康耐視DataMan讀碼器在首飾盒上條碼讀取的應(yīng)用

在一家大型首飾直銷公司的倉庫里，拾防機(jī)正在首飾盒放置到兩條輸送帶上，由輸送帶將它們輸送到包裝站。安裝在輸送帶上方的讀碼器讀取每個(gè)首飾盒上的一維條碼，然后，根據(jù)此識別結(jié)果，每個(gè)首飾盒將被轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的包裝站。該首飾盒以前安裝的是激光掃描儀，用于讀取原計(jì)劃張貼到首飾盒上的A質(zhì)量與B質(zhì)量條碼。然而，該公司無法從其生產(chǎn)商那里獲取A質(zhì)量與B質(zhì)量條碼，而且安裝的激光掃描儀無法讀取C質(zhì)量與D質(zhì)量條碼。英雌，這些掃描儀僅可讀取96.5%的條碼，該公司需要安排兩名全職工人專門處理讀取失敗的情況。

系統(tǒng)集成商Cornerstone Automation公司參與了這個(gè)項(xiàng)目，其收集了一天內(nèi)無法讀取的所有首飾盒，要求康耐視提供解決方案?？的鸵旸ataMan讀碼器能夠讀取掃描儀無法讀取的所有條碼。集成有DataMan讀碼器的全新系統(tǒng)將讀取率提高到了99.9%以上，每周節(jié)省了75小時(shí)處理讀取失敗的時(shí)間。

條碼讀取挑戰(zhàn)

首飾盒的尺寸約為7.62厘米×7.62厘米×3.81厘米。生產(chǎn)商將尺寸為1.27厘米×2.54厘米、質(zhì)量不佳的一維條碼張貼到了首飾盒蓋的前端，因此，條碼是面向前方的。裝有體積較大的產(chǎn)品的首飾盒存放在輸送帶任意一側(cè)安裝的2.13米自動訂單選擇配送機(jī)的存儲箱里。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行一波訂單時(shí)，配送機(jī)會會自動彈出所需的首飾盒，將首飾盒放置到輸送帶上。而體積較小的產(chǎn)品則會存儲到常規(guī)貨架上。這部分訂單被傳送給拾放機(jī)，其將人工收集這些產(chǎn)品，并將它們放置到輸送帶上。首飾盒的高度略有不同，因此，將它們蓋朝下放置到輸送帶上，以便******限度地減少輸送帶上方條碼的高度變化。系統(tǒng)不會使條碼朝向任何特定方向。當(dāng)條碼到達(dá)包裝區(qū)域時(shí)，轉(zhuǎn)向機(jī)會將每個(gè)首飾盒推離輸送帶，進(jìn)入負(fù)責(zé)該首飾盒訂單的包裝站。

這套自動化系統(tǒng)非高效。但在很大程度上依賴讀碼器賭氣以每分鐘60個(gè)首飾盒的速度從輸送帶上傳輸下來的每個(gè)首飾盒上條碼的能力。當(dāng)條碼被讀取后，貼標(biāo)機(jī)將印刷7.62厘米×7.62厘米的較大標(biāo)簽，并將其張貼到首飾盒底部。激光掃描儀用于控制將首飾盒轉(zhuǎn)向相應(yīng)包裝張貼站的轉(zhuǎn)向機(jī)，其可輕松讀取這種尺寸較大的標(biāo)簽。過去，掃描通道被定位在包裝貼的上游。包裝站采用4臺激光掃描儀，每臺指向首飾盒的一個(gè)側(cè)面，以讀取尺寸較小的標(biāo)簽。

然而，激光掃描儀很難讀取質(zhì)量下降、角度變化、位置不同的條碼，這是應(yīng)為它們每次只能看到一條掃描線，其讀取非理想形狀的條碼的能力非常有限。結(jié)果，這種激光掃描儀無法讀取的條碼達(dá)到約3.5%，即每天有2000多個(gè)首飾盒上的條碼會讀取失敗。該公司必須安排人工來處理這些無法讀取的條碼，他們需要手動將特別印刷的標(biāo)簽張貼到每個(gè)首飾盒上。即使當(dāng)激光掃描儀運(yùn)行非常好時(shí)，兩名工人也需要做好處理任何讀取失敗的準(zhǔn)備，因?yàn)榫哂胁豢勺x條碼的產(chǎn)品將不會到達(dá)包裝站。這會阻止包裝機(jī)完成訂單，指導(dǎo)人工處理好讀取失敗。

轉(zhuǎn)向基于視覺的技術(shù)

