Integrità delle bottiglie di vetro: Rilevamento di Crepe con Retroilluminazione Diffusa

L’integrità delle bottiglie di vetro è un requisito critico per la sicurezza. Una cricca nascosta può cedere durante la gassatura, la pastorizzazione o il trasporto. Pertanto, ogni contenitore deve essere controllato. Tuttavia, le cricche nel vetro trasparente sono quasi invisibili. L’obiettivo esatto è trasformare un difetto trasparente in un segnale visibile. La retroilluminazione diffusa fa esattamente questo, e questa pagina spiega come.

Il metodo è affidabile e ampiamente collaudato. Un campo bianco uniforme è posizionato dietro la bottiglia. Di conseguenza, qualsiasi difetto strutturale rifrange o blocca la luce. Pertanto, il difetto appare scuro o distorto sullo sfondo luminoso. Questa pagina elenca inoltre i retroilluminatori RODER Vision corrispondenti.

La scienza dell’ispezione dei materiali trasparenti

L’ispezione del vetro richiede una chiara comprensione del comportamento della luce. L’illuminazione frontale tradizionale crea spesso abbagliamenti e riflessi speculari. Di conseguenza, questa saturazione nasconde i difetti stessi che il sistema deve rilevare. La retroilluminazione diffusa evita questo problema. Nello specifico, fornisce una sorgente luminosa non direzionale e diffusa.

Questa uniformità è vitale per l’integrità della bottiglia. Mantiene illuminato l’intero profilo della bottiglia senza punti caldi. Le cricche interne creano una transizione tra il vetro e un sottile strato d’aria. Quando la retroilluminazione raggiunge questa transizione, l’indice di rifrazione cambia. Pertanto, la luce si piega o si disperde in corrispondenza del difetto.

Questo effetto rende il rilevamento di cricche molto più semplice per il software. Il difetto interrompe il campo luminoso uniforme. Di conseguenza, l’algoritmo di visione rileva un bordo ad alto contrasto. A sua volta, misura il difetto in modo rapido e preciso.

Perché la retroilluminazione diffusa si adatta a forme complesse di vetro

Le bottiglie sono raramente oggetti piatti. Al contrario, presentano curve, spalle e loghi in rilievo. Queste caratteristiche possono proiettare ombre o creare riflessi. Pertanto, una luce direzionale intensa produce falsi segnali. La retroilluminazione diffusa avvolge l’oggetto con una luce morbida e uniforme. Di conseguenza, riduce al minimo questi artefatti ottici.

Il risultato è una silhouette nitida e prevedibile. Poiché lo sfondo rimane uniforme, la soglia può essere impostata con precisione. Di conseguenza, le cricche reali vengono rilevate mantenendo bassi i falsi scarti. Questo equilibrio è essenziale per una linea di produzione stabile.

Ottimizzare l’integrità sulle linee ad alta velocità

I moderni impianti di imbottigliamento funzionano a velocità elevate. Spesso lavorano centinaia di unità al minuto. Pertanto, il sistema di visione deve acquisire immagini senza alcuna sfocatura da movimento. Per ottenere questo risultato, i retroilluminatori diffusi utilizzano controller stroboscopici ad alta velocità. Questi emettono impulsi di luce in sincronia con il tempo di otturazione della telecamera.

La sovraeccitazione del retroilluminatore durante l’impulso aumenta l’intensità. Di conseguenza, i tempi di esposizione possono scendere a microsecondi. Questo aspetto è fondamentale per il rilevamento di cricche su un nastro trasportatore in movimento. Una silhouette nitida e ad alto contrasto congela il movimento. Di conseguenza, il software esegue controlli complessi senza rallentare la linea.

Il ruolo dell’uniformità nell’ispezione ad ampio campo

Le bottiglie grandi rappresentano un’ulteriore sfida. Per i contenitori delle dimensioni di un gallone, l’uniformità su un’ampia area è difficile da mantenere. Un pannello diffuso di grande formato risolve questo problema. Fornisce ai bordi della bottiglia la stessa luce del centro. Pertanto, l’immagine rimane uniforme da un lato all’altro.

