Otomatik Sistemler İçin LED Makine Görüşü Aydınlatma Kılavuzu

LED aydınlatma, güvenilir otomatik makine görüşünün temel taşını oluşturur; hızı, kararlılığı ve spektral tutarlılığı, yüksek hızda üretimde muayene doğruluğunu doğrudan belirler. 15 yıldır küresel çapta makine görüşü çözümleri sağlayan bir sağlayıcı olarak HIFLY Technology (Shenzhen), ISO 9001:2015 sertifikasyonuyla desteklenen endüstriyel sınıf LED ürünleriyle 30'dan fazla ülkede yer alan müşterilere hizmet vermektedir. makine görüşü aydınlatması bu ürünler, otomatik sistemlerin katı gereksinimlerine uygun şekilde tasarlanmıştır. Aşağıda, LED'lerin neden vazgeçilmez olduğunu, temel aydınlatma tekniklerini ve malzemeye özel optimizasyonları açıklayacağız.

Güvenilir Makine Görüşü Işık Performansı İçin Neden LED Aydınlatma Gerekli?

Yüksek Hızlı Otomasyonda Işık–Sensör Eşzamanlamasının Fiziği

Yüksek hızda otomasyonun doğru çalışabilmesi için, ışık çakmaları ile kamera obtüratörü arasındaki zamanlama mikrosaniye düzeyinde tam olarak ayarlanmış olmalıdır. LED'ler yalnızca 10 mikrosaniye veya daha az sürede yanıt verebilir; bu, eski tip halojen veya floresan lambalara kıyasla çok daha üstün bir performanstır. Böylece ürünler hızlı bir şekilde kontrol edilirken hareket bulanıklığı oluşmaz. Örneğin, saniyede 5 metre hızla hareket eden bir taşıma bandı düşünün. Aydınlatma bile bir milisaniye gecikirse, bu durum görüntülerde 5 mm’lik bir bozulmaya neden olur ve sonuçta küçük elektronik parçalar yanlış sınıflandırılabilir. Her görüntü karesine aynı miktarda ışık verilebilmesi için aydınlatma kesintisiz ve titremesiz olmalıdır. Bu özellik, dakikada 500’den fazla paketin etiketlerini okuyan optik karakter tanıma (OCR) sistemleri için büyük önem taşır. Nanometre düzeyinde hatalarla çalışan yarı iletken fabrikaları, parlaklık değişimlerini %0,1’in altına tutan LED aydınlatmaya güvenmektedir. Bu teknik özellikler, ISO 9022-18 standardının gereksinimlerini ve günümüzde çoğu üreticinin iyi uygulama olarak kabul ettiği kriterleri karşılar.

LED vs. Halojen vs. Floresan: Ömür, Kararlılık ve Spektral Tutarlılık

Makine görüşü aydınlatması, LED'ler tarafından büyük ölçüde devralınmıştır çünkü LED'ler daha uzun ömürlüdür, renk kontrolü daha iyidir ve zaman içinde daha kararlı kalırlar. Geleneksel halojen lambalar, yalnızca 1.000 saatlik çalışma süresinden sonra parlaklıklarında yaklaşık %30'luk bir düşüş yaşar. Floresan tüpler de çok daha iyi değildir; renk sıcaklıkları aylık olarak en fazla 300 K kadar değişebilir. Endüstriyel sınıf LED’ler ise farklı bir hikâye anlatır. Bu yüksek kaliteli üniteler, 50.000 saatten fazla süre boyunca sürekli çalışmış olsalar bile orijinal parlaklıklarının en az %95’ini korurlar. Böyle bir tutarlılık, özellikle üretim hatlarında ilaç blister paketlerinin denetlenmesi gibi zamanlama her şeyden önemli olduğu uygulamalarda büyük önem taşır. LED’leri gerçekten öne çıkaran özellik, çok özel dalga boylarında ışık yayabilme yeteneğidir. Örneğin, iyi bir LED, dalga boyundaki sapmayı 2 nm’den az tutarak 630 nm kırmızı ışık üretir. Buna karşılık halojen ampuller, enerjilerini yaklaşık 40 nm’lik geniş bir renk aralığına dağıtır. LED’lerden kaynaklanan daha dar renk odaklaması, parlak metal yüzeylerde minik çizikları tespit ederken çok daha net görüntüler oluşturur. Üreticiler, standart aydınlatma kaynaklarından bu özel LED’lere geçiş yaptıklarında, kaçırılan kusurların %20’ye kadar azaldığını bildirmektedir.

