机器视觉瞄准新的应用

马萨诸塞州牛顿-机器视觉一度为编程精英保留，它已经成熟为电子，航空航天，医疗和汽车原始设备制造商提供的灵活，强大的自动化工具 - 仅举几例。现在，凭借RISC架构，更快的协处理器和更加用户友好的软件，机器视觉正在扩展到新的应用程序。该技术最早用于检测半导体制造和电子组装等先进制造应用中的产品。尽管此类应用仍然是行业的核心，但性能改进正在扩大机器视觉的范围。

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例如，在美国马萨诸塞州Natick的Cognex公司，工程师们最近设计了一个基于PC的机器视觉系统，该系统结合了用户友好的“点击式”Windows(TM)开发界面和灰度处理软件。

Checkpoint软件以256色灰度数字化和分析图像，并与定制ASIC配合使用，以适应制造工艺变化，例如照明变化以及零件外观和位置的变化，康耐视工程师说。顶级的800型号使用运行频率为40 MHz的Motorola 68040 CPU进行快速图像处理。

康耐视研发副总裁比尔·西尔弗说，Checkpoint系统可以让制造工程师创建和实施高级应用，而无需广泛的编程专业知识或对机器视觉的深入了解。此类应用不限于检查。康耐视客户现在使用机器视觉来校准汽车速度计，验证摄像机组件，对齐集成电路，并计算膜包装中的药丸数量。在许多情况下，这些任务必须在过去手工执行：繁琐且容易出错的工作。

在新罕布什尔州纳舒厄的Aquity Imaging公司，工程师正在将神经网络技术应用于机器视觉。他们的基于PC的Mentorvision TM系统使用神经网络生成过滤器，该过滤器区分美学上可接受的和不可接受的产品。这种“智能视觉”将机器视觉带入以前为人类判断所保留的应用中。

例如，在巴黎的Colgate Palmolive，工程师正在使用Mentorvision检查家用清洁剂上的多个标签 - 以及适应瓶子尺寸，标签语言和位置的变化。视觉系统的神经网络通过查看线路上的好的和坏的产品来“学习”产品，并接收关于哪个来自操作员的指令。在以这种方式处理10-20个良好样品后，操作员可以通过接受或拒绝任何不合格的瓶子来改进检查。

以前，Palmolive没有使用机器视觉进行检查，因为标签语言和瓶子尺寸的频繁变化将需要耗费时间的重新编程和调试。Acuity的工程师表示，Mentorvision的“展示和开展”方法让Palmolive可以在不到半小时的时间内更改宣传标签或瓶子尺寸。

机器视觉也来自实验室自动化。为了更好地处理血液样本等危险液体，Acuity工程师正在设计一种机器人，该机器人使用机器视觉进行指导并识别临床标本。“AutoPrep”从样品架中取出样品，对样品进行分类或将样品放入离心机中。该研究由美国国立卫生研究院赞助，是典型的机器视觉新领域。

Acuity研发副总裁John Agapakis解释说：“机器视觉始终与制造相结合，但我们认为机器视觉与生产过程越来越紧密，因此更有益。”AutoPrep和类似系统可以保护工人免受感染或重复性压力伤害，并可以使他们远离危险环境，例如危险废物处理操作。

收益率更高。在Ismeca USA，Inc.，Carlsbad，CA，工程师已将机器视觉结合到电气测试系统中，以提高表面贴装器件的吞吐率。G116结合了电气测试和机器视觉检测。使用旋转真空转台移动设备，它可以检测2D或3D，以监控引线条件，共面性和包装。Ismeca工程师表示，该系统每小时可处理多达6,000个零件，并可降低部件损坏的风险。“在过去的几年里，这个速度可能是每小时1,500或2,500个零件，”解释Ismeca营销经理Tom Clerici。该系统还通过组合多个操作来降低成本。以前，SMD制造商依靠较慢的人工操作员将产品从测试装置转移到检测装置，或者检查每一秒或第三装置以节省时间。

