Produktbeschreibung

Der LumiScan X ermöglicht die LumiScan-Technologie mit 13 diskreten 1,2-MPix-Kameras. Sein Einsatz ist für Robotik, Automatisierung und Qualitätsprüfung optimiert.

Jede LumiScan X-Kamera besitzt ihre eigene eindeutige Nummer (z.B. LX20230101). Diese Nummer befindet sich auf der Rückseite des Kameragehäuses.

Messabstände und Messvolumina können in einem weiten Bereich variiert werden. Optimale Ergebnisse werden je nach Konfiguration bei Messabständen von 250 - 3000 mm und Messvolumina von 200 - 3360 mm erzielt.

Technische Daten LumiScan X

LumiScan X-Kameras sind je nach Blickwinkel in drei Varianten erhältlich: 60, 40 und 30:

Table 1. Öffnungswinkel der 3 Varianten in X- und Y-Richtung
Kameravariante X Y

LumiScan X60

60°

45°

LumiScan X40

40°

35°

LumiScan X30

30°

20°

Abmessungen des Kameragehäuses

Table 2. Spezifikationen des Kameragehäuses
Spezifikation LumiScan X

Gehäusemaße:

112 mm × 112 mm × 56 mm

Gewicht:

737 g

Schutzart:

IP54

Gewinde:

M4-Schrauben, Tiefe: 4 mm

Die Kamera wird über vier M4-Gewindebohrungen montiert. Die maximale Gewindetiefe beträgt 4 mm.
Die Passbohrungen sind optional und können für eine genauere Positionierung der Kamera genutzt werden.

Abmessungen der Kamera (Abb. 01)
Figure 1. Abmessungen der Kamera LumiScan X.

Technische Daten des Sensors

Table 3. Technische Daten des Sensors
Spezifikation LumiScan X

Auflösung (Tiefenkarte)

1,2 MP (1280 × 960)

Punkt-zu-Punkt-Abstand

0,84 mm (bei 1 m Messfeldkante)

Kalibriergenauigkeit

≤ 0,50 mm (bei 1 m Messfeldkante)

Zeitliches Z-Rauschen

≤ 0,50 mm (bei 1 m Messfeldkante)

Maximale Bildrate

6 fps

Einzelaufnahme / Snapshot

1000 µs

Aufnahmezeit (Objekterkennung)

1 s

Empfohlener Messabstand

250 - 3000 mm

3D-Punktdurchsatz

7,2 Millionen Punkte pro Sekunde

Kamera-Array

13 × 1,2 MPix, Monochrom, 12 Bit

Elektrische Daten des Sensors

Table 4. Elektrische Daten des Sensors
Spezifikation LumiScan X

Stromversorgung

24 V DC oder PoE (IEEE 802.3af)

Leistungsaufnahme (typisch)

5,5 W

Standardkonfigurationen

Zur Vereinfachung des Fertigungsprozesses sind Standards für die am häufigsten verwendeten Fokus- und Kalibrierabstände definiert.

Table 5. Standardkonfigurationen: Fokus, Kalibrierbereich und Sichtfeld
Konfiguration Brennweite Objektiv Eingestellter Fokus Schärfenbereich Standard-Kalibrierbereich Sichtfeld bei minimalem Arbeitsabstand Sichtfeld bei maximalem Arbeitsabstand

LumiScanX-60-F035

4,14 mm

350 mm

ca. 250 mm - 450 mm

250 mm - 450 mm

ca. 180 mm x 100 mm

ca. 400 mm x 280 mm

LumiScanX-60-F055

4,14 mm

550 mm

ca. 400 mm - 700 mm

400 mm - 700 mm

ca. 350 mm x 230 mm

ca. 700 mm x 500 mm

LumiScanX-60-F150

4,14 mm

1500 mm

800 mm - unendlich

800 mm - 3000 mm

ca. 810 mm x 580 mm

ca. 3360 mm x 2490 mm

LumiScanX-40-F055

6 mm

550 mm

ca. 400 mm - 700 mm

400 mm - 700 mm

ca. 200 mm x 120 mm

ca. 440 mm x 300 mm

LumiScanX-40-F150

6 mm

1500 mm

1000 mm - unendlich

1000 mm - 3000 mm

ca. 680 mm x 480 mm

ca. 2280 mm x 1680 mm

LumiScanX-30-F150

8 mm

1500 mm

1200 mm - unendlich

1200 mm - 3000 mm

ca. 600 mm x 420 mm

ca. 1680 mm x 1230 mm
Standardkonfigurationen: Sichtfeld
Figure 2. Sichtfeld der Standardkonfigurationen bei minimalem und maximalem Arbeitsabstand.

Stromversorgung

Für die Stromversorgung des LumiScan X empfehlen wir die Verwendung einer Stromversorgung mit Sicherheitsextraspannung (SELV).

Ist dies nicht umsetzbar, kann auch eine Stromversorgung mit Schutzkleinspannung (PELV) mit sicherer elektrischer Trennung verwendet werden. In diesem Fall ist es jedoch zwingend erforderlich, dass alle Erdungsleiter mit einem gemeinsamen Sternpunkt verbunden werden.

Die Nichteinhaltung dieser Anforderung kann zu unerwünschten Ableit- oder Ausgleichsströmen sowie Sensorfehlfunktionen führen.

Der Unterschied zwischen SELV- und PELV-Versorgung ist in Vergleich von SELV- und PELV-Stromversorgung dargestellt.

