Paket- und Behältervermessung auf dem Förderband: Volumen messen und Codes lesen in einem Durchlauf

In der Intralogistik entscheidet sich vieles in dem Moment, in dem ein Paket den Sortierpunkt passiert: Wie groß ist es, welches Volumen belegt es, in welches Zielfach gehört es und welcher Auftrag steckt dahinter? Werden diese Informationen getrennt erfasst, gehen Zeit und Datenqualität verloren. Werden Volumenmessung und Codelesung am selben Objekt zur selben Zeit gewonnen, wird der Materialfluss schneller und sicherer. Dieser Beitrag zeigt, wie sich Volumenmessung und Codelesung auf dem Förderband in einem Durchlauf kombinieren lassen, welche Anforderungen dabei typisch sind und worauf es bei der Auslegung ankommt.

Wichtige Punkte im Überblick

  • Volumen und Code werden am selben Objekt zur selben Zeit gebraucht, und ihr Abgleich deckt Fehletiketten und falsche Artikelzuordnungen auf.
  • Dokumentierte Anforderungen reichen bis etwa 550 mal 400 mal 600 mm bei Bandbreiten um 730 mm, mit kleinen Codes bis rund 1 mal 1 cm QR oder etwa 2 mm Codehöhe.
  • Den Dimensionskanal übernimmt der 3D-Laser-Profilsensor der Modellreihe LJ-X8000 und liefert Länge, Breite, Höhe und Volumen unabhängig von Farbe und Glanzgrad des Kartons.
  • Den Codekanal übernimmt der Weitbereichs-Codeleser der Modellreihe SR-5000, dessen Anordnung sich je nach Codeposition vom Einzelleser bis zum Lesetunnel mit Bodenlesung staffelt.
  • Die stationäre Lesung ersetzt den manuellen Handscan von 20 bis 30 Sekunden je Vorgang taktfest, dokumentiert und personalunabhängig.

Warum Volumendaten und Codedaten zusammengehören

Volumen und Code beantworten unterschiedliche Fragen, am besten jedoch gemeinsam. Im E‑Commerce‑Wareneingang, in der Sortierung und bei der Frachtberechnung werden beide Informationen zur gleichen Zeit am gleichen Objekt benötigt: Die Abmessungen bestimmen Frachtklasse und Zielfach, der Code liefert Auftrags‑ und Artikelidentität.

Der eigentliche Mehrwert entsteht durch den Abgleich. Stimmen gelesener Codeinhalt und gemessene Abmessungen nicht überein, deutet das auf ein Fehletikett, eine falsche Artikelzuordnung oder ein vertauschtes Packstück hin, und das bereits bevor das Paket weiterläuft. Ein weiterer praktischer Anwendungsfall ist die Passprüfung. Ob ein Paket in das Zielfach einer automatischen Pack‑ oder Übergabestation passt, lässt sich nur entscheiden, wenn Abmessungen und Identifikation im selben Takt vorliegen. Getrennte Stationen für Messen und Lesen erzeugen zwei Datensätze, die später zusammengeführt werden müssen und so Fehlerquellen einführen, die ein kombinierter Aufbau von vornherein vermeidet.

Typische Anforderungen aus der Praxis

Die Bandbreite der Objekte ist groß, die Anforderungen lassen sich jedoch gut umreißen. In dokumentierten Anwendungen liegen Paket- und Behältergrößen bis etwa 550 × 400 × 600 mm bei Bandbreiten von rund 730 mm; die Maßtoleranzen bewegen sich im Millimeterbereich, weil es um Volumenklassen und Fachzuordnung und nicht um Präzisionsmesstechnik geht.

Anspruchsvoller ist meist der Codekanal. Kleine Codes, in der Praxis bis hinunter zu QR‑Codes von etwa 10 × 10 mm oder Barcodes mit rund 2 mm Codehöhe, können an beliebiger Position auf dem Karton sitzen: oben, seitlich, verdreht oder schlecht kontrastiert. Gleichzeitig variieren die Objekthöhen stark, daher muss das Lesesystem einen großen Höhenbereich abdecken, ohne umzufokussieren. Hinzu kommen die üblichen Randbedingungen der Fördertechnik: kompakter Bauraum über und neben dem Band, 24‑V‑Triggerausgänge zur Synchronisation mit der Anlagensteuerung und eine Anbindung per TCP/IP oder PROFINET an das Lagerverwaltungs‑ oder Sortiersystem. Diese Werte stammen aus realen Anwendungsdaten und sind als praxisnahe Anforderungspunkte zu verstehen, nicht als starre Systemspezifikation.

