固定式工业条码阅读器读取器扫描器在工业自动化领域中的应用与选型指南

固定式工业条码阅读器读取器扫描器在工业自动化领域中的应用与选型指南
固定式工业条码阅读器读取器扫描器在工业自动化领域中的应用与选型指南

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固定式工业条码阅读器(读取器、扫描器)在工业自动化领域中的应用与选型指南

中国科学院微电子研究所

中国物联网研究发展中心

目录

1工业条码及其读取技术概述 (3)

2条码读取设备的类别与比较 (4)

2.1条码读取设备的类别 (4)

2.2手持式与固定式条码阅读器的比较 (4)

2.3激光式与图像式条码阅读器的比较 (5)

2.4图像型固定式条码阅读器的优势 (6)

3图像型固定式条码阅读器应用领域分析 (7)

4图像型固定式条码阅读器国外厂商产品 (9)

4.1得利捷Datalogic (9)

4.2康耐视Cognex (10)

4.3迈思肯Microscan (11)

4.4西克Sick (12)

4.5基恩士Keyence (13)

5图像型固定式条码阅读器的国产化进程 (14)

5.1CodeRD4xx系列读码器产品特点 (14)

5.2CodeRD4xx系列读码器性能指标 (16)

5.3CodeRD4xx系列读码器应用实例 (17)

6全文小结与展望 (19)

1工业条码及其读取技术概述

目前,“工业4.0”理念正逐步深入人心,部分制造企业开始进入项目实施阶段,从概念到实践表明:“工业4.0”涉及的智能工厂、智能生产和智能物流这三大主题,均需要多源信息感知、产品标识与跟踪(RFID、条形码/二维码识别读取)、现场通信(工业以太网、Modbus、PROFINET、CAN等)、工业机器人、系统软件、大数据等技术的支撑。在产品标识与跟踪方面,因为条码/二维码具有低成本、高可靠以及易用性(如部分产品采用直接零部件标刻二维码方式进行标记,DPM)等特点,在现代制造业供应链和生产控制管理过程中,条码/二维码及其识别读取技术已经成为主要的产品标识与跟踪手段,广泛应用于高层的资源管理计划系统(如ERP),或者中间层的制造执行系统(如MES),以及底层的生产控制系统(如SCADA),以获取物料在制品和成品过程中准确、实时的信息。在条码/二维码读取过程中,传统的手工录入方式因其效率低下、准确度不高等弊端已经无法满足大规模自动化工业生产的需求,因此需要更专业化的、自动化程度更高的条码/二维码识别、读取、扫描设备——图像型固定式工业条码阅读器。针对此类需求,本文将针对如下问题进行详细的阐述:(1)条码/二维码识别读取设备的应用领域分析;

(2)条码/二维码识别读取设备分类与选型指导;

(3)手持式与固定式条码/二维码阅读器的比较;

(4)激光式与图像式条码/二维码阅读器的比较;

(5)固定式图像式条形码阅读器的特性与优点;

(6)固定式图像式条形码阅读器国外厂商产品;

(7)固定式图像式条形码阅读器的国产化进程。

关于我们:中国科学院微电子研究所/中国物联网研究发展中心智能工业研究中心紧密依托微电子所在芯片设计制造的基础优势,面向智能工业涉及的传感、控制与过程管理开展基础理论研究与核心技术开发,主要领域包括:新一代工业MEMS传感器,工业图像传感器与应用系统,面向精密伺服控制的功率器件与控制系统,制造装备数字化、精密化及微型化,制造过程检测、控制与质量保证技术,基于工业4.0理念的工业信息化。研究中心现有高层次研发人员60余名,每年承担国家自然科学基金、973计划与国家863计划等科研项目10余项,年科研经费达2000万元。技术产品在电子产品制造、物流、钢铁冶金、航空航天等行业得到广泛应用,典型客户包括富士康科技、三一重工、宝钢集团、天津钢管集团、中航国际、航天科技集团、宇通客车、兵器工业集团等。

本文约定:下文中“条码”,根据上下文,应已包括二维码在内;固定式工

业条码阅读器、固定式条码阅读器、固定式条码读码器、固定式条码二维码读取器、固定式条码扫描器这几个名词具有一致性;图像式条形码阅读器与工业影像式读码器这两个名词具有一致性。

2条码读取设备的类别与比较

2.1条码读取设备的类别

条码阅读器(又称条码扫描器、条码扫描枪、条形码扫描器、条形码扫描枪及条形码阅读器等),它是用于读取条码所包含信息的阅读设备,利用光学原理,把条形码的内容解码后通过通信接口传输到电脑、服务器或者其他设备、装置。广泛应用于超市、物流快递、图书馆等扫描商品、单据的条码。条码阅读器的结构通常包括这几部分:光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、通信接口。普通的条码阅读器通常采用以下四种技术:光笔、CCD、激光、影像型红光。具体的分类标准为:

(1)按使用安装方式划分,可分为手持式和固定式两种;

(2)按采用光学类型划分,主要分图像式和激光式两种。

图1条码读取设备的分类

据国际知名的市场研究与预测公司IDC估算,到2016年中国条码扫描设备规模将达3亿美元,未来五年年复合增长率达16.5%,并且指出,随着工业4.0理念的进一步普及,以及计算机视觉技术与图像传感器技术的快速发展,图像型固定式条码阅读器(又称图像式条形码阅读器,工业影像式读码器)能有效提升工厂的自动化水平、降低生产线工作人员的劳动量,因此更适合制造业的需求,是工业自动化领域的最佳选择。

2.2手持式与固定式条码阅读器的比较

手持式条码读取器应用于许多领域,这类条码读取器特别适用于条码尺寸多样、识读场合复杂、条码形状不规整的应用场合。固定式条码读取器扫描时不需用人手把持,适用于省力、人手劳动强度大(如超市的扫描结算台)或无人操作

的自动识别应用。

在工业自动化领域,手持式条码阅读器需人工近距离对准条码进行识读,并且速度慢、自动化程度低,这些缺点使其无法满足工业企业生产的需求。而固定式条码阅读器不需要人工操作,贴有条码的产品或者零部件经过扫描器的有效扫描区域时,就能够自动读取条码中的信息。对于工业传送带上的物品,可以做到完全不需要人工干预的全自动扫描;对于手工搬运的物品,也可以使其在移动路线上自然地经过固定式扫描器的有效扫描范围,完成扫描动作。固定式条码阅读器的主要缺点是前期投入成本较高,但是随着工业自动化水平的逐步发展,特别是“智慧工业”、“工业4.0”等概念的提出,以及工业物联网技术的引入,固定式条码阅读器(固定式条码读取器)在成本上持续降低,将促进固定式条码阅读器在工业条码识别、读取领域市场占有量的快速提升。

表1手持式与固定式条码阅读器的特性对比

2.3激光式与图像式条码阅读器的比较

图像式条码阅读器(图像式条码读取器、图像式条码扫描器、工业影像式读码器)是通过图像采集装置采集复杂背景下的条码图像,然后利用智能图像处理技术进行条码的读取和识别,具体包括图像预处理(含去噪、图像分割)、条码定位、条码旋转、条码解析等过程。激光式条码阅读器(激光式条码读取器、激光式条码扫描器)是目前应用较多的设备,它通过机具产生一束激光,再由转镜将固定方向的激光束形成激光扫描线,激光扫描线扫描到条码上再反射回机具,由机具内部的光敏器件转换成电信号完成条码的读取和识别。

在工业自动化领域,与激光式条码阅读产品相比,基于图像的条码读取系统具有众多优势。首先,图像传感器的采集速度非常快,因此可以采集与条码相关的更多冗余信息,使其可以成功读取损坏、方向错误以及畸变的代码;其次,为消除代码损坏或包装的光线反射影响,图像算法软件可以根据图像的余留可辨认部分对重要数据进行重组和校正,据测算,条码的有效面积在低于10%时,图像式条码阅读器依然可以正常工作;再次,基于图像的系统还可以存储图像以便日后检索和分析;最后,基于图像的读码器还更易于安装、维护和升级。激光式条码阅读器与图像式条码阅读器的特点对比如下所示。

表2激光式与图像式条码阅读器的比较

2.4图像型固定式条码阅读器的优势

这里对图像型固定式条码阅读器(又称图像式条形码阅读器,工业影像式读码器)的优点作一个小结,主要包括:

(1)读取准确度高

读取率是衡量读码器可靠性、稳定性的重要指标。图像型固定式条码阅读器(或者说基于图像的固定式条码阅读/读取器/读码器)可对整个条形码区域进行成像,通过智能的图像处理算法对有污染、残缺、产生几何畸变的条码进行预处理、校正和重组,然后再进行条码的解析和识读,有效解决静音区扰乱及其他编码损坏问题,因此可读取任意方向的典型的梯形或栅栏形条形码;此外,图像型固定式条码阅读器(又称图像式条形码阅读器,工业影像式读码器)可以借助光源(反射或者散射)来读取激光扫描仪看不到的编码;最后,基于图像的固定式条码读取器可以同时定位并解码任意类型的多个条形码,在许多应用中,条码器输出编码信息的顺序具有非常重要的意义。

(2)用户操作便捷

在工业生产线上使用基于图像的固定式条码器时,用户可通过可视化操作系统对条码的读取率进行监控,并可看到条码器读取到的图像。这使得操作员能够了解系统的运行情况,并快速响应运行错误,在不能读取时迅速了解到当前的情

