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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschriftung von auf einem Trägerband angeordneten Etiketten.
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Bei einem Trägerband im vorliegenden Sinne handelt es sich vorzugsweise um ein Trägerband, auf dem eine Mehrzahl Etiketten beabstandet voneinander angeordnet ist. Das Trägerband kann aber auch selbst als Etikettenband ausgebildet sein, aus dem die einzelnen Etiketten gewonnen werden, indem das Trägerband entsprechend zerteilt wird, beispielsweise durch Stanzen oder Laserschneiden.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Etiketten mit unterschiedlichen Kennungen zu versehen. Oftmals werden auf einem Etikett eine direkt lesbare Kennung, beispielsweise in Form eines alphanumerischen Codes, und eine mit Hilfsmitteln lesbare Kennung, beispielsweise ein Barcode, gemeinsam auf einem Etikett angeordnet. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, unabhängig von Lesegeräten die direkt lesbare Kennung auszulesen, gleichzeitig wird aber auch gewährleistet, dass die Kennung maschinenlesbar ist.
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Eine Erhöhung der Fälschurigssicherheit wird zudem durch die zusätzlich Kennung geschaffen, so lange die zusätzliche Kennung nicht auf einem allgemein bekannten System basiert. Insbesondere bei herkömmlichen Barcodes ist dies nicht der Fall, so dass eine Fälschung dieser Kennungen ohne weiteres möglich ist.
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Sofern eine Kennung eine erhöhte Fälschungssicherheit aufweisen soll, ist deren Herstellung in der Regel deutlich komplexer und deren Lesbarkeit ebenfalls nur mit technischen Hilfsmitteln gewährleistet.
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Aus
DE 10 2004 019 074 A1 sind ein Verfahren zum Bedrucken eines Etiketts und ein Etikettendrucker, insbesondere ein Thermotransferdrucker, bekannt. Das Etikett weist einen ersten bedruckten Bereich mit einem lesbaren Text, einen zweiten bedruckten Bereich mit einem maschinenlesbaren Barcode und einen RFID(Radio Frequency Identification)-Abschnitt auf.
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DE 10 2004 019 069 A1 beschreibt einen Kombidrucker für RFID-Etiketten mit einer RFID-Leseeinheit, einer Thermotransfer- oder Thermodirekt-Druckeinheit und einer Tintenstrahl-Druckeinheit sowie ein entsprechendes Verfahren, wobei die Druckeinheiten in Abhängigkeit von den aus dem RFID-Etikett ausgelesenen Informationen steuerbar sind.
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DE 100 52 444 A1 betrifft ein RFID-Etikett, das reversibel an einen Gegenstand angebracht wird und als wiederbeschreibbarer Informationsträger dient. Das RFID-Etikett weist zusätzlich ein Druckfeld für gedruckte Informationen in codierter oder auch uncodierter Form auf.
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Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein effizientes Verfahren zur Beschriftung von Etiketten anzugeben, durch das die allgemeine Auslesbarkeit der Etiketten auch bei komplexen Kennungen gewährleistet wird.
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Die Erfindung löst das zuvor erläuterte Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Lösung des Problems wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass ein computergeneriertes Hologramm als eine erste Kennung des Etiketts ausgelesen wird und in einem weiteren Schritt dasselbe Etikett mit einem Barcode als einer zusätzlichen Kennung beschriftet wird. Durch dieses Verfahren wird eine Entkopplung geschaffen von der Einbringung der ersten Kennung in ein Etikett und der Einbringung einer zusätzlichen Kennung. Diese Entkopplung ermöglicht die Einbringung von Kennungen unterschiedlicher Art und Komplexität auf voneinander unterschiedliche Art und Weise, zum Beispiel eine laserlithographische Beschriftung einerseits und eine Bedruckung andererseits. Die Entkopplung der Einbringung der jeweiligen Kennungen ermöglicht zudem einen effizienteren Prozess, insbesondere dann, wenn eine Kennung deutlich aufwendiger und demzufolge mit geringerer Geschwindigkeit in ein Etikett einbringbar ist als die andere Kennung. Ein weiterer Vorteil der Entkopplung besteht darin, dass vor dem Aufbringen der zweiten Kennung eine Kontrolle der ersten Kennung stattfinden kann und somit Fehler dieser Kennzeichnung direkt erkannt werden, wobei als erste Kennung eine für das jeweilige Etikett individuelle Kennung ausgelesen wird.
