小小黃人——高速檢測極速互聯(lián)

 湯臣倍健是中國膳食補(bǔ)充劑領(lǐng)導(dǎo)品牌和標(biāo)桿企業(yè)，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量要求極為嚴(yán)格。

湯臣倍健的產(chǎn)品包裝線包括理瓶、塞干燥劑、數(shù)粒裝瓶、旋蓋、封口、貼標(biāo)、裝箱打包、賦碼關(guān)聯(lián)等過程。產(chǎn)品信息追溯系統(tǒng)是公司對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和各環(huán)節(jié)質(zhì)量把關(guān)的重要一部分，湯臣倍健擁有從產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售到最終用戶使用的一套完整的產(chǎn)品信息追溯系統(tǒng)，而康耐視的視覺和條碼閱讀產(chǎn)品給這套追溯系統(tǒng)提供了良好的解決方案。

產(chǎn)品信息追溯系統(tǒng)包含賦碼、讀碼、信息關(guān)聯(lián)、產(chǎn)品查詢4個(gè)環(huán)節(jié)。其中讀碼好壞是生產(chǎn)成功與否的關(guān)鍵。只有高速精準(zhǔn)的讀碼效果，才能在生產(chǎn)源頭刷選出NG產(chǎn)品，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品信息的準(zhǔn)確性。

據(jù)湯臣倍健的車間生產(chǎn)主任介紹，在未使用康耐視產(chǎn)品和技術(shù)之前，他們是用條碼槍人工掃描。但是人工掃描效率太低，而且無法進(jìn)行重碼對(duì)比。后來也做過一套自動(dòng)的賦碼關(guān)聯(lián)系統(tǒng)，但是讀碼的識(shí)別率較低，對(duì)大部分人眼可接受碼無法識(shí)別，剔除量較多，導(dǎo)致有大量的產(chǎn)品需要返工，并且使用的視覺軟件復(fù)雜且為全英文版，車間員工不會(huì)操作。在不考慮剔除的情況下，生產(chǎn)的穩(wěn)定速度只能做到200瓶/分。

據(jù)分析，賦碼關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)就是讀碼，只有保證讀碼的正確率，才能保證整個(gè)系統(tǒng)的高速穩(wěn)定運(yùn)行。湯臣倍健的產(chǎn)品瓶蓋底部光滑平整，OCR碼識(shí)別率很好，但是瓶底二維碼的讀取是這個(gè)項(xiàng)目的難點(diǎn)(如圖1)，主要有三個(gè)原因：

1)激光刻碼機(jī)在動(dòng)態(tài)打印時(shí)，由于夾持帶的抖動(dòng)會(huì)引起二維碼的稍微變形，但這種二維碼在人眼看來又在可接受范圍，通過手機(jī)也能正常讀取。

2)瓶底是曲面，而且瓶底有注塑的LOGO，激光刻碼時(shí)瓶子角度是隨機(jī)的，如果二維碼剛好打印在注塑LOGO上，對(duì)二維碼的讀取是一個(gè)挑戰(zhàn)。

3)由于此產(chǎn)品包裝環(huán)節(jié)較多，瓶子經(jīng)過輸送帶傳送的距離較長，瓶子底部跟輸送帶長時(shí)間摩擦，瓶底劃痕和污漬較多，對(duì)檢測效果有一定的影響。

圖1 瓶底二維碼

當(dāng)時(shí)，為解決讀碼難題，湯臣倍健找到了合作方廣州琺瑪珈智能設(shè)備股份有限公司(以下簡稱琺瑪珈)。琺瑪珈是一家為醫(yī)藥和食品企業(yè)定制包裝設(shè)備的設(shè)計(jì)生產(chǎn)商，使用過多種視覺和讀碼品牌，但是效果不盡人意。

