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다양한 유형의 바코드 스캐닝 기계가 존재하지만 모두 동일한 기본 원칙에 따라 작동합니다. 그들은 모두 일련의 흑백 줄무늬에서 반사된 빛의 강도를 사용하여 컴퓨터에 보고 있는 코드를 알려줍니다. 흰색 줄무늬는 빛을 잘 반사하는 반면 검은색 줄무늬는 빛을 거의 반사하지 않습니다. 바코드 스캐너는 반사광과 비반사광의 패턴을 동시에 감지하고 기록하면서 바코드 전체에 순차적으로 빛을 비춥니다. 그런 다음 스캐너는 이 패턴을 컴퓨터가 이해할 수 있는 전기 신호로 변환합니다. 모든 스캐너에는 바코드가 입력되면 이를 해석하는 컴퓨터 소프트웨어가 포함되어야 합니다. 이 간단한 원칙은 우리가 데이터를 조작할 수 있는 방식과 많은 기업이 기록 보관을 처리하는 방식을 변화시켰습니다.
바코드 스캐닝은 1970년대 초에 컴퓨터에 데이터를 입력하는 속도와 정확성을 향상시키는 방법으로 등장했습니다. 기업은 재고 및 청구에 대한 컴퓨터 추적을 막 활용하기 시작했습니다. 문제는 소량의 대량 품목 재고를 유지하는 회사(예:창고 또는 우편 주문 회사)를 위해 빠르고 효율적이며 비교적 확실한 기록 입력 방법을 찾는 것이었습니다. 바코드를 사용하여 점원은 지루하고 오류가 발생하기 쉬운 키보드 데이터 입력 프로세스 없이 판매, 배송 또는 포장한 모든 품목을 추적할 수 있었습니다. 바코드는 의류 매장, 제조 공장(예:자동차 제조업체), 항공사 수하물 검사, 도서관, 그리고 물론 슈퍼마켓에서 빠르게 확산되었습니다. 오늘날 일반적으로 사용되는 슈퍼마켓 스캐너는 상품을 구매할 때 스캔이 수행되기 때문에 POS 스캐너로 알려져 있습니다. POS 스캐닝은 아마도 오늘날 사용되는 가장 까다로운 바코드 스캐닝 애플리케이션일 것입니다. 슈퍼마켓 스캐너는 이상한 모양의 품목이나 더럽거나 젖거나 깨지기 쉬운 품목의 바코드를 읽는 것과 관련된 특별한 어려움 때문에 다양한 유형의 바코드 스캐너 중 가장 진보된 디자인을 나타냅니다.
최초의 스캐너는 스캐닝을 하기 위해 인간의 행동이 필요했고 매우 단순한 광원을 사용했습니다. 가장 보편적인 것은 지팡이였으며, 저렴하고 신뢰할 수 있기 때문에 여전히 인기가 있습니다. 완드 스캐너는 스캐너의 끝을 코드에 대고 배치해야 합니다. 그 이유는 사용하는 광원이 막대 끝에서 바로 막대와 줄무늬를 구별할 수 있을 정도로만 좁기 때문입니다(집중됨). 라벨이 부착된 제품의 모양이 이상하거나 더러우면 이 방법은 불가능하지는 않지만 비실용적입니다.
코드를 건드리지 않고 작동하는 스캐너를 만들려면 더 먼 거리에 걸쳐 좁고 밝은 광선으로 유지되는 광원이 필요합니다. 최상의 광원은 레이저입니다. 레이저 빔을 사용하면 코드를 스캐너에서 몇 인치 이상 유지할 수 있으며 실제 스캔 작업은 스캐너 내부에서 발생할 수 있습니다. 1970년대 중반에 개발된 회전식 모터 구동 미러 어셈블리를 사용하면 레이저 광을 표면 위로 쓸 수 있으므로 사용자는 스캐너나 코드를 이동할 필요가 없습니다. 이 기술은 스캐너 신뢰성과 코드 판독 속도를 향상시켰습니다.
나중에 홀로그램이 거울처럼 작동할 수 있지만 가볍고 더 쉽게 전동화할 수 있기 때문에 거울을 대체하기 위해 선택되었습니다. 홀로그램은 올바른 파장의 빛을 비추면 3차원 물체처럼 행동하는 사진 이미지입니다. 홀로그램은 두 부분으로 분할된 레이저 빔을 사진 유제로 코팅된 유리 또는 플라스틱 판에 비추어 만들어집니다. 이전 세대의 스캐너는 거울 어셈블리를 회전시켜 작동했지만 홀로그램 스캐너는 하나 이상의 홀로그램이 기록된 디스크를 회전시켜 작동합니다.
