Universelles Beleuchtungs-Steuergerät für mikromechanische Montagesysteme
gefördert durch die Koordinierungsstelle Forschung und Entwicklung Mannheim
In der Montagetechnik werden immer mehr bildgebende Verfahren eingesetzt um die Kontur eines Werkstücks und seine Lage zu erkennen. Bei bildgebenden Verfahren kommt der Art und Richtung der Beleuchtung eine entscheidende Bedeutung zu. Durch eine kontrastreiche Beleuchtung mit Schattenwurf kann die nachfolgende Bildverarbeitung wesentlich erleichtert und beschleunigt werden. In jüngster Zeit werden häufig LED-Blitzgeräte zur Werkstückbeleuchtung verwendet. Durch die Blitztechnik kann das Werkstück in der Bewegung erfasst werden, was den Werkstückfluss erleichtert. Ferner können die Einflüsse des Umgebungslichts minimiert werden. Die Intensität und Länge des Blitzes muss allerdings vom Bildverarbeitungsrechner steuerbar sein. Dazu wurde folgendes Gerät entwickelt.
Technische Daten:
Ausgangsstrom LED: 0 … 0,6A, mit 8 Bit-Wort digital einstellbar Betriebsspannung: 24V Steuereingänge: TTL oder 24V, Optokopplerisoliert Impulslänge: 0,12 .. 65 ms, einstellbar über Jumper oder Digital-In Es kann bei einer Betriebsspannung von 24 V LED-Reihenschaltungen mit einem Spannungsabfall bis zu 20 V speisen. Das vorgestellte Gerät steuert die Länge und die Stromhöhe des LED-Blitzes über ein Rechnerinterface. Es sind sowohl Einfach- als auch periodische Blitze möglich. Das Gerät ist in ein industrieübliches Hutschienen-Gehäuse eingebaut, dass im Schaltschrank, neben dem Steuerrechner untergebracht werden kann. An der Oberseite des Gehäuses sind alle Anschlusse für Betriebspannung, LED und Digital-In angeordnet. Ebenfalls an der Oberseite befinden sich 2 LEDs, die den Betriebszustand und mögliche Fehler anzeigen. Der Rechner kann über ein 8 Bit-Wort die Höhe des Stromimpulses, als auch dessen Länge steuern und den Impuls direkt triggern. Es kann sowohl von einer SPS mit 24V-Signalen als auch Steuerrechner über 5V-Signale angesteuert werden.
Einsatz
Das LED-Steuergerät wurde an einem kleinen Transportsystem erprobt, das über eine CCD-Kamera verschiedene Teile erkennt, vermißt und sortiert. Zur Erkennung wird die Software „Vision Builder for Automated Inspection 3.5“ der Fa. National Instruments eingesetzt. Die Software läuft in Echtzeit auf dem „Compact Vision System CVS-1454“, an das über Firewire eine Digitalkameras angeschlossen ist.
Ein Demonstrationsmodel für Bildverarbeitung in Vorlesungen ist auf einem PC realisiert worden. Verwendet wird eine I/O Schnittelle USB-6008 und die Software LabView 8.5 der Fa. National Instruments.
Als Beleuchtungsmittel können kommerzielle LED-Systeme oder einfach geeignete in Reihe. bzw. Serie geschaltete LEDs verwendet werden. Dadurch ist man in der Lage einen flexiblen Beleuchtungsbaukasten für die gängigsten Beleuchtungsaufgaben zusammenzustellen, der das Austesten der geeigneten Beleuchtung im industriellen Umfeld erleichtern kann.


