条码读码器在严苛条件下为烈酒印花税票提供更高的读取率

在德克萨斯州，每瓶批发出售的烈酒上都必须有印花税票，例如在酒店和餐馆出售的烈酒。得克萨斯州达拉斯市的 Goody-Goody Liquors Inc. 公司想实现读取税票流程的自动化，以保证每个瓶身都有印花税票，以便将其编号和瓶子编号储存在数据库中用于审计。这种应用是条码读取的一项重大挑战。该系统以每秒一个的速度处理瓶子，瓶子形状不同，标签背景不同。此外，标签的位置不同，照明也不断变化。

构建粘贴税票自动系统的 Cisco-Eagle 在尝试第一个条码读码器时准确率只能达 95%。这意味着读码器大约每隔 20 秒就读取条码失败一次。后来 Cisco-Eagle 使用了康耐视DataMan® 500 条码读码器，发现它很少无法读取条码。 Cisco-Eagle 公司高级机器人和软件工程师 Sam Chen 说：“康耐视的客户支持非常棒，他们与我们一起不断努力，让这种应用程序一举成功。”

Joe Jansen 在 1964 年 1 月收购 Goo Goo 酒庄后，他决定给酒庄起名 Goody Goody，这样不必买一个新的招牌，从而省下钱来。那时，酒庄设在一个 15 英尺宽的房子里，店里只有价值 2400 美元的库存。该公司在 1969 年销售额达到了 100 万美元。Goody Goody 在 1966 年开设了一个批发部，又在 1974 年将其出售转而集中在零售业，并于 1995 年开设了一个新的批发部。如今，Goody Goody Liquors 已成为头号零售连锁店，它的批发部为达拉斯地区的 600 多家酒店和饭店提供服务。

当 Goody Goody Liquors 想要实现印花税票粘贴自动化时，他们的管理层与 Cisco-Eagle 进行了探讨，因为 Cisco-Eagle 具有这方面的经验，该公司会：“以一种安全的方式通过适当的成本、在正确的位置、以正确的顺序、在正确的时间、于正确的场所获得相应材料的正确数目。”Cisco-Eagle 于 1953 年由 Cisco Material Handling 注册成立，在 1985 年由俄克拉荷马州塔尔萨的 Eagle Material Handling 注入资金。公司于 1995 年合并。Cisco-Eagle 为材料和产品在其制造、销售、消费和处置时的移动、储存、检索、控制和保护提供解决方案。

挑战机器视觉应用领域

Cisco-Eagle 与 Goody Goody Liquor 一起，开发一种能自动粘贴一维条码印花税票并读取条码以进行验证和追踪的系统。酒瓶在传送带上高速处理。涂敷器自动粘贴税票，但系统必须能够处理涂敷器失败的情况。这需要机器视觉识别没有税票的瓶子，以便将它们从生产线上取下来。基于图像的读码器也会捕捉印花税票编码，从而可以连同瓶子编号一起输入数据库用于审计。

Chen 说：“我们过去曾对此应用尝试过各种机器视觉系统，但是都出现了可靠性方面的问题。其中一项挑战是标签在经过条码读码器时非常迅速。酒瓶是不同的，有些是圆形，有些是方形，这导致条码显示的方式不同。生产线上要处理多种不同酒瓶，其中许多酒瓶的背景导致很难读取，如很暗、很亮或为条纹包装，以及装有不透明或透明的液体。最后，此生产线是在仓库中使用的，里面的灯开开关关，自然照明的亮度随时间和天气变化，从而仓库的照明也不断变化。

条码读码器的选择

Cisco-Eagle 尝试了多种条码读码器。当时一个条码读码器对于背景千差万别的瓶子只能读取 95% 的条码。这导致每 20 秒就出现一次无法读码，从而让自动化的优势荡然无存。Cisco-Eagle 工程师尝试过其他条码读码器，但是与控制酒瓶生产线的 Rockwell ControlLogix 可编程逻辑控制器 (PLC) 无法集成。条码读码器制造商对解决此重大问题的直接帮助寥寥无几。

Chen 说：“我们决定使用康耐视DataMan 500 条码读码器，是因为它有更大的景深、更高的分辨率和解码技术，尽管此应用是一项挑战，也能可靠的读取条码”。DataMan 500 是首款用于物流行业的读码器，使用液体镜头自动对焦技术，最大限度地增加景深，在包装位置不断变化的应用中提高可靠性。DataMan 500 提供 1024 X 768 图像分辨率。DataMan 500 还提供优异的解码功能，可以轻松地读取印刷质量差、损坏、变形、背景杂乱、严重透视畸变、低高度、模糊、带划痕的条码等。

Chen 说道：“其他条码读码器制造商只提供他们的手册和技术支持电话号码，很大程度上我们必须靠自己弄清楚如何应用和整合新产品。而康耐视按部就班地教我们如何使用他们的产品，帮我们将他们的条码读码器集成到我们的系统中。当我们有问题时，他们会过来和我们一起工作，直到应用取得成功。”康耐视条码读码器通过将其连接到个人计算机进行配置。一个图形用户界面可用于设置参数，如光圈、增益、焦点、通讯参数等。

条码读码器与涂敷器系统的集成

DataMan 500 使用 Rockwell 的 EtherNet/IP 协议进行通信，还有一个 Rockwell PLC 驱动器可简化集成工作。将此驱动器安装在 PLC 中后，摄像头即作为一个组件显示。然后可对轻松对 PLC 进行编程，对摄像头发布任何命令，例如以最简单的编程捕捉图像。在此应用中，向条码读码器发出捕捉图像、提供条码检测与否的反馈以及发送条码编号的命令，都仅仅通过三行代码完成。

在将酒瓶放到传送带上之前，操作员使用手持式扫描仪读取标签上的条码，自动将编号输入数据库。然后操作员将酒瓶放到生产线上。光传感器将在酒瓶开始在生产线上移动时进行检测。生产线的运动速度可以变化，PLC 通过计算酒瓶通过第一个光传感器时检测到的编码器脉冲追踪每个酒瓶的位置。当酒瓶下线时，印花税票已经粘贴到酒瓶上。另一个光传感器安装在生产线上条码读码器之前的位置，在传送带上的酒瓶每次经过时向 PLC 发送信号。

PLC 向摄像头发出信号以开始捕捉图像。条码读码器捕捉图像，直至它找到并读取一个条码。PLC 根据酒瓶载入生产线后经过的时间和移动行程，知道哪个酒瓶已经由条码读码器读取过条码，并在数据库中之前已经存储了标签的 ID 的行内存储印花税票条码。如果 DataMan 500 无法找到一个条码，则会向 PLC 发送信号。PLC 则会触发拒绝机制，在下游站点将酒瓶从生产线上取下。

Chen 说：“康耐视条码读码器的可靠性比我们在此应用中试过的其他摄像头高得多。“即使瓶身的背景非常复杂、照明的条件非常恶劣，它检测标签也很少失败。条码读码器在此应用的成功中发挥了重要作用，此应用大大节省了以前用在粘贴标签、手动扫描标签并输入印花税票信息方面的时间。客户对我们系统的性能很满意，我们还没有接到一个针对条码读码器的维修服务电话。”