生产线条码自动扫描系统方案

一 系统概述

在SMT（表面贴片技术）的生产过程中，用到了大量的电子元器件，由于这些元件的质量无法得到完全保证，当发现元件质量问题时，可能这样的问题元件用到很多产品上了，如果此时有一个详细的产品生产数据库，以条码方式记录该批次元件何时在哪条产线用到何种产品上，就可以快速找到这些带有问题元件的产品。要生成这样的数据库，就需要产品在生产时就做好相关信息的收集。人工方式显然不可取，因为在高速的生产线下很难保证采集准确率和信息的详细度，需要有一种能快速采集和信息处理方案，这就是条码自动扫描系统。

二 系统要求

1． 对条码的识别率高，检测速度快，可自动检测各种规格和大小的条码；

2． 条码扫描具备网络通讯功能，可将一条产线的多套扫描器扫到的条码信息通过网络传送给产线数据采集电脑，统一进行数据收集；

3． 系统提供漏扫报警，并可接手持条码扫描设备补扫条码；

4． 提供条码自动识别功能，当条码出现时，可自动进行扫描记录，不用人为干预；

5． 系统适应性广，针对不同类型条码、不同安装方式和安装位置，要能自动适应或经过简单调整适应；

6． 提供计算机自动条码记录与管理软件，将扫描到的信息根据时间和类型存储，供生产管理系统进行跟踪和管理。

三 系统配置与功能实现

1． 条码扫描原理

图1 条码扫描原理图

如上图所示，高精度条码扫描器安装在PCB板上部或下部适当位置，PCB板由产线带动经过条码扫描器，旁边的光电开关检测到PCB板到位，触发条码扫描器开始扫描，扫描成功则自动停止扫描，并将数据发送给计算机存储。

2．条码自动扫描系统

条码自动扫描系统由以下几部分组成：

(1) 条码自动扫描器：采用工业级高精度激光条码扫描器，条码适应性广，漏扫率低，带有丰富的接口功能，是扫描系统的核心设备；

(2) 光电开关：安装在PCB板进出扫描区域的两端，用于界定条码扫描器的有效范围，超过有效范围后认为扫描过程结束；

(3) 报警装置：当条码在扫描范围内没有被识别，触发报警装置，提示产线人员补扫；

(4) 手持条码扫描器：自动扫描无法扫描时用手持设备补扫条码；

(5) 总线通讯网络和数据采集计算机：产线根据工位一般配置4－8个条码自动扫描器，这些扫描器通过CAN总线连接，最终连接到产线计算机上，进行扫描数据采集；

图2 条码扫描总线结构

(6) 条码数据记录与管理软件：一方面通过总线网络和产线的各台条码扫描器通讯，实时收集最新的条码信息，存储在数据库中；另一方面将这些信息定时发送给企业生产监控管理系统，用于全厂级的生产管理；

(7) 相关安装部件：为保证条码扫描设备的正常工作、更换条码时调整方便，设计了条码扫描专用安装部件，将上述的各设备组合在一起，保证系统稳定正常工作。

图3 条码扫描软件示意

图4 条码扫描系统布局

四 使用效果分析

该条码自动扫描系统自投运以来，已在某大型电子厂安装50余条产线，经过2年的连续工作，条码识别率高、漏扫率低，运行稳定可靠、调整维护方便，充分适应产品更换频繁、条码类型多样、条码位置不固定等各种情况。用户普遍反映，该系统可以满足生产需要。