Automatisch identifiziert

Christian Ulbrich

Die Hoyer GmbH betreibt in Dormagen eine Siloanlage, in der unterschiedliche Kunststoffgranulate zwischengelagert werden. Daran angeschlossen ist darüber hinaus eine Lagerhalle für Stückgüter. Je nach Auftrag werden die verschiedenen Materialien in unterschiedlicher Menge abgezogen und gemischt. Durchgeführt wird dieser Arbeitsgang von insgesamt sieben unbemannt fahrenden Verpackungssystemen, die jedes der Silos aus insgesamt vier Richtungen anfahren können. Die Andockrichtung, die dreistellige Silo-Nummer sowie eine Prüfziffer sind in Barcodes vom Typ Code 39, die jedes Silo individuell kennzeichnen, verschlüsselt. Für die Identifikation der Silo-ID wurde ein Scanner gesucht, der nicht nur die notwendige Robustheit für den Einsatz auf mobilen Fahrzeugen besitzt, sondern auch einfach zu bedienen ist und ein hohes Lesevermögen auch bei problematischen Barcodes bietet.

Beim CLV 430 handelt es sich um einen Fix-Focus-Scanner, der trotz äußerst kompakter Bauform für große Leseabstände geeignet ist. Optik und Elektronik sind in einem Druckgussgehäuse mit Schutzart IP 65 untergebracht. Die notwendige Robustheit für den mobilen Industrieeinsatz stellt das Gerät in zahlreichen Anwendungen in der Lagertechnik unter Beweis. Darüber hinaus gab es für Haver & Boecker bei der Projektierung der Anlage weitere Gründe, sich für diesen Barcodeleser zu entscheiden. Hierzu gehört die einfache Inbetriebnahme des Scanners über die optische Schnittstelle. So nimmt sich der CLV 430 durch die Funktionen Auto Setup und Profilprogrammierung ohne zusätzliche Parametriersoftware quasi selbst in Betrieb. Im Auto Setup-Betrieb werden die später zu identifizierenden Etiketten einfach über die Optik des Barcodescanners eingelesen; das Gerät stellt Leseparameter wie Scan-Frequenz, Lesedistanz und Codeart optimal ein. Auch die Programmierung geschieht per Barcode: vordefinierte Parametrierungen, die ein breites Spektrum an Einsatzfällen abdecken, werden als Barcode mitgeliefert und können einfach eingelesen werden. Eventuell erforderliche Modifikationen können ebenfalls als Barcode ausgedruckt und dem CLV 430 eingelernt werden. Hinzu kommt, dass ein eventuell erforderlicher Scannertausch innerhalb kürzester Zeit vollzogen werden kann. Möglich ist dies durch die einfache Montage der Scanner sowie deren intelligente Anschlusstechnik: sämtliche Parameter sind im Gerätestecker gespeichert und werden direkt auf das neu installierte Gerät überspielt, wodurch eine aufwändige Neuparametrierung entfällt.

Um die Granulatentnahme sicher und reibungslos zu gestalten und dadurch nachfolgende Produktionsprozesse optimal versorgen zu können, legten Planer und Betreiber großen Wert auf eine höchstmögliche Leseleistung des Scanners, da diese für die hohe Verfügbarkeit der Gesamtanlage besonders wichtig ist. Für den CLV 430 sprach sein intelligentes Auswerteverfahren.

Gerade beim rauen Handling im industriellen Umfeld können Leseprobleme auftreten, wenn z. B.

• ein Barcode beschädigt wurde,

• das Etikett durch Flüssigkeit, Staub u.ä. verschmutzt ist,

• das Trägermaterial des Etikettes durch Feuchtigkeit gewellt ist oder reflektiert oder

• die Strichcodierung durch eine Kunststoffolie hindurch erkannt werden soll.