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Die erste Kennung kann je nach Ausgestaltung des Verfahrens in demselben Prozess in das Etikett eingebracht oder auf dieses aufgebracht werden und anschließend vor der weiteren Beschriftung ausgelesen werden. In bevorzugter Ausgestaltung erfolgt die erste Kennzeichnung des Etiketts jedoch vollständig unabhängig von der zweiten Kennzeichnung, beispielsweise bereits bei dem Etikettenhersteller selbst. Die zweite Kennung kann dann beispielsweise bei dessen Kunden auf das Etikett aufgebracht werden, wodurch eine größere Flexibilität und Unabhängigkeit hinsichtlich Art und Inhalt der zweiten Kennung ermöglicht wird. Insbesondere kann die zweite Kennung dann Daten enthalten, die dem Etikettenhersteller zuvor noch nicht bekannt waren, wie zum Beispiel Preise, Lieferwege etc.
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In bevorzugter Ausgestaltung erfolgt während des Verfahrens zur Beschriftung ein Datenaustausch mit einer Datenbank. Der Datenaustausch kann erfolgen, um den Inhalt der zweiten Kennung in Abhängigkeit von der ersten, zuvor ausgelesen Kennung festzulegen. Alternativ oder zusätzlich kann der Datenaustausch aber auch erfolgen, um die Zuordnung von erster Kennung und zweiter Kennung zu hinterlegen und dadurch eine spätere Kontrollmöglichkeit zu schaffen. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Inhalt der ersten Kennung und der zweiten Kennung nicht vollständig identisch sind.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass es sich bei der ersten Kennung um eine nicht allgemein lesbare Kennung handelt. Eine nicht allgemein lesbare Kennung erfordert zum Auslesen zusätzliche Hilfsmittel, wie zum Beispiel Scanner oder dergleichen. Insbesondere handelt es sich bei der nicht allgemein lesbaren Kennung um eine Radio Frequency Identification-Kennung (RFID) oder eine optische Kennung, vorzugsweise ein computergeneriertes Hologramm. Derartige Kennungen erfordern spezielle Lesegeräte, die nicht standardmäßig überall vorhanden sind. Insbesondere bei einer derartigen ersten Kennung ist somit eine zusätzliche Kennung, die mit Standardlesegeräten oder ganz ohne Lesegerät auslesbar ist erforderlich. Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass die erste Kennung eine für das jeweilige Etikett individuelle Kennung ist. Entsprechend wird diese individuelle Kennung ausgelesen und kann individuell mit einer zusätzlichen Kennung kombiniert werden. Damit ist ein hohes Maß an Flexibilität gewährleistet, durch das zudem eine Fälschung erschwert wird.
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Als erste Kennung eignet sich ganz besonders ein computergeneriertes Hologramm, insbesondere auch unter dem Aspekt der hohen Fälschungssicherheit. Computergenerierte Hologramme sind individualisierbar und können zudem beliebige Zusatzinformationen enthalten, wie zum Beispiel Informationen über Vertriebswege etc. Darüber hinaus ist die Herstellung der computergenerierten Hologramme, insbesondere wenn diese individualisiert sind, aufgrund der technischen Anforderungen komplex und nicht für jedermann durchführbar, wodurch eine hohe Fälschungssicherheit gewährleistet ist.
