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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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準(zhǔn)確讀取激光直接打印的二維碼

準(zhǔn)確讀取激光直接打印的二維碼

2010/1/12 0:00:00
 

    沒(méi)有各種各樣零件的識(shí)別,個(gè)性化的生產(chǎn)控制是無(wú)法想象的。除了質(zhì)量方面,和市場(chǎng)戰(zhàn)略相關(guān)的產(chǎn)品追蹤和零件部件信息追蹤越來(lái)越受到人們的關(guān)注。舉個(gè)例子,現(xiàn)如今的一輛客戶訂購(gòu)的汽車,是由一整套正確的零部件組裝而成的。零部件正確的先決條件:二維矩陣碼(DMC)和高性能的讀碼器。正如在巴伐利亞的一個(gè)主要汽車制造商的鑄造廠所見到的。

       并非僅是理論上的,寶馬公司在巴伐利亞Landshut的鑄造廠生產(chǎn)的大部分鑄件就很好的做到了這一點(diǎn)。工廠現(xiàn)有大約3300名員工,分布在鑄造,內(nèi)務(wù),外務(wù),萬(wàn)向接頭的生產(chǎn)以及發(fā)動(dòng)機(jī)的更換環(huán)節(jié)中。Landshut輕金屬鑄造廠不同凡響的地方在哪呢:對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)來(lái)說(shuō),根據(jù)技術(shù)要求和生產(chǎn)產(chǎn)量的不同,有五種不同的鑄造方法,分別是:砂型鑄造,拉模鑄造,以及消失模鑄造。

    工廠每年要消耗38000噸鋁和鎂來(lái)生產(chǎn)大約150萬(wàn)的輕金屬件,用來(lái)制造寶馬發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲柄軸箱和汽缸蓋—從摩托車中的兩缸到十二缸。工廠也會(huì)對(duì)鑄件進(jìn)行粗加工。客戶是寶馬集團(tuán)各地的發(fā)動(dòng)機(jī)組裝廠,比如慕尼黑,斯太爾(奧地利)和Hall(英國(guó))。在那里發(fā)動(dòng)機(jī)完成最終的工藝和組裝。

    在Landshut的寶馬集團(tuán)在早期就有了使用唯一的碼來(lái)標(biāo)記鑄件,然后再用一個(gè)照相系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)讀這個(gè)碼的想法。開始時(shí)用在8*8mm的區(qū)域里敲擊16*16點(diǎn)的二維矩陣碼(DMC,現(xiàn)在是用激光來(lái)實(shí)現(xiàn)打碼。碼中存儲(chǔ)的是發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部編號(hào),生產(chǎn)日期和鑄造地點(diǎn)。這些信息僅用于工廠內(nèi)鑄件的識(shí)別。用于進(jìn)一步的生產(chǎn)控制和追蹤的實(shí)際生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)被采集和保存在中央計(jì)算機(jī)中。除非DMC在某一個(gè)環(huán)節(jié)中被自身補(bǔ)充或替代,否則它會(huì)持續(xù)在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮作用。

       BMW使用西門子的SIMATIC MV440讀碼器作為V8發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄軸箱和汽缸蓋的粗加工中的照相系統(tǒng)。在這個(gè)例子中,使用了一個(gè)內(nèi)置圖像處理功能的智能照相系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)尤其適合工業(yè)環(huán)境中的解碼。傳感器頭部安裝了一個(gè)防護(hù)等級(jí)為IP65級(jí)的鋁型材外殼,采用解析度640*4801024*768像素的CCD芯片。固定安裝的不同焦距的定焦鏡頭可以在不同物距捕捉任意大小的圖像。

    在粗加工環(huán)節(jié),鑄件將會(huì)被去毛刺,打磨,鑄件標(biāo)簽被鋸斷。然而在那之前,必須要通過(guò)DMC識(shí)別出鑄件的信息。這里,用安裝在鏡頭周圍的獨(dú)立LED環(huán)形燈作為燈源,來(lái)保證理想的照明環(huán)境。Landshut的寶馬采用了紅色的LED閃光(波長(zhǎng)為680nm)。在對(duì)比率比較低的情況下,照明系統(tǒng)可以使用紅外閃光(波長(zhǎng)為880nm)。

    通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)和各自的單元控制器—大部分都是SIMATIC S7-400 PLC,被檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)會(huì)被送到鑄造廠的中央計(jì)算機(jī)中。

    對(duì)于寶馬而言,通過(guò)智能相機(jī)來(lái)進(jìn)行圖像處理是特別重要的,因?yàn)樵瓉?lái)使用的另一品牌的照相系統(tǒng)不僅相當(dāng)昂貴,而且還需要一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像分析。特別考慮到數(shù)據(jù)的安全和防止病毒入侵,BMW希望工廠里的計(jì)算機(jī)越少越好?,F(xiàn)如今在Landshut粗加工廠使用的

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