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Bildverarbeitungskabel

Zum Anschluss einer Kamera an ein Bildverarbeitungssystem oder zur Datenübertragung sind mindestens ein, oft aber auch mehrere Kabel notwendig. Hierfür werden die unterschiedlichsten Anschlusstechniken verwendet.

Die Anforderungen an ein Kabel für eine Anwendung werden durch folgende Kriterien bestimmt:

  • Flexibilität des Kabels
  • Übertragungsstrecke
  • Anforderung an die Steckverbinder sowie das Leitungsmaterial
  • Art und Weise der Kabelführung

Flexibilität des Kabels

Die meisten Kabel verfügen über ein gewisses Maß an Flexibilität, d.h. sie lassen sich statisch biegen, um z.B. in ein Systemgehäuse oder eine Maschine eingepasst werden zu können. Für Anwendungen mit bewegten Kameras sind diese Standardkabel jedoch ungeeignet, da sie nicht für kontinuierliche Biegewechselbeanspruchung ausgelegt sind. Die Folge ist ein wesentlich höherer Verschleiß, der schneller zu Ausfällen des Kabels führt. Für derartige Anwendungen sollten daher roboter- oder schleppkettentaugliche Kabel vorgesehen werden. Diese Kabel werden speziellen Bewegungsprüfungen unterzogen, um den Einsatz in Roboter- oder Schleppkettensystemen zu simulieren. Sie werden durch den Mindestbiegeradius des Biegewechsels sowie die Anzahl der Biegezyklen definiert. Schleppkettentaugliche Kabel sind normalerweise für eine Belastung von > 1 Million Biegewechseln bei einem definierten minimalem Biegeradius ausgelegt. Roboterkabel werden einer zusätzlichen Verwindungsprüfung unterzogen, die bei einer festgelegten Leitungslänge eine wiederholte Verwindung (Belastung auf Torsion) des Kabel bis zu 360° beinhaltet. Dadurch wird eine Belastung simuliert, die dem Einsatz in Verbindung mit Roboterarmen entspricht. Die meisten Verbindungskabelarten sind auch in einer hochflexiblen Version erhältlich.

Kabel - Übertragungsstrecken

Im Prinzip können Kabel in beliebiger Länge gefertigt werden, solange sie den durch die Schnittstellennorm vorgegebenen Spezifikationen entsprechen.

Anforderungen an die Steckverbinder

Industrielle Anwendungen erfordern meistens eine sichere Verbindung. Diese feste Arretierungsmöglichkeit wird auch in zahlreichen Steckverbindertypen, wie z.B. bei BNC (Bayonettverschluss) und Hirose (Push Pull) für analoge Systeme, MDR26 für CameraLink (verschraubbar), CAT5e/CAT6 (verschraubbar) für Ethernet und bei vielen anderen Spezifikationen umgesetzt. Somit wird sichergestellt, dass der Stecker nicht unbeabsichtigt entfernt wird, wenn am Kabel gezogen wird oder Vibrationen auftreten. Probleme dieser Art können beim Einsatz von Steckern aus dem Massenmarkt wie USB oder FireWire A sowie B auftreten.

Bei diesen Technologien sind keine allgemeinen Verriegelungsstandards definiert. Diese Stecker sind oft auch sehr einfach ausgeführt und können daher im industriellen Umfeld Probleme bereiten. Da sie allerdings in großen Mengen hergestellt werden, sind sie sehr preisgünstig und werden daher trotz ihrer mechanischen Nachteile häufig eingesetzt.

Kabelführung

Tendenziell werden Kabel von der Stange gekauft und nicht an Ort und Stelle konfektioniert. Probleme treten dann meist beim Einbau auf, wenn Kabel z.B. durch Trennwände oder enge Durchführungen verlegt werden müssen und die Stecker dafür zu groß sind. Beengter Platzbedarf führt daher nicht selten auch zu Kabellösungen mit erhöhtem Aufwand. Zusätzlich ist bei vielen der neuen digitalen Schnittstellenstandards die Eigenkonfektionierung der Kabel eine komplexe Aufgabe, die bei nicht ordnungsgemäßer Ausführung schnell zu Datenfehlern führen kann.

Kabelverlängerungen

Für manche Anwendungen sind längere Kabel erforderlich als sie der entsprechende Standard eigentlich zulässt. Mit Hilfe optimierter Leitungsmaterialien auf traditioneller Kupferbasis lassen sich Daten auch bei Überlängen im mittleren Längenbereich noch sicher übertragen.

Bei zu großen Überlängen kann in einigen dieser Fälle die Auswahl einer alternativen Schnittstellentechnologie das Problem lösen. Manchmal gibt es aber auch Gründe, die einen solchen Wechsel unmöglich machen. Für digitale Schnittstellen existieren Repeater, die es ermöglichen, die Länge typischerweise auf das Zwei- bis Vierfache der Standardlänge zu steigern. Noch größere Entfernungen können mit Glasfaserlösungen erreicht werden. So können Kabellängen bis zu einigen hundert Metern mit Multi-Mode-Fasern und bis zu einigen Kilometern bei Verwendung von Single-Mode-Fasern realisiert werden.