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Kabel

Zum Anschluss einer Kamera an ein Bildverarbeitungssystem oder zur Datenübertragung sind mindestens ein, oft aber auch mehrere Kabel notwendig.

Die Unterschiede der verschiedenen Anschlusstechniken bezüglich der Datenraten (Bandbreite), der Komplexität des Aufbaus und der maximalen Übertragungswege werden ausführlich in den Kapiteln Kameratechnologie und Bilderfassung behandelt. Dieser Abschnitt befasst sich unabhängig von der ausgewählten Übertragungstechnik mit Fragen und Überlegungen, die sich hinsichtlich der Auswahl des richtigen Kabels für eine Anwendung ergeben.

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

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

Flexibilität des Kabels

Die meisten Kabel verfügen über ein gewisses Maß an Flexibilität, d.h. sie lassen sich 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. Für derartige Anwendungen sollten daher roboter- oder schleppkettentaugliche Kabel vorgesehen werden. Diese Kabel werden speziellen Bewegungsprü- fungen 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 üblicherweise für eine Belastung von > 1 Million Biegewechseln bei einem definierten minimalem Biegeradius ausgelegt. Roboterkabel werden einer zusätzlichen Torsionsprüfung 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 Schnittstellenkabel sind auch in einer hochflexiblen Version erhältlich.

Die folgenden Abbildungen zeigen verschiedene Testverfahren, die ein robotertaugliches Kabel erfolgreich absolvieren muss, um als solches gekennzeichnet zu werden.

Übertragungsstrecken

Im Prinzip können Kabel in beliebiger Länge gefertigt werden, solange sie den durch die Schnittstellennorm vorgegebenen Spezifikationen entsprechen. Aus Kostengründen können wir jedoch nicht jedes denkbare Kabel in verschiedenen Längen vorrätig halten. Zur sofortigen Lieferung haben wir ständig eine Reihe von Standardlängen der gebräuchlichsten Kabelvarianten auf Lager. Im Bedarfsfall können wir jedoch nahezu jegliches Kabel in unserer hauseigenen Kabelfertigung herstellen und auch kundenspezifische Kabelkonzepte zeitnah realisieren.

Anforderungen an die Steckverbinder

Industrielle Anwendungen erfordern eine sichere Verbindung sowie Arretierungsmöglichkeiten. 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. Für Schnittstellen wie USB und FireWire 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. In Zusammenarbeit mit Kamera- und Interface-Herstellern ist es uns gelungen, auch für diese Stecker Verriegelungslösungen zu entwickeln, die den industriellen Bildverarbeitungs- und Schnittstellenstandards vollständig entsprechen.

Zur Verfügung stehen zwei Versionen von fixierbaren Steckern. Neben fest verschraubbaren Versionen bieten wir auch Stecker mit Einrastmechanismus an, bei denen erst die Verriegelung heruntergedrückt werden muss, um das Kabel lösen zu können. Wir empfehlen, soweit verfügbar, immer die verschraubbare Version der Steckverbinder, da diese die zuverlässigste Verbindung darstellt.

Kabelführung

In der Regel 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. Enge Platzverhältnisse führen oft auch zu aufwändigen Kabellösungen. Zusätzlich ist bei vielen digitalen Schnittstellenstandards die Eigenkonfektionierung der Kabel eine komplexe Aufgabe, die bei nicht ordnungsgemäßer Ausführung schnell zu Datenfehlern führen kann. Um diese Probleme auszuschließen, bieten wir eine umfangreiche Palette von Winkel- oder Einbausteckern an. Auch eine kundenspezifische Konfektionierung durch Gehäuse- oder Trennwandteile hindurch zählt zum Angebot unserer hausinternen Kabelfertigung.

Verschiedene Steckertypen