Iluminación LED anular coaxial para una captura de imágenes frontal simétrica
- Iluminación azimutal de 360 grados concéntrica con el eje óptico de la cámara para una captura de imágenes equilibrada en sombras
- Iluminación uniforme independiente de la orientación rotacional del objetivo en la estación de inspección.
- Las variantes estándar, de bajo ángulo, difusas y multisingmento responden a diferentes tipos de superficie.
- Geometría preferida para piezas pequeñas, estaciones de pick & place y lectura de códigos.
- Compatible con el filtrado pasabanda en la cámara para el rechazo de la luz ambiente.
- Cubierta por las familias anulares DC3, DC5, DC6 y RDL1 de RODER Vision.
La iluminación anular se encuentra entre las geometrías más utilizadas en la visión artificial industrial. Ante todo, son apreciadas por su tamaño compacto y su fácil integración alrededor de los objetivos estándar de las cámaras. Además, los LED están dispuestos en un círculo concéntrico con el eje óptico. Como resultado, la luz llega al campo desde todas las direcciones, por lo que la imagen permanece en gran medida independiente de la orientación de las características. En resumen, esta página es la referencia de ingeniería para la geometría anular. También vincula las familias anulares de RODER Vision con sus aplicaciones típicas.
Principio de funcionamiento de las iluminaciones anulares
Una iluminación anular incorpora una o más filas concéntricas de LED en una placa anular. La apertura central deja libre la parte frontal del objetivo de la cámara. Además, los LED proyectan la luz hacia el interior y hacia abajo a un ángulo fijo determinado por la carcasa. Para un anillo estándar, este ángulo es típicamente de 30 a 60 grados con respecto al eje óptico. Por lo tanto, la configuración se comporta como iluminación frontal directa o se desplaza hacia el campo oscuro de bajo ángulo.
Due to the fact that light arrives from all azimuthal directions at once, las imágenes del anillo permanecen simétricas alrededor del eje óptico. Por consiguiente, el texto impreso, los códigos y las piezas pequeñas aparecen uniformes independientemente de la orientación. Por esta razón, la iluminación anular es adecuada para estaciones donde la posición angular del objetivo es variable o no está controlada.
Variantes estándar, de bajo ángulo y de alta difusión
La categoría de anillos incluye varias variantes. En primer lugar, los anillos estándar dirigen la luz a ángulos moderados para una iluminación frontal general. Por el contrario, los anillos de bajo ángulo inclinan los LED hasta una incidencia casi rasante, por lo que crean un campo oscuro de 360 grados que resalta las microcaracterísticas de la superficie. Además, los anillos difusos añaden una cubierta satinada para suavizar la emisión y reducir el deslumbramiento. Por lo tanto, cada variante se dirige a una superficie y clase de características específicas.
Aplicaciones industriales típicas
La iluminación anular sirve para muchas tareas de inspección. Por ejemplo, son adecuadas para piezas pequeñas mecanizadas o moldeadas en mesas giratorias y estaciones de pick & place. Además, soportan la lectura de códigos 2D y OCR en superficies planas o ligeramente curvas. También cubren componentes de PCB, inspección de soldaduras, dispositivos médicos y envases farmacéuticos. Además, son adecuadas para piezas de metal estampado donde la simmetría rotacional es importante. Finalmente, se adaptan a estaciones donde la facilidad de integración pesa más que el rendimiento óptico final.
Criterios de selección y consideraciones de diseño
En primer lugar, el diámetro interior debe dejar libre el objetivo, incluyendo cualquier filtro o polarizador. A continuación, el diámetro exterior y el ángulo del LED establecen la distancia de trabajo para la intensidad de pico y la uniformidad. A medida que cambia la distancia, la iluminación se desplaza de un cono convergente, a un campo uniforme, a un haz divergente.
La posición de montaje también es importante. Un anillo fijado en el objetivo se mueve con la cámara durante el enfoque, por lo que la alineación permanece constante pero la distancia de trabajo es limitada. Por el contrario, un anillo fijado en la estación permite optimizar la cámara y el iluminador por separado. Sin embargo, esto añade complejidad mecánica.
El contenido espectral sigue las reglas habituales de la iluminación frontal. Por ejemplo, los anillos monocromáticos funcionan bien detrás de un filtro de banda estrecha que rechaza la luz ambiental. Por el contrario, los anillos blancos siguen siendo la opción predeterminada para la inspección de color.
Anillos de doble función y multisegmento
Los anillos avanzados añadiendo segmentos controlados de forma independiente. Por lo tanto, el usuario puede alternar entre anillo completo, medio anillo o sectores rotativos para una clasificación de defectos sensible a la dirección. Además, algunas variantes combinan LED estándar y de bajo ángulo en un solo dispositivo. Como resultado, el integrador cambia entre campo claro y campo oscuro sin cambiar el hardware.
Integración y limitaciones
El límite principal de la iluminación anular es una reflexión circular en superficies brillantes y perpendiculares. En un objetivo de tipo espejo, el anillo de LED aparece como un anillo brillante en la imagen. Por consiguiente, puede enmascarar las características centrales. Sin embargo, un anillo difuso, una ligera inclinación del objetivo o una configuración de cúpula suprimen este efecto.
