2D-Codeleser in der Manschettierungsanlage

Die Manschettierungsanlagen der Baureihe Setline von Oystar A + F erfüllen höchste Ansprüche an die flexible Gestaltung von Verpackungsaufgaben, an die Verfügbarkeit sowie an die Prozess- und Zukunftssicherheit. Mit dem Lector 620 Professional von Sick kommen in diesen Anlagen 2D-Codeleser zum Einsatz, die diese Anforderungen umsetzen. Sie tragen wesentlich dazu bei, dass die Maschinen fehlerfrei bedient werden und so eine optimale Verpackungsleistung erreicht wird.

„Oystar A + F hat sich aus mehreren Gründen für den Lector 620 Professional entschieden“, erläutert Dipl.- Ing. Sascha Barkei vom Software Engineering bei Oystar A + F. „Der Codeleser überzeugt durch sein kompaktes und industrietaugliches Design. Das kamerabasierte Gerät kann 1D- und 2D-Codes identifizieren und gewährleistet ein zuverlässiges, omnidirektionales Leseverhalten“. Darüber hinaus erlaubt der Lector 620 Professional die einfache Integration in die IT-Umgebung der Verpackungsmaschine von Oystar A + F und bietet die Möglichkeit, die Codequalität auf den Manschetten im laufenden Betrieb zu überwachen und so einwandfrei zu identifizierende Gebinde sicherzustellen.

Leistung und Flexibilität

Die Oystar Group ist einer der weltweit führenden Anbieter von Gesamtlösungen für Verpackungsmaschinen. Als international tätiges Unternehmen mit zehn Produktionsstätten und mehreren Vertriebs- und Servicegesellschaften entwickelt, produziert und vertreibt die Oystar Group sowohl Einzelmaschinen als auch komplette Verpackungslinien für die Molkerei-, Nahrungsmittel-, Kosmetik- und Pharma-Industrie. „Oystar A + F in Kirchlengern hat sich innerhalb der Gruppe auf die Entwicklung und Herstellung vollautomatischer Verpackungsanlagen spezialisiert“, erklärt Alfredo Schneider vom Product Management. „Das Produktprogramm umfasst Anlagen für den Transport und das Handling unterschiedlichster Primärverpackungen, z. B. von Bechern, Schalen, Dosen oder Beuteln in Trays, Steigen oder Wrap-Around-Kartonagen sowie für die Sekundärverpackung in Manschetten“. Die Maschinen überzeugen durch ihre kompakte, platzsparende Bauweise und durch ihre hohe Flexibilität: Im sogenannten Multiformer können Trays unterschiedlicher Formate aufgerichtet werden; und Manschettierungsanlagen wie die Baureihe Setline sind in der Lage, unterschiedliche Gebindegrößen und Mehrfach-Manschetten zu verarbeiten – und dies mit Maschinenleistungen von bis zu 40.000 Bechern pro Stunde.

Fehlerfreie Zuführung

Um eine bestmögliche Sicherheit im Verpackungsprozess zu erreichen, muss u. a. eine fehlerfreie Zuführung der Manschettenzuschnitte durch den Maschinenbediener gewährleistet werden. „Dabei sind mehrere Aspekte zu berücksichtigen“, sagt Sascha Barkei. „Die Endkunden fahren unterschiedliche Produkte und Gebindegrößen im beliebigen Wechsel. Daher müssen die Manschetten vor dem Auffalten in der Manschetteneinsatzstation identifiziert und als korrekt bestätigt werden. Die Position und Drehlage des Barcodes kann dabei innerhalb der Manschettentypen variieren.“ Eine weitere Anforderung ist, die Druck- und Kontrastqualität der Codierung auf den Manschetten zu überwachen, um an späteren Stellen im Verpackungsprozess, vor allem aber beim Scannen an der Ladenkasse, eine schnelle und zuverlässige Leseperformance zu gewährleisten. Zukunftssicherheit in der Applikation ist ein weiteres Merkmal, das es bei der Ausrüstung der Maschine sicherzustellen galt: „Der Codeleser muss in der Lage sein, 1D-Codes mit höchster Zuverlässigkeit zu lesen, gleichzeitig aber auch für künftige 2D-Codes auf den Manschetten geeignet sein“, sagt Holger Boeckeler, vom Branchen-Support Commercial Goods der Sick Vertriebsgesellschaft, der das Projekt zur Ausrüstung der Manschettieranlage in wesentlichen Teilen beraten und abgewickelt hat. Die Gesamtheit der Anforderungen sprach für den Einsatz von kamerabasierten Codelesern der Produktfamilie Lector 620.