况,从而提高工业生产质量。目前许多基于图像的固定式条码器可以存档读取图像,这可以减少由于用户无法存档读取失败的图像而无法了解运行错误原因从而改善流程的问题。

(3)运行性能良好

Ethernet/IP 和Profinet等工业协议使基于图像的固定式条码器能够轻易地集成到工厂网络中,适应工厂自动化系统的需要。与PLC的直接通信使数据通信和控制成为可能,从而使条码器成为质量控制流程的一部分。同时,图像型固定式条码器基本没有经常活动的零件,不存在活动零件经常磨损或破裂从而需要修理或更换等问题,满足工业自动化系统长期运行可靠性和低维护需求的设计理念。

3图像型固定式条码阅读器应用领域分析

图2图像型固定式条码读取器的应用实例

图像型固定式条码阅读器(又称图像式条形码阅读器,图像式条码读取器,工业影像式读码器)在工业自动化领域的应用主要是产品或者物品的制造、检测、包装与出入库等流程的过程跟踪与质量监管。具体实现方法是:过程跟踪是以条码标识每个物品,在整个供应链过程中共享数据,实现对物品流程的记录,在全程的关键环节读取物品的条码,记录物品的出入库和到位信息;质量监管是为了加强质量管控,工业企业在产品上标有条码符号,在产品的整个生命周期内实时记录生产情况、质量检测情况等产品信息,实现追踪溯源、标记符号质量验证、制造检测过程追踪识别等功能,帮助用户进行生产判断与决策。因此,根据以上应用方向的分析,图像型固定式条码阅读器可广泛应用于物流、汽车、电子、食品和饮料、制药设备和医疗器械等行业。

在物流行业,图像型固定式条码阅读器通过提高材料搬运设备的效率,减少人工分选和降低设备停工时间,可以帮助物流公司提高工作能力,降低成本。应用场景主要包括:标签质量的验证,读取和验证自动粘贴在包装袋上的运输标签,如果发现错误,或如果条码无法读取,则需要使用一种系统将包装从生产线上剔除,供操作员处理;自动化分拣,即对物品进行分类,首先按照类别为每件物品粘贴条形码标签,然后读取条形码中的数据引导物品输送到指定装运位置;出入库跟踪,需要在对比度低、条码变形、污损、高速运行(速度大于2米/秒)、多条码等情况下实现条码读取,以记录物品的出库和入库信息。

在汽车行业,图像型固定式条码阅读器能在生产中的各个工序验证组装零件情况,并跟踪和捕获信息,确保准确完成整个生产流程,从而帮助汽车厂商改进制造质量和绩效。应用场景主要为零部件的质量追溯,如读取车身金属冲压组件、底盘、引擎、保险杠等装置的二维码数据,了解该零部件的生产信息和检测信息;确保流向的正确性,通过读取汽车零配件的条形码,识别其型号、供应厂家等信息,确认在汽车组装过程中各类零部件在流水线上流向的正确性。

在电子行业,图像型固定式条码阅读器可实现更智能的自动化操作,从而减少人工操作引起的生产错误,这意味着更低的制造成本和更高的客户满意度,确保交付的产品满足电子行业的严格质量要求。应用场景之一为在快速移动、震动剧烈、漫反射现象严重的流水线上,读取LED灯条的条码;应用场景之二为电子产品中小空间PCB条码标签的读取,并同时解决人工扫描过程速度慢、整体系统测试时间较长的问题。

在食品和饮料行业,过敏原控制、产品质量、装配验证、包装检查以及完全可追溯性都是不容忽视的重要问题,图像型固定式条码阅读器在该行业的应用可以有效的帮助食品与饮料企业改进生产质量和绩效,实现更加智能化的流水线操

作。主要应用场景为食品安全溯源,对食品的制造、检测、出入库以及运输与销售环节实现全流程监控。

在制药设备和医疗器材行业,用于保证药品和器械包装的完整性,或者跟踪从生产到病人使用的系列化产品。主要应用场景有药剂类产品为预防造假而引入的混合条码的读取;制药设备制造商仓储系统中自动化条码的读取;手术器械中数据矩阵码的读取。

4图像型固定式条码阅读器国外厂商产品

在图像型固定式条码阅读器(条码机)领域,进入工业级市场的国际知名厂商主要包括意大利的Datalogic公司、美国的Cognex公司、美国的Microscan公司、德国的Sick公司和日本的Keyence公司。

4.1得利捷Datalogic

Datalogic是欧洲最大的工业条码读取器、无线采集器和RFID系统设备的制造商。Datalogic的图像型固定式条码阅读器主要为Matrix系列产品,包括Matrix210、Matrix300、Matrix410、Matrix450等,Matrix4XX系列产品是市场上用量较大的产品系列之一。

表3 Datalogic相关型号条码机规格

图3 Datalogic得利捷Matrix210,Matrix300,Matrix410,Matrix450

4.2康耐视Cognex

Cognex公司是为制造自动化领域提供视觉系统、视觉软件、视觉传感器和表面检测系统的全球领先厂商。Cognex的图像型固定式读码器主要为DataMan 系列,也是目前在市场上可与Datalogic的Matrix系列分庭抗礼的系列产品之一,主要包括DataMan50/60系列、DataMan100系列、DataMan200系列、DataMan300系列、DataMan500系列等。

表4Cognex相关型号条码机规格

DataMan100/200 DataMan300 DataMan500

100X 200X 300X 302X 303X 500QL 500X 传感器类型CMOS CMOS CMOS CMOS CMOS CMOS CMOS 分辨率(像素)752*480 752*480 800*600 1280*1024 1600*1200 1024*768 1024*768 最大帧率60fps 60fps 60fps 60fps 40fps 1000fps 1000fps 景深(mm)x x x 254 350 x x

视野(mm)45x45

(最大

阅读距

56mm,

条码分

辨率

0.25mm

45x45

(最大

阅读距

56mm,

条码分

辨率

0.25mm

62.7x62.

7(阅读

距离

250mm

,条码分

辨率

0.15mm

100.8x100.

8(阅读距

250mm,条

码分辨率

0.15mm)

100.8x100.

8(阅读距

250mm,条

码分辨率

0.15mm)

x x

价格(万元) 1.3 1.5 1.8 2.1 2.4 5.5 6.9

重要特性DataMan100/200系

列是Cognex标准的

固定式读码器,在

小巧的产品中提供

业界领先的读码性

能。

DataMan300系列是Cognex功能最

全的固定式条码读码器,现场可换

的多种类型照明模块可为工件创

造最佳照明条件,C接口镜头、S

接口镜头或可变焦液态镜头,可提

供最大的景深灵活度。

DataMan500系列是

高性能固定式读码

器,提供Cognex专有

的视觉芯片技术,具

有超快的自动曝光和

影像采集速度。

注:x代表相关参数无法在其制造商提供的相关手册中找到。

图4 Cognex康耐视DataMan100/200,DataMan300,DataMan500

4.3迈思肯Microscan

Microscan是一家专注于精确的数据采集与控制解决方案,为众多行业的自动化与OEM客户提供服务的全球技术领先公司。Microscan的工业影像式读码器的尺寸设计较小,目前市面上主要以MS-4系列、MINI HAWK系列与QX HAWK系列产品为主。

表5 Microscan相关型号条码机规格

MS-4 MINI HAWK QX HAWK

传感器类型CMOS CMOS CCD

分辨率(像素)30万像素30万像素130万像素

最大解码速度10个/秒60个/秒60个/秒

景深(mm)100100 152

视野(mm)

66x49.5(最大阅读距离

119mm,条码分辨率

0.25mm)

118 x118(最大阅读

距离203mm,条码分

辨率0.25mm)

191x191(最大阅读

距离241mm,条码

分辨率0.25mm)价格(万元)0.6 1.2 1.6

重要特性

世界上最小的高分辨率条

码机,尺寸仅为

25.4mm×45.7mm×53.3mm

,机身轻盈(不足2盎司)。

能够稳定读取受损、

变形或其他难以辨

认的直接部件标记,

具有自动对焦功能。

世界上首款与液体

透镜技术完美集成

的影像扫描仪,使

灵活调节无限聚焦

成为现实。

注:x代表相关参数无法在其制造商提供的相关手册中找到。

图5 Microscan迈思肯MS-4,MINI HAWK,QX HAWK

4.4西克Sick

Sick是一家全球性的专业传感器供应商,拥有极具优势的创新型传感器产品和解决方案。Sick的图像型固定式二维条码阅读器主要为Lector系列,主要包括Lector620、Lector642和Lector65X系列产品。

表6 Sick相关型号条码机规格

Lector620 Lector642 Lector652 Lector654 传感器类型CMOS CMOS CMOS CMOS

分辨率(像素)30万170万200万400万

扫描频率60Hz 40Hz 70Hz 40Hz

景深(mm)40 x x x

视野(mm)80x 55(最大阅

读距离130mm,

条码分辨率

0.25mm)

155x105(阅读距

离1000mm,条

码分辨率

0.25mm)

200x100(阅读距

离1000mm,条

码分辨率

0.25mm)

200x200(阅读距

离1000mm,条

码分辨率

0.25mm)