IBM과 NEC의 연구원들은 1980년에 홀로그램 POS 스캐너를 동시에 개발했습니다. 홀로그램 디스크가 미러 어셈블리보다 더 쉽게 회전할 수 있을 뿐만 아니라 단일 디스크가 여러 방향으로 빛을 반사할 수 있기 때문에 홀로그램 스캐닝이 선택되었습니다. 동일한 디스크에 다른 홀로그램 영역을 통합하여 이것은 바코드 위치 지정 문제를 해결하는 데 도움이 되었습니다. 즉, 스캔 창을 직접 마주하기 위해 더 이상 코드가 필요하지 않습니다. 최신 바코드 스캐너는 다양한 방향과 각도로 초당 수백 번 스캔합니다. 계산대에 있는 스캐너의 표면을 보면 십자형의 빛줄이 많이 보입니다. 이 패턴은 특정 패키지 방향에서 가장 안정적이고 가장 덜 요구되는 패턴으로 선택되었습니다.
홀로그램 바코드 스캐너는 미리 형성된 부품의 어셈블리로 구성됩니다. 가스로 채워진 작은 유리관과 레이저 빔을 생성하기 위한 작은 전원 공급 장치인 레이저는 일반적으로 헬륨 네온(HeNe) 레이저입니다. 즉, 가스관은 헬륨과 네온 가스로 채워져 적색광을 생성합니다. 적색광은 감지하기 가장 쉽고 HeNe는 다른 종류의 레이저보다 저렴합니다. 그들은 라이트 쇼 또는 디스코텍에 사용되는 레이저 유형의 훨씬 작은 버전입니다.
광학 어셈블리의 렌즈와 거울은 고광택 유리 또는 플라스틱으로 만들어지며, 때때로 코팅되어 사용되는 빛의 적색 파장에서 다소 반사됩니다. 광 감지 시스템은 광다이오드로, 빛이 비칠 때 전류를 전도하고 빛이 없을 때 전류가 흐르지 않는 반도체 부품입니다. 실리콘 또는 게르마늄 포토다이오드는 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 유형의 포토다이오드입니다.
하우징은 일반적으로 스테인리스 스틸 로 만들어진 견고한 케이스로 구성되어 있습니다. 유리 또는 매우 탄력적인 플라스틱이 될 수 있는 광학 창. 창 재료는 광학 및 기계적 특성이 우수해야 합니다. 즉, 투명해야 하지만 스캐너를 공기로부터 밀봉해야 내부에 먼지나 먼지가 들어가지 않고 빛이나 빛 감지기를 차단합니다. 창의 결함으로 인해 빛이 예측할 수 없는 각도로 전달되거나 전혀 전달되지 않을 수 있습니다. 두 시나리오 모두 스캐너의 정확도에 영향을 미칩니다.
홀로그램 디스크는 중크롬화 젤라틴 이라는 물질로 만들어집니다. (DCG) 두 개의 플라스틱 디스크 사이에 밀봉되어 있습니다. DCG는 사진 필름이 빛을 기록하는 것처럼 레이저 이미지를 기록하는 데 사용되는 감광성 화학 물질입니다. 다우케미칼과 폴라로이드가 자체 홀로그래픽 작업을 위해 개발한 것으로 다양한 표면에 코팅이 가능하도록 액체 형태로 판매되고 있다. DCG 홀로그램은 홀로그램 보석(펜던트, 시계 화면 등)과 장난감 가게에서 판매되는 홀로그램 스피너 디스크에서 일반적입니다. DCG는 야외에 두면 녹화된 이미지를 잃게 되므로 두 개의 플라스틱 층 사이에 밀봉해야 합니다.
디스크를 회전시키는 회전 모터 드라이브는 중심 회전 샤프트가 있는 작은 전기 실린더로, 이렉터 세트에서 사용할 수 있는 것과 유사합니다. 홀로그램 디스크의 중앙에 샤프트가 부착되어 모터를 켜면 디스크가 회전합니다.
바코드 스캐너는 완성된 어셈블리를 생산하기 위해 디자이너 팀이 필요합니다. 먼저 레이저 기록 엔지니어가 홀로그램 디스크를 설계합니다. 이 설계에서 고려해야 할 여러 가지 중요한 기능이 있습니다. 예를 들어, 디스크는 부딪히는 빛의 대부분을 반사해야 하고(고효율), 반사된 빔이 좁게 유지되도록 빛을 왜곡해서는 안 되며, 회전하는 동안 선택한 스캔 패턴으로 빛을 반사해야 합니다. 또한 스캔 패턴은 바코드가 스캔 창 위로 전달되어 여전히 읽을 수 있는 읽을 수 있는 방향의 수를 최대화해야 합니다.
