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LUCES DE BARRA LUMIMAX® LBHP VERSÁTILES

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Iluminación precisa y uniforme incluso a grandes distancias de trabajo

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El año pasado, LUMIMAX® presentó un concepto de iluminación modular en forma de luces de área de la serie ML para facilitar la transición de diseños personalizados (caros) a productos estándar fácilmente disponibles. La gama se amplía ahora para incluir la serie modular de barras de luz LED LBHP. Estas barras luminosas de alto rendimiento pueden conectarse en cascada hasta 2 metros o más y configurarse de forma flexible gracias a una amplia gama de accesorios ópticos. Con una potencia luminosa de hasta 1 millón de lux, esta iluminación supera con creces la iluminación de barra convencional. Por tanto, la nueva serie ofrece claras ventajas para las exigentes tareas de inspección en diversas aplicaciones industriales.

La abreviatura "HP" en el acrónimo LBHP significa "high performance" (alto rendimiento) y no sólo se refiere al alto rendimiento de las nuevas luces de barra modulares. La tecnología LED de alta potencia de última generación y la electrónica de potencia optimizada hacen que las luces alcancen niveles de luminosidad de 120.000 lux en funcionamiento continuo e incluso de hasta 1 millón de lux en modo estroboscópico. Estas impresionantes cifras están "ocultas" dentro de un compacto perfil de aluminio que no sólo es ligero, sino también flexible en cuanto a su configuración. Las longitudes de iluminación pueden seleccionarse individualmente en incrementos de 100 mm, lo que permite una disponibilidad rápida y rentable, ya que no se necesitan diseños específicos ni producción bajo pedido. El concepto modular permite crear sistemas de iluminación muy largos, con una longitud de campo luminoso de dos metros o más. De este modo, con un solo sistema de iluminación se pueden iluminar uniformemente objetos de prueba de gran tamaño, como paneles de carrocería o láminas de material, incluso a distancias de trabajo de más de un metro.

Flexibilidad gracias a los accesorios ópticos
Otra ventaja de la nueva serie LBHP es la posibilidad de adaptar la iluminación de forma flexible a la aplicación correspondiente mediante accesorios ópticos como arrays de lentes, difusores y polarizadores. Esto permite un control preciso del ángulo de la luz y una iluminación específica de la zona de ensayo. Los arrays de lentes, por ejemplo, pueden utilizarse para reducir gradualmente el ángulo del haz de los LED de 150° a tan sólo 16° para garantizar un enfoque óptimo de la luz en la distancia deseada. También se pueden utilizar difusores, polarizadores o una combinación de ambos, en función de la naturaleza de la superficie a inspeccionar. La selección de diferentes longitudes de onda, desde el azul (470 nm) hasta el infrarrojo (850 nm), favorece una representación de alto contraste de los criterios de ensayo y, por tanto, una evaluación fiable. Esta adaptabilidad garantiza una solución fiable incluso para tareas de inspección exigentes.

Robusto y compacto: para aplicaciones industriales
Además de la flexibilidad, el diseño de la iluminación también apuesta por la compacidad y la ligereza, lo que facilita la integración mecánica de la serie LBHP, incluso cuando el espacio es limitado o los procesos se mueven con rapidez. Para el montaje pueden utilizarse tanto el perfil ranurado trasero como los orificios de montaje delanteros. También es posible el montaje giratorio mediante el soporte de montaje. A pesar de su tamaño compacto, las barras luminosas soportan condiciones industriales. La protección IP50 puede ampliarse a IP64, si es necesario. En el futuro habrá disponibles configuraciones con protección IP69K para las industrias alimentaria y farmacéutica.

Tecnología probada para una integración sencilla
Además del nuevo concepto mecánico, la serie LBHP también incorpora conocimientos de eficacia probada, como el concepto de conexión M16 estandarizado y la tecnología de controlador integrado para una integración eléctrica sencilla y un funcionamiento fiable en modo continuo/conmutado o estroboscópico. Gracias a los tiempos de destello extremadamente cortos (de 10 a 750 µs) y a los niveles de luminosidad (hasta 1 millón de lux), se garantiza una inspección independiente de la luz ambiental y sin desenfoque por movimiento. Los procesos logísticos, por ejemplo, incluso en el caso de grandes portales, pueden llevarse a cabo de forma fiable.

