Lineare LED-Module für die gerichtete und mehrachsige Inspektion
- Die vielseitigste Beleuchtungskomponente für langgestreckte Felder, Förderbandflächen und große ebene Platten.
- Montierbar einzeln oder in Gruppen zu zweit, zu viert oder mehr, in jedem Winkel von streifend bis nahezu koaxial.
- Ein Seitenverhältnis über 10:1 passt naturgemäß zur Geometrie langgestreckter Prüfobjekte und zur Bahninspektion.
- Blitzbetrieb ermöglicht Belichtungszeiten im Mikrosekundenbereich auf schnellen Förderbändern bei passivem Wärmemanagement.
- Standardgeometrie für Bahninspektion, Leiterplattenabtastung, Schweißnahtprüfung, Etiketten- und Codelesung.
- Verfügbar in weißen und monochromatischen Spektren für selektiven Kontrast auf farbigen Hintergründen.
Balkenbeleuchtungen sind lineare LED-Module, die zur vielseitigsten Beleuchtungskomponente der industriellen Bildverarbeitung geworden sind. Durch die Kombination einer hohen LED-Dichte entlang einer langgestreckten Abstrahlfläche mit der Möglichkeit, einzeln oder in Gruppen in jedem Winkel montiert zu werden, bieten Balkenbeleuchtungen eine Flexibilität, die keine andere Beleuchtungsgeometrie erreicht. Sie sind die natürliche Wahl für langgestreckte Inspektionsfelder, Förderbandflächen, große ebene Platten und jede Anwendung, die von unabhängig steuerbaren Beleuchtungsachsen profitiert.
Funktionsprinzip von Balkenbeleuchtungen
Eine Balkenbeleuchtung besteht aus einer Reihe von LEDs, die entlang eines Aluminiumprofils verteilt und typischerweise mit Linsen oder Diffusoren kombiniert sind, die die Abstrahlung formen. Das Seitenverhältnis der aktiven Fläche, oft größer als 10:1, entspricht naturgemäß der Geometrie langgestreckter Prüfobjekte und von Förderbandflächen. Die mechanische Befestigung erlaubt es, den Balken in jedem Winkel und in jedem Arbeitsabstand auszurichten, was eine stufenlose Steuerung des Einfallswinkels zwischen nahezu koaxial und streifend ermöglicht.
Der von einer Balkenbeleuchtung abgestrahlte Strahl ist in der kurzen Dimension annähernd kollimiert und in der langen Dimension divergent. Diese anisotrope Abstrahlcharakteristik eignet sich gut, um lange, schmale Inspektionsfelder gleichmäßig auszuleuchten, erfordert jedoch Sorgfalt bei der Ausrichtung, damit der Balken bei Förderbandanwendungen senkrecht zur Bewegungsrichtung steht.
Konfigurationen mit einem, zwei und mehreren Balken
Eine einzelne Balkenbeleuchtung liefert ein gerichtetes Licht, das quer zur Balkenachse ausgerichtete Merkmale hervorhebt, während parallel zur Achse liegende Merkmale schlecht ausgeleuchtet bleiben. Eine Konfiguration mit zwei gegenüberliegenden Balken im gleichen Einfallswinkel hebt die Richtungsabhängigkeit auf und liefert eine symmetrische Frontbeleuchtung. Eine Anordnung mit vier Balken, mit zwei orthogonal ausgerichteten Paaren, nähert sich der Gleichmäßigkeit einer quadratischen Ringbeleuchtung und erhält zugleich den großen Arbeitsabstand und die flache Bauform, die Balkenbeleuchtungen bieten.
Typische industrielle Anwendungen
Balkenbeleuchtungen werden häufig eingesetzt für die Förderband- und Bahninspektion von Papier, Folie, Textil und Druckerzeugnissen; für die Oberflächeninspektion ebener Platten wie Glas, Photovoltaikmodule und große Blechpressteile; für die Qualitätskontrolle langer extrudierter Profile aus Aluminium, Kunststoff oder Gummi; für die Prüfung von Schweißnähten entlang von Strukturbauteilen; für das Lesen von Codes und Etiketten auf bewegten Produkten; und für die Inspektion von Montagelinien, bei denen jede Station einen anderen Beleuchtungswinkel benötigt, um ein bestimmtes Merkmal hervorzuheben.