Un segundo punto concierne al tamaño. Los iluminadores anulares están dimensionados para el objetivo y el campo, por lo que los campos muy grandes requieren anillos poco prácticos. Por lo tanto, para campos de más de unos 200 milímetros, es mejor evaluar barras de luz LED o iluminadores de panel.
Familias de iluminadores anulares LED de RODER Vision
RODER Vision fabrica una línea completa de iluminadores anulares LED en Italia. La gama cubre configuraciones estándar, de bajo ángulo, de alta intensidad y ajustables. Por lo tanto, las cuatro serie siguientes son las opciones recomendadas para la iluminación anular.
Serie DC3 — Iluminadores anulares LED de alta intensidad
Iluminador anular circular de alta intensidad con LED de alto flujo y lentes focalizantes integradas. Además, su cuerpo de aluminio sólido, la flexibilidad del driver externo y la gestión HTTM© se adaptan a una integración OEM compacta.
Serie DC5 — Iluminadores anulares modulares de alta intensidad
Iluminador anular LED modular de alta intensidad para guía robot e inspección óptica automatizada. Por lo tanto, ofrece una luz potente y uniforme para exposiciones cortas y una alta relación señal-ruido.
Serie DC6 — Iluminadores anulares de alta densidad
Iluminador directo circular de alta densidad en formato cuadrado para campos medianos a grandes. Además, ofrece una luz frontal directa uniforme de alta intensidad en blanco, rojo, azul, verde e infrarrojo.
Serie RDL1 — Iluminadores anulares ajustables
Anello ajustable construido a partir de cuatro barras DL1, por lo que el ángulo de incidencia es regulable. Además, el control independiente de sectores y la estabilización MCCD© permiten la inspección foto-stereo y de bajo ángulo.
Algunas instalaciones también requieren conmutación multisingmento o rechazo de la luz ambiental. Además, el catálogo ofrece drivers para LED y controladores, filtros ópticos y polarizadores, así como cables industriales y sistemas de sujeción.
Iluminación anular en aplicaciones reales
Las notas siguientes muestran cómo funcionan los iluminadores anulares de RODER Vision en líneas de producción reales. En cada caso, la configuración deriva de la tarea de inspección.
Inspección de tapones de botellas
Una iluminación anular proporciona una iluminación uniforme con vista desde arriba de tapones redondos. Por lo tanto, revela contaminación, ovalización, falta de juntas y defectos superficiales en líneas de llenado rápidas.
Inspección de PCB y electrónica
La iluminación anular simétrica es adecuada para inspección de soldaduras y componentes pequeños en placas. Como resultado, proporciona a la inspección óptica un contraste uniforme e independiente de la orientación.
Lectura de códigos y OCR
La iluminación anular ilumina uniformemente los códigos y el texto impreso independientemente de la orientación. Por consiguiente, el OCR y la lectura de códigos 2D siguen siendo fiables en piezas giratorias o colocadas al azar.
Posicionamiento de componentes
La iluminación anular coaxial proporciona a los robots un contraste estable y equilibrado en las sombras para el pattern matching. Como resultado, el reconocimiento y posicionamiento de los componentes siguen siendo precisos en líneas de ensamblaje rápidas.
Iluminación para visión de cobot
Los iluminadores anulares compactos se montan fácilmente en los end-effectors de los cobots. Por lo tanto, proporcionan una iluminación flexible y alineada con el objetivo para la detección y guía de piezas en celdas colaborativas.
Inspección de superficies de automóviles
En modo de bajo ángulo, una iluminación anular roza la superficie y resalta el relieve. Por lo tanto, destaca arañazos, cordones de soldadura y huellas de mecanizado en componentes mecánicos.
Preguntas frecuentes
Elija una iluminación anular para campos pequeños o medianos que necesiten una iluminación simétrica e independiente de la orientación alrededor del objetivo. Para superficies altamente especulares, una cúpula funciona mejor, mientras que los campos alargados o muy grandes se adaptan a barras de luz LED o iluminadores de panel.
En superficies brillantes y perpendiculares, el anillo de LED puede aparecer como una reflexión brillante. Puede suprimirla con una variante de anillo difuso, una ligera inclinación del objetivo o cambiando a una configuración de cúpula.
Un anillo estándar ilumina el objetivo a aproximadamente 30 o 60 grados para una iluminación frontal general. Un anillo de bajo ángulo utiliza una incidencia casi rasante para crear un campo oscuro de 360 grados que enfatiza los bordes y las microcaracterísticas de la superficie.
Sí. Una iluminación anular monocromática combinada con un filtro pasa-banda correspondiente en el objetivo rechaza la luz ambiental y mejora el contraste. Las iluminaciones anulares blancas siguen siendo la opción predeterminada para la inspección de color.
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Contactos e información
Contacto para información general : info@roder.it
Partner de integración de sistemas y sensores : www.roder.it
División de Visión Artificial de RODER : www.rodervision.com
División de Instrumentos de RODER : www.innovacheck.com
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