Balkenbeleuchtung für die industrielle Bildverarbeitung
Eine Balkenbeleuchtung ist eine längliche Reihe von Leuchtdioden in einem geraden Gehäuse. Ihr Vorteil gegenüber jeder anderen Bauform ist die freie Wahl von Richtung und Winkel. Damit ist sie die erste Wahl für streifendes Licht, das Kratzer, Risse und Prägungen sichtbar macht, und für längliche Sichtfelder, etwa an einer Zeilenkamera.
Im Sortiment stehen 308 Beleuchtungen in Weiß, Infrarot, Rot, Blau und Grün. Neben unserem Standardsortiment liefern wir auf Anfrage selbstverständlich auch alle anderen bekannten Marken, exakt auf Ihre Anforderungen zugeschnitten.
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Produkte im Überblick
Balkenbeleuchtung auslegen: Länge, Winkel, Anzahl
Eine Balkenbeleuchtung, auch Linienbeleuchtung genannt, ist eine längliche Reihe von Leuchtdioden in einem geraden Gehäuse. Ihr Vorteil gegenüber jeder anderen Bauform ist die Freiheit bei der Anordnung: Sie bestimmen selbst, aus welcher Richtung und unter welchem Winkel das Licht kommt. Bei einer Ringleuchte ist beides durch die Bauform festgelegt, beim Balken nicht. Alle Bauformen zeigt die Oberkategorie Beleuchtungen.
Aus dieser Freiheit folgen drei Auslegungsfragen, und die Antworten hängen zusammen: Wie lang muss der Balken sein, unter welchem Winkel steht er, und wie viele brauchen Sie.
Die Länge richtet sich nach dem Sichtfeld
Der beleuchtete Bereich muss breiter sein als das, was die Kamera sieht. Sonst fällt das Licht zu den Rändern hin ab, und der Auswertung fehlt dort Kontrast. Als Faustregel gilt: Der Balken sollte das Sichtfeld an jeder Seite um etwa zehn Prozent überragen. Bei einem Sichtfeld von 200 Millimetern Breite ist also ein Balken von rund 240 Millimetern die richtige Wahl.
Steht der Balken schräg, wird die Rechnung etwas anders. Je flacher der Winkel, desto länger wird der Lichtstreifen auf dem Prüfteil, aber desto schwächer wird er auch. Was Sie an Fläche gewinnen, verlieren Sie an Helligkeit. Bei sehr flachem Einfall braucht es deshalb oft einen zweiten Balken.
Der Winkel entscheidet, was Sie sehen
Ein steil stehender Balken beleuchtet die Fläche gleichmäßig, glatte Oberflächen erscheinen hell, Vertiefungen dunkel. Das ist das Hellfeld und eignet sich für Beschriftungen, Druckbilder und Anwesenheitsprüfungen.
Ein flach stehender Balken lässt das Licht über die Oberfläche streichen. Die Fläche bleibt dunkel, und nur Kanten, Riefen, Kratzer und Prägungen streuen Licht zur Kamera und leuchten auf. Das ist das Dunkelfeld, und genau dafür wird der Balken am häufigsten gekauft. Kein anderer Leuchtentyp lässt sich so einfach in einen streifenden Einfall bringen.
| Aufbau | Wirkung | Typische Aufgabe |
|---|---|---|
| Ein Balken, steil | gleichmäßige Fläche, Merkmal dunkel | Beschriftung, Druckbild |
| Ein Balken, flach | Fläche dunkel, Struktur leuchtet auf | Kratzer, Riss, Prägung |
| Zwei Balken gegenüber | schattenfrei, Struktur bleibt sichtbar | Oberflächenprüfung ohne Schlagschatten |
| Vier Balken im Quadrat | rundum gleichmäßig | größere Teile, wechselnde Lage |
| Balken quer zur Bahn | schmaler, sehr heller Streifen | Zeilenkamera an laufender Ware |
Wie viele Balken Sie brauchen
Ein einzelner Balken erzeugt immer einen Schatten auf der vom Licht abgewandten Seite. Bei flachen Teilen und bei Beschriftungen stört das nicht. Sobald das Prüfteil Höhe hat, etwa ein bestücktes Bauteil oder eine Schraube, wandert der Schatten ins Bild und wird von der Auswertung leicht mit einem Fehler verwechselt.
Zwei Balken, einander gegenüber, heben die Schatten gegenseitig auf und behalten den streifenden Charakter bei. Vier Balken im Quadrat gehen einen Schritt weiter und beleuchten aus allen vier Richtungen, das ist die übliche Lösung, wenn Teile in wechselnder Lage ankommen. Mehr Balken bedeuten mehr Licht, mehr Verkabelung und mehr Platzbedarf, deshalb lohnt es sich, mit zwei anzufangen.
