Miniatur-Durchlichtbeleuchtungen für kleine Objekte
- Kompakte Durchlichtbeleuchtungen passen zu kleinen Sichtfeldern.
- Die Schattenprojektion liefert scharfe Silhouetten für die Messtechnik.
- Opal-Diffusorglas sorgt für eine hohe Gleichmäßigkeit.
- Flachwinkel-Ringbeleuchtung ergänzt die Prüfung von Vorderseitenoberflächen.
- Abgedeckt durch die RODER-Beleuchtungen DL3M, BL2, BL3 und DC2.
Die Prüfung sehr kleiner Bauteile erfordert eine besondere Art von Licht. Das System benötigt eine hohe Gleichmäßigkeit, eine präzise Geometrie und eine stabile Intensität in einem kompakten Gehäuse. Standardbeleuchtungen sind jedoch für Miniaturaufbauten oft zu groß. Miniatur-LED-Beleuchtungen schließen diese Lücke. So können Ingenieure präzise Durchlicht- und Schattenprojektionssysteme für kleine, empfindliche Teile bei geringen Arbeitsabständen realisieren.
Die schattenbasierte Prüfung beruht auf dem Kontrast der Silhouette. Das Objekt steht vor einem gleichmäßig beleuchteten Hintergrund. Folglich hängt die Kontrastqualität vollständig von der Durchlichtbeleuchtung ab. Konkret kommt es auf Gleichmäßigkeit, Intensität und Geometrie an. Miniatur-Durchlichtbeleuchtungen verwenden Opal-Diffusorglas, um eine homogene Emissionsfläche zu erzeugen. Dadurch eignen sie sich für Maßmessung, Profilprüfung und Fehlererkennung an kleinen Teilen.
Durchlicht-Bildverarbeitung an kleinen Objekten: Technische Anforderungen
Die Beleuchtung muss auf die Objektgröße und das Sichtfeld (FOV) der Kamera abgestimmt sein. Eine überdimensionierte Durchlichtbeleuchtung führt zu Randeffekten. Folglich verringert sie die Kontrastgleichmäßigkeit im gesamten Bild. Miniatur-Durchlichtbeleuchtungen lösen dies elegant. Sie konzentrieren die Lichtleistung ausschließlich auf den Zielbereich.
Mehrere Parameter leiten die Auswahl. Erstens sollte die Emissionsfläche das Bauteil leicht überragen. Zweitens muss der Diffusor eine gleichmäßige Helligkeit ohne Hotspots liefern. Drittens muss die Intensität kurze Belichtungszeiten bei dem gegebenen Arbeitsabstand ermöglichen. Daher ist die Abstimmung dieser Parameter auf die jeweilige Aufgabe der entscheidende Konstruktionsschritt.
Schattenprojektion: Wie es funktioniert
Die Schattenprojektion ist eine der zuverlässigsten Methoden der Messtechnik. Das Objekt befindet sich zwischen der Kamera und der Durchlichtbeleuchtung. Die Beleuchtung bildet dann eine gleichmäßige Emissionsfläche hinter dem Bauteil. Dadurch erfasst die Kamera eine scharfkantige Silhouette. Die Software verarbeitet diesen Schatten anschließend, um die Maße zu ermitteln.
Das Verfahren eignet sich für viele Aufgaben bei kleinen Teilen. Beispielsweise misst es Durchmesser und Länge von Drehteilen. Es prüft auch das Vorhandensein von Steckerstiften. Zudem erkennt es Grate an Spritzgussbauteilen. Ebenso misst es Spaltmaße in montierten Baugruppen. Schließlich prüft es das Profil medizinischer Geräte.
Serie DL3M: Miniatur-Beleuchtungen mit hoher Intensität
Die RODER-Serie DL3M ist auf kompakte Anforderungen mit hoher Intensität in einem Miniaturgehäuse ausgelegt. Sie unterstützt standardmäßig die direkte Beleuchtung. Darüber hinaus fungiert sie mit Opal-Diffusorglas als Durchlichtbeleuchtung für die Schattenprojektion. Die Module verwenden High-Flux-LEDs. Diese sind in Weiß, Rot, Blau, Grün und Infrarot erhältlich.
Die DL3M is flexibel einsetzbar. Sie kann als eigenständige punktuelle Durchlichtbeleuchtung fungieren. Alternativ lassen sich mehrere Einheiten in einem kleinen Array für größere Flächen kombinieren. Dank ihrer kompakten Bauform und der M12-Schnittstelle lässt sie sich leicht integrieren. Daher passt sie in Roboterzellen, Desktop-Prüfstationen und OEM-Bildverarbeitungsmodule.
Auswahl der richtigen Beleuchtung für Miniatursysteme
Manchmal ist das Sichtfeld sehr klein, aber nicht winzig. Für diese Fälle eignen sich die kompakten Panels der BL-Serie hervorragend. Die RODER-Serien BL2 und BL3 bieten gleichmäßige Durchlichtbeleuchtungen in kleinen und mittleren Formaten. Sie liefern daher eine hohe Gleichmäßigkeit und eine optimierte Diffusoroptik für die Maß- und Profilprüfung.
