UV LED Illumination for Fluorescent Leak Detection and Security Markers

L’illuminazione a LED ultravioletti apre ad applicazioni che la luce visibile non può raggiungere. Molti materiali, inchiostri, rivestimenti e sostanze biologiche diventano fluorescenti sotto gli UV. Assorbono i fotoni UV e riemettono luce visibile. Pertanto, una telecamera standard cattura facilmente questa emissione. Di conseguenza, elementi invisibili diventano visibili con un contrasto molto elevato su uno sfondo scuro.

Lunghezze d’onda UV nella visione industriale

Gli illuminatori UV industriali funzionano su due bande principali: 365 nm e 395 nm. La scelta tra di esse influisce significativamente sulle prestazioni. Pertanto, deve essere abbinata al fluoroforo in uso.

Illuminazione UV a 365 nm

La luce a 365 nm si colloca saldamente nella banda UV-A. Pertanto, eccita un’ampia gamma di fluorofori in modo efficiente. Tuttavia, presenta uno svantaggio. L’efficienza dei LED a 365 nm è inferiore rispetto a lunghezze d’onda UV più lunghe. Di conseguenza, sono necessari più LED o una corrente più elevata per ottenere la stessa irradianza. Di conseguenza, la gestione termica diventa più critica in questo caso.

Illuminazione UV a 395 nm

La luce a 395 nm confina con lo spettro visibile. Pertanto, l’occhio umano la percepisce come un debole bagliore violaceo. Anche la telecamera la rileva parzialmente. Il suo vantaggio consiste in una maggiore efficienza e irradianza dei LED a parità di potenza. Inoltre, molti traccianti e inchiostri di sicurezza rispondono bene ad essa.

Questa parziale visibilità comporta una conseguenza. Nello specifico, è necessario un filtro passa-corto o un filtro passa-banda sull’obiettivo. Il filtro blocca l’eccitazione e fa passare solo la fluorescenza. Senza di esso, il fondo a 395 nm sovrasta il segnale. Pertanto, RODER Vision offre sia la lunghezza d’onda a 365 nm che a 395 nm per adattarsi al fluoroforo.

Rilevamento perdite fluorescente

Il rilevamento di perdite con traccianti fluorescenti è un’attività UV di alto valore. Una piccola quantità di tracciante fluorescente agli UV viene aggiunta al fluido o al gas. Successivamente, viene acquisita l’immagine dell’esterno del sistema sotto luce UV. Il tracciante fuoriuscito fluoresce intensamente. Pertanto, anche punti di perdita piccolissimi risaltano nettamente sullo sfondo scuro.

Sistemi idraulici e pneumatici

I sistemi idraulici utilizzano traccianti colorati per trovare perdite microscopiche. Queste compaiono su tubi flessibili, connettori, guarnizioni e scambiatori di calore. Il tracciante viene aggiunto a una concentrazione compresa tra lo 0,1% e lo 0,5%. Dopo il funzionamento sotto pressione, viene acquisita l’immagine dell’esterno sotto luce UV. Pertanto, anche una singola goccia fluoresce e viene rilevata all’istante.

La visione artificiale sostituisce l’ispezione manuale con lampada UV nella produzione ad alti volumi. Una stazione automatizzata acquisisce l’immagine del componente in posizioni definite. L’algoritmo rileva le macchie fluorescenti superiori a una determinata soglia di dimensione e intensità. Pertanto, classifica ogni macchia e attiva lo scarto in caso di perdite confermate.

Refrigerazione e condizionamento dell’aria

Questi sistemi richiedono test di tenuta al 100% prima della spedizione. I traccianti colorati UV sono compatibili con la maggior parte dei refrigeranti e dei lubrificanti. Il sistema viene caricato con il refrigerante contenente il tracciante e pressurizzato. Pertanto, la visione UV controlla quindi i giunti saldobrasati, i collegamenti delle valvole e i passaggi dei tubi.

Marcatore di sicurezza e verifica dell’autenticazione

I marcatori di sicurezza sono invisibili sotto luce bianca ma fluorescono sotto gli UV. Sono ampiamente utilizzati per l’autenticazione, la sicurezza dei documenti e la protezione del marchio. Pertanto, la visione UV può verificarne la presenza, la posizione e il contenuto. Inoltre, lo fa alla massima velocità di produzione.

