robogonio das multifunktionale goniophotometer

Schnell. Präzise. Hochflexibel.

Ein System. Sechs Vorteile.

  1. Höchste Flexibilität - Goniophotometrie im Nah- und Fernfeld: Goniophotometrie im Nah- und Fernfeld, verschiedene Detektorsysteme - in einem Gerät vereint.
  2. Extrem schnelle Scans - schnelles Klasse-L-Photometer verkürzt: Das schnelle Klasse-L-Photometer verkürzt die Messdauer. Das bedeutet zum Beispiel: Halbraum in etwa zwei Minuten.
  3. Variable Größe - robogonio in vielen Größen: Das robogonio gibt es in zahlreichen Varianten (mit einer Traglast von 6 bis 1.000 Kilogramm), Sondermodelle sind jederzeit möglich. Unser offizieller Systempartner: die KUKA Deutschland GmbH.
  4. Maximale Präzision - höchste Winkelwiederholgenauigkeiten: Das robogonio bietet höchste Winkelwiederholgenauigkeiten von bis zu 0,005° sowie ein Photometer der höchsten Klasse (L).
  5. Intuitive Bedienung - einfache Anwendung: Das robogonio ist einfach in der Anwendung. Aufwändige und fehleranfällige Messungen mit Spiegelgoniophotometern sind passé.
  6. Rundum-sorglos-Paket - Ihr Partner von der Planung bis zur Lösung: Von der kompletten Planung der Anlage über die Kalibrierung bis zum kompetenten After-Sales-Support sind wir für Sie da.

 

Zehn Maschinengrößen und viele Goniophotometer-Konfigurationen

robogonio vereint die Flexibilität eines KUKA-Industrieroboters mit der Präzision der opsira-Lichtmesstechnik. Dabei können je nach Anforderung verschiedene Detektoren mit robogonios unterschiedlicher Größe kombiniert werden.

Die wichtigsten Konfigurationsattribute sind also

  • Größe und Tragkraft des robogonios
  • Detektorausstattung

Daraus ergeben sich schnell unzählige Möglichkeiten, das eigene robogonio zu konfigurieren. Einfach wird die Auswahl der Goniophotometer durch die drei Produktlinien mit klar definierter Detektorausstattung.

Mehrere Goniophotometertypen - ein Gerät

Mit sechs Achsen vereint das robogonio mehrere Goniophotometertypen in einem Gerät, definiert in folgenden Normen:

  • DIN 5032-1
  • DIN EN 13032-1
  • CIE 121
  • CIE S 025

Vor allem Typ 1.1, 1.2 und 1.3 sind für das robogonio ein Kinderspiel. Hier steht der Detektor fest, während sich der Prüfling (Lichtquelle, Leuchte, Display, LEDs …) um die entsprechenden Achsen dreht, absolut konform zur neuesten Normung DIN EN 13032-4, CIE S 025.

Das Goniophotometer robogonio

Drei Produktlinien – zahlreiche Varianten

beliebige Kombinierbarkeit: über 100 Konfigurationen möglich

robogonio alpha line

  • Detektor: Standardphotometer frc-f
  • Die alpha line ist mit dem robusten Photometer frc‘3 für Lichtstärkemessungen ausgestattet. Messungen des Lichtstärkeverteilungskörpers werden im step-by-step Modus mit beliebiger Messauflösung durchgeführt. Die typische Messzeit für einen Lichtverteilungskörper liegt bei ca. 100 Minuten.
  • Beispielkonfiguration: robogonio alpha 8

robogonio pro line

  • Detektor: sehr schnelles Klasse L Photometer
  • Die pro line überzeugt durch ein hochwertiges und sehr schnelles Klasse L Photometer. Der Lichtstärkeverteilungskörper einer Lichtquelle oder Leuchte wird hochpräzise in minutenschnelle vermessen.
  • Beispielkonfiguration: robogonio pro 18

robogonio top line

  • Detektor: schnelles Photometer mit einem Spektrometer
  • Die top line kombiniert das schnelle Photometer mit einem Spektrometer. Lichtstärkeverteilung und Spektralverteilung über Winkel (color over angle) werden direkt und einfach vermessen.
  • Beispielkonfiguration: robogonio top 26

Der Vorteil dieses Aufbaus ist, dass der Prüfling während der Messung immer in seiner Gebrauchslage verbleibt. Auf der anderen Seite bringt dieser Aufbau eine Reihe von Nachteilen wie z. B. der große mechanische Aufbau, Probleme mit der Planität, der spektralen Eigenschaften und Staub auf dem Spiegel, sowie verhältnismäßig hohe Kosten mit sich. Weiterhin kommt es bei der Messung mit dem Spiegelgoniometer zu unerwünschten und nicht korrigierbaren Mehrfachreflexionen zwischen dem Prüfling und dem Spiegel. Messfehler waren hier oft die Folge.

