Immagina di dover controllare la qualità di un materiale che scorre a velocità elevata o prodotti trasportati su un nastro come ad esempio i pacchi in un magazzino automatizzato.
Ecco dove la scansione lineare entra in gioco:
– Nel settore manifatturiero, questa tecnologia è fondamentale per individuare difetti impercettibili in materiali come pellicole sottili, tessuti o lamiere, ma anche per scansionare e poi identificare codici su colli in movimento.
– Nella logistica, la scansione lineare trasforma i magazzini in hub efficienti, leggendo codici a barre e monitorando i pacchi in tempo reale, ottimizzando i percorsi e riducendo gli errori.
– Nel settore alimentare, dove la sicurezza è prioritaria, la scansione lineare analizza le superfici dei prodotti, rilevando imperfezioni che potrebbero compromettere la salute dei consumatori.
– Nell’industria automobilistica, la scansione lineare gioca un ruolo cruciale. Pensa all’ispezione di pneumatici, pannelli di carrozzeria o altre superfici critiche: la precisione e l’alta risoluzione offerte da questa tecnologia permettono di individuare difetti che potrebbero compromettere la sicurezza e l’affidabilità.
Cos’è la scansione lineare?
La tecnologia di scansione lineare, o anche Line Scan Imaging, rappresenta una soluzione all’avanguardia nel campo della visione industriale. Grazie alla sua capacità di acquisire immagini ad alta velocità e risoluzione, trova impiego in svariati settori, tra cui logistica, produzione e automazione. Questa tecnica è particolarmente apprezzata in contesti industriali che richiedono un’ispezione continua e dettagliata di materiali in movimento, come nastri trasportatori e processi di produzione ad alta velocità.
Il Line Scan imaging è una tecnica di acquisizione immagini che si distingue per la sua capacità di acquisire immagini linea per linea, anziché l’intera area in un’unica ripresa, come nei sistemi Area Scan.
Esempio di acquisizione a scansione matriciale (area scan)
Esempio di acquisizione a scansione lineare (line scan)
Questo processo avviene attraverso un sensore lineare integrato nelle telecamere che, acquisendo immagini di linea sincronizzato con l’oggetto o il materiale in esame, registra dati linea su linea. Tale metodologia si rivela cruciale in applicazioni che richiedono un’elevata risoluzione su oggetti in movimento continuo o su superfici estese, come ad esempio nell’ispezione di nastri trasportatori, tessuti o lamiere.
Principi di Funzionamento delle Telecamere Lineari
Le telecamere lineari si distinguono dalle tradizionali telecamere area scan per il loro metodo di acquisizione delle immagini: invece di catturare l’intera scena in un unico scatto, acquisiscono l’immagine riga per riga.
Esistono due principali modalità di acquisizione basate sull’interazione tra la telecamera e l’oggetto da analizzare:
1) Movimento dell’oggetto (principio del nastro trasportatore)
Line scan: Movimento dell’oggetto (principio del nastro trasportatore)
In questa configurazione, l’oggetto da ispezionare si sposta davanti a una telecamera lineare fissa, solitamente tramite un nastro trasportatore o un meccanismo simile. La telecamera cattura una riga di pixel alla volta e, man mano che l’oggetto avanza, l’immagine viene costruita progressivamente.
Questa tecnica è ideale per il controllo qualità nei processi produttivi, l’ispezione di prodotti in linea o l’analisi di materiali continui come tessuti, carta e pellicole.
2) Movimento della telecamera (principio dello scanner)
Line scan: movimento della telecamera (principio dello scanner)
In alternativa, la telecamera lineare può muoversi lungo un oggetto fermo, proprio come avviene nei tradizionali scanner da ufficio. Mentre la telecamera si sposta, acquisisce una riga di pixel per volta e le combina per formare un’immagine completa.
Questa metodologia è utilizzata quando gli oggetti sono troppo grandi o difficili da movimentare, oppure quando è necessaria un’acquisizione dettagliata con una configurazione fissa.
In entrambi i casi, il processo di acquisizione sequenziale consente di ottenere immagini ad altissima risoluzione e con un livello di dettaglio superiore, specialmente quando si analizzano oggetti in movimento o più grandi del campo visivo della telecamera.
L’importanza della sincronizzazione e degli encoder
Per garantire un’acquisizione accurata dell’immagine, è fondamentale che la velocità di scansione della telecamera sia perfettamente sincronizzata con il movimento dell’oggetto. Un disallineamento potrebbe causare distorsioni o artefatti nell’immagine finale.
