Strichcodeservice
Michael Franken
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Strichcodeprüfgeräte für lineare- und 2D Barcodes

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Axicon Strichcodeprüfgeräte Axicon 6015, 6515, 7015
Die Axicon Barcode Verifier bieten Ihnen zuverlässige Messergebnisse
Interpretation der Ergebnisse auf Basis der Prüfnorm für lineare Strichcodes - ISO/IEC 15416

Dieses Kapitel ist zum Verständnis der CEN/ANSI Prüfung und deren Faktoren. Es ermöglicht Ihnen besser die Ergebnisse zu verstehen.

Die Wichtigkeit der Prüfung

Deshalb können Strichcodes in der Praxis produziert werden, die nicht perfekt sind diese können dann gelesen werden oder auch nicht. Außerdem gibt es andere Einwirkungen im Druck- oder Produktionsprozeß auftreten , die zu Leseproblemen führen können. Wie kann man nun einen Barcode auf seine Lesefähigkeit hin untersuchen ?
Es hat bereits einige Methoden gegeben sicherzustellen, dass ein Code gescannt wird. Der Einzelhandelcodesystem welches sich weltweit organisiert hat (EAN-SYSTEM) hat sich auf die Genauigkeit von Filmmaster verlassen um beim Druck die besten Ergebnisse zu erhalten. Nicht alle großen Druckmaschinen gedruckten Codes haben die gleichen Druckvoraussetzungen und somit entstehen mehr oder weniger Fehler beim Barcode. Es gab Prüfmethoden die die dimensionale Genauigkeit von Codes beurteilen konnten. Obwohl die Geräte sich als nützlich erwiesen konnten Sie nicht vollständig klären warum mancher Code nicht gelesen werden konnte.

Neue Prüfstandards

Um eine Internationale Norm für Prüfgeräte zu schaffen die gedruckte Strichcodes prüft hat das Amerikanische Normeninstitut (ANSI) eine neue Methode entwickelt.

Diese Methode wurde von der Europäischen Gemeinschaft (CEN) übernommen. Sie ist dabei ein Weltstandard (ISO) zu werden. Sie sind viel genauer uns detaillierter als vorherigen Methoden. Hierbei werden alle Fehler zum Vorschein gebracht, die mit dem Drucken von Strichcodes entstehen können (Druckmaschinenfehler, Lücken , Löcher oder Flecken ..usw.). Dieses Prüfgerät verwendet das ANSI und CEN System Einstufungssystem welches mit 7 Hauptparametern arbeitet.

Minimum Reflexion

• Symbol Kontrast

• Minimum Kanten Kontrast

• Modulation

• Defekte

• Dekodierbarkeit

• Dekodierung

Für die Messung gilt : Der niedrigste Grad ist der Tonangebende Grad und wird das Ergebnis sein. Wenn Sie wie empfohlen pro Symbol 10 Scans gemacht haben, werden die Ergebnisse Durchschnittsergebnisse sein. Die Angabe wird in: A-F (ANSI) und 4-0 (CEN) gemacht.

Die Graduierung im Einzelhandel normalerweise 2(C) wobei ein Schnelldruck ruhig 1(D) haben kann weil er ja auch in der Norm ist. Fragen Sie als Hersteller von Barcodes bitte immer zuerst nach welche Graduierung der Kunde wünscht.

Blende

Ein wichtiger Faktor ist der Lesekopf des Lesegerätes. Bei vielen Anwendungen muss der entsprechende Scanner für den Barcode ausgesucht und getestet werden, die ANSI Methode berücksichtigt dies. Für alle High-Density-Codes ist es wichtig die feinen Balken der Codes zu prüfen. Im Gegensatz dazu benötigt man für einen Low-Density-Code auch einen entsprechenden Scanner diese Codes sind unanfälliger gegen Flecken im Barcode. Diese Situation ist genau das, was wir sehen, wenn Codes auf Pappkartons gedruckt werden. Hier ist Tintenabdeckung oft nicht perfekt, und Löcher oder Tintenstellen können existieren, die das Scannen nicht beeinflussen, weil ein Low-Density-Scanner benutzt wird. CEN/ANSI/ISO schreiben wollen , dass die Blende mit der gemessen werden soll zur Code - Größe passen sollte. Blendengrößen werden in 1/1000 Zoll gemessen. Diese Einheit wird im Amerikanischen (MIL) genannt. Beachten Sie, dass dies nicht das gleiche wie ein Millimeter ist.