Aufgrund der rasanten Verbreitung von LED basierten Beleuchtungssystemen, die deutlich unempfindlicher auf Lageänderungen reagieren als Systeme mit konventionellen Lichtquellen, hat die Bedeutung des Drehspiegelgoniophotometers weiter abgenommen. Für einige der konventionellen Systeme, z.B. mit Gasentladungslichtquellen, war das Drehspiegelgoniophotometer zwingend erforderlich. LED Systeme benötigen es nicht.

Dieser Trend schlägt sich auch in der aktuellen Normung nieder. Die relativ neue Norm EN DIN 13032-4 zur Messung von LED Systemen beschreibt explizit die Rotation des Prüflings aus der Gebrauchslage. Komplexe und kostenintensive Spiegelsysteme werden somit überflüssig.

Nahfeld und Fernfeld Goniophotometer

In den letzten ein bis zwei Jahrzehnten hat sich eine weitere Anwendung der Goniophotometrie entwickelt. Bisher wurden Systeme fast ausschließlich im Fernfeld der Prüflinge eingesetzt. Der Detektor, typischerweise ein Photometer, war in einer ausreichenden Entfernung zum Prüfling platziert, um den geometrischen Fehler der Lichtstärkemessung aufgrund der Ortsausdehnung des Prüflings klein werden zu lassen. In dieser Fernfeldbetrachtung wird der Prüfling zu einer Punktlichtquelle.

Der neue Weg goniophotometrisch im Nahfeld zu messen wird getrieben von zwei Anforderungen: Erstens ermöglicht sie Messungen von großen Leuchten bei geringen Abständen, selbst bei beengten Laborbedingungen, ohne große Messfehler durch das photometrische Entfernungsgesetz. Zweitens werden für rechnergestütztes Optikdesign hochaufgelöste Daten der Lichtquellenemission benötigt, da der Lichtstärkeverteilungskörper im Fernfeld nicht mehr ausreicht.

Während Nahfeldgoniophotometrie bei der ersten Anwendung ähnliche Daten wie die Fernfeldgoniophotometrie liefert, hat die zweite Anwendung größere Bedeutung. Durch ortsaufgelöste Messungen rund um die Lichtquelle können präzise Strahlendaten erstellt werden, die zu realitätsnahen Simulationsergebnissen führen.

Das robogonio Goniophotometer nutzt zwei unabhängige Rotationsachsen (Azimut- und Zenitachse) und ersetzt einfache Photometer durch hochauflösende Kameras. Dadurch entsteht ein größeres Datenvolumen mit deutlich höherem Informationsgehalt im Vergleich zur klassischen Fernfeldgoniophotometrie.

Die nächste Generation der Goniophotometrie

Der grundsätzlich neue Ansatz in der Goniophotometrie ist der Einsatz eines Industrieroboters, um die Rotations- und Translationsbewegungen auszuführen. Mit den 6 Achsen ist dieser Manipulator, genannt "robogonio", in der Lage, alle genannten Koordinatensysteme in einem Gerät zu realisieren; sowohl für Nah- als auch für Fernfeldmessungen.

In den letzten Jahren hat die Stückzahl von produzierten Industrierobotern stark zugenommen, was den Preis für diese Maschinen in einen interessanten Bereich für den Einsatz in der Goniophotometrie gebracht hat. Auf der anderen Seite hat sich die Positionier- und Winkelgenauigkeit der Roboter stetig verbessert. Sie ist mittlerweile im Bereich der Genauigkeit der traditionellen Goniometer angekommen oder übertrifft diese sogar. Daraus entstehen diverse Vorteile:

