DE102011056436A1

DE102011056436A1 - Apparatus for handling of e.g. drink container, has detecting element that is arranged in front of filling device in transport direction of container to detect container outer wall region at which mark is applied

Info

Publication number: DE102011056436A1
Application number: DE102011056436A
Authority: DE
Inventors: Stefan Piana
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2013-06-20

Abstract

The handling apparatus (1) has a laser marking unit (4) which provides a mark (7) at a portion of the outer wall of the container (10). A detection element (6) is arranged in front of filling device (12) in transport direction of container to receive a spatially resolved image of mark region of the outer wall of container. The detecting element detects the container outer wall region at which mark is applied, so as to fill the container with liquid using filling device. An independent claim is included for a method for handling of containers using transport device.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln von Behältnissen. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedlichste Vorrichtungen und Verfahren zum Behandeln von Behältnissen bekannt.The present invention relates to an apparatus and a method for treating containers. Various devices and methods for treating containers are known from the prior art.

Dabei ist es auch bekannt, um chargenabhängige Informationen auf Kunststoffbehältnissen, wie z. B. PET-Getränkeflaschen, aufzubringen, die zu druckenden Zeichen mit einer Lasercodiereinrichtung direkt in die Außenwandung des Behältnisses einzubrennen. Hierdurch wird die Oberfläche des Behältnisses örtlich aufgeschmolzen und es entsteht eine reliefartige, mit dem menschlichen Auge lesbare, Struktur. Diese Kennzeichnungen umfassen beispielsweise Mindesthaltbarkeitsdaten, aber auch Chargenbezeichnungen oder Informationen zu eingesetzten Produktionsmitteln.It is also known to batch-related information on plastic containers, such. As PET beverage bottles, apply, burn the characters to be printed with a laser encoder directly into the outer wall of the container. As a result, the surface of the container is locally melted and there is a relief-like, readable with the human eye, structure. These labels include, for example, best before dates, but also batch designations or information on used means of production.

In bestimmten Branchen, wie beispielsweise der Getränke-, Kosmetik-, Haushalts- oder Pharmaindustrie sind bestimmte chargenabhängige Daten unverzichtbar für die Marktfähigkeit des Produktes, wie z. B. das Mindesthaltbarkeitsdatum bei Getränkeflaschen. Daher ist es nötig, die ordnungsgemäß erfolgte Kennzeichnung zu überprüfen und nicht oder falsch kodierte Behältnisse aus dem Produktstrom zu entfernen.In certain industries, such as the beverage, cosmetics, household or pharmaceutical industries, certain batch-related data are indispensable for the marketability of the product, such as: B. the best before date for drinks bottles. Therefore, it is necessary to check the proper labeling and to remove non-coded or mis coded containers from the product stream.

Aus der DE 2008 028 376 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen bekannt, ob tatsächlich eine Markierung auf dem Behältnis aufgebracht wurde. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift wird hiermit durch Bezugnahme auf die vorliegende Anmeldung vollständig zur Offenbarung gemacht. Bei höheren Ansprüchen an die Produktsicherheit genügt die Erkennung des Vorhandenseins einer Kennzeichnung nicht mehr.From the DE 2008 028 376 A1 For example, an apparatus and method are known for detecting whether a mark has actually been applied to the container. The disclosure of this document is hereby fully disclosed by reference to the present application. For higher demands on product safety, the detection of the presence of a label is no longer sufficient.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Aufbringung und Erfassung von Markierungen, insbesondere von lasererzeugten Markierungen, zu verbessern. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung und ein Verfahren nach den unabhängigen Ansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The present invention is therefore based on the object to improve the application and detection of markings, in particular of laser-generated markings. This is achieved according to the invention by a device and a method according to the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Behandeln von Behältnissen weist eine Transporteinrichtung auf, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Markierungseinrichtung auf, welche an einem Bereich der Außenwandung der Behältnisse wenigstens eine Markierung aufbringt, sowie auch eine Erfassungseinrichtung, welche berührungslos wenigstens denjenigen Bereich des Außenwandung des Behältnisses erfasst, an dem die Markierung aufgebracht wurde, wobei die Erfassungseinrichtung zur Aufnahme eines ortsaufgelösten Bildes dieses Bereiches der Außenwandung, der mit der Markierung versehen wurde, geeignet ist.A device according to the invention for treating containers has a transport device which transports the containers along a predetermined transport path. Furthermore, the device has a marking device which applies at least one marking to a region of the outer wall of the containers, as well as a detection device which detects at least that region of the outer wall of the container on which the marking has been applied without contact, wherein the detection device for receiving a spatially resolved image of this area of the outer wall, which was provided with the mark, is suitable.

Weiterhin weist die Vorrichtung eine Fülleinrichtung auf, welche die Behältnisse mit einer Flüssigkeit befüllt.Furthermore, the device has a filling device which fills the containers with a liquid.

Erfindungsgemäß ist die Erfassungseinrichtung in der Transportrichtung der Behältnisse vor der Fülleinrichtung angeordnet.According to the invention, the detection device is arranged in the transport direction of the containers in front of the filling device.

