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常言道,眼见为实,所以请研究以下技术解释和应用技巧,以简化您的下一个视觉/条形码实现。基本一维形式的条形码是不同宽度和间距的垂直线(就像包装商品上的条形码一样)。更复杂的二维(2D)数据矩阵代码以2D格式显示更多信息。

通过马克·霍斯克 二三年八月一日
一目了然
  • 视觉系统或代码阅读器

  • 更广泛的适用性;更少的复杂性

  • 内置照明

  • 行业特定的2D需求

  • 集成应用程序中的反馈

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常言道,眼见为实,所以请研究以下技术解释和应用技巧,以简化您的下一个视觉/条形码实现。

最基本的

基本一维形式的条形码是宽度和间距不同的垂直线条(就像包装商品上的条形码一样)。更复杂的二维(2D)数据矩阵代码以2D格式显示更多信息。条形码就像段落中的一行;2D代码是整个段落。

基于代码的信息用于产品设计和质量、库存、生命周期跟踪和物流。代码中包含的信息可以扩展到用于控制和自动化、制造执行、维护、采购、客户支持、资源规划和仓库的软件中。由于条形码不再只是条,更多的信息被塞进更小的空间,机器视觉系统和高端阅读器技术的更强大功能往往会有所帮助。

传统的条形码可以被自动识别行业中常见的商业阅读器在许多应用中有效地扫描。OCR/OCV(光学字符识别/光学字符验证)在许多应用中仍然需要遗留产品;标签还需要包含人类可读的信息。

康耐视ID项目经理卡尔·格斯特(Carl Gerst)建议,在工业环境中,对于更复杂的2D数据矩阵代码,应该使用视觉系统。康耐视(Cognex)是最近宣布能够在药品包装上读取复合符号(CS)和缩小空间符号(RSS)代码,以用于产品识别和可追溯性的供应商之一。

最近提议的美国联邦法规将要求在单位剂量药品上使用条形码,并增加药品安全问题的报告。制药公司将把药品信息(包括日期和批次)以机器可读的格式放在标签上,从生产延伸到供应链——医院和药店,再到处方消费者。

半导体、电路板制造、消费品和包装等行业都在使用2D,特别是在质量和批量跟踪方面。

汽车和航空航天行业正在对变速箱、动力系统和各种组件的单个部件进行冲压或蚀刻代码,以便更好地跟踪产品的生命周期。(想象一下,召回400辆汽车而不是40万辆的价值。)

机器视觉对于阅读更复杂的代码非常方便,特别是那些金属部件上的代码,因为这些部件表面有光泽、凹凸不平或粗糙,网点大小多变,光照困难,并且需要以每分钟600- 2000个部件的角度进行阅读。

格斯特解释说,随着零件数量的增加,机器视觉中完善的算法和光学可以帮助读取复杂的代码,并具有高度的可靠性。

格斯特说:“条形码有很大的机会成为采用信息技术基础设施来帮助识别过程中的问题的机制。”他声称,只要通过测量并进行一些相关调整,年产量增加50%或库存增加10次就很容易实现。

德尔菲走向2D

汽车供应商将被要求标记和跟踪所有零部件,这有助于跟踪在制品,并有助于管理保修期维修。德尔福汽车系统公司(Delphi Automotive Systems)在几条生产线上安装了microscan Quadrus EZ智能摄像头,用于读取零部件上的点阵数据矩阵系统,用于墨西哥华雷斯(Juarez)工厂生产的新型防抱死制动系统。

俄亥俄州森特维尔Bar Codes Unlimited公司的系统集成商Craig Dring表示:“能够识别和召回那些有故障部件的特定车辆,将大大减少召回对整个供应链的影响。”德尔福汽车公司决定在这个应用程序中使用圆点标记作为数据矩阵符号,以便在零件的生命周期中永久使用。Dring说:“在读取具有挑战性的2D矩阵代码时,强大的新型智能摄像头比一些最复杂的视觉系统具有技术优势,”避免了额外的外部照明的需要。

Dring认为,Quadrus EZ是他发现的唯一一种“读取器”技术,“可以解码这些具有挑战性的点peen符号,特别是在这样的速度下”,与一些视觉系统相比,它可以节省成本。该设备通过将定位器模式对准符号并按下“EZ”按钮进行配置;软件、照明和解码算法都是内置的(就像一些视觉系统一样)。该应用程序还可以监测标记质量随着时间的推移而恶化,并在低于一定阈值时触发警报,因此操作员可以在标记系统出现问题之前检查它。