  • Beliebige Koordinatensysteme bzw. Goniometertypen. z.B. 1.1 oder 1.3 bzw. Typ A oder Typ C, können nun mit ein und demselben Gerät realisiert werden.
  • Der Aufbau der Industrieroboter ist extrem stabil und steif mit einer sehr hohen Langzeitzuverlässigkeit im Vergleich zu den in geringer Stückzahl hergestellten herkömmlichen Goniometern.
  • Mehrere, auch weit auseinanderliegende Lichtschwerpunkte können in einer Messung realisiert werden (z.B. verschiedene Lichtfunktionen in einem Automobilscheinwerfer).
  • Der mechanische Aufbau schränkt sehr lange Prüflinge deutlich weniger in der Bewegung ein.
  • Eine große Anzahl verschiedener robogonio Baugrößen ab einer Tragkraft von 6 kg bis zu 1000 kg stehen zur Verfügung.
  • Durch den Einsatz von schnellen Detektoren ist die Messung eines 2pi Lichtverteilungs-körpers in weniger als 2 Minuten abgeschlossen.
  • Die Norm DIN EN 13032-4 fordert eine Aufwärmphase für LED Systeme von mindestens 15 Minuten in der Gebrauchslage (typischerweise vertikal nach unten bei den meisten Beleuchtungsanwendungen). Mit dem robogonio Ansatz kann durch die kinematische Flexibilität sowohl die Aufwärmphase als auch die Messung automatisch in einem Durchlauf erfolgen.

Dies ermöglicht dem Lichttechniker oder Optikdesigner sowohl das Messen von detaillierten Lichtquelleneigenschaften als Basis für die Entwicklung als auch das Messen des Lichtverteilungskörpers der resultierenden Leuchte mit einem Gerät – für flexible Anwendungen und Gebiete.

Goniophotometer Funktionen & technische Spezifikationen des robogonio

Flexibilität bei Größe und Gewicht

Sechs Achsen in einem Gerät

Fernfeld: EULUMDAT und IES

Leuchtdichtemessung

Lichtquelle auf dem robogonio

Detektor auf dem robogonio

Lichtstromintegrator

robogonio BSDF

Modul zur schnellen spektralaufgelösten Streulichtmessung

Aktuelle Entwicklungen der Photonik nutzen neue Materialien um Lichtkonversion und Lichtstreuung zu kombinieren. Hohe Leistungsdichte, kleine Abmessungen und die gegenseitige Beeinflussung von Konversion und Streuung machen eine Simulation der Lichtkonversion und Lichtstreuung unmöglich. Spektralaufgelöste Streulichtmessungen sind eine entscheidende Voraussetzung für die Entwicklung noch effizienterer Lichtquellen.

Das Standardmessverfahren zur Ermittlung der BSDF (bidirectional scattering distribution function) / BRDF (bidirectional reflectance distribution function) ist die Goniophotometrie. Die Probe wird auf einem Probenhalter befestigt. Relativ um die Messprobe werden eine Beleuchtung und ein Detektor positioniert. Streulicht-goniophotometer besitzen einen komplexen und teuren Aufbau und sind langsam. Eine neue, schnelle und kostengünstige Lösung zur Streulichtmessung wurde von opsira entwickelt.

Das neue Modul, das das bewährte Roboter-Goniophotometer von opsira (robogonio) ergänzt, ermöglicht schnelle, kostengünstige und spektralaufgelöste Streulichtmessungen.

Das robogonio ist ein sehr vielseitiges Gerät um die für lichttechnische Messungen erforderlichen relativen Raumwinkel und Abstände zwischen dem Prüfling (Leuchte, Lampe) und dem Detektorsystem in einem sehr weiten Bereich zu realisieren.

Ziel des Projektes war, ein Zusatzmodul für das robogonio zu entwickeln, welches die minimal erforderliche zusätzliche Anzahl von 2 Achsen nicht als zusätzliches Gerät, sondern als zusätzlichen „Greifer“ am robogonio realisiert.

Das neue robogonio BSDF wird auf der nächsten Light+Building in Frankfurt vom 02.-06. Oktober 2022, opsira Messestand F70 Halle 8.0 vorgestellt.

Das Projekt wird gefördert durch:
- Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.
 

Anwendungsgebiete des Goniophotometers robogonio

Automotive

Im Automotive-Bereich zählen in der Lichtmessung vorrangig zwei Aspekte: Belastbare Ergebnisse werden extrem schnell benötigt und Messungen müssen in feinsten Winkelauflösungen durchführbar sein, um normenkonform zu prüfen.
Das robogonio bedient beide Bedürfnisse auf ideale Weise. Das extrem schnelle High-End-Photometer verkürzt klassische goniometrische Messungen auf wenige Minuten. Zudem gestattet das robogonio Winkelauflösungen von 0,01°, wodurch sich die Einhaltung der Hell-Dunkel-Grenze präzise kontrollieren lässt.

