मशीन विजन सिस्टम के लिए सीएनसी मशीनिंग - ऑप्टिकल संरेखण, कैमरा हाउसिंग और थर्मल स्थिरता

छवि गुणवत्ता पर आमतौर पर सेंसर प्रदर्शन, लेंस चयन, प्रकाश व्यवस्था, एक्सपोज़र, सॉफ़्टवेयर और अंशांकन के संदर्भ में चर्चा की जाती है। फिर भी ये तत्व भौतिक भागों में लगे हुए हैं। यदि एक सेंसर विमान झुकता है, एक लेंस अक्ष बदलता है, एक आवास असमान रूप से फैलता है, या एक ब्रैकेट कंपन के तहत चलता है, तो इलेक्ट्रॉनिक घटकों के अपरिवर्तित रहने पर भी छवि बदल सकती है। मशीनिंग आपूर्तिकर्ता ऑप्टिकल प्रदर्शन को परिभाषित नहीं करता है, लेकिन यह सिस्टम डिजाइनर द्वारा निर्दिष्ट डेटाम, फिट, संपर्क सतहों और थर्मल पथ की रक्षा कर सकता है।

मशीन विज़न सिस्टम में यांत्रिक और ऑप्टिकल संबंधों की एक श्रृंखला होती है: मशीन फ्रेम कैमरा माउंट का पता लगाता है; माउंट आवास का पता लगाता है; आवास सेंसर और लेंस का पता लगाता है; लेंस ऑब्जेक्ट प्लेन को सेंसर पर प्रोजेक्ट करता है। किसी भी इंटरफ़ेस पर त्रुटि या हलचल फोकस, केंद्रीकरण, कोण, दृश्य क्षेत्र या अंशांकन को प्रभावित कर सकती है। ड्राइंग प्रश्न  कौन सी सतह मशीन या रोबोट पर आवास का पता लगाती है?  कौन सा कंधा या बोर लेंस अक्ष को स्थापित करता है?  कौन से पैड या फास्टनर सेंसर या पीसीबी असेंबली का पता लगाते हैं?  कौन सा संबंध सेंसर-टू-लेंस दूरी और कोणीय संरेखण को नियंत्रित करता है?  अंशांकन के दौरान कौन से आयाम समायोजित किए जाते हैं और कौन से आयाम मशीनिंग द्वारा तय किए जाने चाहिए?

एक कैमरा हाउसिंग में एक ऑप्टिकल इंटरफ़ेस, सेंसर या पीसीबी सपोर्ट, कनेक्टर कटआउट, केबल स्ट्रेन-रिलीफ फीचर्स, माउंटिंग डेटम, सीलिंग ग्रूव्स, हीट-ट्रांसफर सतह, कॉस्मेटिक एक्सटीरियर और कोटिंग-मुक्त विद्युत संपर्क शामिल हो सकते हैं। प्रत्येक क्षेत्र को एक अलग प्रक्रिया और स्वीकृति पद्धति की आवश्यकता हो सकती है। कार्यात्मक-क्षेत्र समीक्षा  लेंस और सेंसर का पता लगाने वाली सुविधाओं को गड़गड़ाहट, डेंट और कोटिंग बिल्डअप से सुरक्षित रखें।  आंतरिक इलेक्ट्रॉनिक्स और बाड़े की दीवारों के सापेक्ष कनेक्टर और केबल के उद्घाटन को नियंत्रित करें।  गैसकेट भूमि, ओ-रिंग खांचे, वेंट स्थान और प्रवेश-संवेदनशील जोड़ों की पहचान करें।  कॉस्मेटिक सतहों को परिशुद्धता और गर्मी-स्थानांतरण इंटरफेस से अलग करें।  परिभाषित करें कि क्या आयाम एनोडाइजिंग, प्लेटिंग, पेंटिंग या अन्य फिनिश से पहले या बाद में लागू होते हैं।

