Cách chọn 5 đèn thị giác máy phổ biến
Chiếu sáng thị giác máyKỹ thuật mô tả cách ánh sáng được định vị vật lý so với mục tiêu. Có năm kỹ thuật chiếu sáng tầm nhìn phổ biến: chiếu sáng vòng, đèn nền, chiếu sáng định hướng (trường sáng và trường tối), chiếu sáng vòng góc thấp và chiếu sáng đồng trục.
1. Chiếu sáng vòng
Ánh sáng vòng là tiêu chuẩn đã được thử nghiệm và đúng trong chiếu sáng tầm nhìn, được sử dụng thường xuyên nhất trong kiểm tra thị giác nói chung. Đèn vòng tiêu chuẩn gắn trực tiếp vào máy ảnh hoặc cảm biến thị giác và cả hai bộ phận có thể được gắn như một mảnh để thuận tiện. Đèn vòng chiếu sáng rực rỡ khu vực ngay phía trước máy ảnh và đặc biệt hữu ích để kiểm tra các bộ phận nhỏ.
2. Đèn nền
Với đèn nền, nguồn sáng—thường là đèn nền chuyên dụng cung cấp ánh sáng đều, cường độ cao—được đặt phía sau vật thể và chiếu trực tiếp vào máy ảnh. Đèn nền là kỹ thuật chiếu sáng tương phản cao nhất hiện có, tạo ra hình ảnh nhị phân dễ xử lý.
Đối với các vật thể mờ đục, đèn nền tạo ra hình ảnh hiển thị bóng tối của bộ phận (bóng). Hình bóng sau đó có thể được kiểm tra kích thước và hình dạng thích hợp. Các hình ảnh có độ tương phản cao được tạo ra bằng đèn nền là lý tưởng cho các ứng dụng có độ chính xác cao như đo lường chính xác, đo các bộ phận nhỏ, phát hiện sự hiện diện / vắng mặt của các lỗ và xác minh vị trí và hướng của bộ phận.
Đối với các vật thể mờ, đèn nền là một kỹ thuật phổ biến khi tìm kiếm khuyết tật hoặc phát hiện mức độ mờ. Đèn nền không phải là một kỹ thuật phù hợp để phát hiện màu sắc hoặc kết cấu bề mặt.
3. Chiếu sáng định hướng
Ánh sáng định hướng tạo ra bóng để phát hiện những thay đổi về độ sâu, chiếu sáng các góc bề mặt cụ thể và tránh ánh sáng chói của các bề mặt phản chiếu khi hướng vào một góc cách xa ống kính. Ánh sáng định hướng có thể là trường sáng hoặc trường tối.
Trong ánh sáng định hướng trường sáng, nguồn sáng được định vị sao cho nó chiếu sáng ít nhiều vuông góc với vật thể, làm cho vật thể có vẻ sáng. Các đặc điểm trên bề mặt của vật thể có thể nhìn thấy nhưng không có độ tương phản cao. Tuy nhiên, trường sángÁnh sáng có thể tạo ra ánh sáng chói và điểm nóng trên các bề mặt phản chiếu cao và có thể không thể hiển thị kết cấu bề mặt.
Trong ánh sáng định hướng trường tối, nguồn sáng được đặt ở góc thấp, sao cho ánh sáng của nó phản chiếu ra khỏi vật thể, cách xa máy ảnh. Ánh sáng trường tối dẫn đến hình ảnh tổng thể tối hơn, nhưng các khuyết tật bề mặt, các tính năng nổi lên và kết cấu xuất hiện sáng và nổi bật so với phần còn lại của mục tiêu. Ánh sáng trường tối làm giảm độ chói, làm cho nó lý tưởng để kiểm tra các vật thể sáng bóng và kỹ thuật này cũng có thể được sử dụng để đo sự thay đổi chiều cao bằng cách tạo ra bóng có thể dễ dàng đo được.
Đèn khu vực, đèn chiếu sáng và đèn bar là những nguồn sáng phổ biến cung cấp ánh sáng định hướng. Đèn khu vực và đèn chiếu sáng cung cấp ánh sáng đồng đều trong một khu vực tập trung và có thể được gắn trong kiểm tra hiện tại của bạn, độc lập với trục quang học của cảm biến thị giác. Người dùng có thể thay đổi hướng hoặc khoảng cách của ánh sáng để cải thiện độ tương phản quang học mà không cần thêm đồ đạc hoặc sắp xếp lại các bộ phận được kiểm tra.
