Etykietowanie wyrobów gotowych i palet na linii – drukarka, aplikator, integracja

Aplikator etykiet przenosi wydrukowaną etykietę na karton lub paletę bez udziału operatora. Sercem stanowiska print & apply jest mechanizm drukujący, który dostaje dane z ERP lub WMS i wymienia z aplikatorem sygnały sterujące. Porównujemy print engine i drukarkę z interfejsem aplikatora, opisujemy sygnały Start/End Print, wymagania GS1 dla etykiety paletowej z SSCC, kontrolę kodu i integrację z systemem.

Z czego składa się stanowisko print & apply

Automatyczne etykietowanie wyrobów gotowych i palet to zwykle cztery elementy:

1. System źródłowy (ERP, WMS, MES) – nadaje numer SSCC, partię, datę i wysyła dane etykiety.
2. Mechanizm drukujący – print engine albo drukarka przemysłowa, drukuje etykietę termotransferowo lub termicznie.
3. Aplikator – mechanizm, który odbiera etykietę z drukarki i nakłada ją na produkt. Jego konstrukcję i sposób nakładania dobiera dostawca lub integrator linii.
4. Kontrola – czytnik stacjonarny lub weryfikator, który sprawdza, czy kod na etykiecie da się odczytać i czy zawiera właściwe dane.

Wytyczna GS1 Logistic Label Guideline zakłada oba warianty pracy. Jeśli etykiety nie są nakładane automatycznie, jedną z opcji jest drukowanie ich pojedynczo dla każdej jednostki logistycznej ([9-14]). Gdy firma nie ma możliwości print & apply, GS1 wskazuje jako dobre rozwiązanie wcześniej wydrukowaną etykietę zawierającą tylko SSCC (sekcja 9.2).

Print engine czy drukarka z interfejsem aplikatora?

Print engine to mechanizm drukujący przeznaczony do zabudowy w aplikatorze lub maszynie pakującej. Opis kategorii mechanizmy drukujące w alph.pl nazywa je „sercem systemów print & apply” i wskazuje otwartą ramę do montażu, interfejs sygnałowy do synchronizacji z linią oraz wersje lewą i prawą, zależnie od kierunku podawania etykiet. Druga droga to zwykła drukarka przemysłowa z opcjonalnym interfejsem aplikatora – sprawdza się, gdy aplikator jest zaprojektowany pod konkretną drukarkę albo gdy etykieta jest odbierana z odklejaka.

Zebra ZE511 i ZE521

Według specyfikacji Zebra ZE511 i ZE521 to mechanizmy drukujące do integracji w systemach print-and-apply:

Według Zebra ZE511 i ZE521 są wstecznie zgodne z ZE500 i mają ten sam rozmiar i układ otworów montażowych; karty komunikacyjne nie są jednak zamienne. ZE511 i ZE521 nie znaleźliśmy w listingach kategorii alph.pl – ich dobór i dostawa są na zapytanie.

TSC PEX-2000 (dostępne w kategorii mechanizmy drukujące)

Według karty katalogowej TSC seria PEX-2000 występuje w wersjach 4- i 6-calowych, w odmianach lewostronnych (L) i prawostronnych (R):

• szerokość druku do 104 mm (4") lub 168 mm (6"), nośnik 16–118 mm (4") lub 50,8–180 mm (6");
• prędkość do 457 mm/s (4", 203 dpi), 356 mm/s (4", 300 dpi), 152 mm/s (4", 600 dpi); w wersji 6" 356 mm/s (203 dpi) i 305 mm/s (300 dpi);
• RS-232, USB 2.0, Ethernet 10/100, dwa porty USB Host, GPIO (DB15F) i Centronics; GPIO DB25F jako opcja dealerska;
• język TSPL-EZD opisany jako zgodny z EPL, ZPL, ZPL II i DPL.

Przykład z oferty: TSC PEX-2340R 300 dpi USB Host RS232 Ethernet – mechanizm 4-calowy 300 dpi w wersji R.

Drukarka przemysłowa z interfejsem aplikatora

W specyfikacji serii Zebra ZT610/ZT620 interfejs aplikatora jest opcją, opisaną jako „sygnały statusu i sterowania dla aplikatorów i urządzeń zdalnego sterowania”; zegar RTC i Gigabit Ethernet są w standardzie. Porównanie serii ZT znajdziesz w artykule Zebra ZT231, ZT411, ZT421 czy ZT610. W kategorii drukarki etykiet przemysłowe jest m.in. Zebra ZT610 300 dpi drukarka etykiet przemysłowa z wyświetlaczem kolorowym.