Makine Görüşü Işık Uygulamaları için Temel Aydınlatma Teknikleri

Etkili makine görüşü ışık düzenekleri, otomatik sistemlerdeki inceleme doğruluğunu doğrudan belirler. En uygun tekniklerin seçilmesi, farklı malzemeler ve yüzey özelliklerinde yanlış reddetmeleri en aza indirirken kusur tespitini maksimize eder.

Arka Aydınlatma ve Parlak Alan: Yüzey Yansıtma Özelliğine Göre Kenar Tespiti Optimizasyonu

Arka aydınlatma, nesnelerin arkasına ışık kaynakları yerleştirerek çalışır ve boyutların ölçülmesi ve deliklerin tespiti için oldukça uygun olan keskin kontrastlı siluetler oluşturur. Daha sonra, yüzey dokularının daha net ortaya çıkmasını sağlayan, ön yüzeyden yaklaşık 10 ila 30 derece aralığında düşük açıdan ışık tutan parlak alan tekniği gelir. Her iki yaklaşımı birlikte kullanmak, malzemelerin ışığı farklı şekilde yansıtmalarından yararlanarak metal bileşenlerde kenar algılama doğruluğunu, yalnızca yaygın dağılmış aydınlatma kullanmaya kıyasla yaklaşık yüzde kırk daha iyi hâle getirir. Bu kombinasyon, hassas işlemenin yapıldığı süreçlerde ölçüm hatalarını azaltır ve aynı zamanda robotların parçaları doğru şekilde hizalamasına da yardımcı olur.

Karanlık Alan ve Eşmerkezli Aydınlatma: Parlak Yüzeylerde Mikro Çiziklerin Tespiti

Karanlık alan aydınlatması, yüzey kusurlarından 30 derecenin altında açılarla yansıyan ışık kullanarak çalışır; bu da normal aydınlatma ile tamamen gözden kaçan o minik çizikleri (5 mikrondan daha küçük) görünür hale getirir. Koaksial aydınlatmada ise ışık, kamera lensiyle aynı yoldan ilerler; bu nedenle cilalı alüminyum veya kaplamalı cam gibi parlak yüzeylerde gördüğümüz rahatsız edici yansımaları ortadan kaldırır. Geçen yıl Optics Manufacturing dergisinde yayımlanan bir araştırma da ilginç bir bulgu ortaya koymuştur: Üreticiler her iki yöntemi birlikte kullandıklarında, metal yüzeylerdeki çiziklerin tespit oranını öncekine kıyasla %32 artırmışlardır. Ayrıca, parlaklık kaynaklı yanlış alarm sayısı da azalmıştır. Bu teknikler, kalitenin en çok önemli olduğu sektörlerde artık oldukça standart hâle gelmiştir; özellikle otomobil boyama işleri ve elektronik bileşenlerin kontrolü gibi, en küçük kusurun bile ileride büyük bir soruna yol açabileceği durumlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Robotik Yönlendirme İçin Yapılandırılmış Lazer Aydınlatma ile 3B Profil Çıkarma

