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条码读取设备的类别与比较

时间:【2016/11/11】 【 字体: 】【打印此页】 【返回

 

1条码读取设备的类别

条码阅读器(又称条码扫描器、条码扫描枪、条形码扫描器、条形码扫描枪及条形码阅读器等),它是用于读取条码所包含信息的阅读设备,利用光学原理,把条形码的内容解码后通过通信接口传输到电脑、服务器或者其他设备、装置。广泛应用于超市、物流快递、图书馆等扫描商品、单据的条码。条码阅读器的结构通常包括这几部分:光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、通信接口。普通的条码阅读器通常采用以下四种技术:光笔、CCD、激光、影像型红光。具体的分类标准为:
(1)按使用安装方式划分,可分为手持式固定式两种;
(2)按采用光学类型划分,主要分图像式激光式两种。


1条码读取设备的分类
据国际知名的市场研究与预测公司IDC估算,到2016年中国条码扫描设备规模将达3亿美元,未来五年年复合增长率达16.5%,并且指出,随着工业4.0理念的进一步普及,以及计算机视觉技术与图像传感器技术的快速发展,图像型固定式条码阅读器(又称图像式条形码阅读器,工业影像式读码器能有效提升工厂的自动化水平、降低生产线工作人员的劳动量,因此更适合制造业的需求,是工业自动化领域的最佳选择。

2手持式与固定式条码阅读器的比较

手持式条码读取器应用于许多领域,这类条码读取器特别适用于条码尺寸多样、识读场合复杂、条码形状不规整的应用场合。固定式条码读取器扫描时不需用人手把持,适用于省力、人手劳动强度大(如超市的扫描结算台)或无人操作的自动识别应用。
在工业自动化领域,手持式条码阅读器需人工近距离对准条码进行识读,并且速度慢、自动化程度低,这些缺点使其无法满足工业企业生产的需求。而固定式条码阅读器不需要人工操作,贴有条码的产品或者零部件经过扫描器的有效扫描区域时,就能够自动读取条码中的信息。对于工业传送带上的物品,可以做到完全不需要人工干预的全自动扫描;对于手工搬运的物品,也可以使其在移动路线上自然地经过固定式扫描器的有效扫描范围,完成扫描动作。固定式条码阅读器的主要缺点是前期投入成本较高,但是随着工业自动化水平的逐步发展,特别是“智慧工业”、“工业4.0”等概念的提出,以及工业物联网技术的引入,固定式条码阅读器(固定式条码读取器)在成本上持续降低,将促进固定式条码阅读器在工业条码识别、读取领域市场占有量的快速提升。
1手持式与固定式条码阅读器的特性对比


特性
条码读码器种类

工人增加工作量

适应工位
移动能力

设备成本

劳动力
成本

固定式条码阅读

手持式条码阅读

3激光式与图像式条码阅读器的比较

图像式条码阅读器(图像式条码读取器、图像式条码扫描器、工业影像式读码器)是通过图像采集装置采集复杂背景下的条码图像,然后利用智能图像处理技术进行条码的读取和识别,具体包括图像预处理(含去噪、图像分割)、条码定位、条码旋转、条码解析等过程。激光式条码阅读器(激光式条码读取器、激光式条码扫描器)是目前应用较多的设备,它通过机具产生一束激光,再由转镜将固定方向的激光束形成激光扫描线,激光扫描线扫描到条码上再反射回机具,由机具内部的光敏器件转换成电信号完成条码的读取和识别。
在工业自动化领域,与激光式条码阅读产品相比,基于图像的条码读取系统具有众多优势。首先,图像传感器的采集速度非常快,因此可以采集与条码相关的更多冗余信息,使其可以成功读取损坏、方向错误以及畸变的代码;其次,为消除代码损坏或包装的光线反射影响,图像算法软件可以根据图像的余留可辨认部分对重要数据进行重组和校正,据测算,条码的有效面积在低于10%时,图像式条码阅读器依然可以正常工作;再次,基于图像的系统还可以存储图像以便日后检索和分析;最后,基于图像的读码器还更易于安装、维护和升级。激光式条码阅读器与图像式条码阅读器的特点对比如下所示。

2激光式与图像式条码阅读器的比较

 

激光式条码阅读器

图像式条码阅读器

读取率

全方位的代码读取

多个条码同时读取

二维码

工作距离

使用寿命

可视化

图像存档

条码质量评估

易扩展性

安装灵活性

受限制

被扫描物的速度

慢或者静止

高速

视野

受限制

较大

价格

4图像型固定式条码阅读器的优势

这里对图像型固定式条码阅读器(又称图像式条形码阅读器,工业影像式读码器的优点作一个小结,主要包括:
(1)读取准确度高
读取率是衡量读码器可靠性、稳定性的重要指标。图像型固定式条码阅读器(或者说基于图像的固定式条码阅读/读取器/读码器)可对整个条形码区域进行成像,通过智能的图像处理算法对有污染、残缺、产生几何畸变的条码进行预处理、校正和重组,然后再进行条码的解析和识读,有效解决静音区扰乱及其他编码损坏问题,因此可读取任意方向的典型的梯形或栅栏形条形码;此外,图像型固定式条码阅读器(又称图像式条形码阅读器,工业影像式读码器)可以借助光源(反射或者散射)来读取激光扫描仪看不到的编码;最后,基于图像的固定式条码读取器可以同时定位并解码任意类型的多个条形码,在许多应用中,条码器输出编码信息的顺序具有非常重要的意义。
(2)用户操作便捷
在工业生产线上使用基于图像的固定式条码器时,用户可通过可视化操作系统对条码的读取率进行监控,并可看到条码器读取到的图像。这使得操作员能够了解系统的运行情况,并快速响应运行错误,在不能读取时迅速了解到当前的情况,从而提高工业生产质量。目前许多基于图像的固定式条码器可以存档读取图像,这可以减少由于用户无法存档读取失败的图像而无法了解运行错误原因从而改善流程的问题。
(3)运行性能良好
Ethernet/IP 和Profinet等工业协议使基于图像的固定式条码器能够轻易地集成到工厂网络中,适应工厂自动化系统的需要。与PLC的直接通信使数据通信和控制成为可能,从而使条码器成为质量控制流程的一部分。同时,图像型固定式条码器基本没有经常活动的零件,不存在活动零件经常磨损或破裂从而需要修理或更换等问题,满足工业自动化系统长期运行可靠性和低维护需求的设计理念。
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