バーコードリーダー／バーコードプリンター

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バーコードリーダー／バーコードプリンター

(バーコードリーダー／バーコードプリンター)

バーコードリーダー／バーコードプリンターとは、原料、製品、容器、作業指示などに付与されたバーコードを読み取り、または必要な情報をバーコードラベルとして印刷するための機器です。製造設備では、人が品名やロット番号を手入力する作業を減らし、原料確認、誤投入防止、製造実績の記録、トレーサビリティなどに利用されます。

バーコードリーダーで読み取った情報は、PLC、タッチパネル、パソコン、生産管理システムなどへ送信されます。バーコードプリンターでは、製品番号、原料ロット、製造日時、重量、使用期限などを含むラベルを発行し、袋、容器、パレット、完成品などへ貼り付けます。

バーコードリーダーの仕組み

バーコードリーダーは、バーコードへ光を照射し、黒い部分と白い部分の反射の違いを読み取って、文字や数字のデータへ変換します。読み取ったデータは、USB、RS-232C、Ethernetなどを通じて接続先の機器へ送信されます。

手で持って使用するハンディタイプのほか、設備へ固定して搬送中のラベルを自動的に読み取る固定式があります。作業者が原料袋を投入する前に読み取る用途ではハンディタイプ、コンベア上を流れる製品や容器を自動識別する用途では固定式が使用されます。

バーコードには、数字を中心に扱う一次元コードと、より多くの情報を記録できる二次元コードがあります。読み取るコードの種類、読取距離、ラベルの大きさ、移動速度、設置環境に応じて機器を選定します。

バーコードプリンターの仕組み

バーコードプリンターは、パソコンや制御システムから受け取った情報をもとに、バーコード、文字、数字などをラベルへ印刷します。印刷方式には、感熱紙へ直接印刷する感熱方式と、インクリボンを使用して印刷する熱転写方式などがあります。

感熱方式はインクリボンが不要ですが、熱や光の影響によって印字が変化する場合があります。熱転写方式はラベル材質やリボンを適切に組み合わせることで、長期間の表示や耐摩耗性が必要な用途にも対応しやすい方式です。

製造設備へ組み込む場合は、作業者がラベルを取り出して貼る方式のほか、印刷したラベルを製品や箱へ自動貼付する装置と組み合わせる場合もあります。

主な用途

バーコードリーダーとバーコードプリンターは、製造、計量、配合、搬送、出荷などの工程で使用されます。代表的な用途には、次のようなものがあります。

投入する原料の品名・ロット番号の照合
製造指示や配合情報の呼び出し
計量する容器や製品の識別
計量値と原料・製品情報のひも付け
完成品ラベルや現品票の発行
製造実績、入出庫、出荷履歴の記録

例えば手計量工程では、作業者が原料のバーコードを読み取り、製造指示で指定された原料と一致しているかを確認します。一致しない場合は計量を開始できないようにすることで、原料の取り違えを防止できます。

誤投入防止とトレーサビリティへの活用

原料名を作業者が目視だけで確認する運用では、似た名称や似た袋の原料を取り違える可能性があります。バーコードを読み取り、製造指示に登録された原料コードと照合することで、誤投入を防ぎやすくなります。

読み取った原料コードやロット番号を、計量値、製造番号、作業日時、担当者などとひも付けて保存すれば、どの製品にどの原料を使用したかを後から確認できます。完成品ラベルにも製造番号を印刷しておくことで、製品から製造実績や使用原料を検索できる仕組みを構築できます。

設計・運用上のポイント

バーコードの種類と情報構成

既存の原料ラベルや上位システムが使用しているコード体系を確認し、対応するバーコードリーダーを選定します。バーコードへ多くの情報を直接入れる方法と、識別番号だけを記録してシステム上の情報を検索する方法があります。

品種コード、ロット番号、数量などを区切って記録する場合は、文字数、区切り文字、桁数をあらかじめ統一します。取引先ごとに異なる形式のラベルを使用する場合は、複数のデータ形式を判別する処理が必要になることがあります。

