Illuminazione Diffusa in un giorno nuvoloso lungo bersagli riflettenti allungati
- Il tunnel di Diffusore a sezione quadrata circonda l’oggetto da quattro lati con invarianza longitudinale.
- La luce arriva da ogni direzione visibile per ogni punto lungo tutta la lunghezza dell’obiettivo.
- La telecamera si monta in alto, di lato o all’estremità, a seconda della geometria dell’ispezione.
- La sezione interna deve essere pari ad almeno 3 o 4 volte la dimensione maggiore del bersaglio.
- Geometria dominante per bottiglie, flaconi, lattine, profili estrusi e imballaggi cilindrici.
- Varianti stroboscopiche e a scansione lineare per l’ispezione ad alta velocità su Nastro Trasportatore ad Alta Velocità.
L’Illuminazione Diffusa Continua Quadrata, comunemente abbreviata in SCDI, estende l’effetto di nuvolosità dell’illuminazione a cupola agli oggetti allungati che non possono essere ispezionati all’interno di un apparecchio emisferico. Avvolgendo l’area di ispezione con un tunnel diffusore a sezione quadrata aperto anteriormente e posteriormente, SCDI fornisce una luce diffusa uniforme da tutti i lati per tutta la lunghezza di un oggetto allungato come una bottiglia di vetro, un profilo metallico o un contenitore cilindrico.
Principio di funzionamento di SCDI
Un apparecchio SCDI è costituito da un tubo quadrato o rettangolare con pareti interne diffusore, LED montati in posizioni nascoste e un’apertura per la telecamera sopra o su un lato. L’oggetto ispezionato attraversa il tunnel lungo il suo asse longitudinale, ricevendo la luce da tutte e quattro le pareti interne contemporaneamente. Poiché la geometria è invariante lungo l’asse del tunnel, l’Illuminazione Coassiale (On-axis) è identica in ogni posizione lungo la lunghezza dell’oggetto, producendo una condizione di ispezione uniforme che non dipende dalla posizione dell’obiettivo all’interno del tunnel.
Le pareti di diffusione sono in genere rivestite con un materiale bianco ad alta riflettenza e alta diffusione che diffonde l’emissione dei LED in tutto il volume interno. Il campo luminoso risultante combina le caratteristiche angolari di una cupola emisferica (Illuminamento da ogni direzione visibile in ogni punto del bersaglio) con l’invarianza longitudinale necessaria per l’ispezione continua di parti allungate.
Relazione geometrica tra tunnel e bersaglio
La sezione trasversale del tunnel deve ospitare il bersaglio più grande previsto con un margine sufficiente a mantenere l’uniformità. Come nel caso di una cupola, le dimensioni interne devono essere almeno tre o quattro volte la dimensione massima della sezione trasversale dell’oggetto ispezionato. La lunghezza del tunnel determina la quantità di bersaglio illuminato in modo uniforme in qualsiasi momento e in genere viene scelta per coprire il campo visivo della telecamera con un piccolo margine sui bordi anteriore e posteriore.
Applicazioni industriali tipiche
SCDI è la geometria di illuminazione dominante per l’ispezione di contenitori cilindrici nell’industria delle bevande, tra cui bottiglie in vetro e PET per rilevare difetti superficiali, corpi estranei, livello di riempimento e registrazione dell’etichetta; il controllo di qualità di lattine in metallo per verificare la presenza di ammaccature, graffi, integrità delle cuciture ed etichette stampate; l’ispezione di fiale e siringhe farmaceutiche per verificare la presenza di crepe, contaminazione e anomalie dimensionali; l’Ispezione di Parti in Plastica e Profili in Gomma estrusi; il controllo di qualità di prodotti industriali allungati e riflettenti in cui è richiesta un’illuminazione uniforme e priva di ombre per tutta la lunghezza del pezzo. Gli apparecchi SCDI sono progettati come unità specifiche per ogni applicazione all’interno del portafoglio di Illuminatori LED personalizzati.