Bei höheren Ansprüchen an die Produktsicherheit genügt die Erkennung des Vorhandenseins einer Kennzeichnung nicht mehr. Vielmehr wird hier vorgeschlagen, die Information z. B. mittels Kameratechnik auszulesen und auf diese Weise auch inhaltlich zu verifizieren. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird vorgeschlagen, nicht die bereits befüllten Behältnisse zu markieren, sondern die noch leeren und bevorzugt auch unverschlossenen Behältnisse. Im Stand der Technik ist eine Lasercodiereinrichtung oder auch eine sonstige Markierungseinrichtung in der Produktionsanlage üblicherweise nach dem Befüllen und Verschließen der Behälter positioniert. In diesen Fällen kann der Behälterinhalt speziell bei transparenten oder transluzenten Behältern die maschinelle Lesbarkeit der Markierung stark beeinträchtigen bis unmöglich machen. Hinzu kommt, dass derartige Markierungen von PET-Flaschen in der Praxis üblicherweise im Schulterbereich der Behältnisse aufgebracht werden.For higher demands on product safety, the detection of the presence of a label is no longer sufficient. Rather, it is proposed here, the information z. B. using camera technology and in this way to verify the content. In contrast to the prior art is proposed not to mark the already filled containers, but the still empty and preferably also unsealed containers. In the prior art, a laser encoder or other marking device in the production plant is usually positioned after filling and closing the container. In these cases, the container contents, especially in the case of transparent or translucent containers, can severely impair the machine readability of the marking or even make it impossible. In addition, such markings of PET bottles are usually applied in practice in the shoulder region of the containers.

Bei den Behältnissen kann es sich beispielsweise um Kunststofffbehältnisse aber auch um Behältnisse aus anderen Materialien wie etwa Glas handeln. Unter Markierung wird dabei bevorzugt jede Markierung verstanden, welche auf einer Oberfläche des Behältnisse angebracht werden kann, wie beispielsweise eine Laserdruckmarkierung oder auch eine Tintenstrahldruck-Markierung oder dergleichen.The containers may be, for example, plastic containers but also containers made of other materials such as glass. In this case, labeling is understood as meaning preferably any marking which can be applied to a surface of the container, such as, for example, a laser printing mark or else an inkjet printing mark or the like.

Im Falle von Getränkeflaschen entsteht beim Füllvorgang oft grobporiger Schaum oberhalb des Füllspiegels, so dass sich, bedingt durch das Schwappen der Flüssigkeitsoberfläche und durch den variierenden Füllpegel, hinter der Kennzeichnung abwechselnd Flüssigkeit, Schaum oder Gas befinden kann. Je nach produzierter Sorte kann die abgefüllte Flüssigkeit transparent oder trüb, hell oder dunkel oder unterschiedlich farbig sein. Abhängig hiervon wird das Licht beispielsweise einer Auflicht- oder einer Dunkelfeldbeleuchtung stark unterschiedlich zur Kamera gestreut, so dass keine verlässlichen Kontraste für die Bildverarbeitung entstehen. Damit eignet sich die Erfindung insbesondere für Flüssigkeitsbehältnisse (d. h. mit Flüssigkeiten zu befüllende Behältnisse) und insbesondere für Getränkebehältnisse.In the case of beverage bottles, coarse-pored foam often forms above the filling level during the filling process, so that, due to the sloshing of the liquid surface and due to the varying filling level, liquid, foam or gas can alternately be located behind the labeling. Depending on the variety produced, the bottled liquid may be transparent or cloudy, light or dark or of different colors. Depending on this, the light is scattered, for example, a reflected light or a dark field illumination strongly different to the camera, so that no reliable contrasts for the image processing arise. Thus, the invention is particularly suitable for liquid containers (ie with liquids to be filled Containers) and in particular for beverage containers.

Daneben kann dadurch, dass die Überprüfung der Markierung bzw. deren Erfassung vor dem Befüllen erfolgt, auch Füllgut gespart werden. Bei einem nicht korrekten Druck der Behältnisse kann nämlich eine Befüllung des Behältnisses unterbleiben.In addition, by the fact that the review of the mark or their detection takes place before filling, also contents are saved. If the containers are not pressed correctly, filling of the container may be omitted.

Bevorzugt erfolgt ein Markieren der Behältnisse in einem Bereich, in der Maschine, in dem die Behältnisse vereinzelt geführt werden und besonders bevorzugt mit fester Zuordnung zur (Führungs)maschine (bzw. zu einem Behandlungselement, welches das Behältnis behandelt). Beispielsweise kann das Markieren in einer Einlaufschnecke oder einem Einlaufstern erfolgen. Allgmein erfolgt daher eine Markierung der Behältnisse in einem Bereich, in dem diese bereits identifizierbar bzw. individualisierbar sind und/oder späteren und/oder früheren Behandlungsorganen (welche diese Behältnisse später behandeln werden oder diese früher behandelt haben) zugeordnet werden können. So kann bevorzugt schon vor dem Befüllen das zukünftige Behandlungsorgan aufgedruckt und bevorzugt auch werden.Preferably, the containers are marked in a region in the machine in which the containers are guided in isolated fashion and particularly preferably with a fixed assignment to the (guide) machine (or to a treatment element which treats the container). For example, the marking can be done in a feed screw or an infeed star. In general, therefore, the containers are marked in an area in which they are already identifiable or customizable and / or can be assigned to later and / or previous treatment organs (which will treat these containers later or have treated them earlier). Thus, the future treatment organ can preferably be printed and preferably also before filling.

Diese variablen Daten könnten beispielsweise Informationen über ein bestimmtes Füllorgan, Verschließorgan, bei einer Blockvariante auch einen Teller des Etikettierers bzw. Palette enthalten. Damit ist es auch möglich den Druck zu kontrollieren, wenn dieser (absichtlich) für den Konsumenten zunächst ”unsichtbar” aufgebracht wird.This variable data could contain, for example, information about a particular filling element, closing element, and in the case of a block variant, also a plate of the labeler or pallet. Thus it is also possible to control the pressure when it (intentionally) for the consumer initially "invisible" is applied.