X Dimension Einheit: microns	Gewünschte Blende Einheit: microns	Gewünschte Blende Einheit: 1/1000"
< 180	75	3
180 to 330	125	5
330 to 635	250	10
> 635	500	20
All EAN/UPC Codes	150	6

Der PC5000 hat eine feste Blende 250 Mikron (10 Mil)

Der PC5000-20 hat eine feste Blende 500 Mikron (20 Mil)

Der PC6000 hat eine automatische Blendeneinstellungsbreich: 100,125,150,250 u. 500 Mikron (4,5,6,10 u 20 Mil) und wählt immer die kleinstmögliche Blende.

Der PC7000 hat eine automatische Blendeneinstellungsbreich: 250 u. 500 Mikron (10 u 20 Mil) und wählt immer die kleinstmögliche Blende.

Prüfungsparameter und Ergebnisse, und was sie bedeuten

Das Übersichts-Fenster

Einstufung

Die Einstufung ist der ermittelte Grad der Messung. Mehr Informationen wie das Graduierungssystem funktioniert finden Sie im Neue Prüfstandards  weiter oben in diesem Kapitel

Durchschnittlicher Balkenzuwachs/Reduktion

Die durchschnittliche Abweichung von Balken und Lücken gemessen vom idealen Wert. Faktoren können hervorgerufen werden durch:

Benutzte Tintenmenge

Eingestellter Andruck

Saugender Untergrund (Verlauf von Farbe)

u.v.m...

Idealer Weise haben Sie eine Abweichung von 0%. Jedoch gibt es ein gewisses Maß an erlaubter Toleranz, das je nach Codesymbologie und Größe variiert. Drucktoleranzen gegenüber EAN und UPC-Strichcode sind viel starrer wenn Codes gedruckt werden, die kleiner sind als 100% Vergrößerungsfaktor. Die Toleranz wird in Klammern neben dem Prozentsatz gezeigt. Jede Zuwachs oder Reduktion kann durch verändern der Druckparameter justiert werden hierbei benötigt man ein gewisses Fingerspitzengefühl. Durchschnittliche Zuwächse oder Reduktionen beeinflussen den CEN/ANSI Wert nur indirekt. Wenn die Zuwächse oder Reduktionen übermäßig groß sind, selbst wenn die Werte noch innerhalb der Spezifikationen sind, kann es negativen Einfluss auf den CEN/ANSI Grad haben.

Bitte beachten Sie dass hier nur der Gesamtgrad steht, so ist es möglich das nicht alle Balken und Lücken außerhalb der norm sind jedoch der schlechteste Grad genommen wird. (siehe: Dekodierbarkeit).

Vergrößerung und nominale Strichbreite

Wenn Symbologien wie EAN--- und UPC-gemessen werden, wird der Vergrößerungsfaktor angezeigt.

Der nonimal Balken (X-Modul) ist der schmälste Balken des Codes zu dem alle anderen Balken ins Verhältnis gesetzt werden.

Prüfziffer

Manche Symbologien benutzen eine Prüfziffer welche sich aus den Nutzzeichen errechnet. Dies wird gemacht um Falsch-Lesungen zu verhindern. Prüfziffern sind in manchen Codes optional können dann wahlweise zu oder abgeschaltet werden. Siehe  Prüfziffern  einschalten im Setup-Dialog.

Struktur

Dies überprüft, ob ein Code die richtige Grundstruktur hat. Zum Beispiel beim EAN13 hier wird geprüft ob die Zeichenanzahl 13 Stellen lang ist. Für weitere Infos zur Struktur lesen Sie bitte das ANA/-Centre/EAN Handbuch.

Hellfelder (Ruhe Zonen)

Der helle Bereich auf der rechten und der linken Seite des Barcodes nennt man Hellfelder.

Die Hellfelder werden benötigt, um den Anfang und das Ende eines Codes zu ermitteln. Wenn die vorgeschriebene Breite nicht eingehalten wird kann der Code nur unzulänglich oder gar nicht gelesen werden. Es kann sogar dazu kommen dass der Scanner eine andere Nummer entschlüsselt. Verschieden Code benötigen verschieden lange Hellfelder und einige sogar verschiedene Hellfelder an den Seiten.

Das Prüfgerät ermittelt die Hellfelder und gibt im Übersichtsfenster die ermittelten Werte aus. Die Soll-Werte stehen in Klammer dahinter. Wenn das Hellfeld zu klein ist, dann erhält der Code die Graduierung (F). Es kommt immer wieder vor, das dunkle Stellen im Hintergrund eine Hellfeldverminderung verursachen. Einige Symbologien haben Nummern oder Winkel in der Klartextzeile die die Hellfeldmasse genau anzeigen. Verwenden Sie bitte immer ein Prüfgerät um die Hellfelder zu prüfen, da es mit dem bloßen Auge oder mit einem Lineal schell zu Fehleinschätzungen kommen kann. Das beste ist es wenn Sie immer etwas größere Hellfelder drucken.

