De toepassing van machinevisieverlichting in de logistiek

In het dynamische logistieke landschap, waar dagelijks een aanzienlijke hoeveelheid goederen wordt verwerkt, zijn efficiëntie en nauwkeurigheid de hoekstenen van succes. Machinevisietechnologie is uitgegroeid tot een doorslaggevende innovatie, die geautomatiseerde operaties mogelijk maakt die vroeger binnen het bereik van menselijke arbeid lagen. In het hart van deze technologie ligt het machinevisieverlichtingssysteem, dat een cruciale rol speelt bij het waarborgen van beelden van voldoende kwaliteit voor nauwkeurige analyse. Dit artikel gaat in op de veelzijdige toepassingen van machinevisieverlichting in verschillende logistieke scenario's.

Barcode- en QR-code-lezen in sorteercentra

Streepjescodes en QR-codes zijn de primaire manier om pakketten te identificeren in de logistieke supply chain. De logistieke omgeving brengt echter vele uitdagingen met zich mee voor het nauwkeurig lezen ervan. Pakketten kunnen uit verschillende oppervlaktematerialen bestaan, van reflecterende plastic verpakkingsfolie tot ruwe en gekreukte kartonnen dozen.

Voor reflecterende oppervlakken zijn gepolariseerde lichtbronnen de meest gebruikte oplossing. Deze lichtbronnen filteren de spiegelende reflecties weg, waardoor alleen het verstrooide licht van de streepjescode de camera bereikt. Dit levert een duidelijke, hoogcontrast afbeelding van de streepjescode op, waardoor het voor het machine vision systeem gemakkelijker wordt om deze te decoderen. In hoogwaardige sorteerlijnen, waar pakketten zich snel verplaatsen, worden lichtbronnen met een hoge stroboscopische frequentie gebruikt. Deze lichten flitsen synchroon met het sluitertempo van de camera, effectief het bewegingsmoment van de pakketten 'bevriezend'. Hierdoor wordt bewegings-onscherpte vermeden, zodat de streepjescode of QR-code nauwkeurig gelezen kan worden, zelfs wanneer het pakket zich razendsnel voortbeweegt.

Volumemeting van pakketten

Het bepalen van het volume van pakketten is essentieel voor het berekenen van verzendkosten en het optimaliseren van opslagruimte in magazijnen. Echter, de onregelmatige vormen van veel pakketten, met name zachte zijden zoals enveloppen of tassen, maken dit een uitdagende taak.

Achtergrondverlichting is een veel gebruikte techniek voor volume meting. Een achtergrondverlichting met hoge intensiteit wordt achter het pakket geplaatst. Wanneer het licht door het pakket heen gaat (als het semi transparant is of gaten heeft, zoals tussen een zacht pakket en de transportband), ontstaat er een duidelijke silhouet van het pakket op de beeldsensor van de camera. Voor onregelmatig gevormde artikelen zoals meubels of fietsen worden gestructureerde lichtbronnen, zoals lijnlasers, gebruikt. De laser projecteert een patroon van lijnen op het oppervlak van het object. Wanneer de vorm van het object varieert, worden de laserlijnen vervormd. Het machinevisiesysteem analyseert deze vervorming om de 3D vorm van het object nauwkeurig te reconstrueren en het volume te berekenen.

Pakketbeschadiging en anomaliedetectie

Het waarborgen van de integriteit van pakketten tijdens transport is een belangrijk aandachtspunt in de logistiek. Machine vision-verlichting kan helpen bij het detecteren van beschadigingen zoals scheuren in kartonnen dozen, gaten in plastic zakken of sporen van vloeistoflekkage.

Donkerveldverlichting is effectief voor het detecteren van oppervlaktefouten. Er wordt gebruikgemaakt van een lichtbron onder een lage hoek om het pakket te verlichten. Lichtstralen worden door het gladde oppervlak van het onbeschadigde deel van het pakket van de camera afgekaatst. Echter, op de plaats van een fout, zoals een scheur of gat, wordt het licht teruggekaatst naar de camera, waardoor een heldere plek ontstaat op een donkere achtergrond. Voor het detecteren van anomalieën zoals vloeistoflekkage of resten van een beschadigd etiket, kunnen meerkleurenlichtbronnen worden gebruikt. Verschillende kleuren licht kunnen de contrastverhoudingen van specifieke stoffen verbeteren. Een rode lichtbron kan bijvoorbeeld een geelachtige vlek door lekkage zichtbaarder maken, terwijl een blauwe lichtbron de resten kan accentueren die achterblijven na het verwijderen van een etiket.

Goederenidentificatie en -classificatie in opslagfaciliteiten

In grote opslagfaciliteiten is het snel identificeren en classificeren van goederen cruciaal voor een efficiënte opslag en ophaling. Machinevisieverlichting zorgt voor hoge-contrast verlichting, waardoor de kenmerken van de goederen worden benadrukt.

Bijvoorbeeld bij producten van verschillende vormen en kleuren kan een goed ontworpen gediffundeerde lichtbron de objecten gelijkmatig verlichten, waardoor het machinesichtsysteem de kenmerken gemakkelijker kan herkennen. Door de vorm, kleur en grootte van de goederen te analyseren, kan het systeem ze automatisch in verschillende categorieën indelen en naar de juiste opslaglocaties sturen. Dit versnelt het opslagproces en vermindert de kans op verkeerde plaatsing.

Het sturen van automatische voertuigen (AGV's)

Automatische geleide voertuigen (AGV's) worden steeds vaker gebruikt in moderne logistieke faciliteiten. Machinevisieverlichting kan AGV's helpen bij het navigeren door de opslagomgeving.

Door het aanbieden van goed verlichte markeringen of banen, kan het machinesichtsysteem op het AGV nauwkeurig zijn positie en oriëntatie detecteren. Bijvoorbeeld kunnen een serie heldere, gelijkmatig verdeelde verlichtingen langs de vloer worden geïnstalleerd om de paden aan te geven die de AGV's moeten volgen. Met behulp van de juiste verlichtingsomstandigheden kan de camera van het AGV deze markeringen gemakkelijk herkennen en zijn koers dienovereenkomstig aanpassen, waardoor een vloeiende en nauwkeurige beweging binnen het magazijn wordt gegarandeerd.

Conclusie

Machinevisieverlichting heeft de logistieke industrie geredenialiseerd door nauwkeurigere, efficiëntere en geautomatiseerde operaties mogelijk te maken. Van het initiële sorteren van pakketten op basis van streepjescodescanning tot het zorgvuldig monitoren van de pakketintegriteit en de vloeiende werking van AGV's in magazijnen, de toepassingen zijn talrijk en gevarieerd. Naarmate de logistieke industrie blijft groeien en zich ontwikkelen, met een toenemende vraag naar snellere leveringstijden en hogere servicekwaliteit, zal de rol van machinevisieverlichting alleen maar belangrijker worden. Toekomstige ontwikkelingen kunnen onder andere intelligente verlichtingssystemen omvatten die zich in real-time kunnen aanpassen aan veranderende omgevingsomstandigheden en objectkenmerken, waardoor de mogelijkheden van machinevisie in de logistiek verder worden verbeterd.