DE102014107221A1

DE102014107221A1 - Vorrichtung und computer-implementiertes Verfahren für eine Etiketteninspektion

Info

Publication number: DE102014107221A1
Application number: DE102014107221.9A
Authority: DE
Inventors: Stephan Zierer
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2015-11-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Etiketteninspektion in einem Etikettierkarussell (4), das mindestens ein Etikettieraggregat (6, 7, 8) und drehbare Behälteraufnahmen (13, 23–25, 33, 44, 64–68) umfasst, die in einer Transportrichtung (10, 31) entlang eines Transportpfads (15) in dem Etikettierkarussell an dem mindestens einen Etikettieraggregat vorbeigeführt werden, wobei der Transportpfad von einer Einlaufseite (11) zu einer Auslaufseite (12) des Etikettierkarussells führt, wobei die Vorrichtung eine Inspektionsvorrichtung (9, 17, 47) mit mindestens einer ortsfesten Matrixkamera (18, 48, 49) umfasst, wobei die Inspektionsvorrichtung am Umfang des Etikettierkarussells angeordnet ist, sich in Transportrichtung betrachtet in einem Bereich zwischen dem der Auslaufseite vorangehenden Etikettieraggregat und der Auslaufseite befindet und derart angeordnet ist, dass von mittels des Etikettierkarussells und den drehbaren Behälteraufnahmen vorbeigeführten Behältern (26, 34, 45, 63) mittels der mindestens einen Matrixkamera Teilbilder (22, 36–43, 55–62) der Behälter in einem Bildbereich der mindestens einen Matrixkamera erstellbar und die erstellten Teilbilder zusammensetzbar sind. Weiter betrifft die Erfindung ein computer-implementiertes Verfahren für eine Etiketteninspektion mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Etiketteninspektion gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein computer-implementiertes Verfahren für eine Etiketteninspektion gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Stand der Technik
Bisher ist es beispielsweise üblich den Etikettensitz auf Behältern nach der Etikettiermaschine im geraden Durchlauf mittels vier Kameras, die jeweils zu zweit rechts und links der Transportbahn angeordnet sind, zu kontrollieren, wobei die Aufnahmen des Behälters zu einem Gesamtbild zusammengesetzt werden. Für die Anordnung der Kameras ist ein vergleichsweise großer Platzbedarf nötig, und durch Überlappungen der vier Aufnahmen kann es zu Verzerrungen des zusammengesetzten Gesamtbilds kommen, was eine eingeschränkte Inspektionsgenauigkeit mit sich bringt. Eine Datierungs- und Strichcodeerkennung ist somit nicht möglich.
DE 10 2008 034 744 A1 offenbart eine Etikettiermaschine, die auf ihrer Auslaufseite ein Inspektionskarussell aufweist, das zumindest eine Inspektionsvorrichtung für die gleiche oder unterschiedliche Inspektionsaufgaben aufweist. Die Behälter, die auf der Auslaufseite aus der Etikettiermaschine herausgeführt werden, werden in einer Solldrehlage der Etikettierung an das Inspektionskarussell übergeben, werden durch kraftschlüssig wirkende Transportelemente in einer festen Lage gehalten und an der zumindest einen Inspektionsvorrichtung vorbeigeführt. Eine erforderliche Drehung aus einer Istposition in eine Sollposition kann mittels Drehtellern erreicht werden, auf denen die Behälter gelagert sind.
DE 20 2005 017 180 U1 offenbart eine Vorrichtung zum Ausrichten von Behältern in Bezug zu einem typischen geometrischen Behältermerkmal, wobei durch Vergleich von Kameraaufnahmen eines Bilderkennungssystems die aufgenommenen Ist-Bilddaten mit gespeicherten Sollbilddaten ein Ausrichten der Behälter bewirkt wird. Eine erste Kamera erfasst die das Behältermerkmal aufweisende Außenfläche des Behälters großflächig, woraufhin ein Vorausrichten des Behälters erfolgen kann. Eine nachfolgende zweite Kamera erfasst das Behältermerkmal in einem engeren Bereich der Außenfläche, woraufhin eine endgültige Ausrichtung des Behälters erfolgen kann.
JP 2012023660 offenbart die Verwendung zweier Kamerapaare, wobei zwei Kameras jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Transportstrecke angeordnet sind, um eine Etikettenkontrolle durchzuführen. In einer ersten Position wird ein Behälter von zwei Seiten von den ersten beiden Kameras aufgenommen, und nach einer Bewegung entlang der Transportstrecke und einer Drehung auf einem Drehteller wird der Behälter von zwei Seiten von den anderen beiden Kameras aufgenommen.
