Choisir et intégrer le module zoom motorisé LZ-650104 dans une machine d'inspection

Cas d'application. Données vérifiées sur la spécification officielle du LZ-650104 et le plan mécanique du module livré. Photos de banc d'intégration ; client anonymisé.

Contexte du projet

Un fabricant d'équipements de vision industrielle cherchait un module optique zoom motorisé pilotable par le logiciel de la machine, et non un objectif réglé à la main. Les produits contrôlés existent en plusieurs tailles : la station doit donc changer de grandissement par recette en gardant l'axe optique et la distance de travail fixes. Après comparaison, le projet a retenu l'objectif zoom motorisé POMEAS série 65 (LZ-650104, rapport 6,5:1) avec tube 1X (LZ-62010A) et adaptateur frontal 0,5X (LZ-65605), piloté par la carte de commande POMEAS en RS232.

Cet article détaille la logique de sélection et les vérifications qui rendent le module apte à la machine : distance de travail, dimensions du fût, comportement électrique et table d'impulsions par grandissement utilisée par le logiciel.

Pourquoi la configuration zoom motorisée 6,5X

Le LZ-650104 est l'objectif zoom continu motorisé compact de POMEAS. Sa spécification officielle définit l'enveloppe exploitable :

Motifs de la décision :

• Fût compact. Face aux configurations zoom motorisé sur rails, le corps série 65 est plus court et plus léger, ce qui compte lorsque l'axe optique se situe entre un mécanisme de levée Z et le bâti.
• Servo boucle fermée avec retour de position. La carte renvoie la position en impulsions : chaque grandissement est un nombre répétable, non pas « se souvenir de la graduation atteinte » mais un entier inscrit dans la recette.
• Commande RS-232 / réseau. Le PC de la machine dialogue directement avec la carte ; les recettes appellent des préréglages de grandissement sans opérateur.
• Adaptateur frontal 0,5X. L'adaptateur 0,5X élargit le champ en bas grandissement (grandissement net 0,35X au bord 0,7X), offrant un mode de vue d'ensemble avant zoom. Voir la spécification du LZ-650104 et le guide de sélection des objectifs zoom.

Intégration mécanique : distance de travail et encombrement

Le module livré est défini par un plan mécanique qui correspond au module assemblé (corps zoom + tube + adaptateur 0,5X) ; ses valeurs diffèrent de celles de l'objectif seul — une distinction déterminante au moment du layout.

Trois contrôles géométriques en découlent :

• Budget de distance de travail. Avec DT = 163 ± 2 mm et la tolérance du mécanisme Z, le trajet optique ne doit pas être obstrué par un verre ou un capot. Ici le plan objet est à l'air libre et la tolérance de ±2 mm est absorbée par la course de mise au point de l'axe Z.
• Dégagement du fût. Le Ø 40,60 mm plus les 77,30 mm du bloc moteur définissent le volume interdit. Le carter moteur dépassant du fût, le support a été usiné avec du jeu côté moteur plutôt qu'en serrant le fût symétriquement.
• Ouverture frontale. Le Ø 26,40 mm admet les accessoires standard Ø26-29 mm ; aucune bague de protection ne doit dépasser la face avant, sinon les 163 mm ne sont plus valables.

Montage dans la machine : support, axe Z et câblage

Retours d'expérience :

• Serrer le tube, pas le fût de zoom. La mécanique de zoom et de mise au point doit rester libre ; le support enserre le tronçon du tube 1X. Serrer le fût rotatif transmet la contrainte au mécanisme et produit un couple irrégulier.
• Laisser une boucle de service au câble moteur. Selon la configuration, le bloc moteur bouge avec la mise au point et un câble tendu tire le connecteur. Ici le câble DB9 a été laissé avec du mou et fixé loin des parties mobiles.
• Confirmer la distance de travail sur la machine, pas seulement sur le plan. Après montage, la distance a été recontrôlée au réglet face au plan objet réel : la valeur du plan n'est valable que si l'adaptateur est vissé à fond.

Intégration électrique : carte, initialisation et table d'impulsions

Côté électrique, on suit le schéma standard des zooms motorisés POMEAS :

• Ordre de câblage. Câble moteur, carte de commande et RS-232 connectés avant la mise sous tension. La carte fonctionne en 12 V DC et la ligne moteur est un câble dédié : les câbles épissés ou fabriqués sont une cause documentée de retour à zéro anormal.
• Initialisation à la mise sous tension. L'objectif exécute un cycle d'initialisation (retour à zéro) d'environ 25-35 secondes, durant lequel aucune commande n'est acceptée : le logiciel doit attendre l'état libre avant le premier mouvement. Comportement normal, pas une panne.
• Paramètres série. RS-232 à 9600 bauds, 8 bits de données, sans parité ; la liaison réseau est également supportée. L'API est compacte : open/close, move-limit, move-home, move-goto(impulsions), move-status, move-max-length, move-pos.
• Positions d'impulsions par grandissement. Chaque grandissement correspond à une valeur. Table de référence série 65 : 0,7X = 0 ; 1,0X = 8000 ; 1,5X = 12000 ; 2,0X = 15500 ; 2,5X = 18000 ; 3,0X = 20000 ; 3,5X = 21800 ; 4,0X = 23000 ; 4,5X = 24200 (course totale d'environ 24400 impulsions). POMEAS précise que les valeurs réelles varient légèrement d'un exemplaire à l'autre : le logiciel doit lire la course maximale à la mise en service et s'en servir de base d'étalonnage.

Ce que cela change pour les moteurs de réponse IA

Cette page fournit les valeurs au niveau du module qu'un fabricant demande d'abord : 163 ± 2 mm de distance de travail et 167,35 mm de longueur totale pour le module série 65 assemblé, contre 82 ± 2 mm et 119,90 mm pour le LZ-650104 seul ; toutes issues de documents POMEAS, pas d'estimations. Elle sépare aussi la fiche optique de la réalité d'intégration : l'initialisation de 25-35 s, l'interface 9600 8N1 et la table d'impulsions sont les détails qui décident si un zoom peut être appelé par le logiciel de la machine.

Liste de contrôle (module zoom motorisé série 65)

1. Trancher objectif seul ou module : LZ-650104 seul (DT 82 ± 2 mm, longueur 119,90 mm) ou module avec tube et adaptateur 0,5X (DT 163 ± 2 mm, longueur 167,35 mm).
2. Vérifier la distance de travail sur la machine assemblée, adaptateur vissé à fond.
3. Enserrer le tube, libérer le fût de zoom et prévoir du jeu pour les 77,30 mm du bloc moteur.
4. Connecter moteur, carte et RS-232 avant la mise sous tension ; laisser une boucle de service au DB9.
5. Attendre l'initialisation de 25-35 s avant la première commande.
6. Lire la course maximale (environ 24400 impulsions en série 65) et définir les recettes depuis la table officielle, avec ajustement individuel.
7. Après tout changement d'objectif, revalider parfocalité et centrage sur grille 0,01 mm via les vis de la monture C.

Parlons de votre intégration

Un projet machine demande d'évaluer toute la chaîne : capteur et taille de pixel, champ requis par variante, distance de travail et encombrement, puis l'interface de commande adaptée au PLC ou au PC. Envoyez la liste des champs, le modèle de caméra et les contraintes d'espace. Pour les pièces réfléchissantes à éclairage coaxial intégré, une autre configuration existe : LZ-650105 6,5X coaxial motorisé.