HIKROBOT MV-CB020-61UM-C-F: Fotocamera a schede monocromatica Global Shutter da 2 MP per visione artificiale industriale

Nella produzione moderna, l'ispezione visiva automatizzata è fondamentale per il controllo qualità, la validazione dell'assemblaggio e il monitoraggio continuo della linea di produzione. Poiché gli OEM progettano apparecchiature automatizzate sempre più piccole e compatte, l'hardware di visione artificiale deve fornire un'acquisizione di immagini stabile e ripetibile, adattandosi al contempo a ingombri di montaggio ristretti.

La scelta di una telecamera industriale adatta è una decisione ingegneristica fondamentale. La risoluzione dell'immagine, l'architettura dell'otturatore, le prestazioni del sensore e la compatibilità dell'interfaccia determinano collettivamente l'affidabilità di qualsiasi sistema di ispezione.

La HIKROBOT MV-CB020-61UM-C-F è una telecamera area scan monocromatica da 2 megapixel a livello di scheda, costruita per la visione artificiale industriale. Utilizza un sensore CMOS Stacked BSI global shutter con risoluzione di 1624 × 1240 pixel e raggiunge 99 fps in Mono 8. Dotata di USB 3.0 e di un fattore di forma sottile a scheda, è ben adatta per moduli di ispezione con spazio limitato e piattaforme di automazione integrate.

Questo articolo esamina le sue specifiche tecniche e guida gli ingegneri nella valutazione, nell'attivazione e nell'integrazione per sistemi di ispezione automatizzati pratici.

La MV-CB020-61UM-C-F appartiene alla serie CB di telecamere industriali a livello di scheda di HIKROBOT.

A differenza delle telecamere standard di visione artificiale con alloggiamento, i modelli a livello di scheda sono progettati per l'integrazione profonda all'interno di apparecchiature OEM personalizzate. Il loro ingombro meccanico minimo aiuta i costruttori di sistemi di visione a ridurre le teste di ispezione e a implementare sottosistemi di visione integrati.

Vantaggi chiave per l'ispezione industriale:

• Sensore monocromatico da 2 MP: risoluzione 1624 × 1240 per misurazione di caratteristiche, rilevamento di difetti e verifica di parti
• Global shutter reale: esposizione simultanea del frame per sopprimere la distorsione geometrica su bersagli in movimento
• Acquisizione ad alta velocità: fino a 99 fps di acquisizione a piena risoluzione in modalità Mono 8
• Interfaccia USB 3.0: trasferimento dati ad alta larghezza di banda, retrocompatibile con USB 2.0
• Interfaccia obiettivo C-mount: funziona con un'ampia gamma di ottiche industriali fisse e zoom
• Costruzione ultra-compatta a scheda: layout flessibile per custodie di visione personalizzate
• Controlli immagine on-board: guadagno, esposizione, gamma e correzione LUT regolabili tramite software

Sensore: CMOS Stacked BSI Global Shutter | formato ottico 1/1.7” Risoluzione: 1624 × 1240 (2 MP, passo pixel 4,5 µm) Frequenza fotogrammi massima: 99 fps (Mono 8, full frame) Interfaccia: USB3 Vision / GenICam, USB 3.0 Attacco obiettivo: C-mount Formato immagine: Monocromatico I/O: 2 × linee di trigger digitali bidirezionali non isolate

Queste caratteristiche rendono la MV-CB020-61UM-C-F un forte candidato per progetti che privilegiano dimensioni ridotte, imaging a contrasto monocromatico e tempi di ciclo di ispezione rapidi. Scarica la scheda tecnica ufficiale HIKROBOT MV-CB020-61UM-C-F per i limiti temporali assoluti ed elettrici prima della progettazione hardware definitiva.

La tabella seguente elenca le specifiche ufficiali pubblicate per la MV-CB020-61UM-C-F.

Nota: la valutazione massima di 99 fps si applica a Mono 8 a piena risoluzione. La produttività effettiva dipende dal controller host, dalla qualità del cavo USB, dalla configurazione del sistema operativo, dal formato dell'immagine e dal carico della CPU. Validare sempre rispetto alla scheda tecnica del produttore più recente e alla configurazione esatta del pezzo prima dell'acquisto o della progettazione meccanica.

Considera una stazione di produzione ipotetica che produce piccole parti meccaniche di precisione. Ogni componente deve superare l'ispezione prima di passare all'assemblaggio a valle.