价格(万元) 1.5 3.5 4.0 6.0

重要特性能够可靠识别印

刷质量较差的静

态或动态1维、2

维和DPM条码。

配备的图像采集

工具,可以轻松

对光学性能进行

分析。

基于大视场范围

和动态调焦,高

性价比、高易用

性以及灵活的多

设备模块集成适

用于更宽的传送

带。

动态聚焦型可以实现四种方式进行

四段聚焦位置选择或连续聚焦选择

功能,Flex型匹配标准工业C口镜

头,对于不同的应用可灵活选用更

换合适的镜头,动态聚焦系统型可

实现传感器间CANin/CAN-out 的

直接级联。

注:x代表相关参数无法在其制造商提供的相关手册中找到。

图6 Sick西克Lector620,Lector642,Lector65X

4.5基恩士Keyence

Keyence是开发与制造传感设备的世界领先者,致力于预见市场的未来发展,在现阶段提供对应未来需求的方案,产品范围包括传感器、测量仪器、视觉系统、激光刻印机以及数码显微镜。Keyence目前主推的固定安装式二维条码读取器主要为SR系列中的700系列、750系列和1000系列。

表7 Keyence相关型号条码机规格

SR-700 SR-750 SR-1000

传感器类型CMOS CMOS CMOS

分辨率(像素)30万30万130万

最大帧率x x x

景深(mm)x x x

视野(mm)42 x 27(最大阅读距

离100mm,条码分辨

率0.33mm)。

42.5 x 27.1(最大阅读

距离100mm,条码最

小分辨率0.33mm)。

257x 206(阅读距离

400mm,条码最小分

辨率0.31mm)。

价格(万元) 2.0 2.1 3.0

重要特性紧凑的机身,可安装

到狭窄空间上,即使

曝光时间较短,也可

通过搭载超高亮度的

LED 照明和高速数

据处理器DSP,搭载

测试模式,可当场确

认读取成功率。

具有优秀的读取能

力,搭载新算法,可

从多达25万种的修

正模式中自动选择最

佳设置,实现同级超

高的读取能力。

具有自动对焦功能,

最大安装距离可达

1000mm,产品可自动

进行参数设置以达到

应用的最佳效果,同

时偏光滤镜可消除光

晕,无需调整主机的

角度和外部照明而实

现条码的阅读。

注:x代表相关参数无法在其制造商提供的相关手册中找到。

图7 Keyence基恩士SR-700,SR-750,SR-1000

5图像型固定式条码阅读器的国产化进程

目前,国外高端的图像型固定式条码阅读器(扫描器、读取器、读码器)存

在价格昂贵、订货周期长、定制服务缺乏、售后服务响应慢等弊端,与我国巨大的快速增长的条码识别技术应用市场不相匹配。近两年,中国科学院微电子所/中国物联网研究发展中心依托物联网专项项目的支持,开始研制具有自主知识产权的固定式条码阅读器,并取得了显著成果,其产品主要性能指标(读取准确率、景深、视野及工作距离)已经达到目前行业内的代表企业——得利捷DATALOGIC的水平,并且在性价比上具有极佳的优势,从而打破了国外产品在中国市场的垄断地位,清除了行业壁垒。

5.1CodeRD4xx系列读码器产品特点

中国科学院微电子所/中国物联网研究发展中心的相关研发团队在智能一体化CCD相机、多核DSP板卡、视觉图像算法的技术积累基础上,开发出CodeRD4xx系列读码器产品,该系列产品具有以下特点:

(1)快速的读码速度

CodeRD4xx可实现100us~1000us以内的快速曝光时间手动控制或者自动控制,可清晰采集运动速度低于2.5米/秒的物品图像。

(2)超高的识别正确率

精准高效的识别算法,可实现复杂背景、印刷质量差、局部损坏、变形、严重透视畸变、低高度、模糊、带划痕等干扰条件下的条码(条形码、一维码)与二维码读取,识别准确率接近99%。

(3)卓越的性价比

CodeRD4xx是率先实现国产化的固定式图像型条码阅读器,自主研制的智能一体化CCD相机,内置TMS320C6678多核DSP处理器,内嵌自主研制的识别算法,可达到与国外同类产品的技术性能,而售价只有国外产品的六成左右。

(4)便捷的安装部署

自带LED光源,只需将镜头对准条码,通过观看实时图像进行交互手动调焦,可实现一键式对识别环境进行自适应学习,不到半小时的培训学习即可娴熟掌控系统的安装、使用和维护。

(5)丰富的通讯接口

千兆以太网通信接口,支持EtherNet/IP和PROFINET协议;支持RS232/RS485总线与PLC、计算机等系统连接;两路带有光耦隔离的输入信号接口,可用于光电开关触发相机曝光,或者采集限位开关、外部设备状态等信息;两路带有光耦隔离的输出信号接口,可用于相机曝光状态指示,或者驱动指示灯、电磁阀等部件。

(6)模块化的设计

灵活的镜头选择,C型镜头或可变焦液态镜头;现场可交换照明,可选择集成LED光源或外置高功率光源。

(7)多种触发器模式

包括连续工作模式、相位工作模式、外触发工作模式。

(8)大视野与大景深

图8 GOVOAUTO中科贯微CodeRD420的景深和视野示意图(9)功能强大的上位机软件

采用C#开发,提供安装软件包;具有识别系统参数、相机基本参数手动设定、调焦交互界面、实时显示图像、条码参数自学习流程化管理、运行测试交互管理功能。

图9 GOVOAUTO中科贯微CodeRD410与Code420实物与机械尺寸

图10 GOVOAUTO中科贯微CodeRD450实物与机械尺寸

5.2CodeRD4xx系列读码器性能指标

与国外知名厂商的图像型固定式条码阅读器相比,CodeRD4xx系列产品的主要优势是:性能指标基本持平、快速的交货期限、优越的性价比、提供定制化服务,以及良好的售后服务。

表8中科贯微相关型号条码机规格

CodeRD410 CodeRD420 CodeRD450 传感器类型CCD CCD CCD

分辨率(像素)130万200万500万

最大帧率60fps 15fps 15fps

景深(mm)400 600 1200

视野(mm)399x301 446x334 621x544

辅助光源集成高亮LED光源集成高亮LED光源集成高亮LED光源价格(万元) 1.6 1.8 5.2

重要特性专为高速和直接零件

标识(DPM)而设计,

可提供超低成本解决

方案。

模块化的灵活通用的

紧凑型二维读取器,

为轮胎行业应用进行

了深度定制。

卓越性能的高端条

码、二维码读取器,

为物流行业进行了

深度定制。

注:景深与视野的计算条件:物体与摄像头的距离为1000mm,条码宽度为30mm,条码分辨率0.25mm。

5.3CodeRD4xx系列读码器应用实例

CodeRD4xx系列产品可用于药品、零配件、食品等行业的流程监控、出入库管理和质量追踪溯源,并为汽车零配件如轮胎、发动机等全向读码提供多机组网方案,同时对物流行业的表单扫码与自动分拣进行了深度定制。具体的应用情况如下:

(1)面向轮胎制造的Code128条码识别系统

CodeRD420读码器安装于输送带上方,通过光电开关控制扫描器运行,可实时扫描轮胎上的条码并进行识读。产品已经试用于威海库伯-成山、威海三角、烟台玲珑、朝阳轮胎等多家工厂的生产线,实现了轮胎生产检测流程自动化条码识别,该系统可以在线对轮胎条码进行识别,运行稳定,故障率低,条码识别率超过99.5%,每秒可进行10次读码,得到了客户的认可。多台相机组网全向识别系统和单台相机识别系统的现场安装图如下:

图11 GOVOAUTO中科贯微CodeRD420在轮胎行业的应用(2)种子包装袋二维码(QR码)的自动化检测系统

农业种子包装上印有QR码,采用CodeRD420读码器进行读取,实现种子的跟踪溯源,防止假冒伪劣产品的流通。由于包装种子的车间灰尘极大、环境复杂,所以需要设计抗干扰、防尘的溯源系统。此外,机械设计还必须保证种子包装到达相机下方时,包装里的种子分布均匀,使得QR码区域畸变较少。该系统已经在中国种子集团江西分公司进行现场测试,系统运行稳定,QR码识别率超过99%,每秒可识别QR码5次。种子包装袋和整个系统的机械图如下所示。

图12 GOVOAUTO中科贯微CodeRD420在种子流通行业的应用(3)面向发动机制造的Ecc二维码识别系统

该套系统采用CodeRD410进行条码读取,通过自动采集流水线上发动机压壳的图像信息,对图像进行智能处理分析,实现Ecc型二维码的定位、解码等识别操作,从而确定部件的ID号、生产信息、批次信息等,进而对压壳进行装配或泄露检测。该系统是汽车发动机企业MES系统的重要组成部分,是实现企业CIMS信息集成的纽带,已经成为企业实施敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段。该系统已经在无锡蠡湖叶轮制造有限公司实施,系统运行情况良好,有效提高了客户企业的自动化水平。系统的运行流程与操作界面如下所示。

图13 GOVOAUTO中科贯微CodeRD410在汽车零配件行业的应用此外,CodeRD4xx系列产品还应用在天津钢管集团股份有限公司、百世汇

通快递、韵达快递、无锡NEST生物医药公司、江苏新宁现代物流股份有限公司等近百家企业。

6全文小结与展望

通过以上阐述和分析,我们可以得出如下几点结论:

(1)条码/二维码识别读取设备(又称条码扫描器、条码读取器、读码器、条码阅读器等)是工业自动化领域的核心装备之一,是实现工业4.0理念与工业物联网系统的重要组成部分;

