Die Auswertung von Datamatrix- und Barcodes in Handling- und ­Produktionsprozessen wird heute üblicherweise mit Vision-Sensoren durchgeführt. Für einen effektiven und stabilen Leseprozess spielt ­dabei die Bildqualität eine entscheidende Rolle, wie die folgenden
zwei exemplarische Anwendungen ­zeigen.

Um in industriellen Abläufen eine lückenlose Rückverfolgbarkeit von Bauteilen oder Chargen zu ermöglichen, werden diese mit aufgedruckten oder direktmarkierten Datamatrix-Codes oder Barcodes versehen. Diese Codes werden dann an verschiedenen Stellen im Produktions- und Verpackungsprozess ausgelesen, was ein individuelles Tracking ermöglicht. Je nach Art des zu identifizierenden Produkts sind dabei verschiedene Herausforderungen an eine zuverlässige Lesbarkeit der Codes zu bewältigen. Eine typische Problematik in bestimmten Anwendungen ist das Lesen von Codes aus großer oder wechselnder Entfernung oder die gleichzeitige Identifikation mehrerer Objekte in einem Bildausschnitt. Wie an den folgenden Applikationsbeispielen aus der Laborautomation und der Logistik deutlich wird, reichen gängige Bildauflösungen von 0,5 bis 1,5 Megapixel in solchen Fällen oftmals nicht aus.
Zum Einsatz kam jeweils ein Vision-Sensor vom Typ Visor V50 des Herstellers Sensopart mit einer Auflösung von 2.560 x 1.936 Pixel (ca. 5 Megapixel). Dies ist mehr als das Dreifache marktüblicher Vision-Sensoren. Über die Auswahl eines geeigneten C-Mount-Objektivs lassen sich der Sichtbereich beziehungsweise Arbeitsabstand des Sensors an die jeweilige Anforderung anpassen: Ein enger Bildausschnitt ermöglicht es, auch kleine Details aus großer Entfernung zu erkennen, während mit einem weiten Sichtfeld mehrere Merkmale eines Objekts beziehungsweise verschiedene Objekte oder Codes gleichzeitig erfasst werden können. Auch die Beleuchtung lässt sich der Aufgabe entsprechend auswählen.

Viele Codes auf einmal lesen: Probenträger in der Laboranalytik

In den Analytik-Großlabors der Pharma- und Nahrungsmittelindustrie ist die Identifikation und korrekte Zuordnung von Proben entscheidend für einen hohen Durchsatz und damit für den wirtschaftlichen Erfolg. Das Handling von Proben läuft vollautomatisiert ab, wobei viele Probenröhrchen auf einem Probenträger, einem sogenannten Tray, transportiert werden.
Auf seiner Unterseite ist jedes Probenröhrchen mit einem individuellen Datamatrix-­Code versehen, der an den verschiedenen Stationen des Verarbeitungsprozesses ausgelesen wird. Dies übernimmt ein Vision-Codeleser, der sich unterhalb der jeweiligen Station befindet. Dabei kann der Sensor durch die hohe Bildauflösung sämtliche Probenröhrchen in einem Tray mit nur einer Bildaufnahme erfassen. Zuvor mussten für diese Aufgabe mehrere Kameras installiert werden, mit entsprechend höherem Aufwand für Montage und Verdrahtung.

Kleine Codes in großem Abstand: Paketsortierung in der Logistik

Aufgrund des stark wachsenden Online-Handels nimmt der Paketversand immer weiter zu. Auf einer typischen Verpackungs­linie kommen dabei Pakete unterschiedlicher Größe in bunter Mischung zusammen. Um sie sortieren zu können, befinden sich auf den Oberseiten der Pakete Etiketten mit aufgdruckten Datamatrix-Codes. Über dem Transportband ist ein Vision-Codeleser angebracht, der die Codes von oben ausliest. Wegen der wechselnden Paketgrößen muss aus Sicherheitsgründen ein Mindestabstand zum Prozess eingehalten werden: Der Detektionsabstand zum Förderband beträgt oftmals über einen Meter. Das Problem dabei ist, dass die Codes von flachen Paketen in der Bildaufnahme entsprechend kleiner erscheinen. Bei nicht ausreichender Bildqualität kann es somit zu Unschärfen kommen, sodass sich Lesefehler entsprechend häufen.
Die hohe Bildqualität des Visor V50 schaffte hier Abhilfe: Zum einen bietet die hohe Auflösung viel Sicherheit bei der Erkennung – auch bei relativ kleinen und weit entfernten Codes. Zum anderen ermöglicht die hohe Tiefenschärfe das Lesen der Codes in einem großen Abstandsbereich, ohne einen Wechsel der Fokusposition durchführen zu müssen. Auch weiter entfernte Codes lassen sich nun zuverlässig lesen, wodurch der vorher unvermeidliche Nachbearbeitungsaufwand unleserlicher Pakete deutlich sank.

Schwer lesbare Codes entziffern: Algorithmen für eine sichere Auswertung

Neben seinen auflösungs­bedingten Vorzügen bietet der Visor V50 auch die sonstigen Lesequalitäten, die Anwender an Sensoparts Vision-Codelesern der Visor-Reihe schätzen: Die Sensoren lesen sämtliche industrieüblichen Barcodes und Datamatrix-Codes und sind mittels verschiedener Optiken und Beleuchtungsvarianten auch in der Lage, sehr klein gedruckte oder markierte Codes auf schwierigen Untergründen – etwa gekrümmte, spiegelnde oder raue – sicher auszuwerten. Beim Visor V50 ermöglicht eine breite Auswahl an C-Mount-Objektiven ein präzises Anpassen an die jeweilige Detektionsaufgabe. Für den Einsatz in rauen, staubigen Umgebungen bietet Sensopart darüber hinaus als einer von wenigen Herstellern passende Übergehäuse mit Schutzart IP 67 an.

Hohe Auflösung in kompakter Bauform

Die 5-Megapixel-Auflösung des Visor V50 ist bei Vision-Sensoren dieser kompakten Baugröße laut Hersteller zurzeit einzigartig. Neben der Codeleser-Variante, dem Visor V50 Code Reader, stehen weitere für spezifische Anwendungen vorkonfigurierte Sensorvarianten zur Auswahl: Visor V50 Object, Visor V50 Robotic, Visor V50 Solar und Visor V50 Allround. Alle Sensorvarianten außer den Codelesern sind außerdem wahlweise mit Farbchip erhältlich. Die Einrichtung und Konfiguration der Sensoren erfolgen nach einem einheitlichen, intuitiven Bedienkonzept.