Sortieren nach Maß und Volumen: Kanten, Höhen und Abmessungen als Sortierkriterium

Nicht jede Ware trägt einen Code, und nicht jede unterscheidet sich im Aussehen. Häufig ist das Maß selbst das Sortierkriterium: Länge, Breite, Höhe, Kanten oder Volumen entscheiden, wohin ein Paket läuft und auf welchem Lagerplatz es landet. Dieser Beitrag zeigt, wie sich die Warensortierung nach Maß und Volumen mit Bildverarbeitung auslegen lässt, welche Merkmale sich auf dem laufenden Band erfassen lassen und wann 2D genügt oder 3D nötig wird. Er gehört zum Themenfeld der Warensortierung nach Typ und behandelt den Fall, in dem die Dimension zählt und nicht das Etikett oder das Druckbild.

Wichtige Punkte im Überblick

Nicht jede Ware trägt einen Code oder unterscheidet sich im Aussehen, sodass häufig das Maß selbst sortiert: Länge, Breite, Höhe oder Volumen bestimmen Zielbahn und Lagerplatz, und in der Anwendungspraxis genügt für die Zuordnung meist rund ein Millimeter Genauigkeit.
Die Messung erfolgt im Durchlauf, wobei ein Encoder jedes Höhenprofil mit der zurückgelegten Strecke verknüpft, sodass die Länge in Förderrichtung auch bei schwankender Bandgeschwindigkeit stimmt.
Die Technik ergibt sich aus dem gesuchten Merkmal: eine 2D-Kamera für die Grundfläche, ein Laser-Profilsensor für Kanten und Höhen im Durchlauf und ein 3D Laser-Snapshot-Sensor für die höhen- und profilbasierte Typunterscheidung.
An einer Station lassen sich Messung und Codelesung verbinden: Ein Codeleser liefert die Identität, während ein Profilsensor die Abmessung erfasst, sodass ein Paket zugleich nach Größe geroutet und unter seiner Identität gebucht wird.
Statt jeden der in dokumentierten Fällen bis zu Tausenden Varianten einzulernen, definiert die Anlage Größenklassen, in die ein Gut anhand seiner gemessenen Maße fällt, auch ohne sortenreinen Fluss und ohne vollständige Artikelliste.

Wenn nicht der Code, sondern das Maß sortiert

Im Wareneingang und in der Werklogistik treffen Güter oft ohne feste Reihenfolge und ohne verlässliche Kennzeichnung ein. Ihre Zuordnung ergibt sich dann nicht aus einem Code, sondern aus ihrer Größe. Ein kleines Paket geht auf eine andere Bahn als ein großes, ein flaches Teil auf einen anderen Lagerplatz als ein hohes.

In dokumentierten Anwendungen reicht das von der Paketvermessung im Wareneingang über die Zuordnung von Gütern zu passenden Lagerplätzen bis zur Trennung von Waren nach Höhenklassen. Das gemeinsame Muster ist ein fehlender sortenreiner Fluss. Die Ware kommt gemischt, und erst die Messung schafft Ordnung.

Wichtig ist die Abgrenzung zur Metrologie. Für die Sortierung genügt es meist, dass das Maß die Klassen sicher trennt. Es geht nicht um ein Prüfmaß mit engster Toleranz, sondern um eine belastbare Einordnung in Größenklassen. In der Anwendungspraxis liegt die geforderte Genauigkeit für die Dimensionierung häufig im Bereich von rund einem Millimeter, was für die Zuordnung ausreicht.

Kanten, Höhe und Volumen auf dem Band erfassen

Die Messung soll im Durchlauf erfolgen, damit die Ware nicht angehalten werden muss. Auf einem linear geförderten Band, dessen Vorschub über einen Encoder erfasst wird, entsteht aus einzelnen Profilen ein vollständiges Höhenbild des Objekts.

Typische Merkmale, die sich so gewinnen lassen:

Kanten und Grundfläche. Aus dem Profil ergeben sich Länge und Breite und damit die Standfläche des Objekts.
Höhe. Die Höhe trennt flache von hohen Gütern und ist oft das entscheidende Merkmal für die Lagerplatzwahl.
Volumen. Aus Grundfläche und Höhe lässt sich das Volumen ableiten, etwa für die Paketvermessung oder die Auslastung von Ladungsträgern.

