光纤光源把发光单元输出的光耦合进入光纤束,依靠光纤把光线传导到作业工位,实现光源本体与照射工位分离,属于机器视觉检测领域常用的光学设备,广泛用于半导体元器件检测、PCB 缺陷检查、零部件荧光检测等场景,本次介绍的大功率 LED 型光纤光源,硬件本体平台统一,可以分出可见光、紫外、近红外多个版本,可以用来替换传统金卤灯、卤素灯、汞灯光源,适配各类光纤导管,适配自动化产线检测流程。
光纤光源内部采用 LED 发光单元,搭配强制风冷散热结构,设备可以输出不同波段,紫外版本包含 365nm、385nm、405nm 等常用波段,满足荧光激发、表面异物检测的需求。光纤光源可以兼容不同规格的石英光纤束,点光纤、环形光纤、线性光纤都可以适配。这里要重点注意,紫外版本光纤光源,只能够搭配石英光纤,普通玻璃光纤会吸收紫外波段光线,会造成输出能量大幅衰减,无法满足检测要求。
该款光纤光源具备 10bit 精细调光,拥有光强闭环反馈系统,设备内置光监测组件,可以感知 LED 发光单元光输出的变化,当 LED 伴随使用时间出现老化衰减的时候,设备自动做输出补偿,维持光照输出的稳定,减少因为光强漂移带来的检测误判,这点对于长期不间断运行的自动化产线有实际意义。设备不需要预热,可以快速启停,支持频繁开关,契合流水线节拍需求。
在设备控制层面,光纤光源提供多种控制路径,包含设备面板手动操作、DC0?5V 模拟量控制、以太网、RS232 串口、25pin 外部 IO 接口,多种方式都可以完成光源的调节、启停,方便对接 PLC 或者上位机,融入自动化系统。设备还具备故障报警触点输出,可以向外传递温度异常、LED 故障、通讯异常等设备状态,方便上位机读取设备运行状态,实现设备异常告警。
光纤光源使用过程中,散热十分关键,强制风冷机型四周需要预留通风空间,不能封堵散热风口,否则会触发过热报警,甚至损伤 LED 发光器件。紫外波段的光线会对人眼造成伤害,作业人员不可以直视光纤出光口,开展相关作业时,要佩戴和波段匹配的 UV 防护眼镜。光纤端面需要定期清洁,如果端面沾染污渍,会造成输出能量下降,影响检测效果。不建议设备长期满功率持续点亮,长期满负载运行会缩短 LED 的使用时长,同时需要定期校验光输出强度,确认输出水平满足检测条件。
同时要明确该类光纤光源定位面向机器视觉紫外荧光缺陷检测场景,并不适合作为科研照射光源。储存和运行都要控制温湿度,避免设备内部出现结露,结露会损伤电路与光学组件。做好光纤选型、散热管理、定期清洁校验,就可以让光纤光源在自动化检测产线维持稳定的光照输出。