マシンビジョンハードウェア

フレームグラバは、カメラから画像フレームをキャプチャし、コンピュータで処理するために転送するハードウェアです。フレームグラバーは、Camera Linkなどの高帯域幅規格を使用するカメラに必要となります。Camera Linkでは、単純なネットワークまたはUSB接続ではデータレートが高すぎます。物理的な接続を提供するだけでなく、タイミング、トリガ、バッファ処理も行い、信頼性の高い画像集録を実現します。

ビジョンインタフェースとは、カメラとコンピュータまたは処理システムとの通信を可能にするハードウェアまたは接続規格を指す上位用語です。これには、特殊なカメラ用のフレームグラバーだけでなく、GigE VisionやUSB3 Visionなどのシンプルなインタフェースも含まれます。

マシンビジョンハードウェアは、自動システムが「見て」判断できるように、画像をキャプチャして処理するために使用されます。オートメーションでは、ビジョンインタフェースまたはフレームグラバーを介して接続されたカメラは、生産ラインに沿って移動する部品のリアルタイム画像を提供します。これらの画像は、ロボットが部品の識別、位置の確認、および組み立てや梱包などのタスクに不可欠な動作を正確にガイドするのに役立ちます。テストアプリケーションでは、マシンビジョンハードウェアは品質検査と欠陥検出のために詳細な画像を集録します。エンジニアは、これらの画像を使用して製品を基準モデルと比較し、アセンブリが仕様を満たしていることを確認します。たとえば、マシンビジョンは、半導体テストで欠如またはアライメント不良の部品にフラグを付けるために使用されます。測定の用途としては、コンベヤで部品が移動している間のサイズやアライメントの測定など、精密な寸法確認があります。工業用カメラは高速で大量のデータを生成するため、フレームグラバーとビジョンインタフェースは信頼性の高い画像転送を保証し、Camera Link、GigE Vision、USB3 Visionなどの規格をサポートしています。

フレームグラバを評価するエンジニアは、カメラインタフェース規格、データ帯域幅、およびアプリケーション要件などの要素を考慮します。フレームグラバーは、Camera Linkなどの標準規格を使用する高速または高解像度のカメラで必要となります。Camera Linkでは、データレートが単純なネットワークまたはUSB接続で処理できる範囲を超えています。エンジニアは、サポートされているカメラの数、トリガおよび同期機能、およびフレームグラバーがオンボード処理またはバッファを使用して信頼性の高い画像集録を提供しているかどうかも確認します。動作温度やフォームファクタ (PCI ExpressまたはPXI Express) などの環境要因も、適切なハードウェアの選択に影響を及ぼします。

ビジョンインタフェースに関する注意事項は若干異なります。エンジニアは、GigE Vision、USB3 Vision、またはCamera Linkなどのカメラの通信プロトコルおよび必要なデータ転送速度との互換性を重視します。フレームグラバーとは異なり、多くのビジョンインタフェースはイーサネットやUSBなどの標準ポートを使用して統合できるため、取り付けの容易さとケーブルの長さの制限が重要です。エンジニアは、GigEカメラのレイテンシ、Power-over-Ethernet（PoE）サポート、およびインタフェースがアプリケーションのタイミングと信頼性のニーズを満たしているかどうかも評価します。つまり、ビジョンインタフェースはシンプルさと接続性のために選択され、フレームグラバーは要求の厳しいマシンビジョンシステムのパフォーマンスと高度な制御のために選択されます。

NIマシンビジョンハードウェアを選択することは、信頼性と柔軟性に優れたビジョンソリューションを必要とするエンジニアにとっていくつかの利点があります。最大の利点の1つは、Camera Link、GigE Vision、USB3 Visionなどの業界標準との互換性であり、幅広い工業用カメラとの統合が容易です。NIハードウェアは、高速画像集録と高精度同期をサポートする高性能設計で、どちらも自動化、テスト、および測定のアプリケーションで重要です。過酷な環境下での耐久性と信頼性を実現するハードウェアは、要求の厳しい工業環境でも使用可能です。

もう1つの利点は、NI LabVIEWとそのVision Development Moduleを含むNIソフトウェアエコシステムとの緊密な統合です。これにより、エンジニアは、複数のベンダーや複雑な設定に悩まされることなく、画像キャプチャ、処理、および解析のための完全なシステムを構築できます。最後に、広範なドキュメントと技術サポートを提供します。これらの機能により、NIのテクノロジーはスケーラブルで高品質なマシンビジョンシステムの選択肢として信頼されています。