MATRIX 220型讀碼器在FOCKE FX上的應(yīng)用

摘" 要：二維條碼的數(shù)據(jù)中包含產(chǎn)品具體生產(chǎn)信息、日期、分類等，對于工廠進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量管理、追蹤、判別等具有非常重要的意義。因此，得益于MATRIX 220型讀碼器緊湊靈巧的設(shè)計結(jié)構(gòu)，便捷的安裝方式及適應(yīng)于不同類型的復(fù)雜工作環(huán)境，在卷煙包裝設(shè)備上多選用該型號讀碼器。該文以Focke FX機(jī)型為例，通過安裝調(diào)試讀碼器闡述MATRIX 220型讀碼器的工作原理和調(diào)試方法。

關(guān)鍵詞：MATRIX 220；包裝設(shè)備；二維碼；工作原理；調(diào)試方法

中圖分類號：TP317.4" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）31-0193-04

Abstract： The QR-CODE data contains product-specific production information， date， classification and so on; for the factory product quality management， tracking， identification and so on has a very important significance; therefore， thanks to the MATRIX 220 image based reader compact and flexible design structure， convenient installation and adapt to different types of complex working environments， in the cigarette packaging machine， more often use this type of code reader; This paper takes the Focke FX packing machine as an example， through the installation and debugging of the code reader to illustrate the working principle and debugging method of the MATRIX 220 image based reader.

Keywords： MATRIX 220; packing machine; QR-CODE; working principle; debugging method

Matrix 220是一款結(jié)構(gòu)緊湊的工業(yè)級圖像式條碼閱讀器，設(shè)計靈巧、性能優(yōu)越，能夠在狹小的場景空間內(nèi)輕松部署和安裝。像電子、包裝、汽車及文件處理等很多行業(yè)都能夠選用。Matrix 220圖像式條碼閱讀器擁有120萬像素的高分辨率傳感器，內(nèi)部集成了新型多核圖像處理平臺，創(chuàng)新性地解決了光源處理方案，具備靈活多樣的光源選項，為不同工作需求提供多樣選擇；還能夠?qū)崿F(xiàn)DPM碼的閱讀能力，具備工業(yè)級電子對焦技術(shù)。

Matrix 220型讀碼器具備高動態(tài)范圍（HDR）功能，大大提高了圖像質(zhì)量和圖像對比度，提高了條碼讀取性能，并且能調(diào)整曝光時間，提高條碼移動時的讀取速度；Matrix 220型讀碼器還擁有紅綠點技術(shù)，通過綠點和紅點指示燈、X-PressTM按鈕、直觀的人機(jī)接口（HMI）和DL.CODETM配置軟件（通過自動設(shè)置模式進(jìn)行了改進(jìn)）實現(xiàn)了易用性，可快速輕松地讀取代碼；該類型讀碼器還具備IP67和IP65工業(yè)防護(hù)等級，-10～50 ℃/14～122 °F的工作溫度范圍，可確保在環(huán)境惡劣的制造業(yè)應(yīng)用中獲得質(zhì)量和穩(wěn)定性。

1" 得利捷讀碼器簡要介紹

1.1" MATRIX 220型讀碼器

根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品特性，可以為二維碼賦予一定的內(nèi)容，以便在讀取二維碼時能夠快速解讀其內(nèi)在含義，包括最基本的生產(chǎn)時間、生產(chǎn)機(jī)組、產(chǎn)品數(shù)據(jù)等；而得力捷Matrix 220型讀碼器設(shè)計輕巧靈活，能夠在各種復(fù)雜狹小的空間內(nèi)安裝，還能便捷調(diào)整讀取角度，在卷煙包裝設(shè)備上多選用該型號讀碼器；MATRIX 220型號讀碼器的外觀及各部件介紹如圖1所示。

Matrix 220可在單一型號中提供偏振和漫射光選項，從而在任何類型的表面上實現(xiàn)照明。白光和紅光型號不僅性能卓越，還擁有廣泛的應(yīng)用范圍。電子聚焦控制可以輕松實現(xiàn)遠(yuǎn)程切換不同的作業(yè)配置，擁有極高的使用靈活性。

如圖2所示部分18可以看到，針對標(biāo)準(zhǔn)型號得利捷提供有4個LED白光光源，用于對鏡頭所拍攝的角度范圍提供光源，提升照明效果；對于DPM型號的讀碼器，根據(jù)使用環(huán)境或者使用要求提供了17所標(biāo)注的LED漫射照明光源，以及一組15非偏振照明光源和一組16偏振照明光源；當(dāng)二維條碼表面不夠平整或者有反光現(xiàn)象時，偏振光源就能夠為鏡頭提供清晰明亮的圖案；而漫射照明是得利捷設(shè)計的利用鏡頭的折射功能控制眩光，將光線向四周擴(kuò)散漫射，使得光源的光線更加柔和，視覺效果舒適，解決反光或者二維碼圖案不平整的問題；圖3所示框出部分是讀碼器的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，左右各一個，當(dāng)讀碼器被觸發(fā)時，瞄準(zhǔn)系統(tǒng)將2個等距的正方形圖案投射到目標(biāo)區(qū)域，輔助鏡頭更加快捷準(zhǔn)確地找到二維碼并快速解讀二維碼信息；另外，得利捷讀碼器還設(shè)計了獨(dú)特紅綠點技術(shù)，以顯示讀碼狀態(tài)，如圖4所示，綠色框內(nèi)的LED燈顯示當(dāng)讀碼器根據(jù)配置要求正確讀碼且解碼時，綠色LED燈亮，告知該二維碼被正確解讀；反之，未被正確解讀則顯示紅色框內(nèi)LED紅燈亮。

