Haz LED enfocado de alta intensidad para inspecciones concentradas
- Densidad de fotones superior en un orden de magnitud a la de fuentes difusas o extensas sobre el área del objeto.
- Ópticas de colimación, enfoque o proyección de patrones para un control preciso de la forma y la divergencia del haz.
- Configuración estándar para la lectura de códigos de marcado directo (DPM) en sustratos metálicos grabados por láser o marcados por punzonado.
- Variantes UV para la excitación de fluorescencia de adhesivos, marcas de seguridad y recubrimientos superficiales.
- Funcionamiento pulsado y en overdrive para congelar el movimiento con exposiciones ultracortas en líneas de alta velocidad.
- Compatible con el filtrado pasabanda en la cámara para el rechazo de la luz ambiente.
Los iluminadores spot proporcionan una iluminación LED concentrada y de alta intensidad, enfocada sobre un área pequeña y bien definida. Al combinar una fuente LED de alto flujo con ópticas de colimación o de enfoque, los iluminadores spot alcanzan sobre el objeto densidades de fotones superiores en un orden de magnitud a las que pueden producir las fuentes difusas o extensas. Esto los convierte en la geometría de referencia para las aplicaciones que exigen la máxima relación señal/ruido en una pequeña región de interés, entre ellas la lectura de códigos en sustratos de bajo contraste, la excitación de fluorescencia y la inspección enfocada a través de accesos ópticos estrechos.
Principio de funcionamiento de los iluminadores spot
Un iluminador spot está formado por un único LED de alto flujo o por un pequeño grupo de LED de alto flujo, combinados con un conjunto óptico de precisión que colima, enfoca o conforma el haz emitido. La óptica determina la divergencia del haz de salida, que puede ir desde muy colimada (menos de 5 grados), para las aplicaciones que requieren una iluminación uniforme sobre un campo pequeño, hasta moderadamente divergente (15 a 30 grados), para una iluminación localizada de uso general.
El perfil del haz sobre el objeto depende de la óptica. Un iluminador spot colimado produce un haz aproximadamente uniforme cuyo diámetro aumenta ligeramente con la distancia de trabajo, mientras que un iluminador spot de enfoque converge a un mínimo a una distancia de trabajo concreta y diverge más allá de ese punto. La elección entre ambos depende de si la aplicación exige invariancia respecto a la distancia de trabajo o la máxima intensidad en un único punto focal bien definido.
Iluminadores spot colimados, enfocados y con patrón
Los iluminadores spot colimados se emplean en aplicaciones que requieren una intensidad uniforme sobre un campo de inspección pequeño a distancias de trabajo variables. Los iluminadores spot enfocados, con un plano focal definido, son los preferidos para una concentración de luz similar a la de un láser sobre un único punto del objeto. Los iluminadores spot con patrón proyectan una figura estructurada (cruz, punto, línea o retícula) y se utilizan para triangulación, alineación e inspección basada en patrones.
Aplicaciones industriales típicas
Los iluminadores spot se utilizan ampliamente para la lectura de códigos de marcado directo en componentes metálicos, donde el bajo contraste de las marcas grabadas por láser o punzonadas exige una iluminación intensa y controlada; para la inspección por fluorescencia de adhesivos, recubrimientos y marcas de seguridad, donde los iluminadores spot UV excitan la emisión y una cámara en el visible capta la respuesta; para la inspección a través de accesos ópticos estrechos en espacios reducidos o cavidades; para la inspección por retroiluminación de pequeños detalles a distancias de trabajo muy grandes; para la iluminación localizada de regiones de interés concretas en sistemas multicámara; y para cualquier aplicación en la que el campo de inspección sea pequeño pero el requisito de densidad de fotones sea elevado.
Criterios de selección y consideraciones de diseño
El primer parámetro que debe definirse es la divergencia del haz, junto con la distancia de trabajo. Un iluminador spot colimado a gran distancia de trabajo conserva la intensidad pero ilumina un área mayor; un iluminador spot enfocado a la distancia de trabajo correcta proporciona la máxima densidad de fotones posible, pero es sensible a las desviaciones de enfoque. La estabilidad mecánica de la estación de inspección debe evaluarse frente a la tolerancia focal de la óptica elegida.
El contenido espectral del iluminador spot se elige con los mismos criterios que para cualquier iluminador direccional. Los LED blancos son el estándar para la captación de uso general. Los LED monocromáticos son los preferidos cuando se combinan con filtros de banda estrecha en la cámara o cuando el objeto requiere una longitud de onda específica para absorción o fluorescencia. Los iluminadores spot UV son esenciales para la inspección por fluorescencia de adhesivos, marcas de seguridad y recubrimientos superficiales que responden a la excitación ultravioleta.
El funcionamiento pulsado es sencillo con los iluminadores spot, porque el reducido número de LED permite pulsos muy cortos y de alta corriente sin estrés térmico. Los iluminadores spot estroboscópicos proporcionan habitualmente intensidades de pico varias veces superiores a su valor nominal en continuo, lo que permite congelar el movimiento en transportadores de alta velocidad.
Integración con filtros ópticos
Los iluminadores spot se combinan con frecuencia con filtros pasabanda en el objetivo de la cámara para rechazar la luz ambiente. La combinación de un iluminador spot monocromático y un filtro pasabanda a juego puede ofrecer imágenes útiles incluso cuando la estación de inspección está expuesta a una luz ambiente intensa y no controlada procedente de fluorescentes de techo, luz solar o maquinaria cercana.
Integración y limitaciones
La principal limitación de los iluminadores spot es la reducida área iluminada. Para campos de inspección mayores de unos pocos centímetros, los iluminadores spot resultan ineficientes frente a los iluminadores de barra, anulares o de panel, que reparten el flujo de fotones sobre un área mayor. El uso de varios iluminadores spot para cubrir un campo más amplio es posible, pero rara vez rentable.
Los iluminadores spot generan además un elevado calor local en la unión del LED, lo que exige una gestión térmica eficaz para preservar la estabilidad del flujo y la vida útil del LED. Los iluminadores spot de calidad incorporan disipadores o refrigeración activa para mantener la temperatura de unión del LED dentro de límites seguros incluso a la máxima emisión continua.
Iluminadores LED spot de RODER Vision
RODER Vision fabrica una línea dedicada de iluminadores LED spot para la visión artificial industrial, diseñados para una iluminación concentrada y de alta intensidad de pequeñas áreas. La gama responde a las aplicaciones que exigen la máxima densidad de fotones sobre una región de inspección localizada, entre ellas la lectura de códigos de marcado directo, la excitación de fluorescencia y la inspección enfocada a través de accesos ópticos estrechos.
Descubra la gama de iluminadores spot en la página de la familia Iluminadores LED spot. Para las aplicaciones que requieren configuraciones ópticas a medida, una conformación específica del haz o un contenido espectral especial (como el UV para la inspección por fluorescencia), RODER Vision ofrece también Iluminadores LED a medida diseñados según requisitos OEM concretos.
Para las instalaciones con funcionamiento pulsado o en overdrive, rechazo de la luz ambiente de banda estrecha o alineación precisa del haz, el catálogo RODER incluye además drivers LED y controladores electrónicos, filtros ópticos y cables industriales y sistemas de fijación dedicados.