Aplicación práctica en una tarea de pick & place en el ámbito de la e-movilidad
Un ejemplo del uso con éxito de la nueva serie LBHP es la colaboración con Schaeffler. Durante más de 75 años, el Grupo Schaeffler ha impulsado invenciones y desarrollos pioneros en el campo de la tecnología del movimiento. Tecnologías, productos y servicios innovadores en los campos de la electromovilidad, accionamientos eficientes en carbono, soluciones de chasis, Industria 4.0, digitalización y energías renovables convierten a la empresa en un socio fiable para hacer que el movimiento sea más eficiente, más inteligente y más sostenible, a lo largo de todo el ciclo de vida. La empresa de tecnología del movimiento produce componentes y sistemas de precisión para trenes de accionamiento y chasis, así como soluciones de rodamientos y casquillos de fricción para una amplia gama de aplicaciones industriales.
A través de su departamento de Maquinaria Especial, Schaeffler cuenta con una red de 14 centros en todo el mundo donde se llevan a cabo las soluciones de producto. Uno de estos emplazamientos se encuentra en Bühl y está especializado en soluciones de fabricación para la fabricación e inspección de componentes y sistemas para el sector de la electromovilidad, en particular la producción de rotores y estátores.
En este caso concreto, el objetivo era optimizar una planta de fabricación de estatores altamente automatizada. El sistema de procesamiento de imágenes utilizado debía ayudar a un robot a extraer y colocar con precisión piezas individuales de un blíster. Los blísteres de unos 400 x 600 mm se suministran a las distintas estaciones de fabricación de forma totalmente automática mediante sistemas de transporte automatizados. En primer lugar, el robot situado en la estación correspondiente llena el blíster con las piezas. A continuación, la cámara comprueba si los bolsillos del blíster están vacíos y no contienen restos de piezas anteriores. A continuación, la pieza mecanizada puede colocarse en el bolsillo. Durante el proceso de recogida y colocación, el robot recibe información continua sobre los bolsillos que aún están disponibles para el llenado. En segundo lugar, el robot retira los objetos prefabricados correspondientes. El objetivo en ambos casos es introducir con éxito las piezas fabricadas en el proceso de fabricación posterior.
El objetivo principal era maximizar la eficacia y precisión del proceso "pick & place" permitiendo al robot extraer varias piezas individuales de los blísteres al mismo tiempo e introducirlas correctamente en la línea de producción. Para ello, es esencial realizar un control de integridad mediante un sistema de procesamiento de imágenes. Hay que asegurarse de que todas las piezas necesarias están presentes en el envase en la posición y cantidad correctas. Un solo objeto que falte o esté mal colocado puede afectar negativamente a todo el proceso de fabricación y provocar retrasos. Esto es inaceptable, especialmente en procesos de fabricación de alta frecuencia. Además, es necesario repetir el control de integridad, ya que hay varias intervenciones a lo largo de la línea.
Las condiciones estructurales de la planta representaban otro obstáculo para la implantación del sistema de procesamiento de imágenes. Debido al espacio requerido por el robot, era necesario mantener una distancia de trabajo de unos 120 cm entre la cámara, la iluminación y los blísteres. Esto supuso un reto adicional para los ingenieros, ya que las soluciones de iluminación suelen perder intensidad y uniformidad al aumentar la distancia. Por tanto, se necesitaba una solución de alto rendimiento que proporcionara una iluminación suficiente y uniforme, incluso a grandes distancias, y que pudiera integrarse en una línea de producción existente sin ocupar demasiado espacio. Al mismo tiempo, el sistema debía seguir siendo adaptable y rentable para poder responder rápidamente a los cambios en los requisitos.
Otro problema era la inestabilidad de los blísteres. Estos están hechos de film termoformado y tienden a deformarse ligeramente durante el transporte y el almacenamiento. Esto provocaba reflejos indeseados en la superficie iluminada bajo luz directa que dificultaban considerablemente el análisis de las imágenes. Esto era especialmente problemático en el caso de las piezas negras que debían inspeccionarse. Éstas ofrecían poco contraste con el material del blíster, que también era negro. En este caso concreto, el ángulo exacto de incidencia de la iluminación también era crucial para obtener una imagen satisfactoria del objeto.

Solución gracias a las potentes y compactas barras LBHP
Para cumplir estos complejos requisitos, Schaeffler Special Machinery optó por la nueva serie LBHP de LUMIMAX®. Para iluminar la zona del blíster se utilizan cuatro potentes haces infrarrojos de 300 mm de longitud cada uno. La iluminación por infrarrojos ofrece varias ventajas cruciales en aplicaciones específicas: En primer lugar, permite una iluminación uniforme y de alto contraste de la zona de inspección, incluso a una distancia de trabajo de 120 cm. En segundo lugar, su radiación invisible evita reflejos no deseados en las superficies irregulares de los blísteres.
Además, también se utilizó un filtro de supresión de luz diurna en el sistema de la cámara para garantizar que el sistema de procesamiento de imágenes funcione de forma fiable incluso con luz ambiental intensa, como la de las salas. Las condiciones de prueba óptimas se crearon en combinación con un filtro de infrarrojos especial, que se adapta con precisión a la longitud de onda de la iluminación utilizada.
Como ya se ha mencionado al principio, una ventaja clave de la serie LBHP es su diseño modular y compacto, que permite adaptar las luminarias al espacio y las tareas disponibles. Gracias al diseño modular, el número de unidades de iluminación necesarias pudo reducirse de las seis originales a cuatro, lo que supuso un ahorro de costes. A pesar del menor número de luminarias, la potencia luminosa sigue siendo uniforme.

Aumento apreciable de la eficiencia con las luces de barra LBHP
En resumen, las nuevas luces de barra LBHP de LUMIMAX® desempeñan un papel crucial en el cumplimiento de los exigentes requisitos de ensayo de Schaeffler Special Machinery. Gracias a su gran flexibilidad, alto rendimiento y diseño compacto, las luces de barra pudieron superar con éxito los retos planteados por la gran distancia de trabajo, las difíciles condiciones de iluminación y el espacio limitado. La reducción del número de unidades de iluminación y la integración en el proceso de fabricación existente condujeron a un aumento significativo de la eficiencia y la precisión de la inspección, optimizando al mismo tiempo los costes.

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