US 5,499,718 offenbart eine Vorrichtung zum Auffinden und Lesen eines Codes, der auf eine Flasche aufgebracht ist. Bevor die Flasche die Vorrichtung erreicht, wird sie relativ zu anderen Flaschen in dem Flaschenstrom beschleunigt, so dass sich ein Abstand bildet und die Flasche in einem Sternrad gehalten werden kann. Ein Bandantrieb ermöglicht zudem ein Ausrichten der Flasche, so dass der Code in den Bereich einer von drei Kameras ausgerichtet werden kann. Die Kameras sind in 120˚ Abständen um die Achse der Flasche angeordnet.
JP 2009031060 offenbart eine optische Inspektionsvorrichtung, um ein auf eine Flasche aufgebrachtes Etikett zu untersuchen. Die Flaschen sind auf drehbaren Untersuchungstischen angeordnet, die selbst von einem Schaltteller bewegt werden. Eine Zeilenkamera nimmt fortlaufend Bilder der Flaschen entlang ihres Umfangs auf.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine teil- bzw. vollumfängliche-Etiketteninspektion, bei runden, ovalen oder mehreckigen Behältern bei hohem Behälterdurchsatz mit einer hohen Genauigkeit zu ermöglichen.
Lösung
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung für eine Etiketteninspektion nach Anspruch 1 und ein computer-implementiertes Verfahren für eine Etiketteninspektion nach Anspruch 14. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Eine Vorrichtung für eine Etiketteninspektion in einem Etikettierkarussell umfasst das Etikettierkarussell, das mindestens ein Etikettieraggregat, das dazu ausgelegt ist Etiketten auf Behälter aufzubringen, und das drehbare Behälteraufnahmen umfasst, die in einer Transportrichtung entlang eines Transportpfads in dem Etikettierkarussell an dem mindestens einen Etikettieraggregat vorbeigeführt werden, wobei der Transportpfad von einer Einlaufseite des Etikettierkarussells zu einer Auslaufseite des Etikettierkarussells führt. Zudem umfasst die Vorrichtung eine Inspektionsvorrichtung, die mindestens eine ortsfeste Matrixkamera umfasst, wobei die Inspektionsvorrichtung am Umfang des Etikettierkarussells angeordnet ist, sich in der Transportrichtung betrachtet in einem Bereich zwischen dem der Auslaufseite vorangehenden Etikettieraggregat und der Auslaufseite befindet und derart angeordnet ist, dass von mittels des Etikettierkarussells und der drehbaren Behälteraufnahmen vorbeigeführten Behältern mittels der mindestens einen Matrixkamera Teilbilder der vorbeigeführten Behälter in einem Bildbereich der mindestens einen Matrixkamera erstellbar und die erstellten Teilbilder zusammensetzbar sind.
In dem Etikettierkarussell sind die Behälter fest eingespannt und können durch Aufbringen auf die drehbaren Behälteraufnahmen gedreht werden. Vorzugsweise ist die Behälterdrehung, die mittels der drehbaren Behälteraufnahme ausgeführt wird, gegenläufig zu der Transportrichtung. Somit ist die Relativbewegung eines Behälters zu der mindestens einen Matrixkamera reduziert im Vergleich zu einer nicht gegenläufigen Behälterdrehung. Beim Passieren des mindestens einen Etikettieraggregats wird im Allgemeinen durch ein Etikettieraggregat ein Etikett auf den Behälter aufgebracht, wobei durch die drehbare Behälteraufnahme gewährleistet werden kann, dass der Behälter derart in Bezug zu dem Etikettieraggregat ausgerichtet ist, dass das Etikett in einer vordefinierten Position auf dem Behälter aufgebracht wird; bei dem Etikett kann es sich um ein Frontetikett handeln. Mittels anderer Etikettieraggregate können zudem Etiketten eines anderen Typs wie Hals, Brust, Promotion oder Rücketikett aufgebracht werden. Ebenso können Sleeveetiketten, Stretchsleeve, Schrumpfsleeve oder jede andere Form von Rundumetiketten oder Selbstklebeetiketten aufgebracht werden, wobei wiederum durch die drehbare Behälteraufnahme gewährleistet werden kann, dass der Behälter derart in Bezug zu den jeweils anderen Etikettieraggregaten ausgerichtet ist, dass die weiteren Etiketten in einer vordefinierten Position auf dem Behälter und in einer vordefinierten Position relativ zu den anderen Etiketten aufgebracht werden. Ebenso ist eine Inspektion von im Direktdruckverfahren (z.B. Drop on Demand) aufgebrachten Designs möglich. Im Fall von Sleeveetikettierung ist die Orientierung zur Kamera sogar beliebig.