(2)在工业自动化应用领域,通过对手持式条码/二维码阅读器(读取器、读码器)与固定式条码/二维码阅读器(读取器、读码器)的比较,以及激光式条码/二维码阅读器(读取器、读码器)与图像式条码/二维码阅读器(读取器、读码器)的比较,我们可以得出肯定的回答:具有图像分析功能的固定式条码阅读器(图像型固定式条码阅读器、图像型固定式工业条码阅读器)是目前工业自动化领域客户选用条码读取设备的首选;

(3)以中科贯微CodeRD4xx为代表的国产化图像型固定式条形码阅读器的主要技术性能指标上已经与国外同类产品完全持平,并具有优越的性价比,未来在工业自动化领域的应用中,国产设备将成为一支重要的生力军。

对于未来的发展,我们认为图像型固定式条码阅读器的重要方向是:

(1)图像型固定式条码阅读器将与工业物联网(工业互联网)以及工业4.0在近几年得到快速发展和普及应用,其体积和功耗将进一步降低,紧凑型的条码阅读器更符合自动化工厂的需求;

(2)高性能和低成本将成为新常态,随着CCD和CMOS图像传感器性能的提升和价格下降,以及嵌入式DSP、ARM处理器的发展,未来的图像型固定式条码阅读器的价格将在保证高性能的前提下,在国产化设备竞争中过度到一个合理水平。

固定式工业条码阅读器 条码扫描仪

固定式工业条码阅读器条码扫描仪在工业自动化上的技术概述 ——鸿兴永利“工业4.0”理念正逐步深入人心,部分制造企业开始进入项目实施阶段,从概念到实践表明:“工业4.0”涉及的智能工厂、智能生产和智能物流这三大主题,均需要多源信息感知、产品标识与跟踪(RFID、条形码/二维码识别读取)、现场通信(工业以太网、Modbus、PROFINET、CAN等)、工业机器人、系统软件、大数据等技术的支撑。在产品标识与跟踪方面,因为条码/二维码具有低成本、高可靠以及易用性(如部分产品采用直接零部件标刻二维码方式进行标记,DPM)等特点,在现代制造业供应链和生产控制管理过程中,条码/二维码及其识别读取技术已经成为主要的产品标识与跟踪手段,广泛应用于高层的资源管理计划系统(如ERP),或者中间层的制造执行系统(如MES),以及底层的生产控制系统(如SCADA),以获取物料在制品和成品过程中准确、实时的信息。在条码/二维码读取过程中,传统的手工录入方式因其效率低下、准确度不高等弊端已经无法满足大规模自动化工业生产的需求,因此需要更专业化的、自动化程度更高的条码/二维码识别、读取、扫描设备——图像型固定式工业条码阅读器。针对此类需求,本文将针对如下问题进行详细的阐述:(1)条码/二维码识别读取设备的应用领域分析; (2)条码/二维码识别读取设备分类与选型指导; (3)手持式与固定式条码/二维码阅读器的比较; (4)激光式与图像式条码/二维码阅读器的比较; (5)固定式图像式条形码阅读器的特性与优点; 条码读取设备的类别与比较 2.1条码读取设备的类别 条码阅读器(又称条码扫描器、条码扫描枪、条形码扫描器、条形码扫描枪及条形码阅读器等),它是用于读取条码所包含信息的阅读设备,利用光学原理,把条形码的内容解码后通过通信接口传输到电脑、服务器或者其他设备、装置。广泛应用于超市、物流快递、图书馆等扫描商品、单据的条码。条码阅读器的结构通常包括这几部分:光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、通信接口。普通的条码阅读器通常采用以下四种技术:光笔、CCD、激光、影像型红光。具体的分类标准为: (1)按使用安装方式划分,可分为手持式和固定式两种; (2)按采用光学类型划分,主要分图像式和激光式两种。

条码扫描器状况常见问题

1、Symbol LS5800扫描平台,用的是RS232C线,扫描时仅能在超级终端下显示,而不能在文本文件中显示,请问这是为什么?需要怎么调整? 答:因为你用的是串口扫描器,而超级终端可以模拟串口进行工作,可以读写串口,所以可以扫描数据。普通文本是以键盘为基,无读串口功能,你可以找一些串口仿真程序,运行之后,用文本也可以读出数据。 2、Symbol LS2208扫描器,接到I_BM4614POS机上(98年买早期产品),扫描器工作正常,但键盘右侧数字键失效,是何原因?应如何设置该扫描器?! 答:你找一本1902的手册扫描其键盘口设置码:IBMPC/A T试试. 3、通过条码扫描方式将数据输入到EXCEL表中指定单元格,是否可以实现? 答:扫描器扫入数据一般显示在光标所在处,你说的是自动扫进指定单元格那不行,你得把光标移到你指定得单元格才行。 4、扫描枪有两个插头,该如何连接?在电子表格里如何操作呢?~ 答:扫描器两个插头(一公一母),公头插在电脑PS/2即键盘口上,另一头接上键盘即可.在电子表格里一般加TAB键使用. 5、采集内有数据无法删除,进入不了所应用软件,反应速度特别慢。 答:请冷启动您的机器,一般情况下,机器会回复到出厂的状态,清空所有的程序和资料,所以请确认机器内无重要文件。请慎重使用此功能,所有后续加载的程序都不会存在。如何冷启动机器,一般情况下机器背面会有一个针孔,请用回形针插入。 6、用键盘口的红外线枪可以直接将条码值扫到VFP编的软件的文本框里吗? 答:可以的,键盘口顾名思义就是相当于键盘,只有键盘能够输入,那么键盘口扫描器就可以送入数据! 7、开发软件需要扫描枪的详细信息,要对它进行编程,但是市场上没有可以编成的扫描枪,还有扫描枪是否可以扫描所有的条形码呢,包括市场上自带条形码的! 答:扫描枪一般是不能编程的,采集器才可以编程,对于扫描枪是编程接收数据,扫描枪都可以识别市面上流通的条码,特殊的要设置,但每种扫描枪都有自己的局限,个别种类可能不支持 8、Symbol LS1200扫描器装在设备上,起初一段时间可以使用.但不到一个月,电脑不能识别端口上的扫描器,经过测试该扫描器已不能使用.扫描器有激光,但不能把数据传输到电脑上,这是什么原因呢? 答:你用的是键盘口还是串口或其他的端口?键盘口的话你可以扫描键盘口设置码,串口的话你须有串口读写软件,通信协议一致,这些你都可以在它手册里找到。 9、一款psc系列qs6000,在扫条码时出现了前缀,如F6123456789111,要怎么解决啊?答:可以将枪初始化。 10、Zebex扫描器ZB-2200通电后灯恒亮,无法正常工作。系统用的是WIN98,该扫描器系键盘接口方式。 答:有换线是过吗?如换线故障依旧那么问题在主板!

条形码特点分类及扫描原理

条形码特点分类及扫描原理 条码技术最早产生在风声鹤唳的二十年代,诞生于Westinghouse的实验室里。那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做条码标记,条码中的信息是收信人的地址,就象今天的邮政编码。为此Kermode发明了最早的条码标识,设计方案非常的简单,即一个“条”表示数字“1”,二个“条”表示数字“2”,以次类推。然后,他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备:一个扫描器(能够发射光并接收反射光);一个测定反射信号条和空的方法,即边缘定位线圈;和使用测定结果的方法,即译码器。 20世纪80年代中期,我国一些高等院校、科研部门及一些出口企业把条码技术的研究和推广应用逐步提到议事日程。一些行业,如图书馆、邮电、物资管理部门和外贸部门也已开始使用条码技术。1991年,4月9日,中国物品编码中心正式加入了国际物品编码协会,国际物品编码协会分配给中国的前缀码为“690、691、692”。许多企业获得了条码标记的使用权,使中国的大量商品打入了国际市场,给企业带来了可观的经济效益。 条码技术广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领域,它是在计算机应用中产生并发展起来的,具有输入快、准确度高、成本低、可靠性强等优点。条码技术是实现POS系统、EDI、电子商务、供应链管理的技术基础,是物流管理现代化的重要技术手段。条码技术包括条码的编码技术、条码标识符号的设计、快速识别技术和计算机管理技术,它是实现计算机管理和电子数据交换不可少的前端采集技术。 条形码的分类 条码按照不同的分类方法、不同的编码规则可以分成许多种,现在已知的世界上正在使用的条码有250多种。条码的分类主要依据条码的编码结构和条码的性质来决定。例如,按条码的长度来分,可分为定长和非定长条码;按排列方式分,可分为连续型和非连续型条码;从校验方式分,又可分为自校验和非自校验型条码等。 条码可分为一维条码和二维条码。一维条码是通常我们所说的传统条码。一维条码按照应用可分为商品条码和物流条码。商品条码包括EAN条码和UPC条码,物流条码包括128条码、ITF条码、39条码、库德巴条码等。二维条码根据构成原理、结构形状的差异,可分为两大类型:一类是行排式二维条码(2D stacked bar code);另一类是矩阵式二维条码(2D matrix bar code)。 条形码技术的特点 条码技术是电子与信息科学领域的高新技术,所涉及到的技术领域较广,是多项技术结合的产物,经过多年的长期研究和实践应用,现已发展成为较成熟地实用技术。 在信息输入技术中,采用的自动识别技术种类很多,条码作为一种图形识别技术与其它技术相比有如下特点: (1)简单。条码符号制作容易,扫描操作简单易行。 (2)信息采集速度快。普通计算机键盘录入速度是200字符/分钟,而利用条码扫描的录入信息的速度是键盘录入的20倍。 (3)采集信息量大。利用条码扫描,依次可以采集几十位字符的信息,而且可以通过选择不同码制的条码增加字符密度,使采集的信息量成倍增加。 (4)可靠性强。键盘录入数据,误码率为三百分之一,利用光学字符识别技术,误码率约为万分之一。而采用条码扫描录入方式,误码率仅为百万分之一,首读率可达98%以上。 (5)灵活、使用。条码符号作为一种识别手段可以单独使用,也可以和有关设备组成识

