一種高效讀碼的設計應用

捷普科技（成都）有限公司 王子勛

生產型企業對產品信息管控最有效的方法是將所有的生產、檢測以及運輸等所有的流程信息集中在每一個產品的二維碼或條形碼，而現在大多數企業中仍然依靠人工手持掃碼槍管控產品信息?，F提出一種新型集成式高效讀碼設備，可有效提升信息管控效率，降低人力成本，提升自動化程度。

1 企業現狀與發展方向

現如今，市場和消費者推崇并追求產品的品質和獨特性，使越來越多的工廠或企業對產品進行嚴格質量把關和信息高度保密。詳細記錄產品經過的每一道工藝流程和檢測環節，在出現任何質量問題或者泄密事件后，可以通過產品信息追溯到工藝時間、具體設備、負責人以及運輸路線等等。

管控產品信息最便捷有效的辦法就是將信息集中在產品本身，跟隨產品流轉。在每道制程前后將信息記錄入庫。然而，許多企業仍然通過人工手持式掃碼槍來讀取上傳產品信息，此方法不僅效率低下，人力成本高昂，且掃碼槍容易接觸產品造成不良，亟需改善。

現提出一種新型高效讀碼設備，集成多臺讀碼器或工業相機，搭配傳動裝置和自動分揀裝置，實現高效、智能且無接觸式的產品信息管控系統。具有快捷、靈活、避免三傷等優勢，大幅降低人力成本，投資回報率極高。

2 集成式讀碼設備

不同企業在產品信息管控的需求上大致相同，但生產的產品卻是大相徑庭，集成式讀碼設備由多個讀碼器或工業相機組成（如圖1所示），可根據企業自身情況非標定制，甚至該設備導入生產后，可在工藝流程或產品變更時，將讀碼模塊拆分重組來配合生產。

圖1 集成式高效讀碼設備

2.1 硬件部分

以多臺固定式讀碼器或工業相機為主體，搭配傳感器、光源、通訊模塊和控制系統等，組成一臺集成式讀碼設備。

2.1.1 核心部件

讀碼模塊作為核心部件，可以選用固定式讀碼器，精確對應單個二維碼或條碼的位置，點對點的方式使成像更清晰，準確率更高，算法內置使解碼速度更快，可直接輸出解碼內容，因此對工控機要求較低。

超大像素的工業相機可以將光信號轉變成有序的電信號，再通過工控機處理后輸出內容，從而實現解碼功能。相較于固定式讀碼器，解碼能力稍顯欠缺，但成本更低。特別是CMOS圖像傳感技術迅速發展，不必完全依賴CCD芯片，使選用工業相機作為讀碼模塊的成本得到進一步控制。

2.1.2 非核心部件

傳感器、光源、通訊模塊和控制系統作為配套部件，選型上因地制宜。比如根據現場環境及產品種類選擇接觸式或非接觸式傳感器，又比如鐳雕碼和紙質碼需要不同顏色的光源等等。

2.1.3 傳動裝置

相比于傳統的手持式掃碼槍對單個產品逐一讀取信息，集成式讀碼設備可以對視野范圍內的所有碼進行覆蓋式讀取，極大地提高了產品信息管控的效率。但如果讓人工操作設備，會產生動作浪費，優化效果大打折扣，所以可以使用傳動裝置，搭配導向軌和限位器，讓運輸工作和讀碼作業并行，最大程度地發揮集成式讀碼設備的優勢。在傳動裝置后端設置收料模塊和分揀設備（如圖2所示），將完成信息入庫的正常產品收納整理，同時將無法讀取或需要攔截的產品分揀至NG區域。

圖2 碼垛分揀裝置

2.2 軟件部分

集成式讀碼設備完成解碼后將內容輸出至工控機，由工控機將數據上傳至服務器，調用接口，判斷是否解碼成功、是否需要攔截，將正常產品錄入內網系統，結果反饋至工控機，再通過工控機控制碼垛分揀裝置，將正常產品和NG品分揀。如圖3所示。

圖3 產品信息管控流程分解

工控機可以收錄產品信息作為備份，分類統計產品數量，記錄掃碼時間等作為呈現界面的基礎數據以供生產管理者查閱和追蹤產品信息。

3 拓展方向

在已經建成的工廠內，由于生產模式定型，可以考慮以集成式讀碼設備、自動上下料與分揀裝置、傳動裝置以及AGV來組成一個小型的自動化體系，以點建面，實現產品信息管控區域內的無人智能化生產。而在新工廠內，可將該設備考慮到生產規劃中，搭配工業機器人和天車等，甚至融入工藝設備中，打造高效智能的生產線。

集成式讀碼設備是以現有的視覺產品搭建的一種結構設計，同時也是一種智能化理念，它更加適用于一些建廠較早的企業，可非標定制的特性使其可以兼容各式各樣的生產環境和產品。改變現有的生產模式，提升產品信息管控的效率，降低人力成本。

許多企業由于各種原因，已無法真正達到無人化生產，但可以在每一道工藝、每一道制程中尋找可改善點，最大程度上建立智能化生產模式，提高企業自動化程度。