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Controle I/O: Comment declencher materiellement une camera de vision industrielle a l'aide d'un capteur de declenchement et comment declencher les eclairages de vision industrielle

Les caméras de vision industrielle sont fiables et robustes, tout comme doit l'être le système de déclenchement externe.

Lorsqu'une opération 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 I/O de la caméra.

Ce système fonctionne avec ce que l'on appelle le front montant (rising edge) ou le front descendant (falling edge), la tension passant d'une valeur basse à élevée (front montant) ou d'élevée à basse (front descendant).

En agissant ainsi, la caméra réagira très rapidement aux déclenchements du capteur de déclenchement.

 

Programmation de la caméra pour accepter les déclenchements du capteur de déclenchement

Vous pouvez programmer une caméra de vision industrielle pour accepter des déclenchements provenant du capteur de déclenchement. En utilisant nos caméras, vous devrez utiliser notre logiciel Galaxy SDK. Lorsque vous êtes connecté à la caméra, vous pouvez programmer votre source de déclenchement :

Étape un, activez le mode de déclenchement en définissant TriggerMode = On :

Étape deux, source de déclenchement. Lorsque vous choisissez le logiciel, la caméra est déclenchée en appuyant sur le bouton "TriggerSoftware" (Déclenchement logiciel).


Pour utiliser un capteur de déclenchement à la place, vous devez sélectionner la ligne d'entrée où le déclenchement sera reçu, par exemple, la ligne0.


La caméra est maintenant configurée et prête à être déclenchée sur l'entrée line0.

Vous pouvez également adapter et optimiser davantage les paramètres de déclenchement en définissant RisingEdge, FallingEdge, TriggerDelay et TriggerFilters (pour éviter que le bruit sur le signal de déclenchement ne provoque un déclenchement non souhaité).

Schéma du capteur de déclenchement connecté à la caméra de vision industrielle.

Sur notre schéma, nous utilisons le capteur de déclenchement suivant : Retroreflective photo sensor S100-PR-5-C10-PK pour déclencher matériellement la caméra de vision industrielle. Lorsqu'un objet interrompt le faisceau lumineux réfléchi par le capteur, l'alimentation est transmise vers la broche d'entrée de la caméra.

Schéma d'une pédale connectée à la caméra de vision industrielle

Sur notre schéma, nous utilisons la pédale Foot Switch FS-01 suivante pour déclencher matériellement la caméra de vision industrielle. La pédale peut être remplacée par tout autre interrupteur bascule analogique (passant de l'ouverture à la fermeture).

Utiliser une caméra de vision industrielle pour déclencher un flash et un éclairage.

Pour déclencher une source lumineuse, vous pouvez associer la fonction "stroboscope" à l'une des 3 sorties. Dans notre cas, nous définissons la ligne 1 comme sortie et plaçons la source de ligne (LineSource) sur Strobe.



Maintenant que la sortie est définie comme sortie Strobe, la sortie Strobe fournira un signal de tension élevée lorsque tous les pixels de la caméra sont prêts à capturer la lumière. Le signal sera bas lorsque aucun ou seulement une partie des pixels est prête à capturer.

Lors de l'utilisation d'une caméra à obturateur global, tous les pixels sont prêts à capturer la lumière au même moment. Pour une caméra à obturateur roulant, vous devez attendre environ 1/fréquence d'images (donc avec 50 images par seconde, 1/50=20 ms) avant que tous les pixels soient prêts à capturer la lumière et que le signal de déclenchement devienne élevé.

En conséquence, le signal de flash d'une caméra à obturateur roulant ne fonctionnera qu'avec des temps d'exposition supérieurs à 1/fréquence d'images.

Utilisation d'une caméra de vision industrielle pour déclencher une deuxième caméra (configuration maître/esclave)

Voici ci-dessous un exemple de connexion avec la caméra MAÎTRE déclenchée par une cellule photoélectrique, et la caméra ESCLAVE synchronisée sur la caméra maîtresse.

Lorsque le capteur de déclenchement est activé, la tension de sortie du capteur de déclenchement sera élevée, et par conséquent, l'entrée PIN1 de la caméra maîtresse sera élevée.

Dès qu'il y a un front montant sur la broche 1 de la caméra MAÎTRE, la caméra ouvrira le contact entre les broches 7 et 8 dès que tous les pixels seront prêts à capturer la lumière. Par défaut, les broches 7 et 8 sont NC = normalement fermées.
  • Lorsque le contact entre les broches 7 et 8 est fermé, la tension sur les broches 7 et 8 de la caméra MAÎTRE est basse, et par conséquent, la broche 1 de la caméra ESCLAVE est basse. Le courant circulera depuis l'alimentation 24V, à travers la résistance de 1K (utilisée pour limiter le courant), à travers la broche 8 de la caméra maîtresse, puis la broche 7 de la caméra maîtresse, jusqu'à la masse de l'alimentation.
  • Lorsque le contact entre les broches 7 et 8 est ouvert, la tension sur la broche 7 sera basse. La tension sur la broche 8 de la caméra maîtresse sera élevée. La tension de la broche 1 de la caméra esclave sera également élevée maintenant. Le courant circulera depuis l'alimentation 24V, à travers la résistance de 1K (utilisée pour limiter le courant), à travers la broche 1 de la caméra esclave jusqu'à la broche 3 de la caméra esclave, puis à la masse de l'alimentation.