W TSC MX241P producent przewiduje GPIO (DB15F) z portem równoległym jako opcję dealerską; seria drukuje do 104 mm szerokości, do 457 mm/s przy 203 dpi. W ofercie są TSC MX241P, 203 dpi, drukarka etykiet przemysłowa z wyświetlaczem, jak i karta TSC interface, GPIO (OP-MX241P-0002) z kategorii Produkcja, opisana w sklepie jako jedyna wersja GPIO do tego modelu.

Sygnały aplikatora i tryby pracy

Drukarka i aplikator „rozmawiają” sygnałami cyfrowymi. Dokumentacja języka ZPL opisuje je przy poleceniu ^JJ, które według Zebra pozwala sterować weryfikatorem online lub aplikatorem. Najważniejsze parametry:

• Start Print – sygnał wyzwalający druk kolejnej etykiety. W trybie impulsowym (Pulse Mode) sygnał musi zostać zdjęty, zanim zostanie podany dla następnej etykiety. W trybie poziomowym (Level Mode) nie trzeba go zdejmować, by drukować następną.
• End Print – sygnał, którego stan zmienia się w rytm pracy drukarki. Zebra przewiduje cztery tryby: stan wysoki lub niski w spoczynku, zmieniany na czas przesuwania etykiety do przodu przez drukarkę albo na 20 ms po wydrukowaniu i ustawieniu etykiety.
• Tryb błędu etykiety – w trybie Error drukarka podaje sygnał Service Required (pin 10 portu aplikatora), przechodzi w pauzę i wyświetla komunikat. W trybie Feed drukuje pustą etykietę, by zsynchronizować się z nośnikiem, gdy nie znajdzie przerwy tam, gdzie powinna.
• Reprint – po włączeniu drukarka ponownie drukuje ostatnią etykietę po podaniu sygnału. Zebra zaznacza, że ten tryb zużywa więcej pamięci, bo ostatnia etykieta nie jest zwalniana do czasu ponownego wydruku.
• Ostrzeżenie o kończącej się taśmie – można je włączyć lub wyłączyć.

Zanim zamówisz mechanizm, poproś dostawcę aplikatora o wymagany tryb Start Print i End Print oraz typ złącza. Specyfikacja ZE511/ZE521 nie podaje napięć ani układu złącza; w PEX-2000 TSC podaje złącze DB15F (opcja DB25F).

Etykieta paletowa GS1 z SSCC na linii

Wytyczna GS1 Logistic Label Guideline (wydanie 1.3, lipiec 2019) wyznacza ramy, które aplikator musi spełnić na palecie:

• SSCC jest jedynym obowiązkowym elementem każdej etykiety logistycznej ([3-1]). Numery SSCC powinien generować system zarządzania logistyką, np. WMS lub ERP ([9-4]).
• Format – kompaktowy A6 (105 × 148 mm) lub 4 × 6 cali, duży A5 (148 × 210 mm) lub 6 × 8 cali (sekcja 7).
• Kod GS1-128 – wymiar X od 0,495 mm do 0,94 mm ([6-15]), wysokość co najmniej 31,75 mm dla wszystkich kodów GS1-128 na etykiecie ([6-18]).
• Wysokość na palecie – kody mają się znaleźć między 400 a 800 mm od podstawy palety ([8-1]), a symbol ze strefami ciszy co najmniej 50 mm od pionowej krawędzi ([8-2]).
• Dwie strony – każda jednostka logistyczna powinna mieć co najmniej jedną etykietę, a dla palet GS1 zaleca etykiety z tymi samymi danymi na dwóch bokach ([8-3]).

Dla aplikatora to konkretne pytania: na jakiej wysokości nakładać etykietę, jak zachować 50 mm od krawędzi przy różnych paletach i jak etykieta trafi na drugi bok. Budowę etykiety i typowe błędy opisujemy w artykule etykieta logistyczna GS1 z SSCC.

Format 4 × 6 cali to etykieta 101,6 × 152,4 mm. W kategorii etykiety GS1 i listy przewozowe jest np. Labels, Zebra, normal paper, Z-Perform 1000T, S: 101.6 mm, W: 152.4 mm, S: 127 mm, R: 25.4 mm – papierowa etykieta termotransferowa na gilzie 25,4 mm. Rolkę (średnicę, gilzę, nawój) dobierz do specyfikacji mechanizmu przy aplikatorze.