Im Rahmen der Etikettierprozesse kann es zu fehlerhaft aufgebrachten, verschobenen, verdrehten, doppelt gespendeten, zerknitterten, gefalteten und/oder fehlenden Etiketten auf einem Behälter kommen, so dass durch eine Etiketteninspektion überprüft werden kann, ob ein Behälter korrekt etikettiert ist. Für diese Etiketteninspektion ist die Inspektionsvorrichtung vorgesehen. Durch die mindestens eine ortsfeste Matrixkamera ist es möglich, Behälter mittels des Etikettierkarussells und der drehbaren Behälteraufnahmen, auf denen die Behälter angeordnet sind, an der Inspektionsvorrichtung vorbeizuführen, so dass aus mehreren Blickrichtungen Teilbilder der Behälter mit der mindestens einen Matrixkamera erstellt werden können. Beispielsweise können jeweils Teilaufnahmen eines Behälters nach Drehungen um 30˚, 45˚, 60˚ oder 90˚ bzw. Vielfachen dieser Werte erstellt werden; werden beispielsweise Teilbilder jeweils nach einer Drehung um 45˚ erstellt, so sind für vollumfängliche Abbildung des Behälters acht Teilbilder erforderlich. Zwischen dem Erstellen der einzelnen Teilaufnahmen kann sich der Behälter aufgrund der Drehgeschwindigkeit der Behälteraufnahme, z.B. 600 Umdrehungen pro Minute, bereits mehrmals um sich selbst gedreht haben. Die Drehung der Behälter mittels der drehbaren Behälteraufnahmen ermöglicht insgesamt eine vollumfängliche Abbildung der Behälter, die sich aus den Teilbildern ergibt, die von der mindestens einen Matrixkamera aus mehreren Blickrichtungen erstellt wurden. Durch die vorzugsweise zu der Transportrichtung gegenläufige Behälterdrehung (ausgeführt mittels der drehbaren Behälteraufnahmen) wird die Relativbewegung eines Behälters zu der mindestens einen ortsfesten Matrixkamera reduziert. Dies ist vorteilhaft, da die Bewegungsunschärfe selbst bei typischerweise 20 μs bis 150 μs Belichtungszeit nicht mehr vernachlässigbar ist.
Beispielsweise ist unter einer Etiketteninspektion von 360˚, sogenannte 360˚-Etiketteninspektion, eine vollumfängliche Inspektion eines Behälters in Bezug auf ein oder mehrere aufgebrachte Etiketten zu verstehen, auch wenn das Etikett bzw. die Etiketten nicht die gesamten 360˚ einnehmen. Eine 360˚-Etiketteninspektion kann auch erfolgen, wenn kein Etikett auf einem Behälter vorhanden ist; so kann durch die 360˚-Etiketteninspektion eine Fehletikettierung festgestellt werden.
Vorteilhaft ist die Abwicklung des Behälters, d.h. eine Drehung des Behälters um seine Längsachse, vor einer Kamera der Inspektionsvorrichtung durch den Sachverhalt, dass gerade bei Rundungen am Behälter einfallendes Licht der Beleuchtung an den Radien „weggestreut“ wird (Einfallswinkel = Ausfallswinkel). Zu umgehen ist dieser Sachverhalt nur durch enorm große Beleuchtungseinheiten, die in einer Führungsmaschine unerwünscht bzw. nicht möglich sind, weil dadurch Funktionen eingeschränkt werden, z.B. wegen verkürzter Etikettenanbürstung, oder durch entsprechend viele Teilaufnahmen des Behälterumfangs. Je nach Vorbeiführgeschwindigkeit eines Behälters an der Inspektionsvorrichtung, die sich aus der Drehgeschwindigkeit des Etikettierkarussells ergibt, je nach der Drehgeschwindigkeit des Behälters, die sich aus der Drehgeschwindigkeit der drehbaren Behälteraufnahme ergibt, auf der der Behälter angeordnet ist, je nach der Form und Größe des Behälters und je nach Aufnahmefrequenz und Blickbereich der mindestens einen Matrixkamera können beim Vorbeiführen des Behälters an der Inspektionsmaschine auch mehr als 360˚ des Behälters abgebildet werden. Die Inspektionsmaschine kann am inneren oder am äußeren Umfang des Etikettierkarussells angeordnet sein.
Je nach verfügbarer Aufnahmefrequenz der verwendeten Matrixkamera(s) können pro Kamera 20 bis 40 Bilder pro Sekunde erstellt werden. Aus der Vorbeiführgeschwindigkeit und der Drehgeschwindigkeit ergibt sich eine benötigte Aufnahmefrequenz, um an der Inspektionsvorrichtung vorbeigeführte Behälter in gewünschtem Maße mittels der mindestens einen Matrixkamera aufnehmen zu können.
Die Vorrichtung kann ein Speichermedium umfassen, um von den mindestens zwei Matrixkameras erstellte Bilder zwischenzuspeichern oder zu speichern, so dass sie für eine spätere Auswertung zu Verfügung stehen.
