DE102010006116A1

DE102010006116A1 - Device for identification of contour of e.g. bottle-shaped beverage containers in withdrawal device, has evaluation unit for evaluating shadow data and comparing shadow data with contour data stored in memory

Info

Publication number: DE102010006116A1
Application number: DE102010006116A
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl.-Ing. Schock (FH), 75031
Original assignee: Hans-Hermann Trautwein Sb-Technik 73760 GmbH; Hans Hermann Trautwein SB Technik GmbH
Current assignee: Trautwein Sb-Technik De GmbH
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2011-08-04

Abstract

The device has a transportation unit (6) for carrying bodies (7), and a light source (1) i.e. point-shaped light source, attached to the transportation unit. A mounting position of the light source, the transport speed of the bodies and the distance of the bodies moved by the transportation unit from the light source and a detecting unit (4) are calculated. An evaluation unit (5) evaluates shadow data and compares the shadow data with contour data stored in a memory. The light source, another light source (2) and the detecting unit are provided in connection with stripe diaphragms (3). An independent claim is also included for a method for identification of contour of bodies.

Description

Die vorliegenden Erfindungen betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Identifizierung der Kontur von Körpern, vorzugsweise von zumindest nahezu achssymmetrischen Flüssigkeitsbehältern, aufweisend eine Transporteinrichtung zum Befördern des Körpers, mindestens eine ihr zugeordnete Lichtquelle, eine den erzeugten Schattenwurf aufnehmende Erfassungseinheit und eine Auswerteeinheit. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Rücknahmeeinrichtung für dosen- oder flaschenförmige Getränkebehältnisse mit einer Vorrichtung zur Identifizierung der Kontur von Körpern.The present invention relates to an apparatus and a method for identifying the contour of bodies, preferably of at least nearly axisymmetric liquid containers, comprising a transport device for conveying the body, at least one light source associated therewith, a detection unit receiving the generated shadow, and an evaluation unit. The invention further relates to a return device for can or bottle-shaped beverage containers with a device for identifying the contour of bodies.

Der Stand der Technik gibt eine Vielzahl von Anregungen, wie mittels Verfahren oder Vorrichtungen, mittels Videokamera und/oder unter Nutzung von Lichtstrahlen die Kontur von Körpern identifiziert werden kann. Es sind dazu sowohl Einzellösungen zur Erzeugung, zur Abtastung bzw. zur Erfassung bzw. Auswertung erzeugter Bilder als auch entsprechende Gesamtlösungen bekannt.The prior art gives a variety of suggestions as to how the contour of bodies can be identified by means of methods or devices, by means of a video camera and / or by using light beams. For this purpose, both individual solutions for generating, for sampling or for the acquisition or evaluation of generated images as well as corresponding overall solutions are known.

So stellt die beispielhaft genannte DE 697 34 220 T2 ein Rücknahmeverfahren und -automat zum Behandeln von leeren Getränkebehältnissen vor, wonach eine Videoanalysiereinrichtung für eine Videobildanalyse eines in oder über einen Erfassungsbereich bewegten Behälters zur Anwendung kommt. Die Videoanalysiereinrichtung ist mit einer Videokamera verbunden und weist ein Berechnungsbauteil zur Lagebestimmung des Behälters sowie eine Überwachungsschaltung auf.Thus, the example mentioned DE 697 34 220 T2 a take-back method and machine for treating empty beverage containers, after which a video analysis device for a video image analysis of a container moved into or over a detection area is used. The video analysis device is connected to a video camera and has a calculation component for determining the position of the container and a monitoring circuit.

Nachteilig hierbei ist, dass Videoerfassungen und -auswertungen relativ kompliziert ausgebildet werden müssen und kostenintensiv in ihrer Ausstattung sind. Zusätzlich können solche Lösungen, durch ihre zweckgebundene Konzipierung, zumeist nur in komplexen Rücknahmesystemen zur Anwendung kommen.The disadvantage here is that video captures and evaluations must be made relatively complicated and expensive in their equipment. In addition, such solutions, through their dedicated design, mostly only in complex take-back systems are used.

Insbesondere der zuletzt genannte Mangel soll bei der Feststellung von Körperkonturen mittels Lichtstrahlen minimiert werden.In particular, the last-mentioned deficiency should be minimized in the determination of body contours by means of light rays.

Nach der DE 10 2008 007 260 A1 wird eine Vorrichtung zur Identifizierung von Leergut bekannt gemacht, welche eine Lichtquelle, eine optische Einheit zur Ablenkung und Reflexion des Lichts, bestehend aus einem Parabolspiegel und einem diesem gegenüberliegenden Reflektor, eine Kamera zur Aufnahme des reflektierenden Lichts und eine Verarbeitungseinheit aufweist.After DE 10 2008 007 260 A1 An apparatus is disclosed for identifying empties, which comprises a light source, an optical unit for deflecting and reflecting the light, comprising a parabolic mirror and a reflector opposite thereto, a camera for receiving the reflective light and a processing unit.