哪些条码扫描器可以扫描3mil和4mil条码

哪些条码扫描器可以扫描3mil和4mil条码? 文章来源:扫描网我们知道,条码类型不仅有一维,二维之分,也有低密和高密之分,制作的条码密度主要有1mil、2mil、3mil、4mil和5mil,数字越小表示密度越高,常见的是后面三个。而事实上,在实际生产制造业、商品流通业中,也极少会用到3mil和4mil的条码,因为它太细小了,对印刷工艺要求又高,需要超过600DPI的碳带热转印打印机才能勉强打印清楚,肉眼尚难以清晰的看到,更不要说用条码扫描器来扫描了!所以不是所有的条码扫描器都能扫描3mil和4mil的条码,为什么一般的条码扫描器扫不了3mil和4mil条码?这是因为条码扫描器的识读精度必须要比条码密度高,比如当我们扫描4mil的条码时我们就必须使用4mil或高于4mil扫描器精度的条码扫描器。 为什么不选择高密的条码扫描器?并不是扫描器的分辫率越高越好,而是应根据具体应用中使用的条码密度来选取具有相应分辨率的条码扫描器。在使用中,如果所选条码扫描器的分辨率过高,则条符上的污点、脱墨等也会造成条码扫描器的识读不成功。 条码扫描器品牌如此繁多,价格也从几百到上千,如何从中挑选一款性价比最好,又能扫描3mil和4mil条码的扫描器呢?扫描网工作人员将多款扫描器经过反复对比测试,发现有几款条码扫描器在扫描3mil和4mil条码时毫无压力,非常轻松就扫描出来了!下面[扫描网]小编整理如下:

一、可以扫描3milt条码的扫描器: 1、新大陆HR15有线扫描器 新大陆HR15是一组极具性价比的Zigbee有线一维码扫描器,支持标准RS232 / USB / PS2 接口。新大陆HR15性能卓越,每秒扫描速度可达300次,能轻松扫描3mil条码,经济耐用,非常适用于如商场、超市及仓储环境等应用。 2、民德MD2230激光扫描器 民德MD2230激光扫描器内置USB2.0的高速ARM CPU,读码速度和性能非常不错,特别是在遇到难读取的条码仍能轻松读取,特别适合快速读取最小条宽为0.076mm(3mil)的精细条码,最大读码景深可达1.5米!性价比高,非常适用于零售、医疗、金融、邮政以及中小型物流业和轻工业。

条形码扫描器的关键参数解释

条形码扫描器的关键参数解释 1、分辨率 对于条形码扫描系统而言,分辨率为正确检测读入的最窄条符的宽度,英文是MINIMALBARWIDTH(缩写为MBW)。选择设备时,并不是设备的分辫率越高越好,而是应根据具体应用中使用的条形码密度来选取具有相应分辨率的扫描器。使用中,如果所选设备的分辨率过高,则条符上的污点、脱墨等对系统的影响将更为严重。 2、扫描景深 扫描景深指的是在确保可靠阅读的前提下,扫描头允许离开条形码表面的最远距离与扫描器可以接近条形码表面的最近点距离之差,也就是条形码扫描器的有效工作范围。有的条形码扫描设备在技术指标中未给出扫描景深指标,而是给出扫描距离,即扫描头允许离开条形码表面的最短距离。 3、扫描宽度(SCANWIDTH) 扫描宽度指标指的是在给定扫描距离上扫描光束可以阅读的条形码信息物理长度值。 4、扫描速度(SCANSPEED) 扫描速度是指单位时间内扫描光束在扫描轨迹上的扫描频率。 5、一次识别率 一次识别率表示的是首次扫描读入的标签数与扫描标签总数的比值。举例来说,如果每读入一只条形码标签的信息需要扫描两次,则一次识别率为50%。从实际应用角度考虑,当然希望每次扫描都能通

过,但遗憾的是,由于受多种因素的影响,要求一次识别率达到100%是不可能的。 应该说明的是:一次识别率这一测试指标只适用于手持式光笔扫描识别方式。如果采用激光扫描方式,光束对条形码标签的扫描频率高达每秒钟数百次,通过扫描获取的信号是重复的。 6、误码率 误码率是反映一个机器可识别标签系统错误识别情况的极其重要的测试指标。误码率等于错误识别次数与识别总次数的比值。对于一个条形码系统来说,误码率是比一次识别率低更为严重的问题。

条码扫描器常见问题及解决方法

条码扫描器常见问题及解决方法 Q:扫描器的分类 A:CCD扫描器和激光扫描器 Q:CCD扫描器的特点 A:价格低,属于低档产品,扫描距景深短,主要生产厂家在台湾,可以直接识读中国邮政码。目前有一款长距CCD弥补了扫描距景深短的缺陷,但是价格要高一些,介于CCD 和激光扫描器之间 Q:激光扫描器的特点 A:扫描速度快,扫描距景深长,主要生产厂家在美国,误码率低,种类繁多,适应不同的需求。分为枪式,平台式,吊顶式,属于中高档产品。 Q:扫描器的接口方式 A:键盘接口方式,串口方式、TTL方式 键盘接口方式:扫描条码得到的数据直接经键盘接口输入计算机,这种方式的优点是:无需驱动程序,操作系统无关,可以直接在各种操作系统上直接使用,不需要外接电源。典型型号:LS2106 串口方式:扫描条码得到的数据由串口输入,需要驱动或直接读取串口数据,需要外接电源。典型型号:LS2104 TTL方式:扫描条码得到的是TTL电平,需要进一步开发译码等电路,不能直接使用。 Q:关于中国邮政码的问题 A:台湾生产的CCD扫描器可以识别这种国内专用码制,激光扫描器如果需要识别这种码制必须定制。 Q:不能读取条码的几种原因 A:1)没有打开识读这种条码的功能。 2)条码不符合规范,例如缺少必须的空白区,条和空的对比度过低,条和空的宽窄比例不合适。 3)阳光直射,感光器件进入饱和区。 4)条码表面覆盖有透明材料,反光度太高,虽然眼睛可以看到条码,但是采集器识读条件严格,不能识读。 5)硬件故障,和你的经销商联系进行维修。 Q:在笔记本电脑上,键盘接口的扫描器工作不正常,或扫描器正常而键盘不能工作A:笔记本电脑上,键盘接口的扫描器相当于外接键盘。 笔记本电脑的键盘接口如果连接键盘之后可能的变化是: 1)原有键盘失效。这时扫描器正常而键盘不能工作 2)笔记本电脑的键盘正常,外接键盘不工作。这时扫描器不工作 解决办法: 1)通过自动方式设置BIOS使外接键盘工作 2)连接键盘接口扫描器

激光条码扫描器工作原理

激光条码扫描器工作原理 激光条码扫描器由于其独有的大景深区域、高扫描速度、宽扫描范围等突出优点得到了广泛的使用。另外,激光全角度激光条码扫描器由于能够高速扫描识读任意方向通过的条码符号,被大量使用在各种自动化程度高、物流量大的领域。 激光条码扫描器由激光源、光学扫描、光学接收、光电转换、信号放大、整形、量化和译码等部分组成。下面将详细讨论这些组成部分。 (一)激光源 采用MOVPE(金属氧化物气相外延)技术制造的可见光半导体激光器具有低功耗、可直接调制、体积小、重量轻、固体化、可靠性高、效率高等优点。它一出现即迅速替代了原来使用的He-Ne激光器。 半导体激光器发出的光束为非轴对称的椭圆光束。出射光束垂直于P-W结面方向的发散角V⊥≈30°,平行于结面方向的发散角V‖≈10°。如采用传统的光束准直技术,光束会聚点两边的椭圆光斑的长、短轴方向将会发生交换。显然这将使扫描器只有小的扫描景深。Jay M.Eastman等提出采用图3所示的光束准直技术,克服了这种交换现象,大大地提高了扫描景深范围。这种椭圆光束只能应用在单线激光扫描器上。布置光路时,应让光斑的椭圆长轴方向与光线扫描方向垂直。对于单线激光条码扫描器,这种椭圆光斑由于对印刷噪声的不敏感性,将比下面所说的圆形光斑特性更好。 对于全角度条码激光条码扫描器,由于光束在扫描识读条码时,有时以较大倾斜角扫过条码。因此,光束光斑不宜做成椭圆形。通常都将它整形成圆形。目前常用的整形方案是在准直透镜前加一小圆孔光阑。此种光束特性可用小孔的菲涅耳衍射特性来很好地近似。采用这种方案,对于标准尺寸UPC条码,景深能做到大约250mm到300mm。这对于一般商业POS 系统已经足够了。但对如机场行李输送线等要求大景深的场合,就显得不够了。目前常用的方案是增大条码符号的尺寸或使组成扫描图案的不同扫描光线会聚于不同区域形成“多焦面”。但是更有吸引力的方案是采用特殊的光学准直元件,使通过它的光场具有特殊的分布从而具有极小的光束发散角,得到较大的景深。 (二)光学扫描系统 从激光源发出的激光束还需通过扫描系统形成扫描线或扫描图案。全角度条码激光条码扫描器一般采用旋转棱镜扫描和全息扫描两种方案。全息扫描系统具有结构紧凑、可靠性高和造价低廉等显著优点。自从IBM公司在3687型扫描器上首先应用以来得到了广泛的应用,且不断推陈出新。可以预料,它所占的市场份额将会越来越大。 旋转棱镜扫描技术历史较悠久,技术上较成熟。它利用旋转棱镜来扫描光束,用一组折叠平面反射镜来改变光路实现多方向的扫描光线。目前使用较多的MS-700等扫描器产品还使旋转棱镜不同面的楔角不同而形成一个扫描方向上有几条扫描线。由多向多线的扫描光线组成一个高密度的扫描图案。这种方法可能带来的另一个好处是可使激光辐射危害减轻。 全角度扫描这个概念最早是为了提高超级市场的流通速度而提出的,并设计了与之相应的UPC条码。对于UPC码两个扫描方向的“X”扫描图案就已能实现全角度扫描。随着扫描技术的发展,条码应用领域的拓宽以及提高自动化程度的迫切需要,现在正在把全角度扫描这个概念推广到别的码制,如39码、交插25码等。这些码制的条码高宽比较小,为了实现全角度扫描将需要多得多的扫描方向数。为此除旋转棱镜外还将需要增加另一个运动元件,例如旋转图4中的折叠平面镜组等。 手持单线扫描器由于扫描速度低、扫描角度较小等原因,能用来实现光束扫描的方案就很多。除采用旋转棱镜、摆镜外,还能通过运动光学系统中的很多部件来达到光束扫描。如通过运动半导体激光器、运动准直透镜等来实现光束扫描。而产生这些运动的动力元件除直流电

