LEUTRON VISION verleiht LED-Hintergrundleuchten den richtigen Stellenwert

„Die Beleuchtung bildet das Fundament der industriellen Bildverarbeitung (IBV). Wenn es dort nicht stimmt“, betont Meinrad Simnacher, Geschäftsführer der LEUTRON VISION GmbH, „fällt die komplette Lösung in sich zusammen.“ Die Praxis offenbart jedoch, dass die Beleuchtung unter den Bildverarbeitungskomponenten immer noch als Nebensache behandelt wird. Denn Anwender neigen fatalerweise dazu, gerade bei der Beleuchtung zu sparen. „Zunächst wird mit einer ‚Billiglösung’ begonnen, um dann nach unnötig vergeudeter Zeit festzustellen, dass damit keine stabile und sinnvolle Umsetzung der Bildverarbeitungsaufgabe möglich ist“, berichtet der CEO weiter.
Beim Aussuchen der passenden Beleuchtungslösung einer IBV-Applikation muss eine große Anzahl anwendungsspezifischer Merkmale berücksichtigt werden. Der Projektingenieur benötigt hier viel Erfahrung, denn auch die Vielfalt an Lichtquellen unterschiedlichster Bauart ist enorm.
Bei Bildverarbeitungsanwendungen, die Hintergrundbeleuchtungen erfordern, ist es zum Beispiel wichtig zu wissen, ob es nur darum geht, zwischen hell und dunkel zu unterscheiden. In diesem Fall genügt eine einfache LED(Light Emitting Diode)-Matrix-Hintergrundbeleuchtung mit Diffusorscheibe. Soll jedoch eine  Grauwertunterscheidung getroffen werden – etwa bei transparenten Objekten oder an Kanten – reichen herkömmliche Matrixleuchtfelder nicht aus. Hier ist die Lichthomogenität oft nicht zufrieden stellend. Zusätzlich schluckt die Diffusorscheibe bekannterweise etwa 35 bis 50 Prozent des eingespeisten Lichts. Über softwaretechnische Bearbeitung wird dann mit immensem Aufwand versucht, die schlechte Beleuchtung auszugleichen, was häufig nur unzureichend gelingt.
Hintergrundleuchten: extrem homogen, hell, langzeitstabil und langlebig
Hier setzen die ultraflachen Leuchtfelder von PHLOX an, die von dem IBV-Hardwarehersteller LEUTRON VISION in Österreich und Deutschland exklusiv vertrieben werden. „Wir haben sehr früh erkannt, welch hohe Qualität in der Beleuchtungstechnik der französischen Firma PHLOX steckt“, sagt Simnacher. Um nur einige Pluspunkte zu nennen: Die LED-Hintergrundleuchten erzeugen ein extrem homogenes Licht, das über die gesamte Leuchtfläche nur um zirka zehn Prozent abweicht. Die geringe Wärmeentwicklung begünstigt zudem das temperaturabhängige LED-spezifische Langzeitverhalten bezüglich Leuchtdichte, Farbstabilität und Lebensdauer. Für die Luft- und Raumfahrt hat Phlox auf dieser Basis neue Beleuchtungen für einen Temperaturbereich von -35 bis +85° Celsius und einer Lebensdauer von 100.000 Stunden entwickelt. Zusätzlich verfügen diese über eine sehr gute Farbstabilität , wobei die Helligkeit über die gesamte Lebensdauer nahezu gleich bleibt. Seit Mai 2008  stehen diese Beleuchtungen auch als Standardprodukte für die industrielle Bildverarbeitung zur Verfügung.
„Wir stellen ausschließlich Hintergrundleuchten her. Deshalb sind wir auch in der Lage,  die nach meinen derzeitigen Kenntnissen marktweit besten LED-Hintergrundleuchten anzubieten, und zwar mit exzellenter Helligkeit, höchster Homogenität und Effektivität“, sagt Christophe Blanc, Geschäftsführer der PHLOX Corp. Das fortschrittliche Unternehmen hat vor einigen Jahren eine neuartige Technologie entwickelt, die von dem gängigen LED-Matrixaufbau abweichen. In die Leuchtflächen des Grundmaterials, das aus Kunststoff oder Glas bestehen kann, werden über ein weltweit patentiertes Verfahren linienförmige Mikroprismen eingraviert. Die Lichtquellen wie etwa LEDs oder Fiberoptiken sitzen lediglich an den Rändern und speisen Licht in die Leuchtkanäle ein. Dicke Diffusorscheiben sind hier nicht mehr erforderlich. Deshalb wird bei Feldleuchten von PHLOX zirka 90 Prozent der eingespeisten Lichtmenge über die Leuchtfläche abgestrahlt.
Da die Hintergrundleuchten sehr hohen Anforderungen in der Industrie gerecht werden, sind sie prädestiniert für Anwendungen in der Glasinspektion, Flaschenkontrolle, in der genauen Kantenvermessung, in der die Richtung des Lichts eine wichtige Rolle spielt, oder auch für die Partikel- und Strukturerkennung in mikrobiologischen Analysen.
PHLOX-LEDs offenbaren nahezu jeden Fehler bei Flaschenrohlingen
Die Leuchtfelder von PHLOX haben sich bereits bestens und vielfach in der IBV-Praxis bewährt. So setzt sie etwa die WOLF SYSTEME AG in das Prüfsichtsystem MVplus_PREFORM-INSPECTOR zur vollautomatischen und berührungslosen Inspektion von Preforms (Flaschenrohlingen) ein. „Homogenität, hohe Leuchtdichte, die Regelbarkeit der Lichtintensität, die Langlebigkeit  und eine relativ konstante Beleuchtungsintensität über die Lebensdauer sowie die schmale Bauform und ein robustes Gehäuse zählten für uns zu den entscheidenden Auswahlkriterien“, konstatiert Gerhard Hauser, Vertriebsleiter Industrie der Wolf Systeme AG.
Die Qualität einer PET-Flasche ist sehr stark von der Qualität der Preforms abhängig. Sechs hochauflösende Kameras inspizieren deshalb Boden, Bund, Gewinde, Halsrand, Rumpf, Perforation auf Durchmesser, Form, Oberfläche, Verschmutzung des Materials, Kristallinität, Milchigkeit, Farbe und vieles mehr.  Drei PHLOX-Beleuchtungen unterschiedlicher Größe und Wellenlänge kamen hier zum Einsatz. Zum einen wurde homogenes Durchlicht zur Kontrolle der Außenkontur benötigt, und zum anderen regelbares Durchlicht, um bei transparenten Preforms unterschiedlichster Farbe und Absorption auch die geprägten Nestnummern erkennen und lesen zu können. Das dritte regelbare Durchlicht unterstützte dann die Fehlererkennung von Kratzern in der Preform-Oberfläche oder Schlieren im Material. „Um diese Prüfaufgaben bei einem rotierenden Preform zu bewältigen“, berichtet Hauser, „musste die Beleuchtung sehr gleichmässig über ihre Fläche sein.“ Eine große Herausforderung lag dabei im prozesssicheren Lesen  von geprägten Nestnummern, da hier ein deutlicher Kontrast fehlt. „Wir mussten ‚shuttern’“, so Hauser weiter. „Und wegen der unterschiedlichen Durchmesser benötigten wir auch Schärfentiefe. Die Blende durfte also nicht zu weit geöffnet werden. Um die Aufgabe sicher und erfolgreich zu lösen, war deshalb auch eine lichtstarke Beleuchtung erforderlich.“

