CH686561A5 - Verfahren fur das Erkennen und Entfernen von Etiketten an zylindrischen Beholtnissen. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für das Erkennen und Entfernen von Etiketten an zylindrischen Behältnissen sowie eine Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens zum Ermitteln und Entfernen von Etiketten an zylindrischen Behältnissen.

Bei der Wiederaufbereitung von Behältern, wie insbesondere von zylindrischen Behältnissen, müssen vor dem Neulackieren die Oberflächen dieser Behälter bzw. zylindrischen Behältnissen gereinigt werden, und der alte Anstrich muss entfernt werden. Dazu gehört das Entfernen von alten Etiketten. Dies geschieht von Hand mittels Winkelschleifmaschinen, rotierenden Drahtbürsten oder offener Flamme und Spachtel. Die Entfernung der Etiketten vor dem Strahlen der Oberfläche mittels Stahlschrott ist notwendig, da die Papierfetzen der entfernten Etiketten die Strahlmaschine verstopfen und die Leimreste nicht vollständig entfernt werden können.

Die vorliegende Erfindung bezweckt deshalb die Schaffung einer Methode zum automatischen Erkennen und gezielten Abschleifen von Etiketten von im wesentlichen zylindrischen Behältnissen, wie Fässern, vor dem Strahlen der Oberfläche zum Entfernen der alten Farbe.

Erfindungsgemäss wird dies mittels eines Verfahrens, vorzugsweise nach Anspruch 1, gelöst.

Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass mittels mindestens eines optischen Sensors an einem um seine Längsachse rotierenden zylindrischen Behältnis, wie einem Fass, an dessen Oberfläche zuerst ein Grundfarbton erfasst wird, wobei es sich beispielsweise um die alte Fassfarbe handeln kann, und anschliessend Oberflächensegmente bzw. Flächenbereiche mit von diesem Grundton abweichender Farbe am Fass erfasst werden, an welchen das Vorhandensein einer Etikette anzunehmen ist, wobei diese Etiketten mittels Schleifmitteln entfernt werden.

Das Erfassen des Grundfarbtones erfolgt dadurch, indem bei der Rotation des Fasses die Oberflächenfarbe am Fassmantel durch nacheinan-derfolgende diskrete Messungen mittels des mindestens einen optischen Sensors erfasst wird und der Grundfarbton dann angenommen wird, wenn mindestens zwei sich nachfolgende Messungen wenigstens nahezu denselben Farbwert ergeben. Wenn dann bei der Weiterrotation des Fasses eine weitere Messung durch den mindestens einen optischen Sensor einen abweichenden Farbwert von dem Grundfarbton detektiert, wird davon ausgegangen, dass an dieser Stelle der Manteloberfläche eine Etikette angeordnet ist.

Falls mindestens zwei optische Sensoren für das Ermitteln der Oberflächenfarbe vorgesehen sind, kann der Grundfarbton des Fasses auch dadurch ermittelt werden, indem mittels der mindestens zwei Sensoren gleichzeitig und/oder nacheinanderfolgend die Oberflächenfarbe gemessen bzw. ermittelt wird und der Grundfarbton dann angenommen wird, wenn die Messungen wenigstens nahezu denselben Farbton ergeben.

Weitere und bevorzugte Ausführungsvarianten des erfindungsgemässen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 5 bis 9 beansprucht.

Für die Durchführung der erfindungsgemässen Verfahren wird weiter eine Vorrichtung gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 10 vorgeschlagen.

Die erfindungsgemäss definierte Vorrichtung um-fasst

- einen oder mehrere optische Sensoren zum Ermitteln der Farbe bzw. des Farbtones an der Fassmanteloberfläche;

- Mittel zum Festhalten und für die Rotation des Fasses um seine Längsmittelachse;

- Mittel zum Abspeichern des Grundfarbtones der Fassmanteloberfläche sowie von Stellen an der Oberfläche von abweichender Farbe, wo das Vorhandensein einer Etikette angenommen wird;

- Mittel zum Entfernen der Etiketten sowie

- Steuermittel, um das Fass in den Bereich der Mittel zum Entfernen der Etiketten zu bewegen und um das Entfernen der Etiketten auszulösen.

Die optischen Sensoren sind dabei vorzugsweise derart angeordnet, dass sie durch Fremdlicht nicht beeinflusst werden, um Fehldetektionen von Stellen zu vermeiden, wo keine Etiketten vorhanden sind.