Autenticazione delle etichette farmaceutiche

Le etichette farmaceutiche presentano spesso elementi de sicurezza UV. Questi includono inchiostri reattivi agli UV, fibre fluorescenti e codici visibili sotto gli UV. Sotto gli UV, il sistema conferma che tutti gli elementi sono presenti e posizionati correttamente. Pertanto, il controllo si integra nella stazione di etichettatura alla velocità di linea.

Verifica di documenti e banconote

I documenti ad alta sicurezza utilizzano complessi motivi fluorescenti agli UV. Questi sono difficili da riprodurre senza le formule originali degli inchiostri. Pertanto, la visione UV verifica la presenza e il motivo di tali elementi. Di conseguenza, scarta i documenti contraffatti o manomessi nei sistemi automatizzati.

Ispezione di adesivi, sigillanti e rivestimenti

Molti adesivi e rivestimenti contengono additivi fluorescenti agli UV. Pertanto, la loro presenza e copertura possono essere verificate dalla visione UV. Ciò avviene dopo l’applicazione e prima dell’assemblaggio. Di conseguenza, i difetti vengono rilevati prima che diventino costosi.

Presenza e continuità del cordone di adesivo

L’adesivo strutturale deve essere continuo e posizionato correttamente. Viene applicato a pannelli della carrozzeria, guarnizioni delle portiere e gruppi incollati. Sotto la luce UV, l’intero cordone viene visualizzato chiaramente. Pertanto, l’algoritmo misura la larghezza del cordone e individua interruzioni o salti. Conferma inoltre che il cordone rientri nella tolleranza di posizione.

Verifica della mescola di guarnizioni e sigillanti

Anche i composti sigillanti possono contenere un additivo UV. Pertanto, la visione UV conferma la presenza del composto sulle superfici di tenuta critiche. L’assenza o il posizionamento errato del composto vengono rilevati prima che venga effettuata la giunzione. Di conseguenza, si evitano costosi smontaggi e rilavorazioni.

Design e integrazione degli illuminatori UV

I sistemi UV richiedono un design attento per garantire un funzionamento affidabile, stabile e sicuro. Tre punti meritano particolare attenzione: la gestione termica, i filtri della telecamera e la sicurezza dell’operatore.

Requisiti del filtro della fotocamera

L’imaging di fluorescenza richiede un filtro sull’obiettivo. Un filtro passa-lungo o passa-banda blocca l’eccitazione UV. Pertanto, fa passare solo l’emissione di fluorescenza visibile. Senza di esso, l’UV riflesso sovrasta il segnale più debole. Per la lunghezza d’onda a 365 nm, si utilizza una soglia di taglio (cut-on) compresa tra 400 e 420 nm. Per i 395 nm, è necessaria una soglia di taglio tra 420 e 450 nm. Gli accessori di filtri ottici RODER Vision completano il sistema.

Sicurezza dell’operatore

La luce UV a 365 nm e 395 nm può danneggiare gli occhi e la pelle in caso di esposizione prolungata. Pertanto, gli illuminatori UV vengono solitamente installati all’interno di celle chiuse. Questo elimina l’esposizione dell’operatore durante il funzionamento. Quando le barriere di protezione sono aperte per il setup, sono necessari occhiali protettivi per UV. Gli illuminatori UV RODER Vision sono conformi alla marcatura CE per la sicurezza elettrica e ottica.

Famiglie di Illuminatori Roder Vision per applicazioni UV

Le famiglie indicate di seguito supportano il rilevamento di perdite UV, la sicurezza e l’ispezione di adesivi. Ciascuna è disponibile con LED a 365 nm o 395 nm. Pertanto, la scelta corretta dipende dalla geometria e dal fluoroforo.

La scelta corretta dipende dal compito e dalla geometria. Per i cordoni su ampie aree, domina la matrice DL6. Il rilevamento delle perdite sui componenti si adatta invece all’anello DC6. I fluorofori deboli richiedono il DL5, che massimizza l’irradianza. Le parti curve prediligono la cupola FD2, che fornisce un’eccitazione uniforme. In ogni caso, RODER Vision fornisce filtri ottici abbinati e supporto tecnico. Pertanto, definite prima il fluoroforo, la lunghezza d’onda e la geometria, e poi scegliete la luce corrispondente.

Domande frequenti