Többfunkciós eszközök az azonosítás-technikában

Írta: Szerkesztőség - 2013 július 11.

Intelligens kamerarendszerek, közvetlen alkatrészjelölés

Mostanában egyre gyakrabban találkozunk olyan eszközökkel, amelyek egyszerre több feladatot is képesek ellátni. Jó példa erre egy konyhai robotgép vagy egy okostelefon. Az egyszerűsítésre való törekvés ugyanúgy megjelenik az iparban, a gyártósor mellett használt eszközökben is, mint az élet más területein. 

 

 

Az utóbbi pár év az intelligens kamerarendszerek, illetve maga a képfeldolgozás jelentős fejlődésen esett át. A rendszerek felépítése sokban egyszerűsödött, az eszközök mérete csökkent, funkcionalitásuk bővült.

Nem utolsó sorban ennek a folyamatnak a részeként az eszközök ára is elérhetővé vált. Az intelligens kamera rendszerek képesek kiváltani több, a gyártósoron használt szenzor funkcióját ötvözve ezeket azonosítás-technikai funkciókkal. Ráadásul a szoftver kezelésének elsajátítása sem ördöngösség, kivéve az összetettebb feladatokat, ahol szükséges a szakértelem. De, ha csak szeretnénk megismerkedni egy ilyen rendszer képességeivel az Autovision szotfver letölthető, és gyakorlatilag egy virtuális kamerán keresztül elkészíthetjük a saját ellenőrzéseinket, a szoftverben található példaképek segítségével, pl.: szerszám mérés, gyógyszernél darabszám és felirat ellenőrzés, csomagolásnál palack ellenőrzése ( van-rajta kupak, zárva van rajta van a vonalkód, megvan a lejárati dátum, olvasható), Elektronikai alkatésznél, (megvan minden lába, minden a helyén van).

 

 

Az ilyen berendezések használhatók kódolvasóként (Vonalkód és 2D kód), alakfelismerő berendezésként, vagy akár mérési funkciók ellátására is. Azonosíthatók velük egy tárgy adott részlete, képesek a karakter felismerésre (OCR), karakter minőség ellenőrzésre (OCV), a kamera látómezejében lévő cikkek megszámolására, valamilyen jelenlét vagy hiány észlelésére, vagy akár olvasott adatok összehasonlítására is.

Mint minden optikai elvű szenzor az intelligens kamera rendszerek sem alkalmazhatók megfelelő megvilágítás nélkül. Éppen emiatt az ipari megvilágítások a kamera rendszerekkel együtt fejlődtek.

A legtöbb kamera, így a Microscan Vision Mini, és a Vision Hawk kamerarendszer is tartalmaz beépített megvilágításokat, azonban a feladatok egy részében speciális külső megvilágításokat kell alkalmazni ahhoz, hogy az adott részlet elkülönüljön a többitől. A megvilágítások fejlesztése során kialakultak spot világítások egy részlet kiemeléséhez, háttér-világító egységek egy tárgy körvonalának kiemeléséhez, alacsony szögű más néven árnyékvilágítások, amelyekkel a felületi egyenetlenségek emelhetők ki, de említhetjük CDI (Cloudy Day Illuminator) fényeket is, amellyel különleges szórt megvilágítás állítható elő sokszögű, egyenetlen fényvisszaverő tárgyak részleteinek kiemeléséhez.

Az intelligens kamera rendszerek a már említett szenzoros funkciók mellett összeolvadni látszanak 2D kódok olvasásra használt képalkotó kódolvasó eszközökkel. Egyre több kamera képes olvasni a hagyományos vonalkódokat és 2D mátrix kódok mellett az úgynevezett DPM kódokat is.

 

 

Közvetlen alkatrészjelölés

 

A cikkek, alkatrészek, főegységek vagy komplett berendezések életútjának követése ilyen vagy olyan okból, de mára már elengedhetetlen. Az okok között szerepelhet a megfelelő minőségi színvonal fenntartása vagy akár a márkavédelem is, de segítheti a gyártás folyamatát is. A nyomon követés alapja mindig az egyértelmű azonosítás, amely egyaránt történhet nemzetközi szabványok vagy egy cég belső rendszere alapján. Az azonosításhoz felhasznált ember által olvasható jelek már régóta másodlagos szerepet töltenek be a gépi vagy automatikus azonosítás eszközei mellett.

A kész termékek azonosítása viszonylag egyszerű feladat, ugyanakkor a terméket alkotó részegységeké, alkatrészeké már nagyobb gondot jelent.

