Ultraschneller Lichtblitz mit LED für Quali-Checks

Mit der leistungsstarken Lichtquelle, die eine extrem kurze Belichtung erlaubt, können schnelle Fertigungsabläufe direkt überwacht werden. Die Kamera kann relativ schnell bewegte Gegenstände mit hoher optischer Auflösung scharf abbilden. Der Hochgeschwindigkeitsblitz wurde für ein Inspektionssystem für gedruckte Elektronik entwickelt. Er verbraucht weniger Energie und heizt den Messraum nicht so stark auf wie die bisher verwendeten Halogenlampen.

Qualitätskontrollen sind oft optischer Art, das heißt, eine Kamera nimmt ein digitales Bild auf, welches anschließend analysiert wird. Oft läuft aber die Fertigung so schnell, dass herkömmliche Kamerasysteme kein scharfes Bild mehr liefern. Die Tests werden dann ans Ende der Fertigung ausgelagert und pro Produktionseinheit durchgeführt. Wird ein Fehler entdeckt, ist seit dem letzten Test Ausschuss produziert worden. Will man hingegen in der Fertigungslinie testen, braucht man teilweise Beleuchtungszeiten von weit unter einer millionstel Sekunde. Eine so schnelle Lichtquelle mit genügend hoher Leistung gibt es bisher nicht. Die Alternative ist Dauerlicht und eine Kamera mit extrem kurzen Verschlusszeiten. Die ist jedoch relativ teuer und hat darüber hinaus den Nachteil, dass die Lichtquelle den Messraum aufheizt.

Die Forscher von Siemens Corporate Technology (CT) verwenden mehrere LEDs für ihre neue, leistungsstarke und ultraschnelle Lichtquelle. Der Hochgeschwindigkeitsblitz bietet Belichtungszeiten von 0,3 millionstel Sekunden (300 Nanosekunden). Bei gewöhnlichen Fotoblitzen betragen die kürzesten Beleuchtungszeiten 50 Mikrosekunden und bei industriellen Stroboskopen eine Mikrosekunde. Die LED-Blitzleistung lässt sich bis zu einem Wert von über zwölf Kilowatt sehr fein einstellen. Der Blitz kombiniert LEDs verschiedener Wellenlängen, damit die Lichtfarbe auf das jeweilige zu testende Produkt abgestimmt werden kann.

Der Blitz wurde im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts MaDriX entwickelt. Er könnte in vielen Anwendungen bei Siemens sowie bei anderen Unternehmen eingesetzt werden und bietet die Möglichkeit, Fertigungsabläufe zu optimieren und Prüf- sowie Energiekosten einzusparen. (RN 2010.01.8)