Contrôle I/O : Comment déclencher matériellement une vision industrielle à l'aide d'un capteur de déclenchement et comment déclencher des lumières vision industrielle.
Gaspar van Elmbt
Les caméras de vision industrielle sont fiables et robustes, tout comme doit l'être le système de déclenchement externe.
Lorsqu’un fonctionnement rapide est nécessaire, le capteur de déclenchement doit réagir très rapidement. Le capteur de déclenchement modifiera la tension (électricité) sur les broches spécifiées du connecteur E/S de la caméra.
Table of contents
1. Fonctionnement du déclenchement matériel
Lorsque rapidité et précision sont requises, le capteur de déclenchement doit réagir instantanément. Il fonctionne en modifiant la tension sur des broches spécifiques du connecteur E/S de la caméra, signalant à la caméra de capturer une image.
Types de signaux de déclenchement : front montant vs. front descendant
- Front montant : la tension passe d'un niveau bas à un niveau haut, déclenchant un événement.
- Front descendant : la tension passe d'un niveau haut à un niveau bas, déclenchant un événement.
En utilisant la détection de contours, la caméra peut réagir rapidement et avec précision aux signaux de déclenchement.
2. Configuration d'une Caméra de Machine Vision pour accepter des déclencheurs matériels
Étape 1 : Activer le mode de déclenchement
À l'aide du logiciel Galaxy SDK, connectez-vous à la caméra et réglez :
TriggerMode = On
Étape 2 : Sélectionnez la source de déclenchement
Déclenchement logiciel → Déclenchez en appuyant sur le bouton TriggerSoftware.
Déclenchement matériel → Sélectionnez la ligne d'entrée où le déclenchement sera reçu, par exemple, line0.
Étape 3 : Optimisez les paramètres de déclenchement
Améliorez la réponse du déclencheur en ajustant des paramètres tels que :
- Front montant / front descendant – Définit la méthode d'activation du déclencheur.
- Délai de déclenchement – Ajuste le temps entre le signal et la capture.
- Filtres de déclenchement – Réduisent les interférences indésirables.
3. Connexion d’un capteur de déclenchement à une Caméra Machine Vision
Exemple : Utilisation d’un capteur rétro-réfléchissant
Dans cette configuration, un capteur photo rétro-réfléchissant (S100-PR-5-C10-PK) détecte les objets et envoie un signal de déclenchement à la caméra. Lorsqu’un objet interrompt le faisceau lumineux réfléchi par le capteur, la broche d’entrée de la caméra reçoit de l’alimentation, déclenchant la capture d’image.
Exemple : Utilisation d'une pédale au pied
Un interrupteur au pied (FS-01) ou tout interrupteur à bascule analogique (circuit ouvert/fermé) peut également être utilisé comme déclencheur. Appuyer sur la pédale ferme le circuit, envoyant un signal à la caméra.
4. Utilisation d'une Caméra de Machine Vision pour déclencher un éclair stroboscopique
Pour déclencher une source lumineuse, assignez la fonction stroboscopique de la caméra à l’une de ses lignes de sortie :
Définissez Line1 comme une sortie
Réglez LineSource = Strobe
Lorsque la caméra est prête à capturer la lumière, la sortie stroboscopique enverra un signal haute tension. Le signal restera bas lorsque aucun pixel ou seulement une partie des pixels ne sont prêts à capturer la lumière.
Considérations pour Global vs. Roulant Obturateur Caméras
Global Obturateur : Tous les pixels capturent la lumière simultanément.
Roulant Obturateur : Les pixels capturent de manière séquentielle ; le signal stroboscopique s’activera après 1/framerate (par exemple, 50 FPS → délai de 20 ms).
Pour les rolling shutter caméras, le signal stroboscopique fonctionnera uniquement lorsque le temps d’exposition est supérieur à 1/framerate. Consultez QuickStart : 5 étapes pour déclencher une LED depuis une Vision Caméra à l’aide d’un contrôleur de stroboscope pour plus d’informations.
5. Synchronisation de plusieurs caméras (configuration maître/esclave)
Exemple de déclenchement maître-esclave de caméras
Vous trouverez ci-dessous un exemple d'une caméra maître déclenchée par un capteur photoélectrique, avec une caméra esclave synchronisée à la maître.
Lorsque le capteur de déclenchement est activé, il émet un signal de tension élevée, ce qui fait également passer la broche 1 de la caméra maître à l'état haut.
Dès qu'un front montant est détecté sur la broche 1 de la caméra maître, la caméra ouvre la connexion entre la broche 7 et la broche 8 une fois que tous les pixels sont prêts à capturer la lumière. Par défaut, les broches 7 et 8 sont normalement fermées (NC).
Comportement électrique :
Lorsque les broches 7 et 8 sont fermées :
La tension sur les deux broches est basse et donc, la broche 1 de la caméra esclave reste également basse.
Le courant circule alors depuis l'alimentation 24V, à travers une résistance de 1K (pour la limitation du courant), puis par la broche 8 et la broche 7 de la caméra maître, retour à la masse de l'alimentation.