Im Rahmen der Erkennung wird Licht zu dem Parabolspiegel gesendet und dort derart abgelenkt sowie reflektiert, dass es parallelisiert in Richtung des Reflektors geleitet wird und das Leergut durchquert. Mittels des Reflektors wird das Licht auf dem gleichen Weg, aber in entgegengesetzter Richtung, zum Parabolspiegel und von dort in Richtung Lichtquelle geleitet. Die in unmittelbarer Nähe der Lichtquelle angeordnete Kamera gibt die erfassten Bildinformationen an die Verarbeitungseinheit weiter. Bei dieser Lösung ist die kompliziert ausgebildete optische Gesamteinrichtung ursächlich dafür, dass sie zur Anwendung unter relativ rauen Anwenderbedingungen wenig geeignet erscheint, da schon geringfügige Beschädigungen und/oder Veränderungen an den Einstellungen innerhalb der optischen Einheit zumindest zu Fehlauswertungen führen.As part of the detection, light is sent to the parabolic mirror where it is deflected and reflected in such a way that it is conducted in parallel in the direction of the reflector and traverses the empties. By means of the reflector, the light is guided in the same way, but in the opposite direction, to the parabolic mirror and from there to the light source. The camera arranged in the immediate vicinity of the light source forwards the acquired image information to the processing unit. In this solution, the complicated design of the overall optical device is responsible for the fact that it appears to be less suitable for use under relatively harsh conditions of use, since even slight damage and / or changes to the settings within the optical unit lead to at least erroneous evaluations.

Bei anderen Lösungen, wie beispielsweise die in der DE 26 24 308 A1 oder in der DE 38 04 079 C2 beschrieben, wird ein Lichtstrahl, erzeugt durch einen Laser oder durch eine mit einer Linse ausgestattete Lichtquelle, durch eine optische Einheit abgelenkt und über eine Detektoreinheit geführt. Vereinfacht dargestellt, unterbricht der auf der Transporteinrichtung bewegte Körper den Lichtstrahl teilweise, was durch die Detektoreinheit aufgenommen und einer Weiterverarbeitung bzw. Auswertung zugeführt wird.For other solutions, such as those in the DE 26 24 308 A1 or in the DE 38 04 079 C2 described, a light beam generated by a laser or by a light source equipped with a lens, is deflected by an optical unit and passed through a detector unit. In a simplified representation, the body moved on the transport device partially interrupts the light beam, which is picked up by the detector unit and sent for further processing or evaluation.

Obwohl in dieser Art ausgestattete Vorrichtungen eine relativ hohe Genauigkeit im Zusammenhang mit der Konturerkennung von Körpern versprechen, ist ihre Anwendung in der Praxis auf Einzelfälle beschränkt, da vorrangig ihr außerordentlich hoher Ausrüstungsaufwand gegen eine Breitenanwendung spricht. Wird dann noch, wie oftmals erforderlich, innerhalb dieser Vorrichtung neben der optischen Ablenkeinheit auch noch ein zusätzlicher Retro-Reflektor notwendig, wirkt sich dies zusätzlich verkomplizierend aus.Although devices equipped in this manner promise a relatively high accuracy in the context of contour recognition of bodies, in practice their application is limited to isolated cases, since their extremely high equipment expenditure speaks against a broad application primarily. If, in addition to the optical deflection unit, an additional retro-reflector also becomes necessary, as often required, within this device, this additionally complicates matters.

Vorrangig diesem nachteiligen hohen Ausrüstungsaufwand soll durch die Lösungen, wie in der DE 2 259 578 A oder in der DE 195 12 133 A1 vorgestellt, begegnen werden.Primarily this detrimental high expenditure of equipment should by the solutions, as in the DE 2 259 578 A or in the DE 195 12 133 A1 presented, will be encountered.

Grundsätzlich wird deshalb vorgeschlagen, einer Lichtquelle eine Einrichtung zu zuordnen, welche die Lichtstrahlen von der Lichtquelle als parallele Strahlen quer über die Bewegungsbahn des Behälters in der Form von parallelen Strahlen leitet. Dabei wird das Licht, welches nicht durch den Behälter abgedeckt oder abgelenkt wird, dem Lichtdetektor zugeleitet. Ein mit dem Detektor verbundener Rechner verarbeitet diese Signale und lässt sie in einer Vergleichseinrichtung mit vorgegebenen Behälterdaten vergleichen.Basically, it is therefore proposed to assign to a light source a device which directs the light rays from the light source as parallel rays across the path of movement of the container in the form of parallel rays. In this case, the light which is not covered or deflected by the container, the light detector is supplied. A computer connected to the detector processes these signals and compares them with predetermined container data in a comparison device.

Abgesehen davon, dass es realisierbar erscheint, mit solchen Vorrichtungen den Ausrüstungsaufwand tatsächlich in vertretbaren Grenzen zu halten, wirkt sich die Notwendigkeit der Verwendung teurer Linsensysteme und/oder Reflektoren innerhalb des Gesamtsystems außerordentlich kostenintensiv aus.Apart from the fact that it seems feasible to actually keep the equipment expenditure within acceptable limits with such devices, the necessity of using expensive lens systems and / or reflectors within affects of the overall system extremely expensive.

Dabei ist dieser wie allen vorbeschriebenen Lösungen gemeinsam, dass durch die notwendigen technischen Mittel für das Leiten, Lenken und/oder Ablenken des von einer Lichtquelle erzeugten Lichts die entsprechenden Vorrichtungen relativ kompliziert ausgebildet sind, was unter praktischen Bedingungen sowie im Dauerbetrieb zumeist ursächlich ist für eine nicht immer befriedigende Funktionalität und Akzeptanz.This is like all the above-described solutions in common that are formed by the necessary technical means for guiding, steering and / or deflecting the light generated by a light source, the corresponding devices relatively complicated, which is usually causally under practical conditions and in continuous operation for a not always satisfactory functionality and acceptance.

Vor diesem Hintergrund liegt den Erfindungen die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Identifizierung der Kontur von Körpern, vorzugsweise von zumindest nahezu achssymmetrischen Flüssigkeitsbehältern, zu konzipieren, welche die oben genannten Nachteile nicht oder nur in einem geringen Maße aufweisen und insbesondere trotz kostengünstiger sowie unkomplizierter Mittel und Abläufe eine hohe Funktionalität erreichen sowie eine wesentlich verbesserte Akzeptanz bei den Anwendern ermöglichen.Against this background, the invention is based on the object to design a device and a method for identifying the contour of bodies, preferably of at least nearly axisymmetric liquid containers, which do not have the above-mentioned disadvantages or only to a small extent and in particular despite less expensive as well as uncomplicated means and procedures achieve a high functionality as well as a much better acceptance by the users.