1.2" MATRIX 220網(wǎng)絡(luò)連接

Matrix 220型讀碼器使用以太網(wǎng)供電（PoE）連接，采用PROFINET IO和ETHERNET/IP工業(yè)現(xiàn)場總線，能夠提供經(jīng)濟(jì)可靠的通信功能，具備支持工業(yè)4.0通信的OPC UA協(xié)議的能力，能完成工業(yè)環(huán)境下水印條碼的固定掃描，增加了解碼應(yīng)用的附加值。

如圖1所示⑤看到MATRIX 220提供有一套能夠90°旋轉(zhuǎn)的接頭組，非常有利于讀碼器在狹小的空間內(nèi)安裝所需要的拍照角度；該接頭組有2個接頭，其中

一個為電源-通信-I/O接頭，另一個為以太網(wǎng)通訊接頭。圖5中給出了電源-通信-I/O接頭引腳說明，圖6中則對以太網(wǎng)通信輸出引腳進(jìn)行說明。

為了提升數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性、線纜工作壽命及適配各種工況，MATRIX 220提供了一種柔性電纜，用于讀碼器電源和以太網(wǎng)連接，如圖7所示。

2" MATRIX 220讀碼器配置

如圖8所示，在一個簡易局域網(wǎng)內(nèi)，每一個讀碼器都可以單獨(dú)觸發(fā)，利用CAB-DSxx-S線纜將局域網(wǎng)內(nèi)的讀碼器連接到交換機(jī)上，與本地主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；讀碼器的觸發(fā)使傳感器觸發(fā)或者包裝設(shè)備相位觸發(fā)。

根據(jù)圖5電源-通信-I/O接頭輸出引腳，接線時將引腳1和引腳2接電源正負(fù)極，6號引腳接外部觸發(fā)信號以觸發(fā)讀碼器工作，10號引腳接地。

DC24 V供電連接正常，觸發(fā)正常，以太網(wǎng)正確連接，IP設(shè)置如圖9所示（不能與讀碼器IP相同），讀碼器原始IP192.168.3.100；點擊“查找設(shè)備”按鈕，雙擊已連接設(shè)備進(jìn)入讀碼器配置界面，如圖10所示。

3 在煙草包裝設(shè)備中的應(yīng)用

煙草包裝設(shè)備普遍轉(zhuǎn)速較高，煙包上的二維碼都是設(shè)計印刷位于固定位置，因此在安裝讀碼器進(jìn)行讀碼時必須在特定位置進(jìn)行讀碼，一個是有利于在二維碼露出位置進(jìn)行讀碼，一個是對讀碼角度、讀碼器的安裝空間、配置等都有較高要求，所以必須在安裝時有充分考量（圖11）。

得利捷自帶有通信、配置、診斷工具DL.Code，使用該軟件能夠快速判斷讀碼器讀取煙包二維碼失敗原因，并快速排除。

若有煙包被剔除，可以觀察被剔除煙包的質(zhì)量問題，包括是否有被擠壓導(dǎo)致二維碼變形沒有被讀取出來（圖12），或者是印刷問題無法讀取又或者是反光遮擋了二維碼的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息等，都可以在未讀取地址中找到剔除原因，詳細(xì)原因可以將未讀取的二維碼圖片導(dǎo)入DL.Code軟件中重新分析，找到剔除原因（圖13）。

若有無明顯缺陷而被剔除的煙包，導(dǎo)入圖片至DL.Code軟件中現(xiàn)有配置無法成功讀取二維碼，需優(yōu)化讀碼器配置，直至能夠讀取成功（圖14）。

4" 結(jié)束語

本文以煙草包裝設(shè)備FOCKE FX750部分為例，闡述了得利捷MATRIX 220型讀碼器在包裝設(shè)備中的部分應(yīng)用場景，為工程技術(shù)人員使用配置MATRIX 220型讀碼器提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] Matrix 300N致力于DPM碼高速和準(zhǔn)確讀取[J].現(xiàn)代制造，2016（16）：17.

[2] 張柳.DATALOGIC：機(jī)器視覺解決方案開啟新發(fā)展[J].現(xiàn)代制造，2013（9）：53.

[3] 袁戰(zhàn)偉，李丹，嚴(yán)濤，等.ELAU伺服控制系統(tǒng)工作原理及其在FOCKE FX中的應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2020（4）：28-29，32.