Beispielsweise wäre es möglich, dass eine Markierung in einem vorgegebenen Bereich des Behältnisses aufgebracht wird und anschließend auf diesen Bereich des Behältnisses ein Etikett angebracht wird. In diesem Falle ist die Markierung für den Konsumenten nicht mehr sichtbar. Gleichwohl erlauben heutige Inspektionsverfahren eine Inspizierung der Markierung durch das darüber angeordnete Etikett.For example, it would be possible for a marking to be applied in a predetermined region of the container and then a label to be applied to this region of the container. In this case, the mark is no longer visible to the consumer. However, today's inspection methods allow the mark to be inspected by the overlying label.

Auch bei derartigen Markierungen ist die Lesbarkeit mit den Mitteln der industriellen Bildverarbeitung relativ gering, insbesondere wenn hinter der Markierung ein Flüssigkeitspegel mit samt Schaum schwappt. Vorteilhaft handelt es sich bei den Behältnissen um Kunststoffbehältnisse und besonders bevorzugt um Einwegbehältnisse.Even with such markers, the readability with the means of industrial image processing is relatively low, especially when behind the mark a liquid level with foam sloshes. Advantageously, the containers are plastic containers and more preferably disposable containers.

Vorteilhaft handelt es sich bei der Markierung um eine maschinell bzw. computergestützt auswertbare Markierung, beispielsweise eine maschinenlesbare Markierung. Es wäre jedoch auch möglich, mittels entsprechenden Bildaufnahmemitteln nahezu beliebige Symbole oder Zeichenfolgen auszuwerten. Die auf dem Behältnis aufgebrachten Symbole sind daher nicht auf bestimmte Schrifttypen, etwa nach DIN OCR A oder B beschränkt. Diese Markierung kann dabei für das Behältnis typische Informationen, beispielsweise ein Haltbarkeitsdatum, tragen oder auch für ein derartiges Haltbarkeitsdatum charakteristische Symbolfolgen, wie etwa einen Barcode oder dergleichen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgehensweise besteht darin, dass die Behältnisse zum Zeitpunkt des Erfassens der Markierung noch trocken sind und auch hierdurch die Erfassung der Markierung erleichtert wird. Doch auch das Aufbringen der Markierung selbst ist bei trockenen Behältnissen leichter durchzuführen, was einen weiteren Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgehensweise darstellt.Advantageously, the marking is a marking that can be evaluated by computer or computer, for example a machine-readable marking. However, it would also be possible to evaluate almost any symbols or strings by means of appropriate image acquisition means. The symbols applied to the container are therefore not limited to certain typefaces, such as DIN OCR A or B limited. This marking can carry information typical of the container, for example a date of expiry, or also symbol sequences which are characteristic of such a durability date, such as a barcode or the like. Another advantage of the procedure according to the invention is that the containers are still dry at the time of detection of the marking and thereby also the detection of the marking is facilitated. However, even the application of the mark itself is easier to carry out in dry containers, which represents a further advantage of the procedure according to the invention.

Vorteilhaft handelt es sich bei dem Behältnis um ein Einweg-Kunststoffbehältnis, insbesondere um ein PET-Behältnis, wie insbesondere eine PET-Flasche.Advantageously, the container is a disposable plastic container, in particular a PET container, in particular a PET bottle.

Bevorzugt weist die Erfassungseinrichtung eine Bildaufnahmeeinrichtung, wie etwa eine Kamera oder einen CCD-Chip, auf, welcher zur Aufnahme eines ortsaufgelösten Bildes desjenigen Bereiches der Außenwandung, der mit der Markierung versehen wurde, geeignet ist.Preferably, the detection device has an image recording device, such as a camera or a CCD chip, which is suitable for recording a spatially resolved image of that region of the outer wall which has been provided with the marking.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Transporteinrichtung geeignet, um die Behältnisse einbahnig zu bewegen. Beispielsweise kann es sich bei der Transporteinrichtung um ein Transportband handeln, auf dem die Behältnisse stehend transportiert werden. Es wäre jedoch auch eine Behandlung mittels sogenannten Neckhandling-Sternen möglich, welche die Behältnisse unterhalb ihres Tragringes greifen und sie so transportieren.In a further advantageous embodiment, the transport device is suitable for moving the containers in one lane. For example, the transport device may be a conveyor belt on which the containers are transported upright. However, it would also be a treatment by means of so-called neck handling stars possible, which grab the containers below their support ring and transport them.

Vorteilhaft erfolgt während der Bewegung sowohl die Markierung bzw. Codierung und unmittelbar im Anschluss die Kontrolle der Codierung, so dass sich die Orientierung der Behältnisse um ihre Längsachse dazwischen nicht ändert. Bevorzugt ist ein zeitlicher Abstand zwischen dem Aufbringen der Markierung auf dem Behältnis und dem Erfassen der Markierung kleiner als 2 Sekunden, bevorzugt kleiner als 1 Sekunde, besonders bevorzugt kleiner als 0,5 Sekunden. Besonders bevorzugt findet sowohl die Markierung, als auch die Erfassung der Markierung während des Transportes der Behältnisse mit ein und demselben Transportmittel statt und, wie erwähnt, beides vor dem Befüllen des Behältnisses. Vorteilhaft transportiert die Transporteinrichtung die Behältnisse vereinzelt und bevorzugt mit einem vorgegebenen Mindestabstand zwischen den Behältnissen.Advantageously, during the movement both the marking or coding and immediately following the control of the coding, so that the orientation of the containers does not change about its longitudinal axis therebetween. Preferably, a time interval between the application of the marking on the container and the detection of the marking is less than 2 seconds, preferably less than 1 second, more preferably less than 0.5 seconds. Particularly preferably, both the marking, as well as the detection of the marking takes place during the transport of the containers with one and the same means of transport and, as mentioned, both before filling the container. Advantageously, the transport device transports the containers sporadically and preferably with a predetermined minimum distance between the containers.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Vergleichseinrichtung auf, welche das ortsaufgelöste Bild mit wenigstens einem Referenzbild und/oder Referenzwert vergleicht. Anhand dieses Referenzbildes kann einerseits festgestellt werden, ob die Markierung ordnungsgemäß aufgebracht wurde und andererseits kann auf diese Weise auch eine Information aus der Markierung ausgelesen werden.The device preferably has a comparison device which compares the spatially resolved image with at least one reference image and / or reference value. Based on this reference picture On the one hand, it can be determined whether the marking has been applied correctly and, on the other hand, information can also be read out of the marking in this way.