Criteri di selezione e considerazioni sul design
La sezione trasversale del tunnel deve ospitare il bersaglio con un margine adeguato e la lunghezza deve adattarsi al campo di vista della telecamera. La posizione dell’apertura della telecamera, in alto, su un lato o alla fine del tunnel, determina la geometria dell’ispezione. Una telecamera montata in alto con un bersaglio che attraversa i lati offre la compatibilità con la scansione lineare per un’ispezione continua del nastro. Una telecamera montata all’estremità, con il bersaglio che avanza lungo l’asse del tunnel, consente l’acquisizione di immagini attraverso il tunnel di contenitori cilindrici.
Il contenuto spettrale viene selezionato in base all’obiettivo. Gli apparecchi SCDI bianchi sono standard per l’ispezione a colori di imballaggi ed etichette stampate. Le versioni monocromatiche, in genere rosso o Vicino Infrarosso, sono preferibili quando si utilizza un filtraggio a banda stretta sulla telecamera per respingere la luce ambientale o quando l’obiettivo richiede una lunghezza d’onda specifica per ottimizzare il contrasto.
Funzionamento stroboscopico e compatibilità con la scansione di linea
Le apparecchiature SCDI supportano il funzionamento stroboscopico, essenziale per le linee di ispezione ad alta velocità in cui i contenitori viaggiano a diverse centinaia al minuto. Gli impulsi stroboscopici, sincronizzati con l’esposizione della telecamera, bloccano il movimento in microsecondi e forniscono il flusso di fotoni necessario per ottenere tempi di esposizione brevi. Le varianti SCDI compatibili con la scansione di linea integrano un’illuminazione continua ad alta intensità abbinata alla velocità di acquisizione della scansione di linea, fornendo un’illuminazione costante della linea attiva mentre il target avanza nel tunnel.
Integrazione e limiti
Il principale vincolo meccanico della SCDI è la necessità di trasportare l’oggetto ispezionato attraverso il tunnel senza che entri in contatto con le pareti interne, mantenendo un posizionamento coerente rispetto all’asse ottico della telecamera. Il design del trasportatore e le guide devono essere coordinate con le dimensioni del tunnel e qualsiasi vibrazione o posizionamento errato dell’oggetto degrada l’uniformità dell’immagine.
La SCDI è meno efficiente dell’Illuminazione Diretta in termini di utilizzo dei fotoni perché l’emissione diffusa diffonde la luce in tutte le direzioni. Per le applicazioni che richiedono tempi di esposizione molto brevi su bersagli a bassa riflettanza, è necessario valutare geometrie alternative come luci multiple a Barra o Illuminatori a pannello focalizzati. L’SCDI rimane la scelta ottimale quando l’obiettivo è allungato, riflettente e beneficia dell’invarianza longitudinale dell’illuminazione, condizioni che sono comuni nell’industria delle bevande, farmaceutica e del packaging.
Illuminatori per tunnel e SCDI di Roder Vision
Roder Vision progetta unità SCDI e di illuminazione a tunnel specifiche per l’ispezione industriale di target riflettenti allungati nell’industria delle bevande, farmaceutica e del packaging. Ogni unità viene dimensionata in base alle dimensioni del target, alla velocità del trasportatore e alla geometria di ispezione della linea di produzione specifica.
- Illuminazione a tunnel diffusa a sezione quadrata per obiettivi cilindrici e allungati – Illuminatori LED personalizzati
- Alternative di luce a Barra per l’ispezione a scansione di nastri e profili in movimento – Illuminatori LED a Barra
- Illuminazione trasmessa retroilluminata per flaconi e fiale trasparenti – Illuminatori LED Retroilluminatore
Per le linee di ispezione ad alta velocità che necessitano di un funzionamento sincronizzato stroboscopico o a scansione di linea, il catalogo RODER include driver LED dedicati e controllori elettronici compatibili con i controllori di visione e i PLC.