該首飾公司要求Cornerstone Automation公司幫助提高他們生產(chǎn)線上質(zhì)量較差條碼的讀取率。康炒菜耐視公司的讀碼器提供了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的全新解決方案，成功解決了這一挑戰(zhàn)。條碼讀取技術(shù)背后的基本原理是，讀碼器采集圖像，并使用一系列算法處理圖像，使其更易于讀取。經(jīng)典的算法會搜索整個(gè)代碼圖案，并確定其位置和方向，以便輕松讀取。其他算法會處理由于材料類型和表面差異而導(dǎo)致的條碼質(zhì)量下降。另外，基于圖像的讀碼器還可以讀取含有更大量數(shù)據(jù)的二維碼，如DataMatrix碼，從而提供冗余，這樣，即使在代碼受到損壞的情況下，也能夠讀取代碼。

“我們找到了康耐視公司。詢問他們是否能夠幫助解決讀取失敗的問題”，”Cornerstone Automation公司的一位合作伙伴Michael Doke說道，“康耐視要求我們收集激光掃描儀一天內(nèi)無法讀取的所有條碼?？的鸵曁峁┝嘶谝曈X的讀碼器，設(shè)置好之后，它能夠讀取激光掃描儀讀取失敗的每個(gè)條碼?！笨的鸵曂扑]了一款DataMan固定式讀碼器來解決此應(yīng)用。這款DataMan讀碼器的分辨率為1280×1024像素，并提供可變焦液態(tài)鏡頭和自動對焦技術(shù)，非常適合這種需要較大景深的應(yīng)用。該液態(tài)鏡頭使用兩種等密度液體，其中，油為絕緣體，水為導(dǎo)電體。液-液界面的電壓變化導(dǎo)致曲率發(fā)生變化，其反應(yīng)過來會改變所安裝的光學(xué)鏡頭的焦距。即使當(dāng)相機(jī)與代碼的距離出現(xiàn)變化時(shí)（出現(xiàn)變化的原因在于，條碼可能張貼在產(chǎn)品上的任意位置），液態(tài)鏡頭也能夠?qū)⒋a始終保持在焦距內(nèi)。

采用基于圖像的技術(shù)讀取條碼時(shí)，共需四個(gè)步驟：采集條碼的圖像；定位圖像中的條碼；生成一個(gè)信號；解碼該信號。直到現(xiàn)在，基于圖像的讀碼器一直受到一些因素的限制，包括保真度較差及用于定位條碼和提取一維信號以供解碼的圖像分析方法的速度低下?？的鸵旸ataMan讀碼器中使用的Hotbars技術(shù)重新定義了讀碼過程的信號生產(chǎn)階段。軟件解碼算法必須向解碼器提供質(zhì)量良好的“信號”，以確保其能夠被讀取。Hotbars技術(shù)專注于信號生產(chǎn)，以使解碼變得效果更佳、速度更快。其提高了信號質(zhì)量，并極大地提高了信號采集速度。

Hotbars技術(shù)的速度比用于生產(chǎn)信號的傳統(tǒng)方法快約20倍。由于速度提高，解碼算法擁有了更多時(shí)間來進(jìn)行解碼，其反過來又使DataMan能夠快讀讀取嚴(yán)重?fù)p壞的條碼，且無需特殊的硬件技術(shù)。當(dāng)Hotbars技術(shù)與成像領(lǐng)域內(nèi)的一些技術(shù)進(jìn)步相結(jié)合時(shí)，包括高強(qiáng)度LED、液態(tài)鏡頭和百萬像素傳感器，將產(chǎn)生一臺先進(jìn)的讀碼器，在提供固態(tài)數(shù)字技術(shù)的同時(shí)，性能也不亞于光電機(jī)械激光掃描儀。

實(shí)施解決方案

將四臺康耐視讀碼器設(shè)置在四個(gè)不同的方向，每臺與首飾盒保持30.48至40.64厘米的距離，并與輸送帶呈20°角。將四臺讀碼器配置為群組觸發(fā)模式，以確保四臺讀碼器同時(shí)采集圖像，然后將它們各自的讀取結(jié)果組合在一起，構(gòu)成一個(gè)綜合結(jié)果。這四臺讀碼器連續(xù)開啟，并配置為自觸發(fā)模式，以便一旦它們探測到一個(gè)代碼，就能夠自觸發(fā)讀取。每當(dāng)任何讀碼器檢測到一個(gè)代碼，主讀碼器就會生成一個(gè)讀碼結(jié)果，并將其傳輸?shù)焦I(yè)PC，從而簡化了收集和處理多臺讀碼器讀取結(jié)果的任務(wù)。

全新的讀碼器提供99.9%以上的讀取率。讀取率顯著提高后，以前經(jīng)安排專門手動處理標(biāo)簽讀取失敗的兩名員工現(xiàn)在可以執(zhí)行更多其他生產(chǎn)任務(wù)了。最終的效果是，該首飾直銷公司順利解決了一大難題，并顯著降低了分銷成本。