Lorsque les broches 7 et 8 sont ouvertes :
La tension sur la broche 7 reste basse, tandis que la broche 8 de la caméra maître passe à l'état haut. Par conséquent, la broche 1 de la caméra esclave passe également à l'état haut.
Le courant circule maintenant depuis l'alimentation 24V, à travers la résistance de 1K, puis par la broche 1 de la caméra esclave, et enfin retour à la masse de l'alimentation via la broche 3 de la caméra esclave.
6. Déclenchement d’un contrôleur de stroboscope avec une Caméra Machine Vision
Une caméra de vision peut également être utilisée pour déclencher une source lumineuse externe via un contrôleur de stroboscope. Plus d’informations sont disponibles ici.
Dans cette configuration :
· La caméra génère un signal de déclenchement lors de la capture d’une image. Ce signal est envoyé au contrôleur de stroboscope.
· À la réception du déclenchement, le contrôleur de stroboscope alimente la lumière LED. La sortie du stroboscope fournit un signal de haute tension lorsque tous les pixels des caméras sont prêts à capter la lumière. (Pour une caméra à obturateur global, tous les pixels sont prêts simultanément. Pour les caméras à obturateur Roulant, il y a un délai d’environ 1/fréquence d’images avant que tous les pixels soient prêts.)
· La lumière LED est connectée à la sortie du contrôleur de stroboscope.
· Un commutateur à pédale analogique est également connecté à l’entrée de la caméra. Cela permet de déclencher manuellement la caméra, ce qui déclenche à son tour la source lumineuse.
7. Configurations des ports E/S et considérations de tension
Lors de l'intégration d'une caméra de vision industrielle, il est important de noter les différences entre les brochages des caméras GigE et USB3 :
- Caméras GigE : offrent la possibilité d'être alimentées via le connecteur E/S
- Caméras USB3 : dépendent toujours de la tension du bus USB pour l'alimentation et ne peuvent pas être alimentées via le connecteur E/S.
Cette distinction n'affecte pas les schémas de déclenchement de la caméra, mais elle est essentielle lors de la planification de l'alimentation de votre système.
Connexion du câble de déclenchement
Pour connecter un câble de déclenchement à votre caméra, veuillez consulter les manuels MER2 GigE Camera I/O et MER2 USB3 Camera I/O. Vous pouvez les télécharger depuis notre page de téléchargement.
8. Fonctions de déclenchement avancées
Nous recommandons d'utiliser la ligne 0 comme entrée caméra et la ligne 1 comme sortie caméra. Ces lignes sont isolées optiquement, garantissant une fiabilité accrue et une meilleure immunité au bruit.
Spécifications de tension : pour la ligne 0 et la ligne 1 (isolation optique)
- Niveau logique 0 (aucune action) : 0V – +2,5V
- Niveau logique 1 (action déclenchée) : +5V – +24V
Plage de courant : 7mA – 25mA | Une résistance de limitation de courant est recommandée pour des tensions supérieures à 9V.
Spécifications de tension : pour la ligne 2 et la ligne 3
Pour des fonctionnalités étendues (en cas de besoin de plusieurs E/S), la ligne 2 et la ligne 3 peuvent être configurées comme entrées ou sorties.
- Niveau logique 0 (aucune action) : 0V – +0,6V
- Niveau logique 1 (action déclenchée) : +1,9V – +24V
Remarque : Lors de la configuration des lignes 2/3 comme entrées, évitez les résistances de tirage vers le bas supérieures à 1KΩ, car elles peuvent entraîner une tension d'entrée supérieure à 0,6V, empêchant la détection correcte du niveau logique 0. Pour éviter d'endommager les broches GPIO, connectez toujours la broche GND en premier avant d'alimenter les lignes 2/3.
9. Fonctions de déclenchement supplémentaires
Le déclenchement matériel offre diverses fonctionnalités et options pour améliorer la fiabilité et la précision de votre système de caméra :
- Délai de front montant/descendant : Définit le temps nécessaire à la caméra pour confirmer qu’un signal de déclenchement valide a été détecté.
- Attente de déclenchement d’image : Garantit que la sortie de la caméra reste active jusqu’à ce qu’elle soit prête à recevoir le prochain déclenchement matériel. Ce paramètre permet d’atteindre le taux de déclenchement le plus élevé possible.
- Anti-rebond d’entrée : Filtre les impulsions de courte durée en définissant une durée minimale de signal valide pour les fronts montants et descendants. Cela permet d’éliminer les faux déclenchements causés par le bruit.
- Délai de déclenchement : Introduit un délai défini entre le moment où un déclenchement est confirmé et l’exécution de l’action de déclenchement par la caméra.
- Inverseur d’entrée : Permet aux utilisateurs d’inverser la logique du signal d’entrée en configurant le paramètre “LineInverter”.
10. Fonctions d’E/S personnalisables et Support RS232
Si votre application de caméra industrielle nécessite des fonctions d’E/S personnalisables, telles que l’utilisation de GPIO pour la communication RS232
, nous proposons des solutions logicielles personnalisables.
Besoin d’une configuration d’E/S personnalisable ?
Contactez-nous dès aujourd’hui pour des solutions sur mesure répondant à vos exigences spécifiques.