扫描枪原理

条码扫描枪原理及种类 类别:扫描技术 条码阅读器是用于读取条码所包含的信息的设备,条码阅读器的结构通常为以下几部分:光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、计算机接口。 它们的基本工作原理为:由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面,被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上,使之产生电信号,信号经过电路放大后产生一模拟电压,它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比,再经过滤波、整形,形成与模拟信号对应的方波信号,经译码器解释为计算机可以直接接受的数字信号。 普通的条码阅读器通常采用以下三种技术:光笔、CCD、激光,它们都有各自的优缺点,没有一种阅读器能够在所有方面都具有优势,下面讨论每一种阅读器的工作原理和优缺点。光笔的工作原理 光笔是最先出现的一种手持接触式条码阅读器,它也是最为经济的一种条码阅读器。使用时,操作者需将光笔接触到条码表面,通过光笔的镜头发出一个很小的光点,当这个光点从左到右划过条码时,在“空”部分,光线被反射,“条”的部分,光线将被吸收,因此在光笔内部产生一个变化的电压,这个电压通过放大、整形后用于译码。光笔的优点主要是:与条码接触阅读,能够明确哪一个是被阅读的条码;阅读条码的长度可以不受限制;与其它的阅读器相比成本较低;内部没有移动部件,比较坚固;体积小,重量轻。缺点:使用光笔会受到各种限制,比如在有一些场合不适合接触阅读条码;另外只有在比较平坦的表面上阅读指定密度的、打印质量较好的条码时,光笔才能发挥它的作用;而且操作人员需要经过一定的训练才能使用,如阅读速度、阅读角度、以及使用的压力不当都会影响它的阅读性能;最后,因为它必须接触阅读,当条码在因保存不当而产生损坏,或者上面有一层保护膜时,光笔都不能使用;光笔的首读成功率低及误码率较高。

总结条码扫描器常见故障及解决方法

总结条码扫描器常见故障及解决方法 1.条码扫描枪不能读取条码 有几种可能的原因 1)没有打开识读这种条码的功能。 2)条码不符合规范,例如缺少必须的空白区,条和空的对比度过低,条和空的宽窄比例不合适。 3)阳光直射,感光器件进入饱和区。 4)条码表面复盖有透明材料,反光度太高,虽然眼睛可以看到条码,但是采集器识读条件严格,不能识读。 5)硬件故障,和你的经销商联系进行维修。 2.在笔记本电脑上,键盘接口的扫描器工作不正常,或扫描器正常而键盘不能工作 笔记本电脑上,键盘接口的扫描器相当于外接键盘。 笔记本电脑的键盘接口如果连接键盘之后可能的变化是: 1)原有键盘失效。这时扫描器正常而键盘不能工作 2)笔记本电脑的键盘正常,外接键盘不工作。这时扫描器不工作 解决办法: 1)通过自动方式设置BIOS使外接键盘工作 2)连接键盘接口扫描器 3)扫描器接外接键盘 4)或者直接使用串口扫描器 3.读取一个条码后,扫描器死机 由于扫描器的保护功能,如果读取的条码数据传输错误,会自动进入保护状态,从而防止数据丢失。如果把没有传输成功的数据读取后,扫描器可以重新使用。 如果发生这种现象,请仔细检查连线、协议。确认无误后,关掉扫描器,在打开就可以重新正常使用 4.应该使用哪种扫描器 CCD一般用于资金比较紧张,适用要求不高的场合,例如一般超市。 枪式激光扫描器价格适中,扫描速度较快,准确性较高,用于要求较高的场合。平台激光扫描器价格稍高,使用方便,用于要求速度、准确度的场合,例如高档超市。 吊顶平台价格高,一般用于工业领域。 5.设备不能上电 1)电源连接不好 2)保险丝熔断 3)扫描器电源电路故障

解读几种条码扫描器的工作原理

工业固定式条码扫描识读 ——摘选自邦越条码知识 在制造业生产线上自动控制或跟踪在制品,或者在传送带上自动分拣物品,都需要准确可靠而无人值守的条码识别手段。固定式条码扫描器可以有各种不同的外型尺寸、扫描形式、识读分辨率、扫描距离、扫描区域、识读景深、安装方式和接口方式,也可以组成条码扫描网络,成组工作,再配合传感器和多种高级智能分析技术,能够完成各种环境下任何复杂的条码自动识别工作,并将数据或信号传送到计算机或PLC。具体的解决方案基于具体的应用环境和要求以及约束条件。 柜台式条码扫描识读 在零售连锁店、便利店、书店或药店,收银员通常要将商品拿到柜台上来进行条码扫描。台式条码扫描器结构紧凑,通常安放在收银柜台上,与POS系统连接。它通过较大的扫描窗形成多条交叉的网状扫描线,从而实现全方向条码扫描。操作者不需要仔细地调整条码的方向,也能够快速方便地识读商品条码,加快结帐过程。 手持式条码扫描识读 手持式条码扫描器是最常用和最灵活的条码扫描识别设备,一般有激光式,线阵CCD式和矩阵CCD式。它们适合于扫描体积和形状不一的物品,操作者可在固定站点处工作,也可接至手持数据终端或车载数据终端移动工作。需要识读的条码码制(一维或二维,堆叠式

或矩阵式),扫描距离,识读景深,识读分辨率,工业级别,接口方式,外形结构,应用场合以及反馈信息的方式等因素,是选择手持式条码扫描器时必须要考虑的。 无线移动条码扫描识读 一般来说,手持式条码扫描器需要通过电缆连接到PC、POS或其它固定终端上才能工作。在多数情况下,这种工作模式是可以接受的。但是,在有些情况下,操作人员需要在较大的范围内进行条码扫描工作,通讯电缆则成为极大的限制条件。无线条码扫描器使用大容量可充电电池,以无线通讯方式代替电缆连接,摆脱了与固定计算机之间的距离限制,并方便移动工作。无线条码扫描器除了可以进行点到点通讯,即一个无线条码扫描器通过一个无线通讯基座与计算机通讯,还可实现多点到一点通讯,即多个条码扫描器通过一个无线通讯基座与计算机通讯,将多个条码扫描器以无线方式集中连接到计算机的同一个通讯接口。 二维条码的重要特点是编码密度很高,特别适合小尺寸产品的自动控制和跟踪管理,如印刷电路板和电子元器件制造过程。固定式二维条码识读器采用矩阵式CCD 图象技术,将照明、图形获取、图象处理、解码和通讯等模块集成在一起,能够快速方便地以全方向方式识别一维条码、堆叠式二维条码(如PDF417)和矩阵式二维条码(如Datamatrix和QR码)。由于结构非常紧凑并且具有全方向识别的特点,固定式二维条码识读器很容易结合到自动生产线当中或自动设备中。

条码扫描器添加前后缀设置的作用

条码扫描器添加前后缀设置的作用 我们知道,在使用条码扫描器扫完一个条码后,我们会获得一串数据,这串数据可以是数字,英文,符号等,如果是二维码,还可以是汉字,这种数据就是条码所包含的数据信息。在实际应用中,我们可能不仅仅需要条码的数据信息,或者说,条码所包含的数据信息不能满足我们的需要。如果说,您可能希望知道获得的这串数据信息是来自于哪一种类型的条码,或者想知道条码信息是在哪一天扫描的,又或者您希望在扫描完一个条码后,记录条码的文本可以自动换行回车,而这些可能不包含在条码的数据信息中。如要想在条码中显示详细的数据信息,可能在制码时要增加这些内容,这势必要增加条码的长度,这样就会不科学,而且灵活性不够,不是提倡的做法。所以,如果能人为地在条码的数据信息前面或者后面增加一些内容,而且这些增加的内容,可以根据需求实时改变,可以选择增加或者屏蔽,那么就出现了一种功能,这种功能就是条码数据信息的前后缀,也就是增加前后缀的方法,既满足了需求又无需修改条码信息的内容。这就是条码扫描器添加前后缀设置的作用了。 下面[扫描网]小编新大陆HR200条码扫描器为例,来讲述条码扫描器关于禁止或允许添加前后缀的设置方法,一般在扫描器设置手册中都有关于添加前后缀的介绍,我们只需

