A カメラシステム用スリップリングカメラ、ジンバル、パンチルト ヘッド、または検査モジュールが 360 度回転し続ける間、電力、制御、ビデオ、データの流れを維持する回転インターフェースです。{0}これがないと、ケーブルがねじれ、疲労し、最終的には故障するか、設計で人為的な回転制限を受け入れる必要があります。
すべてのカメラに必要なわけではありません。しかし、PTZ 監視カメラ、ドローン ジンバル、回転検査カメラ、ロボット ビジョン ヘッド、およびパノラマ リグの場合、スリップ リングは、システム全体が確実に動作するか断続的に動作するかを決定する可能性が最も高い部品の 1 つになります。このガイドでは、スリップ リングが実際に必要な場合、どのタイプがどのカメラに適合するか、注文前に確認すべきこと、サプライヤーが見積もることができる仕様の書き方について説明します。
カメラ システムにスリップ リングは本当に必要ですか?
スリップ リングはコスト、トルク、摩耗コンポーネントを追加するため、正直な質問から始めてください。おそらくそうだと思いますないカメラが限られた円弧 (180 度または 270 度など) 内でのみパンし、一方向に同じ点を 2 回横切らない場合に必要です。このような場合、フレキシブル ケーブル、ケーブル チェーン、または単純なソフトウェア ローテーション制限のサービス ループは、通常、より安価で信頼性が高くなります。
回転が連続して同じ方向に繰り返される場合、誰かがケーブルを修正することなく製品を何年も稼働させる必要がある場合、またはケーブルのねじれにより最悪の場合にライブビデオやネットワーク リンクが中断される可能性がある場合には、スリップ リングが必要です。{0}機構が 1 サイクルあたり 360 度を超えて回転する場合は、機構が必要であると想定し、後で改造するのではなく、早い段階で設計してください。
一般的なカメラの用途とそれに適合する構造
アプリケーションはサイズを設定するだけではありません。通常、これは特定のスリップ リング構造を指すため、エンジニアが最初に到達するタイプと各ユースケースを組み合わせるのに役立ちます。
PTZ監視カメラ
PTZ カメラは連続的にパンし、多くの場合、同じロータリー ジョイント上で電力、モーター制御、ビデオ、イーサネット、RS485 を伝送します。 IP- ベースの PTZ ユニットの場合、ネットワーク リンクは脆弱な部分です。インピーダンスとクロストークが制御されていない場合、RS485 を通過するチャネルでもギガビット イーサネット上でパケットがドロップされる可能性があります。室外機には、密閉性、温度変動、腐食がリストに追加されます。
コンパクトカプセルスリップリング低速制御と電力を処理します。-カメラがネットワーク-ベースの場合、専用のイーサネット対応設計を選択する方が安全です。-に関する包括的なメモCCTVおよび監視用のスリップリングこのクラスのカメラのシーリングと信号の安定性についてさらに詳しく説明します。
ドローンジンバルとモバイルカメラプラットフォーム
ドローンでは、あらゆるグラムとミリ-ニュートン-メートルのトルクが重要です。過剰な始動トルクはバッテリーを浪費するだけではありません。安定化ループと競合するため、姿勢を維持するためにジンバル モーターがより激しく動作し、画像の安定性が低下します。これらのプラットフォームでは、軽量かつ低トルクが優先されます。-ミニチュアカプセルスリップリングこれにより、回転抵抗が最小限に抑えられ、振動下でもビデオと制御を確実に伝送できます。
ロボットビジョンおよびマシンビジョンシステム
ロボット カメラ ヘッドは、画像データをモーター フィードバック、エンコーダー信号、センサー、制御通信と組み合わせ、すべてがシフトごとに同じジョイントを介して何度も回転します。貫通ボア本体は、配線やシャフトが中心を通過できるため、ロボットのジョイントや回転テーブルに適していることがよくあります。-これらの混合信号-と-フィードバック負荷の場合、ロボット、ROV、UAV 用に構築された信号スリップ リング通常は開始点です。
CCTVパイプ検査および回転検査カメラ
パイプ クローラー、ボアホール ツール、回転内視鏡は、狭くて濡れた汚れた空間で作業します。スリップ リングは外径が小さく、シールされており、摩耗や湿気の侵入に耐えるように構築されている必要があります。ここではシーリングはオプションではありません。ある防水スリップリング設計通常、最後の 1 ミリメートルの長さを絞り出すことよりも、綿密に計画されたケーブル出口が重要です。-
ブロードキャスト、スタジオ、パノラマ カメラ リグ
ブロードキャスト システムやパノラマ システムは、ノイズ耐性が非常に低い高帯域幅の動画を配信します。{0}フォーマットに応じて、その答えは同軸ビデオ スリップ リング、HD-SDI ビデオ スリップ リングまたは、帯域幅と距離が接点できれいに伝送できる範囲を超える場合は、光ファイバーロータリージョイントが使用されます。
カメラのスリップリングはどのような信号を送信する必要がありますか?