Der Encoder ist dabei kein Detail am Rande. Er verknüpft jedes Profil mit der zurückgelegten Strecke, sodass die Länge in Förderrichtung stimmt, unabhängig von Schwankungen der Bandgeschwindigkeit. Die Bildfelder reichen bis zur Paketgröße und darüber hinaus, in dokumentierten Fällen bis in den Bereich von einigen Hundert Millimetern Breite und mehr.

2D-Kamera, Profilsensor oder Laser-Snapshot-Sensor?

Aus dem gesuchten Merkmal ergibt sich die passende Technik.

2D-Kamera für flächige Merkmale

Solange Länge und Breite in der Draufsicht genügen und die Höhe keine Rolle spielt, kann eine 2D-Kamera die Grundfläche und Kanten erfassen. Das passt für flache Güter oder für eine grobe Größenklassierung, kommt aber an Grenzen, sobald die Höhe mitentscheidet.

Laser-Profilsensor für Kanten und Höhen im Durchlauf

Sobald die Höhe zählt oder Kanten präzise auf dem laufenden Band erfasst werden sollen, ist ein 2D/3D Laser-Profilsensor der Modellreihe LJ-X8000 die passende Klasse. Er misst das Höhenprofil quer zur Förderrichtung, und aus der Encoder-gestützten Bewegung entsteht das vollständige Abbild. So lassen sich Kanten, Höhen und daraus abgeleitet das Volumen im Durchlauf gewinnen.

Laser-Snapshot-Sensor für höhen- und profilbasierte Typunterscheidung

Wenn sich Typen weniger über einzelne Maße als über ihr gesamtes Höhenprofil unterscheiden, erfasst ein 3D Laser-Snapshot-Sensor der Modellreihe LJ-S8000 die Form in einer Aufnahme. Das eignet sich für formähnliche Güter, bei denen erst das Profil den Typ verrät, und für Prüfungen, bei denen das Objekt nicht gleichmäßig gefördert wird.

Für viele Programme oder breite Formate lassen sich die Sensoren an eine High-End Bildverarbeitung mit ultimativer Flexibilität der Modellreihe XG-X anbinden, die die Typklassen zentral verwaltet.

Dimensionieren und Code lesen an einer Station

Häufig soll dieselbe Station nicht nur messen, sondern zusätzlich einen Code lesen. Das Maß bestimmt die Größenklasse, der Code liefert die Identität, und beides zusammen ergibt die Sortierentscheidung samt Buchung.

Ein AI-Codeleser der Modellreihe SR-X oder SR-5000 liest dabei den Barcode, Data-Matrix-Code oder das Versandetikett, während der Profilsensor die Abmessungen erfasst. Beide Ergebnisse laufen in der Steuerung zusammen. So wird ein Paket nach Größe geroutet und gleichzeitig unter seiner Identität gebucht, ohne dass zwei getrennte Stationen nötig sind.

Der Vorteil liegt im geringeren Platzbedarf und im synchronen Zeitstempel. Messung und Lesung gehören zum selben Objekt, weil sie an derselben Stelle und im selben Moment erfolgen. Fehlt der Code oder ist er unlesbar, kann die reine Größenklasse zumindest eine grobe Umlenkung sichern.

Tausende Varianten ohne Sortenreinheit beherrschen

Die Zahl der Varianten kann bei maßbasierter Sortierung sehr groß werden, in dokumentierten Fällen von einer Handvoll bis in den Bereich von Tausenden. Das klingt zunächst wie ein Problem, ist beim Sortieren nach Maß aber beherrschbar, weil nicht jeder einzelne Typ eingelernt werden muss.

Statt Typen zu lernen, definiert die Anlage Größenklassen. Ein Gut fällt anhand seiner gemessenen Länge, Breite und Höhe in eine Klasse, unabhängig davon, ob dieser konkrete Artikel schon einmal aufgetreten ist. So bewältigt eine maßbasierte Sortierung auch ein Sortiment ohne sortenreinen Fluss und ohne vollständige Artikelliste.

