Éclairage de vision pour le verre et les matériaux transparents
- Le rétroéclairage en transmission révèle les bulles internes, les inclusions et le niveau de remplissage.
- La réflexion et l’éclairage en champ sombre exposent les rayures et les micro-défauts.
- L’éclairage de bord et le SWIR détectent les fissures et les contaminations cachées.
- La lumière polarisée révèle les contraintes internes avant la rupture.
- Couvert par les familles RODER Vision BL3, BL4, BL2 et BL1.
Le verre, les plastiques et les matériaux transparents constituent l’ultime frontière de la vision industrielle. Contrairement aux objets opaques, ils transmettent, réfractent et polarisent la lumière. Par conséquent, une caméra haute résolution seule ne suffit pas. Le succès dépend plutôt d’une stratégie d’éclairage adaptée. Cette page explique les principales techniques d’inspection de matériaux transparents et renvoie aux produits RODER correspondants.
Les enjeux sont importants dans toutes les industries. Par exemple, les flacons pharmaceutiques, les pare-brises automobiles et les objectifs optiques exigent tous une qualité zéro défaut. Par conséquent, l’éclairage détermine si un défaut critique est détecté ou s’il est livré. Ainsi, la géométrie d’éclairage, la longueur d’onde et la polarisation doivent être choisies avec soin.
Les défis uniques de l’inspection de transparents
Le verre est conçu pour laisser passer la lumière. Par conséquent, un éclairage frontal standard est presque inutile. De plus, trois problèmes se répètent sur chaque pièce transparente. Plus précisément, ils concernent la réflexion, le contraste et la réfraction.
- Réflexion spéculaire : les surfaces polies créent des points chauds qui aveuglent le capteur d’image.
- Faible contraste : les bulles claires et les rayures partagent la même couleur que l’arrière-plan.
- Réfraction : le verre courbé dévie la lumière et simule de faux défauts.
Mode en transmission : rétroéclairage pour les défauts internes
Le mode en transmission est la configuration la plus courante et la plus efficace. Ici, un rétroéclairage à LED uniforme est positionné directement derrière l’objet. Par conséquent, le système fonctionne par occlusion de la lumière. Ainsi, toute impureté interne ressort clairement.
Lorsque la lumière traverse le verre, une pierre, une inclusion ou une bulle la bloque. En conséquence, le défaut apparaît sous la forme d’un point sombre sur un champ clair. À son tour, le logiciel déclenche un rejet immédiat. De plus, il s’agit de la méthode standard pour le contrôle du niveau de remplissage et la recherche de contaminants dans l’industrie agroalimentaire.
Mode en réflexion : revêtements et rayures superficielles
La transmission regarde à travers le verre, tandis que la réflexion examine la surface. Par conséquent, le mode en réflexion convient aux revêtements et aux rayures fines qui ne traversent pas l’épaisseur. Par exemple, les couches antireflet et hydrophobes nécessitent cette approche.
La lumière frappe la surface selon un angle choisi. Par conséquent, la caméra capture le faisceau réfléchi. Toute altération du revêtement ou rayure modifie alors le motif. En conséquence, le défaut apparaît sous la forme d’un éclat brillant ou d’un vide sombre.
Champ sombre pour les inclusions et les micro-bulles
Parfois, les défauts sont inférieurs à 0,1 mm. Dans ce cas, un simple rétroéclairage risque de les noyer. Par conséquent, l’éclairage en champ sombre est le meilleur outil. Ici, la source se situe à un angle très bas, de sorte que la lumière directe n’entre pas dans l’objectif.
Sur un verre parfait, la caméra voit une image noire. Cependant, une micro-bulle ou une inclusion diffuse la lumière vers l’objectif. En conséquence, le défaut brille intensément sur un arrière-plan complètement noir. C’est pourquoi cette méthode excelle dans l’inspection optique de haute précision.
Éclairage de bord pour les panneaux de verre plats
Les grands panneaux plats se prêtent à l’éclairage de bord, également appelé éclairage latéral. Ici, la lumière est injectée dans l’épaisseur du verre par les côtés. En raison de la réflexion interne totale, la lumière reste piégée à l’intérieur du panneau.
Cependant, une fissure, une ébréchure ou une marque gravée perturbe cette réflexion. Par conséquent, la lumière s’échappe exactement à cet endroit. En conséquence, le défaut s’illumine intensément. Ainsi, le système détecte les fissures structurelles susceptibles de provoquer une rupture.
SWIR et lumière polarisée pour les défauts cachés
Certains défauts restent invisibles à l’œil nu et aux capteurs d’images standard. Par conséquent, la technologie d’imagerie par infrarouge à ondes courtes (SWIR) fonctionne dans la plage de 900 à 1700 nm. Par exemple, elle permet de voir à travers les plastiques qui bloquent la lumière visible. De plus, elle détecte l’humidité ou les niveaux de liquide à travers le verre teinté, ainsi que certains revêtements réactifs aux infrarouges.
