大视野高速度：Xpand为轮胎读码提供无忧解决方案

昆山润昆自动化科技有限公司 徐宁

大视野高速度：Xpand为轮胎读码提供无忧解决方案

昆山润昆自动化科技有限公司 徐宁

质量控制与追溯是轮胎制造商的基本要求。物流、原料、质量控制和验证检验，以及轮胎在生产过程的每一步都需要追踪。因此，为实现对从接收原材料到最后装配和配送的所有生产过程的严格控制，轮胎企业需要可靠的条码读取解决方案。

传统轮胎读码方案的瓶颈

轮胎行业的条形码阅读工作非常艰巨：它需要全方位地阅读纵横条码。如果没有应用正确的扫描技术，可能会导致生产效率的损失，增加额外的手工处理和额外的合规管理成本。

目前，轮胎企业大都用一维CODE128码的硫化标签条码。此轮胎读码应用的最大挑战在于：条码贴在轮胎半径内部任意范围内，轮胎代码比较小且窄，一般在10mm以下；轮胎全黑色表面会吸收光线，生产过程中如硫化后轮胎条码质量会降低，且代码与背景之间的对比度通常非常低，条码容易磨损，只能在滚轮下面通过很小缝隙来读取代码。因此，如果轮胎企业没有采用高效的扫描技术，就会增加人工工作量，降低工作效率，增加信息管理等额外成本和费用。

昆山润昆自动化科技有限公司（以下简称润昆自动化公司）是一家专业提供轮胎企业系统化集成的知名企业，致力于为轮胎企业提供更好的视觉与读码解决方案。

“过去，我们一直采用Datalogic读码器，5个读码器一组读取轮胎上面条码，当条码在下面时未完全解决问题，造成读码率一直不高，而且上下同时使用10个读码器成本较高。” 润昆自动化公司的工程师表示，“在我们采用以前的读码器时，很难将它们与操作机器的西门子PLC进行PROFINET总线的无缝连接。”

然而PLC编程工作不但需要具备大量有关读码器专有接口的知识，还需要进行非常耗时的人工编码工作。一旦生产流程出现变化，就需要更改与读码器通信的PLC代码。在对 PLC进行编程，以便与以前的读码器通信时，润昆自动化公司遇到了相当大的困难。

恶劣工况下，DataMan读码表现游刃有余

这时，位于苏州的一家康耐视视觉读码集成商建议润昆自动化公司采用最新的DataMan影像扩展技术。该技术使得单台读码器的视野扩展了1.5倍，成功解决了大视野读码问题。DataMan读码器在解码上有其独特的算法，使得读码速度和视野都很有竞争力。康耐视作为机器视觉专家，在图像处理上有着独一无二的优势，在现场应用也看到了不一样的效果。

润昆自动化公司的工程师指出，“我们在轮胎出库的滚轮生产线上试用了DataMan303X读码器+Xpand15，在滚轮线的上方和下方同时采用了四台进行Master-slave组网将数据传给百米之外的控制室，出色地完成了代码读取工作。”

工程师们决定提高测试难度，他们把轮胎条码放在对比度非常低、扭曲厉害、速度非常快的工况下，让该读码器尝试读取。令现场工程师感到惊讶的是，DataMan读码器在各种恶劣工况下都能够成功读取代码，它顺利地通过了考验。

DataMan让PLC集成变得轻松便捷

同时，让工程师们感到欣慰的是，DataMan读码器能够轻松地与用于控制生产线的PLC集成。该读码器含有以太网接口，可连接至工厂网络，从而使其能够与工厂网络上的所有其他设备通信。

对于西门子PLC所支持的PROFINET工业以太网协议，DataMan读码器还配备有手册、GSD文件和样本代码。DataMan读码器及康耐视其他视觉系统和读码器都可使用GSD文件，通过以太网/IP标准轻松连接到PLC和其它常见的工厂自动化设备上。

简捷的方法大大减轻了工程师的工作。如第一步将GSD文件加载到西门子编程软件中。GSD文件是PROFINET的配置文件，由网络配置工具使用，以帮助识别产品，并在网络上对它们进行调试。然后，GSD文件会给读码器分配一个标签，其包含读码器的唯一名称和IP地址。最后一步是定义输入和输出节点。然后，工程师根据手册的相关代码进行编写应用，并定义相关的逻辑算法。

