Oリングはどのようにしてロボットカメラレンズのシーリング中に汚染を防ぐのか？

ロボットビジョンシステムでは、レンズの清浄度が直接的に画像品質を決定します。しかし、多くのエンジニアが見落としている重要な点があります。それは、シール用 O‑rings から溶出する成分が光学面を汚染する可能性があるということです。この問題に対処するには、材料選定、工程管理、構造設計の3つの側面を検討する必要があります。

材料選定：適切なシール材を選ぶ

フッ素ゴム（FKM）またはパーフルオロエラストマー（FFKM）： これらの材料は高温、真空、クリーンルーム条件下で極めて少ないエキストラクタブルを放出します。FFKMは過酷な環境下でも優れた化学的安定性を発揮します。

PTFE封入Oリング: より高い不活性が要求される用途に推奨されます。

NBRやVMQは避ける: ニトリルゴムおよびシリコーンゴムは可塑剤またはシリコーン油を放出しやすく、光学面を汚染する可能性があります。

プロセス管理: 装置前の洗浄処理

設置前に、Oリングは超音波洗浄、高純度IPAによる洗浄、および真空乾燥を実施し、離型剤や油分を除去すべきです。一部のメーカーは、クリーンルームで前処理されたOリングを提供しており、これらはクラス100環境で直接使用可能です。

構造設計: 安全のための隔離

レンズとOリングの間にPTFEバリアを設ける、または排気室付きの二重シール構成を採用して、可溶出物が光学面に近づくのを防ぎます。微量のガス放出が発生しても、撮像領域に直接影響することはありません。

環境および作動安定性

シーリング材の熱膨張や亀裂を防ぐため、低湿度および安定した温度を維持してください。80～120°Cで2～4時間の定期的な真空ベーキングを行うことで、残留する揮発性物質の放出が促進され、長期的な汚染リスクを低減できます。

結論と提案

レンズの汚染を効果的に防止するには、以下の複合的な対策が不可欠です。

適切なシーリング材を選定してください（必要に応じてPTFE被覆付きFKMまたはFFKM）。

十分な洗浄および前処理手順を実施してください。

シール設計に隔離構造を取り入れてください。

洗浄や構造的最適化を行わず、材料の交換のみを行った場合でも、汚染物質の蓄積が生じる可能性があり、最終的にはロボットビジョンシステムにおける画像取得の精度と再現性が低下します。