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Illuminatori Industriali per Sistemi di Visione: Ottimizza l'Efficienza e la Precisione nei Processi produttivi agroalimentari e Industriali

Scritto da C-LED | Jul 29, 2024 2:34:16 PM

Gli illuminatori industriali sono speciali lampade LED studiate appositamente per i processi produttivi agroalimentari (sorting-food) e dell'automazione industriale, laddove è presente un sistema di visione per il riconoscimento della qualità prodotto, presenza contaminanti, impurità, grado di maturazione, ecc… ; possono essere utilizzati anche per l’illuminazione di quadri elettrici, aree di lavoro macchina ed in generale in tutti i processi di qualità industriale. 

In particolare, gli illuminatori industriali a LED sono utilizzati nei processi di ispezione e controllo nei macchinari di selezione food.

Per capire meglio la loro utilità, possiamo parlare del loro impiego in ambito agroalimentare, dove trovano applicazione nelle selezionatrici ottiche per sementi, grano, cereali, legumi, caffè, frutta secca, oppure nei processi di sorting dei materiali quali plastica, metalli, ecc… In questo caso, gli illuminatori LED risultano utili nell’incasellare e separare materiali omogeni, oppure nell’identificare l’eventuale presenza di materiali estranei, nell’individuare errori nella selezione e nel confezionamento degli alimenti, così come nel riconoscimento alimenti avariati o di difetti nei prodotti.

Basta questo semplice esempio per rendersi conto dell’importanza degli illuminatori industriali. Essi garantiscono in primis una maggiore precisione nei processi di selezione e ispezione, seguita da un aumento dell’efficienza di queste attività e conseguente riduzione dei costi di gestione.

Cosa sono gli Illuminatori Industriali?

Per capire cosa sono gli illuminatori industriali, dobbiamo comprendere prima di tutto che cosa sono i sistemi di visione ottica.

I sistemi di visione ottica sono strumenti di monitoraggio visivo che aiutano le aziende a controllare i prodotti e i macchinari. Si caratterizzano per l’integrazione di componenti ottiche, elettroniche e meccaniche che permettono di acquisire, registrare ed elaborare immagini al fine di individuare informazioni utili a eseguire operazioni di controllo. 

L'illuminazione è un aspetto di cruciale importanza nelle applicazioni di visione ottica industriale. La mancata illuminazione corretta può comportare una lettura scorretta delle informazioni, con conseguenze negative per la produttività del processo.

Gli illuminatori industriali nascono proprio per garantire le perfette condizioni di intensità ed omogeneità dello spetto luminoso nei sistemi di visione dei processi di selezione, alimentare o industriale. 

In particolare, negli ultimi tempi si stanno affermando gli illuminatori industriali a LED, ovvero delle lampade che sfruttano la tecnologia Light Emitting Diodes per i sistemi di visione industriale. 

La tecnologia LED è infatti nota per le sue eccellenti proprietà di illuminazione: rispetto ad altre fonti di luce, garantisce una luminosità costante e una migliore stabilità delle prestazioni che migliorano le condizioni di visibilità, favorendo il corretto monitoraggio visivo nei più svariati campi applicativi.

Questo non è l’unico vantaggio. L'illuminazione a LED offre infatti la possibilità di regolare il colore, l’intensità e lo spettro della luce

Il LED vanta un’ampia gamma di spettri, dalla luce bianca (White) a quella infrarossa (IR), dalle onde corte nel vicino infrarosso (SWIR) fino alle luce ultravioletta (UV). Regolando i LED nello spettro luminoso desiderato, è quindi possibile adattare le condizioni di luce alle esigenze specifiche dei processi di selezione.

Ad esempio, nelle selezionatrici ottiche dell’industria agroalimentare, è possibile regolare gli illuminatori industriali a LED nello spettro luminoso più adatto alle esigenze di ispezione e controllo degli alimenti:

  • L'illuminazione bianca fornisce una luce uniforme e brillante, ideale per la visione umana e la rilevazione di difetti superficiali;
  • L'illuminazione infrarossa (IR) consente di rilevare caratteristiche o difetti non visibili a occhio nudo, come la maturazione dei frutti.
  • L'illuminazione a onde corte nel vicino infrarosso (SWIR) consente di penetrare più in profondità nei materiali, rivelando informazioni nascoste come la composizione chimica o la qualità interna dei prodotti (analisi superficiale molecolare);
  • L’illuminazione UV permette di intercettare la presenza delle muffe nella selezione degli agrumi e dei piccoli frutti.

Addirittura, gli illuminatori industriali C-LED possono essere personalizzati con uno spettro dedicato per ogni specie di seme, cereale, frutto, materiale plastico o metallico!

Questo vale anche per gli altri ambiti industriali, dove i LED possono essere “tarati” per emettere spettri di luce specifici, consentendo una migliore discriminazione e un'automazione più avanzata dei processi di monitoraggio ed ispezione. 

Caratteristiche Tecniche degli Illuminatori Industriali

ILa gamma di lampade C-Led include diverse tipologie di illuminatori industriali, con spettri luminosi che coprono tutta la gamma del visibile, ultravioletto (UV) e infrarosso (IR+SWIR).
In particolare, le soluzioni possono essere fornite in canale multispettrale singolo, doppio o quadruplo.