“由于賦碼關(guān)聯(lián)系統(tǒng)對(duì)讀碼識(shí)別率要求較高，識(shí)別率低會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品返工太多，我們在進(jìn)行湯臣倍健此技改項(xiàng)目之前，進(jìn)行了多個(gè)品牌的對(duì)比和市場調(diào)查，并選擇了幾個(gè)品牌的供應(yīng)商進(jìn)行前期測試。”琺瑪珈的工程師表示，“由于康耐視相機(jī)強(qiáng)大的處理能力、簡單易學(xué)的軟件界面、良好的測試數(shù)據(jù)和強(qiáng)大的通訊功能，最終我們選定了康耐視的In-Sight系列視覺和Dataman系列條碼產(chǎn)品，來幫助解決賦碼系統(tǒng)中的讀碼挑戰(zhàn)。”

借助康耐視相機(jī)和條碼閱讀器的優(yōu)越性能和第三方設(shè)備強(qiáng)大的通訊功能，琺瑪珈的工程師很快為湯臣倍健定制了表面缺陷檢測和OCR、二維碼以及條形碼識(shí)別和讀取方案，解決了包括：1)激光刻蝕碼歪曲變形、可接受缺失;2)檢測面不平整;3)檢測面污漬;4)高速識(shí)別; 5)多設(shè)備通訊;6)多個(gè)不規(guī)則二維碼的同時(shí)讀取;7)瓶底注塑LOGO;8)劃傷、麻點(diǎn)在內(nèi)的大部分生產(chǎn)遇到的問題。

據(jù)琺瑪珈的工程師介紹，在之前的OCR檢測測試中，一般的智能相機(jī)檢測12個(gè)字符的最高速度接近在280瓶/分，但是檢測處理時(shí)間差異很大，誤檢率較高。而康耐視的IS7402和IS8402在速度方面表現(xiàn)出色，檢測速度最高達(dá)到400瓶/分，超出湯臣倍健提出的300瓶/分的速度要求。

“康耐視相機(jī)大大降低了剔除率，處理也很快，幾乎很少需要人工干預(yù)。”湯臣倍健的車間操作員滿意的說，“相機(jī)處理速度快，數(shù)據(jù)通訊實(shí)時(shí)性好，從而完美解決了之前生產(chǎn)所碰到的問題。”

據(jù)了解，該項(xiàng)目的賦碼系統(tǒng)分為瓶蓋賦碼關(guān)聯(lián)和瓶底賦碼關(guān)聯(lián)兩大部分，都應(yīng)用到了康耐視的視覺系統(tǒng)和條碼閱讀器產(chǎn)品。

瓶蓋賦碼關(guān)聯(lián)

首先通過貼標(biāo)機(jī)對(duì)瓶蓋進(jìn)行貼標(biāo)，貼標(biāo)完成后利用康耐視DM300對(duì)瓶蓋標(biāo)簽上的條形碼進(jìn)行讀取，上傳到PC;接著通過PC上位軟件將OCR信息發(fā)送到激光刻碼機(jī)，在瓶蓋底部打印出OCR碼;然后用IS7402相機(jī)對(duì)OCR碼識(shí)別和讀取，NG的OCR碼和重復(fù)OCR碼在后段剔除，OK的OCR碼上傳到PC上位軟件;最后將OCR和條碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)，存入數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)一個(gè)瓶蓋對(duì)應(yīng)一個(gè)OCR碼和一個(gè)條碼。

圖2 瓶蓋賦碼現(xiàn)場

圖3 瓶蓋賦碼關(guān)聯(lián)軟件

圖4 賦碼關(guān)聯(lián)產(chǎn)品

湯臣倍健的車間主任評(píng)價(jià)說，此系統(tǒng)比之前的人工賦碼關(guān)聯(lián)效率快了10倍，并且識(shí)別錯(cuò)誤率極低。使用的In-Sight Explorer軟件為全中文界面，通俗易懂，使用方便，并且識(shí)別率高，識(shí)別速度快。他們對(duì)這套系統(tǒng)非常滿意，并且很期待正在進(jìn)行的瓶底賦碼關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的使用效果。