L'ispezione visiva manuale diventa inaffidabile e costosa ad alte velocità di linea, soprattutto quando le parti viaggiano continuamente lungo i nastri trasportatori.

L'OEM prevede di implementare una stazione di visione artificiale integrata per verificare:

• Presenza / assenza di parti
• Graffi superficiali e difetti estetici
• Orientamento rotazionale errato
• Offset di posizione e allineamento
• Caratteristiche mancanti o assemblate in modo errato
• Tolleranze dimensionali di base

Il sistema di visione deve acquisire immagini in modo sincrono con il movimento della linea, mantenendo al contempo un contrasto stabile e una qualità ripetibile. Una telecamera monocromatica global shutter come la HIKROBOT MV-CB020-61UM-C-F può essere selezionata per questo caso d'uso.

Disclaimer: Questo è un esempio ingegneristico ipotetico per la guida alla progettazione del sistema. Non rappresenta un'installazione cliente HIKROBOT attiva o prestazioni di produzione garantite.

I bersagli in movimento introducono rischi di distorsione durante l'acquisizione dell'immagine. I sensori rolling shutter leggono le righe dell'immagine sequenzialmente; il movimento dell'oggetto durante l'esposizione crea geometria distorta, bordi deformati e dati di misurazione inaffidabili.

I sensori global shutter espongono l'intero piano del sensore nello stesso istante, eliminando la distorsione temporale riga per riga e preservando la forma e la posizione reali dei componenti in movimento.

Avvertenza importante: il global shutter non elimina il motion blur. Gli ingegneri devono regolare il tempo di esposizione in base alla velocità della linea, all'intensità dell'illuminazione e alla nitidezza delle caratteristiche richieste.

La MV-CB020-61UM-C-F produce immagini monocromatiche.

La maggior parte delle attività di ispezione industriale si basa sul contrasto di luminosità, sulla definizione dei bordi, sulla differenza di texture e sulla variazione dei livelli di grigio piuttosto che sulle informazioni sul colore. L'imaging monocromatico eccelle per:

• Rilevamento di graffi e anomalie superficiali
• Estrazione dei bordi e adattamento del contorno
• Verifica di fori, fessure e aperture
• Misurazione dimensionale sub-pixel
• Controlli di presenza di piccoli componenti

Selezionare una telecamera a colori solo quando la logica di ispezione richiede la differenziazione del colore per lo smistamento o la classificazione dei difetti.

Una cella di ispezione completa costruita attorno alla MV-CB020-61UM-C-F combina questi sottosistemi coordinati:

La MV-CB020-61UM-C-F acquisisce immagini delle parti in transito. La sua risoluzione da 2 MP fornisce una densità di pixel sufficiente per l'ispezione di piccole caratteristiche, mentre il global shutter preserva la geometria per i bersagli in movimento. L'ingresso di trigger hardware tramite I/O digitali consente l'acquisizione di snapshot sincronizzati.

Questa telecamera accetta ottiche C-mount. La selezione dell'obiettivo deve essere calcolata in base a:

• Formato ottico del sensore (1/1.7”)
• Campo visivo (FOV) richiesto
• Distanza di lavoro
• Dimensione della parte target
• Dimensione minima del difetto rilevabile
• Requisito di accuratezza della misurazione

Il cerchio dell'immagine dell'obiettivo deve coprire completamente il sensore da 1/1.7 pollici. La sola lunghezza focale non è mai sufficiente per la selezione dell'obiettivo; eseguire sempre simulazioni ottiche e test su banco con campioni reali.

L'illuminazione è la variabile più importante per una qualità dell'immagine costante. Le superfici metalliche riflettenti spesso producono punti caldi sotto illuminazione diretta on-axis. Opzioni di illuminazione comuni da valutare:

• Luci ad anello: illuminazione diffusa generale per l'ispezione dall'alto dei componenti
• Luci a barra: luce radente a basso angolo per evidenziare graffi superficiali e texture
• Luci coassiali: per l'ispezione di superfici riflettenti speculari
• Luci posteriori: ispezione a silhouette e misurazione delle dimensioni esterne

Il layout finale dell'illuminazione deve essere convalidato con campioni di produzione effettivi.