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Computergenerierte Hologramme bestehen üblicherweise aus einer oder mehreren Schichten von Punktematrizen beziehungsweise Punkteverteilungen, die bei einer Belichtung mit einem vorzugsweise kohärenten Lichtstrahl zu einer Rekonstruktion der in dem Hologramm codierten Information führen. Die Punkteverteilung kann dabei als Amplitudenhologramm oder Phasenhologramm ausgebildet sein und beispielsweise als Kinoform-, Fourier- oder Fresnel-Hologramm oder in einer beliebigen anderen Codierungsstruktur berechnet sein. Zur Herstellung von computergenerierten Hologrammen werden diese zuerst berechnet und anschließend mit einer geeigneten Schreibvorrichtung durch punktweises Einbringen von Energie oder durch eine flächige Belichtung in den Datenspeicher eingeschrieben. Prinzipiell ergeben sich somit zwei unterschiedliche Verfahren zur Speicherung von computergenerierten Hologrammen (CGH):
- 1. Ein CGH kann durch die Änderung der lokalen Eigenschaften beispielsweise eines Polymerträgers als Phasenhologramm gespeichert werden.
- 2. Ein CGH kann durch eine Strukturierung beispielsweise einer Aluminiumschicht in dieser gespeichert werden. Die Speicherung kann in Form eines Amplitudenhologramms (Löcher in der Aluminiumschicht) oder eines Phasenhologramms durch Deformation der Aluminiumschicht (Reliefhologramme) erfolgen. Diese Strukturierung geht gegebenenfalls einher mit einer Deformation angrenzender Materialien, wie Polymerträger, Kleber oder dergleichen.
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Die Berechnung der computergenerierten Hologramme kann individuell, also für jedes zu kennzeichnende Objekt einzigartig erfolgen. Die Auflösung der Punktematrix eines computergenerierten Hologramms kann im Bereich bis unterhalb von 0,1 µm liegen. Somit können auf engem Raum Hologramme mit einer hohen Auflösung geschrieben werden, deren Information durch Beleuchten mit einem Lichtstrahl und Rekonstruktion des Beugungsbildes ausgelesen werden kann. Die Größe der Hologramme kann dabei zwischen weniger als 1 mm2 und mehreren cm2 betragen.
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Sofern es sich bei der ersten Kennung um eine nicht allgemein lesbare Kennung handelt, ist die durch dieses Verfahren mögliche Trennung der Einbringung von erster Kennung und zusätzlicher Kennung in das Etikett besonders vorteilhaft, da das Einbringen einer derartigen Kennung in ein Etikett besonders aufwendig ist. Sowohl für die Kennzeichnung mittels RFID als auch mittels eines computergenerierte Hologramms muss eine Berücksichtigung schon bei der Herstellung der Etiketten erfolgen, da beide Arten der Kennzeichnung spezielle Materialanforderungen haben. Die eigentliche Kennzeichnung ist zudem in der Regel langsamer als beispielsweise eine Bedruckung, so dass die Entkopplung des Verfahrens somit eine Unabhängigkeit von dem begrenzenden Zeitfaktor der ersten Kennzeichnung schafft.
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Die zusätzliche Kennung wird demgegenüber bevorzugt auf das Etikett aufgedruckt, beispielsweise als Thermotransferdruck, als Inkjet-Druck oder als Laser-Druck. Dies ist ein Vorgang, der in kurzer Zeit erfolgen kann, so dass das Verfahren relativ zügig durchgeführt werden kann. Die Geschwindigkeit, mit der dieses Verfahren durchgeführt werden kann, ist von entscheidender Bedeutung im Hinblick auf die Kosten der Etiketten. Das hier beschriebene Verfahren eignet sich insbesondere auch zur Einbringung in den herkömmlichen Verarbeitungsprozess von Etiketten, beispielsweise bei der Aufbringung von Etiketten auf die zu kennzeichnenden Produkte. Das Auslesen der ersten Kennung und das Beschriften mit der zweiten Kennung erfolgt so schnell, dass dieses Verfahren der Etikettenaufbringung problemlos vorgeschaltet werden kann.