一些机器视觉制造商，如Imaging Technology，Inc.，Bedford，MA;Vision Modules，Inc.，Campbell，CA;和DI / MAC Technologies，佛罗里达州奥兰多市;提供模块化机器视觉组件，允许用户选择单独的图像分析组件并以增量升级。Active Imaging，Incline Village，NV，专门生产IP67级不锈钢相机，适用于恶劣工业设备的机器视觉。

凭借增强的性能，装配线速度检测和灵活性，机器视觉技术在主流制造应用中获得了认可，并创造了新的应用。对于机器视觉设计师而言，挑战将是跟上快速自动化流程的步伐，并使用廉价的处理器来降低价格。

- 副主编安德烈亚贝克

IC供应商提供快速以太网设计

德克萨斯州休斯顿 -为了加速台式电脑高速网络方案的发展，四家领先的芯片制造商 - 德州仪器，美国国家半导体，AT&T微电子和Broadcom公司 - 正在提供免费的参考设计来帮助工程师开发三种100-Mbps LAN标准的系统。

这些设计展示了如何将TI的TNETE100 ThunderLAN(TM)100-Mbps以太网控制器芯片与其他三家公司的物理层设备相连。这些器件包括：美国国家半导体的用于100Base-TX网络的DP83223 / DP83840 TWISTER(TM)芯片，用于其Regatta(TM)100VG-AnyLAN系列的AT&T的ATT2X01收发器芯片，以及Broadcom的BCM5000 10 / 100BASE-T4快速PHY收发器至100Base- T4网络。

“同构网络的日子已经一去不复返了，”TI网络业务部经理Joe Valente说。“所有四家公司都希望确保原始设备制造商能够快速向市场提供各种100-Mbps以太网产品。”

模拟推动了直升机设计

英国Leovil--Westland Helicopters Ltd.的工程师正在使用飞行测试数据的计算机分析来改进设计，开发性能规格并生成飞行手册信息。此外，该公司的空气动力学性能组(APG)为试飞员创建了直升机飞行模拟，允许他们开发有效的紧急飞行机动 - 然后再尝试使用风险更高，价格昂贵的测试飞行器。

“这真是一个帮助飞行员生成有效飞行技术的出色工具，”APG公关工程师Grant Matthews说。

Westland的模拟系统提供驾驶舱仪表板的高分辨率再现，以及控制箱和消息窗口，以及“飞行”时的真实世界外视图。

“使用显示器，飞行员可以输入参数来测试新的机动动作并观察模拟的反应，”Matthews解释说。在一个案例中，如果发动机发生故障，飞行员会模拟离岸石油钻井平台的起飞和着陆。

在实际测试飞行之后，飞机的机载磁带系统捕获的信息被转换成数千个小数据文件并存储在大型计算机中。Westland工程师随后将所选文件传输到其工作站网络，并可选择在屏幕上放置多达12个单独的跟踪。

“一旦数据被分析，我们就会生成一个数据集，告诉我们在任何给定的重量，空气速度和环境条件下飞行特定飞机模型所需的动力，”马修斯说。

该公司表示，新的强大工作站网络将显示图形模拟数据所需的时间从30分钟减少到30秒。该公司正在使用Sun Microsystems SPARCserver 2，SPARCstation IPX，SPARCstation IP，SPARCstation ELC和SPARCstation 10s以及Evans&Sutherland图形工作站和Digital VAX计算机网络。

对于未来，该公司正在开发具有更多3-D图形的增强仿真程序。“我们正在开发一种试验模型，它将通过各种机动实际飞行耦合转子 - 机身程序，以确定转子如何与机身相互作用，”Matthews说。

IBM提供价格合理的CAD

纽约州Sommers--IBM正在通过一系列新工作站从预算中吸引工程师，这些工作站的价格从6000美元到11,000美元不等。其中：围绕PowerPC处理器构建的六个型号，一个与Apple Computer和Motorola共同开发的芯片。

