في التصنيع عالي الدقة، أصبحت آلات قياس الرؤية الآلية (VMMs) أدوات أساسية للفحص البعدي. وباعتبارها جوهر نظام التصوير، يؤثر تصميم وحدة الإضاءة بشكل مباشر على وضوح كشف الحواف واستقرار القياس. تركز هذه المقالة على ثلاثة جوانب تصميمية رئيسية لنظام الإضاءة في آلات قياس الرؤية الآلية: التكامل متعدد المصادر، وضبط الإضاءة التلقائي، ومبادئ وتطبيقات وحدات الإضاءة المتغيرة.
1. دمج وحدات الإضاءة المتعددة: نظام واحد لسيناريوهات التفتيش المتنوعة
غالبًا ما تتطلب أنظمة قياس الرؤية التقليدية تغيير مصادر الإضاءة بناءً على خصائص سطح الجسم المُقاس، وهي عملية غير فعّالة وتتطلب جهدًا كبيرًا. أما أجهزة قياس الرؤية الآلية الحديثة، فتدمج أنواعًا متعددة من الإضاءة، بما في ذلك الإضاءة الحلقية، والإضاءة المحورية، والإضاءة المائلة، والإضاءة الشقية، في جهاز واحد. يحدد النظام تلقائيًا خصائص المنتج وينتقل إلى تركيبة الإضاءة المثالية، مما يسمح له بالتكيف مع مختلف المواد والهياكل دون تدخل يدوي.
📌 مثال:
عند فحص زر بلاستيكي أسود، يُفعّل النظام تلقائيًا إضاءة حلقية منخفضة الزاوية لتعزيز تباين الحواف. أما بالنسبة للإطارات المعدنية، فيتحول النظام إلى مزيج من الإضاءة المحورية والمائلة لإخفاء الانعكاسات وإبراز الحواف.
2. الضبط التلقائي لظروف الإضاءة المثالية: التنسيق الذكي للسطوع والزاوية
مزودة بأجهزة استشعار ضوئية وأنظمة تحكم، تستطيع أجهزة VMMs التلقائية تحليل شدة الإضاءة المحيطة ووضوح الصورة آنيًا. يضبط النظام ارتفاع الإضاءة وسطوعها وزاويتها ديناميكيًا لضمان وضوح رؤية الحواف.
📌 مثال:
عند قياس شرائط توجيه الضوء الشفافة، يكتشف النظام تشتتًا ضوئيًا شديدًا، ويختار تلقائيًا الضوء الأزرق مع ضبط زاوية الإضاءة لتقليل التداخل وتعزيز تباين الحواف. تُحسّن هذه العملية الآلية بالكامل استقرار القياس وكفاءة التشغيل.
3. مبادئ وحدات الإضاءة المتغيرة: إضاءة دقيقة لقطع العمل المختلفة
أ. تصميم الإضاءة متعددة الزوايا
يؤثر ارتفاع وزاوية مصدر الضوء بشكل مباشر على المقطع العرضي المُضاء. عند وضعه في موضع أعلى، يوفر الضوء تغطية واسعة وموحدة، وهو مثالي لفحص مساحات واسعة. أما المواضع المنخفضة فتزيد التباين المحلي، مما يجعلها أكثر ملاءمة لكشف الحواف أو الخطوات.
📌 مثال:
عند فحص الحواف على أجزاء معدنية دقيقة، يؤدي الإضاءة المائلة ذات الزاوية المنخفضة إلى إنشاء انتقالات ظلية عند الحواف، مما يساعد في التعرف على الحواف بطريقة خوارزمية.
ب. مبدأ إضاءة الحلقة المشقوقة
يُصدر ضوء الشق شعاعًا ضوئيًا ضيقًا أفقيًا. عند وضعه على ارتفاع محدد بالنسبة للحافة المستهدفة، يُكوّن صورًا عالية التباين، مما يجعله مثاليًا للمواد العاكسة أو الشفافة، وخاصةً للتعرف الدقيق على الحواف.
📌 مثال:
في فحص التقطيع على حافة الألواح الزجاجية، ينتج الإضاءة الشقيّة تباينًا واضحًا بين الضوء والظلام عند الحافة، مما يتيح التعرف الدقيق على الشقوق أو العيوب.
خاتمة
لم يعد نظام الإضاءة في أجهزة قياس الرؤية الآلية الحديثة أداةً سلبيةً للتصوير، بل تطور إلى وحدة ذكية تُسهم بفعالية في تحسين عملية القياس. فمن خلال دمج مصادر إضاءة متعددة، وتمكين التعديلات الفورية، ودمج هياكل إضاءة متغيرة، يُمكن للنظام التعامل مع مهام التفتيش المعقدة بدقة وكفاءة أكبر.