LED-Treiber und elektronische Controller für die Bildverarbeitung

Präzisions-LED-Treiber und Beleuchtungscontroller für die industrielle Bildverarbeitung

Eine stabile, reproduzierbare Beleuchtung ist das Fundament einer zuverlässigen industriellen Bildverarbeitung. RODER Vision integriert das GEFASOFT LUCON®-Sortiment an Präzisions-LED-Beleuchtungscontrollern, die jede Beleuchtung mit einem geregelten Konstantstrom versorgen und mit dem Kameratrigger synchronisieren. Das Ergebnis sind eine konsistente Helligkeit, ein präzises Blitz-Timing und die Möglichkeit, die LED-Beleuchtung für sehr kurze Belichtungszeiten im Overdrive-Modus zu betreiben.

• Konstantstromregelung für Helligkeitsstabilität und Reproduzierbarkeit
• Dauer-, Puls- und Schaltbetrieb
• Triggersynchronisation mit dem Bildverarbeitungssystem
• Modulare Hutschienen-Elektronik, skalierbar von einem einzelnen Kanal bis zu Dutzenden
• Konfiguration über eine integrierte Weboberfläche

Warum ein dedizierter LED-Beleuchtungscontroller

Die LED-Helligkeit hängt direkt von dem durch die Dioden fließenden Strom ab. Wenn LEDs über eine ungeregelte Versorgung betrieben werden, driftet die Helligkeit mit der Temperatur und der Versorgungsspannung, was die Wiederholbarkeit beeinträchtigt, auf die sich Inspektionsalgorithmen verlassen. Ein Konstantstrom-Beleuchtungscontroller hält den Strom auf einem eingestellten Wert, sodass die Lichtleistung von Bild zu Bild und von Gerät zu Gerät stabil bleibt.

Über die Stabilität hinaus bietet ein Beleuchtungscontroller eine Timing-Steuerung. Im Blitz- oder Pulsbetrieb wird die Beleuchtung nur für ein präzises, einstellbares Intervall eingeschaltet, das über Triggereingänge und -ausgänge mit der Kamerabelichtung synchronisiert ist. Da die LEDs nur kurzzeitig aktiv sind, können sie weit über ihrem kontinuierlichen Nennwert betrieben werden – eine Overdrive-Technik, die die hohe Momentanintensität liefert, um sich schnell bewegende Objekte ohne Bewegungsunschärfe einzufrieren. Daher ist der Controller nicht nur ein Netzteil, sondern die Komponente, die eine LED-Beleuchtung in eine deterministische Lichtquelle von Industriequalität für die Bildverarbeitung verwandelt.

Die LUCON®-Controller-Serie

Die LUCON®-Familie deckt Anforderungen von kompakten Einzelbeleuchtungs-Setups bis hin zu leistungsstarken Multikanal-Installationen ab. Alle drei Serien teilen dieselben Konstruktionsprinzipien – geregelter Konstantstrom, webbasierte Konfiguration, Hutschienenmontage und Triggersynchronisation – und unterscheiden sich hauptsächlich in der Kanalanzahl, dem Spitzenstrom und der Skalierbarkeit. Die folgende Übersicht verlinkt auf die vollständige technische Seite jeder Serie.

LUCON® 2

Kompakter, modularer Master/Slave-Controller. Bis zu 20 A pro Kanal und bis zu 16 unabhängige Beleuchtungskanäle auf Hutschiene.

LUCON® 4C-20A-V

Vier vollkommen unabhängige Kanäle, jeweils bis zu 20 A und 60 V, skalierbar auf 96 Kanäle mit Pulsverzögerungen von nur 3 µs.

LUCON® 8C-60A

Hochleistungs-Controller mit acht Kanälen, die bis zu 60 A gepulst für sehr kurze Belichtungszeiten liefern.

LUCON® 2

LUCON® 2 ist ein kompakter Controller mit Strom- und Spannungsregelung. Seine modulare Master/Slave-Architektur ermöglicht es einem einzigen Master, bis zu 16 unabhängige Beleuchtungskanäle zu konfigurieren, die jeweils bis zu 20 A gepulst liefern, während jedes Modul seine eigene Konfiguration speichert. Er bietet sowohl RS232- als auch Ethernet-Schnittstellen (UDP) und wird auf einer 35-mm-Hutschiene montiert. Siehe die LUCON® 2 Spezifikationen.