Un PC industriale riceve flussi di pixel tramite USB 3.0. Esegue il software di acquisizione della telecamera e gli algoritmi di visione. Per frame rate elevati o formati ad alta gamma dinamica a 10/12 bit, verificare la larghezza di banda del controller host USB, la RAM, la capacità di elaborazione della CPU/GPU e la velocità di scrittura su disco.

Il PLC sincronizza la stazione di visione con la linea di produzione. Riceve i risultati pass/fail e attua logiche di smistamento, scarti o arresto linea. La comunicazione PLC è separata dal collegamento immagine USB 3.0 della telecamera; scegliere protocolli industriali come Modbus, EtherNet/IP o PROFINET per lo scambio di stato.

Un tipico ciclo di ispezione attivato segue questi passaggi: Passaggio 1: Rilevamento parti Un sensore fotoelettrico o di prossimità rileva le parti in arrivo e invia un segnale di pronto al controller.

Passaggio 2: Segnale di trigger hardware Il controller invia un impulso di trigger all'I/O digitale della telecamera quando la parte si trova all'interno del FOV calibrato. La temporizzazione del trigger viene regolata per corrispondere alla velocità del nastro trasportatore.

Passaggio 3: Strobo di illuminazione sincronizzato La sorgente luminosa lampeggia in sincronia con l'esposizione della telecamera per stabilizzare la luminosità e sopprimere le interferenze della luce ambientale.

Passaggio 4: Acquisizione immagini La MV-CB020-61UM-C-F acquisisce un frame utilizzando impostazioni predefinite di esposizione, guadagno e formato pixel.

Passaggio 5: Elaborazione immagini Il PC di visione esegue algoritmi tra cui corrispondenza di pattern, rilevamento bordi, analisi blob, corrispondenza forme, segmentazione difetti superficiali e misurazione dimensionale.

Passaggio 6: Decisione di ispezione Il software confronta le caratteristiche estratte con le soglie di tolleranza programmate ed emette un giudizio pass o fail.

Passaggio 7: Trasmissione risultati al PLC I risultati dell'ispezione vengono trasmessi al controller della macchina tramite comunicazione industriale.

Passaggio 8: Smistamento parti Il PLC attiva meccanismi di scarto o deviatori per separare le parti non conformi.

Il tempo di ciclo totale è la somma della latenza del trigger, del trasferimento dell'immagine, del tempo di esecuzione dell'algoritmo e della risposta meccanica.

Il sensore 1624 × 1240 fornisce un numero fisso di pixel. La risoluzione effettiva dipende interamente dal FOV. Un FOV ampio riduce i pixel per millimetro; un FOV stretto aumenta la densità di campionamento per caratteristiche fini. Calcolare sempre la risoluzione pixel richiesta dalla dimensione del difetto più piccola e dalla tolleranza di misurazione prima di bloccare il layout meccanico.

Il global shutter impedisce la distorsione geometrica, ma le parti in rapido movimento si sfocano ancora se l'esposizione è troppo lunga. Un'esposizione breve congela il movimento, ma richiede un'illuminazione ad alta intensità. Validare le impostazioni di esposizione alla massima velocità di linea con parti reali.

USB 3.0 è l'interfaccia preferita per l'acquisizione a piena velocità di 99 fps. USB 2.0 limita la larghezza di banda e limita la frequenza dei fotogrammi ottenibile. Prestare molta attenzione alla qualità del cavo schermato, alla lunghezza del cavo, allo scarico della trazione, alla compatibilità del chipset host e alla soppressione EMI negli stabilimenti.

Le telecamere a livello di scheda sono prive di alloggiamento protettivo per progettazione. Gli ingegneri devono aggiungere schermatura meccanica, montaggio stabile e scarico della trazione per i cavi. Confermare i disegni di montaggio CAD, lo spazio dei connettori e la dissipazione termica prima di costruire custodie personalizzate.

La telecamera è conforme agli standard USB3 Vision e GenICam. Funziona nativamente con HIKROBOT MVS e stack software GenICam di terze parti. Prima dell'integrazione, confermare il supporto del sistema operativo, la versione dell'SDK, la compatibilità del driver USB e la disponibilità delle funzionalità richieste come il controllo del trigger e i dati chunk.

Il design compatto monocromatico global shutter della MV-CB020-61UM-C-F si adatta a molti settori della visione artificiale:Ispezione di componenti elettroniciVerifica della presenza, offset, polarità e visibilità dei giunti di saldatura dei componenti SMD durante l'assemblaggio PCB. Calcolare FOV e densità pixel in base alle dimensioni e alla tolleranza del componente.