何かを選択する前に、回転インターフェイスを通過する必要があるすべてのチャネルをリストします。ほとんどの選択ミスは、電源線だけを数えて、ビデオ、フィードバック、シールド、またはデータを忘れたことに遡ります。
力
動作電圧、1chあたりの連続電流、起動時のピーク電流、電源回路数をご確認ください。カメラ モジュールだけでは消費電力はほとんどありませんが、パンチルト モーター、赤外線照明器、ヒーター、ファンを追加すると、電流は急速に増加します。{1}実際の習慣として、連続電流のサイズは正確な定格消費量ではなくヘッドルームを考慮して設定し、短時間の起動ピークが接点の限界に達しないようにします。
制御信号
パン、チルト、ズーム、フォーカス、モーター駆動、位置フィードバックは通常、RS485、RS232、CAN、TTL、エンコーダー、またはアナログ ラインで実行されます。これらは干渉に敏感です-。リング内の電源チャネルからそれらを分離し、シールドを接地することで、それらをクリーンに保つためのほとんどの作業が行われます。
ビデオ信号
ビデオラインを通常の配線として扱わないでください。アナログ ビデオ、HD-SDI、3G/6G/12G-SDI、LVDS、カメラ リンクにはそれぞれ独自の帯域幅、インピーダンス、シールド要件が課せられ、最新の高速 SDI インターフェースはSMPTE ST 2082 ドキュメントスイート。制御信号用に設計されたチャネルでは、ビデオ上にちらつき、画像ノイズ、またはフレーム落ちとして表示されます。フォーマット、解像度とフレーム レート、ケーブル タイプ、インピーダンス、コネクタ、信号が同軸か差動かを指定します。
エンジニアリングに関する注意事項: カメラが静止しているときは画像がきれいだが、回転中にちらつきや破れが生じる場合、その原因はほとんどの場合、カメラ自体ではなく、回転インターフェイス、接触ノイズ、インピーダンスの不整合、または不十分なシールドにあります。この症状は、ビデオ グレード チャンネルと再利用された信号チャンネルを区別する最も簡単な方法です。-
イーサネットと高速データ-
IP カメラ、NVR、および組み込みビジョン プラットフォームには、100M またはギガビット イーサネットが必要であり、場合によっては PoE が必要です。これらは、IEEE 802.3 イーサネット規格これにより、ロータリー ジョイントが尊重する必要があるツイストペア、インピーダンス、クロストークの期待値が設定されます。{0}データ速度、PoE が必要かどうか、ケーブル カテゴリ、コネクタ、電磁環境を確認します。目的に合わせて構築された-ギガビットイーサネットスリップリング一般的な信号リングでは制御できない方法で、ペアのレイアウトとクロストークを制御します。
光ファイバーまたはRFチャネル
帯域幅、距離、または干渉に対する耐性が電気接点で提供できるものを超える場合は、光学または RF に移行します。あ光ファイバーロータリージョイント強力なノイズ耐性を備えた長距離伝送で高帯域幅を伝送します。高周波RFロータリージョイント-アンテナとマイクロ波の経路を処理します。これらは、連絡先が本当に要件を満たせない場合にのみ適用してください。ほとんどのカメラでは必要ありません。
カメラのスリップリングの種類の比較
構造を理解すると、サプライヤーと適切な言語で会話し、過剰な指定を避けることができます。{0}}
- カプセルスリップリング- 直径が小さく、中心穴がないため、配線が軽いコンパクトな PTZ ヘッドやジンバルに最適です。ほとんどの小型カメラの場合はここから始めます: を参照してください。カプセルスリップリングのラインナップ.