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In weiter bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens wird die zusätzliche Kennung mit der ersten Kennung korreliert. Die beiden Kennungen sind bezüglich ihres Inhalts also in gewisser Weise miteinander verbunden, wodurch eine gegenseitige Verifikation möglich wird. Insbesondere ist zur Korrelation der beiden Kennungen vorgesehen, dass diese einen zumindest teilweise identischen Informationsinhalt aufweisen. Die Identität kann sich direkt beim Auslesen der jeweiligen Kennung ergeben, sie kann aber auch so vorgesehen sein, dass erst eine weitere Entschlüsselung erfolgen muss, die Information also zusätzlich kodiert ist. Der Schlüssel für diese Entschlüsselung ist vorzugsweise zentral hinterlegt und nur für autorisierte Personen zugänglich, um einen Missbrauch zu verhindern.
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Um die Lesbarkeit sowohl der ersten Kennung als auch der zusätzlichen Kennung sicherzustellen, ist vorgesehen, dass die beiden Kennungen auf dem Etikett beabstandet voneinander aufgebracht werden. Das Aufbringen insbesondere der zusätzlichen Kennung muss dabei mit einer hohen Genauigkeit erfolgen, um eine Überschneidung der beiden Kennungen auf einem in der Regel relativ kleinen Etikett zu verhindern. Es hat sich gezeigt, dass die zusätzliche Kennung bei dem vorliegenden Verfahren mit einer Positioniergenauigkeit von bis zu 0,5 mm, vorzugsweise von bis zu 0,1 mm, weiter bevorzugt von 0,05 mm erfolgt.
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In weiter bevorzugter Ausgestaltung wird nach dem Aufbringen der zusätzlichen Kennung auch diese automatisch ausgelesen und nochmals kontrolliert. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Etiketten einwandfrei lesbar sind.
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Um die Positionierung der zusätzlichen Kennung sicher zu gewährleisten wird in einer Ausgestaltung die Geschwindigkeit des Trägerbands während des Verfahrens gemessen. Dadurch ist es möglich, zu jedem Zeitpunkt die Position eines jeden Etiketts auf dem Trägerband zu bestimmen und entsprechend die Beschriftung zu veranlassen. Alternativ oder zusätzlich zum Auslesen der Geschwindigkeit kann auch der Vorschub des Trägerbands gemessen werden. Dies geschieht in bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens mittels eines Drehsensors, der dem Trägerband zugeordnet ist. Die Genauigkeit bei der Bestimmung der Geschwindigkeit des Trägebandes oder dessen Vorschubs hat dabei einen maßgeblichen Einfluss auf die mögliche Positioniergenauigkeit der zweiten Kennung.
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Das Trägerband wird in bevorzugter Ausführung des Verfahrens mit einer Geschwindigkeit von mindestens 30 m/min, vorzugsweise von mindestens 50 m/min bewegt. Durch eine derartig hohe Geschwindigkeit kann ein entsprechend hoher Etikettendurchsatz und damit auch überschaubare Stückkosten gewährleistet werden.
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In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Beschriftung der auf dem Trägerband angeordneten Etiketten mit der zweiten Kennung mit einer Frequenz von etwa 1 Hz, vorzugsweise von etwa 10 Hz, weiter vorzugsweise von etwa 25 Hz. Da in der Regel die Beschriftung der langsamste Einzelprozess ist, kann der Etikettendurchsatz insgesamt mit einer entsprechenden Frequenz erfolgen, wodurch das Verfahren wirtschaftlich wird.