Unten auf dem Zusammenfassungsfenster wird die Öffnung, die verwendet wird, um den Strichcode zu durchsuchen, angezeigt. Für das PC5000 werden dies 250 µ m sein, für das PC5000 -20 werden es 500 µ m sein je nach der Strichcodesymbologie und dem Vergrößerungsfaktor und für die PC6000, PC6500 und PC7000 variiert es je nach ihnen. Für weitere Informationen auf Öffnungen sehen den Absatz bitte früher in diesem 'Öffnung' überschriebenen Abschnitt.

Im Übersichtsfenster wird die Blende mit der das Prüfgerät misst angezeigt. Die folgende Prüfgeräte folgende Blenden:

PC5000 250 µm
PC5000-20 500 µm
PC6000 100,125,150,250,500 µm
PC6500 125,150,250,500 µm
PC7000 200,250,500 µm

Reflexions  Profil Fenster

Das Reflektionsprofil ist ein Wichtiger Parameter zur Fehlerfindung. Das Profil stellt eine Reihe von Bergen und Tälern dar. Alle Gipfel sind der Hintergrund und alle Täler sind Balken. Die Reflektionsscala beginnt unten bei 0% und endet oben bei 100% Reflektion. Die hellen Bereiche reflektieren mehr Licht als die dunklen. Somit sind die hellen werte immer im oberen Bereich der Scala in Richtung 100% und die dunklen Werte in Richtung 0%. Es entsteht eine so genannte "DIGITALE KURVE". Die schlechtesten Werte der gemessen Balken und Lücken sind die die für die Auswertung verwendet werden. Wenn viele Gipfel oder Täler nicht die durchschnittliche Breite erreichen kann es sein, dass es sich um einen Balkenzuwachs oder eine Balkenreduktion handelt. Wenn es Probleme gibt aber der durchschnittliche Zuwachs nicht übermäßig groß ist, kann es sein dass die gewählte Blende zu groß ist. In diesem Fall muss das kleinste Modul gemessen werden und abgeglichen werden mit der Blendengröße des Prüfgerätes. Die horizontale Scala im Reflektionsprofil ist in Millimeter eingeteilt.

Detail Fenster

Alle der folgenden Parameter sind in ANSI (Wenn nicht anders angegeben) und erhalten einen Grad von :

Die Graduierung "E" ist nicht vergeben.

Die Europäische Gemeinschaft hat beschlossen, die Graduierungen etwas anders zu benennen hier bekommen die Codes Werte von 4 - 0.
Die Standards für die Methoden CEN und ANSI sind genau gleich.

Minimum Reflektion  (RMin)

Beim Messen der Reflektionskurve wird ein Lichtstrahl auf den zu messenden Bereich ausgesendet. Das Licht wird reflektiert. Je nach Beschaffenheit des Messbereichs wird das Licht durch schwarze Flächen mehr absorbiert und durch weiße Flächen wenig absorbiert. Das heißt :

schwarz = minimale Reflektion (Rmin)
weiß = maximale Reflektion (Rmax)

Im Idealfall ist der Messbereich (Balken eines Barcodes) so dunkel, das die Reflexion = 0 % ist.

Tinten mit geringem Schwarzanteil oder geringer Dichte bewegen sich vom Idealwert weg. Wenn Rmin mehr als die hälfte von Rmax ist wird der Grad 0(F) vergeben. Versuchen Sie die Tintendichte immer hoch zu halten. Dies kann z.B. bei einem Thermotransferdrucker durch Erhöhung der Temperatur geschehen.

Anfällige Techniken wie Becherdruck und Blechdosenlackierungen mit sehr dünnen oder durchsichtigen Farben können Probleme bereiten. Weiterhin ist eine spiegelnde Oberfläche obwohl sie sehr gut und klar aussieht für die Reflektion gefährlich (Totalreflexion).

Hinweis: Es ist immer angeraten eine matte Farbe zu benutzen, da Glanzfarben kontraproduktiv sein können.

Maximum Reflektion (RMax)

Dies ist der hellste Wert gemessen im Barcodebereich am besten wäre annähernd 100%. Oftmals fällt dieser Wert bei dunklen Basismaterialien wie z.B. bei einem Pappkarton herunter. Ideal wäre ein glattes Basismaterial aus reinem weiß mit matter Oberfläche.

