机器视觉需要一体化解决方案

      迈思肯：不断研发新产品满足客户的需求

                        
           美国迈思肯系统公司总裁 夏明伟（Scott Summerville）

    美国迈思肯（Microscan）公司（以下简称迈思肯）是业内唯一一家同时拥有从一维码、二维码，到视觉技术的整体解决方案供应商。其研发投入在业内名列前茅，每年都会推出符合市场需求的新产品。迈思肯收购了已经拥有近30 年成功经验的西门子机器视觉业务，从产品到技术都非常成熟。迈思肯的产品大量应用于电子制造业和包装制造业，这两个行业也成为了其2012年效益增长的主要驱动力。

    近年来，迈思肯一直没有停止拓展新产品、新技术的步伐。2011年，迈思肯推出了AutoVISION™机器视觉系列产品。该产品系列包括Vision HAWK和Vision MINI智能相机以及新型的AutoVISION™机器视觉软件。该系列旨在提供强大、可靠的高性能检测和识别工具的同时，简化机器视觉应用的设计和配置。迈思肯不断在更新、提高生产线性能，并增加智能相机的组件和配置，且不断更新软件，以专注于更多的应用。

   迈思肯的AutoVISION™机器视觉软件的开发为用户提供了一套完整的机器视觉工具，缩短学习机器视觉软件的相关过程。编程和设备配置期间的实时反馈功能可帮助分秒必争的工程师轻松地实现视觉应用。AutoVISION™可用于迈思肯的Vision MINI和Vision HAWK硬件平台。

    作为全球最小的视觉系统，Vision MINI的设计为内嵌式识别和检测应用提供可靠性能。通过全面集成光源和自动聚焦镜头，其娇小的外形（25.4 mm×45.7 mm×53.3 mm）为促狭空间内的灵活定位提供了条件。Vision MINI采用广角光学系统，适合近程机器视觉任务，如部件识别、色彩配比、Data Matrix码读取和部件定位。

    Vision HAWK是一款灵活的工业智能视觉系统，适合多种检测应用，包括组装验证、部件识别、读码等。Vision HAWK采用可实现无限自动聚焦的先进液态镜头技术，其设计易于配置和操作。Vision HAWK含有集成光学部分和光源、工业通讯协议和即插即用的连接。和Vision MINI一样，可通过迈思肯的简化版机器视觉软件AutoVISION™或更先进的Visionscape®软件来操作。2012年初，迈思肯为该款智能相机和QX HAWK读码器推出了C-mount镜头配置，这种新的转角C-mount镜头设计是公司自动识别和机器视觉产品组合的一项重要补充。迈思肯能够成功解决当今更广泛的工业条形码和视觉应用问题。这些对于需要外部照明、在狭小空间内的直角安装或内置镜头不能解决的视觉应用来说是理想的选择。

    迈思肯将多年的自动识别技术领域里的领先经验不断融合到机器视觉产品线上，逐步形成了其市场核心竞争优势。美国迈思肯系统公司总裁夏明伟（Scott Summerville）介绍道：“在机器视觉与自动识别技术方面，迈思肯有着30多年的经验。由于制造商希望在其生产过程中，不添加额外硬件，即可实现提高生产性能的目的，因此这些技术正在不断融合。我们的AutoVISION™机器视觉系列产品正是满足了由一个硬件来满足多项功能的需求，并且，该系列产品还具有简明的用户界面来应对复杂的应用。”

    谈到市场的发展时，夏明伟说道：“迈思肯致力于开发满足目标顾客特定需求的产品。如今，中国与其他的国家一样，制造业正在越来越多地采用机器视觉技术，所以更多的公司通过开发解决方案来打入市场。中国机器视觉的应用已经相当成熟，随着制造业越发精密，机器视觉肯定会有更大的发展前景。而未来，随着机器视觉与自动识别技术的不断融合，原始设备制造商希望缩减设备占用空间，因此相机会越来越小。机器视觉产品也通过改型，从而提高生产过程中的制造精确度，降低成本。同时，简易操作将成为机器视觉发展的另一个趋势，今后不是机器视觉专家同样也能使用功能强大的产品。”

