在德克薩斯州，每瓶批發(fā)出售的烈酒上都必須有印花稅票，例如在酒店和餐館出售的烈酒。得克薩斯州達(dá)拉斯市的 Goody-Goody Liquors Inc. 公司想實現(xiàn)讀取稅票流程的自動化，以保證每個瓶身都有印花稅票，以便將其編號和瓶子編號儲存在數(shù)據(jù)庫中用于審計。這種應(yīng)用是條碼讀取的一項重大挑戰(zhàn)。該系統(tǒng)以每秒一個的速度處理瓶子，瓶子形狀不同，標(biāo)簽背景不同。此外，標(biāo)簽的位置不同，照明也不斷變化。

構(gòu)建粘貼稅票自動系統(tǒng)的 Cisco-Eagle 在嘗試第一個條碼讀碼器時準(zhǔn)確率只能達(dá) 95%。這意味著讀碼器大約每隔 20 秒就讀取條碼失敗一次。后來 Cisco-Eagle 使用了康耐視 DataMan® 500 條碼讀碼器，發(fā)現(xiàn)它很少無法讀取條碼。 Cisco-Eagle 公司高級機器人和軟件工程師 Sam Chen 說：“康耐視的客戶支持非常棒，他們與我們一起不斷努力，讓這種應(yīng)用程序一舉成功。”

Joe Jansen 在 1964 年 1 月收購 Goo Goo 酒莊后，他決定給酒莊起名 Goody Goody，這樣不必買一個新的招牌，從而省下錢來。那時，酒莊設(shè)在一個 15 英尺寬的房子里，店里只有價值 2400 美元的庫存。該公司在 1969 年銷售額達(dá)到了 100 萬美元。Goody Goody 在 1966 年開設(shè)了一個批發(fā)部，又在 1974 年將其出售轉(zhuǎn)而集中在零售業(yè)，并于 1995 年開設(shè)了一個新的批發(fā)部。如今，Goody Goody Liquors 已成為頭號零售連鎖店，它的批發(fā)部為達(dá)拉斯地區(qū)的 600 多家酒店和飯店提供服務(wù)。

當(dāng) Goody Goody Liquors 想要實現(xiàn)印花稅票粘貼自動化時，他們的管理層與 Cisco-Eagle 進(jìn)行了探討，因為 Cisco-Eagle 具有這方面的經(jīng)驗，該公司會：“以一種安全的方式通過適當(dāng)?shù)某杀尽⒃谡_的位置、以正確的順序、在正確的時間、于正確的場所獲得相應(yīng)材料的正確數(shù)目。”Cisco-Eagle 于 1953 年由 Cisco Material Handling 注冊成立，在 1985 年由俄克拉荷馬州塔爾薩的 Eagle Material Handling 注入資金。公司于 1995 年合并。Cisco-Eagle 為材料和產(chǎn)品在其制造、銷售、消費和處置時的移動、儲存、檢索、控制和保護(hù)提供解決方案。

挑戰(zhàn)機器視覺應(yīng)用領(lǐng)域

Cisco-Eagle 與 Goody Goody Liquor 一起，開發(fā)一種能自動粘貼一維條碼印花稅票并讀取條碼以進(jìn)行驗證和追蹤的系統(tǒng)。酒瓶在傳送帶上高速處理。涂敷器自動粘貼稅票，但系統(tǒng)必須能夠處理涂敷器失敗的情況。這需要機器視覺識別沒有稅票的瓶子，以便將它們從生產(chǎn)線上取下來。基于圖像的讀碼器也會捕捉印花稅票編碼，從而可以連同瓶子編號一起輸入數(shù)據(jù)庫用于審計。

Chen 說：“我們過去曾對此應(yīng)用嘗試過各種機器視覺系統(tǒng)，但是都出現(xiàn)了可靠性方面的問題。其中一項挑戰(zhàn)是標(biāo)簽在經(jīng)過條碼讀碼器時非常迅速。酒瓶是不同的，有些是圓形，有些是方形，這導(dǎo)致條碼顯示的方式不同。生產(chǎn)線上要處理多種不同酒瓶，其中許多酒瓶的背景導(dǎo)致很難讀取，如很暗、很亮或為條紋包裝，以及裝有不透明或透明的液體。最后，此生產(chǎn)線是在倉庫中使用的，里面的燈開開關(guān)關(guān)，自然照明的亮度隨時間和天氣變化，從而倉庫的照明也不斷變化。

