Машинное зрение позволяет идентифицировать бутылки без акцизной марки, чтобы отбраковать их. Фото: corbisimages.com

Upakovano.ru знакомит читателей со статьей Джека Мэнса (Jack Mans) о применении считывающих устройств для штрихкодов, опубликованной в Packaging Digest.

В американском штате Техас, на каждой бутылке спиртного, продаваемого оптом, например, для гостиниц и ресторанов, должна иметься акцизная марка. Для компании Goody Goody Liquors это было большой проблемой. Goody Goody Liquors является номером один по объемам среди ретейлеров, а ее оптовое подразделение обслуживает более 600 отелей и ресторанов в районе Далласа.

Компания хотела автоматизировать процесс считывания и нанесения марок, а также сохранять номер акцизной марки в базе данных вместе с номером бутылки. Чтобы решить эту проблему, компания Goody Goody начала переговоры с Cisco-Eagle Inc., зная об опыте этой фирмы в данной области.

Cisco-Eagle предлагает решения для перевозки, складирования, возврата, контроля и защиты материалов и продукции посредством производства, распределения, потребления и утилизации.

Первая автоматизированная система, поставленная Cisco-Eagle, не соответствовала строгим требованиям Goody Goody из-за проблемы, вызванной количеством различных устройств для считывания штрихкодов. Один сканер был способен считывать штрихкоды на различных бутылках примерно 95% времени. В результате ошибка считывания происходила каждые 20 секунд, что сводило на нет главное преимущество автоматизации.

Трудности с нанесением этикеток возникают из-за того, что бутылки имеют разную форму и разный фон

Другое устройство для считывания штрихкодов с большим трудом интегрировалось в систему с программируемым логическим контроллером ControlLogix компании Rockwell Automation, который управлял линией розлива. Cisco-Eagle получила небольшую помощь от производителя сканеров для штрихкодов, чтобы решить эту проблему.

Сложные условия

Cisco-Eagle сотрудничала с компанией Goody Goody Liquor в целях разработки системы, которая автоматически наносит акцизные марки, имеющие линейный штрихкод, и считывает штрихкоды для идентификации и прослеживания.

Бутылки спиртного доставляются по конвейеру. Этикетировщик автоматически наносит акцизную марки, но система должна справляться с ситуациями, когда устройство нанесения не срабатывает.

Тут требуется машинное зрение для идентификации бутылок, не имеющих акцизной марки, так чтобы отбраковать их и удалить с линии. Считывающее устройство на основе изображений фотографирует номер акцизной марки, который можно поместить в базу данных вместе с номером бутылки на случай аудиторской проверки.

Устройство Cognex DataMan 500 считывает линейные коды акцизных марок

Чен говорит: «В прошлом мы попробовали различные системы машинного зрения для этой сферы применения, но имели проблемы с надежностью. Одна из сложных задач — очень высокая скорость прохождения акцизных марок через устройство считывания. Бутылки сами по себе разные: одни круглые, другие прямоугольные, — а это влияет на то, как представлены штрихкоды. Производственная линия обрабатывает много бутылок спиртного, и многие из этих бутылок имеют фон, сложный для считывания, некоторые слишком темный, некоторые — яркий и полосатый, непрозрачное или прозрачное содержимое. И, наконец, линия используется на складе, где условия освещения меняются в зависимости от времени суток или погоды».

Выбор считывающего устройства

Чен рассказывает: «Мы решили остановиться на устройстве считывания Cognex DataMan 500, потому что оно имеет большую глубину резкости, более высокое разрешение и технологию, которая позволяет надежно считывать штрихкоды независимо от сложности условий их применения».

По данным Cognex, устройство DataMan 500 — первый сканер для логистики, имеющий автоматическую фокусировку с жидкостными линзами, что максимально увеличивает глубину резкости, обеспечивая более высокую надежность в случаях, когда положение упаковки изменяется.

Акцизные марки, имеющие линейный штрихкод, должны наноситься на бутылки со спиртным, продаваемые оптом

Устройство DataMan 500 работает с разрешением 1024 x 768 и обеспечивает декодирование, позволяющее считывать плохо пропечатавшиеся, поврежденные, деформированные коды, а также коды на ярком фоне, малого размера, смазанные, поцарапанные и т.п.

Чен отмечает: «Другие производители устройств для считывания штрихкодов давали нам инструкции по применению и телефоны службы технической поддержки, и нам самим нужно было додумываться, как применять и интегрировать эти устройства в наше оборудование. Компания Cognex, наоборот, учила нас всему этому шаг за шагом. Когда у нас возникали проблемы, оттуда приезжали специалисты и работали с нами, пока система не начинала успешно действовать».

Интеграция сканера и этикетировщика

Устройство считывания штрикодов Cognex конфигурируется путем подключения к персональному компьютеру. Графический пользовательский интерфейс применяется для установки таких параметров, как апертура, фокус и другие.

Устройство DataMan 500 осуществляет коммуникацию с использованием протокола Rockwell EtherNet/IP и имеет драйвер контроллера Rockwell PLC, облегчающий задачи интеграции.

Когда драйвер установлен на контроллере PLC, устройство считывания показывается как компонент. PLC может быть легко запрограммирован на команды для сканера с минимальным программированием. В этом случае команды позволяют сформировать изображение, сообщить, обнаружен ли штрихкод и послать номер штрихкода. Все это выполняется всего тремя строчками кода.

Перед тем как бутылки отправляются на конвейер, оператор использует ручной сканер, который автоматически считывает штрихкоды на этикетках и вводит номер в базу данных. Затем оператор помещает бутылки на линию, где фотоэлектрические датчики определяют бутылки, как только они начинают движение.

Линия работает с разными скоростями, а контроллер PLC прослеживает положение каждой бутылки, подсчитывая импульсы кодера, когда бутылка в первый раз проходит через фотодатчик.

Бутылки продолжают движение дальше, и устройство нанесения самоклеящихся этикеток компании Southern California Packaging Systems клеит акцизные марки. Компания Texas Labeling & Coding, дистрибьютор этикетировщиков, работала с Goody Goody Liquors, устанавливая и запуская систему и оказывая сервисные услуги.

Другой фотодатчик монтируется на линии прямо перед устройством считывания штрихкодов и посылает сигнал контроллеру PLC каждый раз, когда бутылка проходит через него по конвейеру. PLC посылает сигнал устройству считывания штрихкодов, давая команду начать формирование изображения, которое заканчивается нахождением и считыванием штрихкода.

Основываясь на данных о времени и скорости движения, программируемый логический контроллер узнает, код какой конкретно бутылки был считан и сохраняет штрихкод акцизной марки в той же строке базы данных, где до этого сохранился номер этикетки.

Если DataMan 500 не может найти код, он посылает сигнал контроллеру PLC, который запускает механизм отбраковки и удаления бутылки из производственной линии.

Чен рассказывает: «Надежность устройства считывания штрихкодов Cognex значительно выше, чем у других подобных устройств, которые мы пробовали. Оно редко не срабатывает, обнаруживая этикетку даже на самом трудном для считывания фоне и в сложных условиях освещения. Устройство считывания штрихкодов сыграло важную роль в успехе данного проекта, который экономит много времени, раньше тратившегося на нанесение этикеток, их сканирование вручную и ввод информации об акцизных марках».