Pepperl+Fuchs PCV: Positioniersystem nutzt Data Matrix Code

Hochregallager mit hohen Geschwindigkeiten, große Beschleunigungskräfte, hohe Auflösung und Reproduzierbarkeit sowie die Möglichkeit der Eventmarker mit Protokoll Ausgabe oder auch Parametrierung von DC Schaltausgängen bieten die optimale Plattform für PCV.

Das neue Positioniersystem von Pepperl+Fuchs ist für typische Industrieanwendungen mit Schwerpunkten auf der Förder- und Lagertechnik konzipiert. Es kennzeichnet sich durch außergewöhnliche Flexibilität, hohe Auflösung, lange Lebensdauer und insbesondere Robustheit gegenüber Verschmutzung und Beschädigung der Codes.

Ermöglicht wird das durch die erstmalige Verwendung des leistungsfähigen Data Matrix Code in einem Positioniersystem, der – anders als der verbreitete Barcode – die Informationen in zwei Dimensionen statt einer speichert und somit eine ungleich höhere Informationsdichte liefert. In Verbindung mit moderner Bildverarbeitungstechnologie stellt das System mit der Bezeichnung PCV (Positioning Coded Vision) ein hochauflösendes Positioniersystem dar, von dem man überall dort profitiert, wo eine hochgenaue Positionierung entlang eines großen Verfahrweges gefragt ist. Darüber hinaus ist neben der Positionsbestimmung in X-Richtung auch die Auswertung von Höheninformationen (Y-Richtung) möglich.

Der Data Matrix Code als Codeband bietet höchste Datensicherheit mit max. Redundanz - hier dargestellt als grüner Bereich das Lesefenster der Kamera (6 Codes lesbar).

Kamerasystem tastet Codeband berührungslos ab

Ein 2D-Kamerasystem mit integrierter LED-Beleuchtung, Mikroprozessorauswertung und RS485-Schnittstelle liest die auf einem Codeband in zwei übereinanderliegenden Reihen aufgedruckten quadratischen Data Matrix Codes, decodiert diese und gibt die X- und Y-Position an eine entsprechende Steuerung weiter. Das in Einheiten von jeweils 100 m Länge erhältliche Codeband befestigt man entlang des Verfahrweges, während die Kamera auf dem beweglichen, zu positionierenden Maschinenelement montiert wird. Sowohl horizontaler als auch vertikaler Betrieb ist möglich – z. B. in einem Hochregallager. Daneben beherrscht das Data Matrix Positioniersystem auch Kurven und bis zu 30-prozentige Steigungs- bzw. Gefällestrecken.

Da der Abtastvorgang völlig berührungslos und verschleißfrei abläuft sowie keine beweglichen Komponenten und Laserdioden im Spiel sind, kann das System aus mit besonders hoher Ausfallsicherheit und langer Lebensdauer punkten. Einen wesentlichen Beitrag zu den laut Pepperl+Fuchs überlegenen Eigenschaften des PCV Systems leistet der Data Matrix Code, der quasi eine Weiterentwicklung des Barcodes ist.

Codeband und Kamera bestimmen die Position in zwei Richtungen.

Data Matrix Code: Informationen im „Pixelchaos“

Durch Begrenzungsmuster wie den schwarzen Balken am linken und unteren Rand („Finder“) sowie das „Alternatingpattern“ rechts und oben lassen sich die quadratischen Data Matrix Codes leicht erkennen bzw. auffinden. Die Informationen sind in der innen liegenden Pixelmatrix gespeichert – sie enthalten fünf Nutzbytes und sieben Fehlerkorrekturbytes. Für hohe Lesesicherheit sorgt das Codeschema mit seiner Datenredundanz. Der beim PCV System verwendete ECC200-Code (Error Checking and Correction Algorithm) ist die derzeit am sichersten lesbare Data Matrix Variante.

Der Data Matrix Code erlaubt die Rekonstruktion teilweise verschmutzter oder beschädigter Informationen – und da die PCV Kamera stets sechs Data Matrix Codes gleichzeitig erfasst, haben die Pepperl+Fuchs Entwickler hohe Lesesicherheit, Toleranz und Flexibilität geschaffen.

Blick in die Zukunft

Für die Praxis ergeben sich daraus konkrete Vorteile wie geringer Platzbedarf, Montagefreundlichkeit und ein integriertes Frühwarnsystem. Mit nur 25 mm ist das Codeband zum einen das schmalste, das auf dem Markt erhältlich ist – und zum anderen darf es stellenweise bis zu 20 mm ohne Rücksicht auf die Position unterbrochen werden. So entsteht wichtiger Freiraum für konstruktive Maßnahmen wie Stromschienenhalterungen der EHBs oder andere notwendige Details.

Eine Innovation ist auch die Früherkennung von Verschmutzung bei Optik und Codeband. So sendet das System eine Warnmeldung, bevor es zu einem wirklichen Ausfall kommt. Das System ist darüber hinaus in der Lage, diskrete Positionen auf einer Gesamtstrecke von 10.000 m bei einer Auflösung von ± 0,1 mm, ± 1 mm oder ± 10 mm zu unterscheiden. Mit diesen Leistungsdaten, Verfahrgeschwindigkeiten bis 12,5 m/s sowie Kurven- und Steigungsfähigkeit eröffnen sich für das PCV System nahezu unbegrenzte Einsatzmöglichkeiten.

Bei Servicearbeiten zügig über Codekarten parametrierbar

Die Verwendung modernster Technologien sorgt beim Data Matrix Positioniersystem nicht zuletzt für eine einfache Installation und Inbetriebnahme.Neben einer komfortablen Konfigurations-Software für den PC hat Pepperl+Fuchs die Möglichkeit vorgesehen, das System über Codekarten zu parametrieren, indem man diese im Parametriermodus einfach vor die Optik hält.

Zu den typischen Aufgaben eines Positioniersystems gehört es, an definierten Positionen Schaltvorgänge auszulösen. Das PVC System stellt für diesen Zweck bis zu 1.000 verschiedene Event-Marker zur Verfügung.