vicini all’ottica appaiono più grandi, mentre quelli distanti appaiono più piccoli. Questa caratteristica rende le ottiche entocentriche ideali per applicazioni dove non è necessaria una precisione metrica assoluta, ma dove la versatilità e la capacità di adattamento a distanze di lavoro variabili rappresentano un vantaggio significativo.

Le ottiche entocentriche di Vision & Control trovano applicazione in:

• Controllo qualità generale dove le variazioni prospettiche non compromettono il riconoscimento dei difetti

• Lettura di codici a barre e OCR (optical character recognition)

• Controllo dimensionale approssimativo

• Applicazioni di monitoring e surveillance

• Ispezione su linee di produzione dove i pezzi sono posizionati in modo non critico

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Tecnologia innovativa BLUE Vision: Correzione Cromatica Profonda

Vision & Control ha introdotto una linea rivoluzionaria di ottiche telecentriche denominate vicotar® BLUE Vision (serie TO) che estendono la correzione cromatica nel profondo spettro blu. Questa innovazione rappresenta un salto qualitativo significativo nel settore.

Le tradizionali ottiche telecentriche hanno storicamente privilegiato la correzione nel range della luce visibile e dell’infrarosso prossimo. La serie vicotar® BLUE Vision, invece, offre una correzione cromatica che si estende dal blu profondo (450 nm) fino al vicino infrarosso (950 nm). Questa capacità di correzione espansa è particolarmente rilevante considerando che i diodi luminosi bianchi (white LEDs) comunemente utilizzati in machine vision hanno una componente spettrale blu molto significativa.

Il vantaggio pratico è notevole: utilizzando illuminazione LED blu o white LED, i sistemi dotati di ottiche vicotar® BLUE Vision raggiungono una risoluzione doppia rispetto alle immagini ottenute con ottiche convenzionali. Questa capacità di risolvere strutture fini e dettagli microscopici ha implicazioni dirette sulla qualità del controllo qualità e sulla rilevazione di difetti.

Ciascun modello della serie vicotar® BLUE Vision è ottimizzato per specifiche gamme di sensori e distanze di lavoro. La variabilità dell’apertura (regolabile da F6 a F22) consente di modulare la profondità di campo e la risoluzione in base alle necessità applicative specifiche.

Dettagli Tecnici

Di seguito un webinar esplicativo riguardante la tecnologia innovativa BLUE Vision:

Compatibilità Sensori e Considerazioni di Risoluzione

Una decisione critica nella selezione di un sistema ottico è l’allineamento tra formato del sensore, lunghezza focale dell’ottica, e risoluzione della telecamera. Vision & Control ha ottimizzato ciascun modello per specifiche combinazioni di sensore e risoluzione.

Matrix dei Sensori Supportati:

Dimensione Pixel Ottimale:

• VCN, VCG, VCR series: Pixel consigliato 6 µm (adatto per sensori standard)

• VCH series: Pixel consigliato 4 µm (adatto per sensori high-resolution)

• Telecentric series (T, TO, TOB): Pixel consigliato 2-3,45 µm (adatto per sensori ultramicro-pixel)

L’allineamento tra dimensione pixel e capacità risolutiva dell’ottica è essenziale: un pixel troppo piccolo rispetto alla diffrazione dell’ottica comporta rumore senza guadagno di risoluzione; un pixel troppo grande sottoutilizza la risoluzione ottica disponibile.

Accessoristica e Integrazione Sistemica

Un aspetto frequentemente sottovalutato nella selezione di sistemi ottici è la disponibilità di accessoristica complementare. Vision & Control offre un ecosistema completo di componenti integrabili:

Supporti e Holder:

• Lens Holder per lenti telecentriche (diametri 34-35,5 mm) che consentono un positioning stabile e riproducibile

Anelli di Estensione:

• Extension rings (0,5 mm, 1,0 mm) per ridurre la distanza minima di lavoro (MOD – Minimum Object Distance) quando richiesto

Adattatori di Montaggio:

• Adattatori C-Mount a M42 per telecamere con attacco M42x1

• Adattatori CS to C-Mount (5 mm) per compatibilità tra telecamere CS-mount e ottiche C-mount

Specchi di Deflession Ottica:

• Specchi 90° per deflession ottica, disponibili in diametri 34-35,5 mm

Adattatori per Integrazione di Illuminazione:

• Anelli adattatori per collegamento di luci coassiali, telecentriche e ring light

Questa vasta accessoristica consente di costruire sistemi estremamente versatili e modulari, adattabili a esigenze specifiche senza necessità di engineering ottico personalizzato.

Di seguito un video tutorial illustrativo per il corretto utilizzo degli accessori per ottiche Vision & Control

Se invece siete interessati ad altri prodotti del settore Industriale potete visitare la pagina degli Spettrofotometri, delle Telecamere per Imaging, dei Sistemi Laser o dell’ Industria in generale.

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