Special Vision

Keine blinden Passagiere

Codelesen mit hochauflösendem Vision-System
Zeitraubend: Früher erfolgte das Einlesen der Barcodes per Handscanner. Das hat sich geändert: Die hoch auflösende In-Sight 5605 erfasst mit einer Aufnahme Palettenstapel mit Höhen von bis zu 600 Millimeter. Die Rote LED-Beleuchtung sorgt dafür, dass sich die Barcodes gut vom Untergrund der Paletten abheben. (Foto: Stemmer Imaging)
Bei Continental in Frankfurt identifiziert das hochauflösende Vision-System In-Sight 5605 von Cognex Codes auf Transport-Trays. Das mühsame Einlesen per Handscanner ist passé. Die Bildverarbeitungsexperten von Stemmer Imaging unterstützten die Implementierung.

Am Continental-Standort in Frankfurt spielen mehrere hunderttausend Transport-Trays buchstäblich eine tragende Rolle im innerbetrieblichen Transport-System. Auf diesen Paletten bewegt der internationale Automobilzulieferer einen Großteil seiner Komponenten. Die standardisierten Trays legen in ihrem Leben beachtlich weite Wege zurück und sind wichtige Basis für die interne Logistik.

Komplexes braucht zuverlässige Kontrolle

Ein so weit verzweigtes Produktions- und Liefernetzwerk bedarf einer präzisen Steuerung und zuverlässigen Kontrolle. Barcodes oder 2D-Matrix-Codes verleihen den Trays ihre unverwechselbare Identität. Um eine sichere Logistik zu gewährleisten, muss es jederzeit möglich sein, den Standort einer Charge von Einzelteilen nachzuverfolgen. Denn die Rückverfolgbarkeit (Tracability) ist in der Automobilzulieferindustrie fest verankert. Hierzu sind in regelmäßigen Abständen und an entscheidenden Schnittstellen Kontrollinstanzen notwendig. Oft geschieht das heute durch Mitarbeiter, die mit Handscannern die Codes lesen, wodurch der Standort der Transportpalette und damit der im Produktionsablauf benötigten Teile im Logistiksystem aktualisiert wird. Continental in Frankfurt ist hier jetzt einen wichtigen Schritt weitergegangen: In Zusammenarbeit mit dem Spezialisten für Bildverarbeitung Stemmer Imaging wurde das einst manuelle Erfassen einzelner Tray-Barcodes mittels intelligenter, hochauflösender Vision-Systeme In-Sight 5605 von Cognex automatisiert. Dank höchster Auflösung von fünf Megapixeln erkennt und liest das System die Codes auf hohen Stapeln mit einer unterschiedlichen Anzahl von Trays innerhalb weniger Millisekunden.

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Im Handumdrehen ohne Handumdrehen

„Das Vision-System identifiziert zuerst die Lage der bis zu elf Codes im Stapel, unterscheidet daraufhin deren Art, also ob es sich um einen Barcode oder 2D-Matrix-Code handelt, und liest dann die Informationen in das Logistiksystem ein“, beschreibt Marc Wilhelm von Continental den Ablauf der Station, die er als Projektleiter mit seinem Entwicklungs-Team realisiert hat. „Der unterste Code der Palettenstapel dient dabei als Master-Code, mittels dessen der gesamte Stapel identifiziert werden kann. Es müssen dann an einer nachgelagerten Kontrollstelle nicht erneut alle einzelnen Codes gelesen werden – der Check des untersten Codes genügt.“ Neben der Code-Erfassung findet zudem eine Messung der Stapelhöhe statt. Diese dient der zusätzlichen Verifizierung des Leseergebnisses. „Würde beispielsweise das Vision-System nur einen einzigen Code erfassen, so bestünde die Möglichkeit, dass weitere uncodierte Trays als blinde Passagiere mitlaufen könnten“, erläutert Wilhelm. Die Höhenmessung schließt diese zwar unwahrscheinliche, aber doch denkbare Sicherheitslücke nach seinen Worten zuverlässig.

Schneller Prozess, weniger Fehler

Im Vergleich zum einstigen manuellen Scannen bietet die neue Anlage Vorteile: Der Prozess wird deutlich beschleunigt und das Fehlerpotenzial der Handarbeit ausgeräumt. Doppelt oder nicht gescannte Codes gehören bei Continental in Frankfurt damit der Vergangenheit an. Wilhelm betont, wie hilfreich die enge Kooperation mit Stemmer Imaging für die erfolgreiche Umsetzung der Anlage war: „Während der Konzeptionsphase konnten wir in Voruntersuchungen im Labor von Stemmer Imaging die möglichen Bildverarbeitungs-Komponenten testen und schon weitgehend auswählen. Die finale Festlegung erfolgte dann bei uns vor Ort anhand von Leihstellungen.“ Stemmer hat auch bei der Software-Erstellung unterstützt und am Projektende in einer Schulung für die Anwender das Thema Bildverarbeitung vertieft.

Eine entscheidende Hürde, die es zu nehmen galt, waren neben den verschiedenen Farben der Trays die unterschiedlichen, oft zu kleinen Ruhezonen der Barcodes – gerade diese Zonen werden zur Identifikation der Codes vor dem Auslesen benötigt.

Bisher nicht lesbare Codes jetzt geknackt

Zur Lösung dieser Aufgabe setzte Stemmer die Cognex-Technologie PatMax ein: „PatMax verwendet eine hochentwickelte Technologie für den geometrischen Mustervergleich, um Teile zuverlässig und präzise selbst unter schwierigsten Bedingungen zu lokalisieren“, erklärt Christian Berg, Vertrieb Bildverarbeitungs-Lösungen, der das Projekt auf der Seite von Stemmer betreut hat. PatMax erfasst die Geometrie der Codes mithilfe mehrerer Begrenzungskurven, die an kein Pixelraster gebunden sind, und sucht dann nach ähnlichen Formen im Bild, ohne sich dabei auf bestimmte Graustufen zu stützen. Das Ergebnis ist eine deutliche Verbesserung der Lokalisierungsfähigkeit und -präzision auch bei wechselnden Winkeln, Größen und Schattierungen. Damit ist es Stemmer Imaging gelungen, bislang nicht lesbare Codes eindeutig zu erfassen. Mit dieser Cognex-Technologie In-Sight 5605 plus PatMax und der Unterstützung der Puchheimer Bildverarbeitungs-Experten ist das Pilotprojekt bei Continental in Frankfurt Vorreiter für eine sichere und schnelle Logistikkette – sie könnte bald auch in weiteren Logistik-Anwendungen des Frankfurter Standortes auf ähnliche Weise umgesetzt werden. pb

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