Zusätzlich oder alternativ können jedoch auch OCV (Optical Character Verification) oder insbesondere OCR (Optical Character Recognition) Vefahren zum Einsatz kommen, um die Markierung zu Erfassen bzw. auszulesen. Daneben ist auch ein Auslesen von 1D sowie 2D-Codes (Data Matrix, QR, Aztec-Code) und dergleichen möglich.Additionally or alternatively, however, OCV (Optical Character Verification) or in particular OCR (Optical Character Recognition) methods can be used to detect or read the marking. In addition, a readout of 1D and 2D codes (Data Matrix, QR, Aztec code) and the like is possible.

Zusätzlich kann auch eine Vorrichtung vorhanden sein, welche das bloße Vorhandensein einer Markierung überprüft, beispielsweise über die entstehende Wärmeentwicklung auf der Oberfläche des Behältnisses.In addition, a device may be present which checks the mere presence of a mark, for example on the resulting heat development on the surface of the container.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Markierungseinrichtung um eine Lasereinrichtung, welche die Markierung auf der Außenwandung des Behältnisses durch Bestrahlung dieser Außenwandung aufbringt. Vorteilhaft findet durch dieses Aufbringen ein kurzes lokales Aufschmelzen der Außenoberfläche des Behältnisses statt.In a further advantageous embodiment, the marking device is a laser device which applies the marking on the outer wall of the container by irradiation of this outer wall. Advantageously, this application causes a brief local melting of the outer surface of the container.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Positionserfassungseinrichtung auf, welche eine Position der Behältnisse in deren Transportrichtung erfasst. Bei dieser Positionserfassungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Lichtschranke handeln.In a further advantageous embodiment, the device has a position detection device which detects a position of the containers in their transport direction. This position detection device may be, for example, a light barrier.

Falls die Behältnisse mittels einzelner Greifelemente gefördert werden, kann es sich bei der Positionserfassungseinrichtung auch um einen Drehgeber handeln, mit dessen Hilfe die Position der Greifklammern (und damit auch der von diesen gehaltenen Behältnisse) bestimmt werden kann.If the containers are conveyed by means of individual gripping elements, the position detection device can also be a rotary encoder with the aid of which the position of the gripping clamps (and thus also of the containers held by them) can be determined.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, welche die Erfassungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Positionserfassungseinrichtung steuert. Dies ist insbesondere dann bedeutsam, wenn die Erfassungseinrichtung selbst keine kontinuierlichen Bilder aufnimmt.In a further advantageous embodiment, a control device is provided, which controls the detection device in response to an output signal of the position detection device. This is particularly important if the detection device itself does not record continuous images.

Wie oben erwähnt, kann die Kontrolle der Kennzeichnung berührungslos mittels einer elektronischen Kamera erfolgen, deren Optik auf den kodierten Ausschnitt der Behälterwandung gerichtet ist. Diese Bildaufnahmeeinrichtung, z. B. eine Kamera, wird dabei vorteilhaft getriggert, beispielsweise durch eine Lichtschrankenanordnung, d. h. allgemein die besagte Positionserfassungseinrichtung. Vorteilhaft handelt es sich hierbei um eine klarglasfähige Lichtschranke, deren Strahl durch die hindurchfahrenden Behältnisse unterbrochen wird.As mentioned above, the control of the marking can be done without contact by means of an electronic camera whose optics is directed to the coded section of the container wall. This image pickup device, z. As a camera, it is advantageously triggered, for example by a light barrier arrangement, d. H. in general, the said position detecting device. Advantageously, this is a clear glass photocell whose beam is interrupted by the passing through containers.

Es ist weiterhin denkbar, dass auch die Markierungseinrichtung von einem Ausgangssignal dieser und/oder dem Ausgangssignal einer weiteren Positionserfassungseinrichtung gesteuert wird.It is also conceivable that the marking device is controlled by an output signal of this and / or the output signal of a further position detection device.