Systemaufbau am Band: 3D-Profilsensor plus Weitbereichs-Codeleser

Der bewährte Aufbau trennt die beiden Aufgaben sauber auf zwei spezialisierte Kanäle und verheiratet ihre Ergebnisse anschließend im System.

Der Dimensionskanal übernimmt ein 3D-Laser-Profilsensor der Modellreihe LJ-X8000. Er projiziert eine Laserlinie quer zur Förderrichtung und setzt aus Tausenden Einzelprofilen ein lückenloses Höhenbild des Objekts zusammen, während es unter dem Sensor durchläuft. Daraus ergeben sich Länge, Breite, Höhe und damit Volumen beziehungsweise Volumenklasse, direkt aus der Objektgeometrie, unabhängig von Farbe und Glanzgrad des Kartons.

Den Codekanal übernimmt ein Weitbereichs-Codeleser der Modellreihe SR-5000. Er ist genau für die schwierige Kombination aus großem Sichtfeld und großem Höhenunterschied ausgelegt: In dokumentierten Anwendungen deckt er Höhenunterschiede von bis zu rund 40 cm zuverlässig ab, wobei die Tiefenschärfe der Modellreihe deutlich weiter reicht. Für Positionen mit fester Objekthöhe und engem Leseabstand ist ein stationärer Codeleser der Modellreihe SR-X die kompaktere Alternative.

Entscheidend ist die Kopplung: Beide Kanäle werden über den Trigger und den Fördertakt synchronisiert, sodass jedes Messergebnis und jeder Codeinhalt demselben physischen Objekt zugeordnet werden. Erst diese "Verheiratung" macht aus zwei Sensoren ein System, dessen Datensatz pro Paket vollständig ist.

Mehrseitiges Lesen: vom Einzelleser zum Lesetunnel

Ob ein einzelner Codeleser ausreicht, entscheidet allein die Frage, ob die Codeposition garantiert ist. Sitzt der Code immer oben und im lesbaren Bereich, genügt ein Einzelleser. Ist die Orientierung der Pakete hingegen zufällig, wie meist in Sortieranlagen, führt der Weg zu Mehrkopf-Anordnungen oder zu einem Lesetunnel, der mehrere Seiten gleichzeitig erfasst. Ein Sonderfall ist die Bodenlesung, bei der der Code durch einen Spalt im Bandsegment von unten gelesen wird; in Kombination mit seitlichen und oberen Lesern entsteht so eine mehrseitige Erfassung, die den Code unabhängig von seiner Lage findet. Die Wahl zwischen Einzelleser, Mehrkopf-Anordnung und Tunnel richtet sich nach vier Kriterien: garantierte oder nicht garantierte Codeposition, geforderter Durchsatz, Breite des Objektspektrums und verfügbares Budget. Ein Tunnel ist die sicherste, aber auch aufwendigste Lösung und lohnt sich dort, wo Fehllesungen den Sortierprozess unmittelbar stören.

Vom Handscanner zur stationären Lesung

Viele Prozesse starten mit dem Handscanner, und genau dieser ist oft der Engpass. Manuelles Scannen kostet in der Praxis leicht 20 bis 30 Sekunden pro Vorgang, bindet Personal an jeden Lesepunkt und eröffnet Spielraum für Manipulation oder vergessene Scans.

Stationäre Lesung kehrt dieses Verhältnis um. Der Code wird automatisch im Durchlauf erfasst, das Ergebnis ist taktfest, dokumentiert und unabhängig vom Bediener. Der wichtigste Vorteil ist nicht nur die höhere Geschwindigkeit, sondern die Entlastung der Mitarbeitenden von monotoner, fehleranfälliger Arbeit und die lückenlose Dokumentation jedes Vorgangs. Wo früher ein Werker jedes Paket in die Hand nahm, läuft der Materialfluss nun ohne Unterbrechung und jeder Lesevorgang erzeugt einen nachvollziehbaren Datensatz.

