通用测试单元中的USB3工业相机

相机的更换

特别是对于多相机解决方案，USB 3.0标准通过双向通信和消除设备轮询，为在图像处理市场上取代火线相机创造了理想条件。接口的广泛使用和高带宽是支持USB 3.0的进一步原因。这是系统集成商Hayeg Processcontrol在其通用检测系统中用USB3.0相机取代火线相机的另一个原因，并且依靠USB3视觉技术的形式来实现，使用了 mvBlueFOX3 USB 3.0工业相机 来自MATRIX VISION。

汽车供应商及其分包商领域的成本和质量压力一直很高，无一例外地影响到每一个部件。无论是冲压、注塑、镀锌还是组装，都需要100%的检查，即使这些检查并不总是可行的。例如，在技术上难以解决的反射性部件、小的测量精度或高速度，往往意味着只能进行抽样测试。后果，如退回完整的批次，是可以接受的，即使这就像在走钢丝。一方面，作为供应商的形象受到影响，另一方面，会产生相当大的后续费用。

作为一个直接与客户接触的系统集成商，总部位于Freyung的Hayeg Processcontrol GmbH公司当然意识到了这些问题，因此在2011年开始开发一个新的产品系列。第一步，公司开始开发自己的、具有 "一键式操作概念 "的可直观操作的图像处理软件。除了表面检查外，几何检查和装配检查也是该软件需要掌握的图像处理任务之一。在软件完成后，第二步是开发一个模块化的通用检测单元。该单元是为冲压和成型技术中的非接触表面检测和测量任务而设计的。Hayeg将可重复的微米级精度和每分钟超过2000件的速度定义为硬件的前提条件。作为一个有自己的皮带驱动的模块化元件，检测单元应该能够灵活地集成到生产线上。

皮带传动增加了灵活性

事实证明，特殊的挑战在于引导、机械、相机、照明、光学和环境的互动。机械学经常被低估，但它们对精确测量有巨大的重要性。我们的想法是，测试单元可以根据被测试的部件进行可重复的重新调整，这将通过高度精确的机械比例来实现。通过这种方式，机器可以在眨眼间检查不同的部件。同样，也没有找到合适的产品用于照明，这种照明在开机后立即达到全亮度，耗电量小，没有亮度波动，使用寿命长。在这里，Hayeg也自行开发了一个新的照明系统。

表面测试

Hayeg想出了一些特别的办法，以确保测试单元的移动性和在恶劣环境下的可用性，如冲压或装配。一方面，工业级外壳配备了工业脚轮，可以移动；另一方面，通风管理系统确保外壳无尘。对于相机，Hayeg依靠火线作为一个强大的接口。高带宽、标准化的相机控制和对多相机操作的出色适应性本身就说明了问题。后者也符合模块化系统设计的概念。该相机最多可以配备六个相机，因此也可以进行3D录制。此外，高分辨率、远心的工业镜头确保了无失真的图像。所有的部件都已经被选择、编程、开发和集成，因此Hayeg可以开始销售HCS系列。

但对创新结果的喜悦并没有持续太久，在2011年，火线接口的终结比预期的要早，导致制造商停止了火线相机。USB 3.0提供的带宽比FireWire-b高5倍，因此可以使视觉应用具有更高的帧率、分辨率和其他像素格式。此外，使用USB 3.0的CPU负载极低，就像使用火线一样。另一方面，实时能力甚至更好。总的来说，USB 3.0显示的延迟/抖动时间比火线短。这套方案与向后兼容相结合，促使该接口在很短的时间内几乎成为消费者标准。当微软决定从Windows 8开始不再原生支持火线接口时，火线接口受到了进一步打击。火线就这样被淘汰了。

Hayeg没有被火线的终结所吓倒，而是在必要的情况下做出了功绩。MATRIX VISION很快就为USB 3.0接口找到了一个合格的合作伙伴。但仅有USB 3.0是不够的。火线的一个优势是用于相机控制的标准化接口。有了USB3 Vision，这也适用于USB3.0，所以从一开始就依靠USB3 Vision标准化先驱的专业知识是很明显的。很快就找到了适合测试单元的相机。mvBlueFOX3-1020G 采用来自e2v的1/1.8 "CMOS传感器，1600 x 1200像素的分辨率和51.7赫兹的最大帧率提高了检测系统的分辨率，并提供了比其前辈更多的图像。该传感器的图像质量也可与CCD传感器相媲美，并以其非常好的灵敏度给人留下深刻印象。由于其小而紧凑的设计，该相机可以很容易地集成到现有系统中。由于MATRIX VISION的支持，软件连接也很快完成。

Gerhard Haydn, HAYEG Processcontrol GmbH总经理

具有不同接口的不同产品系列的广泛性是MATRIX VISION的另一个优势。低成本的USB2.0相机mvBlueFOX-IGC是HSC系列中一个具有成本效益的补充。