Globaler Schwellwert (Global Threshold)

Der globale Schwellwert ist exakt der halbe Weg zwischen RMax und RMin. Dieser Wert ist sehr wichtig für die Auswertung, da hier entschieden wird ob der gemessene Wert ein Blaken oder eine Lücke ist. Dieser Wert hat einen indirekten Einfluss auf die dimensional Parameter.

Symbol Kontrast

Die meisten CEN/ANSI Tests basieren auf Messungen, des reflektieren Lichts von Strichcodes aus einer roten Lichtquelle. Axicon entspricht der Norm des UCC/EAN-/ANSI-/CEN Standards durch die Verwendung einer Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 660 nm. Ein helles weißes Blatt Papier kann 80% bis 90% des Lichts reflektieren, während ein schwarzer Strich nur 2% reflektieren kann.
Farbige Tinten oder Papiere geben verschiedene Reflexionswerte zwischen diesen Bereich. Mit bloßem Auge ist niemand in der Lage, zu beurteilen welche Kontrastwerte herrschen.
Der Symbolkontrast ist Differenz zwischen Maximalreflexion (Lücke) und Minimalreflexion (Balken).
Idealerweise ist dieser Wert hoch (90%ig). Verwenden Sie keine dünnen Farben und vermeiden Sie Sprenkel auf den Lücken des Strichcodes dies verbessert die Ergebnisse.

PCS

MinimumKantenKontrast (MinEdgeContrast=MEC)

Axicon Prüfgeräte messen den minimalen Kantenkontrast aus der Differenz der schlechtesten Maximalreflexion (Lücke) und Minimalreflektion (Balken) aus dem Reflektionsprofil.

Sind alle Balken und Lücken gleichmäßig, dann wird der minimale Kantenkontrast annähernd so gut wie der Symbolkontrast sein. Farbschwankungen oder Flecken beeinträchtigen den min. Kantenkontrast und beeinflussen das Gesamtergebnis negativ.

Wenn ein minimaler Kantenkontrast von weniger als 15% erreicht wird, dann ist das Ergebnis 0(F). Wenn dies der Fall ist, müssen Sie sich das Reflektionsprofil ansehen und schauen ob ein Fleck erkennbar ist.

Modulation

Die Modulation wird errechnet aus dem MEC verglichen im Verhältnis zum SC, angezeigt wird ein prozentualer Wert der ermitteln soll wie eng der schlechteste Fall zum besten Fall steht.

Dieser Vergleich, die sog. Modulation, wird bewertet von A-F, ein F wird erreicht wenn die Differenz zwischen MEC und SC nur 40% beträgt.

Dies zeigt an dass der Bereich der gemessen wurde fehlerhaft ist für Fehllesungen.

Die Ursachen können Farbenprobleme oder Flecken sein oder Blendenprobleme weil die Balken vom Strichcode sehr dünn sind und die Blendengröße nicht passt.

Defekte

Der letzte Reflexionsparameter ist für die Druck-Fehler im Code zuständig.

Diese können unerwünschte kleine Tintenstellen oder kleine Löcher sein.

Ursachen können sein Fehlende Tinte oder Verwischungen sowie ausgefallene Druckelemente z.B. bei einem Thermo/oder Thermotransferdrucker.

Die Messung dieser Fehler variiert sehr nach der verwendeten Blendengröße. Wenn aber der Reflektionsunterschied mehr als 15% des SC erreicht, dann kann Grad A nicht gehalten werden, wenn aber die Differenz 30% erreicht dann ist der erreichte Grad 0 (F).

Wenn Sie schlechte Untergründer wie Wellpappe verwenden ist es wichtig, dass die Messung mit der richtigen Blende gemacht wird.

Axicon stellt Prüfgeräte mit verschiedenen Blenden her, wir wären erfreut, wenn sie vorher mit uns besprechen welche Blenden für Ihre Anwendung die beste ist.

Ein gewisser Prozentsatz von Fehlern ist oft unvermeidlich. Prüfen Sie jedoch regelmäßig ihren Drucker ob Druckkopf oder Tintendüsen einwandfrei funktionieren.

Dekodierbarkeit

Dekodierbarkeit bezieht sich darauf, wie leicht ein Decoder die Zeichen in einem Barkcode bestimmen konnte. Es wird ermittelt, wie weit die einzelnen Strich/Lückenabweichung von der Norm sind.

Schlechte Dekodierbarkeit ist immer ein Ergebnis von schlechter dimensionaler Genauigkeit.