要找到对应的设置条码扫一下即可添加成功。在新大陆 HR200手册目录里中找到前后缀设置,如下: 点击I24,则进入前后缀设置的章节,若设置为“禁止添加任何前后缀”,则解码后的信息中只有条码的数据信息,没有前后缀。若设置为“添加所有类型前后缀”,则将在解码信息前后增加“CodeID前缀”,“AIM前缀”,“自定义前缀”,“自定义后缀”,“结束符后缀”。

工业级固定式二维码扫描器LV3000L PLUS

工业级固定式二维码扫描器LV3000L PLUS 针对不同的用户需求,各种二维码扫描器设备使用起来也是各有千秋的。如小体积嵌入式扫描模组一般是安装在空间极其紧凑的手持设备上使用的,固定式条码扫描模组一般是安装嵌入在中大型自助服务终端上使用的,工业级固定式二维码扫描器一般是安装固定在扫描环境较为复杂苛刻的机器上使用的... 正如大家所知,凡是涉及到如支付条码、团购券、纸面码、各类电子码等等的条码扫描识读应用,都是与二维码扫描设备息息相关的。由此可见,二维码扫描模组在各行业领域中的作用越来越重要,因为他们都有一个共同点:都可以方便嵌入到其他设备中自由工作,及拥有卓越的一维、二维条码扫描解读能力。为了让更多用户了解工业二维码扫描头的相关产品知识,从而最大限度地提高读取率、增加用户体验和降低项目实施成本,接下来将为您介绍一款极受市场欢迎的工业级固定式二维码扫描器LV3000L PLUS。 揭秘LV3000L PLUS!无惧对比,只为追求极致

LV3000L PLUS工业级固定式二维码扫描器的出现,打破了业界扫描模组的价格底线,却一如既往地保持了远景达对硬件设备高品质制作工艺的追求,和始终坚持不断创新的研发、设计理念。依靠先进的二维码解码技术和行业应用创新能力,针对各行业使用环境和中高端应用领域的使用需求,独家研发的LV3000L PLUS固定式二维码扫描模组,拥有卓越的条码扫描和数字图像采集功能,即使是对高反光表面上的条码(如手机二维码)、极小极密集的一二维条码等,只要将条码在LV3000L PLUS面前轻轻一扫就能轻松识读。所以如果您正在寻找一款工业级的二维码扫描模组产品,LV3000L PLUS将是您理想的OEM固定式扫描解决方案。 作为一家以自动识别技术为核心的物联网高新企业,深圳远景达(RAKINDA)推出的

条码扫描器的四大分类

条码扫描器的四大分类 1.条码阅读器基本原理 条码阅读器是用于读取条码所包含的信息的设备,条码阅读器的结构通常为以下几部分:光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、计算机接口。它们的基本工作原理为:由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面,被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上,使之产生电信号,信号经过电路放大后产生一模拟电压,它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比,再经过滤波、整形,形成与模拟信号对应的方波信号,经译码器解释为计算机可以直接接受的数字信号。 普通的条码阅读器通常采用以下三种技术:光笔、CCD、激光,它们都有各自的优缺点,没有一种阅读器能够在所有方面都具有优势,下面讨论每一种阅读器的工作原理和优缺点。 2.光笔的工作原理 光笔是最先出现的一种手持接触式条码阅读器,它也是最为经济的一种条码阅读器。 使用时,操作者需将光笔接触到条码表面,通过光笔的镜头发出一个很小的光点,当这个光点从左到右划过条码时,在“空”部分,光线被反射,“条”的部分,光线将被吸收,因此在光笔内部产生一个变化的电压,这个电压通过放大、整形后用于译码。 光笔的优点主要是:与条码接触阅读,能够明确哪一个是被阅读的条码;阅读条码的长度可以不受限制;与其它的阅读器相比成本较低;内部没有移动部件,比较坚固;体积小,重量轻。缺点:使用光笔会受到各种限制,比如在有一些场合不适合接触阅读条码;另外只有在比较平坦的表面上阅读指定密度的、打印质量较好的条码时,光笔才能发挥它的作用;而且操作人员需要经过一定的训练才能使用,如阅读速度、阅读角度、以及使用的压力不当都会影响它的阅读性能;最后,因为它必须接触阅读,当条码在因保存不当而产生损坏,或者上面有一层保护膜时,光笔都不能使用;光笔的首读成功率低及误码率较高。 https://www.360docs.net/doc/fb6542777.html,D阅读器的工作原理 CCD为电子耦合器件(Chargcoupledevice),比较适合近距离和接触阅读,它的价格没有激光阅读器贵,而且内部没有移动部件。 CCD阅读器使用一个或多个LED,发出的光线能够覆盖整个条码,条码的图像被传到一排光上,被每个单独的光电二激管采样,由邻近的的探测结果为“黑”或“白”区分每一个条或空,从而确定条码的字符,换言之,CCD阅读器不是注意的阅读每一个“条”或“空”,而是条码的整个部分,并转换成可以译码的电信号。 优点:与其它阅读器相比,CCD阅读器的价格较便宜,但同样有阅读条码的密度广泛,容易使用。它的重量比激光阅读器轻,而且不象光笔一样只能接触阅读。

条码扫描器原理之系统组成

条码扫描器原理之系统组成 条码符号是图形化的编码符号,对条码符号的识读就是要借助一定的专用设备,将条码符号中含有的编码信息转换成计算机可识别的数字信息。 从系统结构和功能上讲,条码扫描器原理之系统由扫描器系统、信号整形、译码三部分组成。 ●扫描系统由光学系统及探测器即光电转换器件组成,它完成对条码符号的光学扫描,并通过光电探测器,将条码条空图案的光信号转换成为电信号。 ●信号整形部分由信号放大、滤波、波形整形组成,它的功能在于将条码的光电扫描信号处理成为标准电位的矩形波信号,其高低电平的宽度和条码符号的条空尺寸相对应 ●译码部分一般由嵌入式微处理器组成,它的功能就是对条码的矩形波信号进行译码,其结果通过接口电路输出到条码应用系统中的数据终端 2.1 光源 对于一般的条码应用系统,条码符号在制作时,条码符号的条空反差均针对630nm附件的红光而言,所以条码扫描器的扫描光源应该含有较大的红光部分。扫描器所选用的光源种类很多,主要有半导体光源、激光光源。 2.1.1 半导体发光二极管 半导体发光二极管又称为发光二极管,它实际上就是一个由P型半导体和N型半导体组合而成的二极管。当在P-N结上施加正向电压时发光二极管就发出光来。 2.1.2 激光器 半导体激光器功率一般在3~5nm,与其它光源相比,有独特的性质: ●有很强的方向性 ●单色性和相干性极好 ●可获得极高的光强度,激光条码扫描器采用的都是低功率的激光二极管 2.2 光电转换接收器 接收到的光信号需要经光电转换器转换成电信号。 扫描器的信号频率为几十千赫到几百千赫,一般采用硅光电池、光电二极管、光电三极管作为光电转换器件。 2.3 放大、整形与计数 为了得到较高的信噪比,通常都采用低噪声的分立元件组成前置放大电路来低噪声地放大信号。由于条码条码印刷时的边缘模糊性,更主要是因为扫描光斑的有限大小和电子线路的低通特性,将使得到的信号边缘模糊,通常称为“模拟电信号”,这种信号还须经整形电路尽可能准备地将边缘恢复出来,变成通常所说的“数字信号”。条码扫描器经过对条码图形的光电转换、放大和整形,其中信号整形部分由信号放大、滤波、波形整形组成,它的功能在于将条码的光电扫描信号

条码扫描器主要参数介绍

条码扫描器主要参数介绍 近几年来,国内各大商场,连锁店等商业企业认识到了商业POS系统给商业企业管理带来的巨大效益,纷纷建设商业POS网络系统。对于网络系统的设计安装原理,各专业刊物均有详细介绍,这里主要谈谈作为商业POS系统前端数据采集部分的商业条码扫描器如何选择。 商业条码扫描器常用的主要有:CCD扫描器,激光手持式扫描器和全角度激光扫描器三种。 一、CCD扫描器是利用光电藕合(CCD)原理,对条码印刷图案进行成像,然后再译码。它的优势是:无转轴,马达,使用寿命长;价格便宜。 选择CCD扫描器时,最重要的是两个参数: 景深:由于CCD的成像原理类似于照相机,如果要加大景深,则相应的要加大透镜,从而使CCD体积过大,不便操作。优秀的CCD应无须紧贴条码即可识读,而且体积适中,操作舒适。 分辨率:如果要提高CCD分辨率,必须增加成像处光敏元件的单位元素。低价CCD 一般是5口像素(pixel),识读EAN,UPC等商业码已经足够,对于别的码制识读就会困难一些。中档CCD以1024pixel为多,有些甚至达到2048pixe1,能分辨最窄单位元素为0.1mm 的条码。 二、激光手持式扫描器是利用激光二极管作为光源的单线式扫描器,它主要有转镜式和颤镜式两种。 商业企业在选择激光扫描器时,最重要的是注意扫描速度和分辨率,而景深并不是关键因素。因为当景深加大时,分辨率会大大降低。优秀的手持激光扫描器应当是高扫描速度,固定景深范围内很高的分辨率。 三、全角度扫描器是通过光学系统使激光二极管发出的激光折射或多条扫描线的条码扫描器,主要目的是减轻收款人员录入条码数据时对准条码的劳动,选择时应着重注意其扫描线花斑分布: 1、在一个方向上有多条平行线; 2、在某一点上有多条扫描线通过; 3、在一定的空间范围内各点的解读机率趋于一致。 符合以上三点的全角度扫描器必是商家首选的应用。 信息来源:条码设备 原文地址:https://www.360docs.net/doc/fb6542777.html,/detail/75-3054.html