Trong khi đó, đèn thanh, còn được gọi là đèn mảng tuyến tính, cung cấp ánh sáng cường độ cao hơn để chiếu sáng các khu vực rộng lớn, đồng thời cắt xuyên qua bụi, sương mù và bụi bẩn. Đèn thanh cung cấp ánh sáng sạch, sáng và đồng đều để tạo ra độ tương phản quang học cần thiết để kiểm tra chính xác đáng tin cậy các vật thể lớn hơn ở khoảng cách xa hơn.
4. Chiếu sáng vòng góc thấp
Một dạng ánh sáng trường tối, đèn vòng góc thấp có đèn LED được gắn trong một vòng, hướng về phía phần gần như vuông góc với hướng nhìn của máy ảnh. Đèn vòng góc thấp tạo ra bóng và điểm sáng để phát hiện những thay đổi về chiều sâu và kết cấu bề mặt. Ánh sáng vòng góc thấp là lý tưởng để kiểm tra các khuyết tật bề mặt, khắc và các dấu nổi.
5. Chiếu sáng đồng trục
Một dạng ánh sáng trường sáng, đèn đồng trục sử dụng bộ chia chùm tia để tập trung ánh sáng dọc theo trục quang học của máy ảnh, cung cấp ánh sáng trực tiếp và khuếch tán làm cho bề mặt phản chiếu sáng mà không bị chói. Máy ảnh nhìn xuống từ trên xuống, qua ánh sáng đồng trục, đến phần mục tiêu bên dưới.
Kỹ thuật này có thể được sử dụng để loại bỏ bóng, kiểm tra vật thể sáng bóng hoặc phát hiện sự khác biệt về kết cấu bề mặt. Ánh sáng đồng trục và ánh sáng góc thấp tạo ra hình ảnh trái ngược nhau về các đặc điểm xuất hiện tối và sáng.
Chọn bước sóng ánh sáng phù hợp
Ngoài việc chọn kỹ thuật chiếu sáng phù hợp, các bước sóng ánh sáng khác nhau cũng có thể được sử dụng để tạo thêm độ tương phản, vẽ ra các tính năng quan tâm hoặc giảm khả năng hiển thị của các tính năng không đáng kể.
Màu sắc của ánh sáng
Các màu sắc khác nhau của ánh sáng có thể được sử dụng để tạo thêm độ tương phản để che khuất hoặc vẽ ra các tính năng cụ thể. Nói chung, khi một nguồn sáng có màu tương tự như bộ phận đó, nó sẽ làm cho bộ phận đó có vẻ sáng hơn. Ví dụ, một phần màu đỏ được chiếu sáng bằng đèn vòng màu đỏ sẽ làm cho phần màu đỏ trông sáng trên hình ảnh.
Ngược lại, khi màu nguồn sáng khác với màu của bộ phận, bộ phận đó sẽ có vẻ tối hơn. Một ví dụ là khi cùng một phần màu đỏ được chiếu sáng bởi ánh sáng màu xanh lá cây, phần màu đỏ sẽ xuất hiện tối.
Tia cực tím (UV)
Tia cực tím (UV) có thể được sử dụng để vẽ ra các tính năng quan tâm khi có rất ít độ tương phản từ nền, chẳng hạn như các hạt dính trong suốt trên một phần. Ánh sáng tia cực tím chiếu lên chất kết dính có thể tạo ra hiệu ứng phát sáng (huỳnh quang) làm cho chất kết dính nổi bật rõ ràng so với nền. Điều này giúp hệ thống thị giác dễ dàng xác định một cách đáng tin cậy khi chất kết dính bị thiếu hoặc áp dụng không chính xác.
Ánh sáng hồng ngoại (IR)
Ánh sáng hồng ngoại (IR) có thể được sử dụng để che giấu các tính năng không đáng kể bằng cách giảm độ tương phản của một số vật thể nhất định. Ví dụ, một số loại mực xuất hiện tối trong quang phổ khả kiến phản chiếu một lượng lớn ánh sáng hồng ngoại. Trong những trường hợp này, mực có thể biến mất trong hình ảnh thang độ xám—một hiệu ứng có thể được sử dụng để ẩn một số tính năng không đáng kể. Ánh sáng hồng ngoại cũng có thể được sử dụng để giảm độ chói và phản xạ khi kiểm tra các vật sáng bóng.