Les contraintes internes constituent un autre risque caché. Le verre étant un liquide figé, un refroidissement rapide génère des contraintes. Par conséquent, ces contraintes peuvent briser la pièce ultérieurement. Cependant, la lumière polarisée permet de les révéler. En plaçant le verre entre des polariseurs croisés, les contraintes apparaissent sous forme de franges colorées. En conséquence, les pièces soumises à de fortes contraintes sont rejetées avant l’assemblage.
Produits RODER Vision pour cette application
L’inspection des matériaux transparents repose avant tout sur des rétroéclairages uniformes et stables. Par conséquent, les quatre séries de rétroéclairages ci-dessous constituent les choix recommandés. Chacune offre une haute uniformité, une régulation de courant stable et des boîtiers robustes.
Série BL3 — Rétroéclairages robustes à haute uniformité
Rétroéclairage diffus robuste de 100×100 à 500×500 mm avec une uniformité de bord à bord. Par conséquent, il convient à l’inspection en transmission de bouteilles, de flacons et de pièces transparentes. Disponible en blanc, bleu, vert, rouge et infrarouge.
Série BL4 — Rétroéclairages modulaires de grand format évolutifs
Rétroéclairage modulaire de grand format à partir de dalles de 100 mm, personnalisable jusqu’à 1000×1000 mm. Par conséquent, il couvre de grands panneaux de verre plats avec une lumière transmise uniforme.
Série BL2 — Rétroéclairages compacts avec driver intégré
Panneau compact de 50×50 à 300×300 mm avec driver intégré et gradation PWM. Par conséquent, il convient au contrôle des contours à l’échelle sub-pixel et à la recherche de contaminants sur les petits flacons et objectifs.
Série BL1 — Rétroéclairages à ultra-haute intensité
Matrice de LED haute densité délivrant un flux lumineux émis très élevé. Par conséquent, elle pénètre le verre dense ou teinté pour des inspections en transmission exigeantes, avec les technologies MCCD© et HTTM©.
Les contrôles de surface, de rayures et de contraintes nécessitent d’autres modes opératoires. Par conséquent, RODER prend également en charge les configurations en réflexion, en champ sombre et polarisées. Pour celles-ci, utilisez des éclairages annulaires à LED, des barres lumineuses à LED, ainsi que des filtres optiques et des polariseurs dédiés. Au-delà des options du catalogue, RODER Vision fournit un support d’ingénierie pour le SWIR et les géométries personnalisées. En pratique, le mode approprié transforme les défauts invisibles du verre en signaux clairs. Par conséquent, définissez d’abord le type de défaut et le matériau, puis choisissez l’éclairage correspondant.
Questions fréquemment posées
Le rétroéclairage en transmission est le choix standard. Comme la lumière traverse le verre, les pierres internes, les inclusions et les bulles la bloquent. En conséquence, ils apparaissent comme des points sombres sur un champ clair, que le logiciel rejette.
Pour les défauts inférieurs à 0,1 mm, utilisez l’éclairage en champ sombre. L’éclairage à faible angle n’entre pas dans l’objectif, de sorte que le verre transparent apparaît noir. Cependant, une micro-bulle diffuse la lumière vers l’objectif et brille intensément sur l’arrière-plan sombre.
L’éclairage de bord injecte de la lumière dans l’épaisseur du verre par les côtés. En raison de la réflexion interne totale, la lumière reste piégée. Cependant, une fissure ou une ébréchure la laisse s’échapper à cet endroit, de sorte que le défaut s’illumine intensément.
Les contraintes internes sont invisibles sous une lumière normale. Par conséquent, on utilise la lumière polarisée. En plaçant le verre entre des polariseurs croisés, les contraintes apparaissent sous forme de franges colorées. En conséquence, les pièces soumises à de fortes contraintes sont rejetées avant l’assemblage.
Vous souhaitez obtenir de l’aide pour choisir le bon produit ?
Contacts et informations
Contact pour informations générales : info@roder.it
Partenaire d’intégration de systèmes et de capteurs : www.roder.it
Division Vision Artificielle de RODER : www.rodervision.com
Division Instruments de RODER : www.innovacheck.com
Plus d’informations sur RODER VISION : about us
Les informations contenues sur ce site web sont fournies uniquement à des fins d’information. Bien qu’elles aient été préparées avec le plus grand soin, elles ne constituent pas une offre contractuelle ni un engagement contraignant de fourniture. Elles peuvent contenir des erreurs de transcription, de traduction ou des erreurs typographiques. Pour obtenir des informations précises et à jour, veuillez contacter directement notre entreprise.
Veuillez noter: Certaines images de ce site web ont été intentionnellement générées par Intelligence Artificielle (IA). Cela est dû au fait que, pour de nombreuses applications et de nombreux projets, il n’est pas possible de divulguer des photographies de l’installation ou du système réel en raison d’accords de confidentialité, de clauses contractuelles et d’accords de non-divulgation (NDA).