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Zur Beschriftung des Etiketts ist zudem vorgesehen, dass mittels eines Mastertriggers ein Triggersignal ausgelöst wird. Der Mastertrigger ist stationär angeordnet und erfasst den Durchlauf eines Etiketts als Triggersignal und gibt diese Information an das Steuersystem weiter. Durch ein Zusammenwirken des Mastertriggers mit der Erfassung der Geschwindigkeit des Trägerbandes oder des Vorschubs des Trägerbandes kann dann die Etikettenposition zu jedem Zeitpunkt genau bestimmt werden. Insbesondere erfolgt die Triggerung dabei für jedes Etikett individuell, das Triggersignal wird durch den Mastertrigger folglich für jedes Etikett ausgelöst.
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Bei dem Mastertrigger kann es sich um das Lesegerät zum Auslesen der ersten Kennung handeln, bevorzugt ist jedoch ein zusätzlicher Mastertrigger unabhängig von dem Lesegerät vorgesehen. Das Lesen und/oder Schreiben der jeweiligen Kennung erfolgt dann in definiertem Abstand zu dem Mastertrigger beziehungsweise zu weiteren gegebenenfalls vorhandenen Triggern. Durch Kenntnis des Bandvorschubs beziehungsweise der Bandgeschwindigkeit wird der Zeitpunkt, zu dem das Lesen und/oder Schreiben der Kennung erfolgt genau festgelegt und somit auch eine genaue Positionierung der Kennung gewährleistet.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass nicht nur ein Mastertrigger existiert, sondern einem oder mehreren Einzelprozessen, wie dem Lesen und Schreiben, jeweils ein weiterer Trigger zugeordnet ist. Auch dieser Trigger erzeugt ein Triggersignal bei Durchlauf eines Etiketts, vorzugsweise, bei jedem Etikett. Diese vermeintliche Redundanz gewährleistet die hohe Positioniergenauigkeit durch eine ständige Überprüfung, ob die auf Basis des Triggersignals des Mastertriggers bestimmte Position des Etiketts noch mit der tatsächlichen Position übereinstimmt. Insbesondere erfolgt somit ein Abgleich zwischen der Positionsbestimmung durch den Mastertrigger und der Positionsbestimmung durch den weiteren Trigger zur Positionskontrolle. Sofern dabei eine Abweichung festgestellt wird, beispielsweise durch ein fehlendes oder ein verzögertes Triggersignal, generiert das System in bevorzugter Ausgestaltung eine Fehlermeldung, um das entsprechende Etikett aussortieren zu können. Bevorzugter Weise wird das System bei einem derartigen Fehler komplett gestoppt, um eine Neujustierung der Positionen zu ermöglichen und weitere Fehler zu vermeiden.
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In besondere bevorzugter Ausgestaltung ist ein weiterer Trigger dem Lesegerät für die zusätzliche Kennung zugeordnet. Je nach Art der zusätzlichen Kennung, insbesondere bei einer Bedruckung, kann es vorkommen, dass das Lesegerät eine Mehrzahl vermeintlicher, tatsächlich aber nicht vorhandener Kennungen erkennt und auszulesen versucht. Derartige Fehlauslesungen können den reibungslosen Ablauf des Beschriftungsverfahrens stören. Um derartige Fehlauslesungen zu vermeiden, wird das Lesegrät erst durch Auslösen des dem Lesegrät zugeordneten Triggers aktiviert. Das Lesegerät sollte folglich nach Aktivierung eine Kennung des im Lesebereich vorhandenen Etiketts auslesen können. Wenn die Auslesung fehlschlägt, fehlt die Kennung auf dem Etikett gänzlich oder ist von minderer Qualität. Die fehlende oder mangelhafte Auslesung führt sodann zu einer Fehlermeldung des Systems. Unnötige Fehlermeldungen durch vermeintlich vorhandene Etiketten können durch den zusätzlichen Trigger aber vermieden werden.