Die vorliegenden Erfindungen lösen diese Aufgabe, ausgehend von einer Vorrichtung zur Identifizierung der Kontur von Körpern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale, und, ausgehend von einem Verfahren zur Identifizierung der Kontur von Körpern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8, durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 8 angegebenen Merkmale.The present inventions solve this object, starting from a device for identifying the contour of bodies according to the preamble of claim 1, by the features mentioned in the characterizing part of claim 1, and, proceeding from a method for identifying the contour of bodies according to the preamble of claim 8, by the features specified in the characterizing part of claim 8.

Den vorliegenden Erfindungen liegen die technische Lehre zu Grunde, dass man bei Vorrichtungen und Verfahren zur Identifizierung der Kontur von Körpern in einer kostengünstigen und einfachen Weise eine hohe Funktionalität des Systems und eine hohe Akzeptanz bei den Anwendern erzielt, wenn mindestens eine punktförmige Lichtquelle derart einerseits der Transporteinrichtung angeordnet ist, dass der direkte Schattenwurf der auf der Transporteinrichtung bewegten oberen Kontur des Körpers von der andererseits der Transporteinrichtung angeordneten Erfassungseinheit punktförmig aufnehmbar sowie zur Auswerteeinheit übermittelbar ist, wobei wenigstens die Montageposition der zumindest einen Lichtquelle, die Transportgeschwindigkeit des Körpers und die Abstände des mittels der Transporteinrichtung bewegten Körpers von der zumindest einen Lichtquelle sowie der Erfassungseinheit der Auswerteeinheit zugeführt und abgelegt sind und die Auswerteeinheit, unter Einbeziehung der abgelegten Daten, zur Auswertung der punktförmig erfassten Schattenwurfrohdaten und zum Vergleich mit bereits im Speicher hinterlegten Konturendaten geeignet ausgebildet ist.The present invention is based on the technical teaching that achieves a high functionality of the system and a high acceptance among users in devices and methods for identifying the contour of bodies in a cost-effective and simple manner, if at least one point-like light source such on the one hand Transport device is arranged such that the direct shadow of the moving on the transport device upper contour of the body of the transport device arranged on the other detection unit is punctually receivable and transmitted to the evaluation unit, wherein at least the mounting position of the at least one light source, the transport speed of the body and the distances of means the transport device moving body of the at least one light source and the detection unit of the evaluation are supplied and stored and the evaluation unit, including the stored data en, designed to evaluate the punctiform recorded Schattenwurfrohdaten and for comparison with already stored in memory contour data is designed.

In diesem Zusammenhang wird aber darauf hingewiesen, dass unter der zuvor beschriebenen Zuführung der Transportgeschwindigkeit des Körpers auf der Transporteinrichtung zur Auswerteeinheit auch die Möglichkeit von Echtzeitmessungen und -zuführungen der Transportgeschwindigkeit verstanden werden soll.In this context, however, it should be pointed out that the possibility of real-time measurements and feeds of the transport speed should be understood by the previously described feed of the transport speed of the body on the transport device to the evaluation unit.

Es hat sich gezeigt, dass sich durch die Übermittlung der von der Erfassungseinheit direkt erfassten punktförmigen Schattenwurfrohdaten der oberen Kontur des bewegten Körpers an die Auswerteeinheit und die zuvor erwähnte Verarbeitung dieser, bereits abgelegter und bereits hinterlegter Daten der technische Aufwand und die Störanfälligkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vergleich zu bekannten Lösungen auf ein Minimum reduzieren lassen.It has been found that the technical complexity and susceptibility of the device according to the invention to the evaluation unit and the previously mentioned processing of this already stored and already stored data by the transmission of the punctiform Schattenwurfrohdaten directly captured by the detection unit raw data of the moving body Reduce comparison to known solutions to a minimum.

Dies resultiert insbesondere aus dem Entfall komplizierter und kostenintensiver Mittel für das Leiten, Lenken und/oder Ablenken des Lichts der Lichtquelle, wie beispielsweise Linsensysteme und/oder Reflektoren.This results in particular from the elimination of complicated and expensive means for the guidance, steering and / or deflection of the light of the light source, such as lens systems and / or reflectors.

Besonders vorteilhaft ist es deshalb, die mindestens eine punktförmige Lichtquelle derart anzuordnen, dass in jedem Fall der Schattenwurf jeder beliebigen Stelle der oberen Kontur des auf der Transporteinrichtung bewegten Körpers auch tatsächlich auf der Erfassungseinheit auftrifft bzw. auch tatsächlich von ihr aufgenommen werden kann.It is therefore particularly advantageous to arrange the at least one point-like light source in such a way that the shadow cast of any desired position of the upper contour of the body moved on the transport device actually impinges on the detection unit or can actually be picked up by it.

Soll die Kontur von Körpern, welche eine nahezu vergleichbare Größe und eine nahezu ebene obere Kontur aufweisen, identifiziert werden, lässt sich die optimale Position der Lichtquelle zur Transporteinrichtung und damit zum Körper bzw. zur Erfassungseinheit relativ leicht ermitteln und festlegen. Damit wäre aber der Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Identifizierung der Kontur von Körpern sehr stark eingeschränkt, beispielsweise auf den Bereich der Getränkedosen, was wenig effektiv und auch nicht gewollt ist.If the contour of bodies which have an almost comparable size and a nearly flat upper contour can be identified, the optimum position of the light source for the transport device and thus for the body or the detection unit can be determined and determined relatively easily. But this would be the use of the device according to the invention for the identification of the contour of bodies very limited, for example, in the field of beverage cans, which is less effective and not intended.