Es werden verschiedene Berechnungen ausgeführt um diesen Parameter zu klassifizieren. Wenn schlechte Werte erreicht werden ist es nicht immer gleich offensichtlich was der Fehler ist.

Bei schlechter Dekodierbarkeit, prüfen Sie bitte immer zuerst den durchschnittlichen Balkenbreitenzuwachs. Wenn dieser Wert grenzwertig ist, dann eine schlechte Dekodierbarkeit fas sicher.

Selbst wenn der durchschnittliche Strichgewinndurchschnitt innerhalb der Toleranzebene ist, kann immer noch die Dekodierbarkeit beeinflusst werden, da es möglich ist, dass Balkenbreitenzuwachs nur an einer Stelle des Codes ist. Das kann z.B. passieren wenn die Parallelität des Druckköpfen nicht mehr richtig eingestellt ist.

Mehr Details erhalten Sie in der Beschreibung DimensionalAnalyseFenster

Dekodiert

Um den Grad der Dekodierung zu ermitteln wird vom Prüfgerät die Spezifikation des Codes zu Grunde gelegt und bestimmt , ob der Code mithilfe dieser Methode lesbar ist.

Weitere Messungen werden gemacht:

Hellfeldprüfung

Prüfziffernprüfung

Strukturprüfung (Start/Stopzeichen u.s.w.)

Das Resultat ist eine JA/NEIN Entscheidung also nur 4 (A) oder 0 (F). Wenn einem Code das Ergebnis 0 (F) zugeteilt wurde, dann erhalten Sie in der Registerkarte im Übersichtsfensters den Grund für dieses Ergebnis.

Entschlüsselung

Die Registerkarte  ‘Encodation’ zeigt Ihnen die voll entschlüsselte Nummer inklusive aller Start und Stoppzeichen , Funktionszeichen und Umschaltzeichen u.s.w. dies ist unter Umständen sehr nützlich da gerade beim Code 128 viele Sonderzeichen in den Code eingebaut werden können.

Endergebnis

Das Endergebnis

Der schlechteste Grad der Auswertung ist das ermittelte Ergebnis.

Damit ein einzelner Fleck nicht das Zünglein an der Waage ist, wird in der Norm vorgeschrieben, 10 Messungen über den gesamten Code verteilt durchzuführen, damit ein genaueres End-Ergebnis entsteht.

Diese Methode sollte einen guten Hinweis darauf geben ob ein Code lesbar ist oder nicht.

Hinweis: Sie sollten nicht der Annahme verfallen dass nur Codes mit der Graduierung "A" gut lesbar sind. Auch die Codes mit der Graduierung B-D sind in der Norm und lesbar. Viele Kunden aus dem Handel setzen sich Qualitätsstufen damit diese eine gewisse Sicherheit in Ihr System bekommen.

Tabelle mit den Messwertbereichen

Die Analyse des Dekodierbarkeit Grad wird im dimensionalen Analysefenster angezeigt.

Wie kann man gute Strichcodes erreichen ?

• Verwenden Sie gutes Qualitätsmaterial d.h. ein Filmmeister von einem bevollmächtigten Lieferanten u.s.w.

• Vermeiden Sie Defekte und somit eine schlechte Dekodierbarkeit.

• Bei Thermotransferdruckern verwenden Sie bitte Qualitätsfarbbänder. Beachten Sie das High Density Codes mit weniger Temperatur erstellt werden sollten. Wachsbänder können verschmieren Sie sollten deshalb lieber Wachs/Harz oder Harz verwenden. Beachten Sie bitte auch, dass Sie die Codes wenn möglich immer im Zaunformat drucken sollten. Wenn Sie aber die Codes im Leiterformat drucken müssen Sie mit der Geschwindigkeit und der Temperatur herunter.

• Versuchen Sie den Balkenbreitenzuwachs/Verlust auf ein Minimum zu halten. Auch wenn der CEN/ANSI Grad nicht direkt beeinflusst wird , können Dekodierbarkeit und Modulation negativ beeinflusst werden. Stellen Sie den Drucker bitte immer so ein, das der Zuwachs oder die Reduktion so gering wie möglich ist.

• Achten Sie auf Reflektionsprobleme die zu schlechten Ergebnissen führen können. Vermeiden Sie hochglänzende Oberflächen oder Tinten und Farben..

• Bei Überkleben von alten Codes mit Etiketten z.B. beachten Sie dass das Durchscheinen im Hintergrund Probleme bereiten kann. Verwenden Sie sogenannte Coverall-Papiere die sind mit einem nicht durchscheinenden grauen oder schwarzen Kleber versehen.