1. Chiếu sáng vòng
Ánh sáng vòng là tiêu chuẩn đã được thử nghiệm và đúng trong chiếu sáng tầm nhìn, được sử dụng thường xuyên nhất trong kiểm tra thị giác nói chung. Đèn vòng tiêu chuẩn gắn trực tiếp vào máy ảnh hoặc cảm biến thị giác và cả hai bộ phận có thể được gắn như một mảnh để thuận tiện. Đèn vòng chiếu sáng rực rỡ khu vực ngay phía trước máy ảnh và đặc biệt hữu ích để kiểm tra các bộ phận nhỏ.
2. Đèn nền
Với đèn nền, nguồn sáng—thường là đèn nền chuyên dụng cung cấp ánh sáng đều, cường độ cao—được đặt phía sau vật thể và chiếu trực tiếp vào máy ảnh. Đèn nền là kỹ thuật chiếu sáng tương phản cao nhất hiện có, tạo ra hình ảnh nhị phân dễ xử lý.
Đối với các vật thể mờ đục, đèn nền tạo ra hình ảnh hiển thị bóng tối của bộ phận (bóng). Hình bóng sau đó có thể được kiểm tra kích thước và hình dạng thích hợp. Các hình ảnh có độ tương phản cao được tạo ra bằng đèn nền là lý tưởng cho các ứng dụng có độ chính xác cao như đo lường chính xác, đo các bộ phận nhỏ, phát hiện sự hiện diện / vắng mặt của các lỗ và xác minh vị trí và hướng của bộ phận.
Đối với các vật thể mờ, đèn nền là một kỹ thuật phổ biến khi tìm kiếm khuyết tật hoặc phát hiện mức độ mờ. Đèn nền không phải là một kỹ thuật phù hợp để phát hiện màu sắc hoặc kết cấu bề mặt.
3. Chiếu sáng định hướng
Ánh sáng định hướng tạo ra bóng để phát hiện những thay đổi về độ sâu, chiếu sáng các góc bề mặt cụ thể và tránh ánh sáng chói của các bề mặt phản chiếu khi hướng vào một góc cách xa ống kính. Ánh sáng định hướng có thể là trường sáng hoặc trường tối.
Trong ánh sáng định hướng trường sáng, nguồn sáng được định vị sao cho nó chiếu sáng ít nhiều vuông góc với vật thể, làm cho vật thể có vẻ sáng. Các đặc điểm trên bề mặt của vật thể có thể nhìn thấy nhưng không có độ tương phản cao. Tuy nhiên, trường sángÁnh sáng có thể tạo ra ánh sáng chói và điểm nóng trên các bề mặt phản chiếu cao và có thể không thể hiển thị kết cấu bề mặt.
Trong ánh sáng định hướng trường tối, nguồn sáng được đặt ở góc thấp, sao cho ánh sáng của nó phản chiếu ra khỏi vật thể, cách xa máy ảnh. Ánh sáng trường tối dẫn đến hình ảnh tổng thể tối hơn, nhưng các khuyết tật bề mặt, các tính năng nổi lên và kết cấu xuất hiện sáng và nổi bật so với phần còn lại của mục tiêu. Ánh sáng trường tối làm giảm độ chói, làm cho nó lý tưởng để kiểm tra các vật thể sáng bóng và kỹ thuật này cũng có thể được sử dụng để đo sự thay đổi chiều cao bằng cách tạo ra bóng có thể dễ dàng đo được.
Đèn khu vực, đèn chiếu sáng và đèn bar là những nguồn sáng phổ biến cung cấp ánh sáng định hướng. Đèn khu vực và đèn chiếu sáng cung cấp ánh sáng đồng đều trong một khu vực tập trung và có thể được gắn trong kiểm tra hiện tại của bạn, độc lập với trục quang học của cảm biến thị giác. Người dùng có thể thay đổi hướng hoặc khoảng cách của ánh sáng để cải thiện độ tương phản quang học mà không cần thêm đồ đạc hoặc sắp xếp lại các bộ phận được kiểm tra.