완성된 디스크는 동일한 디스크의 쐐기에 기록된 다양한 홀로그램으로 구성됩니다. 각 쐐기는 다른 각도에서 빛을 반사합니다. 디스크가 회전하면서 빛이 일렬로 스캔됩니다. 선의 방향은 쐐기에서 쐐기로 변경됩니다. 홀로그램 디자이너는 또한 사용할 레이저의 정확한 출력을 지정하고 사용자에 대한 수명, 효율성 및 안전성을 기반으로 선택합니다.
홀로그램 디스크가 설계된 후 광학 엔지니어는 레이저 및 홀로그램 디스크의 배치를 설계하고, 빛을 올바른 방향으로 조종하는 데 필요한 렌즈나 거울을 지정하고, 바코드에서 반사된 빛이 반사될 수 있도록 감지 시스템을 설계합니다. 효율적이고 안정적으로 읽을 수 있습니다. 설계자는 스캐너의 광학 투사, 를 최적화해야 합니다. 물체가 스캐너 창에서 멀리 떨어져 있을 수 있고 여전히 올바르게 읽을 수 있는 가장 먼 거리로 정의됩니다. 일반적으로 사용하기에 편리한 각도에 창을 배치하면서 가장 작은 무게와 비용으로 가장 작은 공간에 구성 요소를 가장 잘 맞출 수 있는 방법을 고려하는 것이 광학 설계자의 작업입니다. 예를 들어, 슈퍼마켓 스캐너는 상자 안에 회전하는 디스크를 옆으로 두는 것이 더 편리할지라도 계산대에서 창이 위를 향하도록 해야 합니다. 추가 미러를 사용하면 이러한 제약 조건을 모두 충족할 수 있습니다.
전기 엔지니어는 광검출기에서 나오는 전기 신호를 해석하는 가장 좋은 방법을 결정합니다. 전기적으로 신호는 수신되어 일련의 ON 신호(백색 막대에서 반사된 빛) 및 OFF 신호(검은색 막대에서 빛이 반사되지 않음)로 해석되어야 합니다. 그런 다음 결과 패턴은 컴퓨터에서 패턴이 나타내는 제품 정보로 변환됩니다. 코드를 제품 정보로 변환하는 컴퓨터 소프트웨어를 설계하기 위해 컴퓨터 프로그래머를 고용할 수 있지만 ON/OFF 패턴을 올바르게 해석하는 작업은 전기 엔지니어에게 맡겨집니다.
모든 구성 요소가 설계되면 제작 및 조립할 준비가 됩니다. 홀로그램 디스크는 일반적으로 사내에서 제조되는 반면 렌즈, 거울 및 레이저와 같은 다른 구성 요소는 일반적으로 다른 제조업체에서 구입합니다. 그런 다음 다양한 부품을 조립하고 테스트합니다.
바코드 스캐너에서 레이저 빔은 흑백 바코드 기호가 있는 항목을 향하게 합니다. 빛은 다시 반사되어 회전하는 홀로그램 디스크에 기록됩니다. 그런 다음 광검출기는 이 빛을 컴퓨터가 읽을 수 있는 전기 신호로 변환합니다.
회전 디스크는 두 개의 플라스틱 디스크 사이에 끼워진 화학 물질 DCG로 구성됩니다. 일반적인 홀로그램 디스크에는 7개에서 12개 사이의 웨지가 포함되어 있으며 각 웨지는 다른 각도로 빛을 반사합니다. 이러한 디스크를 만들기 위해 하나의 투명 판에 접착된 다양한 쐐기로 구성된 디스크 마스터가 먼저 준비됩니다. 다음으로, 단일 레이저 빔이 뒤에서 마스터를 비추고 패턴을 마스터 옆에 배치된(건드리지는 않지만) 빈 DCG 디스크로 전송합니다.
바코드 스캐너 제조에서 품질 관리에는 여러 단계가 있습니다. 우선 바코드 산업 내에서 정의되고 모든 제조업체에서 지정해야 하는 몇 가지 테스트 기준이 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
<울>이러한 속성은 스캐너의 광학적, 전기적 및 기계적 속성과 관련이 있습니다. 기계적으로 스캐너는 모터가 예상 속도로 디스크를 지속적으로 계속 돌릴 수 있도록 며칠 동안 실행됩니다(일부 일부 장치는 더 긴 수명 테스트를 위해 생산에서 제외됩니다. 최대 몇 년). 코드에서 넓은 막대와 좁은 막대를 구별하는 기능은 디스크 회전 속도와 관련이 있으므로 전동 디스크가 예측 가능한 방식으로 계속 작동하는 것이 중요합니다. 회전 속도는 읽기 속도와도 관련이 있으며 점원이 슈퍼마켓 계산대를 통해 항목을 끌 때 사용하는 평균 속도와 일치하도록 조정해야 할 수도 있습니다. 기계적 오류는 디스크가 잘못 장착되거나 불균형한 상태이거나 수정해야 하는 기타 기계적 문제를 나타낼 수 있습니다.
