Illuminamento cilindrico a 360 gradi per ispezioni a simmetria rotazionale
- Illuminazione omnidirezionale a 360 gradi emessa radialmente verso l’interno dalle pareti interne cilindriche.
- Elimina le ombre direzionali su bersagli curvi, riflettenti e a simmetria di rotazione.
- Geometria dominante per bottiglie, lattine, fiale, elementi di fissaggio filettati e alberi lavorati.
- Le varianti a sezione cilindrica e quadrata (SCDI) si rivolgono rispettivamente a bersagli riflettenti a simmetria rotazionale e allungati.
- Compatibile con i sistemi di movimentazione rotanti per l’acquisizione di una superficie completa con una sola telecamera.
- Soluzione standard per l’ispezione delle linee di produzione di bevande, prodotti farmaceutici e imballaggi alimentari.
Gli Illuminatori a Tunnel sono illuminatori LED specializzati che circondano l’oggetto ispezionato con un’illuminazione cilindrica a 360 gradi, fornendo contemporaneamente un’illuminazione uniforme e priva di ombre da ogni direzione. Emettendo luce verso l’interno delle pareti di un tunnel cilindrico o a sezione quadrata, questa geometria elimina le ombre direzionali che complicano l’ispezione di parti a simmetria di rotazione o curve tridimensionali come bottiglie, lattine, tubi, elementi di fissaggio filettati e alberi lavorati.
Principio di funzionamento dell’Illuminazione a Tunnel
Una luce a tunnel è costituita da più array di LED montati sulla superficie interna di un cilindro cavo o di un prisma quadrato, con l’emissione diretta verso l’interno dell’asse della struttura. L’oggetto ispezionato viene posizionato all’interno del tunnel, dove riceve luce da tutte le direzioni azimutali contemporaneamente. Questa illuminazione a 360 gradi elimina la dipendenza dell’immagine dall’orientamento rotatorio del pezzo e produce un’illuminazione uniforme su qualsiasi superficie visibile alla telecamera, indipendentemente dalla curvatura o dall’inclinazione.
Le pareti interne del tunnel sono tipicamente rivestite da un materiale diffondente o da un’ottica strutturata che distribuisce uniformemente l’emissione dei LED sulla superficie interna. Il risultato è un cilindro luminoso esteso piuttosto che LED luminosi discreti, che riproduce l’effetto nuvola di una cupola emisferica ma lungo l’asse di un bersaglio cilindrico o a simmetria assiale.
Varianti a sezione cilindrica e quadrata
I tunnel luminosi cilindrici forniscono l’illuminazione più simmetrica e sono preferiti per l’ispezione di oggetti a simmetria di rotazione come bottiglie, lattine e chiusure filettate. Gli illuminatori a Tunnel a sezione quadrata, spesso indicati come tunnel a Illuminazione Diffusa Continua, offrono una diffusione equivalente con una struttura meccanica più semplice e sono ampiamente utilizzati per l’ispezione di oggetti riflettenti allungati come profili in alluminio, contenitori in plastica e imballaggi metallici.
Applicazioni industriali tipiche
L’Illuminazione a Tunnel è essenziale per l’ispezione di bottiglie di vetro e plastica alla ricerca di difetti superficiali, corpi estranei ed etichette; per il controllo qualità di lattine in metallo alla ricerca di ammaccature, graffi e integrità della guarnizione del coperchio; per la verifica di elementi di fissaggio filettati e alberi lavorati a macchina in cui il profilo della filettatura elicoidale deve essere ispezionato da tutti i lati; per l’Ispezione di Parti in Plastica e siringhe alla ricerca di crepe, graffi e contaminazione; per il controllo qualità di imballaggi alimentari cilindrici come lattine e bottiglie alla ricerca dell’integrità della chiusura e della registrazione dell’etichetta; e per tutte le applicazioni in cui l’oggetto ispezionato è simmetrico rispetto alla rotazione o presenta caratteristiche distribuite su più lati.