Die Auslegung verschiebt sich damit von der Typpflege hin zur Definition sinnvoller Klassengrenzen. Welche Größenintervalle trennen die Zielbahnen, wie werden Grenzfälle nahe einer Klassengrenze behandelt, und was passiert mit Übergrößen? Diese Fragen entscheiden über die Trennschärfe, nicht die reine Zahl der Artikel.

Einbindung in Lagerverwaltung und Fördertechnik

Der Nutzen entsteht erst, wenn das Messergebnis eine Aktion auslöst. Die ermittelte Größenklasse oder das Volumen wird in das Prozessabbild der Steuerung geschrieben und steuert von dort die Umlenkung auf die passende Bahn oder die Zuweisung eines Lagerplatzes. Gängige Schnittstellen sind Profinet, EtherCAT und Ethernet (TCP/IP).

Für die Lagerverwaltung ist das Volumen darüber hinaus eine wertvolle Größe, weil sich damit Lagerplätze passend belegen und Ladungsträger besser auslasten lassen. Wird die Messung mit einer Identität aus dem Code verknüpft, kann das System jedem Artikel sein reales Maß hinterlegen und die Stammdaten anreichern.

Bewährt hat sich, das Ergebnis als aktive Sortierentscheidung zu führen und nicht nur zu protokollieren. Eine Messung, die eine Klappe oder einen Sorter ansteuert, entlastet den Prozess sofort, während eine reine Aufzeichnung erst später Wert schafft.

Häufige Fragen

F Wann sortiert man nach Maß statt nach Code oder Aussehen?

Nach Maß sortiert man, wenn die Ware ohne verlässliche Kennzeichnung ankommt und sich die Zielbahn oder der Lagerplatz aus der Größe ergibt. Typische Fälle sind die Paketvermessung im Wareneingang und die Zuordnung gemischter Güter ohne sortenreinen Fluss. Trägt die Ware einen zuverlässigen Code, ist das Lesen der direktere Weg, und beide Ansätze lassen sich an einer Station verbinden.

F Welche Genauigkeit ist beim Sortieren nach Maß nötig?

Für die Sortierung genügt meist eine Genauigkeit, die die Größenklassen sicher trennt, in der Anwendungspraxis häufig im Bereich von rund einem Millimeter. Es geht nicht um ein Prüfmaß mit engster Toleranz, sondern um eine belastbare Einordnung. Der konkrete Wert hängt von den Klassengrenzen ab und sollte im Test mit realer Ware bestätigt werden.

F Wann reicht 2D, und wann braucht es 3D?

Solange Länge und Breite in der Draufsicht genügen, kann eine 2D-Kamera die Grundfläche erfassen. Sobald die Höhe oder das Volumen mitentscheidet, misst ein 2D/3D Laser-Profilsensor der Modellreihe LJ-X8000 Kanten und Höhen im Durchlauf. Unterscheiden sich Typen über ihr gesamtes Höhenprofil, erfasst ein 3D Laser-Snapshot-Sensor der Modellreihe LJ-S8000 die Form in einer Aufnahme.

F Wozu dient der Encoder bei der Messung auf dem Band?

Der Encoder verknüpft jedes einzelne Höhenprofil mit der zurückgelegten Strecke des Bands. So stimmt die Länge in Förderrichtung auch dann, wenn die Bandgeschwindigkeit schwankt. Ohne diese Kopplung würde das Höhenbild in Förderrichtung verzerrt und die Längenmessung ungenau.

F Wie lassen sich Tausende Varianten ohne Artikelliste beherrschen?

Statt jeden Typ einzeln einzulernen, definiert die Anlage Größenklassen. Ein Gut fällt anhand seiner gemessenen Maße in eine Klasse, unabhängig davon, ob dieser Artikel schon einmal aufgetreten ist. So bewältigt die maßbasierte Sortierung auch ein Sortiment ohne sortenreinen Fluss und ohne vollständige Artikelliste.

F Kann eine Station gleichzeitig messen und einen Code lesen?

Ja. Ein Codeleser der Modellreihe SR-X oder SR-5000 liest den Code, während ein Profilsensor die Abmessungen erfasst, und beide Ergebnisse laufen in der Steuerung zusammen. Das spart Platz und liefert Maß und Identität für dasselbe Objekt im selben Moment. Fehlt der Code, sichert die reine Größenklasse zumindest eine grobe Umlenkung.

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