광학적으로 스캐너는 코드 읽기 일관성을 테스트합니다. 우수한 바코드 스캐너의 경우 이 수치는 85%보다 커야 합니다. 일반적으로 75%에서 85%가 달성됩니다. 스캐너가 이 기준을 충족하지 못하면 광학 시스템 검사(구성 요소의 청결도와 레이저 및 감지 시스템의 적절한 기능)를 위해 반송됩니다.
전기적으로 스캐너는 거부율에 대해 테스트됩니다. 홀로그램 스캐너는 초당 100-200번 바코드 위의 빛을 스캔합니다. 이를 통해 컴퓨터는 정확성을 위해 다양한 코드 판독값을 비교할 수 있습니다. 그러나 전자 장치에 문제가 있는 경우 컴퓨터는 스캔을 "거부"하거나 단순히 스캔을 거부하기 시작합니다. 이 테스트의 일부는 잉크 반점이 포함된 코드, 균일하지 않은 너비의 막대 등 어떤 면에서 불완전한 바코드를 사용합니다. 제조업체는 코드 인쇄 프로세스에서 일부 결함을 허용할 수 있는 스캐너를 생산해야 합니다. 이것이 다중 스캔 및 교차 검사 기술을 사용하는 또 다른 이유입니다.
바코드 스캐닝 기술의 미래는 다양한 경로를 거치게 될 것입니다. 바코드 스캐닝을 보다 일반적으로 사용하려면 지팡이 스캐너와 같은 간단한 도구를 개선하는 더 저렴하고 작은 광원이 필요합니다. 예를 들어, 반도체 레이저는 지팡이를 사용자에게 더 매력적인 도구로 만들 수 있습니다. 또한 일부 어린이 학습 도구와 장난감은 푸시 버튼이 아닌 대화형 바코드로 나타나기 시작했습니다. 이러한 방식으로 동일한 바코드 스캐닝 장난감에 새 모듈을 추가할 수 있습니다. 이 기술을 활용하기 시작한 일부 홈 쇼핑 시스템이 있어 사람들이 전화와 모뎀을 사용하여 카탈로그에서 선택 항목을 스캔하여 집에서 식료품이나 옷 쇼핑을 할 수 있습니다.
반면에 레이저 스캐너는 기술이 더욱 안정적이고 사용하기 쉬워지면서 점점 더 복잡한 응용 분야를 찾기 시작했습니다. 더 많은 산업에서 바코드를 사용하여 복잡한 맞춤 제조 품목을 추적하고 제조 프로세스의 단계를 기록하며 공장의 활동을 모니터링하고 있습니다. 이 기술이 크기와 활용 면에서 훨씬 더 유연해질 수 있도록 다른 광학 어셈블리가 개발될 수 있습니다.
제조공정
스톡 바는 금속 가공 또는 제조에 사용되는 원료의 한 형태입니다. 많은 산업 분야의 요구 사항에 맞는 다양한 크기와 재료의 금속 또는 플라스틱 막대로 구성됩니다. 예를 들어, 강철 막대 스톡에는 몇 인치에서 몇 피트 또는 그 이상의 크기까지 다양한 등급의 강철이 포함됩니다. 막대 스톡은 상당히 평범하며 단단한 금속의 원형 또는 사각형 막대 모양을 취합니다. 막대 스톡의 단일 조각은 종종 빌렛으로 알려져 있습니다. 표준 제조 시설에는 바 스톡으로 가득 찬 창고가 있을 수 있습니다. 새로운 제품을 생산하기 위해 필요에 따라 가공
목표 이 단원을 마치면 다음을 수행할 수 있어야 합니다. 사인바의 원리를 이해합니다. 사인바를 올바르게 사용하는 방법을 설명합니다. 슬립 게이지 블록과 비틀기 이해하기 게이지 블록 높이를 계산합니다. 사인 바 사인 바는 정확한 각도 측정을 위해 슬립 게이지 블록과 함께 사용됩니다. 사인 막대는 각도를 매우 정확하게 측정하거나 주어진 각도로 작업을 찾는 데 사용됩니다. 사인 바는 높은 크롬 내식성 강철로 만들어지며 경화되고 정밀하게 연마되며 안정화됩니다. 그림 1. 사인 바 동일한 지름의 두 실린더가 막대 끝에 배치됩니다