捷普科技（成都）有限公司 王子勛

生產(chǎn)型企業(yè)對產(chǎn)品信息管控最有效的方法是將所有的生產(chǎn)、檢測以及運(yùn)輸?shù)人械牧鞒绦畔⒓性诿恳粋€(gè)產(chǎn)品的二維碼或條形碼，而現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)中仍然依靠人工手持掃碼槍管控產(chǎn)品信息。現(xiàn)提出一種新型集成式高效讀碼設(shè)備，可有效提升信息管控效率，降低人力成本，提升自動(dòng)化程度。

1 企業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展方向

現(xiàn)如今，市場和消費(fèi)者推崇并追求產(chǎn)品的品質(zhì)和獨(dú)特性，使越來越多的工廠或企業(yè)對產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量把關(guān)和信息高度保密。詳細(xì)記錄產(chǎn)品經(jīng)過的每一道工藝流程和檢測環(huán)節(jié)，在出現(xiàn)任何質(zhì)量問題或者泄密事件后，可以通過產(chǎn)品信息追溯到工藝時(shí)間、具體設(shè)備、負(fù)責(zé)人以及運(yùn)輸路線等等。

管控產(chǎn)品信息最便捷有效的辦法就是將信息集中在產(chǎn)品本身，跟隨產(chǎn)品流轉(zhuǎn)。在每道制程前后將信息記錄入庫。然而，許多企業(yè)仍然通過人工手持式掃碼槍來讀取上傳產(chǎn)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(chǎn)品造成不良，亟需改善。

現(xiàn)提出一種新型高效讀碼設(shè)備，集成多臺(tái)讀碼器或工業(yè)相機(jī)，搭配傳動(dòng)裝置和自動(dòng)分揀裝置，實(shí)現(xiàn)高效、智能且無接觸式的產(chǎn)品信息管控系統(tǒng)。具有快捷、靈活、避免三傷等優(yōu)勢，大幅降低人力成本，投資回報(bào)率極高。

2 集成式讀碼設(shè)備

不同企業(yè)在產(chǎn)品信息管控的需求上大致相同，但生產(chǎn)的產(chǎn)品卻是大相徑庭，集成式讀碼設(shè)備由多個(gè)讀碼器或工業(yè)相機(jī)組成（如圖1所示），可根據(jù)企業(yè)自身情況非標(biāo)定制，甚至該設(shè)備導(dǎo)入生產(chǎn)后，可在工藝流程或產(chǎn)品變更時(shí)，將讀碼模塊拆分重組來配合生產(chǎn)。

圖1 集成式高效讀碼設(shè)備

2.1 硬件部分

以多臺(tái)固定式讀碼器或工業(yè)相機(jī)為主體，搭配傳感器、光源、通訊模塊和控制系統(tǒng)等，組成一臺(tái)集成式讀碼設(shè)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(yīng)單個(gè)二維碼或條碼的位置，點(diǎn)對點(diǎn)的方式使成像更清晰，準(zhǔn)確率更高，算法內(nèi)置使解碼速度更快，可直接輸出解碼內(nèi)容，因此對工控機(jī)要求較低。

超大像素的工業(yè)相機(jī)可以將光信號轉(zhuǎn)變成有序的電信號，再通過工控機(jī)處理后輸出內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)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(shù)迅速發(fā)展，不必完全依賴CCD芯片，使選用工業(yè)相機(jī)作為讀碼模塊的成本得到進(jìn)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(tǒng)作為配套部件，選型上因地制宜。比如根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及產(chǎn)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(zhì)碼需要不同顏色的光源等等。

2.1.3 傳動(dòng)裝置

相比于傳統(tǒng)的手持式掃碼槍對單個(gè)產(chǎn)品逐一讀取信息，集成式讀碼設(shè)備可以對視野范圍內(nèi)的所有碼進(jìn)行覆蓋式讀取，極大地提高了產(chǎn)品信息管控的效率。但如果讓人工操作設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作浪費(fèi)，優(yōu)化效果大打折扣，所以可以使用傳動(dòng)裝置，搭配導(dǎo)向軌和限位器，讓運(yùn)輸工作和讀碼作業(yè)并行，最大程度地發(fā)揮集成式讀碼設(shè)備的優(yōu)勢。在傳動(dòng)裝置后端設(shè)置收料模塊和分揀設(shè)備（如圖2所示），將完成信息入庫的正常產(chǎn)品收納整理，同時(shí)將無法讀取或需要攔截的產(chǎn)品分揀至NG區(qū)域。

圖2 碼垛分揀裝置

2.2 軟件部分

集成式讀碼設(shè)備完成解碼后將內(nèi)容輸出至工控機(jī)，由工控機(jī)將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，調(diào)用接口，判斷是否解碼成功、是否需要攔截，將正常產(chǎn)品錄入內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)，結(jié)果反饋至工控機(jī)，再通過工控機(jī)控制碼垛分揀裝置，將正常產(chǎn)品和NG品分揀。如圖3所示。

圖3 產(chǎn)品信息管控流程分解

工控機(jī)可以收錄產(chǎn)品信息作為備份，分類統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品數(shù)量，記錄掃碼時(shí)間等作為呈現(xiàn)界面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以供生產(chǎn)管理者查閱和追蹤產(chǎn)品信息。

3 拓展方向

在已經(jīng)建成的工廠內(nèi)，由于生產(chǎn)模式定型，可以考慮以集成式讀碼設(shè)備、自動(dòng)上下料與分揀裝置、傳動(dòng)裝置以及AGV來組成一個(gè)小型的自動(dòng)化體系，以點(diǎn)建面，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息管控區(qū)域內(nèi)的無人智能化生產(chǎn)。而在新工廠內(nèi)，可將該設(shè)備考慮到生產(chǎn)規(guī)劃中，搭配工業(yè)機(jī)器人和天車等，甚至融入工藝設(shè)備中，打造高效智能的生產(chǎn)線。

集成式讀碼設(shè)備是以現(xiàn)有的視覺產(chǎn)品搭建的一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)也是一種智能化理念，它更加適用于一些建廠較早的企業(yè)，可非標(biāo)定制的特性使其可以兼容各式各樣的生產(chǎn)環(huán)境和產(chǎn)品。改變現(xiàn)有的生產(chǎn)模式，提升產(chǎn)品信息管控的效率，降低人力成本。

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