Es wäre jedoch auch denkbar, dass in der Transporteinrichtung eine Triggerung über eine Nullspur eines Drehgebers erfolgt, der mit der Sternachse gekoppelt ist und für jede Behälterposition einen ortsgenauen Triggerimpuls abgibt.However, it would also be conceivable that in the transport device, a triggering via a zero track of a rotary encoder takes place, which is coupled to the star axis and emits a location-accurate trigger pulse for each container position.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Beleuchtungseinrichtung auf, welche die Behältnisse wenigstens zeitweise beleuchtet. Insbesondere beleuchtet die Beleuchtungseinrichtung die Behältnisse während der Erfassung der Markierung. Bei der Beleuchtungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine permanent beleuchtende Beleuchtungseinrichtung handeln, es wäre jedoch auch die Verwendung einer Blitzlampe denkbar, welche die Behältnisse zumindest während der Erfassung der Markierung beleuchtet. Vorteilhaft kann daher auch die Beleuchtungseinrichtung von einem Ausgangssignal der oben erwähnten Positionserfassungseinrichtung (oder einem Ausgangssignal einer weiteren Positionserfassungseinrichtung) gesteuert werden. Besonders bevorzugt beleuchtet die Beleuchtungseinrichtung nur einen Teilbereich der Behältnisse, insbesondere jenen Teilbereich, in dem die Markierung aufgebracht wurde.In a further advantageous embodiment, the device has a lighting device which illuminates the containers at least temporarily. In particular, the illumination device illuminates the containers during the detection of the marking. The illumination device may be, for example, a permanently illuminating illumination device, but it would also be conceivable to use a flash lamp which illuminates the containers at least during the detection of the marker. Advantageously, therefore, the lighting device can be controlled by an output signal of the above-mentioned position detection device (or an output signal of another position detection device). Particularly preferably, the illumination device illuminates only a subarea of the containers, in particular that subarea in which the marking has been applied.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Beleuchtungseinrichtung derart ausgestaltet, dass sie die Behältnisse mit schräg von oben einfallendem Auflicht beleuchtet. Auf diese Weise können Reflexe der Beleuchtungseinrichtung auf der Behälteroberfläche vermieden werden. Es wäre jedoch auch möglich, dass das Licht der Beleuchtungseinrichtung sehr flach eingestrahlt wird, beispielsweise nahezu parallel zur Behälteroberfläche, um somit als Dunkelfeldbeleuchtung eingesetzt zu werden. In diesem Falle streut die Markierung bzw. Codierung aufgrund der raueren Oberfläche diffus und erscheint so im Kamerabild hell vor dunklem Hintergrund.In a further advantageous embodiment, the illumination device is designed such that it illuminates the containers with obliquely incident from above incident light. In this way, reflections of the illumination device on the container surface can be avoided. However, it would also be possible that the light of the illumination device is irradiated very flat, for example, almost parallel to the container surface, so as to be used as a dark field illumination. In this case, the marking or coding scatters diffuse due to the rougher surface and so appears bright in the camera image against a dark background.

Es wäre jedoch auch eine Durchlicht-Inspektion denkbar, d. h. eine flächige Beleuchtung, welche (aus Sicht der Erfassungseinrichtung) hinter dem markierten Behältnis angeordnet ist und eine Beobachtungseinrichtung, welche durch die codierte Behältnisoberfläche blickt, wobei eine hintere Wandung auf die Beleuchtungseinrichtung gerichtet ist und die Codierung insofern als Abdunklung wahrnimmt.However, it would also be a transmitted light inspection conceivable d. H. a planar illumination, which is arranged (from the perspective of the detection device) behind the marked container and an observation device which looks through the coded container surface, wherein a rear wall is directed to the illumination device and insofar perceives the coding as dimming.

Vorteilhaft handelt es sich bei der Beleuchtungseinrichtung um eine LED-Beleuchtungseinrichtung. Dabei kann die Geometrie dieser Beleuchtungseinrichtung auf die jeweiligen Zwecke, d. h. auf eine optimale Bildererfassung, angepasst sein.Advantageously, the illumination device is an LED illumination device. The geometry of this can be Lighting device to the respective purposes, ie be adapted to an optimal image capture.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gibt die Erfassungseinrichtung ein Signal aus, welches für die beobachtete Markierung auf dem Behältnis charakteristisch ist.In a further advantageous embodiment, the detection device outputs a signal which is characteristic of the observed marking on the container.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Behandeln von Behältnissen gerichtet, wobei die Behältnisse mit wenigstens einer Transporteinrichtung entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert werden und während dieses Transportes auf einer Außenoberfläche der Behältnisse mittels einer Markierungseinrichtung wenigstens eine Markierung (bevorzugt berührungslos) aufgebracht wird und nach dem Aufbringen der Markierung dieser Bereich der Außenoberfläche des Behältnisses, auf dem die Markierung aufgebracht wurde, mittels einer Erfassungseinrichtung bevorzugt berührungslos erfasst wird und wobei die Behältnisse mit einer Flüssigkeit befüllt werden.The present invention is further directed to a method for treating containers, wherein the containers are transported along at least one transport device along a predetermined transport path and during this transport on an outer surface of the containers by means of a marking device at least one mark (preferably non-contact) is applied and after the application of the marking of this area of the outer surface of the container on which the mark has been applied is preferably detected without contact by means of a detection device and wherein the containers are filled with a liquid.

Erfindungsgemäß erfolgt die Erfassung der Markierung vor dem Befüllen der Behältnisse.According to the detection of the marking takes place before filling the containers.

Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass ein Bild des Bereiches vor dem Befüllen der Behältnisse aufgenommen wird.It is therefore also proposed on the method side that an image of the area is taken before filling the containers.

Vorteilhaft wird das aufgenommene Bild mit einem Referenzbild verglichen. Daneben ist es auch hier möglich, neben oder anstelle eines Vergleiches die Auswertung der Markierung wie oben beschrieben durchzuführen, beispielsweise ein Auslesen der Markierung oder der Schrift.Advantageously, the recorded image is compared with a reference image. In addition, it is also possible here, in addition to or instead of a comparison, to carry out the evaluation of the marking as described above, for example a readout of the marking or the font.

