一、核心光學(xué)參數(shù)：決定照明效果的基礎(chǔ)

1. 波長（光源顏色）：匹配目標(biāo)材質(zhì)與缺陷類型

• 注意：高反射材質(zhì)（如鏡面金屬）避免使用單一波長，可搭配漫射板或同軸設(shè)計(jì)減少反光。

2. 照明角度：匹配目標(biāo)表面形態(tài)與缺陷類型

• 關(guān)鍵：表面粗糙 / 有凹凸缺陷 → 低角度；表面光滑 / 高反射 → 高角度 / 同軸；尺寸測量 → 中角度（保證邊緣清晰無陰影）。

3. 均勻性：避免光強(qiáng)不均導(dǎo)致的測量誤差

• 尺寸測量精度：光強(qiáng)不均會導(dǎo)致邊緣灰度值波動，引發(fā)測量誤差；

• 缺陷識別準(zhǔn)確性：暗區(qū)可能掩蓋缺陷，亮區(qū)可能造成反光過曝。

• 選型建議：

• 檢測大面積目標(biāo)（如 PCB 裸板、汽車玻璃）：選擇帶漫射板或多段式 LED 排列的環(huán)形光源，提升整體均勻性；

• 微小目標(biāo)檢測（如芯片引腳）：優(yōu)先選擇小內(nèi)徑、高均勻性的精密環(huán)形光源，避免局部光強(qiáng)偏差。

4. 亮度與調(diào)光范圍：適配檢測速度與環(huán)境光

• 亮度需求：高速生產(chǎn)線（如 SMT 貼片機(jī)、飲料灌裝線）需高亮度光源（≥10000cd/m2），配合高速相機(jī)減少曝光時間，避免拖影；靜態(tài)檢測或低分辨率相機(jī)可選用中低亮度光源。

• 調(diào)光功能：必須支持 PWM 調(diào)光（脈沖寬度調(diào)制），調(diào)光范圍建議 0-100% 連續(xù)可調(diào)，便于根據(jù)目標(biāo)材質(zhì)、環(huán)境光強(qiáng)度動態(tài)優(yōu)化照明效果，避免過曝或欠曝。

• 注意：亮度越高，散熱要求越高，需平衡亮度與光源壽命。

二、物理與機(jī)械參數(shù)：適配安裝環(huán)境與設(shè)備空間

1. 內(nèi)徑與外徑：匹配鏡頭、相機(jī)與檢測目標(biāo)尺寸

• 內(nèi)徑：需大于鏡頭前端直徑（避免遮擋鏡頭視野），同時小于檢測目標(biāo)的最小觀察范圍（確保光線覆蓋整個目標(biāo)）。

• 示例：檢測 Φ10mm 的電子元件，選用內(nèi)徑≥15mm 的環(huán)形光源；搭配 Φ25mm 的工業(yè)鏡頭，內(nèi)徑需≥30mm。

• 外徑：受安裝空間限制（如設(shè)備內(nèi)部、狹小型腔檢測），需確保光源能順利安裝，且不與其他部件（如夾具、傳送帶）干涉。

• 常見規(guī)格：內(nèi)徑 10mm-200mm，外徑 20mm-300mm，特殊場景可定制微型（內(nèi)徑 <10mm）或大型（外徑> 300mm）環(huán)形光源。

2. 厚度（高度）：影響照明距離與安裝靈活性

• 厚度越薄，安裝越靈活（適合狹小空間），但 LED 燈珠數(shù)量可能減少，亮度和均勻性可能受影響；

• 厚度越厚，可容納更多 LED 燈珠和散熱結(jié)構(gòu)，亮度更高、壽命更長，但安裝空間要求更高。

• 選型建議：常規(guī)場景選厚度 10-30mm 的標(biāo)準(zhǔn)款；狹小空間（如模具型腔、半導(dǎo)體封裝檢測）選超薄款（厚度 <10mm）；高速高亮度需求選加厚款（厚度> 30mm）。

3. 安裝方式：匹配設(shè)備布局與調(diào)節(jié)需求

• 螺紋安裝：通過光源外殼的螺紋孔固定，穩(wěn)定性強(qiáng)，適合靜態(tài)檢測設(shè)備；

• 支架安裝：通過可調(diào)支架固定，可調(diào)節(jié)照明角度和距離，適合多場景切換；

• 嵌入式安裝：光源嵌入設(shè)備內(nèi)部，節(jié)省空間，適合一體化檢測設(shè)備。

• 注意：需確認(rèn)光源的安裝孔位置、孔徑與設(shè)備兼容，避免無法固定或調(diào)節(jié)不便。

三、散熱與可靠性：保障長期穩(wěn)定運(yùn)行

1. 散熱結(jié)構(gòu)：優(yōu)先選擇高效散熱設(shè)計(jì)

• 外殼材質(zhì)：鋁合金外殼（導(dǎo)熱系數(shù)高）優(yōu)于塑料外殼，搭配鰭片式散熱結(jié)構(gòu)更佳；

• 散熱方式：自然散熱（適合中低亮度、間歇性工作）或主動散熱（帶散熱風(fēng)扇，適合高亮度、連續(xù)工作）；

• 關(guān)鍵指標(biāo)：LED 結(jié)溫控制在 60℃以下（結(jié)溫過高會加速 LED 衰減，縮短壽命）。

2. 壽命與穩(wěn)定性：降低維護(hù)成本

• 壽命：優(yōu)質(zhì) LED 燈珠的額定壽命≥50000 小時（連續(xù)工作），需確認(rèn)燈珠品牌（如日亞、歐司朗、三星）和質(zhì)保期；