Schliesslich handelt es sich bei den Mitteln zum Entfernen der Etiketten um Schleifaggregate, wie rotierende Bürsten oder Schleifbänder, die gelenkig zur Manteloberfläche hin oder von dieser weg schwenkbar angeordnet sind und in Längsrichtung entlang der Fassmanteloberfläche verschieblich angeordnet sind.

Die erfindungsgemäss definierte Vorrichtung sowie die erfindungsgemässen Verfahren zum Ermitteln und Entfernen von Etiketten an Fässern eignen sich für x-beliebige, weitgehendst zylinderförmige Behältnisse und insbesondere für Fässer mit verschiedenen Durchmessern.

Die Erfindung wird nun anschliessend beispielsweise und unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorderansicht auf ein in einer erfindungsgemässen Vorrichtung eingespanntes Fass und

Fig. 2 eine Seitenansicht auf das in der Vorrichtung nach Fig. 1 eingespannte Fass.

Fig. 1 zeigt, wie bereits oben angeführt, schematisch dargestellt in Querschnitt bzw. in Vorderansicht, ein Fass 1, an dessen Manteloberfläche noch vorhandene Etiketten zu entfernen sind. Dabei kann es sich beispielsweise um ein genormtes, 200 bis 230 Liter-Fass handeln, wie es üblicherweise in der chemischen Industrie bzw. für Färb- und Lackzwek-ke verwendet wird. Derartige Fässer werden bekanntlicherweise mehrmals verwendet, wobei jeweils die Oberfläche gelegentlich neu zu bemalen

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ist, da insbesondere grössere chemische Firmen Fässer für ihre Produkte wieder verwenden, in welchen sie selbst Produkte von anderen Firmen beziehen. Bekanntlich ist es erwünscht bzw. erforderlich, dass von ein und derselben Firma alle verkauften Fässer dieselbe einheitliche Farbe tragen, um so dem heute weit verbreiteten Grundgedanken der sogenannten «corporate identity» zu genügen.

Bei dem für die Wiedervenwendung zu reinigenden und neu zu lackierenden Fass kann es sich dabei selbstverständlich auch um ein kleineres Fass handeln, beispielsweise mit einem Inhalt von 30 oder 60 Litern.

Das Fass 1 gemäss Fig. 1 ist auf zwei Längsrollen oder Walzen 3 und 4 gelagert, welche um ihre Längsachse frei drehbar bzw. rotierbar sind. Für die Rotation des Fasses 1 ist weiter eine Antriebsrolle bzw. Walze 2 vorgesehen, die schwenkbar bzw. pneumatisch, beispielsweise mittels eines pneumatischen Zylinders, gegen das Fass hin geschwenkt werden kann, um fest an der Manteloberfläche an-gepresst zu werden. Ein Elektromotor (nicht dargestellt) dient zum Antrieb der Rolle 2 und somit zur Rotation des Fasses um seine Längsmittelachse.

Wie nun besser in Fig. 2 erkennbar, in welcher, wie oben erwähnt, das Fass gemäss Fig. 1 in Seitenansicht dargestellt ist, sind mehrere optische Sensoren 5 vorzugsweise in Linie entlang einer Längsausdehnung der Fassoberfläche in einem Abstand von ca. 10 cm von der Fassoberfläche entfernt angeordnet. Diese optischen Sensoren 5 sind entweder fest oder an einem Schwenkarm verschieblich angeordnet, um so an verschiedene Grössen bzw. Durchmesser der Behaltnisse bzw. Fässer angepasst zu werden. Je nach der Art der verwendeten Sensoren kann die Oberfläche mittels Lichtleitern beleuchtet werden.

Schlussendlich sind Schleifbürsten 6 und 7 im Bereich nahe an der Fassoberfläche angeordnet, welche elektrisch angetrieben sind und zudem pneumatisch gezielt an der Stelle von vorhandenen Etiketten an das Fass gedrückt werden können. Diese Schleifbürsten oder auch Schleifbänder können zudem längs entlang der Fassoberfläche verschieblich angeordnet sein, um so exakt an die Stelle der Fassoberfläche bewegt zu werden, wo eine Etikette zu entfernen ist.