Utilisation d'une caméra de vision industrielle pour déclencher une caméra équipée d'une source lumineuse

La caméra de vision industrielle peut également déclencher une source lumineuse externe à l'aide de notre contrôleur de flash. Voici le schéma d'une caméra déclenchant un contrôleur de flash externe avec une lumière LED. De plus, une pédale analogique est également connectée.

Caméra avec ports I/O

Veuillez noter qu'une caméra GigE a un câblage légèrement différent de celui d'une caméra USB3. Une caméra GigE offre la possibilité d'alimenter la caméra en utilisant le connecteur I/O, ce qui n'est pas le cas pour l'USB3. L'USB3 utilisera toujours la tension du bus USB pour alimenter la caméra. Cela n'aura pas d'influence sur les schémas ci-dessus pour déclencher une caméra. Pour connecter un câble de déclenchement, vous avez besoin d'un câble de déclenchement avec une fiche HR25-7TP-8S.

I/O de la caméra GigE MER2

MER2 USB3 camera I/O

Fonctions de déclenchement avancées

Nous recommandons toujours d'utiliser la ligne 0 comme entrée de la caméra et la ligne 1 comme sortie de la caméra. Ces lignes sont optiquement isolées et fonctionnent aux tensions suivantes :
  • Tension logique 0 : 0V~+2.5V (tension de ligne 0/1) -> aucune action
  • Tension logique 1 : +5V~+24V (tension de ligne 0/1) -> action
  • Le courant minimal est de 7 mA et le courant maximal est de 25 mA. Pour limiter le courant, une résistance de limitation de courant est recommandée au-dessus de 9V.

Si vous avez besoin de plus d'entrées/sorties, vous pouvez utiliser la ligne 2 ou 3. Celles-ci ne sont pas optiquement isolées, mais vous pouvez programmer chaque ligne en tant qu'entrée ou sortie. Elles fonctionnent aux tensions suivantes :
  • Tension d'entrée logique 0 : 0V~+0.6V (tension de ligne 2/3) -> aucune action
  • Tension d'entrée logique 1 : +1.9V~+24V (tension de ligne 2/3) -> action
  • Lorsque la ligne 2/3 est configurée en entrée, une résistance de pull-down supérieure à 1K ne doit pas être utilisée, sinon la tension d'entrée de la ligne 2/3 dépassera 0.6V et la logique 0 ne pourra pas être reconnue de manière stable.
  • Pour éviter d'endommager les broches GPIO, veuillez connecter la broche GND avant d'alimenter la ligne 2/3.

Synchronisation d'une caméra principale avec 4 caméras esclaves sans alimentation externe.

Il est possible d'avoir une caméra (maître) déclenchant des caméras supplémentaires (esclaves) sans alimentation externe en configurant la ligne 2 et la ligne 3 en tant que SORTIE. Veuillez consulter le schéma ci-dessous.

Lorsque les lignes 2 et 3 sont configurées en sortie, elles fournissent un signal de sortie de 3,3V. La tension de sortie est suffisante pour déclencher les caméras esclaves. La ligne 2 des caméras esclaves est configurée en ENTRÉE (tension d'entrée logique > +1,9V).
En utilisant cette méthode, plusieurs caméras peuvent être synchronisées sans matériel supplémentaire.

Il convient de noter que, comme la tension de sortie est de 3,3V et que la tension minimale nécessaire pour le déclenchement est de 1,9V, la longueur du câble d'E/S doit être maintenue aussi courte que possible. Des câbles longs (en raison de la résistance interne du câble) peuvent entraîner une chute de tension, et par conséquent, la tension d'entrée reçue peut descendre en dessous du niveau critique de 1,9V, ce qui pourrait être insuffisant pour déclencher les caméras esclaves. Par conséquent, une alimentation externe pour augmenter le niveau de tension en sortie est préférée pour prendre en charge des longueurs de câble plus importantes.






De plus, le déclencheur matériel possède diverses caractéristiques et options pour rendre la configuration encore plus fiable.

Retard de front montant/descendant : c'est le temps nécessaire à la caméra pour "confirmer" qu'un déclenchement a eu lieu.

Attente du déclenchement de l'image : La sortie de la caméra devient haute lorsque la caméra est prête à recevoir un nouveau déclenchement matériel. En utilisant cette option, vous pouvez atteindre le taux de déclenchement matériel le plus élevé.

Filtre anti-rebonds d'entrée : filtrage du front montant et filtrage du front descendant, spécifie la durée minimale de l'impulsion pour être considérée comme un signal valide. Vous pouvez filtrer le bruit du signal de déclenchement pour éviter les déclenchements causés par le bruit.

Retard de déclenchement : le temps entre la confirmation du déclenchement et l'exécution de l'action de déclenchement.

Inverseur d'entrée : l'utilisateur peut sélectionner si le niveau d'entrée est inversé ou non en définissant "LineInverter".

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  Camera & Vision techniques     19-12-2023 09:51