- スルーボア（スルーホール）スリップリング-- 中央の穴は、シャフト、ケーブル、または光路が中央を通過できるようにし、ロボットのジョイント、回転テーブル、大型 PTZ 機構に適しています。ブラウズ-ボアスリップリングを通して一般的なボアサイズの場合。
- パンケーキ スリップ リング- 直径が長さよりも制約が少ない、軸方向の狭いスペース用の平らで薄型のディスク。-
- ビデオ/同軸およびイーサネット スリップ リング- カプセルまたは、SDI ビデオまたはネットワーク データ用のインピーダンス制御されたチャネルを備えた-ボア ボディ-。
- 光ファイバーおよびハイブリッドロータリージョイント-: 高帯域幅ビデオ、長距離ビデオ、または 1 つの軸での電気-と光-の組み合わせ伝送。
カメラ システム用のスリップ リングを選択する方法: 重要な選択要素?
適切な選択は、データシート上の 1 つの数値ではなく、システム全体から導き出されます。これらを一緒に確認してください。
回路と定格電流
電源、制御、ビデオ、データ、エンコーダ、予約線を分離したチャネル リストを作成し、それぞれの電圧、電流、信号タイプ、ワイヤ サイズ、シールドを定義します。いくつかの予約チャネルにより、後のアップグレードが簡単になります。膨張径、トルク、コストが大きすぎます。現在の試作品だけからサイズを決めるのではなく、出荷する製品のことも考えてください。
ビデオとデータの帯域幅
低速制御には適したリングでも、HD ビデオやギガビット イーサネットでは失敗する可能性があります。{0}システムが HD-SDI、4K、ギガビット、USB、またはその他の差動パスを使用している場合は、そのように明示的に指定してください。これは、内部チャネル設計がピン数だけでなく信号と一致する必要があるためです。
サイズ、重量、取り付け方法
カメラ プロジェクトが最も頻繁に行き詰まるのは、機械的な統合です。外径、長さ、必要に応じて貫通穴のサイズ、フランジの設計、ケーブルの出口方向、コネクタの位置、重量制限を確認します。-単純な図面や 3D モデルを使用すれば、ほとんどのやり取りを防ぐことができます。--ドローンとコンパクトな PTZ ヘッドの場合、小さくて軽いことが重要です。産業用リグでは、耐久性と取り付けの安定性が最小サイズを上回ることがよくあります。
トルクと回転数
始動トルク、運転トルク、最高速度、デューティサイクルを確認してください。小型ジンバルで最初に注意すべきことは電流容量ではなくトルクです。抵抗が大きすぎると安定化ループが不安定になり、トラッキングが低下し、モーターの消費電力が増加します。このような低トルク設計-低トルク-マルチ-カプセル、ジンバルと精密スキャニング ヘッド専用に存在します。
電気ノイズとシールド
シールドやチャネル レイアウトが不十分な場合、ビデオとデータが最初に影響を受け、不安定な画像、通信エラー、または断続的なリンク損失が発生します。電源と信号を分離し、敏感な回線にはシールド付きツイストペア レイアウトを使用し、必要に応じてビデオを同軸に保ち、適切に接地します。-私たちのメモ信頼性の高い信号伝送のためのシールドソリューション実際のレイアウトの選択について説明します。
IP定格と屋外保護
屋外カメラは、雨、ほこり、温度変化、塩霧、紫外線、結露に直面します。規格によって定義された IP 評価IEC 60529では、固体や液体に対する侵入保護について説明していますが、最終的なカメラのアセンブリは、ハウジング、ケーブル出口、コネクタ、設置の品質によっても異なります。大まかなガイドとして: IP54 は保護された屋内-から-明るい屋外-での使用に適しており、IP65/IP66 は雨や露出した PTZ ユニットでの洗い流しに対応し、IP67 は浸漬または配管検査などの過酷な湿潤環境に適しています。私たちの内訳は、スリップリングのIP定格コードを環境に適合させる方法について説明します。屋外 PTZ カメラの場合、ケーブルの出口と結露の制御がリング自体の IP 番号と同じくらい重要になることがよくあります。
耐用年数とメンテナンス
予想寿命は、回転速度、デューティサイクル、接触材質、およびユニットへのアクセスのしやすさに合わせてください。タワー上のリングや機械内部に密閉されたリングは、部品が安価であっても交換に費用がかかるため、メンテナンスの手間がかからないものを選択する必要があります。
用途別カメラスリップリング選定表
| カメラアプリケーション | 主な伝送ニーズ | 提案される構造と優先順位 |
|---|---|---|
| PTZ監視カメラ | 電源、制御、ビデオ、イーサネット | カプセルまたはイーサネット リング。安定した信号、屋外密閉、コンパクトサイズ |
| ドローンジンバル | 電源、ビデオ、コントロール | ミニチュアカプセル。軽量、低トルク、耐振動性 |
| ロボットビジョンシステム | 電源、イーサネット、エンコーダ、制御 | -ボアを通して。データの安定性、高いサイクル寿命、ジョイント統合 |
| CCTVパイプ検査カメラ | 電源、ビデオ、照明、制御 | 密封されたミニチュア。小径、防水、耐久性 |
| 放送用カメラリグ | HD/UHD ビデオ、コントロール、電源 | 同軸またはファイバー。低ノイズ、高帯域幅 |
| パノラマ画像プラットフォーム | 電源、データ、同期 | スムーズな回転、安定した高速データ- |
| 工業用回転検査台 | 電源、トリガー、カメラデータ | 信号の完全性、取り付けの柔軟性、長寿命 |
標準とカスタム: どちらを選択すべきですか?