Das Erfassen und Entfernen der Etiketten am Fass erfolgt nun derart, dass in einem ersten Arbeitsgang der Behälter bzw. das Fass 1 auf die Rollen bzw. Walzen 3 und 4 aufgeschoben bzw. aufgelegt wird und durch die Antriebsrolle 2 festgeklemmt wird. Dann beginnt die Rotation des Fasses 1. Die optischen Sensoren 5 bestimmen die Grundfarbe der Behältnisoberfläche, entweder für das ganze Fass oder aber beispielsweise für Mantelteile, die in Fig. 2 mit 8, 9 und 10 bezeichnet sind. Die Bestimmung der Grundfarbe erfolgt, indem die ermittelten Signale der Sensoren, je nach Konfiguration der Anlage für den ganzen Fassmantel oder für die einzelnen Mantelsegmente separat, erfasst und miteinander verglichen werden. Falls die nun erfassten bzw. ermittelten Werte durch die Sensoren und die zusätzlich nach einem kurzen Zeitabschnitt nach Rotation des Fasses ermittelten Farbwerte der optischen Sensoren im wesentlichen wenigstens nahezu gleich sind bzw. innerhalb eines einstellbaren Toleranzbereiches liegen, so wird dieser Wert als Grundfarbe betrachtet. Falls, wie in Fig. 2 dargestellt, mehrere optische Sensoren nebeneinander angeordnet sind, ist es selbstverständlich auch möglich, die verschiedenen Messwerte einer gleichzeitig erfolgenden Messung durch die verschiedenen optischen Sensoren zu vergleichen und bei Übereinstimmung des gemessenen Wertes auf den Grundfarbton zu schliessen. In einer als Prototyp angefertigten Anlage wurde der Grundfarbton ermittelt, indem bei mehreren nebeneinander angeordneten Sensoren die Messwerte von zwei aufeinanderfolgenden Messungen aller optischen Sensoren miteinander verglichen worden sind, wobei dann der Grundfarbton angenommen wurde, wenn sämtliche Messungen einen wenigstens nahezu gleichen Wert ergaben.

Sobald die Grundfarbe festgestellt ist, so wird dieser Wert beispielsweise in einem Mikroprozessor abgespeichert. Sobald die Ermittlung der Grundfarbe abgeschlossen ist, kann das Erfassen der Positionen der Etiketten an die Hand genommen werden, um diese anschliessend zu entfernen. Dieser Vorgang läuft wie folgt ab:

Der Fassumfang wird in eine definierte Anzahl Segmente eingeteilt, die sowohl in Fassumfangrichtung wie auch in Fasslängsrichtung ausgedehnt angeordnet sind. Das Fass 1 wird nun durch die Rolle 2 um eine ganze Umdrehung des Fasses rotiert, wobei alle Segmente durch die Sensoren 5 auf Farbe detektiert werden. Sobald ein Sensor eine Abweichung des Farbwertes vom im Mikroprozessor gespeicherten Grundwert registriert, wird dem entsprechenden aktuellen Segment vom jeweiligen Sensor das Signal «Etikette vorhanden» gesetzt und ebenfalls im Mikroprozessor abgespeichert.

Sobald das Fass eine ganze Umdrehung ausgeführt hat, sind nun im Mikroprozessor sämtliche Segmente abgespeichert, wo eine Etikette vorhanden ist bzw. vermutet wird.

Während der zweiten Rotation wird mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung das Entfernen der Etiketten ausgeführt, indem einerseits in Übereinstimmung mit dem Signal «Etikette vorhanden» die Drehung des Fasses durch die Antriebsrolle 2 kurzzeitig unterbrochen wird und die Schleifbürsten 6 und 7 an die entsprechenden Stellen des Fasses geführt werden, wo die Bürsten angedrückt werden, um die Etiketten abzuschleifen. Sobald das Fass diese weitere zweite Umdrehung vollständig ausgeführt hat, ist der Abschleifvorgang der Etiketten abgeschlossen.

Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Steuerung derart programmiert ist, dass nach Erfassen einer Etikette und erfolgter Weiterrotation der Stelle am Fass, wo die Etikette detektiert worden ist, zu den Abschleifmitteln, diese Etikette umgehend entfernt wird. Mit anderen Worten ist es nicht zwingend, dass mit dem Fass zunächst eine ganze Umdrehung ausgeführt wird, sondern bereits beim Erfassen der ersten Etikette kann nach Weiterrotation dieser Stelle zu den Schleifmitteln bereits mit dem Abschleifvorgang begonnen werden. Gemäss

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dieser Variante muss das Fass nach abgeschlossener Ermittlung des Grundfarbtones mindestens für eine ganze Umdrehung rotiert werden, jedoch nicht mehr, als dass eine am Schluss dieser Umdrehung detektierte Etikette noch bis zu den Abschleifmitteln weiterrotiert worden ist.