Schnell-Scan Messung Frontscheinwerfer

Leuchten

Immer neue Leuchtenvarianten auf den Markt bringen, Lichtplanern einfach Fernfelddaten (IES, EULUMDAT) zur Verfügung stellen und schnell die notwendigen LED-Daten generieren. Mit dem robogonio steht dafür eine Messlösung zur Verfügung, die diese Anforderungen mit Leichtigkeit erfüllt.
Mit dem optionalen Spektrometer sind auch color-over-angle-Messungen durchführbar. So können Optik-Designer feststellen, wie sich die Farbe in bestimmten Winkeln verändert und ob ungewünschte Farbeffekte auftreten.
Ein weiteres wichtiges Thema ist die Messung des Gesamtlichtstroms in Bezug auf die aufgenommene elektrische Leistung. Lichtstromeffizienz in Lumen/Watt sowie Energieeffizienzklassen können direkt ermittelt werden.

Schnell-Scan Messung LED Leuchte

Signalleuchten

Bei der Vermessung von Straßenverkehrssignalgebern, Bahnsignalen, Befeuerungsleuchten oder Signalsäulen für die Fertigung ist die Lichtstärkeverteilung zentral. Bei einigen Anwendungen besteht zudem die Herausforderung, dass sowohl das vordere als auch das hintere Lichtaustrittsfenster exakt die gewünschte Lichtmenge abstrahlen müssen.
Hier punktet das robogonio mit seiner Flexibilität, da es über beliebige Drehpunkte im Raum die Lichtstärkeverteilung in beide Richtungen vermessen kann.
Normenrelevante Prüfbereiche fährt das robogonio vollautomatisch ab.
Für schnelles und effizientes Arbeiten sind nutzerdefinierte Messabläufe in das robogonio integrierbar.

Schnell-Scan Messung Signalgeber

Weitere Anwendungsbeispiele

Goniophotometrie: Schnell-Scan Messung LED Lampe

Schnell-Scan Messung LED Lampe

Goniophotometer robogonio: Schnell-Scan Messung Blitzleuchte

Schnell-Scan Messung Blitzleuchte

Goniophotometrie: Schnell-Scan Messung LED Filmscheinwerfer

Schnell-Scan Messung LED Filmscheinwerfer

TÜV SÜD: Leuchtmittelprüfung mit Goniophotometer robogonio

Leuchtmittelprüfung mit Goniophotometer

Anwenderbericht - Goniophotometrie bei LED Linear

 

Der LED-Markt ist schnell, und der Trend geht hin zu immer kleineren Leuchten mit immer besserer Optik. Das Lichtlabor von LED Linear, dem Spezialisten für lineare Beleuchtungssysteme, ist seit Mitte 2018 von der DAkkS nach DIN ISO/IEC 17025 akkreditiert – und auf genau diese Herausforderungen ausgelegt.

Dino Iavarone, Leiter Messtechnik, erläutert den Hintergrund: „Wir haben modernste Messtechnik im Einsatz. Durch das Goniophotometer robogonio können wir außerdem Messungen sehr schnell und präzise durchführen. Schnelligkeit ist heute bares Geld wert.“ Darüber hinaus lassen sich Farbspektrum und -temperatur selbst im äußersten Abstrahlwinkel messen. „Diese Werte quantifizierbar zu machen, wird in der Optikentwicklung immer wichtiger.“ Von sämtlichen Vorteilen profitiert die Produktentwicklung bei LED Linear ebenso wie kleinere Hersteller ohne akkreditiertes Labor – denn alle Dienstleistungen stehen auch externen Kunden zur Verfügung.

Planung Härtetests für Leuchten und Optiken: Alles ist messbar.

Kompakt, schnell, normkonform: Was ein Goniophotometer leisten kann.

Das robogonio: Ein System für viele Fälle.

Mehr zu LED Linear

Konfiguration

opsira bietet Ihnen zahlreiche Konfigurations- und Erweiterungsmöglichkeiten samt Zubehör. 