• 穩(wěn)定性：光衰率低（10000 小時光衰≤20%），避免長期使用后亮度下降導(dǎo)致檢測精度降低；

• 防護(hù)等級：工業(yè)場景優(yōu)先選擇 IP65 及以上防護(hù)等級，防塵防水，適應(yīng)潮濕、多塵環(huán)境（如食品加工、汽車零部件車間）。

四、電氣與系統(tǒng)兼容性：避免設(shè)備適配失敗

1. 供電方式與電壓：匹配控制系統(tǒng)

• 供電類型：直流供電（DC12V/24V，常見于小型光源）或交流供電（AC220V，常見于大型高亮度光源）；

• 驅(qū)動方式：支持恒流驅(qū)動（確保亮度穩(wěn)定，避免電壓波動影響），部分gao端光源帶過流、過溫保護(hù)功能；

• 調(diào)光接口：支持模擬量（0-10V）或數(shù)字量（RS485、IO 口）調(diào)光，與 PLC、視覺控制器兼容，便于自動化控制。

2. 與相機(jī)、鏡頭的兼容性

• 光譜匹配：相機(jī)的光譜響應(yīng)范圍需覆蓋光源波長（如紅外光源需搭配紅外相機(jī)）；

• 視野覆蓋：光源的照明范圍需大于相機(jī)的視場角（FOV），避免目標(biāo)邊緣照明不足；

• 安裝干涉：確認(rèn)光源與鏡頭的工作距離（WD）匹配，避免光源遮擋鏡頭或無法聚焦。

五、檢測場景特殊需求：針對性選型

1. 目標(biāo)材質(zhì)與表面特性

• 高反射材質(zhì)（金屬、玻璃、光滑塑料）：選漫射型環(huán)形光源、同軸環(huán)形光源，或搭配偏振片（減少反光）；

• 粗糙材質(zhì)（橡膠、砂紙、鑄造件）：選低角度光源，利用陰影突出表面缺陷；

• 透明 / 半透明材質(zhì)（塑料薄膜、玻璃）：選紅外光或藍(lán)光光源，提升內(nèi)部缺陷與背景的對比度。

2. 缺陷類型與檢測精度

• 微小缺陷（如 0.1mm 以下劃痕、芯片裂紋）：選短波長（藍(lán)光）、高分辨率、高均勻性光源，搭配高像素相機(jī)；

• 邊緣 / 尺寸檢測：選中角度、高均勻性光源，避免陰影導(dǎo)致的邊緣模糊；

• 內(nèi)部缺陷（如半導(dǎo)體封裝內(nèi)部引線、玻璃內(nèi)部氣泡）：選紅外光或同軸光源，增強(qiáng)穿透性。

3. 生產(chǎn)線速度與環(huán)境

• 高速生產(chǎn)線（≥1m/s，如 SMT、食品包裝）：選高亮度、快響應(yīng)（響應(yīng)時間≤1ms）光源，配合頻閃控制（與相機(jī)快門同步），避免拖影；

• 低溫 / 高溫環(huán)境：選寬工作溫度范圍（-20℃~60℃）的光源，避免低溫啟動故障或高溫光衰加速；

• 強(qiáng)環(huán)境光場景（如車間自然光直射）：選高亮度、帶遮光罩的光源，減少環(huán)境光干擾。

六、成本與品牌：平衡性能與預(yù)算

• 品牌選擇：工業(yè)級環(huán)形光源優(yōu)先選擇技術(shù)成熟的品牌（如日本基恩士 KEYENCE、歐姆龍 OMRON、美國 CCS、中國?？低?HIKVISION），產(chǎn)品參數(shù)穩(wěn)定、質(zhì)保完善，適合高精度檢測場景；

• 成本控制：通用場景可選擇性價比高的國產(chǎn)光源，核心參數(shù)（均勻性、壽命）達(dá)標(biāo)即可；高精度、高可靠性需求（如半導(dǎo)體、醫(yī)療）建議選擇進(jìn)口品牌，避免因光源問題導(dǎo)致生產(chǎn)線停擺。

選型流程總結(jié)（從易到難）

1. 明確檢測目標(biāo)：缺陷類型（表面 / 內(nèi)部 / 邊緣）→ 目標(biāo)材質(zhì)（金屬 / 塑料 / 透明）→ 尺寸范圍（微小 / 大面積）；

2. 確定光學(xué)參數(shù)：波長（匹配材質(zhì)與缺陷）→ 照明角度（匹配表面特性）→ 均勻性 / 亮度（匹配精度與速度）；

3. 匹配機(jī)械與電氣：內(nèi)徑 / 外徑 / 厚度（適配安裝空間）→ 供電 / 調(diào)光（適配控制系統(tǒng)）→ 防護(hù)等級（適配環(huán)境）；

4. 驗(yàn)證兼容性：與相機(jī) / 鏡頭的光譜、視場角、工作距離匹配；

5. 測試優(yōu)化：通過樣品測試（實(shí)際拍攝圖像）調(diào)整角度、亮度、波長，確認(rèn)缺陷識別效果。