Criteri di selezione e considerazioni sul design
Il diametro interno del tunnel deve superare il diametro massimo dell’oggetto ispezionato di un margine sufficiente a consentire il libero passaggio sul trasportatore e a mantenere l’uniformità sulla superficie. La lunghezza del tunnel determina la quantità di oggetto illuminato in qualsiasi momento e in genere viene scelta per coprire l’intero ciclo di ispezione del pezzo mentre passa attraverso il sistema.
L’apertura ottica a una o entrambe le estremità del tunnel consente alla telecamera di visualizzare l’oggetto ispezionato, sia dall’alto attraverso un tunnel verticale, sia lateralmente attraverso un tunnel orizzontale, sia attraverso un’apertura dedicata nella parete laterale. Il design di queste aperture deve preservare il più possibile la simmetria dell’Illuminatore per evitare ombre locali che comprometterebbero l’uniformità dell’immagine.
Il contenuto spettrale viene selezionato come per qualsiasi Illuminazione Diffusa. Le lampade a tunnel bianche sono standard per l’ispezione a colori degli imballaggi. Le versioni monocromatiche in rosso o Vicino Infrarosso sono preferibili per l’ispezione di superfici ad alto contrasto e per la Reiezione della Luce Ambiente.
Integrazione con sistemi rotanti e multicamera
Le luci del tunnel sono spesso integrate con sistemi di movimentazione rotanti che fanno ruotare il pezzo ispezionato all’interno del tunnel, consentendo a una singola telecamera di acquisire più viste dell’intera superficie. In alternativa, è possibile posizionare più telecamere intorno al tunnel per catturare l’intera superficie in un unico passaggio senza dover ruotare il pezzo, il che semplifica la movimentazione meccanica e riduce il tempo di ciclo.
Integrazione e limiti
Il principale vincolo meccanico dell’illuminazione a Tunnel è la necessità di trasportare l’oggetto ispezionato attraverso il tunnel senza che entri in contatto con le pareti interne. Il design del trasportatore, i sistemi di fissaggio e di movimentazione devono essere coordinati con le dimensioni del tunnel per garantire un passaggio affidabile di ogni pezzo. Per gli oggetti più grandi o di forma irregolare, le dimensioni del tunnel possono diventare un vincolo di integrazione significativo.
Le luci a tunnel sono anche meno efficienti in termini di utilizzo dei fotoni rispetto agli illuminatori direzionali, perché l’emissione diffusa diffonde la luce in tutte le direzioni anziché concentrarla sul percorso ottico della telecamera. Questo li rende meno adatti alle applicazioni che richiedono tempi di esposizione molto brevi ad alta velocità; in questi casi, le alternative da valutare sono le luci a Barra multiple stroboscopiche o gli Illuminatori a pannello focalizzati.
Roder Vision Tunnel e Soluzioni di Illuminazione Diffusa
Gli illuminatori a tunnel a sezione cilindrica e quadrata per l’ispezione a simmetria rotazionale sono in genere progettati come dispositivi specifici per l’applicazione, dimensionati in base alla geometria dell’obiettivo, al ciclo di ispezione e al layout della linea di produzione. Roder Vision sviluppa queste soluzioni attraverso il suo servizio di progettazione di illuminatori personalizzati, integrando le specifiche meccaniche, ottiche ed elettroniche in un unico apparecchio di livello OEM (Produttore di Apparecchiature Originali).
Scopri le opzioni di progettazione degli illuminatori per tunnel e le altre configurazioni dedicate su Illuminatori LED personalizzati . Per le applicazioni in cui è sufficiente una configurazione emisferica diffusa (piuttosto che completamente cilindrica), gli illuminatori a LED a cupola piatta Illuminatori LED a cupola piatta offre un’illuminazione diffusa coassiale per bersagli riflettenti e curvi in un pacchetto compatto e a basso profilo.
Per le installazioni che prevedono la movimentazione rotativa, la sincronizzazione di più telecamere o il funzionamento a impulsi, il catalogo RODER comprende anche driver LED e controller elettronici dedicati, nonché cavi industriali e sistemi di fissaggio progettati per l’integrazione con i sistemi di Visione e i PLC delle macchine.