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Objektive Robuste Objektive für die Robotik und Industrie widerstehen Schock und Vibration

Redakteur: Jan Vollmuth

Fujinon hat die Robustheit von Objektiven erforscht und daraus ein dezidiertes Anti-Shock & Vibration-Design für Objektive entwickelt. Die HF-12M sowie HF5M-Serien sind bereits damit ausgestattet und über den Bildverarbeitungsspezialisten Framos erhältlich.

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Fujinon hat ein Anti-Shock-&-Vibration-Design für Objektive entwickelt, das Bewegungen, Stöße oder Vibrationen ausgleicht.
Fujinon hat ein Anti-Shock-&-Vibration-Design für Objektive entwickelt, das Bewegungen, Stöße oder Vibrationen ausgleicht.
(Bild: Fujinon)

Industrielle Imaging-Systeme, die Bewegung, Stößen oder Vibrationen ausgesetzt sind, sollen damit von einer konstanten Bildqualität und einer längeren Lebensdauer profitieren. Das neue Fujinon-Design wurde laut Hersteller unter Einwirkung von 10 g und Sinus-Vibrationen mit bis zu 500 Hz und 100 m/s2 getestet und wird besonders für den Einsatz in der Robotik und in vibrationsstarken Umgebungen empfohlen.

Vor Beschleunigungskraft gefeit

In den meisten Machine-Vision Installationen werden Kameras mit C-Mount-Festbrennweiten eingesetzt, die auch unter schwierigen Bedingungen im industriellen Umfeld eine konstante Bildqualität liefern müssen. Moderne Roboterarme sind so leistungsstark, dass sie Lasten mit mehreren Vielfachen der Erdbeschleunigung in Bewegung versetzen und bremsen können. Roboter-geführte Bildverarbeitungssysteme müssen diesen Beschleunigungen standhalten und sind zusätzlich den Vibrationen an der Spitze der Roboterarme ausgesetzt. Gleiches gilt auch für Kamera-Objektiv-Installationen an großen Maschinen mit rotierenden Elementen.

Laut Stephanie Simon, Objektiv-Expertin bei Framos, sei es daher für Kunden mit robotergeführten Anwendungen, mobilen Systemen oder auch festinstallierten Lösungen unter rauen Bedingungen unerlässlich, ein robustes und haltbares Objektiv zu wählen unerlässlich, um eine hohe Bild- und Auswertungsqualität zu sicherzustellen.

Bildqualität beeinträchtigt

Im Fujinon-Testaufbau werden die Objektive hinsichtlich ihrer Robustheit gegen Stöße und Vibrationen geprüft und dabei wiederholt zunächst Stößen mit einer Stärke von bis zu 10 g und aus 6 unterschiedlichen Richtungen senkrecht zur optischen Achse ausgesetzt. Anschließend kommen sinusförmigen Vibrationen gemäß IEC 60068-2-6 mit bis zu 500 Hz und 100 m/s2 hinzu. Im Ergebnis verschiebt sich die optische Achse eines konventionellen Objektivs um bis zu 26 μm, was bei Sony Pregius-Sensoren der zweiten Generation ca. 7 Pixeln entspricht. Gemessen durch Kontrast-Charts sinkt zudem das Auflösungsvermögen dramatisch, die Objektive werden unbrauchbar. Für Entwickler von mechanisch beanspruchten Bildverarbeitungssystemen sei es daher wichtig, neben dem optischen Format, dem Auflösungsvermögen und der Brennweite ihrer Objektive insbesondere auch auf die Robustheit gegen Stöße und Vibrationen zu achten, so Fujinon.

Das Anti-Shock & Vibration-Design von Fujinon basiert nach eigenen Angaben auf einer patentierten elastischen Fixierung innerhalb der Objektive, die damit nicht nur langfristig Stößen und Vibrationen standhalten, sondern auch gut mit Feuchtigkeit und Temperaturwechseln umgehen können. Die optische Achse soll sich lediglich um 4 bis maximal 10 µm verschieben, die Menge des benötigten Klebers werde minimiert und es entstehe eine langfristig stabile Performance sowie konstant gute Bildqualität. (jv)

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