Éclairage de vision industrielle pour la logistique et le commerce électronique : tri, mesure volumétrique et lecture d’étiquettes

L’exécution des commandes en logistique et dans le commerce électronique compte parmi les applications de la vision industrielle qui connaissent la croissance la plus rapide. Le tri, la mesure volumétrique, la lecture de codes-barres et le contrôle des étiquettes sont désormais automatisés à grande échelle. Cela se produit dans les centres de distribution et les hubs postaux du monde entier. Un éclairage fiable est donc essentiel. Cette page explique les exigences et répertorie les éclairages RODER Vision correspondants.

L’éclairage pour la logistique diffère de l’inspection en usine. Les colis varient en taille, en finition et en emplacement d’étiquette. Les vitesses du convoyeur sont élevées. De plus, la lumière ambiante de l’entrepôt est variable et difficile à contrôler. Le système doit donc fonctionner sur tous les colis sans réglage manuel.

Croissance du commerce électronique et automatisation de la vision

Les volumes d’expédition du commerce électronique ont augmenté de manière spectaculaire au cours de la dernière décennie. Des sites individuels traitent désormais des millions d’articles par jour. Par conséquent, le balayage et la mesure manuels ne peuvent pas suivre le rythme. La vision automatisée est le seul moyen viable de maintenir le débit avec la précision requise.

Une cellule logistique typique gère plusieurs tâches à la fois. Elle lit les codes sur plusieurs faces du colis. Elle mesure également les dimensions pour calculer les frais d’expédition. De plus, elle vérifie la présence d’étiquette et contrôle la qualité d’impression. Tout cela doit être achevé pendant que le colis traverse le tunnel en vitesse.

Tri des colis : lecture omnidirectionnelle de codes-barres

Un code-barres peut se trouver sur n’importe quelle face de l’emballage. L’étiquette peut se situer sur le dessus, le côté ou l’extrémité. Le système doit donc le lire quelle que soit son orientation. Cela nécessite des caméras couvrant plusieurs faces à la fois, chacune dotée de son propre éclairage.

La lecture de codes-barres nécessite un contraste élevé entre les barres et les espaces. L’éclairage doit également être suffisamment lumineux pour une exposition courte. À 2 m/s, un élément de code-barres de 1 mm se déplace de 2 mm en 1 ms. Par conséquent, une exposition de la caméra égale ou inférieure à 0,5 ms est généralement requise. Sinon, le flou de mouvement dégrade le code.

Cela exige une haute intensité, en mode continu ou stroboscopique. Les éclairages matriciels à LED haute intensité de RODER Vision conviennent aux deux configurations. En mode stroboscopique, la valeur de crête dépasse largement la valeur nominale en continu. Par conséquent, des expositions très courtes fonctionnent même sur des étiquettes sombres ou mates.

Éclairage tunnel pour la lecture multi-face

Un tunnel de lecture dispose de caméras au-dessus, sur les côtés et parfois aux extrémités. La géométrie d’éclairage doit donc éclairer chaque face de manière uniforme. En même temps, elle doit éviter les réflexions qui éblouissent les caméras à proximité. Les barres lumineuses à LED couvrant toute la largeur du convoyeur conviennent aux positions supérieure et latérale. Les barres modulaires RODER sont configurées pour s’adapter à la largeur du convoyeur.

Mesure dimensionnelle : mesure volumétrique des colis

Les systèmes de mesure volumétrique mesurent la longueur, la largeur et la hauteur. À partir de ces données, ils calculent le poids volumétrique pour la facturation. Deux approches principales existent : la projection de lumière structurée et la vision stéréoscopique basée sur la profondeur.

La lumière structurée projette un motif connu sur le colis. La distorsion de ce motif révèle la surface 3D. La lumière de fond doit donc rester faible à côté du motif projeté. La synchronisation du stroboscope de la source assure la réjection de la lumière ambiante.