Vorteilhaft wird die Markierung dauerhaft an dem Behältnis angebracht.Advantageously, the marker is permanently attached to the container.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren erfolgt das Anbringen der Markierung dadurch, dass die Markierungseinheit den Bereich der Außenoberfläche mit Strahlung, insbesondere mit Laserlicht, beaufschlagt und so dieser Bereich zumindest lokal geschmolzen wird. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Markierung mittels einer Tintenstrahldruckeinheit auf dem Behältnis aufgebracht wird. Vorteilhaft wird die Markierung auf einer gekrümmten Oberfläche des Behältnisses aufgebracht und insbesondere auf einer rotationsellipsoid-förmig (z. B. kugelförmig) gekrümmten Oberfläche.In a further advantageous method, the marking is applied by virtue of the fact that the marking unit acts on the region of the outer surface with radiation, in particular with laser light, and thus this region is at least locally melted. However, it would also be conceivable that the marking is applied by means of an inkjet printing unit on the container. Advantageously, the marking is applied on a curved surface of the container and in particular on a surface which is curved in the form of a rotational ellipsoid (for example spherical).

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren erfolgt die Erfassung des Bildes unmittelbar vor dem Befüllen des Behältnisses. Dabei kann ein zeitlicher Abstand zwischen dem Erfassen des Bildes bzw. der Markierung und dem Befüllen kleiner sein als 5 Sekunden, bevorzugt kleiner als 2 Sekunden. Insbesondere befinden sich bevorzugt zwischen der Erfassungseinrichtung, und der Fülleinrichtung keine weiteren Behandlungseinrichtungen zum Behandeln der Behältnisse. Die Behältnisse werden daher bevorzugt von der Erfassungseinrichtung zu der Fülleinrichtung ohne eine weitere Behandlung der Behältnisse selbst transportiert.In a further advantageous method, the image is captured immediately before the container is filled. In this case, a time interval between the detection of the image or the marking and the filling can be less than 5 seconds, preferably less than 2 seconds. In particular, there are preferably no further treatment devices for treating the containers between the detection device and the filling device. The containers are therefore preferably transported from the detection device to the filling device without further treatment of the containers themselves.

Vorteilhaft handelt es sich bei der Markierung um eine solche Markierung, welche die jeweiligen Behältnisse eindeutig gegenüber anderen Behältnissen identifiziert. Vorteilhaft ist die Markierung automatisch auslesbar und/oder auch mit dem menschlichen Auge erfassbar.Advantageously, the marking is such a marking which uniquely identifies the respective containers with respect to other containers. Advantageously, the marking is automatically readable and / or detectable with the human eye.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren werden die Behältnisse vereinzelt transportiert. Als Transportmittel kann dabei, wie oben erwähnt, ein Transportstern dienen.In a further advantageous method, the containers are transported isolated. As transport can serve, as mentioned above, a star transport.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren handelt es sich bei den Behältnissen um Kunststoffbehältnisse und insbesondere um Einweg-Kunststoffbehältnisse. Besonders diese Behältnisse sind für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet, da die Markierung dauerhaft auf diesen aufgebracht werden kann. Vorteilhaft wird die Markierung in einem Schulterbereich der Behältnisse aufgebracht bzw. in einen Bereich, der näher an der Mündung als am Boden der Behältnisse liegt.In a further advantageous method, the containers are plastic containers and in particular disposable plastic containers. Especially these containers are suitable for the process according to the invention, since the label can be permanently applied to these. Advantageously, the marking is applied in a shoulder region of the containers or in an area which is closer to the mouth than at the bottom of the containers.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung: Darin zeigt:Further advantages and embodiments will be apparent from the attached drawing, in which:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Behandeln von Behältnissen. 1 a schematic representation of a device according to the invention for treating containers.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Dabei ist eine Transporteinrichtung 2 vorgesehen, welche die Behältnisse 10 entlang eines Transportpfades T antreibt. Das Bezugszeichen 24 kennzeichnet (grob schematisch) eine Antriebseinrichtung für die Transporteinrichtung. Anders als bei der hier gezeigten Darstellung kann es sich bei dieser Antriebseinrichtung auch um einen Wellenantrieb handeln, der beispielsweise einen drehbaren Träger zur Rotation antreibt. Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet eine Markierungseinrichtung, welche auf dem Behältnis bzw. auf dessen Oberfläche eine Markierung anbringt. Bei dieser Markierungseinrichtung handelt es sich hier um einen Laser, der in das Behältnis die Markierung eingraviert. Diese Markierungseinrichtung ist dabei vorteilhaft auf die Position der Behältnisse getriggert. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention 1 , Here is a transport device 2 provided, which the containers 10 along a transport path T drives. The reference number 24 indicates (roughly schematically) a drive device for the transport device. Unlike the representation shown here, this drive device can also be a shaft drive, which, for example, drives a rotatable carrier for rotation. The reference number 4 indicates a marking device which attaches a marking on the container or on its surface. This marking device is a laser which engraves the marking in the container. This marking device is advantageously triggered on the position of the containers.