    迈思肯正致力于产品的本地化，全面完善中国地区的服务和支持体系，寻求具有销售能力，技术支持及售后服务网络的公司作为合作伙伴，不断研发新产品，以满足客户的需求。

    典型案例——智能相机为自动识别应用添加更多功能

   机器视觉和自动识别技术的融合证明，许多制造商正转向使用智能相机来满足自身应用需求。智能相机系统仅靠一个单独的硬件即可提供条形码阅读和视觉检测功能。除了读取条形码以外，饮料生产商可以检查瓶盖是否对齐；PCB制造商既可以读取芯片上的Data Matrix码，同时还能确保电路板上元件位置正确；药品生产企业可以同时读取条形码和OCR。智能相机不断推出新产品和新型号，外形小巧，集成方便；逐渐成为生产商们的必然选项，他们希望能通过这一技术给生产线增加额外的检测功能。

    Continental AG（德国大陆集团）是Tier 1汽车配件一级供应商，其捷克共和国分部的工厂生产汽车行业的电子电器组件。汽车零部件行业要求整个供应链内的所有零件都必须印上标签，该标签含有可识别信息，用于在整个供应链内的跟踪需求。为了满足这一要求，Continental用一个微型的智能相机取代了其现有的激光条码扫描器，该相机将这些功能整合进一个硬件设备中。

    ◆　系统需求

   此前，气动贴标机用来给Continental部件打上标签，标签内容包括logo、部件描述和Code 39条码。然后用固定式线性条码扫描器读取条码的序列号编码数据。而最终客户设定了一些新的检测目标，要求Continental完成，其中包括：

    •　阅读线性条码和Data Matrix码；

   •　确保标签的存在；

   •　确保正确的标签位置/方向；

   •　确保标签打印的准确性。

   Continental需要一个能有效缩减成本并可以很容易纳入到其现有流程中的解决方案。人工检查不是一个可行的选择，因为其成本高且易发生人为失误。该公司曾与集成商 Bartech s.r.o.一起寻找能满足新要求，同时又不需要对现有流程大量重新编程的视觉解决方案，Continental的目标是找到可以通过RS-232与 PLC通信的条码扫描器替代产品。此外，硬件需要外形小巧并且重量轻以适合X / Y龙门的有限空间。

    ◆　解决方案的实施

   为找到最适合Continental需求的技术，在进行了广泛的测试后，Bartech选择用Microscan的Vision MINI智能相机来取代现有的扫描器。该产品体积小（26mm×46mm×54mm）、重量轻（57克/ 2盎司）可RS-232串行连接，而且与其视觉工具库相结合，这些均符合了流程改造的具体要求。

    系统的实施分三个阶段进行。首先，在Bartech的应用实验室进行的可行性研究确定了应用程序的关键参数，包括软件设置、硬件规格及照明。虽然智能相机集成了内置光源，但仍使用一个外部照明光源（一个Nerlite HI-BRITE 45）来进一步加强单色部分标记的对比。

    一旦选择了硬件，那么该系统就安装在Continental的装配生产线上用于评估，在此，对安装配置和通信协议进行了定义。建立的通信仿效以前的扫描器，这样就可以顺利过渡到新技术，而不需要重新编写现有的PLC应用程序。接着，标签打印之后，PLC发送一个串行触发命令至相机，它可以读取条形码并通过RS-232接口将数据发回PLC。同时，一个单独的命令触发相机来定位部件上的标签，验证它在部件上的存在、方向和位置。视觉系统的模式匹配工具进行检查以确保打印精度。

   该项目的最后阶段是新系统的最后安装和调试。整个设置过程中的最后一步是确定公差和设置阈值，这用来剔除那些不能接受的部件。大量而全面的对标签进行测试和验证来确保该系统已满足Continental的要求。

    ◆　结果

    这个智能相机系统的实施使Continental组装线中顺利过渡到了视觉技术，替代了原有的激光条码扫描器，而不需要重新编程PLC。这个系统满足了Continental公司终端用户严格的质量要求，自该系统安装以来，由于打印错误、扭曲、错位或标签残缺而发生的被拒绝出货的现象已经消除，这不仅为Continental节约了资金并且也保证了最终用户在合适的时间拥有完美的零件。智能相机作为扩大自动识别应用的一项技术，其功能全面、易于集成并符合成本效益，可满足越来越严格的质量要求。事实上，为制造商提供的智能解决方案还远远不止这些。  

    摘自《自动化博览》2012年第11期

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