A vonalkódok vagy 2D kódok feltüntetésére hagyományosan különböző öntapadó címkéket használunk, de mit tehetünk akkor, ha egy alkatrész folyamatosan nagy hőingadozásnak és vegyi anyagoknak van kitéve. Néhány különleges címkemegoldástól eltekintve ilyenkor a cikk nem azonosítható a hagyományos módon.

Ezekben az esetekben kerül előtérbe az úgynevezett DPM technológia. A DPM (Direct Part Marking), a géppel olvasható jelölések (jellemzően 2D mátrix kódok) alkatrészeken való közvetlen feltüntetését jelenti a köztes hordozó (címke) kiiktatásával.

 

Előnyei:

  1. nem kell külön helyet keresni a címke számára
  2. nincs címkeköltség
  3. a felületre való közvetlen előállítás miatt biztos, hogy a termék életút végéig jelen lesz az azonosítószám
  4. olyan esetekben is alkalmazható, ahol eddig nem állt rendelkezésre megoldás pl.: nagy hőmérsékletű kezelésnek vagy deformáló hatásnak kitett termék

A DPM kódok sikeres alkalmazásához szükség van a megfelelő előállító berendezésre, a megfelelő előállítási folyamatra, egy olyan olvasó eszközre, amely képes alkalmazkodni a kód megjelenésének eltéréséhez.

 

A DPM kódként leggyakrabban 2D mátrix kódokat alkalmazunk. Ezek dekódolása a cellák (modulok) egymáshoz képesti elhelyezkedésén alapszik. Mivel a tűrések igen tágak, így a kód nagyobb mértékű nyomtatási torzulás, illetve jóval alacsonyabb kontraszt mellett is olvasható. Az olvasási hibák kiszűrésére és helyreállítására bonyolult többszörös lekódolást is alkalmaz. Igény szerint megválasztható biztonsági szintekkel állítható elő. Már nem csak azonosító számokat, hanem nagy mennyiségű adatot képes tárolni és továbbítani.

Legelterjedtebb változatai: Datamatrix, QR Code, Aztec, Maxicode

 

Kód előállítás

 

Az előállítására alkalmas berendezések köre igen széles. Mivel a kód legtöbbször egyedi az adott termékhez kapcsolódó információt tartalmaz (dátum, követési szám, változat, cikkszám, stb.) ezért a digitális technológiák kerülnek előtérbe (tintasugaras jelölés, lézer-gravírozás, pontgravírozás), de természetesen statikus információt tartalmazó jelképek előállíthatók a hagyományos eljárásokkal is.

 

 

 

A rendelkezésre álló technológiáknak és a már említett nagymértékű hibatűrésnek köszönhetően szinte bármilyen felületre és anyagra elő lehet állítani ezeket a jelképeket.

Olvasók

 

A DPM kódok olvasása haladó képalkotási módszerek és agresszív dekódoló algoritmusok alkalmazásával érhető el. A különböző felületeken eltérő eljárásokkal előállított DPM kódok olvasására nem léteznek előre dobozolt megoldások. Eltérő megoldásokat kapunk attól függően, hogy kézi vagy fix, illetve mobil olvasásról van-e szó, álló helyzetben vagy mozgás közben kell olvasni a kódot, beütött (dotpeen), nyomtatott (inkjet) vagy gravírozott (laser) kódról van szó, a kód kontraszt alacsony vagy ideális, stb.

A megfelelő megoldás kiválasztásában már több helyen tudott megoldást nyújtani a Vonalkód Rendszerház, elsősorban Microscan és Datalogic termékekkel.

A Microscan idén mutatta be a két kisméretű kézi olvasóját a HS21, illetve a HS-41X típusokat, amikben már nem egy, hanem két optika kapott helyett, és külön-külön kalibrálható a megfelelő olvasás eléréséhez, akár több igen különböző vonalkód olvasására.

 

 

Felhasználási területek

 

Elektronikai ipar: Kiterjeszti az egyedi azonosítók használatát olyan alkatrészekre, amelyek eddig nem voltak azonosíthatók, elsősorban műveleti keretek, nyáklapok, alkatrészek esetében.

Autóipar: Jellemzően motor és hajtáslánc egyes elemeinek, alkatrészeinek azonosítására használják, de alkalmazzák még a biztonsági és egyéb elemek azonosításához.

A pontos egyedi alkatrész azonosításnak köszönhetően a motorok egyedileg is behangolhatók.

Egészségügy: beültetett orvosi eszközök azonosítása, mesterséges végtagok és alkatrészeik azonosítása, sebészeti eszközök egyedi azonosítása.