Mit dem Decodieralgorhitmus Smart (Sick´s modular advanced recognition technology) sind nahezu alle CLV-Scanner von Sick in der Lage, die von Laserstrahlen eines Gerätes abgetasteten Barcodes trotz Beschädigung, Verschmutzung oder teilweiser Verdeckung zu dekodieren. Die für Standard-Scanner mit sogenannter Halbcode-Decodierung notwendige Voraussetzung, dass mindestens die Hälfte des Barcodes plus ein Zeichen zur Informationsgewinnung genutzt werden kann, ist bei Barcodescannern mit Smart-Decodieralgorithmus aufgehoben. Möglich ist dies durch die Nutzung von Bildverarbeitungsprozessoren in den Geräten. Wenn der Silo-Barcode beim Positionieren des Fahrzeuges im Lesefeld des Smart-Scanners erscheint, wird das Etikett zeilenweise vom Laserstrahl erfasst. Die pro Scan remittierten Hell-/Dunkelkontraste der Codierung werden auf die Start- und Stoppbits untersucht, redundante Informationen herausgefiltert und das Ergebnis einschließlich möglicher unlesbarer Bereiche im Bildspeicher der Smart-Scanner abgelegt. Die Summe der untereinander gespeicherten Scans ergibt ein Abbild des Barcodes. Anschließend erfolgt die Entzerrung einer eventuellen Schräglage des Codes und seine elementeweise Auswertung. Ähnlich einem Puzzle wird der Barcode schrittweise und nur an der passenden Stelle aus Teilinformationen zusammengesetzt, die von unterschiedlichen Scan-Linien erkannt worden sind. Das Ergebnis ist eine virtuelle Scan-Linie, die alle Codeinformationen enthält. Die Vorteile von Smart:

• höhere Erstleseraten und weniger no reads

• größerer Anlagendurchsatz

• störungsfreie waren- und informationslogistische Abläufe durch die sichere Identifikation jedes der insgesamt 53 Silos

Jedes der insgesamt sieben Verpackungssysteme ist mit einem CLV-430-Barcodescanner ausgerüstet. Gemäß vorliegender Aufträge werden die Silos angefahren. Um Verwechslungen und damit den Abzug des falschen Materials zu vermeiden, ist jedes Silo im Andockbereich mit einem Code 39-Barcode eindeutig gekennzeichnet. Beim Andocken am Silo liest der Scanner den Barcode. Hierfür wird die ohnehin erforderliche Vertikalbewegung der Andockmechanik ausgenutzt. Der Scan-Strahl wird vollflächig über den Barcode geführt – eine Schwingspiegelausführung zum Finden des Barcodes innerhalb eines größeren Lesefensters ist nicht erforderlich. Nach der Identifikation gibt der Scanner die Information an ein mitfahrendes Datenfunksystem weiter, das sie unmittelbar an die Lagersteuerung überträgt. Diese vergleicht die Silo-ID auf Plausibilität. Steht das Fahrzeug unter dem richtigen Silo, wird ein Schieber geöffnet und die gewünschte Granulatvariante in der dem Auftrag entsprechenden Menge abgezogen.

In der vorgestellten Applikation findet der Scanner den Barcode am Silo immer in einer definierten, nicht veränderlichen Ausrichtung. In anderen Aufgabenstellungen, z. B. bei Absacken, beim Palettieren oder beim automatischen Transport kann es vorkommen, dass das zu identifizierende Objekt eine Barcodelesestation in zufälliger Ausrichtung passiert. Hier muss ein Scanner in der Lage sein, den Barcode unabhängig von seiner Drehlage zu identifizieren. Mit dem CLX 490 steht für solche Anwendungen ein kompaktes und leistungsfähiges Gerät zur Verfügung. Der Scanner ist nur wenig größer als der CLV 430 und tastet Barcodes mit zwei um 90° versetzten Laserlinien ab. Die Autofocus-Funktion zur Erkennung der jeweiligen Leseentfernung stellt die Focuslage auch bei hohen Fördergeschwindigkeiten in Echtzeit exakt auf den Abstand des Barcodes ein. Dem Anwender bietet das Gerät dadurch wesentlich verbesserte Leseeigenschaften – auch bei Barcodes mit kleiner Strichlänge. Dank der hohen Decodierfrequenz von bis zu 1 200 Hz ist der CLX 490 auch für Aufgabenstellungen mit hohen Fördergeschwindigkeiten geeignet.

Stationärer oder mobiler Einsatz, definierte oder zufällige Ausrichtuung der Barcodes – unabhängig von den jeweiligen Anforderungen stehen mit der CLV-Baureihe industrieerprobte Laserscanner zur Verfügung, die für den richtigen Materialfluss in Produktion und Lager sorgen – oder wie bei Hoyer in Dormagen für die richtige Mischung.