Anforderungen an Industriekameras als Augen des Roboters
Perfektes Design
Der Robotik-Markt wächst – laut Roboter-Weltstatistik 2015 der IFR wird sich die Anzahl verkaufter Industrieroboter bis 2018 auf rund 400.000 verdoppeln. Umso wichtiger ist es, den komplexen Aufbau eines Robotersystems, von der Mechanik bis zur Steuerung, durch einfach integrierbare Komponenten zu unterstützen. Industriekameras können dazu als ‚Augen des Roboters‘ dank konsequenter Design- und Funktionsanpassung einen wichtigen Beitrag leisten.
D ie Einsatzumgebung industrieller Robotersysteme sind von rauen Bedingungen wie Schmutz sowie Erschütterungen und Vibrationen in der Anlage geprägt. Dies stellt an die eingesetzten Komponenten hohe Anforderungen: Oft ist deshalb die Schutzart IP65 gefordert. Standardindustriekameras mit IP20/40-Schutzart müssen deswegen in ein separates Schutzgehäuse integriert werden. Selbst wenn die höhere Schutzklasse nicht erforderlich wäre, ist für viele Anwendungen ein Schutz des Objektivs vor Verschmutzungen oder Verstellungen nötig. Beide Situationen erfordern ein separates Gehäuse, das jedoch eine zusätzliche Systemkomponente mit entsprechenden Zusatzkosten für Beschaffung, Umgehäuse, Kabeldurchführungen, Kameramontage im Gehäuse sowie Lagerhaltungen im Servicefall darstellt. Mit einem separaten Schutzgehäuse kann jedoch eine flexible Lösung für unterschiedliche Bildverarbeitungsaufgaben geschaffen werden. Industriekameras mit verschiedenen Auflösungen, Bildraten und Funktionalitäten können entsprechend den jeweiligen Anforderungen einfach ausgetauscht werden. Nachteilig ist neben dem finanziellen Mehraufwand jedoch das zusätzliche Gewicht der Kamera im Schutzgehäuse und die für Automatisierungsanwendungen eher ungeeigneten Kabel und Steckverbinder. So werden zur Datenübertragung typischerweise GigE-Kabel mit RJ45-Steckverbindern eingesetzt. Diese sind entweder mit Rastnasen für den Bürobedarf oder mit verschraubbaren Steckern als Sonderlösung ausgelegt, die eigens beschafft werden müssen. Als Prozessinterface sowie zur separaten Stromversorgung wird (von früheren Analogkameras abgeleitet) in vielen Fällen ein Hirose-Stecker verwendet, was oft zu einem hohen Konfektionierungsaufwand führt. In der Automatisierungsbranche werden jedoch weltweit vorrangig M12- oder M8-Steckverbinder genutzt. Diese sind in vielen unterschiedlichen Ausführungen standardisiert und es stehen international verschiedene Kabelarten zur Verfügung. Das M12-Standardsteckverbinderprogramm wurde zusätzlich mit einem achtpoligen X-codierten Steckverbinder erweitert, der für die Anforderungen an die Kommunikation innerhalb einer Anlage spezifiziert und für den steigenden Datentransfer bildverarbeitungsgestützter Automatisierungsaufgaben ausgelegt ist. Es ist davon auszugehen, dass sich diese Verbindung zunehmend auch in der gesamten Kommunikation von Robotersystemen und den Leitzentralen durchsetzt, um die wachsende Datenkommunikation z.B. über Profinet industrietauglich zu realisieren. Selbst eine 10GigE-Datenübertragung ist mit diesem Steckverbinder möglich.