IBM RISC / 6000 PowerPC 604 工作站性能
	43P-133	42T
基本价格	$ 7,620	$ 10,945
记忆	16-192 MB	16-192 MB
磁盘	540M-5G	1.1-4.4G
Power PC	133 MHz	120 MHz
二级缓存	512K	可选0.5M
SPECint92	176.4	118.2
SPECfp92	156.5	116.5

“我认为它们绝对是炸药，”马萨诸塞州弗雷明汉国际数据公司工作站研究主任汤姆科普兰说。“他们真正重新定义了工作站市场低端的性能。”

虽然IBM之前并不以低成本工作站而闻名，但位于马萨诸塞州列克星敦的Datapro的Peter Lowber表示，蓝色巨人已经改变了其策略。“突然之间，他们是低端同类产品的价格领先者，”他指出。“他们的定价非常激进。”一个关键原因：PowerPC，它允许公司利用大量产品来降低成本。

Model 42T售价10,945美元，配备16M内存，1.1G和120MHz处理器，售价10,945美元。公司官员将机器评定为118.2 SPECint92和116.5 SPECfp92，测量整数和浮点性能。工作站采用3-D图形设计。133 MHz CPU的低端43P售价为7,620美元，尚未具备3D图形加速功能。但拥有176.4 SPECint92和156.5 SPECfp92的性能。

IBM还推出了一款新型服务器Model C20，售价为19,200美元，提供32M内存和1G磁盘存储。

粉末金属降低了泵组件的成本

密歇根州德克斯特 -为各种合金，低碳钢和工具钢设计的粉末冶金(P / M)工艺正在帮助设计工程师在新泵应用中使用P / M.

由Krupp Engineering开发的F2(TM)粉末金属工艺为工程师提供了在结构部件中设计低合金钢和碳钢的选择。“该工艺将P / M扩展到传统的工具钢领域之外，”总裁Philip Krupp解释道。

例如，在威斯康星州杰克逊市的维克斯航空航天国防集团，工程师正在使用该工艺降低飞机燃油喷射泵的成本。通过从线切割机切换到用于制造叶片泵转子的F2工艺，工程师降低了预制棒的成本。维克斯工程师表示，采用P / M工艺生产的零件只需对槽和相对面进行精磨，内花键不再需要精加工。

同样地，使用P / M工艺改进了用于连接由Marley Pump Co.，Lenexa，KS开发的离心泵的马达和泵壳的夹子的设计。事实证明，冲压夹具不够坚固，工程师排除铸造或机加工夹子太昂贵和耗时。Marley的工程师表示，F2工艺缩短了整体设计时间。夹子的硬度为Rc15并超过负载测试要求。

在犹他州盐湖城雅培实验室的索伦森研究部，工程师用营养泵中的316L不锈钢制成的P / M部件替换机加工铝部件。首席工艺工程师John Kirk表示，该开关提高了零件质量。“我们得到的部件外观更好，耐用性更好，”他补充道。

Krupp工程师表示，F2工艺与传统P / M之间的差异发生在制造的后半段。他们说，该工艺在烧结过程中使用更高，可变的温度和压力，使最终密度提高20%，最终密度为98%至100%。

热电单元冷却蜂窝基站

德克萨斯州达拉斯 -冷却外壳不仅可以防止组件油炸，还可以让您使用商业级组件而不是军用级。区别?商用级电子设备的工作温度高达70℃;军用电子设备的工作温度高达125摄氏度，但成本却高出一倍。

摩托罗拉的蜂窝基础设施集团正在开发一种广泛的无线个人通信系统。该系统将使用海湾电台作为中继点来传输来自蜂窝电话和其他设备的信号。这些电站将安装在2.5x2x1英尺的外壳中，位于建筑物外部和电线杆上。

当摩托罗拉希望将外壳冷却到50℃以使用商用电子产品时，该公司求助于Marlow Industries，该公司开发了一种在外壳门中使用热电冷却器的设计。

标准压缩机系统由于其尺寸和工作流体不能再凝结而不能在外壳中工作。由于热电冷却器没有活动部件，所以热电冷却器更小并且本质上更可靠。它们基本上是由碲化铋半导体材料制成的热泵。直流电将热量从模块的一侧移动到另一侧。