Trong khi đó, đèn thanh, còn được gọi là đèn mảng tuyến tính, cung cấp ánh sáng cường độ cao hơn để chiếu sáng các khu vực rộng lớn, đồng thời cắt xuyên qua bụi, sương mù và bụi bẩn. Đèn thanh cung cấp ánh sáng sạch, sáng và đồng đều để tạo ra độ tương phản quang học cần thiết để kiểm tra chính xác đáng tin cậy các vật thể lớn hơn ở khoảng cách xa hơn.
4. Chiếu sáng vòng góc thấp
Một dạng ánh sáng trường tối, đèn vòng góc thấp có đèn LED được gắn trong một vòng, hướng về phía phần gần như vuông góc với hướng nhìn của máy ảnh. Đèn vòng góc thấp tạo ra bóng và điểm sáng để phát hiện những thay đổi về chiều sâu và kết cấu bề mặt. Ánh sáng vòng góc thấp là lý tưởng để kiểm tra các khuyết tật bề mặt, khắc và các dấu nổi.
5. Chiếu sáng đồng trục
Một dạng ánh sáng trường sáng, đèn đồng trục sử dụng bộ chia chùm tia để tập trung ánh sáng dọc theo trục quang học của máy ảnh, cung cấp ánh sáng trực tiếp và khuếch tán làm cho bề mặt phản chiếu sáng mà không bị chói. Máy ảnh nhìn xuống từ trên xuống, qua ánh sáng đồng trục, đến phần mục tiêu bên dưới.
Kỹ thuật này có thể được sử dụng để loại bỏ bóng, kiểm tra vật thể sáng bóng hoặc phát hiện sự khác biệt về kết cấu bề mặt. Ánh sáng đồng trục và ánh sáng góc thấp tạo ra hình ảnh trái ngược nhau về các đặc điểm xuất hiện tối và sáng.
Chọn bước sóng ánh sáng phù hợp
Ngoài việc chọn kỹ thuật chiếu sáng phù hợp, các bước sóng ánh sáng khác nhau cũng có thể được sử dụng để tạo thêm độ tương phản, vẽ ra các tính năng quan tâm hoặc giảm khả năng hiển thị của các tính năng không đáng kể.
Màu sắc của ánh sáng
Các màu sắc khác nhau của ánh sáng có thể được sử dụng để tạo thêm độ tương phản để che khuất hoặc vẽ ra các tính năng cụ thể. Nói chung, khi một nguồn sáng có màu tương tự như bộ phận đó, nó sẽ làm cho bộ phận đó có vẻ sáng hơn. Ví dụ, một phần màu đỏ được chiếu sáng bằng đèn vòng màu đỏ sẽ làm cho phần màu đỏ trông sáng trên hình ảnh.
Ngược lại, khi màu nguồn sáng khác với màu của bộ phận, bộ phận đó sẽ có vẻ tối hơn. Một ví dụ là khi cùng một phần màu đỏ được chiếu sáng bởi ánh sáng màu xanh lá cây, phần màu đỏ sẽ xuất hiện tối.
Tia cực tím (UV)
Tia cực tím (UV) có thể được sử dụng để vẽ ra các tính năng quan tâm khi có rất ít độ tương phản từ nền, chẳng hạn như các hạt dính trong suốt trên một phần. Ánh sáng tia cực tím chiếu lên chất kết dính có thể tạo ra hiệu ứng phát sáng (huỳnh quang) làm cho chất kết dính nổi bật rõ ràng so với nền. Điều này giúp hệ thống thị giác dễ dàng xác định một cách đáng tin cậy khi chất kết dính bị thiếu hoặc áp dụng không chính xác.
Ánh sáng hồng ngoại (IR)
Ánh sáng hồng ngoại (IR) có thể được sử dụng để che giấu các tính năng không đáng kể bằng cách giảm độ tương phản của một số vật thể nhất định. Ví dụ, một số loại mực xuất hiện tối trong quang phổ khả kiến phản chiếu một lượng lớn ánh sáng hồng ngoại. Trong những trường hợp này, mực có thể biến mất trong hình ảnh thang độ xám—một hiệu ứng có thể được sử dụng để ẩn một số tính năng không đáng kể. Ánh sáng hồng ngoại cũng có thể được sử dụng để giảm độ chói và phản xạ khi kiểm tra các vật sáng bóng.
