Toepassingen van ultraviolet en infrarood licht in machinevisieverlichting

Machinevisiesystemen zijn essentieel in moderne industriële automatisering, kwaliteitsinspectie en onderzoek, waarbij verlichting een kerncomponent is. Hoewel zichtbaar licht veelvoorkomend is, ultraviolette (UV) licht en infrarode (IR) licht bieden unieke voordelen waar zichtbaar licht tekortschiet. Dit artikel verkent hun kenmerken, belangrijke toepassingen en toekomstige trends in machinevisie.

1. Overzicht van UV- en IR-licht in machinevisie

Het zichtbare bereik van het elektromagnetische spectrum (400–760 nm) is waarneembaar door het menselijk oog, maar UV (10–400 nm) en IR (760 nm–1 mm) breiden de mogelijkheden van machinevisie uit. In de praktijk wordt nabij-ultraviolet (UV-A, 315–400 nm) verkozen vanwege veiligheid en sensorcompatibiliteit, terwijl nabij-infrarood (NIR, 760–1400 nm) en kortgolvig infrarood (SWIR, 1400–3000 nm) komen veel voor bij IR-taken — ze werken met aangepaste standaardsensoren en dringen effectief door materialen heen.

UV activeert fluorescentie in specifieke stoffen, terwijl IR interageert met materialen op basis van chemische samenstelling (absorptie/transmissie). Deze unieke interacties bepalen hun toepassingen in machinevisie.

2. Toepassingen van UV-lichtbronnen

UV-verlichting maakt gebruik van fluorescentie en materiaalcontrast om onzichtbare defecten, verontreinigingen of kenmerken op te sporen.

2.1 Industriële kwaliteitsinspectie

UV wordt veel gebruikt in kwaliteitscontrole voor oppervlaktedefecten en productintegriteit. Voor polymeren (bijv. kunststof onderdelen voor auto's) en coatings (bijv. lak op huishoudelijke apparaten) verlicht UV fluorescerende additieven — defecten zoals scheuren of gaatjes vormen donkere, niet-fluorescerende plekken, die systemen markeren. In de voedings- en farmaceutische industrie identificeert UV organische verontreinigingen (schimmels, bacteriën) en controleert het de uniformiteit van tabletcoatings, omdat organische stoffen fluoresceren tegen een niet-fluorescerende ondergrond.

2.2 Authenticatie en anti-valsemateriaal

UV onthult verborgen beveiligingskenmerken in documenten (paspoorten) en valuta (Euro/US Dollar fluorescerende draden). Hoge-kwaliteitsproducten (luxeartikelen, elektronica) gebruiken met UV gemarkeerde labels; machinevisie scant deze onder UV-licht om authenticiteit te bevestigen, ter ondersteuning van anti-valsemateriaalmaatregelen in de supply chain.

3. Toepassingen van IR-lichtbronnen

IR is uitstekend in materiaaldoordringing , versterking van thermisch contrast , en verblinding Vermindering , ideaal voor geblokkeerde of donkere scenario's.

3.1 Doordringing van materialen en detectie van verborgen kenmerken

NIR/SWIR dringt door opacite materialen. In halfgeleiders inspecteert het interne verbindingen van IC's/PCB's (soldeerverbindingen, defecten) die zichtbaar licht niet kan bereiken. In de landbouw onthult NIR binnenlandse beschadigingen van fruit (verkleuringen) en meet het vochtgehalte van granen via absorptie, waardoor sortering en opslag worden geoptimaliseerd.

3.2 Thermische beeldvorming en temperatuurmeting

IR detecteert thermische straling voor temperatuurmeting op afstand. In de industrie (gietwerk, lassen) worden thermische kaarten gebruikt om oververhitting of koude plekken te detecteren en zo de kwaliteit te waarborgen. In de gezondheidszorg meet IR de huidtemperatuur (voor koortsdetectie) en volgt het de wondgenezing via veranderingen in doorbloeding; het wordt ook gebruikt in de dierenartspraktijk voor niet-invasieve detectie van verwondingen.

3.3 Vermindering van verblinding en beeldvorming bij weinig licht

IR voorkomt verblinding door reflecterende oppervlakken (metaal, glas) en werkt ook in het donker. Voor buitentoepassingen zoals verkeersbewaking of logistieke terreinen, of bij inspectie van reflecterende materialen (roestvrijstalen apparaten), elimineert IR verblinding en zorgt het voor scherpe beelden, waardoor krassen of deuken zichtbaar worden die met zichtbaar licht verborgen blijven.

4. Belangrijkste verschillen tussen UV- en IR-lichtbronnen

UV maakt gebruik van fluorescentie/contrast om verborgen kenmerken/verontreinigingen te detecteren, wat UV-gevoelige camera's vereist; UV-A is veilig in lage doses, maar UV-B/C is schadelijk voor huid/ogen. IR gebruikt doordringing/thermische emissie voor inspectie van ondoorzichtige materialen of thermische monitoring; de meeste NIR werkt met standaard sensoren (SWIR heeft gespecialiseerde sensoren nodig), en NIR is over het algemeen veilig (hoge vermogen IR kan oververhitting veroorzaken). De keuze hangt af van de taak—bijvoorbeeld UV voor voedselverontreinigingen, IR voor interne controle van PCB's.

5. Toekomstige trends en ontwikkelingen

UV/IR-technologie evolueert richting miniaturisatie (compacte LED's voor draagbare systemen), multispectrale beeldvorming (combinatie van UV/zichtbaar/IR voor uitgebreide analyse, bijvoorbeeld kwaliteitsprofielen van voedsel) en integratie van AI (algoritmen verbeteren de nauwkeurigheid van defectdetectie en real-time besluitvorming).

6. Conclusie

UV en IR transformeren machinevisie door taken mogelijk te maken die onmogelijk zijn met zichtbaar licht. UV is uitstekend in het detecteren van verborgen defecten/verontreinigingen en authenticatie; IR biedt doordringing, thermische beeldvorming en vermindering van spiegelingen. Naarmate industrieën steeds hogere nauwkeurigheid vragen, zal hun rol groeien — het begrijpen van hun eigenschappen helpt bedrijven bij het verbeteren van kwaliteit, veiligheid en efficiëntie.

HIFLY heeft meer dan 15 jaar ervaring in de productie van verlichting voor machinevisie. We beschikken over een professioneel R&D-team. Als u specifieke wensen heeft voor infrarood- of ultraviolette verlichting, kunt u op elk moment contact met ons opnemen!