Nach Beendigung des Abschleifvorganges wird die Antriebsrolle 2 wieder vom Fass weggeschwenkt, und das Fass kann von den Halte- bzw. Lagerrollen 3 und 4 abgehoben und entfernt werden. Der beim Abschleifvorgang entstehende Schleifstaub kann über eine Filteranlage (nicht dargestellt) abgesaugt bzw. abgeschieden werden.

Die erfindungsgemäss dargestellte Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäss definierte Verfahren ist geeignet, um in eine vollautomatisierte Reinigungs-, Strahlungs- und Lackierungsanlage von rekonditionierten Fässern integriert zu werden. So kann die erfindungsgemäss dargestellte Etiketten-Schleifmaschine auf einem massiven Rahmen aufgebaut sein und in die entsprechenden Fördereinrichtungen einer derartigen Anlage integriert sein.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten erfindungsgemässen Vorrichtung zum Erfassen und Entfernen von Etiketten handelt es sich selbstverständlich nur um eine beispielsweise Darstellung, die in x-beliebiger Art und Weise abgeändert, variiert und ergänzt werden kann. So ist es selbstverständlich möglich, auch in Umfangrichtung mehrere Reihen von optischen Sensoren anzuordnen, und auch die Einteilung in längs ausgerichteten und in Umfangrichtung ausgerichteten Behältnisoberflächensegmente kann in x-beliebiger Art und Weise ausgestaltet werden. Auch die Antriebsmittel, die Mittel zum Entfernen der Etiketten sowie die Art der Sensoren für das Erfassen der Oberflächenfarbe bzw. des Farbtones können beliebig sein, da derartige Aggregate im Prinzip aus dem Stand der Technik bestens bekannt sind.

Auch ist es selbstverständlich möglich, das Erfassen und Entfernen von Etiketten an einem vertikal bzw. stehend angeordneten Fass auszuführen. Entsprechend ist dann das Fass beispielsweise auf einem Drehteller stehend anzuordnen, eingespannt in seitlich zum Fassmantel angeordnete Führungsrollen oder ebenfalls vertikal angeordnete Andruckwalzen.

Erfindungswesentlich ist, dass für das Erfassen und Entfernen der Etiketten zunächst die Stelle an der Oberfläche des Behältnisses ermittelt wird, wo eine Etikette angenommen wird, und anschliessend an dieser Stelle die Etikette entfernt wird. Das Ermitteln dieser Stellen erfolgt dadurch, indem zunächst an der Behältnisoberfläche ein Grundfarbton ermittelt wird und anschliessend Stellen bzw. Bereiche an der Behältnisoberfläche, welche einen von diesem Grundfarbton abweichenden Farbton aufweisen.

Claims (13)