Sollen also auch Körper, welche die zuvor genannten idealen Bedingungen nicht aufweisen, identifiziert werden, ist es von Vorteil, die Lichtquelle relativ weit seitlich neben der Transporteinrichtung zu positionieren und/oder das Array der Erfassungseinheit relativ groß zu wählen.If, therefore, bodies which do not have the aforementioned ideal conditions are to be identified, it is advantageous to position the light source relatively far laterally next to the transport device and / or to select the array of the registration unit to be relatively large.

Um aber auf die in diesem Fall nicht immer realisierbare Baugröße der Vorrichtung positiv Einfluss zu nehmen, ist nach einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Lösung der mindestens einen punktförmigen Lichtquelle eine horizontal versetzt angeordnete gleichartige weitere Lichtquelle zugeordnet. Die Position dieser weiteren Lichtquelle seitlich neben der Transporteinrichtung ist derart festgelegt, dass sie ebenfalls mit der Erfassungseinheit in Wirkverbindung steht. Zwecks Vermeidens des Auftreffens doppelter Schattenbilder von der oberen Kontur des Körpers auf der Erfassungseinheit ist hier vorgesehen, beide Lichtquellen mittels einer Steuerung zur Aussendung von sich abwechselnden, beabstandeten Lichtimpulsen geeignet auszubilden, was einer abgestimmten Impulssteuerung entspricht und woraus eine angestrebte saubere punktförmige Erfassung der oberen Kontur des Körpers resultiert.However, in order to exert a positive influence on the size of the device which can not always be realized in this case, according to a preferred variant of the solution according to the invention, the at least one punctiform light source is assigned a horizontally staggered similar further light source. The position of this further light source laterally next to the transport device is set such that it also with the Detection unit is in operative connection. In order to avoid the impingement of double shadow images from the upper contour of the body on the detection unit, it is provided here to suitably form both light sources by means of a control for emitting alternating, spaced-apart light pulses, which corresponds to a coordinated pulse control and resulting in a desired clean dot-shaped detection of the upper contour of the body results.

Eine besonders günstige punktförmige Erfassung dieser oberen Kontur wird, nach einer weiteren bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, weiterhin erreicht, wenn zumindest diesen beiden Lichtquellen, bevorzugt aber auch noch der Erfassungseinheit, jeweils streifenblendenähnliche Vorsätze zugeordnet werden. Dadurch wird einerseits sicher realisiert, dass das Licht der Lichtquellen auf das Wesentliche und Gewollte begrenzt ist und andererseits sicher vermieden, dass Reflektionen des Lichts, hervorgerufen durch die Kontur des Körpers aufweisende Kanten oder Ecken, die Erfassungseinheit, welche bevorzugt eine Zeilenkamera oder ein anderes Array lichtempfindlicher Sensoren aufweist, erreichen und von dieser aufgenommen werden können. Unkorrektheiten in der punktförmigen Erfassung der oberen Kontur des Körpers werden dadurch auf ein absolutes Minimum reduziert.A particularly favorable point-like detection of this upper contour, according to a further preferred variant of the device according to the invention, further achieved when at least these two light sources, but preferably also the detection unit, each strip-like projections are assigned. On the one hand, this reliably realizes that the light of the light sources is limited to the essentials and intentions and, on the other hand, reliably prevents reflections of the light caused by the contour of the body having edges or corners, the detection unit, which preferably a line scan camera or another array Having light-sensitive sensors, reach and can be absorbed by this. Inaccuracies in the punctiform detection of the upper contour of the body are thereby reduced to an absolute minimum.

Es versteht sich in diesem Zusammenhang, dass die Transporteinrichtung dabei in beliebiger geeigneter Weise gestaltet sein kann.It is understood in this context that the transport device can be designed in any suitable manner.

Besonders vorteilhafte Bedingungen, insbesondere auch unter dem Aspekt eines angestrebten relativ ruhigen Transport des Körpers auf der Transporteinheit, sind aber erreichbar, wenn diese zwei V- oder wannenförmig angeordnete Endlosbänder aufweist, wodurch der Körper während des Transports relativ fixiert ist, und deren Transportrichtung zur Annahme oder Rückgabe des Körpers steuerbar ausgebildet ist.Particularly advantageous conditions, especially under the aspect of a desired relatively quiet transport of the body on the transport unit, but can be achieved if it has two V- or trough-shaped endless belts, whereby the body is relatively fixed during transport, and their transport direction for acceptance or return of the body is designed controllable.

Während dabei durch die Ausbildung jedes Endlosbandes als ein über mindestens zwei Rollen gelegtes elastisches Band ein technisch relativ einfach ausgebildetes Transportsystem für den Körper zur Anwendung kommt, ist es genau so möglich, bei Inkaufnahme eines verkomplizierten Transportsystems, jeweils mehrere hintereinander angeordnete Endlosbänder und/oder Rollensysteme zu verwenden.While a technically relatively simple transport system for the body is used by the formation of each endless belt as a laid over at least two rolls elastic band, it is just as possible, at the expense of a complicated transport system, each several consecutively arranged endless belts and / or roll systems to use.

