I/O-kontroll: Maskinvaretriggering for maskinsynskameraer og belysning
Industrielle maskinsynskameraer er utviklet for presisjon, hastighet og pålitelighet. For å maksimere ytelsen må det eksterne triggersystemet være like robust. Denne veiledningen forklarer hvordan du «hardware-trigger» et maskinsynskamera ved hjelp av en triggersensor, synkroniserer flere kameraer og trigger ekstern belysning for maskinsyn.
1. Slik fungerer maskinvareutløsing
Når rask og nøyaktig drift er nødvendig, må trigger-sensoren reagere umiddelbart. Den fungerer ved å endre spenningen på bestemte pinner i kameraets I/O-kontakt, og signaliserer til kameraet at det skal ta et bilde.
Typer trigger-signaler: Stigende flanke vs. fallende flanke
- Stigende flanke: Spenningen skifter fra lav til høy og utløser en hendelse.
- Fallende flanke: Spenningen skifter fra høy til lav og utløser en hendelse.
Ved å bruke flankedeteksjon kan kameraet reagere raskt og nøyaktig på trigger-signaler.
2. Konfigurering av et Maskinsyn Kamera for å akseptere maskinvaretriggere
Trinn 1: Aktiver utløsermodus
Bruk Galaxy SDK-programvaren til å koble til kameraet og angi:
TriggerMode = On
Trinn 2: Velg triggerkilden
Programvaretrigger → Trigger ved å trykke på knappen TriggerSoftware.
Maskinvaretrigger → Velg inngangslinjen der triggeren mottas, f.eks. line0.
Trinn 3: Optimaliser trigger-innstillinger
Forbedre trigger-responsen ved å justere parametere som:
- Stigende flanke / fallende flanke – Definerer trigger-aktiveringsmetoden.
- Trigger-forsinkelse – Justerer tidsintervallet mellom signalet og bildeopptaket.
- Trigger-filtre – Reduserer uønsket støyinterferens.
3. Koble en utløserføler til et Maskinsyn-Kamera
Eksempel: Bruk av en retroreflekterende sensor
I dette oppsettet registrerer en retroreflekterende fotosensor (S100-PR-5-C10-PK) objekter og sender et triggersignal til kameraet. Når et objekt avbryter sensorens reflekterte lysstråle, mottar kameraets inngangspinne strøm, noe som utløser bildeopptak.
Eksempel: Bruk av en fotpedalbryter
En fotbryter (FS-01) eller en hvilken som helst analog vippebryter (åpen/lukket krets) kan også brukes som en trigger. Når pedalen trykkes ned, lukkes kretsen og sender et signal til kameraet.
4. Bruke et Maskinsyn Kamera til å utløse et strobelys
For å trigger en lyskilde, tilordne kameraets strobe-funksjon til en av utgangslinjene:
Definer Line1 som en utgang
Sett LineSource = Strobe
Når kameraet er klart til å fange lys, vil strobe-utgangen sende et høyspenningssignal. Signalet vil forbli lavt når ingen eller bare en del av pikslene er klare til å fange lys.
Hensyn for Global vs. Rolling Shutter-kameraer
Global Shutter: Alle piksler fanger lys samtidig.
Rolling Shutter: Piksler fanger sekvensielt; strobe-signalet aktiveres etter 1/framerate (f.eks. 50 FPS → 20ms forsinkelse).
For rolling shutter-kameraer fungerer strobe-signalet kun når eksponeringstid er større enn 1/framerate. Se QuickStart: 5 trinn for å trigger LED fra Vision Kamera ved hjelp av strobe-kontroller for mer informasjon.
5. Synkronisering av flere kameraer (master/slave-oppsett)
Eksempel på master-slave-triggering av Kamera
Nedenfor er et eksempel på et masterkamera som trigges av en fotocellesensor, med et slavekamera synkronisert med masterkameraet.
Når triggersensoren aktiveres, sender den ut et høyspenningssignal, noe som også fører til at Pin 1 på masterkameraet går høyt.
Så snart en stigende flanke oppdages på Pin 1 på masterkameraet, åpner kameraet forbindelsen mellom Pin 7 og Pin 8 når alle piksler er klare til å fange lys. Som standard er Pin 7 og Pin 8 normalt lukket (NC).
Elektrisk funksjon:
Når pinne 7 og 8 er lukket:
Spenningen på begge pinnene er lav, og derfor forblir også pinne 1 på slavekameraet lav.
Deretter strømmer strømmen fra 24 V-strømforsyningen, gjennom en 1K-motstand (for strømbegrensning), deretter gjennom pinne 8 og pinne 7 på hovedkameraet, og tilbake til jord på strømforsyningen.
Når pinne 7 og 8 er åpne:
Spenningen på pinne 7 forblir lav, mens pinne 8 på hovedkameraet blir høy. Følgelig blir også pinne 1 på slavekameraet høy.