Ispezione di parti meccaniche di precisioneIdeale per piccoli componenti lavorati: verifica dei bordi, controllo della posizione dei fori, validazione del contorno e rilevamento di graffi superficiali. Il global shutter preserva la geometria mentre le parti si muovono.

Verifica automatizzata dell'assemblaggioIntegrare in macchine di assemblaggio compatte per confermare il corretto posizionamento delle parti prima delle operazioni di crimpatura, avvitatura o incollaggio.

Ispezione di imballaggi e prodottiAdatto per controlli di presenza, verifica della posizione delle etichette e ispezione delle caratteristiche strutturali su linee di imballaggio non critiche per il colore. Selezionare una telecamera alternativa se è richiesto lo smistamento a colori o una copertura FOV ultra-ampia.

Apparecchiature di visione artificiale integrateIl suo piccolo ingombro a scheda lo rende un'ottima opzione per moduli di visione OEM personalizzati in cui lo spazio di installazione è gravemente limitato. La progettazione deve coprire protezione, instradamento cavi, gestione termica e accesso per la manutenzione.

Confronta con altre telecamere a scheda della serie CB HIKROBOT se il tuo progetto richiede risoluzione, frame rate o sensore a colori diversi.

D1: A cosa serve la HIKROBOT MV-CB020-61UM-C-F? R1: La MV-CB020-61UM-C-F è una telecamera industriale monocromatica global shutter a livello di scheda da 2 MP per la visione artificiale. Casi d'uso tipici includono l'ispezione di componenti, la verifica della posizione, la validazione dell'assemblaggio e il rilevamento di difetti superficiali in sistemi di automazione integrati.

D2: Quali sono le principali specifiche tecniche della MV-CB020-61UM-C-F? R2: Dispone di un sensore CMOS Stacked BSI global shutter da 1624 × 1240, pixel da 4,5 µm, fino a 99 fps @Mono8, interfaccia USB 3.0, attacco C-mount e 2 linee I/O digitali bidirezionali per il trigger hardware. Segue i protocolli USB3 Vision e GenICam.

D3: Come può la MV-CB020-61UM-C-F essere integrata in un sistema di ispezione automatizzato? R3: Collegare la telecamera a un PC industriale tramite USB 3.0. Abbinarla a un obiettivo C-mount compatibile e a un'illuminazione ottimizzata. Il software di visione elabora i frame acquisiti, mentre un PLC gestisce la sincronizzazione della linea e le azioni di smistamento.

D4: Quali fattori dovrebbero considerare gli ingegneri nella scelta di un sistema di obiettivi e illuminazione? R4: Criteri chiave: formato sensore, distanza di lavoro, FOV, dimensione minima del difetto, velocità della parte, riflettività della superficie e obiettivi di accuratezza. Testare sempre l'illuminazione con campioni di produzione reali per ottenere un contrasto stabile in scala di grigi.

D5: Come possono gli acquirenti confermare la compatibilità prima di acquistare la MV-CB020-61UM-C-F? R5: Verificare il codice modello completo, il disegno meccanico, la compatibilità C-mount, il supporto host USB 3.0, il budget energetico, l'intervallo di temperatura operativa, la funzionalità di trigger, il sistema operativo e la compatibilità SDK. Confermare che la risoluzione e la frequenza dei fotogrammi soddisfino i requisiti di tempo di ciclo e ispezione.

La HIKROBOT MV-CB020-61UM-C-F è una telecamera monocromatica global shutter a livello di scheda da 2 MP, compatta, con connettività USB 3.0 e acquisizione full-frame a 99 fps in Mono 8. È destinata a piattaforme di visione artificiale integrate a risparmio di spazio, ispezione di componenti ad alta velocità, verifica dell'assemblaggio e controllo qualità industriale.

Le prestazioni di ispezione affidabili dipendono dall'intero stack di visione, non solo dalle specifiche della telecamera: la scelta dell'obiettivo, la strategia di illuminazione, la sincronizzazione del trigger, la regolazione dell'esposizione, la potenza di elaborazione host e l'integrazione meccanica determinano tutti i risultati finali.

Per gli integratori di sistemi di visione artificiale e i costruttori di apparecchiature OEM, la validazione di questi fattori in anticipo riduce il rischio di integrazione e fornisce soluzioni di visione stabili e ripetibili.

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