標準のスリップ リングは、カメラが共通の電力と低速信号を使用し、スペースに余裕があり、制御された屋内環境に設置されている場合に適しています。{0}実際の状況がそれを超えた場合は、カスタムに移行します。以下の表は、通常、ラインがどこに位置するかを示しています。についての私たちのより詳しい議論標準スリップリングとカスタムスリップリングさらに詳細を追加します。
| 状態 | 通常は標準で十分です | 通常はカスタムが必要です |
|---|---|---|
| 空間 | カタログサイズに余裕のあるサイズ | 非常に狭い直径または長さ、特殊なフランジまたはボア |
| 信号 | 電力と低速の制御- | HD/4K ビデオ、ギガビット イーサネット、混合電源とデータ |
| トルク | 厳密なトルク制限なし | 低トルクのジンバルまたは高精度ヘッド |
| 環境 | 屋内、管理された | 屋外、密閉、高振動または衝撃 |
| ケーブル配線 | 標準の出口とコネクタ | 異常な出口方向またはコネクタ要件 |
カメラの場合、カスタマイズが複雑さを増すことになることはほとんどありません。それはリングを実際の機械的、電気的、環境条件に適合させることです。あなたのケースが右側の列にある場合は、-カスタムビデオまたはデータスリップリング在庫部品を無理に使用するよりも効果的です。
RFQ の仕様チェックリスト
サプライヤーに連絡する場合、これらの詳細を事前に送信することで、漠然とした問い合わせが正確な見積もりに変わります。このリストをコピーして記入してください。
- 応用: PTZ、ドローン ジンバル、ロボット ヘッド、パイプ検査、放送、またはテスト プラットフォーム。
- チャンネルリスト: すべての電源、アース、コントロール、ビデオ、イーサネット/USB、エンコーダ、センサー、および予約ライン。
- 力: 電圧、チャネルごとの連続電流、起動ピーク、回路数。
- ビデオ: 正確なフォーマット (例: . 3G-SDI、12G-SDI)、解像度とフレームレート、ケーブルタイプ、コネクタ。
- データ: 100M またはギガビット イーサネット、PoE はい/いいえ、ケーブル カテゴリ、コネクタ。
- 機械式: 外径、長さ、貫通穴サイズ、フランジ、ケーブル出口方向、重量制限、可能であれば図面または 3D モデル。-
- モーション: 回転速度、連続または断続、予想されるデューティ サイクルと耐用年数。
- 環境: 屋内/屋外、温度範囲、湿度、粉塵または水への曝露、振動と衝撃、必要な IP 定格。
テストと検証
カメラ システムの場合、機械的な回転テストだけでは十分ではありません。信号は同じ動作で検証される必要があります。現実的な受け入れテストには、導通抵抗と絶縁抵抗、トルク測定、設計速度とデューティ サイクルでの回転寿命、負荷時の温度上昇、目標 IP 定格の環境シール チェックが含まれます。{1}さらに、ペイロードに一致する信号テストを追加します。つまり、回転中のちらつきやフレーム落ちのビデオ品質チェック、ネットワーク カメラのイーサネット パケット-損失とリンク-安定性テストです。ベースラインの方法が必要な場合は、に関するガイドを参照してください。スリップリングをテストする方法シーケンスをレイアウトします。
避けるべきよくある間違い
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ビデオを通常の信号として扱う
- ビデオには、制御されたインピーダンス、帯域幅、シールド、および適切なコネクタが必要です。一般的なチャンネルでは画質が維持できません。
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小型ジンバルのトルクを無視する
- 電気回路が適切であっても、過剰なトルクにより軽量ジンバルが不安定になり、モーターの負荷が増加します。
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電流定格だけで選ぶ
- 帯域幅、サイズ、シールド、速度、環境も同様に重要です。
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環境保護を忘れる
- 室外機には電気的導通だけでなく、密閉性、結露防止、耐食性も求められます。
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ケーブル配線のためのスペースを残さない
- 出口の方向、曲げ半径、およびコネクタの位置は、リングの電気的問題よりも多くの統合エラーを引き起こします。
スリップリングメーカーを評価するには?