एक थ्रेडेड लेंस माउंट उसके पायलट व्यास, कंधे के चेहरे, थ्रेड अक्ष, स्टॉप स्थिति, सतह खत्म और सेंसर डेटाम से संबंध पर भी निर्भर हो सकता है। अकेले थ्रेड आकार ऑप्टिकल संरेखण की गारंटी नहीं देता है। महीन धागे, पतली अंगूठियां और गहरे आंतरिक फिनिश व्यावहारिक जोखिम पैदा कर सकते हैं। धागों को बिना किसी गड़गड़ाहट या कोटिंग के हस्तक्षेप के इकट्ठा होना चाहिए, पतले खंड गोल रहना चाहिए, और परावर्तक आंतरिक सतहों को ऑप्टिकल डिजाइनर द्वारा चुने गए नियंत्रित फिनिश की आवश्यकता हो सकती है। मशीनिंग आपूर्तिकर्ता को केवल रंग से स्ट्रे-लाइट प्रदर्शन का अनुमान नहीं लगाना चाहिए।

छवि सेंसर, प्रोसेसर, इंटरफ़ेस इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रकाश व्यवस्था गर्मी उत्पन्न करते हैं। आवास इस गर्मी को हवा, एक मशीन फ्रेम या एक समर्पित हीट सिंक में स्थानांतरित करता है। यदि थर्मल पथ प्रतिबंधित है या संरचना असमान रूप से फैलती है, तो सेंसर, लेंस और माउंटिंग डेटाम की सापेक्ष स्थिति बदल सकती है। थर्मल डिज़ाइन संबंधी विचार इलेक्ट्रॉनिक्स, हाउसिंग, हीट स्प्रेडर और मशीन संरचना के बीच परिभाषित संपर्क सतह प्रदान करें।  समतलता और सतह की स्थिति पर विचार करें जहां थर्मल इंटरफ़ेस सामग्री का उपयोग किया जाता है।  थर्मल बहाव गंभीर होने पर सेंसर और लेंस डेटाम के पास अनावश्यक विषमता से बचें।  जांचें कि क्या एनोडाइजिंग, पेंट, चिपकने वाला या अंतराल इच्छित ताप पथ को बाधित करता है।  केवल कमरे के तापमान निरीक्षण पर निर्भर रहने के बजाय, इकट्ठे सिस्टम को उसके ऑपरेटिंग तापमान रेंज पर मान्य करें।

कैमरा त्वरण, केबल बल और बार-बार गति का अनुभव करता है। दोनों मामलों में, एक हल्का ब्रैकेट जो आयामी रूप से सटीक है लेकिन अपर्याप्त रूप से कठोर है, अंशांकन स्थिरता को कम कर सकता है। डिज़ाइन युक्ति छोटे लोड पथ, समर्थित माउंटिंग फेस और कैमरा डेटाम के चारों ओर व्यावहारिक अनुभाग मोटाई का उपयोग करें। समायोजन स्लॉट को अंतिम लॉक स्थिति को सामान्य लोड के तहत स्थानांतरित करने की अनुमति दिए बिना आवश्यक सेटअप रेंज प्रदान करनी चाहिए। जहां बार-बार हटाने योग्य निष्कासन की आवश्यकता होती है, केवल निकासी छेद और पेंच घर्षण पर निर्भर रहने के बजाय परिभाषित लोकेटिंग सुविधाओं का उपयोग करें।

प्रकाश ज्यामिति कैमरे की स्थिति जितनी ही महत्वपूर्ण हो सकती है। रिंग लाइट, बार लाइट, बैकलाइट, समाक्षीय प्रकाशक और संरचित-प्रकाश प्रोजेक्टर को स्थिर कोण और कार्य दूरी की आवश्यकता होती है। उनके आवासों को गर्मी अपव्यय, केबल रूटिंग और आसान प्रतिस्थापन की भी आवश्यकता हो सकती है।  कैमरे और वस्तु तल के सापेक्ष प्रकाश व्यवस्था को परिभाषित करें।  गार्डिंग स्थापित होने के बाद समायोजन और सेवा सुविधाओं को सुलभ रखें।  पूर्ण समायोजन रेंज के माध्यम से केबल और कनेक्टर क्लीयरेंस प्रदान करें।  परावर्तक मशीनी सतहों को ऑप्टिकल पथ में प्रवेश करने से रोकें जब तक कि वे जानबूझकर न हों।  जहां आवश्यक हो, उच्च-शक्ति प्रकाश ताप पथों से ताप-संवेदनशील कैमरा इंटरफेस को अलग करें।