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In weiter bevorzugter Ausgestaltung erzeugt das System auch bei nicht auslesbarer erster Kennung eine Fehlermeldung und stoppt gegebenenfalls das Band. In weiter bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens wird das Band nicht mehr gestoppt, sondern das betroffene Etikett wird automatisch aussortiert.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand eines Prinzipaufbaus zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
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1 zeigt beispielhaft ein System (1) zur Beschriftung von auf einem Trägerband (2) angeordneten Etiketten (3). Das System (1) weist einen Mastertrigger (4) auf, der hier und vorzugsweise erfasst, wenn ein Etikett (3) mit seinem Anfangsbereich in den Erfassungsbereich des Mastertriggers (4) gelangt. Daraufhin löst der Mastertrigger (4) ein Triggersignal aus und gibt dieses Signal an eine Steuereinheit (5). Ferner ist ein Trigger (6) vorgesehen, der zur Erfassung einer in das Etikett (3) eingeschriebenen ersten Kennung, hier eines computergenerierten Hologramms, dient. Der Trigger (6) ist einem Lesegerät (7) zugeordnet. Das Lesegerät (7) dient zur Auslesung der ersten Kennung aus dem Etikett (3), hier also zum Auslesen des computergenerierten Hologramms. Das Lesegerät (7) wird durch ein Triggersignal des Triggers (6) aktiviert, um die erste Kennung auszulesen. Nach dem Auslesen gibt das Lesegerät (7) die ausgelesene Information an die Steuereinheit (5) weiter. In der Steuereinheit (5) erfolgt eine automatische Zuordnung zwischen der ersten Kennung und einer zweiten zusätzlichen Kennung, die noch auf das Etikett (3) aufgebracht werden soll.
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Das System (1) weist ferner einen Trigger (8) auf, der einer Beschriftungseinrichtung (9) zugeordnet ist. Bei der Beschriftungseinrichtung (9) handelt es sich vorliegend um einen Thermotransferdrucker. Der Trigger (8) erfasst das Eintreffen eines Etiketts (3) und gibt daraufhin ein Triggersignal an die Steuereinheit (5) weiter. In der Steuereinheit (5) erfolgt ein Abgleich zwischen der Position des Etiketts (3), die basierend auf dem Triggersignal des Mastertriggers (4) bestimmt ist und der Position, die sich aus dem Triggersignal des Triggers (8) ergibt. Sofern diese Positionen übereinstimmen, wird die Beschriftungseinrichtung (9) aktiviert und es erfolgt eine Beschriftung des Etiketts (3) mit einer zusätzlichen Kennung, vorliegend in Form eines Barcodes.
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Damit die Steuereinheit (5) überhaupt die aktuelle Position eines Etiketts (3) auf der Basis des Triggersignals des Mastertriggers (4) ermitteln kann, wird mittels eines Drehsensors (10) der Bandvorschub gemessen und der Steuereinheit (5) übermittelt. Alternativ hierzu könnte auch die Geschwindigkeit des Trägerbandes (2) gemessen werden.
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Das System (1) weist zusätzlich noch einen Trigger (11) auf, der in Vorschubrichtung hinter dem Trigger (8) und der Beschriftungseinrichtung (9) angeordnet ist. Dieser Trigger (11) erfasst wiederum sobald ein Etikett (3) vorbeigeführt wird und aktiviert ein zweites Lesegerät (12). Dieses zweite Lesegerät (12) liest daraufhin die zusätzliche, zuvor eingebrachte Kennung aus und übermittelt die ausgelesene Information wiederum an die Steuereinheit (5). In der Steuereinheit (5) findet ein Datenabgleich statt, ob die nun ausgelesene Information richtig ist, d.h. ob die Information überhaupt auslesbar ist und ob die eingeschriebene Information die richtige war. Somit erfolgt eine Kontrolle, die gewährleistet, dass beide Kennungen auslesbar sind und die gewünschte Information enthalten.
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Bei einem Fehler, d.h. einer Abweichung bei der Information oder einer Abweichung der Positionsbestimmungen, schaltet die Steuereinheit (5) den Bandvorschub des Trägerbands (2) ab, so dass ein manueller Eingriff zur Korrektur des Systems (1) erfolgen kann.