在外壳门内，三组六个串联的热电冷却器在156V时吸收9.4A。每组夹在两个热交换器之间。鼠笼式风扇将空气移动到整个外壳中，在环境条件下将温度稳定在50℃。

“我们必须专门设计冷却器以适应这种应用，”Marlow项目经理Lance Criscuolo说。“该设计为摩托罗拉提供了易于制造的设备。对于需要主动冷却的设备，安装了热电门。位于寒冷气候中的设备将具有标准门。这些设备可以在一条装配线上制造。”

腔体对齐夹具有助于照亮亚原子粒子

纽约州华盛顿港 -自7月以来，位于弗吉尼亚州纽波特纽斯的价值6亿美元的超导连续电子束加速器设施CEBAF的物理学家一直在研究核子内的胶子和夸克的行为。该研究利用了近光速光束的粒子特性。

CEBAF的40亿伏电子束从加速器的7/8英里长“椭圆形”周围的五圈“获得能量”：两个电子“拖动条”包含160个超导振荡电场铌腔，由两个180连接度磁力“转”。沿拖曳带的每次行程都会使光束增加4亿伏特，每圈增加8亿伏特。因为铌腔在用液氦冷却到-456华氏度时会超导，所以当加速器工作时它们不会升温。

为了使CEBAF适当地加速其梁，每个单独的碗到碗形铌腔的轴必须在组装期间对准到10微米以内。为实现这一目标，CEBAF的高级工程助理Danny Machie设计了一种腔对装配和对中夹具，该夹具使用Thomson Industries，Inc。的镀铬导轨和枕块。

C型夹具安装在夹具的四个超级滚珠衬套轴承座垫上，可将腔体固定到位，1.5英寸60英寸管状精简直线轮缘方式可使腔体沿单个轴平滑地连接在一起。通过调整每个夹具上的三个塑料螺钉并从导轨上的参考点进行测量，每个夹具的八个腔体可以在三次迭代中对齐。在对准之后，腔体可以被转移到测试台或加速器本身，其中安装凸缘保持对准并且移除夹具。

欧姆龙再次支持Design News Foundation

伊利诺斯州绍姆堡 -欧姆龙电子公司宣布将再次向工程教育基金会赠送10,000美元礼品，以支持年度设计新闻工程奖计划。这份礼物标志着欧姆龙参与该计划的第四年，使大学一级的工科学生受益。

“欧姆龙很荣幸再次赞助这一强大的计划，以提升工程艺术的意识，支持专职学生的追求。通过支持年轻工程师的成长，我们知道我们正在为国家的整体增长和繁荣做出贡献。世界，“欧姆龙执行副总裁弗兰克纽伯恩评论道。

欧姆龙在全球拥有1300多名工程师，他们的工作领域包括材料科学，机械设计，生物工程，电子设计和光学系统设计。“我们的生命血液和我们对客户的价值取决于不断涌现的优秀年轻工程师，”纽伯恩说。

欧姆龙是世界领先的工厂自动化和控制组件供应商之一，包括传感器，过程控制器，视觉系统，继电器，PLC和光学开关。

除了EEF捐赠外，欧姆龙还以其他方式继续支持工程艺术。例如，欧姆龙基金会，欧姆龙的慈善机构，通过与伊利诺伊州五所大学的持续奖学金计划，为工科学生提供持续支持。

欧姆龙还继续指导其本地产品工程人员为北美和中美洲市场设计和开发软件和硬件产品。仅在过去两年内，欧姆龙的产品开发和应用工程人员几乎翻了一番。

这些投资的结果包括改进欧姆龙工程客户的支持服务和新产品解决方案，如新的E3JU通用光电传感器和用于大型机架PLC的新型模拟输入模块。

“智能”草图以电子方式捕捉图纸

法国Cestas--拥有专利压敏电子笔的“智能”草图板使设计人员能够从涂鸦到概念开发创意 - 然后将其转移到3D CAD系统。

使用Lectra Systemes的图形本能，设计师可以直接在高分辨率(1,280 x 1,024)屏幕上绘制手绘草图。电子笔可以模拟各种颜色的毡尖笔，铅笔，笔或刷子。