Um im Blickbereich der Kamera eine 360˚-Etiketteninspektion durchführen zu können, ist zudem eine maximale Drehgeschwindigkeit des Behälters zu beachten, die nicht überschritten werden sollte, um ein Bersten des Behälters durch die auftretenden Fliehkräfte zu vermeiden. Solch eine maximale Drehgeschwindigkeit liegt bei etwa 1000 Umdrehungen pro Minute. Im Allgemeinen werden daher Drehgeschwindigkeiten nicht über 600 Umdrehungen pro Minute verwendet. Bei einer verwendeten Teilung von beispielsweise 100 mm, wobei eine Teilung dem Abstand zwischen den Drehachsen zweier benachbarter drehbarer Behälteraufnahmen entspricht, würde sich bei einer Abwicklung eines Behälters um 360˚ eine erforderliche Drehgeschwindigkeit von 1200 Umdrehungen pro Minute ergeben, was zu einem Bersten des Behälters führen kann.
Daher wird für den Bildbereich der mindestens einen Matrixkamera entlang des Transportpfads vorgesehen, dass er eine Ausdehnung hat, die der Summe von zweimal einem Abstand zwischen zwei Drehachsen zweier benachbarter, drehbaren Behälteraufnahmen gemessen entlang des Transportpfads und einem Behälterdurchmesser, plus einem Wert von mindestens 0% und höchstens 10% dieser Summe entspricht.
In einer Ausführungsform, in der die Vorrichtung mindestens zwei Matrixkameras umfasst, sind diese mindestens zwei Matrixkameras ortsfest, in der Transportrichtung nebeneinander liegend angeordnet.
Die mindestens zwei Matrixkameras können zudem derart angeordnet sein, dass sich ihre Bildbereiche entlang des Transportpfads zumindest teilweise überlappen. Die mindestens zwei Matrixkameras können so gesteuert werden, dass sie alternierend Teilbilder der vorbeigeführten Behälter aufnehmen. Bei zwei Matrixkameras im Vergleich zu einer Matrixkamera braucht jede Kamera dann nur die Hälfte der Teilbilder aufzunehmen, um eine Etiketteninspektion durchführen zu können.
Die mindestens zwei Matrixkameras können nebeneinander auf einer geraden Linie angeordnet sein. Die Ausdehnung, die von den mindestens zwei Matrixkameras abgedeckt werden sollte, um eine 360˚-Etiketteninspektion eines Behälters ausführen zu können, ergibt sich in der horizontalen Richtung aus der Vorbeiführgeschwindigkeit und der Drehgeschwindigkeit und in der vertikalen Richtung aus den Positionierungen der Etiketten, die inspiziert werden sollen.
Beträgt beispielsweise die Vorbeiführgeschwindigkeit 250 mm pro 100 ms, die Drehgeschwindigkeit 600 Umdrehungen pro Minute und hat der Behälter einen Durchmesser von 63 mm, so wird der Behälter in 100 ms einmal um seine Achse gedreht und bewegt sich bei dieser Drehung um 360˚ um eine Strecke von 250 mm vorwärts. Für eine 360˚-Etiketteninspektion wäre in horizontaler Richtung somit mindestens ein horizontaler Bereich von 250 mm durch die mindestens zwei Matrixkameras abzudecken.
In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Matrixkameras nebeneinander auf einer gebogenen Linie angeordnet sind, wobei vorzugsweise ein Radius der gebogenen Linie im Wesentlichen einem Radius des Etikettierkarussells entspricht. Durch die gebogene Linie ist der jeweilige Abstand der Kameras zu einem Behälter in dem Bereich, in dem eine Kamera Bilder des vorbeigeführten und sich drehenden Behälters aufnimmt, im Wesentlichen gleich. So können störende Effekte aus Bildverzerrungen bei dem Zusammensetzen von Teilbildern zu einem umfänglichen Gesamtbild vermieden werden.
Die Inspektionsvorrichtung kann weiter eine Beleuchtungsvorrichtung umfassen. Durch die Beleuchtungsvorrichtung können für jede Erstellung eines Bilds des Behälters die gleichen Beleuchtungsbedingungen zur Verfügung gestellt werden.