Per risolvere questo problema, si utilizzano encoder, dispositivi che misurano la velocità di avanzamento dell’oggetto e forniscono un segnale costante alla telecamera per regolare il ritmo di acquisizione. Ne esistono due tipologie principali: encoder rotativi ed encoder lineari.
Encoder Rotativi
Gli encoder rotativi convertono il movimento di rotazione in impulsi elettrici, offrendo ad esempio fino a 32.000 impulsi per giro. I modelli programmabili permettono di regolare con precisione il rapporto tra impulsi dell’encoder e pixel acquisiti, ottimizzando il sistema in base alle esigenze specifiche. I segnali possono essere trasmessi in modalità differenziale o tramite segnali TTL/HTL, garantendo un’integrazione fluida con l’hardware della telecamera o della scheda di acquisizione.
Encoder Lineari
Gli encoder lineari, invece, utilizzano teste di lettura magnetiche senza contatto per generare impulsi. Grazie a un nastro magnetico posizionato a pochi millimetri di distanza, possono rilevare movimenti anche minimi, fino a 0,001 mm. Alcuni modelli permettono di programmare il numero di impulsi per unità di distanza, fornendo un controllo estremamente preciso. Come gli encoder rotativi, anche quelli lineari trasmettono dati in modalità differenziale o TTL, garantendo compatibilità con le telecamere lineari e le schede di acquisizione.
Indipendentemente dal tipo scelto, una corretta configurazione degli encoder è essenziale per ottenere immagini accurate e prive di distorsioni nelle applicazioni di Machine Vision.
Vantaggi della scansione lineare
1) Maggiore facilità di illuminazione
A differenza delle telecamere area scan, che richiedono un’illuminazione uniforme su tutta la scena, le telecamere lineari necessitano di illuminare solo una sottile striscia dell’oggetto per ottenere immagini di alta qualità.
2) Altissima risoluzione
Grazie alla scansione riga per riga, le telecamere lineari possono raggiungere risoluzioni elevatissime, rendendole perfette per l’ispezione di dettagli minuti, superfici con texture complesse e piccoli componenti.
3) Ispezione di oggetti in movimento continuo
Il Line Scan Imaging è ideale per il controllo qualità su nastri trasportatori, materiali in bobina (tessuti, carta, pellicole), e altre applicazioni dove l’oggetto si muove costantemente.
La scelta dei giusti componenti
Nel panorama della visione industriale, la scelta della e dell‘ più idonea al caso specifico, possono fare la differenza in termini di prestazioni e costi.
Nel mondo della visione industriale, selezionare la telecamera lineare e l’ottica line-scan più adatte può fare la differenza in termini di prestazioni e costi. Una scelta strategica permette di ottimizzare la qualità delle ispezioni e migliorare l’efficienza dei processi produttivi.
La nostra scelta: telecamere lineari 4K Hikrobot
Per chi cerca un eccellente rapporto qualità-prezzo, le telecamere lineari 4K di Hikrobot rappresentano una soluzione ideale. Con risoluzioni di 4096 pixel e sensori CMOS di ultima generazione, garantiscono immagini di alta qualità e una trasmissione dati veloce, a partire da 460€.
Disponibili in versione monocromatica e a colori, queste telecamere si adattano a diverse applicazioni industriali: dal controllo qualità di precisione all’automazione logistica, fino ai settori alimentare e automobilistico. Grazie alle funzionalità ISP avanzate, alle opzioni di trigger e alle regolazioni manuali, offrono massima versatilità in ambienti industriali complessi. Il design compatto e leggero facilita l’integrazione nei sistemi esistenti.
Telecamera lineare 4K Hikrobot a partire da 460€
Obiettivi Line-Scan
Per ottenere il massimo dalle telecamere lineari, è fondamentale scegliere obiettivi specifici per questa tecnologia. Gli obiettivi a scansione lineare Hikrobot garantiscono prestazioni elevate in termini di risoluzione, contrasto e uniformità dell’immagine, mantenendo prezzi di mercato accessibili. Queste ottiche sono progettate per minimizzare distorsioni e aberrazioni ottiche, assicurando una qualità d’immagine ottimale per l’analisi industriale e il controllo qualità.
Obiettivi Line-Scan Hikrobot
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