Questo campo uniforme previene l’effetto vignettatura. Senza di esso, gli angoli bui potrebbero simulare dei difetti. Di conseguenza, la linea subirebbe falsi scarti. Con un corretto dimensionamento, tuttavia, l’ispezione rimane precisa su tutto il contenitore.

Rilevamento di difetti e inclusioni nel sottosuolo

Il vetro può anche nascondere difetti interni. Esempi comuni sono pietre e bolle. Le pietre sono materie prime non fuse, mentre le bolle sono gas intrappolati. Entrambi possono indebolire la bottiglia. Pertanto, possono causare rotture durante la gassatura o la pastorizzazione.

La retroilluminazione diffusa rileva molto bene questi difetti. Poiché la luce attraversa l’intero spessore del vetro, qualsiasi inclusione proietta un’ombra. Pertanto, le cricche nascoste e le pietre diventano visibili. In molti casi, questa silhouette è l’unico modo affidabile per confermare che il componente sia integro.

Spettro infrarosso vs visibile

La lunghezza d’onda deve adattarsi al vetro e al difetto. La luce bianca e blu sono scelte comuni. Tuttavia, la retroilluminazione a infrarossi presenta un punto di forza particolare. Nello specifico, attraversa più facilmente il vetro ambrato e verde. Pertanto, per le bottiglie di vino e birra, l’infrarosso aiuta la telecamera a vedere attraverso la tonalità scura.

La luce blu risponde a un’esigenza diversa. Poiché la sua lunghezza d’onda è più corta, risolve dettagli più fini. Di conseguenza, si adatta alle cricche superficiali sulle fiale farmaceutiche trasparenti. In questo caso, anche un graffio minuscolo può ospitare batteri, quindi la risoluzione è fondamentale. In breve, lo spettro viene scelto in base all’applicazione.

Stabilità termica e longevità

Le fabbriche di imbottigliamento sono ambienti esigenti. Spesso sono umide e soggette a sbalzi di temperatura. Pertanto, l’illuminatore deve funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, senza degradarsi. I LED si adattano molto bene a questo servizio. Offrono una lunga vita utile operativa e un’emissione luminosa stabile nel tempo.

Una temperatura stabile protegge anche la precisione. Il calore in eccesso potrebbe sollecitare il vetro o alterare la calibrazione della telecamera. I pannelli di alta qualità includono una gestione termica per allontanare il calore dalla zona di ispezione. Di conseguenza, il rilevamento di cricche rimane preciso nel corso di anni di servizio.

Buone pratiche di integrazione

Poche semplici regole aiutano a integrare la retroilluminazione diffusa sulla linea. I punti seguenti riassumono le scelte chiave.

• Distanza: posizionare il retroilluminatore il più vicino possibile alla bottiglia per ottenere la massima intensità e uniformità.
• Dimensione: rendere il retroilluminatore leggermente più grande della bottiglia, in modo che i bordi rimangano completamente illuminati.
• Filtraggio: utilizzare un filtro passo banda abbinato alla luce, che elimina la luce ambientale dello stabilimento.
• Sincronizzazione: utilizzare un controller stroboscopico per prolungare la vita utile del LED e fornire il lampo più luminoso.

Prodotti RODER Vision per questa applicazione

Il rilevamento di cricche si basa su retroilluminatori uniformi e stabili. Pertanto, le quattro serie seguenti sono le scelte raccomandate. Ciascuna offre un’elevata uniformità, custodie robuste e un controllo preciso della corrente.

La scelta corretta dipende dalla bottiglia e dalla velocità della linea. Per il vetro colorato di vino e birra, le opzioni a infrarossi delle famiglie BL1 e BL3 sono le più utili. I contenitori grandi richiedono invece il pannello BL4, che mantiene l’uniformità. Le fiale piccole si adattano al compatto BL2, in quanto offre un’alta risoluzione. In ogni caso, RODER Vision fornisce supporto ingegneristico per dimensionare e regolare l’illuminatore. Pertanto, definite prima il vetro, il difetto e la velocità, quindi scegliete la luce corrispondente.

Domande frequenti