Illuminazione per Visione Artificiale nel settore del legno, della carta e dei materiali naturali
- Variabilità naturale nel colore, nelle venature e nella consistenza in ogni singola parte.
- L’illuminazione deve distinguere i difetti reali dalle variazioni naturali.
- Compiti che vanno dall’ispezione di profilo e dei bordi al controllo continuo del nastro.
- Tecniche di Retroilluminazione e illuminazione lineare selezionate in base alla forma del pezzo e alla velocità.
- Ogni Nota Applicativa rimanda alle pagine dei prodotti e delle tecnologie RODER corrispondenti.
I materiali naturali sono intrinsecamente variabili. Legno, carta, cartone e tessuti differiscono per colore, venatura e consistenza da un pezzo all’altro. Inoltre, questa variazione sembra quasi un difetto agli occhi di un Sistema di Visione. Per questo, l’illuminazione deve distinguere i veri difetti dai modelli naturali innocui. Questa sezione dedicata al settore presenta le attività di ispezione per legno, carta e materiali naturali. Inoltre, collega ogni Nota Applicativa alla tecnica consigliata e ai prodotti Roder Vision più adatti.
Perché i materiali naturali sono una sfida
La variabilità è la prima sfida. Le venature, i nodi e le variazioni di colore sono normali nel legno, ma sembrano difetti. Di conseguenza, un sistema poco sofisticato scarta pezzi buoni e genera falsi scarti. Per questo, l’illuminazione deve mettere in risalto i difetti reali, attenuando al contempo la trama naturale.
La velocità è la seconda sfida. Carta, pellicola e cartoncino scorrono come nastri continui ad alta velocità lineare. Dato che il materiale non si ferma mai, le telecamere Line Scan e le luci lineari abbinate sono gli strumenti standard. Di conseguenza, è fondamentale avere un’illuminazione uniforme e intensa su tutta la larghezza.
Le dimensioni rappresentano la terza sfida. I pannelli, le lastre e i nastri sono larghi, quindi il Campo di Vista è ampio. Tuttavia, la luminosità deve rimanere uniforme da un bordo all’altro. Per questo motivo, gli Illuminatori vengono dimensionati e disposti in modo da coprire l’intera larghezza di lavoro.
I principali compiti di ispezione
Questo settore raggruppa diverse attività ricorrenti. Innanzitutto, l’ispezione di profilo e dei bordi misura la forma di porte, finestre, telai e modanature. Poi, l’ispezione delle superfici individua nodi, crepe, macchie e segni lasciati dagli utensili. Inoltre, il controllo dimensionale verifica lunghezza, larghezza e perpendicolarità dei pezzi tagliati.
Il controllo del nastro in continuo è altrettanto importante. In questo caso, i sistemi di scansione lineare rilevano fori, striature, macchie e difetti di rivestimento su carta, pellicola e lamina. Inoltre, i controlli di stampa e di registrazione verificano che la stampa sul nastro in movimento sia corretta e allineata. Infine, il monitoraggio dei bordi e della larghezza mantiene il materiale entro i limiti di tolleranza.
La classificazione e la selezione aggiungono un ulteriore passaggio. Ad esempio, il legno viene classificato in base alla venatura, al colore e ai difetti visibili. Poiché queste caratteristiche variano naturalmente, un’illuminazione uniforme è fondamentale per una classificazione equa e ripetibile. Pertanto, l’illuminazione è alla base sia del rilevamento dei difetti che della classificazione della qualità.
Tecniche di illuminazione consigliate
Ogni operazione corrisponde a una geometria specifica. Per la misurazione di profili e spigoli, l’illuminazione a retroilluminazione crea una sagoma nitida che non tiene conto della grana della superficie. Per i nastri continui, le luci lineari forniscono alla telecamera Line Scan una luce uniforme e intensa. Per far risaltare il rilievo della superficie, l’illuminazione a campo oscuro mette in evidenza graffi e goffrature.
La Lunghezza d’Onda aiuta a distinguere le caratteristiche. Ad esempio, gli infrarossi possono attenuare la trama visibile delle fibre ed evidenziare i difetti strutturali. Al contrario, la luce bianca mantiene i colori naturali per la classificazione e il controllo della stampa. Pertanto, lo spettro viene scelto in base al materiale e all’obiettivo dell’ispezione.
La sincronizzazione ottimizza il processo sulle linee veloci. Dato che i nastri si muovono in modo continuo, la luce della linea deve rimanere perfettamente uniforme e brillante. Inoltre, un driver stabile mantiene l’intensità costante su tutta la lunghezza del rotolo. Di conseguenza, i difetti lievi e a basso contrasto vengono individuati in modo coerente, senza sfuggire al controllo.