Zuverlässig und zukunftssicher

Beim Lector 620 von Sick handelt es sich um eine Produktfamilie kamerabasierter Codeleser. Die verschiedenen Varianten bedienen unterschiedliche Aufgabenstellungen und Automatisierungsanforderungen: ECO mit den Basisfunktionen als kostengünstige Variante, High Speed für Hochgeschwindigkeitsanwendungen, DPM Plus als optimale Lösung für direkt aufgebrachte Kennzeichnungen sowie die bei Oystar A + F eingesetzte Ausführung Professional. Sie deckt über 80% aller gängigen Codeleseapplikationen ab und bewährt sich dadurch als universelle Lösung zur schnellen Umsetzung unterschiedlichster Aufgabenstellungen. Passend dazu bieten die 2D-Codeleser von Sick beste Konnektivität: Ethernet (TCP/IP), Ether- Cat, Ethernet/IP, Profibus, Profinet, CAN-Bus, RS 232, digitale E/As, USB – bei der Produktfamilie Lector 620 sind alle relevanten Datenschnittstellen in das jeweilige Gerät integriert oder über entsprechende Feldbus-Gateways abbildbar. Verschiedene Merkmale machen den Lector 620 Professional zur idealen Lösung für die Manschettenidentifikation bei Oystar A + F. So bietet der Codeleser eine Decodierfrequenz von 60 Hz, wodurch ein Höchstmaß an Leseperformance erreicht wird. Durch seine integrierte rote und blaue Beleuchtung gewährleistet der Lector 620 jederzeit eine optimale Ausleuchtung des Lesefelds. Während des Betriebes kann der Lector 620 Leseparameter, z. B. Beleuchtungs- oder Kontrasteinstellungen selbstständig nachregeln. Somit passt sich das Gerät automatisch z.B. wechselnden Kontrastunterschieden zwischen Code und Manschettenhintergrund an. Dadurch wird ein Höchstmaß an Lesesicherheit erreicht. Wichtig für Oystar A + F war die Möglichkeit zur effizienten Überwachung der Codequalität. Hierzu wird die Bildaufnahme der Codes zusammen mit zusätzlichen Analysedaten über Ethernet, FTP oder USB übertragen. „Die Auswertungen zur Codequalität helfen den Anwendern, auftretende Probleme zu verstehen. Diese sind dadurch auch ohne Expertenwissen nachvollziehbar und somit leicht in Eigenregie lösbar“, erläutert Alfredo Schneider einen wesentlichen Vorteil für die Endkunden.

Codelesung beim Zuschnitt-Handling

Die Codes können in einem Leseabstand zwischen 40 mm und 1.500 mm identifiziert werden. Dies ist sowohl im Stillstand als auch in Bewegung – bei Geschwindigkeiten bis 4 m/s – möglich. Mit diesen Merkmalen passt der Lector 620 Professional perfekt in das Umfeld der Manschettierungsanlage. Die Kartonzuschnitte für die Manschetten werden aus einem Magazin mehrreihigen Stapeln zugeführt. Ein Saugarm entnimmt mehrere Zuschnitte gleichzeitig von den Stapeln ab und schwenkt sie in das Sichtfeld der oberhalb der Magazinzufuhr installierten Codeleser. Sobald sich die Codes im Lesefeld befinden, werden diese von den insgesamt acht Lector 620 Professional per Präsentationsmodus selbstständig erkannt und der Lesevorgang gestartet. Danach legt der Saugarm die noch flachen Manschetten in den Zuschnitt- Transport ein, wo sie vorgefaltet werden. In der Bechereinsetzstation werden dann die von einem Füller kommenden Becher, z. B. für Joghurt in verschiedenen Geschmacksrichtungen, in die Manschetten eingesetzt, diese dann am Kopf mit Leim versehen, gefaltet und automatisch verklebt. „Für den Fall, dass die Codeleser zuvor eine falsche Manschette erkannt haben, wird dieses Gebinde hinter der Bechereinsatzstation ausgeschleust“, erklärt Sascha Barkei. „Himbeer-Joghurt in der Zitronen- Manschette ist also ausgeschlossen. Sollten die Lesegeräte kurz hintereinander mehrere falsche Manschettentypen erfassen, wird die Anlage gestoppt und der Maschinenbediener muss die Beschickung des Kartonmagazins überprüfen.“ Auf diese Weise gelingt es Oystar A + F sehr effizient, ein Höchstmaß an Verpackungssicherheit zu erreichen und gleichzeitig Ausschuss und Reklamationen beim Endkunden sicher zu vermeiden.

Kontrolle durch Lichtschranken

Neben den insgesamt acht 2D-Codelesern Lector 620 Professional kommen in der Manschettierungsanlage eine Reihe von Reflexions-Lichtschranken der Produktfamilie WL12-3 zum Einsatz. Im Multiformer, in dem die Trays für die manschettierten Produkte aufgefaltet werden, überwacht eine WL12-3 die korrekte Position der Traylaschen. In der Verschließstation, in der die Manschetten geschlossen und verleimt werden, prüfen Lichtschranken des gleichen Typs, ob die Oberseite der Verpackungseinheit plan ist oder ob ein Teil des Deckelverschlusses absteht – die Manschette also nicht richtig geschlossen ist. In der Abnahmestation, in der Sauggreifer die geschlossenen Manschetten aufnehmen und in aufgefaltete Tray setzen, erkennen WL12-3-Lichtschranken, wenn eine Manschette nicht aufgenommen werden konnte und das Tray dadurch nicht vollständig gefüllt ist.