Auswahlkriterien und Auslegungsaspekte
Die Länge des Balkens muss der Abmessung des Inspektionsfelds entsprechen, mit einem Rand von mindestens 10 bis 20 Prozent auf jeder Seite, um eine gleichmäßige Intensität zu erhalten. Mehrere Balken können stirnseitig aneinandergereiht werden, um längere Felder abzudecken, sofern die optischen Übergänge nicht mit kritischen Inspektionsbereichen zusammenfallen.
Der Einfallswinkel wird durch die mechanische Befestigung festgelegt und muss zu den optischen Eigenschaften der Objektoberfläche passen. Ein streifender Winkel (5 bis 20 Grad) erzeugt eine Dunkelfeldbeleuchtung, die Oberflächenfehler auf ebenen Flächen hervorhebt. Ein mittlerer Winkel (30 bis 60 Grad) liefert eine Frontbeleuchtung für allgemeine Zwecke. Ein Winkel nahe 90 Grad erzeugt eine nahezu koaxiale Beleuchtung, die für stark gerichtete Merkmale nützlich ist.
Der spektrale Gehalt wird wie bei jeder Direktbeleuchtung gewählt. Monochromatische rote, grüne oder blaue Balken sind üblich, wenn der Kontrast gegenüber einem farbigen Hintergrund optimiert werden muss. Weiße Balkenbeleuchtungen sind die Standardwahl für die Farbinspektion.
Hochleistungs- und Blitzbetrieb
Balkenbeleuchtungen werden häufig im Blitzbetrieb angesteuert, um Bewegungen auf schnellen Förderbändern einzufrieren. Die Stromdichte in der LED-Reihe erlaubt kurze, intensive Pulse, die den für sehr kurze Belichtungszeiten (einige zehn Mikrosekunden) erforderlichen Photonenfluss liefern, während die mittlere Verlustleistung mit passiver Kühlung vereinbar bleibt.
Integration und Grenzen
Der wesentliche Vorteil von Balkenbeleuchtungen, ihre mechanische Flexibilität, ist zugleich ihre größte Integrationsschwierigkeit. Jeder Balken erfordert eine eigene Befestigung und Ausrichtung, und die Verkabelung von Mehrbalkenanordnungen kann komplex werden. Modulare Montagezubehörteile und vorausgerichtete Mehrbalkenvorrichtungen vereinfachen die Integration, wenn die Geometrie klar definiert ist.
Balkenbeleuchtungen sind nicht die optimale Wahl für die Inspektion kleiner Teile an einer festen Station, wo Ring- oder Kuppelbeleuchtungen bei geringeren Kosten und geringerer Integrationskomplexität eine gleichmäßigere Ausleuchtung bieten. Sie eignen sich außerdem weniger für die Inspektion gekrümmter oder spiegelnder Oberflächen, bei denen der gerichtete Charakter der Balkenbeleuchtung zu lokalen Reflexen neigt. Für diese Anwendungen sollten zuerst Kuppel- und Koaxialkonfigurationen in Betracht gezogen werden.
LED-Balkenbeleuchtungen von RODER Vision
RODER Vision entwickelt und fertigt ein umfassendes Programm an LED-Balkenbeleuchtungen für die industrielle Bildverarbeitung, ausgelegt für die gerichtete Inspektion langgestreckter Felder, von Förderbandflächen und durchlaufender Bahnware. Das Portfolio umfasst hochintensive Matrixkonfigurationen, Module hoher Dichte und OEM-Varianten für Anordnungen mit einem, zwei oder mehreren Balken in jedem Einfallswinkel.
Entdecken Sie das gesamte Balkenbeleuchtungs-Portfolio auf der Familienseite LED-Balkenbeleuchtungen, einschließlich der Matrix-LED-Beleuchtungen der DL1-Serie mit integrierter Optik und Treibern sowie der hochintensiven Matrixbeleuchtungen der DL4-Serie für anspruchsvolle Inspektionsumgebungen.
Für Installationen mit schnellen Linien, Synchronisation mehrerer Balken oder polarisationsbasierter Reflexunterdrückung umfasst der RODER-Katalog außerdem spezielle LED-Treiber und elektronische Controller, optische Filter und Polarisatoren sowie Industriekabel und Befestigungssysteme zur direkten Integration mit Bildverarbeitungscontrollern und SPS.