एल्यूमीनियम मिश्र धातु कैमरे और प्रकाश व्यवस्था के लिए आम हैं क्योंकि वे मशीनीकरण, कम द्रव्यमान और उपयोगी थर्मल चालकता को जोड़ते हैं। स्टेनलेस स्टील्स को घिसाव, संक्षारण या कठोर माउंटिंग सुविधाओं के लिए चुना जा सकता है। इंजीनियरिंग प्लास्टिक इन्सुलेशन, कम द्रव्यमान या सुरक्षात्मक संपर्क का समर्थन कर सकता है, लेकिन थर्मल विस्तार और नमी व्यवहार पर विचार किया जाना चाहिए। ब्लैक एनोडाइजिंग, पेंटिंग, रासायनिक रूपांतरण, निष्क्रियता या अन्य फिनिश संक्षारण प्रतिरोध, उपस्थिति, विद्युत व्यवहार या ऑप्टिकल नियंत्रण का समर्थन कर सकते हैं। सटीक प्रभाव प्रक्रिया और सतह पर निर्भर करता है। क्रिटिकल फिट्स, ग्राउंडिंग पॉइंट्स, थर्मल कॉन्टैक्ट्स, थ्रेड्स और सीलिंग लैंड्स की पहचान की जानी चाहिए और ड्राइंग के अनुसार मास्क या फिनिश किया जाना चाहिए।

औद्योगिक दृष्टि प्रणालियों को धूल, शीतलक धुंध, धुलाई, कंपन, तापमान परिवर्तन या बाहरी जोखिम का सामना करना पड़ सकता है। आवास सुरक्षा में योगदान देता है, लेकिन प्रवेश प्रदर्शन पूरी असेंबली पर निर्भर करता है: कवर जोड़, सील, कनेक्टर, खिड़कियां, वेंट, केबल ग्रंथियां, फास्टनरों और परीक्षण विधि। एक मशीनीकृत आवास को एक विशेष बाड़े की रेटिंग के रूप में वर्णित नहीं किया जाना चाहिए जब तक कि पूरी असेंबली को लागू आवश्यकता के अनुसार डिजाइन और परीक्षण नहीं किया गया हो। आरएफक्यू में घटक-स्तर की जिम्मेदारियां, सीलिंग विवरण, सतह की स्थिति और आवश्यक दबाव या प्रवेश परीक्षण का उल्लेख होना चाहिए।

अंशांकन इमेजिंग सिस्टम और मापा या निर्देशित कार्यक्षेत्र के बीच वास्तविक संबंध को दर्शाता है। यह परिभाषित ऑप्टिकल और ज्यामितीय प्रभावों की भरपाई कर सकता है, लेकिन यह ढीले माउंट, अस्थिर थर्मल स्थिति, असंगत लेंस सीटिंग या प्रत्येक सेवा कार्रवाई के बाद स्थिति बदलने वाले आवास को विश्वसनीय रूप से ठीक नहीं कर सकता है। निरीक्षण और योग्यता उपयुक्त आयामी तरीकों का उपयोग करके हाउसिंग डेटाम, लेंस इंटरफेस और सेंसर-समर्थन सुविधाओं को सत्यापित करें।  जहां उपयुक्त हो, निर्दिष्ट मेटिंग घटकों या गेज के साथ थ्रेड और असेंबली फ़ंक्शन का निरीक्षण करें।  पतली हाउसिंग या ब्रैकेट के लिए माउंटिंग और संयम की स्थिति का दस्तावेजीकरण करें।  जब सेवा की पुनरावृत्ति महत्वपूर्ण हो तो बार-बार हटाने और स्थापना को योग्य बनाएं। इच्छित परिचालन स्थितियों के तहत सिस्टम स्तर पर ऑप्टिकल अंशांकन और छवि-प्रदर्शन परीक्षण चलाएं। EMVA 1288 कैमरे और सेंसर के प्रदर्शन मापदंडों के माप और प्रस्तुति को मानकीकृत करता है। यह कैमरा हाउसिंग की मशीनिंग सहनशीलता को परिभाषित नहीं करता है; वे विशिष्ट उत्पाद के यांत्रिक और ऑप्टिकल डिज़ाइन से आने चाहिए।

