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Prestazioni elevate di lettura dei sigilli fiscali sugli alcolici anche nelle condizioni di lavoro più difficili

Goody Goody Liquors Inc using cognex system inspect jager bottles

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Nello stato del Texas è obbligatoria l'applicazione di un sigillo fiscale sulle bottiglie di alcolici vendute all'ingrosso, ad esempio ad alberghi e ristoranti. Goody-Goody Liquors Inc., Dallas, aveva l'esigenza di automatizzare il processo di lettura e verifica dell'applicazione dei sigilli fiscali ad ogni bottiglia archiviandone il numero in un apposito database per eventuali controlli. L'applicazione presenta un'ulteriore difficoltà di lettura del codice a barre. Il sistema processa le bottiglie al ritmo di una al secondo e deve gestire forme e sfondi diversi. Inoltre, la posizione dell'etichetta e l'illuminazione variano continuamente.

Cisco-Eagle, l'azienda che ha sviluppato il sistema automatizzato per l'applicazione dei sigilli, aveva raggiunto una precisione solamente del 95% circa con il primo lettore di codici a barre adottato. Ciò si traduceva in un errore nella lettura di un codice a barre ogni 20 secondi circa. Cisco-Eagle ha quindi messo alla prova il lettore di codici a barre DataMan® 500 di Cognex e ha potuto constatare che i casi di mancata lettura erano eventi più unici che rari. "L'assistenza clienti è davvero efficiente", ha aggiunto Sam Chen, Senior Robotics and Software Engineer di Cisco-Eagle. "Hanno collaborato costantemente al nostro fianco per garantire il perfetto funzionamento della soluzione".

Quando Joe Jansen ha rilevato il negozio di liquori Goo Goo nel gennaio 1964, ha deciso di chiamarlo Goody Goody per risparmiare sui costi derivanti dall'acquisto di una nuova insegna. All'epoca, il negozio si trovava in un edificio con una larghezza inferiore a 5 metri, con un inventario valutato in 2.400 dollari. Nel 1969, l'azienda ha realizzato vendite per 1.000.000 di dollari. Nel 1966, Goody Goody ha aperto una divisione di vendita all'ingrosso, ceduta nel 1974 per concentrarsi sulla sua attività di vendita al dettaglio; nel 1995 ha quindi nuovamente avviato una nuova divisione di vendita all'ingrosso. Oggi, Goody Goody Liquors è la catena di negozi al dettaglio più importante per volume di vendite e la sua divisione di vendita all'ingrosso rifornisce oltre 600 alberghi e ristoranti di Dallas e dintorni.

Quando Goody Goody Liquors ha deciso di automatizzare il processo di applicazione dei sigilli fiscali, la direzione ha contattato Cisco-Eagle per l'esperienza vantata, come affermato dall'azienda stessa, in: "mettere la quantità giusta del prodotto giusto al posto giusto, al momento giusto, nell'ordine giusto, nella posizione giusta, alle condizioni giuste, ad un costo giusto e in modo sicuro". Cisco-Eagle è stata fondata nel 1953 con la costituzione di Cisco Material Handling, seguita dalla fondazione, nel 1985, di Eagle Material Handling a Tulsa, Oklahoma. Le aziende hanno poi dato vita a una fusione nel 1995. Cisco-Eagle offre soluzioni per movimentazione, stoccaggio, recupero, controllo e protezione di materiali e prodotti attraverso i processi di produzione, distribuzione, consumo e smaltimento.

Applicazione di visione industriale complessa

Cisco-Eagle ha collaborato con Goody Goody Liquor per sviluppare un sistema di applicazione automatica dei sigilli fiscali con codici a barre 1D e lettura degli stessi per operazioni di verifica e rintracciamento. Le bottiglie vengono processate a velocità elevate su nastri trasportatori. Il sigillo viene incollato automaticamente da un applicatore, ma il sistema deve essere in grado di gestire eventuali errori. La visione industriale è necessaria per l'identificazione e la rimozione dalla linea delle bottiglie prive di sigillo. Il lettore basato su immagini cattura anche il numero del sigillo fiscale in modo che possa essere memorizzato in un database insieme al numero della bottiglia ed essere disponibile per eventuali controlli.

"In passato abbiamo provato diversi sistemi di visione industriale per questo tipo di applicazione, ma abbiamo sempre riscontrato problemi di affidabilità", afferma Chen. "Una delle difficoltà maggiori è la rapidità con cui le etichette passano davanti al lettore. Le bottiglie hanno forme diverse, alcune circolari e altre rettangolari, e questo influisce sul modo in cui il codice a barre viene presentato di fronte al lettore. La linea processa svariati tipi di bottiglie di liquore, molti dei quali presentano uno sfondo che rende complesso il processo di lettura, ad esempio molto scuro o molto chiaro, oppure confezioni a righe o contenuto opaco o trasparente. Infine, la linea si trova in un magazzino in cui l'illuminazione muta continuamente, poiché le luci vengono accese e spente, e il grado di illuminazione naturale cambia da un'ora all'altra e con il variare delle condizioni atmosferiche".