Le rétroéclairage sert une autre méthode de mesure volumétrique. Ici, la silhouette du colis fournit son empreinte au sol. Un rétroéclairage à haute uniformité se place sous le convoyeur, avec une caméra orientée vers le bas. En conséquence, les contours de la base apparaissent nets. Les rétroéclairages de la série BL de RODER offrent l’uniformité nécessaire à une détection des contours précise.

Présence d’étiquette et qualité d’impression

Chaque colis doit porter une étiquette correcte et lisible. Une étiquette manquante ou un code mal lu déclenche un rejet. Le colis est alors dérouté pour un traitement manuel. Dans les opérations à fort volume, cela est coûteux. Les contrôles d’étiquette doivent donc être fiables.

La vérification de présence utilise la lumière réfléchie pour repérer l’étiquette. La réflectance de l’étiquette diffère généralement de la surface du colis. Ainsi, une bonne longueur d’onde et un bon angle maximisent ce contraste. L’inspection de la qualité d’impression contrôle ensuite les barres pour évaluer la densité d’encre et les défauts. Pour cela, un éclairage annulaire ou coaxial réduit au minimum les ombres dues au relief ou au gaufrage.

Éclairage de grande surface : considérations de conception

Uniformité sur des tailles de colis variables

Les colis du commerce électronique vont des petits paquets aux grandes caisses. L’éclairage doit donc rester uniforme sur toute cette plage. Un éclairage dimensionné pour un paquet peut être trop faible pour une grande caisse. Inversement, un éclairage large peut dépasser d’un petit paquet et créer des irrégularités. Les configurations modulaires résolvent ce problème. RODER fabrique des unités à barre et matricielles de longueur personnalisée pour s’adapter au convoyeur et à la variété de colis.

Gestion de la lumière ambiante

L’éclairage de l’entrepôt varie considérablement au cours de la journée. Les luminaires pour grande hauteur, les éclairages zénithaux et les phares des chariots élévateurs y contribuent tous. L’éclairage doit donc dominer cette lumière ambiante. Le mode stroboscopique avec des expositions courtes constitue la stratégie principale. L’impulsion stroboscopique intense se déclenche pendant la fenêtre d’exposition. Par conséquent, la lumière ambiante beaucoup plus faible a un effet négligeable.

Fonctionnement sans scintillement

En mode continu, l’éclairage doit être exempt de scintillement. Le scintillement provoque une variation de la luminosité entre les images. Par conséquent, il engendre des résultats d’inspection inconstants. Les éclairages RODER utilisent une électronique de commande avec driver à courant constant. En conséquence, ils fonctionnent de manière stable et sans scintillement en mode continu.

Synchronisation du déclencheur et de l’encodeur

Les lignes à haute vitesse synchronisent la caméra et le stroboscope sur un encodeur du convoyeur. Lorsque le colis se déplace, l’encodeur émet des impulsions à des intervalles de distance définis. Le système se déclenche donc exactement lorsque le colis est en position. Les éclairages RODER acceptent un déclencheur numérique standard, compatible avec les logiques PNP et NPN. Leur temps de réponse du déclencheur à l’éclairage est inférieur à 10 microsecondes, ce qui maintient une synchronisation précise même à haute vitesse.

Familles d’éclairages RODER Vision pour la logistique

Les familles ci-dessous conviennent aux tâches de tri, de lecture de codes-barres et d’exécution des commandes. Chacune prend en charge le mode stroboscopique et l’intégration sur convoyeur. Le choix approprié dépend donc de la tâche et du domaine d’application.

Le choix approprié dépend de la tâche spécifique. Pour la lecture de codes-barres, les éclairages matriciels DL5 et DL6 s’imposent. La mesure volumétrique de l’empreinte au sol convient plutôt au rétroéclairage BL3, qui procure une silhouette nette. L’inspection d’impression d’étiquettes s’appuie sur l’anneau DC6, qui réduit au minimum les ombres. Dans tous les cas, RODER Vision fournit un support d’ingénierie pour dimensionner et piloter le déclenchement des éclairages. Il convient donc de définir d’abord la tâche, la vitesse et la variété de colis, puis de choisir l’éclairage correspondant.

Questions fréquemment posées