Aufgaben auf der Vorderseite erfordern einen anderen Ansatz. Einige kleine Teile sind reflektierend oder gekrümmt und werden von vorne betrachtet. Hier hilft eine Flachwinkel-Ringbeleuchtung wie die DC2. Sie liefert Licht im flachen Einfallswinkel (Einstreulicht/Streiflicht), das Oberflächenstrukturen und den Kantenkontrast hervorhebt. Folglich ergänzt sie die Durchlichtbeleuchtung für eine umfassende Prüfung kleiner Bauteile.
Integrationshinweise für Ingenieure
Die Integration ist mit wenigen Vorsichtsmaßnahmen unkompliziert. Erstens sollte die Durchlichtbeleuchtung rechtwinklig zur Kameraachse montiert werden, um Randunschärfen zu vermeiden. Zweitens muss der Diffusor sauber gehalten werden, da Staub in der Silhouette sichtbar wird. Drittens sollte eine stabile Stromsteuerung für wiederholbare Graustufen verwendet werden. Dadurch bleibt die Messung auch bei langen Betriebszeiten konsistent. Zudem vereinfachen die kompakten RODER-Gehäuse die Montage in engen Zellen.
RODER-Beleuchtungsfamilien für die Inspektion kleiner Objekte
Die unten aufgeführten Produktfamilien eignen sich für Miniatur-Durchlicht- und Schattenprojektionssysteme. Jede bietet eine hohe Gleichmäßigkeit, eine stabile Leistung und eine kompakte Integration. Die richtige Wahl richtet sich daher nach der Bauteilgröße und der Prüfansicht.
Serie DL3M — Miniatur-Spotbeleuchtungen
Kompakte Beleuchtung mit hoher Intensität und optionalem Opal-Diffusorglas. Dadurch fungiert sie als punktuelle Durchlichtbeleuchtung für die Schattenprojektion auf kleinen Teilen. Erhältlich in Weiß, Rot, Blau, Grün und Infrarot mit M12-Schnittstelle.
Serie BL2 — Kompakte Durchlichtbeleuchtungen mit integriertem Treiber
Kompaktes Panel von 50×50 bis 300×300 mm mit integriertem Treiber und PWM-Dimmung. Dadurch liefert es gleichmäßiges Licht für kleine Maß- und Profilprüfungen.
Serie BL3 — Robuste Durchlichtbeleuchtungen mit hoher Uniformität
Robuste, diffuse Durchlichtbeleuchtung mit Gleichmäßigkeit von Rand zu Rand in kleinen und mittleren Formaten. Sie eignet sich daher für die Profil- und Maßprüfung von etwas größeren kleinen Teilen.
Serie DC2 — Flachwinkel-Ringbeleuchtungen
Flachwinkel-Ringbeleuchtung für die Beleuchtung im flachen Einfallswinkel. Dadurch hebt sie Oberflächenstrukturen und den Kantenkontrast an kleinen reflektierenden oder gekrümmten Teilen hervor. Eine Ergänzung zur Durchlichtbeleuchtung für Prüfungen der Vorderseitenoberfläche.
Die richtige Wahl hängt vom Bauteil und der Ansicht ab. Für kleinste Silhouetten ist die punktuelle Durchlichtbeleuchtung DL3M führend. Etwas größere Teile eignen sich stattdessen für die Panels BL2 und BL3. Oberflächenstrukturen auf der Vorderseite erfordern die Flachwinkel-Ringbeleuchtung DC2, welche die Durchlichtbeleuchtung ergänzt. In jedem Fall bietet RODER Vision technische Unterstützung für Arbeitsabstand und Sichtfeld. Definieren Sie daher zuerst Bauteilgröße, Merkmal und Ansicht, und wählen Sie dann die passende Beleuchtung.
Häufig gestellte Fragen
Standard-Durchlichtbeleuchtungen sind für kleine Teile oft zu groß. Ein überdimensioniertes Panel führt zu Randeffekten und verringert die Kontrastgleichmäßigkeit. Eine Miniatur-Durchlichtbeleuchtung konzentriert die Lichtleistung ausschließlich auf den Zielbereich. Daher liefert sie eine sauberere Silhouette für die Messtechnik kleiner Objekte.
Das Objekt befindet sich zwischen der Kamera und der Durchlichtbeleuchtung. Die Beleuchtung bildet eine gleichmäßige Emissionsfläche hinter dem Bauteil. Dadurch erfasst die Kamera eine scharfkantige Silhouette. Die Software ermittelt dann die Maße, erkennt fehlende Merkmale oder prüft das Profil.
Ja. Wenn sie mit Opal-Diffusorglas ausgestattet ist, fungiert die DL3M als punktuelle Durchlichtbeleuchtung für die Schattenprojektion. Sie kann eigenständig verwendet oder in einem kleinen Array für etwas größere Flächen kombiniert werden. Sie ist in verschiedenen Wellenlängen erhältlich.
Das Durchlicht zeigt die Silhouette, aber Vorderseitenoberflächen erfordern einen anderen Ansatz. Eine Flachwinkel-Ringbeleuchtung wie die DC2 liefert Licht im flachen Einfallswinkel. Dadurch hebt sie Oberflächenstrukturen und den Kantenkontrast hervor, was die Durchlichtbeleuchtung für eine vollständige Teileprüfung ergänzt.
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