Escolhendo os cabos e conectores certos para visão de máquina

Figura 1.Teste de pista

Os sistemas de visão de máquina consistem em vários componentes e todos eles devem ser otimizados para o melhor desempenho possível. Escolher os cabos e conectores certos para conectar as câmeras a um sistema de visão ou PC é uma parte importante disso e é conduzido pelo aplicativo específico. Os principais fatores incluem:

Em muitos casos, cabos prontos para uso podem ser adequados, mas em outros, cabos específicos para aplicações podem precisar ser fabricados.

Esta é uma consideração fundamental para qualquer aplicação de visão de máquina, pois geralmente determina o padrão de transmissão de dados que precisa ser usado. Em geral, os padrões baseados em Ethernet, como GigE Vision, 2.5GBASE-T, 5GBASE-T e 10GigE, permitem a transmissão nas distâncias mais longas (até 100 metros) sem o uso de repetidores, enquanto o Camera Link HS e o CoaXPress fornecem os dados mais rápidos taxas de transferência, mas em distâncias mais curtas. Algumas aplicações exigem comprimentos de cabo maiores do que os permitidos pela interface preferida. Usando material de transmissão otimizado em uma base de cobre, soluções de cabo estendidas são possíveis em distâncias de alcance médio. Onde são necessários comprimentos de cabo significativos e uma interface mais apropriada não pode ser usada, estão disponíveis repetidores que permitem que os comprimentos sejam estendidos normalmente entre 2 e 4 vezes o comprimento padrão. Para distâncias ainda maiores, as soluções de cabo de fibra óptica estão disponíveis nas interfaces USB, Camera Link, Camera Link HS, CoaXPress e Ethernet, que podem estender o comprimento do cabo até algumas centenas de metros com fibra multimodo e até alguns quilômetros usando o modo único fibras.

Figura 2.Testes de torção e flexão

A maioria dos cabos tem um grau de flexibilidade que permite que eles se encaixem em um chassi ou máquina do sistema. No entanto, para aplicações em que a câmera se moverá, como em um robô, devem ser usados ​​cabos projetados para suportar dobras e flexões contínuas ao longo do tempo. Esses cabos para robôs ou trilhos são testados com movimentos repetidos para simular o uso em um sistema robótico ou correntes de arrasto. Os cabos são caracterizados pelo ângulo de raio mínimo do flex e o número de flexões em um determinado período de tempo. As correntes de arrasto são um meio de proteger os cabos que estão conectados a uma parte mecânica em constante movimento. A corrente de arrasto garante que o raio mínimo de curvatura do cabo não seja ultrapassado. Os cabos de esteira são normalmente projetados para resistir a mais de 1 milhão de flexões com um raio mínimo. Os cabos de nível robótico passam por um teste de flexão de torção adicional que especifica a torção repetida do cabo em até 360° em um comprimento especificado. Isso simula a tensão em um cabo usado em conexão com os braços do robô. A maioria dos cabos de interface está disponível nesses formatos flexíveis mais altos.

O uso de conectores bloqueáveis ​​é preferido para que o cabo não possa ser acidentalmente removido puxando-o ou como resultado de choque ou vibração. Muitas soluções de interface industrial e comercial especificam conectores que travam, e esse tipo de conector está disponível para todos os padrões de transmissão de visão de máquina, como BNC (bloqueio baioneta) e Hirose (push-pull) para sistemas analógicos, MDR26 para Camera Link ( rosqueável) e CAT5e/CAT6 (parafusável) para Ethernet.

Figura 3.Uma seleção de tipos de conectores

Normalmente, os cabos são comprados prontos para uso e não cabeados no local. Para a maioria dos cabos, o conector é fixado diretamente no cabo, no entanto, para aplicações em que o espaço é limitado, muitos tipos diferentes de conectores estão disponíveis com conectores girados em ângulos específicos. Os problemas geralmente ocorrem quando os cabos precisam passar por anteparos ou locais apertados onde os conectores do cabo não se encaixam. Espaço limitado, portanto, muitas vezes leva a soluções de cabeamento complicadas. Com muitos dos padrões de interface digital, a capacidade de conectar cabos é uma tarefa muito complexa e, se não for fabricada corretamente, pode causar erros de dados. Para superar esses problemas, uma variedade de soluções de conectores angulares e anteparo estão disponíveis para facilitar a implementação de cenários de cabos difíceis. Em alguns casos, a melhor solução é ter conjuntos de cabos específicos do cliente feitos através de alojamentos ou paredes centrais.