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在位于加拿大安大略省的Owens Corning 玻璃纖維生產(chǎn)廠里，輥卷旋轉(zhuǎn)機(jī)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(yùn)時(shí)可見。過去，該廠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(diào)整輥卷的方向，以便正確讀取。這樣會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間、金錢和精力。
“ 我們轉(zhuǎn)為采用康耐視D a t a M a n ® 讀碼器， 其提供液態(tài)鏡頭技術(shù)， 可自動(dòng)調(diào)整相機(jī)的焦距， 并可連接到計(jì)算機(jī)上微調(diào)設(shè)置，”Owens Corning 電力支持專家 Frank Peel 說道，“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(qiáng)材料和復(fù)雜系統(tǒng)用工程材料生產(chǎn)商，在五大洲30個(gè)國(guó)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(fù)合系統(tǒng)提供廣泛的高性能解決方案，滿足運(yùn)輸、風(fēng)能、電子、電信、基礎(chǔ)設(shè)施和消費(fèi)市場(chǎng)的需求。
這家玻璃纖維生產(chǎn)廠的生產(chǎn)流程非常簡(jiǎn)單。將玻璃纖維氈纏繞到輥卷上。成品輥卷沿著一系列輸送機(jī)移動(dòng)，依次稱重、貼標(biāo)簽，并用纏繞膜包裹。
當(dāng)這個(gè)包裝過程接近結(jié)束時(shí)，輥卷旋轉(zhuǎn)機(jī)旋轉(zhuǎn)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(jī)，將輥卷放置到墊木上，接著，客戶便可以讀取條碼，并提取貨物。
讀取輥卷上的代碼面臨多種挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)之一是輥卷直徑范圍為9-22英寸（23-56厘米）。這意味著，讀碼器的焦距需要不斷變化，這會(huì)降低相機(jī)的性能。另一個(gè)挑戰(zhàn)是，代碼表面覆蓋著透明的收縮包裝材料，其會(huì)產(chǎn)生眩光，這使代碼檢測(cè)變得更加困難。
在過去，Owens Corning平行使用一臺(tái)讀碼器和一套視覺系統(tǒng)。讀碼器從頂部尋找代碼，而視覺系統(tǒng)從側(cè)面尋找代碼。這兩個(gè)系統(tǒng)加在一起仍未能檢測(cè)到約25%輥卷上的代碼，導(dǎo)致需要手動(dòng)調(diào)整輥卷的方向。當(dāng)公司提高生產(chǎn)速度時(shí)，手動(dòng)調(diào)整輥卷方向越來越成為操作員的負(fù)擔(dān)。Owens Corning需要一種解決方案，其找到了康耐視。“我們邀請(qǐng)康耐視的一些工程師來看看我們的應(yīng)用，”Peel說道，“康耐視最近專門在其 DataMan讀碼器中增加了液態(tài)鏡頭技術(shù)，以解決應(yīng)用中可變焦距引起的問題。我們同意與康耐視合作，看看我們是否能找到解決這個(gè)問題的方案。”
液態(tài)鏡頭模塊是一個(gè)電子控制變焦系統(tǒng)， 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(chǔ)推出工業(yè)級(jí)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(dǎo)體）。電壓變化導(dǎo)致液-液界面的曲率變化，這反過來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(duì)于自動(dòng)對(duì)焦裝置而言極快的響應(yīng)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(shè)置和維護(hù)。此外，它還非常適用于讀取距離在元件轉(zhuǎn)換過程中隨元件而變化的應(yīng)用。DataMan讀碼器還具有網(wǎng)絡(luò)連接性，使其易于連接到計(jì)算機(jī)上，顯示來自讀碼器的圖像。這樣可提供實(shí)時(shí)反饋，便于快速設(shè)置。
咨詢過康耐視后，Owens Corning轉(zhuǎn)為采用 DataMan® 讀碼器，康耐視工程師幫助他們調(diào)整了對(duì)比度和亮度，以更好地彌補(bǔ)收縮包裝所產(chǎn)生的眩光，從而對(duì)設(shè)置進(jìn)行微調(diào)。另外，他們還利用此功能調(diào)整讀碼器與輥卷的相對(duì)位置。康耐視和 Corning 工程團(tuán)隊(duì)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一個(gè)復(fù)雜的問題。
當(dāng)檢測(cè)到 ID 條碼時(shí)，將不能簡(jiǎn)單地停止旋轉(zhuǎn)機(jī)，因?yàn)榇a位于輥卷頂部，而不是輥卷底部。解決這個(gè)問題的辦法是讀取代碼兩次，然后計(jì)算兩次讀取之間的時(shí)間間隔，以確定輥卷的旋轉(zhuǎn)速度。第二次讀取代碼之后，輥卷可以旋轉(zhuǎn)半周，以在輥卷停止之前將代碼轉(zhuǎn)到其頂部。此解決方案通過可編程邏輯控制器（P L C）之間的通信實(shí)施，由P L C操作輸送帶、旋轉(zhuǎn)機(jī)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(dāng)輥卷移動(dòng)到旋轉(zhuǎn)機(jī)上的位置時(shí)，PLC向讀碼器發(fā)送一個(gè)輸出信號(hào)，開始尋找代碼。當(dāng)讀碼器定位代碼后，其向PLC發(fā)回一個(gè)輸出信號(hào)。PLC執(zhí)行計(jì)算，確定旋轉(zhuǎn)速度，并向旋轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)送指令，使其在代碼位于頂部時(shí)停止。
實(shí)現(xiàn)將近完美的讀取率的另一個(gè)作用因素在于使用了DataMan專利的代碼讀取算法，即使代碼角度、尺寸和陰影出現(xiàn)變化，其仍可幫助定位代碼。這項(xiàng)技術(shù)使用一組與像素網(wǎng)格沒有關(guān)聯(lián)的邊界曲線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(jié)果是革命性地改進(jìn)了準(zhǔn)確定位物品的能力�？的鸵曀惴ǹ商幚韽V泛的代碼外觀退化情形，包括由于材料類型和表面不同而引起的DPM代碼質(zhì)量顯著退化。此應(yīng)用不同尋常，因?yàn)槠渲恍枳x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(duì)此進(jìn)行了測(cè)試，而 DataMan讀碼器確實(shí)如他們所說做到了這一點(diǎn)，”Peel 總結(jié)道，“可調(diào)焦鏡頭和可使用計(jì)算機(jī)屏幕微調(diào)設(shè)置的功能幫助我們實(shí)現(xiàn)了將近 100% 的讀取率。很難確定所節(jié)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(jié)省了大量時(shí)間，這一點(diǎn)是顯而易見的。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。”
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