Patentansprüche

1. Verfahren für das Erkennen und Entfernen von Etiketten an zylindrischen Behältnissen, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens eines optischen Sensors an einem um eine Längsachse rotierenden zylindrischen Behältnis an dessen Oberfläche zuerst ein Grundfarben erfasst wird und anschliessend Oberflächensegmente umfassend eine Etikette mit von diesem Grundton abweichender Farbe, welche Etikette anschliessend mittels Schleifmitteln entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundfarbton ermittelt wird, indem bei der Rotation des zylindrischen Behältnisses der Oberflächengrundfarbton des Mantels durch nacheinanderfolgende, diskrete Messungen mittels des mindestens einen optischen Sensor erfassst wird und der Grundfarbton dann angenommen wird, wenn mindestens zwei sich nachfolgende Messungen wenigstens nahezu denselben Farbwert ergeben.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann eine Etikette als erkannt angenommen wird, wenn bei der Rotation des zylindrischen Behältnisses nach mindestens zwei sich nachfolgenden, diskreten Messungen mittels mindestens eines optischen Sensors ermittelt, mit im wesentlichen gleichem Farbwert eine weitere nachfolgende, diskrete Messung eine von diesem Farbwert abweichende Farbe ergibt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundfarbton ermittelt wird, indem mittels mindestens zwei optischer Sensoren die Oberflächenfarbe des zylindrischen Behältnisses anhand von gleichzeitig erfolgten und/oder nachein-anderfolgenden Messungen ermittelt wird und der Grundfarbton dann angenommen wird, wenn die erfolgten Messungen wenigstens nahezu denselben Farbwert ergeben.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Fass in einer ersten Phase, während welcher das zylindrische Behältnis um seine Längsmittelachse gedreht wird, mittels eines oder vorzugsweise mehrerer entlang einer Längsausdehnung über der Behältnisoberfläche angeordneter optischer Sensoren des Grundtons des zylindrischen Behältnisses ermittelt wird, welcher Wert beispielsweise in Speichermitteln eines Mikroprozessors abgespeichert wird und anschliessend das Oberflächensegment mit vom gespeicherten Wert abweichender Farbe ermittelt wird, wo das Vorhandensein einer Etikette angenommen wird, und dann in einer zweiten Phase die ermittelte Oberflächensegmente zylindrischen Behältnis beispielsweise unter Steuerung des Mikroprozessors in einen Bereich weiterrotiert wird, wo Ab-schleifmittel vorgesehen sind, mittels welcher Ab-schleifmittel anschliessend die Etikette abgeschliffen bzw. entfernt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ermitteln des Grundfarbtones zunächst am zylindrischen Behältnis während einer ganzen Umdrehung sämtliche Oberflächensegmente ermittelt werden, wo eine Etikette angenommen wird, welche Segmente in einem Mikroprozessor abgespeichert werden und anschliessend während einer zweiten Umdrehung an sämtlichen Segmenten die Etiketten unter Steuerung des Mikroprozessors entfernt werden, wobei vorzugsweise beim Vorgang des Entfernens der Eti5

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ketten die Rotationsgeschwindigkeit zylindrischen Behältnisses reduziert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Behältnis pneumatisch geklemmt, beispielsweise mittels Pneumatikzylindern, und mittels eines Elektromotors, gesteuert mittels einer Speicherprogram-mier-Steuerung, rotiert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Entfernen, wie Schleifen, entstehende Papier- oder Kunststoffrückstände beispielsweise mittels einer Ventilationsanlage abgesaugt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Behältnismanteloberfläche in Umfangrichtung und in Längsausdehnung in mehrere Oberflächensegmente eingeteilt wird, wobei entsprechend der Anzahl in Längsrichtung am zylindrischen Behältnis definierter Segmente optische Sensoren vorgesehen sind, mittels welcher während einer ganzen Umdrehung jeweils vorzugsweise gleichzeitig die Farben der einzelnen in Längsrichtung nebeneinander angeordneten Segmente detektiert werden, wobei jeweils die Sensoren, welche eine Abweichung des Farbwertes von der Grundfarbe detektieren, für dieses Segment ein Signal setzen, das im Mikroprozessor abgespeichert wird.

10. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 8 oder 9 zum Ermitteln und Entfernen von Etiketten an zylindrischen Behältnissen, gekennzeichnet durch:

- einen oder mehrere optische Sensoren (5) zum Ermitteln des Grundfarbtones sowie einer vom Grundfarbton abreichender Farbe an der Behältnismanteloberfläche;

- Mittel zum Festhalten (3, 4) und für die Rotation (2) des Fasses (1) um seine Längsmittelachse;

- Mittel zum Abspeichern des Grundfarbtones der Fassoberfläche und von Stellen mit abweichendem Farbton;

- Schleifmittel zum Entfernen (6, 7) der Etiketten sowie

- Steuermittel, um das Fass in den Bereich der Mittel zum Entfernen der Etiketten zu bewegen und um die Entfernung der Etiketten auszulösen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Sensoren (5) derart angeordnet sind, dass sie durch Fremdlicht nicht beeinflusst werden, und dass die Schleifmittel zum Entfernen der Etiketten (6, 7) Schleifaggregate, wie rotierende Bürsten oder Schleifbänder sind, die gelenkig zur Manteloberfläche hin oder von dieser weg schwenkbar angeordnet sind und vorzugsweise in Längsrichtung entlang der Behältnisoberfläche verschieblich angeordnet sind.

12. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einer Etikettenschleifan-lage für das Entfernen von Etiketten vor dem

Strahlen und Lackieren von rekonditionierten Fässern.

13. Anlage für das Strahlen und Lackieren von rekonditionierten Fässern mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11.

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