LED-Hintergrundleuchten auf Eroberungskurs
In den vergangenen zehn Jahren haben sich in  IBV-Applikationen neben Faseroptik und HF-Fluoreszenzlampen  hauptsächlich LEDs in den Vordergrund gedrängt. Kein Wunder!   Die Halbleiterdioden-Technologie entwickelt sich in raschem Tempo weiter und weist bestechende Vorteile auf: vor allem Langlebigkeit und geringe Ausfallraten. Zudem ist die relative Konstanz der Helligkeit besser als bei Leuchtstoffröhren. Gegenüber Lichtfaserbeleuchtungen sind LEDs kostengünstiger. Außerdem bieten sie große Freiheit in der Lichtgestaltung und im mechanischen Aufbau. Und inzwischen lassen sich Lichtintensitäten erzielen, die sogar an die von Halogenlampen heranreichen.
Was Phlox-Hintergrundleuchten auszeichnet:
•    Extrem hohe Homogenität der Leuchtfläche mit weniger als ± 5 Prozent Abweichung über die gesamte Fläche
•    90 Prozent des eingespeisten Lichts strahlt die Leuchtfläche ab
•    Fast keine Helligkeitsverluste über der Zeit
•    Leuchtdichte bis 50.000 cd/m²
•    Lebensdauer bis zu 100.000 h
•    Geringe Wärmeentwicklung
•    Blitzbetrieb bei LEDs
•    Ultraflach: Standarddicke 8 mm, OEM Version noch schmaler möglich
•    Leuchtfläche stapelbar, da transparent ? verstärkt Lichtintensität
•    Lichtquelle: LEDs oder Fiberoptik
•    Leuchtflächenmaterial: Kunststoff oder Glas
•    Unterschiedliche Wellenlängen bzw. Farben: weiß, rot, grün, blau, infrarot….erhältlich
•    Große Palette an Standardgrößen, kundenspez. bis zu einer Länge von 1.600 mm und Flächen von 600 x 600 mm²
•    Kundenspezifische Lösungen auch gebogen
•    Schnelle Lieferzeit
•    Aussparungen in jeglicher Form möglich
•    Qualitätszertifikat über gemessene Homogenität und Leuchtdichte wird zu jedem Produkt mitgeliefert.
•    Anwendungsgebiete: Glas- und Flascheninspektion, Partikelzählung, Kantenvermessung, Dimensions-, Konturenkontrolle, Qualitätskontrolle mit Transparenz