然而,欧姆龙电子公司的视觉产品营销经理马克·西佩尔说:“这不是技术的问题,而是消费者的教育。我们听到有人说,‘我不知道视力可以用不到1万美元做到这一点。’”西佩尔描述了机器视觉的“黑暗时代”,在这个时期,视觉因复杂和昂贵而受到指责。欧姆龙的产品包括V530-R180系列二维码阅读器,据说可以提供最陡峭的60度角度,用于阅读钉戳的2D二维码;见图片右上角。

康耐视的Gerst补充说,视觉供应商也有与plc和工业应用所需的各种I/O模块的接口经验。“我们知道如何处理收集到的数据。”

通信、数据采集和分析是自动化和控制技术和应用的经验领域。例如,美国国家仪器公司(National Instruments)的紧凑型视觉系统(CVS-1454)[2003年7月产品,第45页]为嵌入式用途而设计,允许用户通过三个火线端口使用多个摄像机获取图像。诸如Vision Builder for Automated Inspection或LabView等软件可以将条形码检测集成到机器视觉中。对通信的考虑取决于设备能力、传输的数据量和用户体验。有关此主题的更多信息,请参见在线额外服务。

选择范围从简单的传感器到高端系统;每天都在设计新的应用程序,其中一些与控制高度集成,远远超出了传统的检查或质量控制。

切萨皮克科学公司,PID

例如,国家仪器联盟解决方案提供商PVI系统公司最近使用视觉技术作为闭环系统的一部分,以控制绳索制造中的张力。PVI Systems公司(East Lyme, CT)总裁Doug Wilson选择了视觉系统来提供反馈,而不是复杂的单个传感器阵列精确地对准移动的绳索。

该应用由位于康涅狄格州Stonington的Chesapeake科学公司(光纤传感器系统)开发,用于测量通过3 x 4-in的导线上参考标记的位置。视野。它检查以确保每个元素的长度都合适。信息从一个框架抓取器到基于软件的PID算法,调整多达14个制动器的张力/长度控制,在最终产品中进行适当的加载。调节张力可以使控制系统将所有线上的标记对齐。此外,系统使用数据采集和计数器/定时器卡监测三个编码器和两个张力传感器。

“我们做了很多视觉方面的工作,这似乎是一种新颖的方法——我们第一次使用机器视觉作为PID循环的反馈。通常视觉是用来检查和测量的,”威尔逊解释道。“在这个应用中,机器视觉对位置的要求比最初建议的要宽容得多。我们在三天内完成了项目工程。”控制器为一台配有LabView和Imaq视觉软件的PC机,摄像头为Sentech的STC400, Imaq-1407帧捕捉器,PCI-6025E MIO和PCI-6601计数器/定时器卡为National Instruments的。

Capalux帽

在一个质量控制应用中,ElectroSolutions的协调员Pierre Alliaume表示,DVT的SmartImage Legend 540视觉传感器可以检查酒瓶盖顶部和侧面的印刷,并查看密封是否正确。Capalux-Pechiney生产线上的反馈信息将被淘汰的瓶盖喷射出来,一股空气穿过携带瓶盖的“别针”。St-Cesaire(加拿大魁北克省)Capalux油田的产量超过每分钟700顶。

这张照片(上图)具有欺骗性:“当它运行时,它是模糊的;人类肉眼无法看到单个的帽子,”Alliaume说。ElectroSolutions,格兰比,魁北克,作为系统集成商。

电话卡

分析图像的软件与连接的硬件同样重要。位于伊利诺伊州Glen Ellyn的Conversions Inc.开发了一款应用程序,利用Matrox Imaging Library的OCV和条形码模块以及1394型相机,以每分钟850张的速度检测Travel Tags生产的电话卡。

项目经理戴夫·奈(Dave Nay)表示,该应用程序可以检查打印的条形码和序列号,与磁条上的数据匹配,实现100%的检查。它使用Lomax来简化安装。Lomax是Conversions旗下Civision的10款标准软件产品之一。

选择

您应该如何选择供应商或技术?您是否有专业人员(工具更容易使用,对于某些应用程序,只需半天或更短的时间即可直观地学习),或者您是否应该聘请具有高端技术或特定应用程序特定知识的系统集成商?设想技术支持、供应商合作伙伴、应用程序经验、读取速率和生命周期成本,以“了解”在机器视觉和条形码读取方面什么最适合您。

条形码/机器视觉检查表

资料来源:控制工程,资料来自数据翻译。
•行扫描
•区域扫描
•抓帧器
•颜色
•单色
•软件速度
•2D数据矩阵软件
硬件/网络连接
•检查目标、参数和要求