In der Transportrichtung T nach der Markierungseinrichtung 4 ist eine Erfassungseinrichtung 6 vorgesehen, welche den oberen Bereich der Behältnisse 10 erfasst und dabei insbesondere die Markierung 7 erfasst bzw. ausliest. Diese Erfassungseinrichtung 6 gibt an eine Auswerteeinheit 20 ein Signal ab, welches für das aufgenommene Bild charakteristisch ist. Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet eine Speichereinrichtung, welche das aufgenommene Bild speichert. Das Bezugszeichen 26 kennzeichnet eine Vergleichseinrichtung, welche das von der Erfassungseinrichtung erfasste Bild mit wenigstens einem Referenzbild vergleicht. Auf Basis dieses Vergleichs kann bestimmt werden, ob die Markierung ordnungsgemäß aufgebracht wurde und im Gegensatz zum Stand der Technik nicht nur, ob überhaupt eine Markierung aufgebracht wurde. Falls beispielsweise die Behältnisse mit einem Mindesthaltbarkeitsdatum markiert werden sollen, kann in der Speichereinrichtung ein entsprechendes Bild (welches z. B. ein bestimmtes Datum zeigt) hinterlegt sein. Es wäre dabei auch möglich, dass für die Auswertung des erfassten Bildes nicht das gesamte Bild ausgewertet wird sondern nur bestimmte Abschnitte daraus.In the transporting direction T after the marking device 4 is a detection device 6 provided, which is the upper portion of the containers 10 and, in particular, the mark 7 recorded or read. This detection device 6 gives to an evaluation unit 20 a signal which is characteristic of the recorded image. The reference number 22 denotes a memory device which stores the captured image. The reference number 26 denotes a comparison device which compares the image detected by the detection device with at least one reference image. Based on this comparison, it can be determined whether the mark has been applied properly and, in contrast to the prior art, not only whether a mark has ever been applied. If, for example, the containers are to be marked with a best-before date, a corresponding image (which, for example, shows a specific date) can be stored in the storage device. It would also be possible that not the entire image is evaluated for the evaluation of the captured image but only certain sections thereof.

Auch wäre es denkbar, dass die Erfassungseinrichtung nicht nur ein Bild der Oberfläche aufnimmt sondern (besonders bevorzugt in kurzen zeitlichen Abständen) mehrere derartiger Bilder. Auf diese Weise kann die Sicherheit der Auswertung erhöht werden, in dem schlechte Bilder einer ordnungsgemäßen Markierung ausgesondert werden.It would also be conceivable that the detection device not only takes an image of the surface but (particularly preferably at short time intervals) several such images. In this way, the security of the evaluation can be increased by rejecting bad images of proper marking.

Dabei kann die Auswerteeinheit 20 bevorzugt nicht nur feststellen, dass eine Markierung angebracht wurde, sondern sie kann diese Markierung auch auslesen bzw. prüfen, ob die Markierung vorgegebenen Kriterien entspricht.In this case, the evaluation unit 20 Preferably, not only determine that a mark has been attached, but it can also read this mark or check whether the mark corresponds to predetermined criteria.

Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet eine Beleuchtungseinrichtung, welche den Bereich des Behältnisses, der von der Erfassungseinrichtung 6 erfasst wird, beleuchtet. Das Bezugszeichen 5 kennzeichnet eine Bildaufnahmeeinrichtung, wie beispielsweise einen CCD-Chip, der ein ortsaufgelöstes Bild der Markierung 7 aufnimmt. Bevorzugt handelt es sich dabei um eine großflächige und besonders bevorzugt um eine diffuse Beleuchtung. Daneben oder zusätzlich kann auch eine ultraviolette Beleuchtung eingesetzt werden.The reference number 16 indicates a lighting device, which covers the area of the container, that of the detection device 6 captured, illuminated. The reference number 5 denotes an image pickup device, such as a CCD chip, which is a spatially resolved image of the tag 7 receives. This is preferably a large-area and particularly preferably diffuse illumination. In addition or in addition, an ultraviolet illumination can also be used.

Das Bezugszeichen 14 kennzeichnet eine erste Positionserfassungseinrichtung, welche eine Position des Behältnisses erfasst. In Abhängigkeit von dieser Position kann beispielsweise die Markierungseinrichtung 4 getriggert werden und eine Markierung 7 auf dem Behältnis aufbringen.The reference number 14 indicates a first position detection device which detects a position of the container. Depending on this position, for example, the marking device 4 be triggered and a mark 7 on the container.

Das Bezugszeichen 18 kennzeichnet eine zweite Positionserfassungseinrichtung, die hier ebenfalls als Lichtschranke ausgebildet sein kann und deren Ausgangssignal beispielsweise als Triggerung für die Erfassungseinrichtung 6 dienen kann.The reference number 18 denotes a second position detection device, which may also be designed here as a light barrier and the output signal, for example, as a trigger for the detection device 6 can serve.

Für die hier beschriebene Vorgehensweise ist eine konstante Umgebung für die Kontrolle der Codierung bzw. Markierung 7 gegeben und auch das Rücklesen mittels einer geeigneten Kamera ist problemlos möglich. Dabei kann auch eine Klarschrift mittels OCR/OCV-Verfahren vorgenommen werden. Die Transportgeschwindigkeit der Behältnisse liegt zwischen 0,2 m/s und 5 m/s, bevorzugt zwischen 0,4 m/s und 2,5 m/s und bevorzugt zwischen 0,5 m/s und 1,5 m/s.For the procedure described here is a constant environment for the control of the coding or marking 7 given and also the read back by means of a suitable camera is easily possible. In this case, a clear text by means of OCR / OCV method can be made. The transport speed of the containers is between 0.2 m / s and 5 m / s, preferably between 0.4 m / s and 2.5 m / s and preferably between 0.5 m / s and 1.5 m / s.

