一种高效读码的设计应用

捷普科技（成都）有限公司 王子勋

生产型企业对产品信息管控最有效的方法是将所有的生产、检测以及运输等所有的流程信息集中在每一个产品的二维码或条形码，而现在大多数企业中仍然依靠人工手持扫码枪管控产品信息。现提出一种新型集成式高效读码设备，可有效提升信息管控效率，降低人力成本，提升自动化程度。

1 企业现状与发展方向

现如今，市场和消费者推崇并追求产品的品质和独特性，使越来越多的工厂或企业对产品进行严格质量把关和信息高度保密。详细记录产品经过的每一道工艺流程和检测环节，在出现任何质量问题或者泄密事件后，可以通过产品信息追溯到工艺时间、具体设备、负责人以及运输路线等等。

管控产品信息最便捷有效的办法就是将信息集中在产品本身，跟随产品流转。在每道制程前后将信息记录入库。然而，许多企业仍然通过人工手持式扫码枪来读取上传产品信息，此方法不仅效率低下，人力成本高昂，且扫码枪容易接触产品造成不良，亟需改善。

现提出一种新型高效读码设备，集成多台读码器或工业相机，搭配传动装置和自动分拣装置，实现高效、智能且无接触式的产品信息管控系统。具有快捷、灵活、避免三伤等优势，大幅降低人力成本，投资回报率极高。

2 集成式读码设备

不同企业在产品信息管控的需求上大致相同，但生产的产品却是大相径庭，集成式读码设备由多个读码器或工业相机组成（如图1所示），可根据企业自身情况非标定制，甚至该设备导入生产后，可在工艺流程或产品变更时，将读码模块拆分重组来配合生产。

图1 集成式高效读码设备

2.1 硬件部分

以多台固定式读码器或工业相机为主体，搭配传感器、光源、通讯模块和控制系统等，组成一台集成式读码设备。

2.1.1 核心部件

读码模块作为核心部件，可以选用固定式读码器，精确对应单个二维码或条码的位置，点对点的方式使成像更清晰，准确率更高，算法内置使解码速度更快，可直接输出解码内容，因此对工控机要求较低。

超大像素的工业相机可以将光信号转变成有序的电信号，再通过工控机处理后输出内容，从而实现解码功能。相较于固定式读码器，解码能力稍显欠缺，但成本更低。特别是CMOS图像传感技术迅速发展，不必完全依赖CCD芯片，使选用工业相机作为读码模块的成本得到进一步控制。

2.1.2 非核心部件

传感器、光源、通讯模块和控制系统作为配套部件，选型上因地制宜。比如根据现场环境及产品种类选择接触式或非接触式传感器，又比如镭雕码和纸质码需要不同颜色的光源等等。

2.1.3 传动装置

相比于传统的手持式扫码枪对单个产品逐一读取信息，集成式读码设备可以对视野范围内的所有码进行覆盖式读取，极大地提高了产品信息管控的效率。但如果让人工操作设备，会产生动作浪费，优化效果大打折扣，所以可以使用传动装置，搭配导向轨和限位器，让运输工作和读码作业并行，最大程度地发挥集成式读码设备的优势。在传动装置后端设置收料模块和分拣设备（如图2所示），将完成信息入库的正常产品收纳整理，同时将无法读取或需要拦截的产品分拣至NG区域。

图2 码垛分拣装置

2.2 软件部分

集成式读码设备完成解码后将内容输出至工控机，由工控机将数据上传至服务器，调用接口，判断是否解码成功、是否需要拦截，将正常产品录入内网系统，结果反馈至工控机，再通过工控机控制码垛分拣装置，将正常产品和NG品分拣。如图3所示。

图3 产品信息管控流程分解

工控机可以收录产品信息作为备份，分类统计产品数量，记录扫码时间等作为呈现界面的基础数据以供生产管理者查阅和追踪产品信息。

3 拓展方向

在已经建成的工厂内，由于生产模式定型，可以考虑以集成式读码设备、自动上下料与分拣装置、传动装置以及AGV来组成一个小型的自动化体系，以点建面，实现产品信息管控区域内的无人智能化生产。而在新工厂内，可将该设备考虑到生产规划中，搭配工业机器人和天车等，甚至融入工艺设备中，打造高效智能的生产线。

集成式读码设备是以现有的视觉产品搭建的一种结构设计，同时也是一种智能化理念，它更加适用于一些建厂较早的企业，可非标定制的特性使其可以兼容各式各样的生产环境和产品。改变现有的生产模式，提升产品信息管控的效率，降低人力成本。

许多企业由于各种原因，已无法真正达到无人化生产，但可以在每一道工艺、每一道制程中寻找可改善点，最大程度上建立智能化生产模式，提高企业自动化程度。