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在物料搬运系统中条码识别技术的应用(上)

物料搬运系统的特点

条码技术在工业生产、商不用时用防尘罩罩住以防尘土侵入品流通和社会服务领域中得到了日益广泛的应用。在物料搬运系统中的应用则有很多突出的特点。主要特点如下：

货品种类繁多，信息量大

物料搬运系统所涉及的货品是多种多样的。以商品流通环节的配送中心为例，进入系统的货品品种可以多达几千种，每种货品需要识别的信息也多，除了货品品名，供货厂商等信息外，有时还需要识别生产批号，生产日期，保质期等信息，以确保实现先入先出的配送原则。

包装规格不一

以邮包为例，通常只对邮包的最大尺寸有所限制，邮包规格参差不齐。邮包与固定式扫描器的距离会有较大的差异。

经常不能确定条码标签的方向和位置

以机场的旅客行李为例，行李有长有短，有大有小，有的竖立，有的平躺。行李标签在行李上的位置是不确定的，而行李在运输机上的位置也是不确定的。

货品通过扫描器的速度比较快随着流通量的不断增大，运输机的速度不断提高，货品通过扫描器时的相对速度比较高，可达2.5m／sec。

物料搬运系统条码扫描技术要点

物料搬运系统的特点决定其应用的条码扫描技术，与常用的技术有所不同，为了适应物料搬运系统的特点，条码扫描技术也有鲜明的特点。

一般采用氦氖激光器

条码识别用的激光一般都由氦氖激光器产生。这种激光的波长为633nm，其强度符合劳动安全规范的要求。

一般每秒扫描500次以上

一般来说，激光二级管发出的光点经过光学系统呈线形图案横扫条码。如果条码高度是25mm，运输机的速度是2.5m/sec，则激光束能扫到条码的时间只有0.01秒。如果激光束每秒能扫描500次，则在货品运行通过扫描器的过程中，扫描器只能完整地扫描条码5次（见图1）。为了保证识读的准确性，至少要求3次。

DRX技术的使用

由于条码标签可能与激光束成一个角度，一条激光束不能扫描到完沁阳整的条码，为此，Accu-Sort公司开发了数据重组技术，也称DRX(Data Reconstruction)。由于货物是不断移动的，激光束的每次扫描都会有新增的数据（见图2），DRX技术的核心是把每次扫描所得到的数据与上一次扫描的数据进行比较，找到相同的中间部分，然后添加新的内容。虽然每次扫描所得到的信息是不完整的，但是通过DRX，仍然可以得到完整的信息。

各种全方位扫描器（X，双X，四X，图案）

采用打开空气开关 电源唆使灯亮起单线条激光束时，即使采用DRX技术，激光束和条码的偏角仍不能大于45度。因为随着偏角的增大，数据重组时的重合部分减少，使识读率降低。极限的情况下，偏角达90度时，重合部分为零，已不可能识读。为此，开发了激光束2、试样已破裂呈X图案的扫描器。这种扫描器可以识读任何方向的条码标签，因为总有一条激光束可以以较小的偏角扫描条码，得到较高的识读率。如果不仅条码的方向偏差较大橡胶加工，而且条码的位置偏差也较大，则可采用激光束呈双X或四X图案的扫描器，以提高识读率。

双景深、三景深、动态调焦等技术

激光扫描器基本上由两大部分组成。光学系统把激光束射向条码，然后收集从条码反射回来的光信号。电子系统则把光信号转换成电信号，再按规定的码制译码而得到字符信息。

既然是光学系统，就有焦距问题。在一定的距离内可以收集到比较清晰的反射光。这就是扫描器的景深。但是在有些物料搬运系统中，由于货物的大小差距悬殊，要求的景深太大，具有固定焦距的扫描器已不能适应。为此，Accu-So条幅机rt公司开发了双景深及三景深的扫描器（见图6）。在系统中要设置一些光电传感器。当货物通过扫描器时，光电传感器测定货物表面离开扫描器的距离。这个距离信号使扫描器的光学系统调整到要求的景深区域。最新的技术则是像照相机的缩放镜头一样，可以无级调整，即动态调焦而不需要设置光电传感器。

采用热电冷却的激光二极管，提高寿命

激光二极管是扫描器的主要部件，它的寿命与温度有关。当扫描器要在较高的温度环境下长时间工作时，如何降低温度是一个至关重要的问题。目前，已开发了热电冷却技术，可以便激光二极管的温度控制在25℃左右，从而提高了扫描器的使用寿命。

用多路器传递多台扫描器的信息，提高可靠性

在有些物料搬运系统中，例如机场行李搬运系统，条码标签的方向是随机的，可以在上下左右前后的任何方向上。为了自动识别，需要安置8～12个扫描器，组成一个通道。只要这个通道组中有一个扫描器能识读出条码标签，就可以有效地通过PLC(Programmable Logic Controller)进行分拣。关键在于如何保证这些扫描器与PLC通讯的可靠性。如果每台扫描器各自与PLC通连，万一通讯线路中断，整个行李分拣系统就会陷于瘫痪。为了 提高系统的可靠性，可以采用多路器来传递信息。多台扫描器可以连到一台或两台多路器上，由多路器汇总识读的信息后再连到PLC上。这种配置已经成为机场行李系统的规范性要求。

(待续)

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