Das Bezugszeichen 12 kennzeichnet eine Fülleinrichtung, welche die bereits markierten Behältnisse mit einer Flüssigkeit und insbesondere einem Getränk befüllt. Stromabwärts der Befüllungseinrichtung 12 kann eine Verschließeinrichtung 28 vorgesehen sein, welche die Behältnisse mit Verschlüssen und insbesondere mit Schraubverschlüssen verschließt.The reference number 12 indicates a filling device which fills the already marked containers with a liquid and in particular a drink. Downstream of the filling device 12 can be a closing device 28 be provided, which closes the containers with closures and in particular with screw caps.

Die Fülleinrichtung kann dabei ebenfalls eine Transporteinrichtung aufweisen, welche die Behältnisse während des Füllvorgangs transportiert. Diese Transporteinrichtung ist dabei vorteilhaft als drehbarer Träger ausgeführt. Daneben weist die Fülleinrichtung bevorzugt eine Vielzahl von Füllelementen auf, welche die Behältnisse 10 mit der Flüssigkeit befüllen. Es wäre auch möglich, dass die hier beschriebene Markierungseinrichtung 4 und/oder die Erfassungseinrichtung 6 bereits auf der Transporteinrichtung der Fülleinrichtung 12 angeordnet sind, so dass unmittelbar vor dem Befüllen die Markierung auf den noch leeren Behältnissen aufgebracht wird.The filling device can also have a transport device which transports the containers during the filling process. This transport device is advantageously designed as a rotatable carrier. In addition, the filling device preferably has a plurality of filling elements, which are the containers 10 fill with the liquid. It would also be possible that the marking device described here 4 and / or the detection device 6 already on the transport device of the filling device 12 are arranged so that immediately before filling the mark is applied to the still empty containers.

In Transportrichtung der Behältnisse 10 vor der Markierungseinrichtung kann eine Umformungseinrichtung, insbesondere aber nicht ausschließlich eine Streckblasmaschine vorgesehen sein, welche die Behältnisse aus Kunststoffvorformlingen erzeugt.In the transport direction of the containers 10 A forming device, in particular but not exclusively a stretch blow molding machine, which generates the containers from plastic preforms, can be provided in front of the marking device.

Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The Applicant reserves the right to claim all features disclosed in the application documents as essential to the invention, provided they are novel individually or in combination with respect to the prior art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtungcontraption
22: Transporteinrichtungtransport means
44: Markierungseinrichtungmarker
55: BildaufnahmeeinrichtungImage recording device
66: Erfassungseinrichtungdetector
77: Markierungmark
1010: Behältnissecontainers
1212: Fülleinrichtungfilling
1414: erste Positionserfassungseinrichtungfirst position detection device
1616: Beleuchtungseinrichtunglighting device
1818: zweite Positionserfassungseinrichtungsecond position detection device
2020: Auswerteeinheitevaluation
22 22: Speichereinrichtungmemory device
2424: Antriebseinrichtung für die TransporteinrichtungDrive device for the transport device
2626: Vergleichseinrichtungcomparator
2828: Verschließeinrichtungclosing
TT: Transportpfad, TransportrichtungTransport path, transport direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 2008028376 A1 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN OCR A or B [0017]

Claims

Contraption ( 1 ) for treating beverage containers ( 10 ) with a transport device ( 2 ) containing the containers ( 10 ) transported along a predetermined transport path, with a marking device ( 4 ), which at an area of the outer wall of the containers ( 10 ) at least one marker ( 7 ), with a detection device ( 6 ), which contactlessly at least that portion of the outer wall of the container ( 10 ) at which the mark ( 7 ), wherein the detection device ( 6 ) for taking a spatially resolved image of this area of the outer wall, which is marked with the mark ( 7 ), is suitable and equipped with a filling device ( 12 ) containing the containers ( 10 ) is filled with a liquid, characterized in that the detection device ( 6 ) in the transport direction of the containers ( 10 ) in front of the filling device ( 12 ) is arranged.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the detection device ( 6 ) an image recording device ( 5 ), which is used to take a spatially resolved image of that area of the outer wall which is in line with the marking ( 7 ), is suitable.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the marking device ( 4 ) is a laser device, which the marking ( 7 ) on the outer wall of the container ( 10 ) by irradiation of this outer wall applies.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the marking device ( 4 ) is an ink jet printing device, which the mark ( 7 ) on the outer wall of the container ( 10 ).

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device comprises a position detection device ( 14 . 18 ) having a position of the containers ( 10 ) in the transport direction (T).

Contraption ( 1 ) according to claim 5, characterized in that a control device is provided, which the detection device ( 6 ) in response to an output signal of the position detection device ( 14 . 18 ) controls.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device comprises a lighting device ( 16 ), which the containers ( 10 ) illuminated at least temporarily.

Method for treating containers ( 10 ), in particular beverage containers, the containers ( 10 ) with at least one transport device ( 2 ) are transported along a predetermined transport path and during this transport on an outer surface of the containers ( 10 ) by means of a marking device ( 4 ) at least one marker ( 7 ) is applied and after the application of the mark ( 7 ) this area of the outer surface of the container ( 10 ), on which the mark ( 7 ) was applied by means of a detection device ( 6 ) is preferably detected without contact and wherein the containers ( 10 ) are filled with a liquid, characterized in that the detection of the marking ( 7 ) before filling the containers ( 10 ) he follows.

A method according to claim 8, characterized in that the attachment of the marker ( 7 ) in that the marking unit ( 4 ) is exposed to the area of the outer surface with radiation, in particular with laser light, and so this area is at least locally melted.

A method according to claim 8, characterized in that the detection of the image of the area of the outer surface of the container ( 10 ) immediately before filling the container ( 10 ) he follows.

A method according to claim 8, characterized in that a marking of the containers ( 10 ) takes place in an area in which these containers are customizable.