Die Beleuchtungsvorrichtung kann mindestens eine Strahlungsquelle und mindestens einen Schirm umfassen, der dazu ausgelegt ist, eine diffuse Bestrahlung von an der Inspektionsvorrichtung vorbeigeführten Behältern zu erreichen. Eine diffuse Beleuchtung hilft Lichtreflexe zu vermeiden, die eine Auswertung der Teilbilder und/oder des umfänglichen Gesamtbilds erschweren und/oder zu fehlerhaften Auswerteergebnissen führen können. Die mindestens eine Strahlungsquelle kann hierbei so angeordnet sein, dass sie seitlich oder oberhalb der vorbeigeführten Behälter angeordnet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass in einer Beleuchtungsvorrichtung eine oder mehrere Strahlungsquellen seitlich und eine oder mehrere Strahlungsquellen oberhalb der vorbeigeführten Behälter angeordnet sind. Vorzugsweise sind die einzelnen Strahlungsquellen jeweils einzeln oder in Gruppen – beispielsweise eine erste Gruppe der seitlich angeordneten Strahlungsquellen und eine zweite Gruppe der oberhalb angeordneten Strahlungsquelle – ansteuerbar, so dass die Beleuchtung variable gestaltet werden kann.
Um einen besseren Überblick darüber zu bekommen, welche oder ob ein oder mehrere an einem Behälter angeordnete Etiketten Kriterien für eine ordnungsgemäße Anordnung – wie Ausrichtung, glatt anliegend, Position in Bezug auf Embossings usw. – erfüllen, kann es vorteilhaft sein, für die Erstellung der Teilbilder des Behälters aus verschiedenen Blickrichtungen nicht nur eine Beleuchtungsart, sondern zwei oder mehr zu verwenden.
Beispielsweise kann eine erste Art von Teilbildern mit einer ersten Beleuchtungsart – z.B. von oben einfallendes, gerichtetes Licht durch eine oder mehrere oberhalb des Behälters angeordneten Strahlungsquellen – und eine zweite Art von Teilbildern mit einer zweiten Beleuchtungsart – z.B. mit diffuser Bestrahlung durch eine oder mehrere seitlich des Behälters angeordneten Strahlungsquellen, die sich vorzugsweise hinter mindestens einem Schirm befinden – erstellt werden. Bei von oben einfallendem, gerichtetem Licht, einer sogenannten gerichteten Beleuchtung, kann ein Schattenwurf erhabener Objekte wie beispielsweise Falten oder Blasen des Etiketts erzeugt werden.
Vorteilhafterweise werden nicht erst alle Teilbilder der ersten Art und danach alle Teilbilder der zweiten Art erstellt, sondern die Teilbilder der ersten und der zweiten Art werden jeweils abwechselnd durch Verwenden der ersten bzw. der zweiten Beleuchtungsart erstellt.
Für die abwechselnde Erstellung der Teilbilder der ersten und der zweiten Art kann vorgesehen sein, dass bei einer Erstellung der Teilbilder der ersten Art alle W1˚ (z.B. alle W1 = 45) eine Erstellung der Teilbilder der zweiten Art jeweils alle W2˚ = W1˚/2 + W1˚ ± 5˚ erfolgt. So können beispielsweise die Teilbilder der ersten Art nach 0˚, 45˚, 90˚, 135˚, 180˚, 225˚, 270˚ und 315˚ und die Teilbilder der zweiten Art nach 22,5˚, 67,5˚, 112,5˚, 157,5˚, 202,5˚, 247,5˚, 292,5˚ und 337,5˚ erstellt werden.
Alternativ ist es möglich, für die abwechselnde Erstellung der Teilbilder der ersten und der zweiten Art vorzusehen, dass ein Teilbild der zweiten Art jeweils zeitverzögert zu einem Teilbild der ersten Art erstellt wird. Für die Zeitverzögerung kann beispielsweise ein Wert von 50 µs gewählt werden, so dass sich der Behälter zwischen der Erstellung des Teilbilds der ersten Art und der Erstellung des Teilbilds der zweiten Art kaum weitergedreht hat und die Aufnahme nahezu am selben Ort erfolgt.
Es ist möglich ein Teilbild der ersten Art und das zugehörige, d.h. das zeitverzögert erstellte, Teilbild der zweiten Art zu vergleichen, um mögliche Differenzen in diesen Teilbildern zu bestimmen, die sich aus der ersten bzw. der zweiten Beleuchtungsart ergeben. Beispielsweise lassen sich fehlerhafte Etiketten mit Blasen oder Falten erkennen, und der zugehörige Behälter kann im Anschluss ausgeschleust werden.
Die Teilbilder der ersten Art und der zweiten Art können jeweils zu vollumfänglichen Gesamtbildern – sogenanntes Gesamtbild erster Art bzw. Gesamtbild zweiter Art – des Behälters zusammengesetzt werden.
Die Vorrichtung kann weiter ein Triggersystem zum Steuern der mindestens einen Matrixkamera umfassen. Mittels des Triggersystems kann die Aufnahmefrequenz der mindestens einen Matrixkamera gesteuert werden, so dass die Aufnahmefrequenz der Vorbeiführgeschwindigkeit und Drehgeschwindigkeit des Behälters angepasst werden kann.
