對于多位置條煙條形碼統(tǒng)一檢測的應(yīng)用研究

李艷斌，李光，周耀東

（1.張家口卷煙廠有限責(zé)任公司設(shè)備管理處，河北張家口，075000；2.河北白沙煙草有限責(zé)任公司卷包車間，河北石家莊，050000；3.沈陽航空六二六科技有限責(zé)任公司，遼寧沈陽，110034）

0 引言

通常條煙在生產(chǎn)完成后，要通過高架輸送帶送入下煙通道，然后送入封箱機[5]封成整箱包裝，一臺封箱機一般連接4-6臺包裝機，會包裝不同品牌的條煙，因此就需要對不同品牌的條煙進行有效識別與檢測。本文主要研究如何采用條形碼讀取技術(shù)，對比不同讀碼器的檢測特性，研究多位置條碼統(tǒng)一檢測的問題，采用一個讀碼器一次性檢測單面條煙不同位置的條形碼，減少檢測點，節(jié)省成本投入并且更換品牌免調(diào)整，提高檢測效率。

1 條煙條形碼的特征

目前，我國卷煙商品條碼普遍采用CODE39碼。CODE39碼有標(biāo)準(zhǔn)版和縮短版，分別由13位和8位阿拉伯?dāng)?shù)字及相應(yīng)的條碼符號組成。我國卷煙商品一般采用13位數(shù)字的條碼符號，分為前綴碼、生產(chǎn)廠商代碼、產(chǎn)品特征代碼（品牌）、效驗碼[2-3]。

（1）前綴碼：前3 位為前綴碼，即標(biāo)識國家或地區(qū)的代碼，由國際物品編碼協(xié)會賦予。我國為 " 690 ”、“691 ”、“692”。其中，我國卷煙產(chǎn)品以“690 ”為前綴碼。

（2）生產(chǎn)廠商代碼：前綴碼后面4位為生產(chǎn)廠商代碼，標(biāo)識商品制造廠商，由我國物品編碼中心分配給申請的企業(yè)。我國煙草制品的制造廠商代碼均為“1028 " ，是中國煙草總公司的代碼。

圖1 條煙條形碼的定義圖

（3）商品特性代碼：廠商識別代碼后5 位為商品特性代碼，標(biāo)識商品屬性、規(guī)格、價格等，由制造廠商或物品編碼機構(gòu)分配，具有惟一性。商標(biāo)特性代碼是了商賦予自己產(chǎn)品的代碼，也就品牌，前綴碼是“690 ”，其商品特性代碼為5 位。我國煙草制品特性代碼由國家煙草專賣局科教司統(tǒng)一分配,一個品牌一個代碼。

（4）校驗碼：商品條碼13 位阿拉伯?dāng)?shù)字的最后一位為校驗碼，用以校驗上述代碼是否準(zhǔn)確。

2 條煙長度與條形碼特征

一條標(biāo)準(zhǔn)條煙的尺寸為長280mm、高40mm、寬90mm，條碼類別wei CODE39碼，最小條形碼0.2mm。條煙條形碼通常印刷在外包裝盒長邊側(cè)面上，不同品牌位置并不相同，條煙條形碼位置基本分為左、中、右三大類（如圖2所示），而且還存在手工加煙時條煙放反，就會造成條煙條形碼出現(xiàn)在另一面的情況，因此條煙的條形碼位置按大類分基本有6種，前面三種，后面三種。

圖2 條煙條形碼的位置圖

3 不同檢測方法對比研究

條煙條形碼檢測就是應(yīng)用讀碼器檢測5位商品特性代碼，進而讀出條煙品牌。目前條形碼讀取技術(shù)比較成熟，有多種讀碼器都可以將條煙品牌讀出，在工業(yè)上用的有激光讀碼器、視野視覺讀碼器，本文主要針對不同品牌的條煙位置變化，分析不同讀碼器的技術(shù)特征，采用最少、最經(jīng)濟的檢測手段，研究出多位置條煙條形碼統(tǒng)一檢測的方法，減少檢測點，節(jié)省成本投入。

