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Lector de códigos de barras proporciona mayor velocidad de lectura de los sellos

En el estado de Texas, se debe colocar un sello fiscal en cada botella de bebida alcohólica que se venda al por mayor, por ejemplo, a hoteles y restaurantes. Goody-Goody Liquors Inc., Dallas, Texas, quería automatizar su proceso de lectura de sellos para asegurarse de que cada botella contara con un sello y para guardar su respectivo número en una base de datos para fines de auditoría. La aplicación presenta un gran desafío en lectura de código de barras. El sistema procesa botellas a razón de una por segundo, las botellas presentan diversas formas y las etiquetas tienen distintos fondos. Además, la posición de la etiqueta varía y la iluminación cambia continuamente.

Lector de códigos de barras proporciona mayor velocidad de lectura de los sellos

Cisco-Eagle, la compañía que construyó el sistema automatizado para colocar los sellos, sólo pudo alcanzar un nivel de precisión de aproximadamente 95% con el primer lector de códigos de barras que probó. Esto quiere decir que el lector no leía un código de barras cada 20 segundos aproximadamente. Luego, Cisco-Eagle probó el lector de códigos de barras Cognex DataMan® 500 y descubrió que pocas veces no lograba leer un código de barras. "El servicio de atención al cliente de Cognex es extraordinario", dijo Sam Chen, Ingeniero de Software y Robótica principal en Cisco-Eagle. "Han trabajado con nosotros para que esta aplicación sea un éxito".

Cuando Joe Jansen adquirió la tienda de bebidas alcohólicas Goo Goo en enero de 1964, decidió llamarla Goody Goody para no tener que comprar un nuevo anuncio y así poder ahorrar dinero. En ese entonces, la tienda se encontraba en un edificio de 15 pies de ancho con un inventario valuado en $2,400. La compañía alcanzó $1,000,000 en ventas en 1969. Goody Goody abrió una división mayorista en 1966 que vendió en 1974 para concentrarse en las ventas minoristas y en 1995 creó nuevamente una división mayorista. En la actualidad, Goody Goody Liquors es la cadena de tiendas minoristas número uno con grandes volúmenes de ventas y su división mayorista abastece a más de 600 hoteles y restaurantes del área de Dallas.

Cuando Goody Goody Liquors quiso automatizar la aplicación de los timbres o sellos fiscales, la gerencia se puso en contacto con Cisco-Eagle debido a su experiencia, tal como lo describe la compañía: "conseguir la cantidad adecuada del material adecuado en el lugar adecuado en el momento adecuado en la secuencia adecuada en la posición adecuada en la condición adecuada y a un costo adecuado de forma segura". Cisco-Eagle se fundó con la incorporación de Cisco Material Handling en 1953, seguido por la fundación de Eagle Material Handling en Tulsa, Oklahoma, en 1985. Las compañías se fusionaron en 1995. Cisco-Eagle proporciona soluciones para el desplazamiento, el almacenamiento, la recuperación, el control y la protección de materiales y productos durante su fabricación, distribución, consumo y eliminación.

Aplicación de visión artificial compleja

Cisco-Eagle trabajó con Goody Goody Liquors para desarrollar un sistema que coloque automáticamente los timbres o sellos fiscales con códigos de barras 1-D y lea el código de barras para fines de verificación y seguimiento. Las botellas de bebidas alcohólicas se procesan a altas velocidades en las bandas transportadoras. Un aplicador coloca automáticamente el sello pero el sistema debe ser capaz de resolver situaciones donde el aplicador falla. La visión artificial es necesaria para identificar las botellas sin sello para que puedan ser retiradas de la línea. Además, el lector basado en imágenes captura el número del sello fiscal de modo que lo pueda ingresar en una base de datos junto con el número de botella en caso de auditoría.

"Anteriormente, probamos diversos sistemas de visión artificial para esta aplicación pero experimentamos problemas en cuanto a la confiabilidad", dijo Chen. "Uno de los desafíos es lograr que las etiquetas pasen a través del lector de códigos de barras con gran rapidez. Las botellas en sí son diferentes, algunas son redondas y otras rectangulares, lo que afecta la manera en que aparecen los códigos de barras. La línea procesa numerosas y diferentes botellas de bebidas alcohólicas y muchas de ellas presentan un fondo que puede dificultar la lectura; por ejemplo, un empaque muy oscuro, muy brillante o rayado y un líquido opaco o transparente. Por último, la línea se utiliza en un almacén donde la iluminación cambia constantemente dado que se encienden o apagan las luces o que cambia el grado de luz natural según el momento del día y el clima".