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Die LED-Hintergrundleuchten von PHLOX erzeugen ein extrem homogenes Licht, das über die gesamte Leuchtfläche nur um plus/minus fünf Prozent abweicht. Sie werden auch in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Seit Mai 2008 stehen als neue Standardprodukte für die industrielle Bildverarbeitung auch Hintergrundleuchten mit einer Lebensdauer von 100.000 Stunden zur Verfügung.

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Bei der neuartigen Technologie von PHLOX sitzen die Lichtquellen – etwa LEDs – lediglich am Rand des Leuchtfeldes. Sie schicken das Licht über linienförmig eingravierte Mikroprismen. Zirka 90 Prozent des eingespeisten Lichts wird so über die Leuchtfläche abgestrahlt. Die Intensitätsverteilung der Lichtaustrittsfläche lässt sich durch eine variable Bestückung mit LEDs während der Produktion gezielt steuern. So bietet sich auch ein sequenzieller Betrieb mit unterschiedlichen LED-Farben an.

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Die extreme Homogenität und hohe Lichtintensität der LED- Hintergrundleuchten von PHLOX waren entscheidende Kriterien für die Auswahl des Beleuchtungssystems bei der berührungslosen und vollautomatischen Kontrolle von PET-Flaschenrohlingen mittels MVplus_PREFORM-INSPECTOR der WOLF SYSTEME  AG.

Die Leutron Vision AG,  mit Sitz des Headquarters in Glattbrugg (Schweiz), ist ein führender Anbieter von industriellen Bildverarbeitungssystemen. Über 25 Jahre Erfahrung in der Entwicklung von Bildverarbeitungskomponenten wie etwa Framegrabber, verschaffen dem Unternehmen einen immensen  Wissensvorsprung, gerade auch im Ende 2005 gestarteten Kamerageschäft.  „Wir verstehen uns zunehmend als ‚One-Stop-Shopping-Provider’ für Bildaufnahmekomponenten“, so Mathias Leumann, der Leutron Vision 1979 in Zürich gegründet hat. Leutron Vision ist weltweiter Lieferant für Kameras, Embedded Vision PC, Framegrabber und vieles mehr und leistet Pionierarbeit in Standardisierungsgremien wie GenIcam.  Das Unternehmen verfügt über eigene Tochterfirmen in Deutschland (Konstanz), Tschechien und den USA sowie über ein weltweites Distributoren-Netzwerk.

Weitere Informationen zu erfragen bei:  
 
Meinrad Simnacher
LEUTRON VISION GmbH
Macairestrasse 3
78467 Konstanz
Tel. 07531 59 42 0
Fax. 07531 59 42 99
 msimnacher@leutron.com
http://www.leutron-vision.de

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