Paketvermessung im Sekundentakt – Ultraschallsensoren erfassen alle Oberflächen

Für das italienische Transport- und Logistikunternehmen Villa & Riva ist es wichtig, Größe und Gewicht des Frachtguts genau zu kennen. Nur so lässt sich sicherstellen, dass die Lagerkapazitäten in den Regalen optimal ausgenutzt und Transporter nicht überladen werden. Um Volumen und Gewicht der Warensendungen automatisch zu erfassen, nutzt das Unternehmen den mobilen Messtisch Parcelscan der Firma SIPI. Für die schnelle und exakte Vermessung der Außenkanten sorgen Ultraschallsensoren von Pepperl+Fuchs.

Zur Bestimmung des Gewichts ist eine Waage in die Tischplatte des SIPI Parcelscan integriert, die Länge der Außenkanten wird mittels Ultraschall ermittelt. Dazu werden die Pakete in eine Ecke des Tisches platziert, die nach zwei Seiten durch Abschlussleisten begrenzt ist. An den freien Enden der beiden Leisten befindet sich jeweils ein Ultraschallsensor. Die Schallkeulen dieser Sensoren sind entlang der jeweiligen Kante auf das Paket gerichtet und registrieren dessen Länge und Breite. Die Höhe wird mit einem weiteren Sensor detektiert, der sich über dem Tisch befindet und das Paket von oben erfasst.

Um die Außenkanten der Päckchen zu vermessen, sind Ultraschallsensoren besonders gut geeignet. Sie erkennen Objekte unabhängig von deren optischen Eigenschaften. Die Farbe eines Gegenstands oder spiegelnde Oberflächen spielen für die Messung keine Rolle, denn die Ausbreitung und Reflexion der Schallwellen wird davon nicht beeinflusst. Daher werden zum Beispiel Pakete auch dann zuverlässig detektiert, wenn sie mit glänzender Folie oder Zellophan umwickelt sind.

Der SIPI Parcelscan ist mit drei Ultraschallsensoren der Serie UC2000-L2 von Pepperl+Fuchs ausgestattet. Die Sensoren verfügen über eine Reichweite von zwei Metern und erfassen die Außenmaße der Kartons mit einer Genauigkeit im Millimeterbereich sehr präzise. Da die seitliche Ausdehnung der Schallkeule ohne Einbußen bei der Reichweite begrenzt werden kann, können die Geräte sehr nah an den Abschlussleisten des Tisches angebracht werden. So können auch kleine Pakete mit einer Kantenlänge von wenigen Zentimetern vermessen werden. Zudem stellt die Platzierung der Sensoren nahe der Außenkanten sicher, dass der Tisch bequem be- und entladen werden kann. Dazu trägt auch die kompakte Bauform der kubischen Ultraschallgeräte bei: „Mit einer Kantenlänge von nur 40 Millimeter und einem Blindbereich von 60 Millimeter können die Sensoren an den Abschlussleisten sehr platzsparend montiert werden. Der Zutritt zum Messtisch wird dadurch praktisch nicht beeinträchtigt“, erklärt Carlo Clerici von SIPI.

Da für die Vermessung der Kartons drei Sensoren benötigt werden, war den Entwicklern bei SIPI außerdem eine einfache Synchronisation der Geräte wichtig. Um zu verhindern, dass sich die Signale der einzelnen Sensoren gegenseitig beeinflussen, arbeiten die UC2000-L2 im automatischen Multiplexbetrieb. Sie müssen dafür lediglich über ihre serienmäßigen Synchronisationseingänge verbunden werden.

Für die Vermessung eines Pakets benötigt der SIPI Parcelscan lediglich eine Sekunde. Die Daten werden auf einem am Messtisch angebrachten Bildschirm angezeigt. Beim Transportunternehmen Villa & Riva werden sie zudem durch Auslesen des Barcodes dem jeweiligen Frachtgut zugeordnet. Anschließend werden die Daten per Wi-Fi oder Ethernet an einen Computer übertragen. Dieser sorgt dafür, dass die Etiketten für den Transport direkt gedruckt werden und gibt die erfassten Daten gleichzeitig an das ERP-System weiter.

Das Transportgut von Villa & Riva besteht zum größten Teil aus Kartons und Kisten mit gleichmäßigen Außenkanten. Der SIPI Parcelscan erlaubt jedoch auch die Vermessung von unregelmäßig geformten Objekten. Dazu legt man auf Höhe der am weitesten hervorstehenden Komponenten Metallwinkel in den Messbereich der Sensoren, die an Stelle des eigentlichen Transportguts von den Schallkeulen erfasst werden und dessen Größe anzeigen.