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案例頻道質(zhì)量控制與追溯是輪胎制造商的基本要求。物流、原料、質(zhì)量控制和驗證檢驗，以及輪胎在生產(chǎn)過程的每一步都需要追蹤。因此，為實現(xiàn)對從接收原材料到最后裝配和配送的所有生產(chǎn)過程的嚴格控制，輪胎企業(yè)需要可靠的條碼讀取解決方案。
傳統(tǒng)輪胎讀碼方案的瓶頸
輪胎行業(yè)的條形碼閱讀工作非常艱巨：它需要全方位地閱讀縱橫條碼。如果沒有應(yīng)用正確的掃描技術(shù)，可能會導致生產(chǎn)效率的損失，增加額外的手工處理和額外的合規(guī)管理成本。
目前，輪胎企業(yè)大都用一維CODE128碼的硫化標簽條碼。此輪胎讀碼應(yīng)用的最大挑戰(zhàn)在于：條碼貼在輪胎半徑內(nèi)部任意范圍內(nèi)，輪胎代碼比較小且窄，一般在10mm以下；輪胎全黑色表面會吸收光線，生產(chǎn)過程中如硫化后輪胎條碼質(zhì)量會降低，且代碼與背景之間的對比度通常非常低，條碼容易磨損，只能在滾輪下面通過很小縫隙來讀取代碼。因此，如果輪胎企業(yè)沒有采用高效的掃描技術(shù)，就會增加人工工作量，降低工作效率，增加信息管理等額外成本和費用。
昆山潤昆自動化科技有限公司（以下簡稱潤昆自動化公司）是一家專業(yè)提供輪胎企業(yè)系統(tǒng)化集成的知名企業(yè)，致力于為輪胎企業(yè)提供更好的視覺與讀碼解決方案。
“過去，我們一直采用Datalogic讀碼器，5個讀碼器一組讀取輪胎上面條碼，當條碼在下面時未完全解決問題，造成讀碼率一直不高，而且上下同時使用10個讀碼器成本較高。” 潤昆自動化公司的工程師表示，“在我們采用以前的讀碼器時，很難將它們與操作機器的西門子PLC進行PROFINET總線的無縫連接。”
然而PLC編程工作不但需要具備大量有關(guān)讀碼器專有接口的知識，還需要進行非常耗時的人工編碼工作。一旦生產(chǎn)流程出現(xiàn)變化，就需要更改與讀碼器通信的PLC代碼。在對 PLC進行編程，以便與以前的讀碼器通信時，潤昆自動化公司遇到了相當大的困難。
惡劣工況下，DataMan讀碼表現(xiàn)游刃有余
這時，位于蘇州的一家康耐視視覺讀碼集成商建議潤昆自動化公司采用最新的DataMan影像擴展技術(shù)。該技術(shù)使得單臺讀碼器的視野擴展了1.5倍，成功解決了大視野讀碼問題。DataMan讀碼器在解碼上有其獨特的算法，使得讀碼速度和視野都很有競爭力。康耐視作為機器視覺專家，在圖像處理上有著獨一無二的優(yōu)勢，在現(xiàn)場應(yīng)用也看到了不一樣的效果。
潤昆自動化公司的工程師指出，“我們在輪胎出庫的滾輪生產(chǎn)線上試用了DataMan303X讀碼器+Xpand15，在滾輪線的上方和下方同時采用了四臺進行Master-slave組網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳給百米之外的控制室，出色地完成了代碼讀取工作。”
工程師們決定提高測試難度，他們把輪胎條碼放在對比度非常低、扭曲厲害、速度非常快的工況下，讓該讀碼器嘗試讀取。令現(xiàn)場工程師感到驚訝的是，DataMan讀碼器在各種惡劣工況下都能夠成功讀取代碼，它順利地通過了考驗。
DataMan讓PLC集成變得輕松便捷
同時，讓工程師們感到欣慰的是，DataMan讀碼器能夠輕松地與用于控制生產(chǎn)線的PLC集成。該讀碼器含有以太網(wǎng)接口，可連接至工廠網(wǎng)絡(luò)，從而使其能夠與工廠網(wǎng)絡(luò)上的所有其他設(shè)備通信。
對于西門子PLC所支持的PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，DataMan讀碼器還配備有手冊、GSD文件和樣本代碼。DataMan讀碼器及康耐視其他視覺系統(tǒng)和讀碼器都可使用GSD文件，通過以太網(wǎng)/IP標準輕松連接到PLC和其它常見的工廠自動化設(shè)備上。
簡捷的方法大大減輕了工程師的工作。如第一步將GSD文件加載到西門子編程軟件中。GSD文件是PROFINET的配置文件，由網(wǎng)絡(luò)配置工具使用，以幫助識別產(chǎn)品，并在網(wǎng)絡(luò)上對它們進行調(diào)試。然后，GSD文件會給讀碼器分配一個標簽，其包含讀碼器的唯一名稱和IP地址。最后一步是定義輸入和輸出節(jié)點。然后，工程師根據(jù)手冊的相關(guān)代碼進行編寫應(yīng)用，并定義相關(guān)的邏輯算法。