Possono essere inoltre dotate di ottiche diffondenti, ossia capaci di realizzare dei sistemi di riferimento (backlight), oppure di ottiche concentranti, indirizzando il flusso luminoso solo nelle aree desiderate. 

La nostra serie di illuminatori industriali è inoltre compatibile con le più diffuse metodologie di comando in ambito industriale quali ad esempio:

  • segnale Strobe, che permette di sincronizzare il fascio luminoso con i tempi di esposizione delle telecamere degli odierni sistemi di visione artificiale;
  • dimmering 0-10V da PLC, che consente di scegliere il giusto livello di luce in base alle esigenze, dal livello massimo (10V) al livello minimo (0V);
  • segnale continuo, in cui il LED emette costantemente luce.

Differenze tra Illuminazione Diretta e Indiretta

Un altro fattore importante da prendere in considerazione nella scelta degli illuminatori LED per i sistemi di visione industriale è l'orientamento della luce.

Illuminare correttamente un oggetto significa metterne in evidenza determinate caratteristiche: per farlo, si può optare per l’illuminazione diretta o indiretta.

Con la luce diretta, il segnale emesso dalla lampada attraversa il volume in cui si trova il prodotto. La telecamera intercetta la luce non filtrata dal target, ossia i contorni.

Con la luce indiretta, il segnale emesso dalla lampada colpisce il prodotto e la telecamera intercetta la luce riflessa dal prodotto. 

In entrambi i casi, un sw dedicato analizza le immagini e comanda degli attuatori.

Applicazioni e Settori di Utilizzo degli Illuminatori Industriali


Grazie alla loro versatilità, gli illuminatori industriali possono essere impiegati nelle applicazioni di svariati settori industriali.

Come abbiamo già sottolineato, essi sono utilizzati soprattutto nei sistemi di visione del settore agroalimentare o di separazione dei materiali ferro-vetrosi nei processi di riciclo materiali.

Ad esempio, nelle macchine selezionatrici agricole utilizzate per la selezione automatica di semi e frutta, gli illuminatori LED, grazie alle lunghezze d’onda SWIR che consentono di leggere informazioni chimiche molecolari, aiutano a rilevare oggetti estranei (materiali inorganici come vetro e piccole pietre, oppure organici come animali rimasti dalla raccolta in campo), nonché ad identificare il grado di maturazione nei prodotti, impiegando però le lunghezze d’onda nello spettro dell’infrarosso.

Sempre in ambito agroalimentare, trovano impiego anche nei sistemi ottici per l’ispezione degli alimenti confezionati, in quanto aiutano a vedere oltre la superficie (plastica, carta) per identificare eventuali contaminanti oppure per verificare il livello di riempimento della confezione.

Anche l’industria del packaging non alimentare trae beneficio dagli illuminatori industriali: essi sono infatti impiegati nei sistemi ottici per individuare difetti nel confezionamento.

Infine, dobbiamo citare il loro contributo per l'ispezione visiva nel settore farmaceutico e nei sistemi ottici utilizzati nel campo della robotica.

In ambito industriale, gli illuminatori industriali garantiscono la corretta illuminazione degli ambienti di lavoro e favoriscono le condizioni ottimali per svolgere interventi di manutenzione in totale sicurezza. I quadri elettrici e le aree di lavoro dei macchinari, ad esempio, necessitano di dispositivi luminosi ad hoc che illuminino correttamente ogni punto del quadro. 

Gli illuminatori a LED rappresentano la scelta ideale non solo per le loro ottime prestazioni di illuminazione, ma anche per il loro ridotto contributo termico, che aiuta a preservare le perfette condizioni ambientali per il funzionamento dei dispositivi elettrici e/o elettronici.

Vantaggi degli Illuminatori Industriali C-LED


Gli illuminatori industriali sono il presente e il futuro dei sistemi di visione applicato al settore agroalimentare (e non solo). 

C-LED propone all’interno del suo catalogo una gamma di illuminatori industriali a LED che offrono prestazioni avanzate, specie se confrontati con altre fonti di luce, quali lampade alogene, fluorescenti o incandescenti.

Innanzitutto, gli illuminatori con tecnologia LED firmati C-LED mantengono la loro intensità luminosa nel tempo, garantendo un’ottima precisione dell'illuminazione, migliorando la qualità della selezione dei prodotti, riducendo i consumi energetici ed i costi di gestione delle macchine.

L’accensione istantanea dei LED dovuta all'assenza di tempi di riscaldamento consente poi un rapido avvio delle operazioni, riducendo i tempi di inattività e aumentando la produttività complessiva degli impianti.

Infine, l'illuminazione a LED è caratterizzata da un'ottima qualità e discriminazione  delle lunghezze d’onda permettendo così di svolgere le attività di selezione e ispezione di prodotti e macchinari con maggiore precisione e ripetibilità data proprio dalla maggiore stabilità della luce LED nel tempo.

Gli illuminatori industriali C-LED possono essere forniti nella configurazione multicanale (fino a 4 comandabili separatamente), dove il cliente può scegliere il proprio spettro di luce specifico che il processo di sorting richiede: luce visibile, IR, SWIR, UV, consentendo così una migliore discriminazione e un'automazione più avanzata dei processi di selezione tipici del settore agroalimentare. 

C-LED dimostra così di poter soddisfare le necessità di illuminazione di numerosi contesti applicativi, dimostrandosi un partner innovativo e un punto di riferimento affidabile per la progettazione e realizzazione di prodotti LED-powered.