读码器在汽车产品追踪和零部件信息追踪中的应用

 

　　现如今的一辆客户订购的汽车，是由一整套信息完备的零部件组装而成的。没有零件的识别，个性化的生产控制是无法想象的。零部件信息完备的先决条件是二维矩阵码和高性能的读码器。除了对产品质量方面的要求，和市场战略相关的产品追踪和零部件信息追踪越来越受到人们的关注。

　　西门子SIMATIC MV440读码器介绍

　　一维码/二维码是按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。主要用于产品的追踪追溯，生产控制，自动识别，特别是与目前新兴的RFID技术一起构成“物联网”的硬件系统之一。

　　一维码：即俗称的“条形码”，在目前流通的所有商品如超市售出的所有产品上我们都能找到这类标识。

　　二维码：是一维码的升级版。由于其比一维码能包含更多的信息、更高的可读取率，目前在越来越多的产品上使用了二维码。

　　字符：包含阿拉伯数字及字母，一般包装上的字符表示批号及生产日期等信息。

　　SIMATIC MV420/MV440是专为工业应用设计的读码器设备，是用于在工业环境中读取一维/二维码的读码设备。一般在生产线上对产品及外包装上的一维/二维码进行读取，实现对生产流程的控制。

　　西门子MV440/MV420技术/功能特性：

　　主要特点：

　　■ IP67的高防护等级及防震动、耐冲击适用于各种严酷的工业环境

　　■ 多种可选参数

　　– 分辨率640 x 480, 752 x 480或1024 x 768像素

　　– 可选“校验”功能

　　– 可连接外部光源

　　■ 高读取速度

　　– 特殊的解码算法“ID-Genius”

　　–最高每秒80次读操作

　　–最多可存储14个示教码类型

　　–多码同时读取功能

　　■ 通讯接口

　　– 可直接连接PROFINET

　　– 以太网，RS232，可编程数字输入/输出接口

　　– PROFIBUS DP

　　– 在同一个通讯模块上可以同时连接MV420, MV440及RFID读取器

　　■ 自动触发

　　– 可无需外部触发自动记录图像

　　■ 基于网页的用户界面

　　– 可通过安装有IE程序及JAVA插件的可编程设备及电脑方便的调试及运行

　　– 丰富的控制及监控功能

　　– 可在SIMATIC WinCC flexible/WinCC上定制用户界面

　　– 灵活的诊断及记录功能

　　与自动化系统及IT系统的无缝连接

　　用户简介

　　宝马公司在巴伐利亚Landshut的铸造厂大约3300名员工，工厂根据技术要求和生产量的不同，使用五种不同的铸造方法，砂型铸造，低压铸造，冷重力铸造，拉模铸造，以及消失模铸造。 每年消耗38000吨铝和镁来生产大约150万的轻金属件，用来制造宝马发动机中的曲柄轴箱和气缸盖—从摩托车中的两缸到十二缸。铸造厂也会对铸件进行粗加工，它所生产的产品供给宝马集团各地的发动机组装厂，比如慕尼黑，斯太尔和Hams Hall。在那完成发动机最终的工艺和组装。

　　解决方案

　　在Landshut的宝马集团在早期是采用在8*8mm的区域里敲击16x16点的二维矩阵码，现如今采取激光来实现打码。然后再用一个照相系统来自动读取这个码。发动机的内部编号，生产日期和铸造地点存储在二维矩阵码中。这些信息仅用于工厂内铸件的识别。用于进一步的生产控制和追踪的实际生产和质量数据被采集和保存在中央计算机中。 除非DMC在某一个环节中被更新或替代，否则它会持续在整个生产过程中发挥作用。

　　BMW使用西门子的内置图像处理功能的智能照相系统SIMATIC MV440读码器作为V8发动机的曲柄轴箱和气缸盖的粗加工中的照相系统。这种系统尤其适合工业环境中的解码。传感器头部安装了一个防护等级为IP65级的铝型材外壳，采用解析度640 × 480或1024 x 768像素的CCD芯片。固定安装的不同焦距的定焦镜头可以在不同物距捕捉任意大小的图像。在粗加工环节中，铸件被去毛刺，打磨，铸件标签被卡铣或者被锯断前，MV440通过DMC识别出铸件的信息。安装在镜头周围的独立LED环形灯作为灯源，来保证理想的照明环境。Landshut的宝马采用了红色的LED闪光。在对比率比较低的情况下，照相系统可以使用红外闪光。 通过工业以太网和各自的单元控制器—大部分都是SIMATIC S7-400 PLC，被检测到的发动机参数会被送到铸造厂的中央计算机中。

　　

 

　　为客户带来的利益

　　对于宝马而言，通过MV440智能照相机来进行图像处理是特别重要的，因为原来使用的另一厂家的照相系统不仅相当昂贵，而且还需要一个独立的计算机进行图像分析。特别考虑到数据的安全和防止病毒入侵，BMW希望工厂里的计算机越少越好。现如今在Landshut粗加工厂使用的25套SIMATIC MV440码读码系统，就很好的实现了这一要求。

　　

 

　　自动识别二维码过程中存在的主要问题是DMC图像对物体表面的对比度，根据铸件的不同，打到其表面的DMC图像点会存在差异。如果铸件之前被硬化，情况会更加严重。这也是为什么当宝马在更换照相系统时，选取西门子的自带一个合适照明的MV440的原因。尽管铸件表面的图像点颜色不同，也不会影响识别激光码的准确性。