Um am Etikett nicht zu große optische Verzerrungen zu haben, ist eine Aufnahme eines Bildes alle 45˚ sinnvoll. Auf diese Weise können auch Behältermerkmale, wie Pressnaht, Ausrichtnocken, Embossings, überwacht werden, was bei einer einfachen Etiketteninspektion im Allgemeinen nicht möglich ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine Aufnahme eines Bildes alle 60˚ oder 90˚ erfolgt.
Das Triggersystem kann eine Steuerungsfunktion basierend auf Behälterform, Behältergröße und/oder einer Inspektionsgenauigkeit erstellen und die Steuerungsfunktion zum Steuern der mindestens einen Matrixkamera verwenden. Sollen nur der Sitz und das Vorhandensein von einem oder mehreren Etiketten mittels der Etiketteninspektion überprüft werden, so ist eine kleinere Inspektionsgenauigkeit erforderlich im Vergleich zum Überprüfen eines Datums oder eines Strichcodes auf einem Behälter.
Die Vorrichtung kann weiter eine Bildbearbeitungssoftware umfassen, die dazu ausgelegt ist, von der mindestens einen Matrixkamera erstellte Teilbilder von Behältern zu vollumfänglichen Gesamtbildern der Behälter zusammenzusetzen. Für das Zusammensetzen der erstellten Teilbilder zu einem vollumfänglichen Gesamtbild eines Behälters kann eine Matchingsoftware verwendet werden.
Die Vorrichtung kann zudem eine Bildauswertungssoftware umfassen, die dazu ausgelegt ist, die zusammengesetzten vollumfänglichen Gesamtbilder auszuwerten in Hinblick auf einen oder mehrere der folgenden Aspekte:

– Kontrolle, ob alle vorbestimmten Etiketten auf einem Behälter vorhanden sind,
– Kontrolle der Etikettenlage relativ zu einem Behälter,
– Kontrolle der Lage mehrerer Etiketten zueinander auf einem Behälter,
– Kontrolle einer Distanz eines Frontetiketts zu einem Rückenetikett,
– Kontrolle von optischen Behältermerkmalen, wie Pressnähten, Ausrichtnocken und/oder Embossings,
– Kontrolle einer Distanz eines Etiketts zu einem optischen Behältermerkmal,
– Identitätsprüfung der auf einen Behälter aufgebrachten Etiketten,
– Kontrolle einer oder mehrerer Datierungen,
– Kontrolle eines oder mehrerer Strichcodes,
– Kontrolle und/oder Lesen eines 2-D-Codes, beispielsweise QR oder ECC200.

Unter Embossings sind reliefartige Prägungen am Behälter zu verstehen. Zu den optischen Behältermerkmalen sind neben Pressnähten auch Erhebungen und/oder Vertiefungen auf der Behälteroberfläche zu verstehen. Behälter mit einer Pressnaht werden in der Regel so etikettiert, dass die Pressnaht von einem Etikett nicht ganz oder teilweise bedeckt wird. Sind ein oder mehrere Embossings vorhanden, so wird das Etikett oder werden die Etiketten gegebenenfalls relativ zu dem einen oder den mehreren Embossings ausgerichtet.
Um Pressnähte über einen möglichst großen Bereich der Behälteroberfläche und um Embossings oder allgemein Erhebungen und/oder Vertiefungen auf der Behälteroberfläche erkennen zu können, können auf einem Leuchtschirm der Beleuchtungsvorrichtung Bereiche unterschiedlicher Leuchtdichte ausgebildet sein. Der Leuchtschirm kann hierbei zwischen der mindestens einen Strahlungsquelle und dem mindestens einen Schirm, der dazu ausgelegt ist, eine diffuse Bestrahlung zu erreichen, angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Bereiche unterschiedlicher Leuchtdichte in einem Streifenmuster angeordnet, wobei das Streifenmuster zwei bis vier dunkle Streifen umfassen kann. In horizontaler Richtung können sich die Bereiche unterschiedlicher Leuchtdichte abwechseln. Der Leuchtschirm kann die Form eines zum Behälter hin offenen Trichters aufweisen.
Die Kontrolle der Distanz eines Frontetiketts zu einem Rückenetikett wird vorzugsweise entlang des Umfangs eines Behälters sowohl in die eine wie auch in die andere Richtung durchgeführt. Diese Kontrolle in beide Richtungen ist sinnvoll, da sich bei der Behälterherstellung bereits Durchmesserunterschiede der einzelnen Behälter ergeben können. Für die 0,7 Liter Mineralwasserflaschen der Genossenschaft Deutscher Brunnen kann der Durchmesser zwar in einem Toleranzbereich von ±1,5 mm liegen, dies führt aber zu deutlichen Unterschieden in den Behälterumfängen. Bei einem Behälterdurchmesser von 79 mm liegt der mögliche Umfang daher in einem Bereich von 243,47 mm < U < 252,90 mm, womit sich ein Umfangsunterschied von 9,4 mm ergibt. Daher ist es im Allgemeinen nicht ausreichend, die Distanz eines Frontetiketts zu einem Rückenetikett nur in eine Richtung entlang des Umfangs des Behälters zu ermitteln bzw. zu kontrollieren.