瓶底賦碼關(guān)聯(lián)系統(tǒng)

瓶底賦碼關(guān)聯(lián)系統(tǒng)是對(duì)瓶子信息和箱子二位碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)，保證一個(gè)箱子的條形碼對(duì)應(yīng)6個(gè)瓶子的二維碼信息。保證每箱產(chǎn)品的唯一性，不可復(fù)制性和可追溯查詢。

工作流程如下：

1)首先通過PC上位軟件將二維碼信息發(fā)送到激光刻碼機(jī)打印二維碼，然后利用IS8402相機(jī)對(duì)二維碼進(jìn)行預(yù)讀取，剔除NG(刻碼不完成、重碼、無碼)產(chǎn)品。

2)OK產(chǎn)品上傳PC上位機(jī)保存，然后通過輸送帶進(jìn)行其他包裝流程。

3)6個(gè)瓶子一組通過機(jī)械手抓取到IS5705相機(jī)讀取位置，同時(shí)對(duì)6個(gè)瓶子底部的二維碼進(jìn)行識(shí)別讀取，通過電子表格將6個(gè)二維碼信息上傳到PC上位軟件，并跟之前IS8402預(yù)讀取的二維碼進(jìn)行二次驗(yàn)證。

4)NG(讀碼失敗和無預(yù)讀碼信息)產(chǎn)品通過機(jī)械手抓取到剔除箱，OK(檢測和對(duì)比通過)產(chǎn)品通過機(jī)械手抓取裝箱。

5)裝箱完成后，通過輸送帶輸送到后段的即打即印貼標(biāo)機(jī)。

6)PC上位軟件將正確的6個(gè)瓶底二維碼信息生成一個(gè)條形碼，并將信息發(fā)送到即打即印貼標(biāo)機(jī)，將條形碼標(biāo)簽貼到箱子上。

7)康耐視DM150條碼閱讀器對(duì)箱子條碼標(biāo)簽進(jìn)行讀取識(shí)別，識(shí)別正確的箱碼便生成一箱正確的產(chǎn)品，并通過上位機(jī)存入數(shù)據(jù)庫，讀取或?qū)Ρ仁∠渥訄?zhí)行剔除。

由于該系統(tǒng)的完美檢測效果和出色的穩(wěn)定性，琺瑪珈對(duì)該系統(tǒng)非常滿意，并跟湯臣倍健協(xié)商將此系統(tǒng)發(fā)到德國進(jìn)行5月份的工業(yè)展展示。

圖5 瓶底賦碼關(guān)聯(lián)系統(tǒng)應(yīng)用

圖6 IS8402安裝位置和識(shí)別效果圖

圖7 IS5705相機(jī)安裝方式和識(shí)別效果圖

圖8 DM150安裝方式

圖9 賦碼關(guān)聯(lián)軟件界面圖

此項(xiàng)目利用康耐視的產(chǎn)品作為讀碼設(shè)備，憑借康耐視In-Sight系列視覺系統(tǒng)和Dataman系列產(chǎn)品的強(qiáng)大處理能力和視覺工具，完美解決了生產(chǎn)中單個(gè)和多個(gè)二維碼的動(dòng)態(tài)高速讀取;全面易用的連接套件和通信能力，輕松實(shí)現(xiàn)與第三方設(shè)備的通信，并保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性;簡單易用的軟件界面和穩(wěn)定性，贏得了湯臣倍健和琺瑪珈的一致好評(píng)。

康耐視先進(jìn)的機(jī)器視覺技術(shù)很好的解決了賦碼關(guān)聯(lián)系統(tǒng)在讀碼上的應(yīng)用，為醫(yī)藥行業(yè)在賦碼關(guān)聯(lián)和三級(jí)監(jiān)管碼應(yīng)用上提供了經(jīng)典案列。