Balkenbeleuchtung an der Zeilenkamera
Eine Zeilenkamera sieht immer nur eine einzige Bildzeile, und sie sieht diese Zeile extrem kurz. Bei 40.000 Zeilen je Sekunde bleiben je Zeile 25 Mikrosekunden Belichtungszeit. Der Lichtbedarf ist deshalb um ein Vielfaches höher als bei einer Flächenkamera.
Der Balken ist hier die naheliegende Bauform, weil er dieselbe Geometrie hat wie das Sichtfeld: lang und schmal. Achten Sie auf zwei Punkte. Erstens muss der Balken die Arbeitsbreite überragen, sonst wird die Bahn zum Rand hin dunkler. Zweitens sollte die Leuchte im Blitzbetrieb arbeiten können, synchron zur Kamera, denn nur so kommt genug Licht auf die kurze Belichtungszeit.
Lichtfarbe wählen
Licht derselben Farbe wie das Merkmal lässt es hell erscheinen, Licht der Gegenfarbe lässt es dunkel erscheinen. Kürzere Wellenlängen lösen feinere Strukturen auf, längere dringen tiefer in manche Materialien ein.
| Lichtfarbe | Balken | Wofür |
|---|---|---|
| Weiß | 108 | Farbprüfung, allgemeine Sichtprüfung |
| Infrarot | 70 | Fremdlicht ausblenden, blendet niemanden |
| Rot | 66 | Hohe Sensorempfindlichkeit, Standardfall |
| Blau | 63 | Feine Strukturen, Kontrast gegen Rot |
Infrarot hat bei Balken einen besonderen Reiz: Weil das Licht für das Auge unsichtbar ist, blendet ein flach stehender Balken niemanden, der am Band arbeitet. Zusammen mit einem Bandpassfilter am Objektiv lässt sich zudem die gesamte Hallenbeleuchtung aus dem Bild nehmen.
Abgrenzung zu den anderen Bauformen
Der Balken ist die richtige Wahl, wenn Sie den Winkel frei bestimmen wollen, wenn das Sichtfeld länglich ist oder wenn Sie streifendes Licht brauchen. Eine Ringleuchte sitzt konzentrisch um das Objektiv und liefert gleichmäßiges Licht ohne Aufbau, ist im Winkel aber festgelegt. Eine Dombeleuchtung erzeugt vollkommen diffuses Licht und ist die Antwort auf stark glänzende und gewölbte Teile. Eine Koaxialbeleuchtung spiegelt das Licht über einen halbdurchlässigen Spiegel genau in die Blickrichtung der Kamera und eignet sich für ebene, spiegelnde Flächen. Passende Kabel und Halterungen sowie die dazu gehörenden Flächenkameras stimmen wir auf den Aufbau ab. Das gesamte Programm zeigt die Produktübersicht.
Häufige Fragen zur Balkenbeleuchtung
Wofür nimmt man eine Balkenbeleuchtung?
Vor allem für streifendes Licht, das Kratzer, Risse und Prägungen sichtbar macht, und für längliche Sichtfelder, etwa an einer Zeilenkamera. Ihr Vorteil ist die freie Wahl von Richtung und Winkel, die bei Ring und Dom durch die Bauform festgelegt sind.
Wie lang muss der Balken sein?
Er sollte das Sichtfeld an jeder Seite um etwa zehn Prozent überragen. Bei 200 Millimetern Sichtfeldbreite also rund 240 Millimeter. Steht der Balken schräg, wird der Lichtstreifen länger, aber auch schwächer, dann brauchen Sie unter Umständen einen zweiten.
Wie viele Balken brauche ich?
Bei flachen Teilen und Beschriftungen genügt einer. Sobald das Prüfteil Höhe hat, erzeugt ein einzelner Balken einen Schatten, den die Auswertung leicht für einen Fehler hält. Zwei gegenüberliegende Balken heben die Schatten auf, vier im Quadrat sind die Lösung für Teile in wechselnder Lage.
Welcher Winkel ist richtig?
Steil, wenn das Merkmal dunkler ist als seine Umgebung, etwa eine Beschriftung. Flach und streifend, wenn das Merkmal eine Struktur ist, die Licht streut. Der Übergang ist fließend, und weil der Balken frei ausrichtbar ist, lässt sich beides am Aufbau ausprobieren.
Balken oder Ring?
Ring, wenn Sie schnell ein gleichmäßiges Bild brauchen und der Aufbau einfach bleiben soll. Balken, wenn Sie den Winkel brauchen, wenn das Sichtfeld länglich ist oder wenn streifendes Licht die Struktur zeigen soll, die eine Ringleuchte flach erscheinen lässt.
Liefern Sie auch Marken außerhalb des Sortiments?
Ja. Im Shop ist unser Standardsortiment gelistet. Auf Anfrage liefern wir selbstverständlich auch alle anderen bekannten Marken der industriellen Bildverarbeitung sowie Sonderausführungen, exakt auf Ihre Anforderungen zugeschnitten.