(完整版)SICK条码扫描器使用指南

CLV 条码阅读器使用指南

目录 1.条码阅读器的安装步骤----------------------------- (1) 2.条码阅读器扫描频率设定方法----------------------- (4) 3.CVL Setup软件使用说明--------------------------- (5) 4.附录1:CLV44X动态聚焦功能使用方法--------------- (23) 5.附录2:SICK CAN-SCANNER-NETWORK介绍------------- (29)

一、条码阅读器的安装步骤 1.条码阅读器的对准 条码阅读器安装的第一步首先需要将条码阅读器的激光与被阅读的条码对准,这样才能保证阅读效果。 上图所示为三种不同类型的扫描器的对准方法。 (1)单线式条码阅读器,首先使条码阅读器的光 线垂直于条码方向,同时条码阅读器将激光的中心位置对准条码。 (2)多线式条码阅读器,首先使条码阅读器的光线平行于条码方向,同时调整条码阅读器使激光对准条码的中心位置。 (3)对于摆动镜式阅读器,首先使条码阅读器的光线平行于条码方向,同时调整条码阅读器以保证所有的条码都位于激光的阅读区域内。 2.安装距离和角度 扫描器的安装距离是指从扫描器的窗口到条码表面的距离。下图所示为阅读距离的测量方法,每种型号的条码阅读器的阅读距离都不同,因此安装过程中阅读距离的确定需要查阅相关型号的技术参数。 为了避免条码表面对激光直接的反射,条码阅读器一般不采取垂直于条码表面的安装方式,扫描器的安装角度有如下要求。

图中所示为不同类型条码阅读器的安装角度,单线式和多线式阅读器安装时出射光线和条码表面保持105度的倾角。对于摆动镜式的阅读器安装时取阅读器的侧面和摆角的平分线为105度夹角。 3.光电开关的安装方法 通常状况下条码阅读器都采用光电开关来提供触发信号源,因此光电开关的正确安装也非常重要。下图所示为光电开关的安装方法。 如图所示,我们设定条码边缘到货箱边缘的距离为a,光电开关到条码阅读器的距离为b。 第一种情况,当采用沿传送方向先安装条码阅读器后安装光电开关的方式时,则必须保证b

固定式工业条码阅读器(读取器,扫描器)在工业自动化领域中的应用与选型指南

关键词: 固定式工业条码阅读器,图像式条形码阅读器,固定式条码读码器,条码二维码读取器,固定式条码扫描器,工业影像式读码器,物流,医药,汽车零配件,食品,服装,手机制造,电子产品制造 固定式工业条码阅读器(读取器、扫描器)在工业自动化领域中的应用与选型指南 中国科学院微电子研究所 中国物联网研究发展中心

目录 1工业条码及其读取技术概述 (3) 2条码读取设备的类别与比较 (4) 2.1条码读取设备的类别 (4) 2.2手持式与固定式条码阅读器的比较 (4) 2.3激光式与图像式条码阅读器的比较 (5) 2.4图像型固定式条码阅读器的优势 (6) 3图像型固定式条码阅读器应用领域分析 (7) 4图像型固定式条码阅读器国外厂商产品 (9) 4.1得利捷Datalogic (9) 4.2康耐视Cognex (10) 4.3迈思肯Microscan (11) 4.4西克Sick (12) 4.5基恩士Keyence (13) 5图像型固定式条码阅读器的国产化进程 (14) 5.1CodeRD4xx系列读码器产品特点 (14) 5.2CodeRD4xx系列读码器性能指标 (16) 5.3CodeRD4xx系列读码器应用实例 (17) 6全文小结与展望 (19)

1工业条码及其读取技术概述 目前,“工业4.0”理念正逐步深入人心,部分制造企业开始进入项目实施阶段,从概念到实践表明:“工业4.0”涉及的智能工厂、智能生产和智能物流这三大主题,均需要多源信息感知、产品标识与跟踪(RFID、条形码/二维码识别读取)、现场通信(工业以太网、Modbus、PROFINET、CAN等)、工业机器人、系统软件、大数据等技术的支撑。在产品标识与跟踪方面,因为条码/二维码具有低成本、高可靠以及易用性(如部分产品采用直接零部件标刻二维码方式进行标记,DPM)等特点,在现代制造业供应链和生产控制管理过程中,条码/二维码及其识别读取技术已经成为主要的产品标识与跟踪手段,广泛应用于高层的资源管理计划系统(如ERP),或者中间层的制造执行系统(如MES),以及底层的生产控制系统(如SCADA),以获取物料在制品和成品过程中准确、实时的信息。在条码/二维码读取过程中,传统的手工录入方式因其效率低下、准确度不高等弊端已经无法满足大规模自动化工业生产的需求,因此需要更专业化的、自动化程度更高的条码/二维码识别、读取、扫描设备——图像型固定式工业条码阅读器。针对此类需求,本文将针对如下问题进行详细的阐述:(1)条码/二维码识别读取设备的应用领域分析; (2)条码/二维码识别读取设备分类与选型指导; (3)手持式与固定式条码/二维码阅读器的比较; (4)激光式与图像式条码/二维码阅读器的比较; (5)固定式图像式条形码阅读器的特性与优点; (6)固定式图像式条形码阅读器国外厂商产品; (7)固定式图像式条形码阅读器的国产化进程。 关于我们:中国科学院微电子研究所/中国物联网研究发展中心智能工业研究中心紧密依托微电子所在芯片设计制造的基础优势,面向智能工业涉及的传感、控制与过程管理开展基础理论研究与核心技术开发,主要领域包括:新一代工业MEMS传感器,工业图像传感器与应用系统,面向精密伺服控制的功率器件与控制系统,制造装备数字化、精密化及微型化,制造过程检测、控制与质量保证技术,基于工业4.0理念的工业信息化。研究中心现有高层次研发人员60余名,每年承担国家自然科学基金、973计划与国家863计划等科研项目10余项,年科研经费达2000万元。技术产品在电子产品制造、物流、钢铁冶金、航空航天等行业得到广泛应用,典型客户包括富士康科技、三一重工、宝钢集团、天津钢管集团、中航国际、航天科技集团、宇通客车、兵器工业集团等。 本文约定:下文中“条码”,根据上下文,应已包括二维码在内;固定式工业条码

条形码扫描器的关键参数解释

条形码扫描器的关键参数解释 选择条形码扫描器前,要了解扫描设备的几个主要技术参数,客户也经常问到一些,这里稍全面地做些整理,根据应用的要求,对照这些参数选取适用的设备。 1、分辨率 对于条形码扫描系统而言,分辨率为正确检测读入的最窄条符的宽度,英文是MINIMALBARWIDTH(缩写为MBW)。选择设备时,并不是设备的分辫率越高越好,而是应根据具体应用中使用的条形码密度来选取具有相应分辨率的扫描器。使用中,如果所选设备的分辨率过高,则条符上的污点、脱墨等对系统的影响将更为严重。 2、扫描景深 扫描景深指的是在确保可靠阅读的前提下,扫描头允许离开条形码表面的最远距离与扫描器可以接近条形码表面的最近点距离之差,也就是条形码扫描器的有效工作范围。有的条形码扫描设备在技术指标中未给出扫描景深指标,而是给出扫描距离,即扫描头允许离开条形码表面的最短距离。 3、扫描宽度(SCANWIDTH) 扫描宽度指标指的是在给定扫描距离上扫描光束可以阅读的条形码信息物理长度值。 4、扫描速度(SCANSPEED) 扫描速度是指单位时间内扫描光束在扫描轨迹上的扫描频率。 5、一次识别率 一次识别率表示的是首次扫描读入的标签数与扫描标签总数的比值。举例来说,如果每读入一只条形码标签的信息需要扫描两次,则一次识别率为50%。从实际应用角度考虑,当然希望每次扫描都能通过,但遗憾的是,由于受多种因素的影响,要求一次识别率达到100%是不可能的。 应该说明的是:一次识别率这一测试指标只适用于手持式光笔扫描识别方式。如果采用激光扫描方式,光束对条形码标签的扫描频率高达每秒钟数百次,通过扫描获取的信号是重复的。 6、误码率 误码率是反映一个机器可识别标签系统错误识别情况的极其重要的测试指标。误码率等于错误识别次数与识别总次数的比值。对于一个条形码系统来说,误码率是比一次识别率低更为严重的问题。 信息来源:条码设备

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