在位于加拿大安大略省的Owens Corning 玻璃纖維生產(chǎn)廠(chǎng)里,輥卷旋轉機用于確定堆疊在墊木上的玻璃纖維輥卷的方向,以確保輥卷上的條碼在裝運時(shí)可見(jiàn)。過(guò)去,該廠(chǎng)平行使用兩種不同的 ID 讀碼器,讀取率之和也僅為75%。讀取失敗的輥卷需要操作員手動(dòng)重新調整輥卷的方向,以便正確讀取。這樣會(huì )浪費大量時(shí)間、金錢(qián)和精力。
" 我們轉為采用康耐視DataMan ® 讀碼器, 其提供液態(tài)鏡頭技術(shù), 可自動(dòng)調整相機的焦距, 并可連接到計算機上微調設置,”Owens Corning 電力支持專(zhuān)家 Frank Peel 說(shuō)道,“因此,其可提供將近100%的讀取率,從務(wù)。”
Owens Corning是一家全球領(lǐng)先的住宅和商業(yè)建筑材料、玻璃纖維增強材料和復雜系統用工程材料生產(chǎn)商,在五大洲30個(gè)國家擁有16000名員工。該公司主要生產(chǎn)住宅、商業(yè)和工業(yè)建筑用保溫、屋頂、磚石和瀝青產(chǎn)品。其復合系統提供廣泛的高性能解決方案,滿(mǎn)足運輸、風(fēng)能、電子、電信、基礎設施和消費市場(chǎng)的需求。
這家玻璃纖維生產(chǎn)廠(chǎng)的生產(chǎn)流程非常簡(jiǎn)單。將玻璃纖維氈纏繞到輥卷上。成品輥卷沿著(zhù)一系列輸送機移動(dòng),依次稱(chēng)重、貼標簽,并用纏繞膜包裹。
當這個(gè)包裝過(guò)程接近結束時(shí),輥卷旋轉機旋轉每個(gè)輥卷,直到每個(gè)條碼朝上,便于讀取。然后,操作員使用升降機,將輥卷放置到墊木上,接著(zhù),客戶(hù)便可以讀取條碼,并提取貨物。
讀取輥卷上的代碼面臨多種挑戰。挑戰之一是輥卷直徑范圍為9-22英寸(23-56厘米)。這意味著(zhù),讀碼器的焦距需要不斷變化,這會(huì )降低相機的性能。另一個(gè)挑戰是,代碼表面覆蓋著(zhù)透明的收縮包裝材料,其會(huì )產(chǎn)生眩光,這使代碼檢測變得更加困難。
在過(guò)去,Owens Corning平行使用一臺讀碼器和一套視覺(jué)系統。讀碼器從頂部尋找代碼,而視覺(jué)系統從側面尋找代碼。這兩個(gè)系統加在一起仍未能檢測到約25%輥卷上的代碼,導致需要手動(dòng)調整輥卷的方向。當公司提高生產(chǎn)速度時(shí),手動(dòng)調整輥卷方向越來(lái)越成為操作員的負擔。Owens Corning需要一種解決方案,其找到了康耐視。“我們邀請康耐視的一些工程師來(lái)看看我們的應用,”Peel說(shuō)道,“康耐視最近專(zhuān)門(mén)在其 DataMan讀碼器中增加了液態(tài)鏡頭技術(shù),以解決應用中可變焦距引起的問(wèn)題。我們同意與康耐視合作,看看我們是否能找到解決這個(gè)問(wèn)題的方案。”