Checkliste für die Auslegung

Wer ein kombiniertes Mess- und Lesesystem auslegt, sollte vor der Dimensionierung fünf Punkte klären:

  • 1.
    Objektspektrum erfassen: kleinste und größte Paket-/Behältergröße, Höhenbereich, Oberflächen und Kontrastverhältnisse der Codes.
  • 2.
    Sichtfeld und Arbeitsabstand ableiten: benötigtes FOV, in der Praxis bis etwa 400×400 mm je Lesepunkt, und Leseabstand aus Objektspektrum und Bandgeometrie bestimmen.
  • 3.
    Codeposition bewerten: garantiert oder zufällig? Daraus folgt die Wahl zwischen Einzelleser, Mehrkopf-Anordnung und Tunnel inklusive Bodenlesung.
  • 4.
    Trigger- und Schnittstellenkonzept festlegen: 24-V-Trigger, TCP/IP oder Profinet, Datenziel im Lagerverwaltungs- oder Sortiersystem und die Regel für den Abgleich von Maß und Code.
  • 5.
    Machbarkeit mit realen Objekten testen: mit echten Kartons und echten, prozesstypisch beschädigten oder verschmutzten Codes prüfen, bevor der Tunnel dimensioniert wird, die reale Objekt- und Codequalität entscheidet über die Lesrate, nicht das Laborbeispiel.

Wer diese Punkte vorab beantwortet, vermeidet die beiden häufigsten Fehler: ein Sichtfeld, das den größten Karton nicht mehr fasst, und einen Codeleser, der im Labor liest, am realen Paketstrom aber an Position, Kontrast oder Höhenunterschied scheitert.

Häufige Fragen

F Wie werden Volumenmessung und Codelesung auf demselben Paket zusammengeführt?

A

Beide Kanäle laufen synchronisiert: Ein 3D-Profilsensor der Modellreihe LJ-X8000 liefert die Abmessungen, ein Codeleser der Modellreihe SR-5000 den Codeinhalt. Über Trigger und Fördertakt werden Messergebnis und Codeinhalt demselben physischen Objekt zugeordnet und im System zu einem Datensatz pro Paket verheiratet. Dadurch lässt sich der Codeinhalt direkt gegen die gemessenen Maße abgleichen.

F Welche Paketgrößen und Codegrößen sind machbar?

A

In dokumentierten Anwendungen werden Paket- und Behältergrößen bis in den Bereich von etwa 550×400×600 mm bei Bandbreiten um 730 mm verarbeitet, mit Maßtoleranzen im Millimeterbereich. Codeseitig sind auch kleine Codes bis hinunter zu rund 1×1 cm (QR) beziehungsweise etwa 2 mm Codehöhe möglich. Diese Werte sind Anwendungsbeispiele; die konkreten Grenzen ergeben sich aus Objektspektrum, Sichtfeld und Leseabstand.

F Brauche ich einen mehrseitigen Lesetunnel oder reicht ein einzelner Codeleser?

A

Das hängt allein an der Codeposition. Ist sie garantiert, genügt ein Einzelleser; ist die Paketorientierung zufällig, führt der Weg über Mehrkopf-Anordnungen bis zum Lesetunnel mit optionaler Bodenlesung. Entscheidungskriterien sind Codeposition, Durchsatz, Objektspektrum und Budget.

F Was bringt der Umstieg vom Handscanner auf stationäre Lesung?

A

Der manuelle Scan kostet in der Praxis pro Vorgang rund 20 bis 30 Sekunden, bindet Personal und lässt Scans ausfallen oder manipulieren. Die stationäre Lesung erfasst den Code automatisch im Durchlauf, taktfest, dokumentiert und personalunabhängig. Der Hauptnutzen ist die Entlastung der Mitarbeiter und eine lückenlose Dokumentation, nicht nur der Zeitgewinn.

F Stört Umgebungslicht die Messung und Lesung am Band?

A

Der Dimensionskanal über den Laser-Profilsensor arbeitet unabhängig von Farbe und Glanzgrad des Kartons. Für den Codekanal sind reale Kontrast- und Beleuchtungsverhältnisse dennoch relevant: Verschmutzte, beschädigte oder schlecht kontrastierte Codes sollten in einem Machbarkeitstest mit prozesstypischen Mustern geprüft werden, bevor der Aufbau final dimensioniert wird.

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