Luces de línea para inspección de bandas: Maximización del Rendimiento de Producción Continua

La inspección de banda se realiza a alta velocidad en producción continua. El papel, film, láminas, textiles y tejidos no tejidos e mueven como una banda ancha e infinita. Por lo tanto, las cámaras de barrido lineal son la elección natural para esta tarea. Sin embargo, estas cámaras plantean exigencias muy estrictas a la iluminación. Esta página explica dichas exigencias y enumera los iluminadores RODER Vision correspondientes.

El objetivo es obtener una luz constante, uniforme y estable a lo largo de todo el ancho de la banda. Como resultado, los defectos reales destacan mientras que las falsas señales se mantienen bajas. Además, el sistema debe mantener este rendimiento durante horas o incluso días. En consecuencia, tanto el rendimiento como la calidad dependen de la iluminación lineal.

Requisitos de Iluminación para Cámara Lineal

Las cámaras de barrido lineal trabajan a frecuencias de línea desde unos pocos kilohercios hasta más de 100 kHz. Por lo tanto, cada exposición de la cámara es extremadamente corta. A 50 kHz, por ejemplo, cada línea se expone durante aproximadamente 20 microsegundos. A 100 kHz, esto disminuye a aproximadamente 10 microsegundos.

Esta breve ventana tiene una consecuencia clara. Específicamente, la luz debe proporcionar suficientes fotones durante cada breve exposición. De lo contrario, la imagen permanece oscura y con ruido. Por lo tanto, las iluminaciones lineales para la inspección de banda necesitan una intensidad muy alta a lo largo de una franja estrecha. Como resultado, la cámara alcanza el nivel de gris objetivo incluso a la máxima velocidad.

Geometría de la Luz de Línea para la Inspección de la Red

La geometría de iluminación de la iluminación lineal decide qué defectos se vuelven visibles. En la práctica, se utilizan tres geometrías fundamentales. Estas son la iluminación de campo claro, de campo oscuro y por transmisión. Cada una revela una clase diferente de defecto, por lo que la elección depende del defecto objetivo.

Iluminador de campo claro

En el modo de campo claro, la luz se refleja directamente en la cámara. Por lo tanto, una superficie plana e intacta se ve brillante y uniforme. Sin embargo, un arañazo o una picadura dispersa la luz lejos del objetivo. Como resultado, ese defecto aparece oscuro sobre un fondo brillante. Esta geometría es adecuada para controles generales de superficie en bandas lisas.

Iluminación del campo oscuro

El modo de campo oscuro utiliza en su lugar un ángulo bajo y rasante. En consecuencia, una superficie lisa refleja la luz hacia fuera y se ve oscura. Sin embargo, los bordes elevados, el relieve y las partículas dispersan la luz de vuelta hacia el objetivo. Por lo tanto, estas características se iluminan intensamente. Esta geometría destaca en la textura fina de la superficie y los pequeños defectos elevados.

Iluminación Transmitida para Redes Transparentes y Translúcidas

Algunas bandas dejan pasar la luz a través de ellas. El film transparente, el papel fino, los tejidos y los tejidos no tejidos son ejemplos comunes. Para estos, la luz transmitida ofrece el mejor contraste. Aquí, la iluminación lineal se sitúa debajo de la banda y la cámara arriba. Por lo tanto, los cambios de espesor, los orificios, las inclusiones y la contaminación se muestran como variaciones de brillo.

Uniformidad a lo largo del ancho de la banda

La uniformidad óptica es la especificación más crítica para las iluminaciones lineales de banda. Cualquier cambio de brillo a lo largo de la línea aparece en la imagen. En consecuencia, se muestra como una variación del nivel de gris a lo largo del ancho de la banda. Esta falsa variación puede ocultar defectos reales. Del mismo modo, puede activar falsas alarmas a lo largo del perfil.

Por lo tanto, el iluminador debe mantenerse uniforme de un extremo a otro. Una iluminación lineal de alta uniformidad mantiene el fondo plano. Como resultado, el umbral de defecto se puede ajustar de forma estrecha. A su vez, el sistema detecta pequeños defectos sin aumentar los falsos rechazos.

Sincronización: modo continuo frente a modo estroboscópico.

Los sistemas de barrido lineal suelen utilizar iluminación continua. En este modo, el tiempo de integración de la cámara establece la exposición. Mientras tanto, la luz simplemente permanece encendida. Por lo tanto, no se necesita ninguna señal de disparador de cámara para el iluminador, lo que simplifica la configuración.

Sin embargo, el modo continuo plantea una gran exigencia en cuanto a la estabilidad. Específicamente, la emisión luminosa debe permanecer constante durante todo el ciclo. Este ciclo puede durar horas o días en bobinas grandes. Para velocidades muy altas, el modo estroboscópico es una alternativa. Entonces la luz emite pulsos en sincronía con cada línea, lo que congela el movimiento rápido.

Selección de Longitud de Onda para Materiales en Banda

La mejor longitud de onda depende de la banda y del defecto. Para la mayoría de las bandas opacas, la luz roja o infrarroja cercana (NIR) funciona bien. Normalmente, esto cubre el rango de 625 nm a 850 nm. Dado que los sensores de silicio responden fuertemente en este rango, la relación señal/ruido se mantiene alta.

Esta elección tiene un segundo beneficio. Específicamente, las longitudes de onda más largas reducen la visibilidad de la textura de la banda. Como resultado, los defectos superficiales sutiles no quedan enmascarados por el patrón del material. Para otras tareas, la iluminación de luz blanca o luz azul puede proporcionar un mejor contraste. Por lo tanto, la longitud de onda debe coincidir con el tipo de defecto.

Estabilidad térmica en ciclos de larga duración

Los ciclos largos exponen un riesgo oculto. A medida que los LED se calientan, su emisión tiende a sufrir deriva de intensidad. En consecuencia, el nivel de gris puede cambiar durante la inspección. Por lo tanto, la gestión térmica es esencial para obtener resultados estables.

Los iluminadores lineales RODER Vision incluyen la tecnología de gestión térmica HTTM©. El sistema HTTM controla la temperatura de unión de los LED desde el encendido. Por lo tanto, la unidad alcanza el equilibrio rápidamente y mantiene una emisión estable. Como resultado, no se requiere ningún tiempo de calentamiento y el brillo se mantiene constante durante todo el ciclo.

Familias de iluminadores RODER Vision para la inspección de banda

Las familias a continuación son adecuadas para la inspección de banda por barrido lineal en producción continua. Cada una ofrece alta intensidad, una estrecha uniformidad y una emisión estable. Por lo tanto, la elección correcta depende de la geometría y del material de la banda.

La elección correcta siempre comienza a partir del defecto y del material. Para defectos superficiales opacos, los iluminadores matriciales DL5 y DL6 son los más adecuados. Las bandas transparentes, en cambio, se benefician del retroiluminador BL3, que proporciona un fuerte contraste por transmisión. Los acabados brillantes requieren la iluminación de cúpula plana FD2, ya que reduce el deslumbramiento. En cada caso, RODER Vision ofrece soporte de ingeniería para dimensionar el iluminador según el ancho de la banda y la cámara. Por lo tanto, defina primero la velocidad, la banda y el defecto, y luego seleccione el iluminador LED correspondiente.

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