液態(tài)鏡頭模塊是一個(gè)電子控制變焦系統, 康耐視DataMan基于圖像的許多讀碼器上已提供??的鸵暿鞘准乙源诵滦图夹g(shù)為基礎推出工業(yè)級固定式 ID 讀碼器的公司。液態(tài)鏡頭使用兩種具有相同密度的液體:油(一種絕緣體)和水(一種導體)。電壓變化導致液-液界面的曲率變化,這反過(guò)來(lái)又引起鏡頭的焦距變化。液態(tài)鏡頭的主要優(yōu)點(diǎn)包括大小、較高的光學(xué)質(zhì)量、較低的功耗以及相對于自動(dòng)對焦裝置而言極快的響應時(shí)間。液態(tài)鏡頭非常耐用,無(wú)移動(dòng)元件,消除了手動(dòng)觸摸鏡頭的需要,從而可以簡(jiǎn)化安裝、設置和維護。此外,它還非常適用于讀取距離在元件轉換過(guò)程中隨元件而變化的應用。DataMan讀碼器還具有網(wǎng)絡(luò )連接性,使其易于連接到計算機上,顯示來(lái)自讀碼器的圖像。這樣可提供實(shí)時(shí)反饋,便于快速設置。
咨詢(xún)過(guò)康耐視后,Owens Corning轉為采用 DataMan® 讀碼器,康耐視工程師幫助他們調整了對比度和亮度,以更好地彌補收縮包裝所產(chǎn)生的眩光,從而對設置進(jìn)行微調。另外,他們還利用此功能調整讀碼器與輥卷的相對位置??的鸵暫?Corning 工程團隊共同合作,提出了將讀碼器安裝在輥卷底部附近,而不安裝在頂部。這樣可減小輥卷直徑波動(dòng)引起的焦距變化。但是將讀碼器安裝在輥卷底部附近卻帶來(lái)一個(gè)復雜的問(wèn)題。
當檢測到 ID 條碼時(shí),將不能簡(jiǎn)單地停止旋轉機,因為代碼位于輥卷頂部,而不是輥卷底部。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是讀取代碼兩次,然后計算兩次讀取之間的時(shí)間間隔,以確定輥卷的旋轉速度。第二次讀取代碼之后,輥卷可以旋轉半周,以在輥卷停止之前將代碼轉到其頂部。此解決方案通過(guò)可編程邏輯控制器(P L C)之間的通信實(shí)施,由P L C操作輸送帶、旋轉機和D a t a M a n讀碼器。DataMan讀碼器提供兩個(gè)離散輸入和輸出。當輥卷移動(dòng)到旋轉機上的位置時(shí),PLC向讀碼器發(fā)送一個(gè)輸出信號,開(kāi)始尋找代碼。當讀碼器定位代碼后,其向PLC發(fā)回一個(gè)輸出信號。PLC執行計算,確定旋轉速度,并向旋轉機發(fā)送指令,使其在代碼位于頂部時(shí)停止。
實(shí)現將近完美的讀取率的另一個(gè)作用因素在于使用了DataMan專(zhuān)利的代碼讀取算法,即使代碼角度、尺寸和陰影出現變化,其仍可幫助定位代碼。這項技術(shù)使用一組與像素網(wǎng)格沒(méi)有關(guān)聯(lián)的邊界曲線(xiàn)了解物品的幾何形狀,然后尋找圖像中的相似形狀,無(wú)需依靠特定的灰度值。其結果是革命性地改進(jìn)了準確定位物品的能力??的鸵曀惴商幚韽V泛的代碼外觀(guān)退化情形,包括由于材料類(lèi)型和表面不同而引起的DPM代碼質(zhì)量顯著(zhù)退化。此應用不同尋常,因為其只需讀取代碼以確定代碼的位置,無(wú)需在讀取后利用代碼。
“ 康耐視保證此方法可奏效, 因此我們對此進(jìn)行了測試,而 DataMan讀碼器確實(shí)如他們所說(shuō)做到了這一點(diǎn),”Peel 總結道,“可調焦鏡頭和可使用計算機屏幕微調設置的功能幫助我們實(shí)現了將近 100% 的讀取率。很難確定所節省的確切金額,但是能夠讀取和定位每個(gè)輥卷為我們的操作員節省了大量時(shí)間,這一點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。自從我們安裝了新的 ID 讀碼器之后,我們的生產(chǎn)率不斷提高,如果我們沒(méi)有采用此方法或作出其他改進(jìn),我們也許只能增加勞動(dòng)力。”