Kontrola kodu po wydruku i naklejeniu

Zabrudzona głowica albo przesunięcie przy nakładaniu dają kod, którego odbiorca nie odczyta. Kontrolę można prowadzić na dwóch poziomach:

Weryfikacja jakości w drukarce

Według karty katalogowej TSC moduł ODV-2D weryfikuje kody 1D (m.in. Code 39, Code 128, UPC/EAN) i 2D (DataMatrix, PDF417, QR), do 50 kodów na etykiecie, i ocenia je według norm ISO 15415, ISO 15416 i ISO 15426, łącznie z błędami strefy ciszy i sumy kontrolnej. Gdy odrzuci kod, przekreśla etykietę i drukuje ją ponownie bez udziału operatora. Na koniec dnia można wygenerować z drukarki raport z danymi o każdej wydrukowanej i ocenionej etykiecie. TSC podaje współpracę z drukarkami serii T8000 (4" i 6") oraz T6000e (4"). W ofercie jest TSC Printronix T82 x 4-3100-2 ODV-2D 203 dpi USB RS232 Ethernet. Karta sklepu zaznacza, że model nie ma odklejacza i jest przeznaczony m.in. do pracy z zewnętrznym aplikatorem.

Odczyt kodu na produkcie

Czytnik stacjonarny za aplikatorem potwierdza, że etykieta jest na miejscu i kod daje się odczytać; wynik trafia do sterownika lub systemu. W kategorii skanery stacjonarne do linii produkcyjnych są m.in. czytniki Honeywell z serii HF81X:

• Honeywell HF811-11RT00004K-R 2D DPM Wide Angle RS232/Ethernet IP65 – według karty katalogowej Honeywell seria HF81X to stacjonarne skanery przemysłowe do sortowania paczek i lekkiej produkcji. Obsługują RS232, RS485, TCP/IP i protokoły Profinet, EtherNet/IP i Modbus TCP, mają wejścia/wyjścia dla zewnętrznych wyzwalaczy i oświetlenia, szczelność IP65, pracują w temperaturze 0–50°C i czytają kody 1D, PDF, 2D oraz DPM. Seria ma wersje o wąskim i szerokim polu widzenia.

Czytnik stacjonarny potwierdza odczyt i treść kodu, ale karta Honeywell nie wspomina o ocenie jakości według norm ISO. Jeśli odbiorca wymaga ocen jakości druku, potrzebny jest weryfikator. Wytyczna GS1 odsyła w tej sprawie do osobnego przewodnika o weryfikacji kodów (Barcode Verification Process).

Integracja z ERP i WMS

Stanowisko print & apply działa tylko wtedy, gdy dane etykiety przychodzą z systemu bez ręcznego przepisywania. Praktyczne zasady:

• Język drukarki. Zebra ZE511/ZE521 i ZT610/ZT620 drukują w ZPL i ZPL II. TSC PEX-2000 i MX241P używają TSPL-EZD, który producent opisuje jako zgodny z ZPL i ZPL II – szablony przygotowane dla Zebra przetestuj na docelowym mechanizmie przed uruchomieniem linii. Jak wysłać szablon ZPL z systemu, opisujemy w artykule ZPL w praktyce.
• Sieć. Wszystkie opisane mechanizmy mają Ethernet w standardzie, więc system może wysyłać etykiety bezpośrednio na adres drukarki, bez komputera przy linii.
• Numeracja SSCC po stronie systemu. GS1 zaleca, by numery generował WMS lub ERP. Drukarka tylko go drukuje – dzięki temu numer na palecie i w awizacji wysyłki jest ten sam.
• Daty i partie. Jeśli data ma pochodzić z drukarki, potrzebny jest zegar czasu rzeczywistego – Zebra wymienia go w specyfikacji ZE511/ZE521 i w funkcjach standardowych ZT610/ZT620.
• Zwrotna informacja. Wynik odczytu czytnika za aplikatorem warto zapisywać w systemie razem z SSCC. To element traceability w produkcji: wiesz, która paleta zeszła z linii z poprawną etykietą.

Jak dobrać sprzęt – scenariusze

Planujesz etykietowanie palet lub wyrobów gotowych na linii? Napisz do nas – pomożemy dobrać mechanizm drukujący, czytnik i etykiety do specyfikacji Twojego aplikatora, przygotujemy drukarki do pracy z Twoim WMS/ERP i przedstawimy cenę projektową dla większego wdrożenia.

Źródła

• Zebra ZE511/ZE521 – specyfikacja (PDF)
• Zebra ZE511/ZE521 – specyfikacja (strona)
• Zebra ZE511 i ZE521 – FAQ
• Zebra ZPL – polecenie ^JJ (weryfikator i aplikator)
• Zebra ZT610 i ZT620 – specyfikacja techniczna
• TSC PEX-2000 Series – karta katalogowa
• TSC MX241P Series – karta katalogowa
• TSC Printronix Auto ID ODV-2D – karta katalogowa
• Honeywell HF81X – karta katalogowa
• GS1 Logistic Label Guideline, Release 1.3 (lipiec 2019)