條碼讀碼器的選擇

Cisco-Eagle 嘗試了多種條碼讀碼器。當(dāng)時一個條碼讀碼器對于背景千差萬別的瓶子只能讀取 95% 的條碼。這導(dǎo)致每 20 秒就出現(xiàn)一次無法讀碼，從而讓自動化的優(yōu)勢蕩然無存。Cisco-Eagle 工程師嘗試過其他條碼讀碼器，但是與控制酒瓶生產(chǎn)線的 Rockwell ControlLogix 可編程邏輯控制器 (PLC) 無法集成。條碼讀碼器制造商對解決此重大問題的直接幫助寥寥無幾。

Chen 說：“我們決定使用康耐視 DataMan 500 條碼讀碼器，是因為它有更大的景深、更高的分辨率和解碼技術(shù)，盡管此應(yīng)用是一項挑戰(zhàn)，也能可靠的讀取條碼”。DataMan 500 是首款用于物流行業(yè)的讀碼器，使用液體鏡頭自動對焦技術(shù)，最大限度地增加景深，在包裝位置不斷變化的應(yīng)用中提高可靠性。DataMan 500 提供 1024 X 768 圖像分辨率。DataMan 500 還提供先進(jìn)的解碼功能，可以輕松地讀取印刷質(zhì)量差、損壞、變形、背景雜亂、嚴(yán)重透視畸變、低高度、模糊、帶劃痕的條碼等。

Chen 說道：“其他條碼讀碼器制造商只提供他們的手冊和技術(shù)支持電話號碼，很大程度上我們必須靠自己弄清楚如何應(yīng)用和整合新產(chǎn)品。而康耐視按部就班地教我們?nèi)绾问褂盟麄兊漠a(chǎn)品，幫我們將他們的條碼讀碼器集成到我們的系統(tǒng)中。當(dāng)我們有問題時，他們會過來和我們一起工作，直到應(yīng)用取得成功。”康耐視條碼讀碼器通過將其連接到個人計算機進(jìn)行配置。一個圖形用戶界面可用于設(shè)置參數(shù)，如光圈、增益、焦點、通訊參數(shù)等。

條碼讀碼器與涂敷器系統(tǒng)的集成

DataMan 500 使用 Rockwell 的 EtherNet/IP 協(xié)議進(jìn)行通信，還有一個 Rockwell PLC 驅(qū)動器可簡化集成工作。將此驅(qū)動器安裝在 PLC 中后，攝像頭即作為一個組件顯示。然后可對輕松對 PLC 進(jìn)行編程，對攝像頭發(fā)布任何命令，例如以最簡單的編程捕捉圖像。在此應(yīng)用中，向條碼讀碼器發(fā)出捕捉圖像、提供條碼檢測與否的反饋以及發(fā)送條碼編號的命令，都僅僅通過三行代碼完成。

在將酒瓶放到傳送帶上之前，操作員使用手持式掃描儀讀取標(biāo)簽上的條碼，自動將編號輸入數(shù)據(jù)庫。然后操作員將酒瓶放到生產(chǎn)線上。光傳感器將在酒瓶開始在生產(chǎn)線上移動時進(jìn)行檢測。生產(chǎn)線的運動速度可以變化，PLC 通過計算酒瓶通過第一個光傳感器時檢測到的編碼器脈沖追蹤每個酒瓶的位置。當(dāng)酒瓶下線時，印花稅票已經(jīng)粘貼到酒瓶上。另一個光傳感器安裝在生產(chǎn)線上條碼讀碼器之前的位置，在傳送帶上的酒瓶每次經(jīng)過時向 PLC 發(fā)送信號。

PLC 向攝像頭發(fā)出信號以開始捕捉圖像。條碼讀碼器捕捉圖像，直至它找到并讀取一個條碼。PLC 根據(jù)酒瓶載入生產(chǎn)線后經(jīng)過的時間和移動行程，知道哪個酒瓶已經(jīng)由條碼讀碼器讀取過條碼，并在數(shù)據(jù)庫中之前已經(jīng)存儲了標(biāo)簽的 ID 的行內(nèi)存儲印花稅票條碼。如果 DataMan 500 無法找到一個條碼，則會向 PLC 發(fā)送信號。PLC 則會觸發(fā)拒絕機制，在下游站點將酒瓶從生產(chǎn)線上取下。

Chen 說：“康耐視條碼讀碼器的可靠性比我們在此應(yīng)用中試過的其他攝像頭高得多。“即使瓶身的背景非常復(fù)雜、照明的條件非常惡劣，它檢測標(biāo)簽也很少失敗。條碼讀碼器在此應(yīng)用的成功中發(fā)揮了重要作用，此應(yīng)用大大節(jié)省了以前用在粘貼標(biāo)簽、手動掃描標(biāo)簽并輸入印花稅票信息方面的時間。客戶對我們系統(tǒng)的性能很滿意，我們還沒有接到一個針對條碼讀碼器的維修服務(wù)電話。”