Bei Einwegbehältern kann dagegen davon ausgegangen werden, dass der Behälterumfang einer Charge recht gleich ist, so dass bei der Etikettierung der Behälter mittels statistischer Mittel eine Steuerung des Spendezeitpunkts am Etikettieraggregat oder mittels einer Steuerung der Behälteraufnahmen eine Verbesserung der Positionierung der Etiketten erreicht werden kann.
Die mindestens eine Matrixkamera kann eine Auflösung von mindestens 0,2 mm pro Pixel aufweisen. Für die Überprüfung eines Strichcodes ergibt sich eine erforderliche Kameraauflösung dadurch, dass für den dünnsten Strich des Strichcodes, mit im Allgemeinen 0,3 mm, mindestens 1,5 Pixel erforderlich sind. Um mit der Inspektionsvorrichtung eine Strichcodekontrolle durchführen zu können, beträgt die Kameraauflösung somit mindestens 0,2 mm pro Pixel.
Die Erfindung betrifft weiter ein computer-implementiertes Verfahren für eine Etiketteninspektion unter Verwendung einer Vorrichtung für eine Etiketteninspektion wie oben oder weiter unten beschrieben mit den Schritten: Vorbeiführen von sich drehenden Behältern an der Inspektionsvorrichtung und Erstellen von Teilbildern der Behälter im Bildbereich der mindestens einen Matrixkamera.
Wenn die Vorrichtung mindestens zwei Matrixkameras umfasst, können in einer Ausführungsform des computer-implementierten Verfahrens für das Erstellen von Teilbildern der Behälter die mindestens zwei Matrixkameras zeitgleich ausgelöst werden. Somit erhält man zeitgleich von mehreren Matrixkameras Teilbilder der an der Inspektionsvorrichtung vorbeigeführten Behälter aus mehreren Blickrichtungen.
Wenn die Vorrichtung mindestens zwei Matrixkameras umfasst, können in einer anderen Ausführungsform des computer-implementierten Verfahrens für das Erstellen von Teilbildern der Behälter die mindestens zwei Matrixkameras alternierend ausgelöst werden. Beispielsweise kann durch die Verwendung zweier Matrixkameras im alternierenden Betrieb eine Verdopplung der Leistung im Vergleich zu der Verwendung einer Matrixkamera erreicht werden.
Weiterhin umfasst das computer-implementierte Verfahren den Schritt eines Erstellens von vollumfänglichen Gesamtbildern der Behälter von den erstellten Teilbildern der mindestens einen Matrixkamera. Für das Zusammensetzen der erstellten Teilbilder eines Behälters zu einem vollumfänglichen Gesamtbild des Behälters kann eine Matchingsoftware verwendet werden. Um das vollumfängliche Gesamtbild des Behälters zu erstellen, müssen nicht alle erstellte Teilbilder verwendet werden, es kann eine Teilmenge aller erstellter Teilbilder verwendet werden, welche zusammengesetzt die 360˚ abdecken. Es können jedoch für das Erstellen des vollumfänglichen Gesamtbilds auch alle Teilbilder verwendet werden.
Zudem umfasst das computer-implementierte Verfahren den Schritt eines Auswertens der erstellten vollumfänglichen Gesamtbilder in Hinblick auf einen oder mehrere der folgenden Aspekte: Kontrolle, ob alle vorbestimmten Etiketten auf einem Behälter vorhanden sind; Kontrolle der Etikettenlage relativ zu einem Behälter; Kontrolle der Lage mehrerer Etiketten zueinander auf einem Behälter; Kontrolle einer Distanz eines Frontetiketts zu einem Rückenetikett; Kontrolle von optischen Behältermerkmalen, wie Pressnähten, Ausrichtnocken und/oder Embossings; Kontrolle einer Distanz eines Etiketts zu einem optischen Behältermerkmal; Identitätsprüfung der auf einen Behälter aufgebrachten Etiketten; Kontrolle einer oder mehrerer Datierungen; Kontrolle eines oder mehrerer Strichcodes; Kontrolle und/oder Lesen eines 2-D-Codes, beispielsweise QR oder ECC200.
