Balkenbeleuchtungen für industrielle Bildverarbeitung

Lichtrichtung gezielt nutzen

Balkenbeleuchtungen sind Auflichtbeleuchtungen: Sie sitzen auf der Kameraseite und bringen gerichtetes Licht aus einer schräg gesetzten Quelle auf das Prüfteil. Eine einzelne Balkenleuchte erzeugt eine klar erkennbare Lichtrichtung. Bei steiler Anordnung entsteht überwiegend helles Auflicht. Ein flacher Winkel betont erhabene oder vertiefte Strukturen, weil Kanten Licht zur Kamera streuen und kleine Höhenunterschiede Schatten erzeugen. Schon eine Änderung des Winkels kann daher wichtiger sein als zusätzliche Lichtleistung.

Zwei gegenüberliegende Balken reduzieren einseitige Schatten und eignen sich für längliche Teile. Mehrere Leisten um das Sichtfeld können die Ausleuchtung gleichmäßiger machen, benötigen aber Platz, Halterungen und eine abgestimmte Ansteuerung. Auf glänzenden Oberflächen kann ein Diffusor oder gekreuzte Polarisation Reflexe verringern. Beides kostet Licht und muss bei Blende sowie Belichtungszeit berücksichtigt werden. Soll ausschließlich mit sehr flachem Einfall gearbeitet werden, lohnt der Vergleich mit einer eigenen Dunkelfeldbeleuchtung.

Nutzbares Lichtfeld statt Gehäuselänge vergleichen

Die Länge des Gehäuses beschreibt nicht automatisch den beleuchteten Bereich. Maßgeblich sind Abstrahlfläche, Abstrahlwinkel und vorgesehener Arbeitsabstand. Das Lichtfeld sollte das relevante Kamerasichtfeld einschließlich der erwarteten Lageabweichung abdecken. Eine feste prozentuale Zugabe ist dafür nicht belastbar. Bei kurzem Abstand können einzelne LED-Strukturen oder lokale Helligkeitsunterschiede sichtbar werden. Ein größerer Abstand kann die Durchmischung verbessern, reduziert jedoch die Intensität am Objekt.

Bei langen Prüfbereichen sollte nicht nur die Mitte bewertet werden. Eine Aufnahme unter den späteren Kameraeinstellungen zeigt, ob der Kontrast an beiden Enden ausreichend bleibt. Sind mehrere Balken vorgesehen, müssen Winkel und Intensität reproduzierbar einstellbar sein.

Lichtfarbe und elektrische Variante festlegen

Die gelisteten Baureihen umfassen je nach Modell Weiß, Rot, Blau, Grün, RGB, Infrarot und UV. Im Infrarotbereich stehen unter anderem 850- und 940-nm-Varianten zur Auswahl. Die Wellenlänge muss zu Material, Kameraempfindlichkeit, Objektiv und Filter passen. Der Modellname allein belegt keine Eignung für die konkrete Prüfung.

24 V ist im Sortiment häufig, aber nicht allgemein gültig. Extern blitzbare oder besonders leistungsstarke Varianten können eine Konstantstromquelle beziehungsweise einen Flash-Controller verlangen und dürfen laut Produktdaten nicht direkt an Konstantspannung betrieben werden. Andere Modelle besitzen einen Triggereingang oder eine integrierte Regelung. Controller, Kabel und Pinbelegung müssen deshalb mit der exakten Artikelnummer abgeglichen werden.

Bei einzelnen Baureihen entscheidet nicht das Modell, sondern die Bestellung über die Ansteuerung. Dieselbe Leuchte ist dort wahlweise mit internem Vorwiderstand für den Betrieb an Konstantspannung oder ohne Vorwiderstand für den Betrieb an einer Konstantstromquelle erhältlich. Beide Ausführungen tragen dieselbe Grundbezeichnung und unterscheiden sich nur im Bestellzusatz. Welche geliefert wird, gehört deshalb zur Artikelnummer und ist keine Eigenschaft, die sich aus dem Modellnamen ablesen lässt.

Im Dauerbetrieb ist die Wärmeabfuhr Teil der Auslegung. Mehrere Reihen sehen die Befestigung an einer ausreichend großen Montagefläche vor. Auch die Schutzart variiert zwischen IP30 und IP67. Eine robuste Ausführung darf nur angenommen werden, wenn Leuchte, Stecker und Verkabelung unter den vorgesehenen Bedingungen freigegeben sind.

Für den Produktvergleich sollten Lichtleistung und Arbeitsabstand nur in derselben Betriebsart gegenübergestellt werden. Dauer- und Blitzwerte sind nicht austauschbar. Ebenso muss klar sein, ob Diffusor, Optik oder Schutzscheibe im Messwert enthalten sind. Ein Bildvergleich mit identischen Kameraeinstellungen verhindert, dass abweichende Messbedingungen die Auswahl verzerren.

Für eine Vorauswahl genügen meist Bauteilfoto, Sichtfeld, Arbeitsabstand, Einbauwinkel, Material, Geschwindigkeit und gewünschte Belichtungszeit. Damit lässt sich entscheiden, ob ein Balken reicht, mehrere Richtungen nötig sind oder eine andere Beleuchtungsgeometrie technisch sinnvoller ist.