Misurazioni perfette con il laser

09/04/2013

Fin dalla prima edizione nel 1973, l’uso del laser a scopo di misurazione è un tema centrale a LASER World of PHOTONICS. Le applicazioni in questo campo sono sempre più numerose. Insieme alla visione industriale, l’industria del laser e delle tecnologie ottiche presenterà le nuove applicazioni del laser nel controllo e nell’assicurazione della qualità prevalentemente nel padiglione B2.

Per rispettare i requisiti della produzione industriale moderna, è sempre più indispensabile affidarsi ai sistemi automatici di acquisizione ed elaborazione di immagini. Ad esempio, per garantire la qualità e la sicurezza, è necessario avere la tracciabilità completa di ogni singolo componente, anche su linee ad alta velocità. Anche l’automazione sempre più spinta è possibile in molti casi solo con robot dotati di “vista” e capacità di “apprendimento”. In questi casi, gli utilizzatori devono trovare il giusto equilibrio fra massima flessibilità e prestazioni del sistema da un lato, e massima facilità operativa dall’altro.

Nella visione industriale cresce l’utilizzo dei cosiddetti sensori di visione, che si inseriscono nella fetta di mercato fra i sensori veri e propri (come le barriere luminose) e i sistemi di visione più complessi, come sottolinea l’azienda tedesca Polytec. Il vantaggio dei sensori di visione è che, grazie alla facilità di funzionamento e alla generazione di risultati limitati agli algoritmi di valutazione principali, anche utenti privi di esperienza specifica possono configurare e parametrizzare questi sistemi. Questo senza rinunciare alla versatilità in termini di libertà di scelta delle ottiche e degli illuminatori più adatti.

 

Sensori di visione, l’alternativa semplice

A LASER World of PHOTONICS 2013 Polytec presenta la propria gamma di sensori di visione destinati ad applicazioni come il controllo di presenza e posizione, la verifica di completezza, il riconoscimento e la classificazione di parti. Il risparmio rispetto ai sistemi di visione tradizionali è dato dalla riduzione dei costi per l’hardware, dei tempi e delle risorse in fase di utilizzo.

Andreas Schaarschmidt, amministratore delegato di SVS-SISTEK, anticipa la prossima novità, le “telecamere intelligenti, che già coprono una fascia sempre più ampia di applicazioni”. Queste telecamere richiedono però spesso ancora una formazione per l’utilizzo dell’interfaccia e del set di strumenti, oltre a competenze di base di illuminotecnica e ottica. La massima flessibilità resta quella dei classici sistemi di visione costituiti da una telecamera industriale compatta e un PC, che richiedono però operatori molto qualificati. Secondo Schaarschmidt anche in questo ambito sono in vista miglioramenti: “Le telecamere moderne, anche nella fascia di prestazioni più elevata, agevolano l’operatore nel collegamento al PC, nella definizione delle luci e nella scelta delle ottiche.” I sistemi Systek si contraddistinguono per la facilità di cablaggio e il software intuitivo. Inoltre, le telecamere non solo acquisiscono l’immagine desiderata, ma controllano anche lampade a LED, proiettori e attuatori. Conclude Schaarschmidts: “Con questo approccio, l’obiettivo di un sensore di visione basato su PC, facilmente scalabile, è molto vicino.”

 

La visione industriale per il biomedicale

Accanto ai tradizionali impieghi nell’industria, la visione trova sempre più spazio nelle biotecnologie e nelle bioscienze, come sottolinea Bertram Lohmüller, Sales Engineer Systems di Hamamatsu Photonics Deutschland. Fra i settori più importanti cita la produzione di farmaci, la diagnostica, in particolare nell’oftalmica, e l’analisi del DNA in genetica. Hamamatsu propone due nuove telecamere per l’acquisizione affidabile e veloce di fenomeni biologici cellulari e farmaceutici nella ricerca e nell’industria.

La ORCA-Flash4.0 V2, destinata ad applicazioni in microscopia, è una telecamera da 4 megapixel con scientific CMOS-Sensor, che integra nuove funzionalità come due velocità di scansione, una modalità di lettura per microscopia a foglio di luce e interfacce USB 3.0 e CameraLink. La telecamera electron multiplying-CCD (EM-CCD) ImagEM X2 offre velocità superiori rispetto ai modelli precedenti e maggiore efficienza nella applicazioni con luce scarsa.

 

Processi di misura ottica: interferometria per l’analisi delle oscillazioni

Nel campo della tecnica di misura senza rilevamento di immagini si registra un forte sviluppo dei processi di misura ottici senza contatto. Gli esperti di Polytec citano i processi di misura interferometrici come la vibrometria doppler laser come esempi di processi versatili e avanzati per la misura delle oscillazioni, o l’interferometria a luce bianca per la misura di superfici funzionali tecniche nel controllo di qualità in ambito industriale. Polytec presenta fra i vari prodotti PSV-500, un vibrometro a scansione di ultima generazione, estremamente potente, per il rilevamento ottico e l’analisi senza contatto delle oscillazioni.

Un altro sistema interferometrico verrà presentato dall’azienda espositrice attocube systems. Si tratta di un sensore direzionale a fibre che rileva i cambiamenti di posizione di tre oggetti contemporaneamente. Il sensore copre distanze fino a 40 cm con una risoluzione nell’ambito dei picometri, seguendo oggetti che viaggiano fino a 1 m/s.

 

Tecnica di misura ottica al World of Photonics Congress

 

Ai risultati più recenti della ricerca e all’evoluzione delle tecniche di misura ottica è dedicata anche la conferenza “Optical Metrology” nell’ambito del World of Photonics Congress. Nelle diverse sessioni di questo evento organizzato da SPIE Europe verranno trattati diversi temi in modo mirato, ad esempio le applicazioni nell’industria, nell’arte, nell’architettura e nell’archeologia, così come nell’analisi e nella classificazione di biomateriali.

La conferenza “Optical Metrology” organizzata da SPIE Europe è focalizzata sulle ricerche più recenti nella misurazione ottica, videometria e visione industriale, con applicazioni per la soluzione di problemi di misura e controllo nei campi delle costruzioni industriali e della produzione manifatturiera, della navigazione satellitare per veicoli, delle tecnologie multimediali, dell’architettura, dell’arte e dell’archeologia.

Verranno presentati in particolare approcci basati su modelli, remoti e attivi, la cosiddetta “fusione di sensori”, la guida di robot, l’elaborazione di sequenze di immagini, la modellazione di scene e la gestione e tutela del patrimonio culturale.