10直接零件标识识别注意事项

一目了然 ANSI ECC200 放置、加工因素 代码验证 读者的选择

许多离散制造商通过直接用机器可读代码标记零件并在整个生命周期中跟踪这些零件来确保对生产过程的质量控制。这个过程被称为直接零件标记识别(DPMI)。

快速、准确、可靠的DPMI是一个挑战，因为低对比度、零件表面变化以及工艺和环境条件造成的部分损坏导致代码难以读取。如果一个代码是不可读的，零件没有被处理，生产可能会停止，自动化机器可能会停机。

数字信号处理器、成像传感器和解码算法的能力的进步，已经实现了具有成本效益的ID读取器，并提供了实现离散部件制造商目标的读取结果。在实现DPMI时需要考虑的重要因素包括以下方面。

1.代码的选择

ANSI代码标准是最广泛支持涉及金属，玻璃，陶瓷或塑料材料的DPMI应用程序。由于该规范属于公共领域，标记和读取设备供应商投入了大量的研发资源来提高ECC200配套设备的性能。但是，有些阅读器只使用与单个供应商绑定的专有代码，或者使用其他产品较少的代码符号。

2.数据编码

数据矩阵代码为DPMI应用程序提供了许多优点，包括小尺寸、高数据编码容量和错误纠正，即使多达60%的代码可能损坏，也可以成功读取代码。数据编码是指生成数据矩阵编码时，矩阵内存储的信息量。ECC200有24种方形格式和6种矩形格式，为用户提供一种编码6到3116位数字的灵活性。

代码大小会影响可读性，通常由要编码的数据量、模块(单元格)大小和将应用代码的部件上区域的表面粗糙度决定。当试图遵守行业规范时，应用程序规范将定义遵守所需的大小。决定对哪些信息进行编码通常是由可追溯性项目的最终用户需求驱动的。

零件上的可用空间也必须考虑。有限的空间可能要求将数据矩阵代码用作“车牌”，以简单地识别部件，减少编码的数据量和代码的大小。在这种情况下，当零件在制造和供应链过程中被识别时，一个包含有关零件的制造和历史数据的集中式数据库将被更新。当空间不是问题时，用户可以利用代码的大数据容量，编码关于部件的更多信息，创建一个可移植的数据库。

3.标记过程

标记过程的选择通常纳入到组件设计中;偏离此设计可能需要工程变更批准。用于生产DPMI机器可读符号的主要方法包括点强化、激光打标、电化学蚀刻和喷墨打印。影响标记工艺决策的重要因素包括零件寿命、材料组成、环境磨损和产量。其他需要考虑的因素包括表面纹理、每个零件上要编码的数据量以及零件上标记的可用空间和位置。

4.标记位置

代码在零件上的位置会直接影响代码的可读性。在整个制造过程中位置应清晰可见，最好在零件上平坦的位置进行标记。此外，选择一个显著的位置，标记是容易被读者看到的。避免周围表面浮雕可能会影响阅读器照明源对代码的照明的位置。

在任何可能的情况下，最好在标记周围提供一个“清晰区域”，在这里没有任何特征、部件边缘、噪声或其他干扰触及代码。当标记必须放置在圆柱形部件上时，必须小心选择代码的大小。表面曲率会对代码造成失真，使适当的照明变得困难。减轻这个问题需要一个不大于直径的16%或零件周长的5%的代码尺寸。

5.可读性

可读性定义了读者成功阅读代码的难易程度。DPMI解决方案提供商必须证明他们能够达到6西格玛阅读率，即每百万次机会中只有3.4个缺陷的质量水平。希望实现DPMI的用户必须了解所有影响代码可读性的因素。这方面的一个很好的基准是理解与数据矩阵符号和可读性相关的设计和其他问题。

组成数据矩阵符号的特征是安静区、查找器模式、时钟模式和数据区域。每个单独的元素被称为一个模块(单元)。实际的代码外观取决于所放置标记的类型。例如，用激光打标机或打印机形成的数据矩阵代码将出现连续的L图案和方形模块;点喷笔和喷墨标记产生的代码具有“非连续L型”，其数据模式由圆形模块组成。