Illuminatori VISIOTRONIX consigliati
Quattro serie di illuminatori coprono la maggior parte delle attività di ispezione su legno, carta e materiali naturali. La tabella seguente collega ciascuna alla relativa pagina di prodotto e indica la funzione che svolge in linea.
| Serie | Famiglia di illuminatori | Impiego tipico | |
|---|---|---|---|
 | Serie BL3 | Retroilluminatori LED | Luce trasmessa per l’ispezione di profili e bordi su pannelli e modanature |
 | Serie DL5 | Illuminatori LED a pannello | Luce diretta ad alta intensità per l’ispezione di nastro continuo e con telecamera a scansione di riga |
 | Serie DL6 | Illuminatori LED a pannello | Luce diretta uniforme su ampie superfici per il rilevamento di venature, nodi e difetti |
 | Serie FD2 | Illuminatori LED a cupola piatta | Luce diffusa che attenua texture e venatura per evidenziare difetti di stampa e di rivestimento |
La maggior parte delle applicazioni con materiali naturali prevede l’uso di una serie mirata di famiglie di illuminatori. Per i profili e le sagome dei bordi, scegli gli illuminatori a retroilluminazione a LED. Per i nastri continui e i sistemi a scansione lineare, usa gli illuminatori a barra a LED configurati come luci lineari. Per i pannelli di grandi dimensioni, prendi in considerazione gli illuminatori a pannello a LED.
Quando servono larghezze molto estese o su misura, VISIOTRONIX fornisce illuminatori LED personalizzati su richiesta. Oltre alle opzioni a catalogo, l’azienda offre anche supporto ingegneristico per geometrie OEM e personalizzate. Nella pratica, la combinazione corretta di retroilluminazione, luce lineare e lunghezza d’onda distingue i difetti reali dalla variazione naturale. Partite quindi dalla nota applicativa corrispondente alla vostra attività e seguite poi i collegamenti alle pagine di tecnologia e di prodotto.
Produttività, uniformità e affidabilità
La produttività è il fattore chiave per l’economicità di queste linee. Di conseguenza, il controllo deve stare al passo senza rallentare la produzione. Un’illuminazione uniforme e ad alta intensità permette tempi di esposizione brevi, il che a sua volta favorisce l’alta velocità. Pertanto, l’illuminatore contribuisce direttamente alla produttività della linea.
L’affidabilità garantisce resa e qualità. Un nodo sfuggito o una striatura possono compromettere l’intera partita. Per questo motivo, un’illuminazione stabile e ripetibile mantiene costanti i criteri di classificazione e le soglie di difettosità. In pratica, una breve prova su campioni rappresentativi conferma la validità della procedura prima della sua implementazione.
Nota Applicativa su legno, carta e materiali naturali
Le seguenti note applicative descrivono ispezioni reali su materiali naturali. In ogni caso, la nota spiega il problema, l’illuminazione consigliata e i relativi prodotti RODER.
Ispezione di profili e bordi del legno
L’illuminazione con retroilluminazione mette in risalto i profili di porte, finestre e telai con un elevato contrasto. In questo modo, i bordi vengono misurati con precisione nonostante le venature naturali del legno.
Illuminatori lineari per l’ispezione di materiale in nastro
Le luci a LED a linea si abbinano alle telecamere Line Scan su nastri continui di pellicola, carta e fogli metallici. Di conseguenza, i difetti vengono rilevati alla massima velocità del nastro.
Domande frequenti
Usa un’illuminazione che appiattisca la trama e allo stesso tempo metta in risalto i difetti. La Retroilluminazione riduce l’influenza della grana mettendo in risalto la silhouette, mentre la tecnica del campo scuro fa risaltare il vero rilievo della superficie. Di conseguenza, il numero di scarti ingiustificati dovuti alla grana naturale si riduce notevolmente.
Le barre luminose a LED sono la soluzione standard. Producono una striscia di luce stretta, uniforme e intensa, perfettamente compatibile con una telecamera Line Scan. Di conseguenza, i nastri di carta, pellicola, fogli metallici e tessuti vengono ispezionati con estrema nitidezza ad alta velocità lineare.
La retroilluminazione riproduce il contorno del pezzo anziché la sua superficie. Poiché la venatura e il colore si trovano sulla superficie, non interferiscono più con il bordo. Di conseguenza, la misurazione del profilo e dei bordi su ante e telai risulta precisa e stabile.
L’uniformità è fondamentale per pannelli e nastri di grandi dimensioni. Se la luminosità cala ai bordi, le soglie di difettosità variano lungo tutta la larghezza. Per questo motivo, gli Illuminatori vengono dimensionati e disposti in modo da garantire una luce uniforme da un bordo all’altro.
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