LUCON® 4C-20A-V

LUCON® 4C-20A-V bietet vier vollkommen unabhängige Kanäle, die jeweils im Dauer-, Puls- oder Schaltbetrieb mit bis zu 20 A und 60 V pro Kanal konfiguriert werden können. Ein Querverbindungsbus verknüpft bis zu 24 Einheiten und skaliert das System auf bis zu 96 Beleuchtungen, mit Pulsverzögerungen von nur 3 µs und Triggerfrequenzen von bis zu 50 kHz. Siehe die LUCON® 4C-20A-V Spezifikationen.

LUCON® 8C-60A

LUCON® 8C-60A ist das Hochleistungsmodell der Reihe, mit acht unabhängigen Konstantstromkanälen, die bis zu 60 A gepulst bei einer Genauigkeit von 100 mA liefern. Der hohe Spitzenstrom ermöglicht die sehr kurzen Belichtungszeiten, die erforderlich sind, um ultraschnelle Objekte mit gestochen scharfer Klarheit abzubilden, und alle acht optisch isolierten Triggereingänge und -ausgänge sind frei kombinierbar. Siehe die LUCON® 8C-60A Spezifikationen.

Wie Sie den richtigen Controller auswählen

Die Auswahl eines Controllers beginnt mit der Anzahl der Beleuchtungen und dem Spitzenstrom, den jede benötigt. Für ein kleines System mit einer oder wenigen Beleuchtungen bietet LUCON® 2 eine kostengünstige, modulare Lösung, die Kanal für Kanal wachsen kann. Wenn mehrere Beleuchtungen vollkommen unabhängig voneinander gesteuert werden müssen, bietet LUCON® 4C-20A-V vier Kanäle pro Einheit und skaliert über seinen Querverbindungsbus auf bis zu 96 Kanäle. Wenn die Anwendung maximale Momentanleistung erfordert – zum Beispiel um sehr schnelle Bewegungen mit extrem kurzen Belichtungszeiten einzufrieren –, liefert LUCON® 8C-60A bis zu 60 A pro Kanal auf acht Kanälen.

• Anzahl unabhängiger Beleuchtungen und erforderliche Skalierbarkeit.
  
  
• Spitzenstrom und Spannung pro Kanal
• Erforderliche Belichtungszeit und ob ein Overdrive benötigt wird
• Triggersynchronisations- und Isolationsanforderungen
• Verfügbare Steuerschnittstelle (RS232, Ethernet/UDP)

Integration und Konfiguration

Alle LUCON®-Controller werden auf einer Standard-35-mm-Hutschiene (EN 50022) montiert und über eine integrierte Weboberfläche konfiguriert: Ein Browser und eine Ethernet-Verbindung genügen, es muss keine zusätzliche Software installiert werden. Eine befehlsbasierte Steuerung ist über Ethernet unter Verwendung des UDP-Protokolls verfügbar. Triggereingänge und -ausgänge ermöglichen es, jeden Beleuchtungskanal mit der Kamera und der restlichen Automatisierung zu synchronisieren, und beim 8C-60A sind diese Triggersignale optisch isoliert für zusätzliche Robustheit in industriellen Umgebungen.

Typische Anwendungen

LUCON®-Beleuchtungscontroller werden überall dort eingesetzt, wo eine LED-Beleuchtung präzise und reproduzierbar sein muss. Typische Bereiche sind die Hochgeschwindigkeitsinspektion auf Verpackungs- und Abfülllinien, Barcode- und Codelesung, Oberflächen- und Defektinspektion, Maßmessung, Bauteilcharakterisierung, Roboterführung und Pick-and-place. In jedem Fall hält ein stabiler Konstantstrom die Graustufen konsistent, was Schwellenwerte und Messungen über lange Produktionsläufe wiederholbar macht.

Bei sehr kurzen Belichtungszeiten ermöglicht das Betreiben der Beleuchtung im Overdrive-Modus über einen Controller wie den LUCON® 8C-60A dem System, schnelle Bewegungen einzufrieren und gleichzeitig die Bilder hell und scharf zu halten. Innerhalb eines RODER Vision-Systems lassen sich diese Controller optimal mit den PHOTOLUX®-LED-Beleuchtungen kombinieren, sodass Integratoren eine einzige, konsistente Quelle sowohl für die Beleuchtung als auch für deren elektronische Steuerung haben.

Downloads

• LUCON 2 Datenblatt (PDF)
• LUCON 2 Bedienungsanleitung (PDF)
• LUCON 4C-20A-V Datenblatt (PDF)
• LUCON 4C-20A-V Bedienungsanleitung (PDF)