Damit eine sichere Bewertung der von der Erfassungseinheit zugeleiteten Daten, mit einer angestrebten zielorientierten Reaktion, gewährleistet ist, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Auswerteeinheit zumindest einen Rechner aufweist, welcher die zugeleiteten punktförmig erfassten Schattenwurfrohdaten mittels Kanten-Detektions-Algorithmen auswertet, wobei die im Rechner bereits abgelegten und zuvor beschriebenen Daten einbezogen und mit bereits hinterlegten punktförmigen Konturendaten von Körpern vorrangig vergleichend verarbeitet werden. Im Ergebnis wird dann über die Steuerung der Transporteinrichtung die Transportrichtung der Endlosbänder und damit des Körpers, entweder zur Annahme oder zur Rückgabe, ausgelöst.In order to ensure a reliable evaluation of the data supplied by the registration unit, with a targeted, goal-oriented reaction, it is preferably provided that the evaluation unit has at least one computer which evaluates the supplied punctually detected shadow raw data by means of edge detection algorithms, in the computer already stored and previously described data are included and processed with pre-deposited punctiform contour data of bodies primarily comparative. As a result, the transport direction of the endless belts and thus of the body, either for acceptance or for return, is then triggered by the control of the transport device.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Unteransprüchen 2 bis 7.Further embodiments of the invention will become apparent from the appended subclaims 2 to 7.

Gemäß der Erfindung weist das im Oberbegriff festgelegte Verfahren folgende Schritte auf:

– die mindestens eine punktförmige Lichtquelle wird derart einerseits der Transporteinrichtung angeordnet, dass der direkte Schattenwurf der auf der Transporteinrichtung bewegten oberen Kontur des Körpers von der andererseits der Transporteinrichtung angeordneten Erfassungseinheit punktförmig aufnehmbar sowie zur Auswerteeinheit übermittelbar ist, wobei
– wenigstens die Montageposition der zumindest einen Lichtquelle, die Transportgeschwindigkeit des Körpers und die Abstände des mittels der Transporteinrichtung bewegten Körpers von der zumindest einen Lichtquelle sowie der Erfassungseinheit der Auswerteeinheit zugeführt und abgelegt sind und
– die Auswerteeinheit, unter Einbeziehung der abgelegten Daten, die Auswertung der Schattenwurfrohdaten und einen Vergleich mit bereits im Speicher hinterlegten Konturendaten vornimmt, wobei die punktförmig erfassten Schattenwurfrohdaten mittels Kanten-Detektions-Algorithmen ausgewertet sowie mit hinterlegten Konturendaten verarbeitet werden und eine Steuerung zur Annahme oder Rückgabe des Körpers initiiert wird.

According to the invention, the method defined in the preamble has the following steps:

- The at least one point-like light source is arranged on the one hand the transport device that the direct shadow of the moving on the transport device upper contour of the body of the transport device arranged on the other detection unit is punctually receivable and transmitted to the evaluation unit, wherein
- At least the mounting position of the at least one light source, the transport speed of the body and the distances of the moving means of the transport body of the at least one light source and the detection unit of the evaluation unit are supplied and stored and
- The evaluation unit, taking into account the stored data, the evaluation of Schattenwurfrohdaten and a comparison with already stored in memory contour data makes, the punctually detected Schattenwurfrohdaten evaluated by edge detection algorithms and processed with stored contour data and control for acceptance or return of the body is initiated.

Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus dem Unteranspruch 9.Further embodiments of the method according to the invention will become apparent from the dependent claim. 9

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Rücknahmeeinrichtung für dosen- oder flaschenförmige Getränkebehältnisse mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Identifizierung der Kontur von Körpern.The present invention further relates to a take-back device for can or bottle-shaped beverage containers with a device according to the invention for the identification of the contour of bodies.

Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, welches auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt.Further preferred and advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment, which refers to the accompanying drawings.

Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Identifizierung von Körpern bestehen insbesondere darin, dass trotz ihrer einfachen sowie kostengünstigen Ausgestaltungen eine deutliche Verbesserung der Funktionalität gewährleistet werden kann, woraus unter Anwenderbedingungen eine wesentlich verbesserte Akzeptanz durch den Kunden resultiert.The main advantages of the device according to the invention and the method according to the invention for the identification of bodies are, in particular, that despite their simple nature As well as cost-effective embodiments, a significant improvement in functionality can be ensured, resulting in a much better acceptance by the customer under user conditions.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen veranschaulicht.An advantageous embodiment of the invention is illustrated below with reference to the drawings.

Es zeigenShow it

1 – eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Vorderansicht 1 - A schematic representation of a preferred embodiment of the device according to the invention in front view

2 – eine vereinfachte schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Draufsicht 2 - A simplified schematic representation of a preferred embodiment of the device according to the invention in plan view

1 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Vorderansicht, und es ist deutlich zu erkennen, dass der zu identifizierende Körper 7, hier eine Getränkeflasche, auf der zwei V- oder wannenförmig angeordnete Endlosbänder aufweisenden Transporteinrichtung 6 aufgelegt ist. Diese Ausbildung der Transporteinrichtung 6 wurde deshalb favorisiert, weil, unabhängig von einer zur Anwendung kommenden anderen Gestaltungsvariante der Transporteinrichtung 6, hiermit eine für einen optimalen Erfolg im Rahmen der Identifizierung des Körpers 7 anzustrebende relative Zwangspositionierung – und damit ruhige Lage – desselben während des Transports in einfacher Weise realisierbar ist. 1 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the device according to the invention in front view, and it can be clearly seen that the body to be identified 7 , here a beverage bottle, on the two V- or trough-shaped endless belts having transport device 6 is up. This training of the transport device 6 was therefore favored because, regardless of any other design variant of the transport device used 6 , thus one for optimal success in the identification of the body 7 aspired relative forced positioning - and thus quiet location - the same during transport in a simple manner can be realized.