読み取りやすい設置環境

ラベルの汚れ、しわ、反射、印字のかすれ、読取距離のずれなどによって、読み取りに失敗する場合があります。固定式リーダーでは、バーコードの向き、搬送速度、照明、設置角度などを確認します。

粉じんや水分がある場所では、機器の保護構造や清掃方法も考慮します。読み取りに失敗した際は、再読取を促す表示やブザーを設け、未確認のまま次工程へ進まないようにします。

照合結果とインターロック

バーコードを読み取るだけでは誤投入防止にはなりません。読み取ったコードを製造指示や品種データと照合し、一致した場合だけ計量機、供給機、投入扉などの操作を許可する制御が必要です。

不一致、未登録、重複読取、使用期限切れなどを検出した場合は、警報を表示して設備を停止します。例外的に手入力や管理者承認を許可する場合は、操作履歴を残せるようにします。

ラベルの耐久性と貼付場所

ラベルは、使用期間、温度、湿度、水分、油分、摩擦、屋外使用などの条件に合わせて選定します。印刷内容が読めても、ラベルがはがれたり別の容器へ貼り替えられたりすると、正しい追跡ができません。

貼付場所を統一し、作業者や固定式リーダーが読み取りやすい位置に配置します。再発行した場合は、古いラベルとの重複や取り違えを防ぐ運用も必要です。

通信異常とデータ管理

バーコードリーダー、プリンター、PLC、パソコン間の通信が途絶えると、照合やラベル発行ができなくなります。通信異常、プリンター用紙切れ、リボン切れ、印字エラーなどを検出し、タッチパネルへ状態を表示します。

発行したラベルの番号、印刷日時、再発行履歴、読み取ったコードなどを保存することで、問題発生時に作業状況を確認できます。

ハカルプラスの対応

ハカルプラスでは、計量設備、配合設備、搬送設備などにバーコードリーダーやバーコードプリンターを組み込み、原料照合、誤投入防止、製造指示の呼び出し、実績記録を行うシステムを構築します。

使用するバーコードの形式、作業手順、上位システムの仕様を確認し、PLC、タッチパネル、計量コントローラ、パソコンとの通信や制御を設計します。原料が一致した場合だけ計量や投入を許可するインターロック、不一致時の警報表示、管理者による解除操作などにも対応します。

また、計量値や原料ロットを製造番号へひも付け、製造完了後にラベルを発行する構成や、生産管理システムから受信したデータをラベルへ印刷する構成も検討できます。既設設備へ追加する場合は、現在の作業手順、取得可能な信号、通信方式、ラベルの管理方法を確認して改造範囲を整理します。

よくある質問

Q. 一次元バーコードと二次元コードはどちらを選べばよいですか？

A. 識別番号などの短い情報であれば一次元バーコードを使用できます。複数項目や多くの文字を記録したい場合は、二次元コードが適しています。既存システムや取引先のラベル仕様も確認して選定します。

Q. バーコードを読み取れば誤投入を完全に防げますか？

A. 読み取った情報を製造指示と照合し、不一致時に設備を動作させない制御が必要です。また、ラベルの貼り間違いや原料の詰め替えなど、運用上のリスクも考慮する必要があります。

Q. 市販のバーコードリーダーをPLCへ接続できますか？

A. PLCが対応する通信方式やデータ形式であれば接続できる場合があります。USB、シリアル通信、Ethernetなどの接続仕様と、読み取ったデータの出力形式を確認します。

Q. 計量結果をバーコードラベルへ印刷できますか？

A. 製品番号、原料名、実績重量、製造日時、ロット番号などを組み合わせて印刷できます。印刷内容やレイアウトは、プリンターの仕様や運用に合わせて設計します。

Q. ラベルを再発行した履歴は保存できますか？

A. システム側で再発行日時、対象番号、作業者などを記録できます。重複したラベルが誤って使用されないよう、再発行時の承認や旧ラベルの処理方法も定めます。