讀碼器和滾輪線的操作工作程序也相當簡便。當輪胎從一端運送到出庫段，DataMan通過傳感器感應(yīng)輪胎的信號傳給PLC，PLC將指示讀碼器采集并讀取圖像。讀碼器幾乎每次在第一次嘗試時就能夠成功讀取代碼。
康耐視助力客戶提升市場競爭力
“XPAND圖像擴展技術(shù)和hotbars技術(shù)，讓我們在輪胎讀碼項目上出色完成了工作，表現(xiàn)非常優(yōu)異。我們對能夠使用可改善讀取性能、縮短安裝時間，以及降低擁有成本且具有成本競爭力的產(chǎn)品策略感到興奮。”潤昆自動化公司的工程師說道，“目前，康耐視擴展版解決方案為代碼讀取應(yīng)用程序提供了更有力的支持，以更高效的圖像采集效率讓我們最大限度地減少了讀取失敗次數(shù)，大大提高了處理量與生產(chǎn)效率，同時也減少了代價高昂的返工成本。”
“潤昆自動化公司的設(shè)備在采用DataMan視覺讀碼器后，讀碼性能大大提升。現(xiàn)在采用了兩臺DataMan 303 X +Xpand 15，我們的方案具有較少的故障點、較低的整體成本、易安裝和易排除故障等諸多優(yōu)勢，”潤昆自動化公司的工程師總結(jié)說，“讀取率基本在99%左右，而利用HotBars技術(shù)，在條碼出現(xiàn)扭曲破損、特別是在軌道下面的讀取，設(shè)備同樣表現(xiàn)出很好的閱讀性能。”
現(xiàn)場實踐證明，康耐視能夠以更少量的相機實現(xiàn)更高的讀取性能。
圖1 安裝在軌道下方讀碼器
圖2 安裝整體示意圖
圖3 條碼在重合區(qū)的掃描狀態(tài)
鏈接采訪：
康耐視視覺檢測系統(tǒng)(上海)有限公司北方區(qū)業(yè)務(wù)經(jīng)理 張楠
Q：貴公司近年來在汽車行業(yè)發(fā)展情況如何？
A：汽車行業(yè)是康耐視全球第一大應(yīng)用行業(yè)，在過去的四年里，康耐視中國區(qū)的汽車業(yè)務(wù)平均每年實現(xiàn)50%左右的高速增長，很多主機廠和主要的零部件商都將康耐視作為唯一或首選的視覺和讀碼產(chǎn)品供應(yīng)商。
Q：您感受到汽車行業(yè)自動化市場正在發(fā)生著哪些變化，呈現(xiàn)出哪些特點？
A：用戶對車的駕乘感受和質(zhì)量要求越來越高，所以近幾年汽車行業(yè)在各個制造環(huán)節(jié)的自動化程度快速提升，尤其自主品牌的制造水平發(fā)展迅速。體現(xiàn)出以下特點：（1）機器人應(yīng)用增多，柔性生產(chǎn)的要求，所以使用視覺方式引導(VGR)；（2) 總成零部件，包括發(fā)動機和變速箱，采用了大量的視覺防錯系統(tǒng)；（3）很多整車和零部件廠家通過直接部件標識(DPM)二維碼方式建立了可追溯系統(tǒng)，固定式DPM二維碼讀碼器的使用越來越多。
Q：貴公司能夠為汽車行業(yè)提供哪些產(chǎn)品或者解決方案？這些產(chǎn)品和解決方案具有怎樣的特色？核心優(yōu)勢是什么？
A：康耐視在汽車行業(yè)主要應(yīng)用的產(chǎn)品和解決方案包括：In-Sight視覺防錯系統(tǒng)和機器人引導系統(tǒng)，3D檢測系統(tǒng)，Dataman固定式和手持式讀碼器。康耐視視覺和讀碼設(shè)備具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的可靠性、檢出率和識讀率，以及適應(yīng)于汽車行業(yè)的防護等級。康耐視視覺和讀碼產(chǎn)品的核心優(yōu)勢是在同等的取像質(zhì)量下，具有業(yè)內(nèi)最先進的和專利技術(shù)的視覺工具和軟件算法，如: Patmax、Parmat Redline、2D Max+、Hotbar和PowerGrid技術(shù)。
Q：針對貴公司在汽車行業(yè)所從事領(lǐng)域，您認為從技術(shù)未來發(fā)展來看具有怎樣的趨勢？
A：視覺和讀碼產(chǎn)品將大量的使用于汽車及零部件的各個制造過程，我們認為，在提升硬件平臺的同時，通過不斷改進產(chǎn)品的視覺工具、軟件和解碼算法才可以在業(yè)內(nèi)推出更加可靠和更先進的產(chǎn)品。
Q：當前無論是汽車產(chǎn)品還是汽車制造過程，智能化都已成為重要發(fā)展趨勢，貴公司在這方面能為用戶提供哪些幫助？
A：視覺技術(shù)本身就是智能化的核心環(huán)節(jié)，從機器人的智能引導定位，到各種檢測和識別技術(shù)都已經(jīng)應(yīng)用在汽車及零部件的制造過程。康耐視的產(chǎn)品，在為用戶提供穩(wěn)定可靠的在線“全檢”手段的同時，可以幫助企業(yè)節(jié)省人力和降低整體成本，最終達到減少和避免不合格品召回的目的。
摘自《自動化博覽》6月刊
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號