すべてのサプライヤーがクリーンなビデオやイーサネット チャネルを提供できるわけではありません。コミットする前に、必要な正確な信号タイプ (電力だけでなく SDI ビデオまたはギガビット イーサネット) のテスト データを表示できること、図面をレビューして機械的インターフェイスを確認できること、現実的なリード タイム、サンプル オプション、デューティ サイクルの耐用年数を提示できることを確認してください。見積もりの前にビデオ形式、ボアサイズ、環境について尋ねるサプライヤーは、通常、問題を理解している業者です。
よくある質問
Q: カメラのスリップリングとは何ですか?
A: これは、ケーブルをねじることなく、固定側と回転側の間で電力、制御、ビデオ、データを送信しながら、カメラまたはジンバルを 360 度連続的に回転させる回転式電気インターフェイスです。
Q: PTZ カメラにはスリップ リングが必要ですか?
A: PTZ カメラは一方向に連続的にパンします。限られた円弧内でのみパンするモデルでは、多くの場合、代わりに柔軟なサービス ループまたはソフトウェア回転制限を使用できます。
Q: スリップ リングは HD ビデオを送信できますか?
A: はい。ただし、チャネルがそのように設計されている場合に限ります。 HD-SDI、3G/6G/12G-SDI、および同様のフォーマットには、制御されたインピーダンス、シールド、適切なコネクタが必要です。 - 汎用信号チャネルは通常、ちらつきやフレーム落ちを引き起こします。
Q: スリップ リングはイーサネットまたは PoE を送信できますか?
A: はい。 100M またはギガビット イーサネット用に構築されたリングは、ツイストペア レイアウトとクロストークを制御して IEEE 802.3 要件を満たし、PoE が指定されている場合はサポートできます。{2}}データレートとPoEクラスを事前に確認してください。
Q: ドローンのジンバルにはどのような種類のスリップリングが使用されていますか?
A: 重量と回転抵抗が飛行時間と画像の安定性に直接影響するため、通常は小型の低トルク カプセル スリップ リングです。{0}}
Q: 屋外カメラのスリップ リングにはどのような IP 定格が必要ですか?
A: 保護された場所での使用の場合は IP54、雨にさらされる PTZ ユニットの場合は IP65 または IP66、-浸漬またはパイプ検査などの過酷な湿潤環境の場合は IP67 です。 IEC 60529 に対して定義されているアセンブリ全体のシーリングは、ハウジングとケーブルの出口にも依存することに注意してください。
Q: 電気スリップ リングの代わりに光ファイバー ロータリー ジョイントが必要になるのはどのような場合ですか?
A: 帯域幅、伝送距離、またはノイズ耐性が、金属接点が確実に配信できる限界を超えている場合（たとえば、長いケーブル配線での非常に高解像度のビデオなど）。{0}}ほとんどの標準カメラでは、電気スリップ リングで十分です。
結論
カメラ システム用のスリップ リングの選択は、何が回転するか、どの信号がインターフェイスを通過する必要があるか、どのくらいのスペースがあるか、カメラがどこで動作するかなど、カメラの実際の動作条件から始まります。シンプルな屋内回転カメラにはコンパクトな標準部品のみが必要ですが、PTZ、ドローン、ロボット、検査、および放送システムでは、信号の完全性、トルク、シールド、IP 保護、および機械的適合に細心の注意を払う必要があります。
チャンネルリスト、ビデオとデータのインターフェース、電流定格、回転速度、設置スペース、環境を準備して共有します。これらの詳細を基に、サプライヤーは信頼できるソリューションやソリューションを推奨できます。カスタムカメラスリップリングあなたのシステムにマッチします。すでに仕様書が準備できている場合は、弊社のエンジニアリングチームに送信してください選択のレビューと見積もりのために。