I vantaggi della retroilluminazione a LED nella misura dimensionale precisa

Nella misura dimensionale, la sfida risiede nei bordi. L’illuminazione frontale può creare riflessi che sfocano i limiti fisici di un pezzo. Pertanto, il confine misurato diventa inaffidabile. La retroilluminazione a LED elimina queste distrazioni superficiali. Di conseguenza, il software di visione si concentra solo sulla geometria dell’oggetto. Questa pagina spiega il perché e illustra i retroilluminatori RODER Vision corrispondenti.

Perché la retroilluminazione è lo standard per l’ispezione di precisione

La forza della retroilluminazione risiede nel suo contrasto elevato. In una misura tipica, il sensore deve separare i pixel scuri dell’oggetto dai pixel luminosi dello sfondo. Poiché il retroilluminatore è un campo uniforme, la transizione dei bordi è estremamente nitida. Pertanto, l’algoritmo individua il confine con sicurezza.

Questa transizione nitida è la base della precisione. Senza un retroilluminatore stabile, il rilevamento dei bordi può risentire del jitter dei pixel. In tal caso, il bordo percepito si sposta leggermente tra i fotogrammi. Per i lavori nei settori aerospaziale o dei dispositivi medici, tali fluttuazioni sono inaccettabili. Pertanto, è essenziale un retroilluminatore uniforme e stabile.

Misura accurata con l’illuminazione a silhouette

Il concetto di silhouette è semplice, ma richiede un ottimo hardware. Per una misura affidabile, la sorgente luminosa deve essere perfettamente uniforme. Se il pannello presenta punti caldi o aree scure, ne conseguono problemi. Nello specifico, il software potrebbe interpretare queste variazioni come cambiamenti nelle dimensioni del pezzo.

I retroilluminatori avanzati utilizzano strati di diffusione speciali. Di conseguenza, ogni punto sulla superficie emette la stessa intensità. Questa uniformità consente di effettuare misure impegnative. Ad esempio, si adatta a denti di ingranaggi, micro viti e connettori. Pertanto, le forme complesse vengono misurate con una ripetibilità a livello di micron.

Considerazioni tecniche per la selezione del retroilluminatore

Selezionare un retroilluminatore è molto più che scegliere una dimensione. Diversi fattori tecnici determinano il modo in cui la luce interagisce con l’obiettivo e il pezzo. Pertanto, ognuno di essi deve essere abbinato alla misura.

Lunghezza d’onda e risoluzione

La lunghezza d’onda influisce sulla risoluzione dei bordi raggiungibile. Le lunghezze d’onda più corte difraggono meno al confine. Pertanto, la luce blu o verde offre un bordo più nitido rispetto alla luce rossa. Per le misure più esigenti, si preferisce la luce monocromatica. Di conseguenza, si riduce la sfocatura cromatica nell’obiettivo.

Collimazione e nitidezza dei bordi

Anche la collimazione influisce sulla qualità dei bordi. Un retroilluminatore diffuso emette luce in molte direzioni. Di conseguenza, crea una penombra morbida sul bordo del pezzo. Al contrario, un retroilluminatore collimato emette raggi paralleli. Pertanto, il bordo rimane nitido, il che si adatta ai sistemi di misura telecentrici.

Integrazione della retroilluminazione nella produzione ad alta velocità

Le linee ad alta velocità impongono ulteriori requisiti. I pezzi si muovono rapidamente, quindi le esposizioni devono essere brevi. Pertanto, si utilizzano retroilluminatori predisposti per il funzionamento stroboscopico per congelare il movimento. Questi emettono un impulso luminoso intenso sincronizzato con la telecamera. Di conseguenza, la silhouette rimane nitida alla massima velocità.

La longevità è altrettanto importante. I retroilluminatori industriali funzionano continuamente 24 ore su 24. A differenza delle sorgenti più vecchie, mantengono la luminosità per decine di migliaia di ore. Pertanto, il sistema richiede raramente una ricalibrazione. A sua volta, questo mantiene la misura accurata nel corso di lunghe campagne di produzione.

Casi di studio nell’industria

Ispezione di elementi di fissaggio per automotive

Ogni bullone e vite deve rispettare tolleranze rigorose. Pertanto, la retroilluminazione cattura il profilo della filettatura degli elementi di fissaggio. Con l’illuminazione a silhouette, il sistema misura contemporaneamente il passo e i diametri maggiore e minore. Di conseguenza, solo i pezzi perfetti raggiungono la linea di assemblaggio.

Metrologia dei flaconi farmaceutici

Le fiale di vetro richiedono un diametro esterno e un’altezza del collo precisi. Queste dimensioni garantiscono una tenuta adeguata. Pertanto, la retroilluminazione consente alla telecamera di vedere attraverso il vetro, concentrandosi solo sulla silhouette esterna. Di conseguenza, questo controllo previene perdite e contaminazioni in prodotti critici per la sicurezza.

Allineamento dei terminali nell’elettronica

I microchips e i connettori richiedono terminali perfettamente allineati. La retroilluminazione fornisce lo sfondo ad alto contrasto per verificare il passo dei pin. Poiché ignora i pin metallici riflettenti, i dati rimangono stabili. Pertanto, è ideale per la misura ad alta velocità della spaziatura dei terminali.

Fattori ambientali e gestione termica

L’ambiente di lavoro influenza la scelta del retroilluminatore. Il calore rappresenta la preoccupazione principale nel funzionamento in continuo. Man mano che i LED si riscaldano, la loro emissione può subire derive. Pertanto, una buona gestione termica mantiene stabile la luminosità. I retroilluminatori RODER utilizzano la tecnologia HTTM© per questo scopo.

Alcuni settori impongono un ulteriore requisito. Nel settore della lavorazione alimentare, il dispositivo deve resistere ad applicazioni con lavaggio. Pertanto, è necessaria una custodia con grado de protezione IP idoneo. Un grado adeguato impedisce la penetrazione di acqua e polvere. Di conseguenza, la silhouette rimane costante anche in condizioni gravose, umide o polverose.

Prodotti RODER Vision per questa applicazione

La misura dimensionale si affida a retroilluminatori uniformi e stabili. Pertanto, le quattro serie indicate di seguito rappresentano le scelte consigliate. Ognuna offre un’elevata uniformità, custodie robuste e un controllo preciso della corrente.

La scelta corretta dipende dal pezzo e dalla velocità. Per i piccoli pezzi di precisione, il pannello BL2 è la soluzione ideale. I pezzi di grandi dimensioni richiedono invece le famiglie BL3 e BL4, che coprono l’intero campo. Le linee veloci prediligono la serie BL1, che eroga l’intensità stroboscopica necessaria. In ogni caso, RODER Vision fornisce supporto tecnico per la lunghezza d’onda e la collimazione. Pertanto, definire prima il pezzo, la tolleranza e la velocità, e poi scegliere il retroilluminatore corrispondente.

Domande frequenti