Photometer und Hilfsphotometer. Flexibel und leistungsstark. frc'3.
Das High-End-Photometer. Höchste Präzision. Schnelle Scans. frc-f-l.
Das Spektroradiometer. Komplettlösung für Licht und Farbe. spr'3.
Das Spektrometer. Schnell und umfassend. spec'3.
Die Leuchtdichtemesskamera. Hohe Dynamik und Flexibilität. luca.
Die Farbmesskamera. Leuchtdichte und Farbverteilung. luca'color.

Nach Ihren Anforderungen konfiguriert.

Für jede Aufgabe die passende Goniometergröße und Konfiguration.

 

Konfiguration

Detektoren / Systeme

-fGoniophotometer (Fernfeld, enthalten in der alpha line)Photometer frc’3
-lGoniophotometer (Fernfeld, enthalten in der pro und top line)schnelles High-End-Photometer (Klasse L) frc-f-l
-spcGoniospektrometerSpektrometer spec'3
-sprGoniospektroradiometerSpektroradiometer spr’3
-siNahfeldgoniophotometer
(Nahfeld, Fernfeld, Strahlendaten)
Leuchtdichtemesskamera luca
Photometer frc'3
-sicStrahlendatengoniophotometer
(Nahfeld,Fernfeld, Strahlendaten, polychromatisch)
Leuchtdichte- und Farbmesskamera luca'color und Spektroradiometer spr'3
-rrGoniophotometersystem zur Messung der RetroreflexionHigh-End-Photometer (Klasse L), frc-f-l, Projektor
-hHIlfsphotometer nach DIN EN 13032-4Photometer frc'3 (kleine Bauform)
-phi-fLichtstärke und Lichtstrommessung bei stillstehender LichtquellePhotometer frc'3 mit 7. Achse
-phi-lLichtstärke und Lichtstrommessung bei stillstehender Lichtquelleschnelles High-End-Photometer
(Klasse L) frc-f-l mit 7. Achse
-fisGoniophotometrische Blitzmessung
(effektive Blitzlichtstärke nach Blondel-Rey oder Schmidt-Clausen)
nur in Verbindung mit einem -l-robogonio erhältlich

Zusatzoptionen

lmgLeistungsmessgeräte (Strom, Spannung, Leistung, Wirkungsgrad lm/W)
klsKlimasensorik (Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchte)
tesTemperatursensorik (z. B. Platinen- oder Lichtquellentemperaturen)

Goniophotometer Trainings für jeden Bedarf - Ob vor Ort oder im opsira-Lichtlabor

Für effizientes und schnelles Arbeiten am robogonio bieten wir mehrere Trainingsmodule an. Es besteht zum einen die Möglichkeit, Ihr Team vor Auslieferung des robogonio bei uns im Haus auf der opsira-Demoanlage zu schulen. Zum anderen haben wir ein Basistraining bei Ihnen vor Ort im Portfolio, das nach dem Aufbau des robogonio stattfindet. Beide Varianten zielen darauf ab, alle Mitarbeiter in grundlegenden Themen wie goniophotometrischen Messungen, der Messung von Lichtverteilungskörpern und/oder Strahlendaten, die Bedienung der Software sowie die Auswertung der Ergebnisse zu schulen.

Das Advanced-Training baut auf dem Basismodul auf und findet vier bis acht Wochen danach statt. Hier arbeiten wir an allen offenen Fragen, die im Rahmen der ersten Messungen aufgetreten sind, und führen Anwender weiter in die Möglichkeiten des robogonio ein.

Wir bieten auch Basistrainings in den Bereichen allgemeine Photometrie, Farbmetrik und Lichtmesstechnik an.

Zubehör | Add-Ons

Ob Schaltschrank, Thermosensorik oder Softwareausstattung: Auch beim Zubehör ist robogonio komplett flexibel und richtet sich nach Ihren tatsächlichen Bedürfnissen. 

robogonio Goniophotometer Schaltschrank
Schaltschrank und Multiplexer.
Integration par excellence.
Montageadapter und Thermosensorik.
Anbindung und Messung leicht gemacht.
Software- und Reportingfunktionen.
Alles auf einen Blick.

robogonio in Aktion

Goniophotometer robogonio opsira

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Kontaktieren Sie bitte Geschäftsführer
Jürgen P. Weißhaar:
Telefon+49 751 561890
weisshaar@opsira.de