सेंसर, लेंस, कनेक्टर, बोर्ड, लाइटिंग या बाड़े के परिष्कृत होने पर मशीन-विज़न प्रोटोटाइप अक्सर बदल जाते हैं। सीएनसी मशीनिंग समर्पित कास्टिंग या मोल्डिंग टूलींग के बिना इन पुनरावृत्तियों का समर्थन करती है, लेकिन स्पष्ट संशोधन नियंत्रण आवश्यक है। उपयोगी नियंत्रण प्रोटोटाइप संशोधनों को स्पष्ट रूप से चिह्नित करें और उन्हें सही सेंसर, लेंस और पीसीबी कॉन्फ़िगरेशन से लिंक करें।  समायोज्य प्रोटोटाइप सुविधाओं को उत्पादन-महत्वपूर्ण लोकेटिंग इंटरफेस से अलग रखें।  बार-बार बैच में जाने से पहले अनुमोदित फिनिशिंग, मास्किंग और असेंबली विवरण रिकॉर्ड करें।  ऑप्टिकल आर्किटेक्चर या अंशांकन विधि में परिवर्तन होने पर निरीक्षण बिंदुओं की समीक्षा करें।  जहां भविष्य में लेंस, कनेक्टर या माउंटिंग में बदलाव अपेक्षित हो, वहां बदलने योग्य एडेप्टर का उपयोग करें।

 संशोधन पहचान के साथ नियंत्रित 3डी मॉडल और 2डी ड्राइंग। कैमरा, सेंसर, लेंस, लाइटिंग, माउंट और ऑब्जेक्ट संबंधों को दर्शाने वाला साझा करने योग्य सिस्टम विवरण।  कार्यात्मक डेटाम, महत्वपूर्ण ऑप्टिकल संबंध, फिट, थ्रेड, जीडी एंड टी और सतह की आवश्यकताएं।  सामग्री, फिनिश, मास्किंग, ग्राउंडिंग, हीट-ट्रांसफर और कॉस्मेटिक आवश्यकताएं।  कनेक्टर, केबल, सील, विंडो, वेंट और पर्यावरण इंटरफ़ेस जानकारी।  निरीक्षण के तरीके, रिपोर्ट, मेटिंग गेज या घटक, और बार-बार असेंबली जांच।  प्रोटोटाइप मात्रा, अपेक्षित डिज़ाइन परिवर्तन, लक्ष्य बैच आकार, लेबलिंग और पैकेजिंग आवश्यकताएँ।

निष्कर्ष मशीन विज़न सिस्टम के लिए सीएनसी मशीनिंग एक कैमरा बाड़े के निर्माण से कहीं अधिक है। यांत्रिक भाग स्थिर इमेजिंग के लिए आवश्यक डेटम चेन, हीट पाथ, माउंटिंग कठोरता, प्रकाश स्थिति, सीलिंग इंटरफेस और दोहराव स्थापित करते हैं। मजबूत परियोजनाएं पहचानती हैं कि कौन से रिश्ते मशीनिंग द्वारा तय किए गए हैं और कौन से सिस्टम स्तर पर समायोजित या कैलिब्रेट किए गए हैं। यह अनावश्यक सहनशीलता के बिना ऑप्टिकल स्थिरता की रक्षा करता है। जीजेड प्रोटोटाइप 3-अक्ष, 4-अक्ष और 5-अक्ष क्षमताओं का उपयोग करके धातु और इंजीनियरिंग प्लास्टिक में सीएनसी-मशीनीकृत प्रोटोटाइप और छोटे बैचों का समर्थन करता है। कैमरा, लेंस, सेंसर, थर्मल और माउंटिंग संदर्भ को जल्दी साझा करने से मशीनिंग शुरू होने से पहले अधिक उपयोगी डीएफएम फीडबैक सक्षम हो जाता है।