Selección del lector de código de barras

Cisco-Eagle probó numerosos y distintos lectores de códigos de barras. Un lector de códigos de barras sólo fue capaz de leer el código de barras contra los diversos fondos de las botellas aproximadamente el 95% de las veces. El resultado fue que no pudo realizar una lectura cada 20 segundos, lo que se contradijo con los principales beneficios de la automatización. Los ingenieros de Cisco-Eagle probaron otros lectores de código de barras pero no lograron integrarlo con el controlador lógico programable (PLC) Rockwell ControlLogix que controla la línea de embotellado. Recibieron muy poca ayuda directa del fabricante del lector de códigos de barras para resolver este problema crítico.

"Decidimos optar por el lector de códigos de barras Cognex DataMan 500, dado que presenta mayor profundidad de campo, mayor resolución y una tecnología de decodificación que hizo posible una lectura confiable de los códigos de barras a pesar de las dificultades de esta aplicación", afirmó Chen. DataMan 500 es el primer lector en la industria de logística en utilizar tecnología de enfoque automática de lente líquido que maximiza la profundidad de campo para una mayor confiabilidad en aplicaciones donde varía la posición de los empaques. DataMan 500 ofrece una resolución de imagen de 1024 X 768. Además, ofrece una decodificación avanzada que permite leer fácilmente códigos mal impresos, dañados, distorsionados, con fondo con ruido, en perspectiva extrema, de baja altura, borrosos, con rasguños, etc.

"Los demás fabricantes de lectores de código de barras nos entregaron sus manuales y teléfonos de soporte técnico y tuvimos que descubrir, en gran medida por nuestra cuenta, cómo se aplicaban e integraban los nuevos productos", dijo Chen. "Por el contrario, Cognex nos enseñó paso a paso a utilizar el producto y nos ayudó a integrar su lector de códigos de barras en nuestro sistema. Cuando surgieron problemas, vinieron y trabajaron con nosotros hasta que la aplicación se implementó con éxito". El lector de códigos de barras de Cognex se configuró conectándolo a una computadora personal. Se utiliza una interfaz gráfica de usuario para configurar los parámetros, como apertura, obtención, enfoque, comunicación, etc.

Integración del lector de código de barras y el sistema del aplicador

El DataMan 500 se comunica mediante el protocolo EtherNet/IP de Rockwell e incluye un controlador para Rockwell PLC que simplifica la tarea de integración. Una vez que el controlador se instala en el PLC, la cámara se identificará como un componente. A continuación, el PLC se puede programar fácilmente para emitir comandos a la cámara, como capturar una imagen, sin necesidad de mucha programación. En esta aplicación, la emisión del comando al lector de códigos de barras para que capture una imagen proporciona información sobre si se detectó o no el código de barras y envía el número del código obtenido con sólo tres líneas de éste.

Antes de que las botellas se coloquen en la línea de producción, un operador utiliza un escáner de mano para leer el código de barras en la etiqueta, lo que ingresa automáticamente el número en una base de datos. Luego, el operador coloca la botella en la línea. Un fotosensor detecta la botella a medida que se desplaza en la línea. La línea puede desplazarse a distintas velocidades y el PLC realiza un seguimiento de la posición de cada botella registrando los pulsos del codificador que ha detectado cuando la botella pasó a través del primer fotosensor. A medida que la botella avanza en la línea, el timbre fiscal se coloca en la botella. Otro fotosensor se coloca en la línea justo antes del lector de código de barras y proporciona una señal al PLC cada vez que una botella lo atraviesa en la línea de producción.

El PLC envía una señal a la cámara para que comience a capturar imágenes. El lector de códigos de barras captura las imágenes hasta que encuentra y lee un código de barras. Sobre la base del tiempo y desplazamiento que ha transcurrido desde que la botella se colocó en la línea, el PLC percibe qué botella específica leyó el lector de código de barras y almacena el código de barras del sello fiscal en la misma hilera de la base de datos donde se había almacenado anteriormente la identificación de etiqueta. Si el DataMan 500 no puede encontrar un código, envía una señal al PLC. A continuación, el PLC ejecuta un mecanismo de rechazo para eliminar la botella de la línea en una estación descendente.

"La confiabilidad del lector de código de barras de Cognex es significativamente mayor que la confiabilidad de las demás cámaras que hemos probado en esta aplicación", afirmó Chen. "Muy pocas veces no logra detectar la etiqueta, incluso en botellas con los fondos más confusos y en las condiciones de iluminación más complejas. El lector de código de barras desempeñó un papel fundamental en el éxito de esta aplicación, lo que permite ahorrar mucho tiempo que antes se invertía en colocar etiquetas, escanear etiquetas manualmente e ingresar la información de los sellos fiscales. El cliente está muy satisfecho con el rendimiento del sistema y no hemos recibido ni siquiera una llamada al servicio de atención al cliente respecto del lector de código de barras".

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