Es hat sich gezeigt, dass die Baubreite der erfindungsgemäßen Vorrichtung außerordentlich positiv beeinflusst werden kann, bei einer gleichzeitigen Eignung derselben auch zur Identifizierung von Körpern, die unterschiedliche Ebenen in ihrer oberen Kontur aufweisen, wenn, wie ebenfalls in 1 schematisch dargestellt, der mindestens einen Lichtquelle 1 eine weitere, horizontal versetzt angeordnete weitere Lichtquelle 2 zugeordnet ist, wobei dafür die Verwendung punktförmige Lichtquellen 1, 2 besonders vorteilhaft ist. Dabei sind die punktförmigen Lichtquellen 1, 2 derart einerseits der Transporteinrichtung 6 angeordnet, dass der Schattenwurf von zumindest einer Lichtquelle 1 oder 2 von der anderseits der Transporteinrichtung 6 positionierten Erfassungseinheit 4 aufgenommen werden kann. Wie in diesem Zusammenhang später noch zu beschreiben sein wird, sollten beide Lichtquellen 1, 2 mittels einer nicht dargestellten Steuerung impulsgesteuert ausgebildet werden, so dass die Lichtquellen 1, 2 sich abwechselnde beabstandete Lichtimpulse aussenden und das Entstehen bzw. Erfassen doppelter punktförmiger Schattenbilder von der oberen Kontur des Körpers 7 sicher ausgeschlossen ist.It has been found that the overall width of the device according to the invention can be influenced extremely positively, while at the same time being suitable for identifying bodies which have different levels in their upper contour, if, as also in FIG 1 shown schematically, the at least one light source 1 another, horizontally staggered further light source 2 associated with the use of punctiform light sources 1 . 2 is particularly advantageous. Here are the point-shaped light sources 1 . 2 such on the one hand the transport device 6 arranged that the shadow cast by at least one light source 1 or 2 from the other side of the transport device 6 positioned detection unit 4 can be included. As will be described later in this connection, both light sources should 1 . 2 be formed pulse-controlled by means of a control, not shown, so that the light sources 1 . 2 emit alternate spaced-apart light pulses and create double dot-shaped shadow images from the top contour of the body 7 is safely excluded.

Es ist möglich, das punktförmige Licht der Lichtquellen 1, 2 relativ gestreut auf die obere Kontur des Körpers 7 zu richten, und/oder dass kleine Abschnitte innerhalb der punktförmigen Erfassung des Schattenwurfs der oberen Kontur des auf der Transporteinrichtung 6 bewegten Körpers 7 durch Lichtreflektionen nicht in optimaler Qualität durch die Erfassungseinheit 4 aufgenommen werden, ohne dass dadurch die Identifizierung des Körpers 7 insgesamt entscheidend negativ beeinflusst wird.It is possible the point light of the light sources 1 . 2 relatively scattered on the upper contour of the body 7 to judge, and / or that small sections within the punctiform detection of the shadow of the upper contour of the on the transport device 6 moving body 7 due to light reflections not in optimal quality by the detection unit 4 be absorbed without thereby identifying the body 7 overall decisively negatively affected.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den Lichtquellen 1, 2 und der Erfassungseinheit 4 jedoch jeweils Streifenblenden 3 zugeordnet, wodurch erreicht wird, dass einerseits das Licht der Lichtquellen 1, 2 ungestreut bzw. begrenzt und damit konzentriert auf den Körper 7 gerichtet ist, und andererseits, dass mögliche Reflektionen des Lichts, hervorgerufen durch unebene, eckige oder kantige Oberflächenbereiche des Körpers 7, welche das Licht ungewollt ablenken oder brechen und somit Probleme bei der nachfolgenden Auswertung bereiten könnten, von der Erfassungseinheit 4 erst gar nicht erfasst werden können, was sich insbesondere hinsichtlich der punktförmigen Aufnahme und der nachfolgenden punktförmigen Generierung der Kontur des Körpers 7 außerordentlich positiv auswirkt.In a preferred embodiment of the device according to the invention are the light sources 1 . 2 and the detection unit 4 however, each strip diaphragms 3 assigned, which is achieved on the one hand, the light of the light sources 1 . 2 unscathed or limited and thus focused on the body 7 and, on the other hand, that possible reflections of the light caused by uneven, angular or angular surface areas of the body 7 which may inadvertently distract or break the light and thus cause problems in the subsequent evaluation of the detection unit 4 can not be detected at all, which is particularly true with regard to the punctiform recording and the subsequent punctiform generation of the contour of the body 7 extremely positive.

Insbesondere um dieses punktförmige Generieren der Kontur des Körpers 7 vorteilhaft und mit geringem technischen Aufwand zu ermöglichen, sind, nach einer weiteren bevorzugten Form der Erfindung, die Lichtquellen 1, 2 ortsfest installiert und ihre Montagepositionen ebenso wie die Transportgeschwindigkeit des Körpers 7 auf der Transporteinrichtung 6 sowie dessen Abstände von den Lichtquellen 1, 2 und der Erfassungseinheit 4 in der Auswerteeinheit 5 abgelegt. Dort, also mittels der Auswerteeinheit 5, welche zumindest einen geeigneten Rechner aufweisen sollte, werden – unter Einbeziehung der zuvor beschriebenen abgelegten Daten – die punktförmig erfassten Schattenwurfrohdaten des Körpers 7 mittels Kanten-Detektions-Algorithmen ausgewertet. Als Ergebnis eines Vergleichs dieser Schattenwurfrohdaten mit in der Auswerteeinheit 5 bereits hinterlegten Konturendaten wird der weitere Transport des Körpers 7 auf der Transporteinrichtung 6 entweder in Richtung Annahme oder in Richtung Rückgabe gesteuert.In particular, this point-shaped generation of the contour of the body 7 to allow advantageous and with little technical effort are, according to another preferred form of the invention, the light sources 1 . 2 Installed stationary and their mounting positions as well as the transport speed of the body 7 on the transport device 6 as well as its distances from the light sources 1 . 2 and the detection unit 4 in the evaluation unit 5 stored. There, so by means of the evaluation unit 5 , which should have at least one suitable computer, are - including the previously described stored data - the punctually recorded shadow raw data of the body 7 evaluated by edge detection algorithms. As a result of a comparison of this shadowing raw data with in the evaluation unit 5 already stored contour data becomes the further transport of the body 7 on the transport device 6 controlled either in the direction of acceptance or in the direction of return.