Yapılandırılmış lazer aydınlatma, dikkatle ölçülmüş çizgi desenlerini bir nesne üzerine yansıttığında, bundan sonra gerçekleşen şey oldukça şaşırtıcıdır. Bu çizgilerin nasıl bozulduğu, bir şeyin tam olarak hangi şekle sahip olduğunu, üç boyutlu yeniden oluşturmalarda milimetre düzeyine kadar bize söyler. Kovalardan parçaları almak, bileşenleri monte etmek veya kaynak dikişlerini takip etmeye çalışan robotlar için bu derinlik bilgisi, çalışma sırasında yollarını anında ayarlamalarına olanak tanır. Gerçek dünya testleri, bu sistemlerin karmaşık şekillerle uğraşırken bile 0,1 mm’lik tekrarlanabilirlikle ölçüm yapabildiğini göstermektedir. Bu düzeyde hassasiyet, parçaların tam olarak oturması gereken uçak üretimi gibi alanlarda ya da küçük hizalama hataları hızla birikime neden olduğu pil hücrelerinin istiflenmesi gibi uygulamalarda büyük önem taşır. Peki yapılandırılmış ışık neden bu kadar iyidir? Bunun nedeni, doğru yöne dönük olmayan nesnelerle zorlanan sıradan 2B kameralardan farklı olarak bu yöntemin, nesnenin uzayda nasıl konumlandığına veya nerede bulunduğuyle ilgili hiçbir kısıtlaması olmamasıdır.

Makine Görüşü Işık Doğruluğu İçin Malzemeye Özel Aydınlatma Optimizasyonu

Saydam Olmayan Ambalajlar İçin Dağıtılmış Kubbe Aydınlatması OCR: Parlak Noktaların Ortadan Kaldırılması

Plastik şişeler, buzlu cam kavanozlar ve küçük ilaç kabartmalı paketleri gibi şeffaf ambalajlar, barkodları ve etiketleri gizleyen tuhaf yansımalar nedeniyle optik karakter tanıma sistemleri için gerçek bir sorun yaratır. Çözüm nedir? Dağıtılmış kubbe aydınlatması, nesnelerin etrafını, tam doğru açıda, eşit ve her yöne yayılan yumuşak aydınlatmayla sarar. Bu kubbe aydınlatmalarının iç kısmında, ışığı doğrudan kameralara geri yansıtmak yerine yaymak için özel bir kıvrımlı yapısı vardır. Gerçekleşen şey aslında oldukça ilginçtir: yumuşak aydınlatma, küçük kabartma harfleri veya lazerle kazınmış işaretlemeleri açıkça belirgin hâle getirirken aşırı aydınlanmaya (yıkamaya) neden olmaz. Ambalaj sektöründeki bazı testler, bu aydınlatmaların okuma başarı oranlarını standart spot ışıklara kıyasla yaklaşık %40 oranında artırabileceğini göstermektedir. Ürünlere dairesel veya kısmen şeffaf olan hızlı hareket eden montaj hatlarında üreticiler, görüş sistemlerinden güvenilir sonuçlar elde etmeleri gerektiğinde bu kubbe aydınlatmalarına tekrar tekrar başvurmaktadırlar.

Otomatik Sisteminizin Aydınlatmasını Geliştirmeye Hazır mısınız?

LED aydınlatmanın hızı, kararlılığı ve çok yönlülüğü, otomatik makine görüşü için yerini alamayacak kadar vazgeçilmez hale gelmiştir; ancak başarınız, uygulamanıza uygun LED türünü ve aydınlatma tekniğini seçmenize bağlıdır. Endüstriyel düzeyde LED aydınlatma çözümleri için ya da HIFLY tarafından sunulan tamamlayıcı makine görüşü kameralarıyla aydınlatmayı birleştirmek için, otomatik sistemlerin benzersiz gereksinimlerini anlayan bir sağlayıcı ile iş birliği kurun.

HIFLY'nin LED'ler, kameralar ve entegre çözümler olmak üzere makine görüşü alanında edindiği 15 yıllık uzmanlığı, üretim hızınızı, kusur boyutunuzu ve malzeme gereksinimlerinizi doğrudan karşılar. Aydınlatma düzenlemenizi iyileştirmek üzere bugün ücretsiz bir danışmanlık görüşmesi için bize ulaşın.