（1）激光讀碼器特征：激光讀碼器主要應(yīng)用光波反射原理，檢測條形碼的條和空后，形成了波長不一的反射光用以識別條形碼，此類的激光讀碼器品牌有康耐視、SICK、基恩士等。激光讀碼器第一個技術(shù)特點是，讀取距離近、視野范圍窄，針對條煙條碼的0.2mm檢測精度，激光讀碼器的有效視野一般＜70mm，而一條條煙的長度是280mm，無法實現(xiàn)整條條盒全覆蓋。如果將左、中、右不同位置的雙面條形碼全部覆蓋，需要一面至少安裝3臺讀碼器，雙面就得安裝6臺，不僅器件多而且很難將6臺讀碼器調(diào)整到檢測位置一致、檢測精度一致、讀取速度一致，不僅增加誤檢與漏檢風(fēng)險，而且檢測點多、成本高；激光讀碼器第二個特征是受環(huán)境光影響比較大，白天與夜晚光線不一致，條碼的讀取準(zhǔn)確率不一樣；激光讀碼器第三個特征是在0.2mm檢測精度下，掃描速度降低，無法保證每次都準(zhǔn)確識別0.2mm的條碼[1]。

（2）視覺讀碼器特征：近年來智能制造的工業(yè)進程逐步加快，讀碼技術(shù)也迎來了工業(yè)4.0的時代，視覺讀碼技術(shù)正逐漸取代激光讀碼技術(shù)。視覺讀碼器主要應(yīng)用CCD成像原理，采用成像譯碼技術(shù)檢測條形碼，主要品牌有康耐視、邦納、寶盟、基恩士等。視覺讀碼器第一個技術(shù)特點是，讀取距離遠、視野范圍寬，讀取距離在50-2000mm之間，視野范圍50-1000mm。第二個技術(shù)特點是像素高，最高可達到1200萬像素，分辨率高可達到0.1mm；第三個技術(shù)特點是自帶LED光源，不受外界光干擾，白天晚上讀取效果一致；第四視覺讀碼器采用成像拍照技術(shù)，事宜幀速取樣計算的，檢測速度快；第五視覺讀碼器具有自動對焦技術(shù)，可適應(yīng)工作距離的變化[1]。

4 視覺讀碼器應(yīng)用研究

本文對比分析了激光讀碼器與視覺讀碼器的技術(shù)特點，決定采用視覺讀碼器完成多位置條煙條形碼統(tǒng)一檢測的應(yīng)用，但并不是每一個品牌的視覺讀碼器都能適應(yīng)條煙條形碼的6個不同位置的檢測，本文針對條煙長度280mm，最小條碼0.2mm的檢測精度，研究了康耐視、邦納、寶盟、基恩士等多個品牌的視覺讀碼器，最終采用了基恩士的SR-2000W型超大視野型讀碼器，SR-2000W型視野型讀碼器在距離350mm時，讀取條碼分辨率0.17mm，視野可達到317mm，在滿足條煙最小條碼0.2mm的檢測精度的同時，能適應(yīng)條煙條形碼單面的3個不同位置的檢測。這樣前后安裝兩個SR-2000W型視野型讀碼器就可以實現(xiàn)6個不同位置的檢測[4]。

圖3 SR-2000W讀碼器參數(shù)圖

本文的視覺讀碼器采用航架結(jié)構(gòu)安裝，讀碼器安裝在航架正中間位置，一個讀碼器實現(xiàn)左、中、右三個位置條碼讀取的全覆蓋。讀碼器相機的拍照角度為25-30度。航架配備卡具固定件，定位銷定位，維修調(diào)整后，初始位置不變，更換條煙品牌時，無需調(diào)整讀碼器，軟件中選擇相應(yīng)品牌即可。

5 結(jié)論

本文應(yīng)用超大視野型讀碼器檢測條煙條形碼，只用了兩個讀碼器，可檢測不同品牌、不同位置的條煙條碼，達到多位置條煙條形碼統(tǒng)一檢測效果，不僅減少檢測點，節(jié)省成本投入，而且應(yīng)用視覺技術(shù)，檢測效果明顯好于激光讀碼器，受到普遍好評，該技術(shù)已經(jīng)成功安裝到設(shè)備上。