Da bei einer punktförmigen Erfassung der oberen Kontur eines Körpers 7 dieser in seiner gesamten Länge an den Lichtquellen 1 und 2 vorbeigeführt werden muss, wird davon die Bautiefe der Vorrichtung entscheidend beeinflusst.Because with a punctiform detection of the upper contour of a body 7 this in its entire length at the light sources 1 and 2 must be passed, the depth of the device is decisively influenced.

In der 2 ist deutlich erkennbar, wie auch die Bautiefe der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgreich minimiert werden kann.In the 2 is clearly visible, as well as the overall depth of the device according to the invention can be successfully minimized.

Im vorliegenden Fall sind den Lichtquellen 1, 2 und der Erfassungseinheit 4 ein gleichartiges und in gleicher Weise ausgestattetes weiteres Lichtquellenpaar 1', 2' mit einer mit ihnen in Wirkverbindung stehenden weiteren Erfassungseinheit 4' in einem vorbestimmten sowie erfassten und abgelegten Abstand nachgeordnet. Es versteht sich in diesem Zusammenhang, dass auch hier eine ortsfeste Installation erfolgt und diese Montagepositionen in der Auswerteeinheit 5 abgelegt sind, dass auch die von der Erfassungseinheit 4' erfassten Daten der Auswerteeinheit 5 zugeführt sowie wie vorbeschrieben verarbeitet werden, und dass insbesondere wirtschaftliche Gründe für eine vernünftige Begrenzung der Anzahl von Lichtquellenpaaren und Erfassungseinheiten sprechen. In the present case are the light sources 1 . 2 and the detection unit 4 a similar and in the same way equipped further pair of light sources 1' . 2 ' with a further detection unit operatively connected to them 4 ' arranged downstream in a predetermined and recorded and stored distance. It goes without saying in this connection that a stationary installation also takes place here and these mounting positions in the evaluation unit 5 that are also stored by the registration unit 4 ' recorded data of the evaluation unit 5 supplied and as described above, and that speak in particular economic reasons for a reasonable limitation on the number of light source pairs and detection units.

Im Folgenden soll die erfindungsgemäße Vorrichtung kurz in Funktion beschrieben werden, wobei davon ausgegangen wird, dass diese einen Aufbau, wie in 2 dargestellt, aufweist und im Rahmen der Funktionsbeschreibung der Vorrichtung die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte zugleich mit beschrieben werden.In the following, the device according to the invention will be briefly described in function, it being assumed that this has a structure as in 2 shown, and in the context of the functional description of the device, the method steps according to the invention are described at the same time.

Spätestens mit dem Auflegen des Körpers 7, hier eine Getränkeflasche, auf die Transporteinrichtung 6 wird diese mit einer vorbestimmten und im Speicher der Auswerteeinrichtung 5 abgelegten Geschwindigkeit in Gang gesetzt.At the latest with the laying on of the body 7 , here a beverage bottle, on the transport device 6 this is done with a predetermined and in the memory of the evaluation 5 Discarded speed set in motion.

Die punktförmige Lichtquelle 1 sowie die ihr zugeordnete und horizontal versetzt angeordnete gleichartige Lichtquelle 2 und das mit einem vorbestimmten Abstand dazu montierte gleichartige Lichtquellenpaar 1', 2' senden durch ihre Streifenblenden 3 Licht quer über die Transporteinrichtung 6 in Richtung ihrer Erfassungseinheit 4 bzw. 4', wobei die Lichtquellen 1 und 2 sowie 1' und 2' impulsgesteuert sich abwechselnde, beabstandete Lichtimpulse aussenden.The punctiform light source 1 and their associated and horizontally staggered similar light source 2 and the similar pair of light sources mounted at a predetermined distance thereto 1' . 2 ' send through their strip apertures 3 Light across the transport device 6 in the direction of their registration unit 4 respectively. 4 ' , where the light sources 1 and 2 such as 1' and 2 ' pulse-controlled to send alternating, spaced light pulses.

Mit dem Eindringen des Körpers 7 in die Lichtstrahlen der Lichtquellen 1 oder 2 werden diese zumindest teilweise unterbrochen und auf der Erfassungseinheit 4 kann die obere Kontur des Körpers 7 an dieser Stelle als punktförmiger Schattenwurf dieses Teils der Kontur aufgenommen werden.With the penetration of the body 7 into the light rays of the light sources 1 or 2 these are at least partially interrupted and on the registration unit 4 can be the upper contour of the body 7 taken at this point as a point-like shadow of this part of the contour.

Aus dem weiteren Transport des Körpers 7 auf der Transporteinrichtung 6 resultieren die punktförmige Erfassung weiterer Schattenwurfdaten der oberen Kontur des Körpers 7 durch die Erfassungseinheit 4 und das Eintauchen des Körpers 7 in die Lichtstrahlen der Lichtquellen 1' oder 2'. Auch diese werden teilweise unterbrochen und ein Schattenwurf der oberen Kontur des Körpers 7 kann von der Erfassungseinheit 4' punktförmig aufgenommen werden. Diese Vorgänge wiederholen sich so lange, bis der Körper 7 die Wirkbereiche zuerst der Lichtquellen 1, 2 und dann der Lichtquellen 1', 2' verlassen hat.From the further transport of the body 7 on the transport device 6 This results in the point-like detection of further shadow-casting data of the upper contour of the body 7 through the detection unit 4 and the immersion of the body 7 into the light rays of the light sources 1' or 2 ' , These are also partially interrupted and a shadow of the upper contour of the body 7 can from the capture unit 4 ' be picked up punctiform. These processes are repeated until the body 7 the effective ranges first of the light sources 1 . 2 and then the light sources 1' . 2 ' has left.