Strømmen går nå fra 24 V-strømforsyningen, gjennom 1K-motstanden, deretter gjennom pinne 1 på slavekameraet, og til slutt tilbake til strømforsyningens jord via pinne 3 på slavekameraet.
6. Utløsing av en stroboskopkontroller med et Maskinsyn Kamera
Et maskin-vision-kamera kan også brukes til å trigger en ekstern lyskilde via en strobe-kontroller. Mer informasjon finner du her.
I dette oppsettet:
· Kameraet genererer et trigger-signal når det tar et bilde. Dette signalet sendes til strobe-kontrolleren.
· Når strobe-kontrolleren mottar trigger-signalet, driver den LED-lyset. strobe-utgangen gir et høyspenningssignal når alle kameraets piksler er klare til å fange lys. (For et global shutter-kamera er alle pikslene klare samtidig. For Rolling shutter-kameraer er det en forsinkelse på omtrent 1/bildefrekvens før alle pikslene er klare.
· LED-lyset er koblet til utgangen på strobe-kontrolleren.
· En analog pedalbryter er også koblet til kameraets inngang. Dette muliggjør manuell triggering av kameraet, som igjen trigger lyskilden.
7. I/O-portkonfigurasjoner og spenningshensyn
Når du integrerer et industrielt maskinsynskamera, er det viktig å merke seg forskjellene mellom pinneoppsettene for GigE- og USB3-kameraer:
- GigE-kameraer: Kan strømforsynes via I/O-kontakten
- USB3-kameraer: Er alltid avhengige av USB-busspenningen for strømforsyning og kan ikke strømforsynes via I/O-kontakten.
Denne forskjellen påvirker ikke koblingsskjemaene for triggering av kameraet, men er avgjørende ved planlegging av strømforsyningsoppsettet for systemet ditt.
Tilkobling av triggerkabel
For å koble en triggerkabel til kameraet ditt, se håndbøkene for MER2 GigE Kamera I/O og MER2 USB3 Kamera I/O. Du kan laste dem ned fra vår nedlastingsside.
8. Avanserte utløserfunksjoner
Vi anbefaler å bruke Line 0 som kamerainngang og Line 1 som kamerautgang. Disse linjene er optisk isolert, noe som sikrer økt pålitelighet og støyimmunitet.
Spenningsspesifikasjoner: For Line 0 & Line 1 (optisk isolert)
- Logikk 0 (ingen handling): 0V – +2.5V
- Logikk 1 (handling utløst): +5V – +24V
Strømområde: 7mA – 25mA | En strømbegrensningsmotstand anbefales for spenninger over 9V.
Spenningsspesifikasjoner: For Line 2 & Line 3
For utvidet funksjonalitet (hvis det er behov for flere i/o), kan Line 2 og Line 3 konfigureres enten som innganger eller utganger.
- Logikk 0 (ingen handling): 0V – +0.6V
- Logikk 1 (handling utløst): +1.9V – +24V
Merk: Når Line 2/3 konfigureres som innganger, må pull-down-motstander over 1KΩ unngås, da de kan føre til at inngangsspenningen overstiger 0.6V, noe som hindrer korrekt deteksjon av Logikk 0. For å forhindre skade på GPIO-pinner må GND-pinnen alltid kobles til først før strøm tilføres Line 2/3.
9. Ytterligere utløsende funksjoner
Maskinvareutløsing tilbyr ulike funksjoner og alternativer for å forbedre påliteligheten og nøyaktigheten til kamerasystemet ditt:
- Forsinkelse for stigende/fallende flanke: Definerer tiden kameraet trenger for å bekrefte at et gyldig trigger-signal har oppstått.
- Vent på bilde-trigger: Sikrer at kamerautgangen forblir høy til den er klar til å motta neste maskinvare-trigger. Denne innstillingen muliggjør høyest mulig trigger-frekvens.
- Inngangsavspretter: Filtrerer bort pulser med kort varighet ved å angi en minimum gyldig signalvarighet for både stigende og fallende flanker. Dette bidrar til å eliminere falske triggere forårsaket av støy.
- Trigger-forsinkelse: Innfører en definert forsinkelse mellom tidspunktet en trigger bekreftes og når kameraet utfører trigger-handlingen.
- Inngangsinvertering: Lar brukere reversere inngangssignallogikken ved å konfigurere innstillingen «LineInverter».
10. Tilpassede I/O-funksjoner og RS232 Support
Hvis applikasjonen for det industrielle kameraet ditt krever tilpassede I/O-funksjoner, for eksempel bruk av GPIO til RS232
kommunikasjon, tilbyr vi tilpassede fastvareløsninger.
Trenger du en tilpasset I/O-konfigurasjon?
Kontakt oss i dag for skreddersydde løsninger som oppfyller dine spesifikke krav.