随着草图的进行，内置于屏幕顶部的单元会检测笔发出的红外和超声波信号。这确保了以电子方式捕获图纸的细节。因此可以随后修改存储的草图而无需重绘。

三角测量系统决定了笔在空间中的位置，以及有关其旋转的信息。该系统基于检测从笔内的多个源发送的超声信号。接收器位于屏幕顶部。

通过在笔中构建电阻传感器，力克系统可区分轻型和重型笔划。电阻传感器将施加的压力数字化，并通过超声波将信号发送到计算机。

设计完成后，可以将其导出到CAD工作站以进行进一步的详细设计工作。面向没有计算机技能的设计师，“智能”草图板完全基于视觉图标。

继3月份在米兰举行的第一架原型机演示之后，该垫安装在多个测试地点。第一批商业产品应该在今年夏天准备好交付，价格从250,000到300,000法国法郎(约合5万到6万美元)不等。

- 法国欧洲编辑安娜科康

Sporty Sunfire不会清空您的钱包

马萨诸塞州沃特敦 -你可能在今年夏天到处看到庞蒂亚克的新Sunfire：沿着中国的长城划过，在比萨斜塔周围做甜甜圈 - 并带着我在车轮后面游览波士顿地区。我开车一周的售价为13,764美元的SE Coupe具有通常的标准功能，加上一些你只能期望在更昂贵的汽车中找到它。

例如，在Sunfire中，你会惊喜地看到后座加热和通风管道，电池减少保护，车内灯光剧院调光，后折叠座椅，前后座椅杯座和油位传感器。Pontiac特别引以为豪的一个特色是4.9升手套箱，可容纳12罐您选择的饮料。

这款133立方英寸，2.2升OHV四缸发动机由5速手动变速箱控制，在5,200转/分时可提供120马力，在4,000转/分时可提供130磅 - 英尺的扭矩。庞蒂亚克估计里程数为24英里/加仑，高速公路为35英里/加仑。还提供2.3升DOHC直列四缸发动机，以及三速和四速自动变速箱。

安全功能包括双前排座椅安全气囊，4轮防抱死制动系统，侧护梁门梁和开槽框架导轨设计，可在正面碰撞时增强乘员保护。前悬架有一个稳定杆;后悬架采用线圈过冲击设计。使冲击和弹簧“在线”将乘客与颠簸和弹跳隔离开来，从而实现稳固且可控制的行驶。

虽然高级编辑Sharon Machlis更喜欢道奇/普利茅斯霓虹灯的骑行和内饰，但我更喜欢Sunfire的美学和运动性。悬挂很好，很僵硬，移动很容易，我在这个热门的小数字中有一个球缩放。我更加喜欢这种体验，因为我知道自己可以买得起这辆车。

- 朱莉安妮斯科菲尔德，副主编

电动跑车提供低成本，有趣的运输

佛罗里达州棕榈湾 -六月，Renaissance Cars Inc.(RCI)开始发售其首款电动跑车Tropica。重量为2,160磅，运动型双座跑车可轻松达到55至60英里/小时的巡航速度。

两个先进技术的24.5马力直流电机提供动力，通过齿形带驱动一个后轮。12伏6伏铅酸蓄电池可提供60至80英里的行驶里程，该公司表示，可选的先进蓄电池将这一数字扩展到100英里以上。

最重要的 - 正如任何底特律工程师所知 - 是成本。“我们的目标是证明，从头开始建造一台售价低于2万美元的电动汽车，电池组和所有电动汽车都是可行的，”电力研究所电力运输商业化经理Jack Guy说道。(Palo Alto， CA)。Tropicas的产量大大超过了这个数字，他们将以17,500美元的建议零售价为RCI最初的21个展厅提供优惠。