Die so von der Erfassungseinheit 4 oder 4' erfassten und der Auswerteeinheit 5 zugeleiteten punktförmigen Schattenwurfrohdaten des Körpers 7 werden dort, unter Einbeziehung der abgelegten Daten, wie beispielsweise der Montagepositionen der Lichtquellen 1, 2 und 1', 2' oder der Transportgeschwindigkeit des Körpers 7, ausgewertet und mit hinterlegten Konturendaten verarbeitet, wodurch die Kontur eines Körpers 7 in seiner Gesamtheit über eine Vielzahl einzelner Punkte in einfacher und sicherer Weise generiert wird.The way of the registration unit 4 or 4 ' recorded and the evaluation unit 5 transmitted point-like shadow raw data of the body 7 be there, taking into account the stored data, such as the mounting positions of the light sources 1 . 2 and 1' . 2 ' or the transport speed of the body 7 , evaluated and processed with stored contour data, creating the contour of a body 7 in its entirety is generated via a large number of individual points in a simple and secure manner.

Abschließend wird die Transporteinrichtung 6 bei Akzeptanz des Körpers 7 – in Richtung der Annahme oder – bei Nichtakzeptanz des Körpers 7 – in Richtung Rückgabe gesteuert.Finally, the transport device 6 in acceptance of the body 7 - in the direction of acceptance or - in the case of non-acceptance of the body 7 - controlled in the direction of return.

Es versteht sich in diesem Zusammenhang, dass diese Prozesse in vorteilhafter Weise in sehr kurzer Zeit ablaufen und dass der grundsätzliche Erfindungsgedanke nicht an die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten Einzelheiten gebunden ist.It goes without saying in this connection that these processes advantageously take place in a very short time and that the fundamental concept of the invention is not bound to the details shown in this exemplary embodiment.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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DE 102008007260 A1 [0006]
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Claims

Device for identifying the contour of bodies, preferably of at least nearly axisymmetric liquid containers, comprising a transport device for conveying the body, at least one light source associated therewith, a detection unit receiving the generated shadow, and an evaluation unit, characterized in that the at least one light source ( 1 ) such on the one hand the transport device ( 6 ), that the direct shadow cast on the transport device ( 6 ) moving upper contour of the body ( 7 ) from the other hand the transport device ( 6 ) arranged detection unit ( 4 ) in a punctiform manner and to the evaluation unit ( 5 ), wherein - for the at least one light source ( 1 ) a punctiform light source is used - at least the mounting position of the at least one light source ( 1 ), the transport speed of the body ( 7 ) and the distances of the means of transport ( 6 ) moving body ( 7 ) of the at least one light source ( 1 ) as well as the registration unit ( 4 ) of the evaluation unit ( 5 ) are fed and filed - the evaluation unit ( 5 ), with the inclusion of the stored data, for the evaluation of punctiform recorded shadow raw data and for comparison with already stored in the memory contour data is designed appropriately.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one point-like light source ( 1 ) a horizontally staggered similar further light source ( 2 ) associated with the detection unit ( 4 ) is in operative connection, both light sources ( 1 ; 2 ) are suitably formed by means of a controller for emitting alternating, spaced-apart light pulses.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the light sources ( 1 ; 2 ) and the registration unit ( 4 ) with respectively assigned strip diaphragms ( 3 ) are in operative connection.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one light source ( 1 ; 2 ) and the registration unit ( 4 ) repeatedly and at predetermined intervals in succession of the transport device ( 6 ) are assigned and arranged stationary.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the detection unit ( 4 ) comprises a line scan camera or other array of photosensitive sensors.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device ( 5 ) has at least one computer, which evaluates the punctually detected shadow raw data by means of edge detection algorithms, including the stored data, processed with stored contour data and initiated the control for accepting or returning the body.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transport device ( 6 ) has two V- or trough-shaped endless belts, the transport direction is designed to both accept and return controllable.

Method for identifying the contour of bodies, preferably of at least nearly axisymmetric liquid containers, according to which a body is moved on a transport device whose shadow generated by at least one light source is picked up by a detection unit and fed to an evaluation unit, characterized in that the at least one punctiform Light source on the one hand, the transport device is arranged so that the direct shadow of the moving on the transport device upper contour of the body of the transport device arranged on the other detection unit is punctually receivable and transmitted to the evaluation unit, wherein - At least the mounting position of the at least one light source, the transport speed of the body and the distances of the moving means of the transport body of the at least one light source and the detection unit of the evaluation unit are supplied and stored - The evaluation unit, taking into account the stored data, the evaluation of Schattenwurfrohdaten and a comparison with already stored in memory contour data makes, the punctually detected Schattenwurfrohdaten evaluated by edge detection algorithms and processed with stored contour data and control for acceptance or return of the body is initiated.

A method according to claim 8, characterized in that the at least one point light source is assigned a horizontally offset similar further light source and brought into operative connection with the same detection unit, both light sources emitting alternately spaced light pulses and the body between at least two successively positioned pairs of light sources each associated Detecting unit is moved through.

Return device for can or bottle-shaped beverage containers with a device for identifying the contour of bodies according to at least one of the preceding claims.