Aktuální vydání

celé číslo

03

2024

Automatizační technika v energetice a teplárenství, úspory energie

Snímače teploty

celé číslo

Inteligentní kamery v identifikaci

číslo 8-9/2005

Inteligentní kamery v identifikaci

Nutnou součástí moderních výrobních technologií jsou systémy identifikace výrobků a sledování jejich toku. Na většině sledovaných výrobků a polotovarů lze nalézt alfanumerické značení, čárové nebo maticové datové kódy. Celý řetězec označení – verifikace – čtení – předání dat začíná volbou metody identifikace a jeho základem jsou v mnoha případech kamerové systémy.

Značení výrobků

Základní podmínkou pro řízení logistiky je možnost sledovat tok materiálu, polotovarů a výrobků. Na základě získaných dat je potom možné např. sledovat stav zboží na skladě, zpětně zjišťovat postup výroby konkrétní součásti a kontrolovat pořadí výrobních operací. Je zřejmé, že chce-li výrobce sledovat daný produkt, musí jej umět nejprve identifikovat, tzn. rozpoznat jej podle označení nebo jedinečných charakteristických znaků.

Charakteristickými znaky pro identifikaci mohou být velikost, tvar, barva apod. Výhodou je použití samotného produktu bez nutnosti jakékoliv jeho další modifikace nebo doplnění. Naproti tomu je tento způsob málo konkrétní, není unikátní pro každý výrobek a poskytuje o produktu málo údajů. Pro zdokonalení identifikace je tedy nutné zavést značení výrobků. Prvním krokem je alfanumerické značení. To je snadno čitelné pro člověka, ale strojové čtení je náročné. Navíc nápisy zaberou relativně mnoho místa. Dalším krokem ve značení produktů jsou čárové kódy. Tyto symboly, tvořené vzorem z tmavých a světlých čar, byly přímo navrženy pro snadné strojové čtení zakódované informace. Také tyto symboly jsou však náročné na plochu a neobsahují žádnou metodu korekce chyb. V hierarchii ještě výše stojí maticové kódy. Informace je zakódována do dvourozměrného symbolu, který při stejném obsahu informace zaujme podstatně menší plochu než čárový kód. Korekce chyb podle Reeda-Solomona umožňuje dekódování informace i při 50% degradaci kódu.

Obr. 1.

Obr. 1. Vyhodnocení bodovaného maticového kódu

Samotná technologie označení výrobků musí být přizpůsobena možnostem aplikace. Nalepená etiketa s kódem v mnoha případech nesplňuje požadavky kladené na značení v průmyslovém prostředí. Proto se často přistupuje k bodování (obr. 1), lisování, leptání nebo laserovému značení. Pokročilé kamerové systémy zvládají všechny tyto metody značení.

Inteligentní kamery

Všestranné inteligentní kamery DVT pro systémy zpracování obrazu nabízejí mimo širokou množinu speciálních funkcí pro kontrolu polotovarů a výrobků v hromadné výrobě také nástroje pro čtení datových kódů a optické rozpoznávání znaků (OCR – Optical Character Recognition). Čtení a verifikace kódů a nápisů jsou založeny na různých metodách digitálního zpracování obrazu, které jsou obecně známy pod názvem strojové vidění (machine vision). Inteligentní kamera zajišťuje snímání obrazu, jeho zpracování, vyhodnocení a předání výsledků.

Kamery DVT obsahují snímací prvek CCD s rozlišením 640 × 480 obrazových bodů v 256 odstínech šedi, výkonný procesor RISC nebo DSP a komunikační rozhraní – digitální vstupně-výstupní linky a ethernetový kanál. Digitální linky s 24V logikou mohou být přímo napojeny na okolní automatizační prostředky, např. signalizační nebo třídicí členy. Samotný proces kontroly běží bez potřeby externího počítače, který však může být připojen a použit např. pro vizualizaci a sběr dat.

Inteligentní skenery

Pro široké spektrum aplikací, kde se vyžaduje čtení a verifikace datových kódů, nabízí společnost DVT odlehčený model inteligentní kamery: inteligentní skener. Skener je dokonalým řešením čtení datových kódů s rozšířením o možnost optického rozpoznávání znaků. Mezi hlavní výhody inteligentního skeneru DVT patří možnost snímat kódy pohybujících se součástí bez jejich zpomalení, které je nutné při ručním skenování kódů operátorem. Dalším častým omezením bývá maximální vzdálenost snímaných kódů od čtecího zařízení. Z tohoto hlediska jsou skenery DVT díky výměnným objektivům velmi variabilní. Pro větší vzdálenosti snímání se musí vzít v úvahu okolní rušivé světlo.

Obr. 2.

Obr. 2. Inteligentní skener Legend XE v korozivzdorném provedení s krytím IP 68

Častou doplňkovou úlohou k automatizovanému čtení a kontrole čárových kódů bývá archivace obrazu chybných a nečitelných čárových kódů. Inteligentní skener má funkci přenosu obrazů prostřednictvím ethernetového rozhraní a jejich ukládání na vhodné místo např. v rámci podnikové sítě.

Použití v běžných i speciálních podmínkách

Modelovou řadou inteligentních kamer a skenerů od společnosti DVT může uživatel pokrýt celou škálu řešení. Pro standardní aplikace s běžnými požadavky na rychlost snímání je určen inteligentní skener Legend IS s procesorem Hitachi SH4. Velké požadavky na rychlost a výpočetně náročné zpracování, způsobené např. nekvalitním tiskem, strukturovaným pozadím apod., splňuje inteligentní skener Legend XS se signálovým procesorem DSP. Pro snímání barev nebo pro aplikace vyžadující velké rozlišení se používají inteligentní kamery Legend 542C, popř. Legend 544. Model Legend XE v korozivzdorném provedení s krytím až IP68 vyhoví nárokům těžkého průmyslového prostředí (obr. 2). Všechny systémy splňují požadavky na zabezpečený přístup k datům a dokumentování vykonávaných změn.

Kamery lze konfigurovat přes uživatelské rozhraní na PC v programu Framework nebo v nové verzi programu Intellect. Oba programy nabízejí vizuální nástroje, skriptovací jazyk a výbornou podporu komunikace s okolím. Jednoduché připojení k běžnému notebooku, přímá výměna výsledků např. pomocí TCP/IP, OPC server a uživatelské rozhraní založené na ActiveX jsou základem komunikačních schopností kamer DVT.

Prodej a technická podpora

Inteligentní skenery a kamery DVT v České republice i na Slovensku dodává společnost TSI System. Ta současně zajišťuje kompletní technickou podporu pro systémové integrátory i konečné uživatele.

Petr Chmelař,
TSI System s. r. o.

TSI System s. r. o.
Mariánské nám. 1
617 00 Brno
tel.: 545 129 462
fax: 545 129 467
e-mail: info@tsisystem.cz
http://www.tsisystem.cz