健壮可靠的代码读取要求单个模块具有一致的模式，并且在形状和大小上与部件表面的其他特征明显不同。然而，在DPMI应用中，由于表面纹理变化、标记过程中零件呈现的变化以及标记机固有的可变性，这可能具有挑战性。例如，铸件表面的凸起将在图像中显示出来。如果这些凸起在大小和/或形状上与代码的点喷孔标记相似，那么可读性就会受到影响，因为代码会与周围图像中的凸起混合在一起。

6.验证

验证系统可以立即检测到标记加工问题，这可能是由于不良的零件固定;对机器的损坏，如圆点打孔机的尖端损坏;或更换部件时设置不正确。此外，代码验证系统还可以提供标记过程的反馈，用于预防性维护。例如，验证者可以通过监测网点大小来监测网点机器上的针尖磨损情况，并在需要更换针脚时在地板上标记操作员。

7.读者类型

目前DPMI一般使用三种阅读器(解码器)产品:固定安装阅读器、演示阅读器和手持阅读器。

固定安装的读卡器用于识别由输送机、分度器或机器人自动处理和移动的部件。在操作中，这种类型的阅读器安装在一个固定的位置，其中标记可以在连续或索引运动中放置在阅读器前面。触发器向阅读器发出信号，表示该部件已准备好读取。该触发事件由外部传感器执行，该传感器检测到部件的存在，或由编码器执行，编码器知道部件的位置，并可以向读取器发出解码信号。

与固定安装的读卡器类似，演示文稿读卡器安装在固定位置，但在连续读取周期中运行，一旦操作员将部分放在读卡器前面，就自动执行解码任务。表示阅读器可以在手工处理部件的区域提供快速阅读部件代码的方法。演示文稿阅读器可以使用固定安装或手持阅读器实现。

在零件处理不是自动化的或零件大小差异很大的环境中，首选手持阅读器。手持阅读器可以是系绳的，也可以是无绳的。系绳式手持阅读器的优点是不会从应用程序位置移动。在部分尺寸或位置对绳长有实际限制的情况下，需要进行无绳操作。

8.选择阅读器

一致的代码阅读是至关重要的;选择能够容忍大范围代码失真的阅读器是很有帮助的。

一组代表标记质量范围的样本部件应作为读者阅读速率初步测试的基础。但是，建议进行更广泛的试点测试，以便收集和分析更多的读取速率统计信息。

读者还应该快速返回结果。虽然使用自动读取器的主要目的是消除数据准确性错误，但读取器不应减慢过程或自动化设备的速度。

9.连接

在固定安装的DPMI应用程序中，读取结果通常通过工厂网络发送到处理设备或数据库，因此DPMI阅读器应该提供串行和网络通信。串行通信通常用于读取或验证结果对工作单元或工厂自动化设备保持“本地”的应用程序。网络连接使阅读器能够将解码后的结果数据传输到企业级的pc和数据库。

最后，随着在整个制造过程中使用越来越多的ID读取器，采用一种集中的方式来管理它们变得非常重要。确保ID阅读器允许从工厂内外的远程位置通过网络管理和控制视觉活动。

与手持阅读器的连接方法取决于阅读器是系绳的(使用绳)还是无绳的。绑定阅读器通常通过所谓的“键盘楔”接口来传递读取结果，该接口模拟击键，使得与PC的集成非常简单。或者，可以通过RS-232-C接口进行通信。无绳手持阅读器使用无线技术，如蓝牙，与基础PC站或其他控制器通信。

10.供应商选择

供应商应该提供必要的支持，以彻底验证DPMI应用程序，并确保安装成功。全球办事处网络有助于提供售前和售后支持，如果系统在一个地方进行调试，并运送到另一个地方，这一点尤其重要。最后，供应商还应该有成功的业绩记录和财务稳定性。

作者信息

贾斯汀·泰斯塔(Justin Testa)是康耐视(Cognex Corp.) ID产品高级副总裁;

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