جهاز عرض الملامح هو جهاز دقيق يستخدم التكبير البصري ومبادئ التصوير الإسقاطي للقياس ثنائي الأبعاد. يُستخدم عادةً في صناعات مثل الأجزاء الميكانيكية والمكونات الإلكترونية والقوالب والبلاستيك لفحص أبعاد الكنتور. وبصفته جهاز قياس بدون تلامس، يتميز بتصوير واضح وبنية مستقرة ونطاق استخدام واسع.
ومع ذلك، تؤثر عوامل عديدة على دقة أجهزة عرض الملفات الشخصية أثناء القياسات الفعلية، وخاصةً عاملان أساسيان: انتظام مصدر الضوء وعمودية المسار البصري. يؤثر هذان العاملان بشكل مباشر على وضوح الصورة ودقة القياس. تُحلل هذه المقالة هذين العاملين بإيجاز، وتغطي مبادئ ومصادر المشكلات واستراتيجيات التحكم.
تأثير توحيد مصدر الضوء على جودة الصورة
من منظور مبدأ العمل، يُضيء جهاز عرض الملامح قطعة العمل من خلال النقل أو الانعكاس لتشكيل إسقاط محيطي واضح. يُكبّر الضوء بواسطة عدسة ويُعرض على شاشة أو نظام تصوير ليتمكن المشغّلون من تحديد الأبعاد. إذا كان توزيع سطوع مصدر الضوء غير متساوٍ، فقد تظهر أجزاء من الصورة داكنة، مما يؤثر على تمييز الحواف ونتائج القياس.
من المشاكل الشائعة في الممارسة العملية تشوش الحواف، وعدم تناسق تدرجات الرمادي في الصورة، وعدم القدرة على التركيز بدقة على بعض المناطق. على سبيل المثال، عند قياس جزء صغير من الختم، إذا كان مركز مصدر الضوء ساطعًا ولكن حوافه خافتة، يصعب رؤية زوايا الصورة المسقطة بوضوح، مما يؤدي إلى انحراف في الأبعاد.
تشمل الأسباب الرئيسية لعدم تساوي مصادر الضوء: تقادم المصابيح، وعدم اختيار مصدر الضوء المناسب، وعدم وجود أجهزة تشتيت، وتلوث المسار الضوئي. عادةً ما تُسبب مصابيح الهالوجين التقليدية أو مصادر الضوء النقطية غير المزودة بتقنية تشتيت الضوء بقعًا ساطعة أو زوايا داكنة على الشاشة.
لتحسين اتساق مصدر الضوء، يمكن اتخاذ التدابير التالية
استخدم مصادر الإضاءة ذات لوحة LED بدلاً من مصادر الإضاءة النقطية لتعزيز توحيد السطوع
أضف موزعات الزجاج المصنفر أو ألواح تشتيت الضوء في المسار البصري لإنشاء سطح إضاءة موحد تقريبًا
التحقق بانتظام من سطوع وتوزيع مصدر الضوء وتنظيف أغطية المصابيح والعاكسات والعناصر البصرية الأخرى لضمان عدم وجود غبار أو خدوش تتداخل مع التصوير
قد تستخدم المعدات عالية الدقة عدسات توحيد الضوء جنبًا إلى جنب مع أنظمة توحيد الإضاءة الخلفية لتعزيز اتساق الإضاءة بشكل عام
تأثير عمودية المسار البصري على نسبة الصورة
تشير عمودية المسار البصري إلى العلاقة المتعامدة بين المحور البصري وسطح طاولة العمل. في الظروف العادية، يجب أن تكون عدسة مصدر الضوء وشاشة التصوير متحدة المحور ومتحاذيتين رأسيًا لضمان تطابق هندسة الصورة بدقة مع قطعة العمل الفعلية. في حالة إمالة المحور البصري، ستتشوه الصورة، مما يؤدي إلى تمددها أو ضغطها، مما يؤدي إلى أخطاء منهجية في القياس.
تشمل الأسباب الشائعة لانحرافات عمودية المسار البصري ما يلي:
التركيب غير الصحيح لمصدر الضوء أو العدسة
فشل إعادة معايرة التسوية بعد نقل المعدات
الأقواس البصرية المفكوكة أو المشوهة
تآكل قضبان التوجيه بعد الاستخدام لفترات طويلة مما يؤدي إلى تحولات زاوية
تتضمن طرق التحكم في عمودية المحور البصري ما يلي:
استخدام هياكل حاملات مصدر الضوء المتكاملة لتقليل التعديلات اليدوية
استخدام أجهزة المحاذاة الرأسية بالليزر أو قضبان الكشف الرأسية لفحص المحور البصري وتصحيحه
تجهيز حامل مصدر الضوء أو حامل العدسة بآليات تعديل دقيقة لضبط الزاوية الصغيرة
التحقق بانتظام من عمودية المحور البصري والمنصة وإنشاء بروتوكولات التفتيش
في حالة خدمة ما بعد البيع، أبلغ أحد العملاء عن تشوه غير منتظم في الثقوب الدائرية على شاشة العرض. وتبين من الفحص أن مصدر الضوء لم يكن مُحكم الإغلاق أثناء الصيانة السابقة، مما تسبب في ميل طفيف. بعد تعديل المسار البصري، تحسنت نسبة الصورة وانخفض خطأ القياس بشكل ملحوظ.
على الرغم من أن اتساق مصدر الضوء وعمودية المسار البصري عاملان أساسيان في أجهزة عرض الملفات، إلا أنهما يؤثران بشكل مباشر على جودة الصورة ودقة قياس الأبعاد. في الاستخدام اليومي، يُنصح المشغلون بالتركيز على صيانة النظام البصري ومعايرته، وإنشاء آليات فحص منتظمة، وإعادة ضبط المسار البصري فورًا، وتقييم مصدر الضوء عند استبدال مصادر الضوء، أو نقل المعدات، أو اكتشاف أي تشوهات في التصوير.
غالبًا ما تنبع دقة القياس العالية من الاهتمام المستمر بالتفاصيل. ولا يمكن تحقيق مزايا دقة جهاز عرض البيانات الشخصية بشكل حقيقي، بما يلبي الطلب على قياسات مستقرة في مختلف القطاعات، إلا من خلال التحكم في هذه العناصر الأساسية في تصميم المعدات وإدارتها.