Scelta del lettore di codici a barre

Cisco-Eagle ha testato diversi lettori di codici a barre. Uno dei lettori è stato in grado di leggere il codice a barre sugli sfondi variabili soltanto il 95% delle volte. Questo si traduceva in un errore di lettura ogni 20 secondi, inconveniente che vanificava i vantaggi dell'automazione. Gli ingegneri di Cisco-Eagle hanno quindi provato un altro lettore di codici a barre, ma le difficoltà di integrazione con il PLC ControlLogix di Rockwell della linea di imbottigliamento ne hanno reso impossibile l'adozione. L'azienda produttrice ha offerto un'assistenza del tutto insufficiente per la risoluzione di questo problema.

"Abbiamo deciso di adottare il lettore di codici a barre DataMan 500 di Cognex perché offre una maggiore profondità di campo, una migliore risoluzione e una tecnologia di decodifica che consente di leggere in modo affidabile i codici a barre anche nelle condizioni più difficili", spiega Chen. DataMan 500 è il primo lettore per il settore logistico ad utilizzare la tecnologia a lenti liquide di messa a fuoco automatica che ottimizzano la profondità di campo per una maggiore affidabilità nelle applicazioni caratterizzate da una posizione variabile dell'imballaggio. DataMan 500 offre una risoluzione di 1024 x 768 e una tecnologia di decodifica avanzata che consente agli utenti di leggere con facilità codici caratterizzati da scarsa qualità di stampa, danneggiati, distorti, su uno sfondo che rende difficile la lettura, in prospettiva, con altezza insufficiente, sfocati, graffiati, ecc.

"Gli altri produttori di lettori di codici a barre ci hanno fornito i manuali e i numeri per contattare l'Assistenza Tecnica e abbiamo dovuto arrangiarci per capire come applicare e integrare i nuovi prodotti", afferma Chen. "Al contrario, Cognex ci ha fornito una formazione dettagliata, guidandoci passo dopo passo nell'utilizzo del prodotto e nell'integrazione del lettore di codici a barre nel nostro sistema. Quando abbiamo incontrato problemi, si sono presentati di persona e hanno lavorato al nostro fianco per garantire il perfetto funzionamento dell'applicazione". La configurazione del lettore di codici a barre Cognex avviene tramite collegamento a un personal computer. Un'interfaccia utente grafica consente di intervenire su parametri quali apertura, guadagno, fuoco, comunicazione, ecc.

Integrazione del sistema di applicazione e lettura di codici a barre

DataMan 500 comunica tramite il protocollo EtherNet/IP di Rockwell ed è dotato di un driver per i relativi PLC in grado di semplificare il processo di integrazione. Dopo l'installazione del driver nel PLC, la telecamera visualizza un componente. A questo punto, il PLC può essere facilmente programmato per inviare comandi alla telecamera, ad esempio catturare un immagine, mediante interventi di programmazione di minima entità. In questa applicazione, ad esempio, l'invio al lettore del comando di cattura di un'immagine, di feedback sulla lettura e di invio di un numero di codice a barre ha richiesto soltanto tre righe di codice.

Appena prima che le bottiglie siano posizionate sul nastro, un operatore, con l'ausilio di uno scanner portatile, esegue la lettura del codice a barre presente sull'etichetta e ne memorizza il numero in un database. L'operatore colloca poi le bottiglie sulla linea. Un fotosensore rileva la bottiglia quando comincia a muoversi sulla linea. La linea può muoversi a velocità differenti e il PLC traccia la posizione di ciascuna bottiglia tramite il controllo degli impulsi del codificatore, rilevati al passaggio della bottiglia davanti al primo fotosensore. Durante il movimento della bottiglia lungo la linea, viene applicato il sigillo fiscale. Un altro fotosensore è installato sulla linea appena prima del lettore di codici a barre e invia un segnale al PLC ogni volta che una bottiglia gli passa davanti sul nastro trasportatore.

Il PLC trasmette un segnale alla telecamera perché inizi a catturare le immagini. Il lettore cattura le immagini fino a trovare e leggere il codice a barre. In base al tempo trascorso e alla distanza percorsa dal caricamento della bottiglia sulla linea, il PLC identifica la bottiglia il cui codice è stato rilevato dal lettore e memorizza il codice a barre del sigillo fiscale nella stessa riga di database in cui è stato precedentemente memorizzato l'ID dell'etichetta. Se DataMan 500 non riesce a trovare un codice, invia un segnale al PLC che aziona un meccanismo di rimozione della bottiglia dalla linea nella stazione a valle.

"L'affidabilità del lettore di codici a barre Cognex è nettamente superiore rispetto a quella delle altre telecamere che abbiamo testato per questo tipo di applicazione", dichiara Chen. "Raramente commette errori nel rilevamento dell'etichetta, anche in bottiglie con gli sfondi più confusi e in difficili condizioni di illuminazione. Ora possiamo offrire un lettore di codici a barre che svolge un ruolo fondamentale in questa applicazione, grazie alla quale non è più necessario applicare le etichette, acquisirle manualmente e immettere nel sistema le informazioni presenti sul sigillo. Il cliente è estremamente soddisfatto delle prestazioni del sistema e non abbiamo ricevuto nemmeno una richiesta di assistenza relativa al lettore di codici a barre".

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