Vergleich SELV/PELV
Figure 3. Vergleich von SELV- und PELV-Stromversorgung

Trigger-Eingangssignal

Der LumiScan X kann im Hardware-Trigger-Modus mit einem externen Triggersignal zur Bildaufnahme verwendet werden. Dieses Triggersignal muss die folgenden Anforderungen erfüllen:

  • minimale Spannung High-Pegel: 5 V

  • optimale Spannung High-Pegel: 24 V

  • minimale Signallänge: abhängig vom Innenwiderstand der Quelle (bis zu 5 Millisekunden)

Signalverlauf Trigger-Eingang
Figure 5. Beispiel eines Signalverlaufs eines Trigger-Eingangssignals

Trigger-Ausgangssignal

Das Trigger-Out-Signal kann zum Anschluss eines Blitzlichts wie des Musterprojektors LumiScan SL verwendet werden. Der Signalausgang ist ein Open Collector und führt kein Spannungspotential. Um eine Spannung zum Auslösen des Lichts zu erzeugen, muss der Ausgang mit einem Pull-up-Widerstand beschaltet werden (Schaltplan des LumiScan X-Anschlusses mit Pull-up-Widerstand zur Erzeugung der Spannung für den Trigger-Ausgang.).

Pull-up-Schaltung Trigger (Abb. 03)
Figure 6. Schaltplan des LumiScan X-Anschlusses mit Pull-up-Widerstand zur Erzeugung der Spannung für den Trigger-Ausgang.

Der LumiScan SL wird mit dem erforderlichen Widerstand geliefert und kann wie im Handbuch des LumiScan SL beschrieben an den LumiScan X angeschlossen werden.

Der Trigger-Ausgang des LumiScan X kann verwendet werden, um andere Hardware (z.B. Blitzlichter wie den LumiScan SL) gleichzeitig auszulösen. Um den Trigger-Ausgang zu aktivieren, muss der Parameter „line source" auf „timer1active" gesetzt werden. In der neuesten Version unseres SDK wird dies beim Anschließen eines LumiScan X automatisch gesetzt.

Das Ausgangssignal mit Pull-up-Widerstand hat die folgenden Eigenschaften:

  • High-Pegel-Signaldauer: 400 – 800 µs

  • High-Pegel: ca. 5 V

  • Low-Pegel: ca. 0 V

  • Zeit zwischen Triggersignalen (im Stream-Modus): 166 ms

Trigger-Ausgang Impulsbreite
Figure 7. Signalverlauf des Trigger-Ausgangssignals: High-Pegel-Signaldauer
Trigger-Ausgang Periodendauer
Figure 8. Signalverlauf des Trigger-Ausgangssignals: Abstand zweier Triggersignale im Stream-Modus

Pin-Belegung des Ethernet-Anschlusses

Elektrische und mechanische Spezifikationen beziehen sich auf ein ordnungsgemäß verbundenes Steckerpaar.

Table 7. Spezifikationen des Ethernet-Anschlusses
Spezifikation Ethernet-Anschluss

Signalkategorie:

CAT6A

Anzahl der Pins:

8

Strombelastbarkeit:

500 mA

Versorgungsspannung:

24 V DC

Nennstoßspannung:

1,5 kV

Kontaktwiderstand:

20 mΩ

Typenbeschreibung:

SACC-CI-M12FSX-8P SMD SH T
Table 8. Farbcodierung des Ethernet-Steckers
Pin Farbcodierung

1

weiß/orange

2

orange

3

weiß/grün

4

grün

5

weiß/braun

6

braun

7

weiß/blau

8

blau
Belegung Ethernet-Anschluss
Figure 9. Belegung des Ethernet-Anschlusses am LumiScan X.

Eigenschaften des Ethernet-Kabels

Für den ordnungsgemäßen Anschluss des LumiScan X ist ein CAT6A-Ethernet-Kabel mit M12-Stecker (LumiScan X-Seite) zu RJ45-Stecker (Computer-Seite) erforderlich (siehe Hardware-Anforderungen).
Das Anschlussschema der beiden Stecker ist in Anschlussschema für M12- und RJ45-Stecker im Ethernet-Kabel. dargestellt.

Belegung M12/RJ45 (Abb. 05)
Figure 10. Anschlussschema für M12- und RJ45-Stecker im Ethernet-Kabel.

Für den Anschluss der Kamera wird die Verwendung von Kabeln der Phoenix Contact GmbH & Co. KG empfohlen.

  • Für gewinkelte Stecker: Artikelnummer 1295151

  • Für gerade Stecker: Artikelnummer 1408647

Der Stecker muss mit einem Anzugsmoment von 0,4 Nm angezogen werden, um eine sichere und zuverlässige Verbindung zu gewährleisten.
Das passende Werkzeug ist bei Phoenix Contact unter der Artikelnummer 1208432 erhältlich.

Beim Einsatz von Kabeln anderer Hersteller müssen die Steckerabmessungen sorgfältig beachtet werden. Größere Stecker können den LumiScan X beschädigen.

Hardware-Anforderungen

  • Kamerasystem LumiScan X

  • Netzteil (24 V DC)

  • Ethernet-Kabel CAT6A, S/FTP geschirmt, M12-Stecker auf RJ45-Stecker, Variante TIA-568B

  • Sensor/Aktor-Kabel, 5-polig, offenes Kabelende auf M12-Buchse

  • Computer mit folgender Minimalkonfiguration:

    • Prozessor: Intel i5 2,4 GHz oder besser

    • RAM: 8 GB

    • Grafikkarte: NVIDIA GTX 1650 oder besser

    • Netzwerk: Intel-Ethernet-Adapter I210 oder besser

Software-Anforderungen

  • Windows 10 (NVIDIA-Treiber Version 475 oder höher)

  • Ubuntu 18.04 (CUDA 11.8)

  • Embedded (NVIDIA Jetson Nano und TX2)