读码器和滚轮线的操作工作程序也相当简便。当轮胎从一端运送到出库段，DataMan通过传感器感应轮胎的信号传给PLC，PLC将指示读码器采集并读取图像。读码器几乎每次在第一次尝试时就能够成功读取代码。

康耐视助力客户提升市场竞争力

“XPAND图像扩展技术和hotbars技术，让我们在轮胎读码项目上出色完成了工作，表现非常优异。我们对能够使用可改善读取性能、缩短安装时间，以及降低拥有成本且具有成本竞争力的产品策略感到兴奋。”润昆自动化公司的工程师说道，“目前，康耐视扩展版解决方案为代码读取应用程序提供了更有力的支持，以更高效的图像采集效率让我们最大限度地减少了读取失败次数，大大提高了处理量与生产效率，同时也减少了代价高昂的返工成本。”

“润昆自动化公司的设备在采用DataMan视觉读码器后，读码性能大大提升。现在采用了两台DataMan 303 X +Xpand 15，我们的方案具有较少的故障点、较低的整体成本、易安装和易排除故障等诸多优势，”润昆自动化公司的工程师总结说，“读取率基本在99%左右，而利用HotBars技术，在条码出现扭曲破损、特别是在轨道下面的读取，设备同样表现出很好的阅读性能。”

现场实践证明，康耐视能够以更少量的相机实现更高的读取性能。

图1 安装在轨道下方读码器 图2 安装整体示意图

图3 条码在重合区的扫描状态

□链接采访：

■Q：贵公司近年来在汽车行业发展情况如何？

A：汽车行业是康耐视全球第一大应用行业，在过去的四年里，康耐视中国区的汽车业务平均每年实现50%左右的高速增长，很多主机厂和主要的零部件商都将康耐视作为唯一或首选的视觉和读码产品供应商。

■Q：您感受到汽车行业自动化市场正在发生着哪些变化，呈现出哪些特点？

A：用户对车的驾乘感受和质量要求越来越高，所以近几年汽车行业在各个制造环节的自动化程度快速提升，尤其自主品牌的制造水平发展迅速。体现出以下特点：（1）机器人应用增多，柔性生产的要求，所以使用视觉方式引导(VGR)；（2) 总成零部件，包括发动机和变速箱，采用了大量的视觉防错系统；（3）很多整车和零部件厂家通过直接部件标识(DPM)二维码方式建立了可追溯系统，固定式DPM二维码读码器的使用越来越多。

■Q：贵公司能够为汽车行业提供哪些产品或者解决方案？这些产品和解决方案具有怎样的特色？核心优势是什么？

A：康耐视在汽车行业主要应用的产品和解决方案包括：In-Sight视觉防错系统和机器人引导系统，3D检测系统，Dataman固定式和手持式读码器。康耐视视觉和读码设备具有业内领先的可靠性、检出率和识读率，以及适应于汽车行业的防护等级。康耐视视觉和读码产品的核心优势是在同等的取像质量下，具有业内最先进的和专利技术的视觉工具和软件算法，如: Patmax、Parmat Redline、2D Max+、Hotbar和PowerGrid技术。

■Q：针对贵公司在汽车行业所从事领域，您认为从技术未来发展来看具有怎样的趋势？

A：视觉和读码产品将大量的使用于汽车及零部件的各个制造过程，我们认为，在提升硬件平台的同时，通过不断改进产品的视觉工具、软件和解码算法才可以在业内推出更加可靠和更先进的产品。

■Q：当前无论是汽车产品还是汽车制造过程，智能化都已成为重要发展趋势，贵公司在这方面能为用户提供哪些帮助？

A：视觉技术本身就是智能化的核心环节，从机器人的智能引导定位，到各种检测和识别技术都已经应用在汽车及零部件的制造过程。康耐视的产品，在为用户提供稳定可靠的在线“全检”手段的同时，可以帮助企业节省人力和降低整体成本，最终达到减少和避免不合格品召回的目的。