Die beigefügten Figuren stellen beispielhaft zum besseren Verständnis und zur Veranschaulichung Aspekte der Erfindung dar. Es zeigt:
1 eine Ansicht einer Etikettiermaschine mit einer Vorrichtung für eine 360˚-Etiketteninspektion,
2 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der Inspektionsvorrichtung,
3A bis 11A jeweils ein Kamerabild,
3B bis 11B jeweils eine Anordnung bei Erstellung der jeweiligen Kamerabilder der 3A bis 11A,
12 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Inspektionsvorrichtung,
13 eine Anordnung zur Erstellung von Kamerabildern mittels der zweiten Ausführungsform der Inspektionsvorrichtung,
14A bis 14D Kamerabilder der ersten Kamera,
15A bis 15D Kamerabilder der zweiten Kamera,
16 ein Flussdiagramm für ein erstes computer-implementiertes Verfahren für eine 360˚-Etiketteninspektion und
17 ein Flussdiagramm für ein zweites computer-implementiertes Verfahren für eine 360˚-Etiketteninspektion.
In 1 ist eine Etikettiermaschine 1 dargestellt, die eine Einlaufschnecke 2 vor dem Einlaufstern 3 zu dem Etikettierkarussell 4 und einen Auslaufstern 5 umfasst. Am äußeren Umfang des Etikettierkarussells 4 sind drei Etikettieraggregate 6, 7, 8 und eine Inspektionsvorrichtung 9 angeordnet. Die Inspektionsvorrichtung 9 befindet sich in der Transportrichtung 10, d.h. von einer Einlaufseite 11 des Etikettierkarussells 4 zu einer Auslaufseite 12, betrachtet zwischen dem der Auslaufseite 12 vorangehenden Etikettieraggregat 8 und der Auslaufseite 12. Das Etikettierkarussell 4 umfasst zudem drehbare Behälteraufnahmen 13, wobei hier exemplarisch zweiundzwanzig dargestellt sind. Die Behälteraufnahmen 13 werden durch Drehung des Etikettierkarussells 4 um seine Achse 14 in die Transportrichtung 10 entlang des Transportpfads 15 bewegt und dabei selbst um die Längsachse 16 der Behälteraufnahme 13 gegenläufig zu der Transportrichtung gedreht. Behälter, die in dem Etikettierkarussell 4 etikettiert werden sollen, werden auf den Behälteraufnahmen 13 angeordnet und an den Etikettieraggregaten 6, 7, 8 vorbeigeführt, wo Etiketten auf die Behältern aufgebracht werden können. Bevor ein etikettierter Behälter das Etikettierkarussell 4 wieder verlässt, findet mittels der Inspektionsvorrichtung 9 eine 360˚-Etiketteninspektion statt. Die Inspektionsvorrichtung 9 kann hierbei in verschiedenen Ausführungsformen vorliegen, wie in 2 und 12 gezeigt.
In 2 ist eine erste Ausführungsform einer Inspektionsvorrichtung 17 gezeigt. Die Inspektionsvorrichtung 17 umfasst eine Matrixkamera 18, eine Strahlungsquelle 19 und einen Schirm 20, um eine diffuse Bestrahlung von an der Inspektionsvorrichtung 17 vorbeigeführten Behältern zu erreichen. Die Matrixkamera 18, die Strahlungsquelle 19 und der Schirm 20 sind in einem Gehäuse 21 angeordnet.
3A zeigt ein erstes Kamerabild 22, auf dem drei Behälteraufnahmen 23, 24, 25 zusehen sind, wobei auf der links im Kamerabild befindlichen Behälteraufnahme 23 ein erster Behälter 26 angeordnet ist. Diese Ansicht entspricht einem Aufnahmewinkel von 0˚ für den ersten Behälter 26.
Die Ausdehnung 27 des Blickbereichs 28 der Matrixkamera 18 hat entlang des Transportpfads 15 (d.h. horizontal) eine Ausdehnung, die der Summe von zweimal einem Abstand d zwischen zwei Drehachsen zweier benachbarter, drehbarer Behälteraufnahmen 23, 24, 25 gemessen entlang des Transportpfads 15 und einem Behälterdurchmesser 29 entspricht. Die Behälteraufnahmen 23, 24, 25 werden durch Drehung des Etikettierkarussells um die Achse des Etikettierkarussells entlang des Transportpfads 15 bewegt und dabei selbst um ihre Längsachsen in einer Drehrichtung 30 gegenläufig zu der Transportrichtung 31 gedreht. Die Bezeichnung „gegenläufig“ bezieht sich auf die Behälteroberfläche, die der Matrixkamera 18 zugewandt ist. An dem ersten Behälter 26 ist in 3B ein Punkt 32 markiert, der die ausgeführte Drehung des Behälters in den verschiedenen Anordnungen deutlich machen soll (siehe 4B bis 11B). In 3B sind in der schematischen Draufsicht die leeren Behälteraufnahmen 24, 25 der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.
4A zeigt ein zweites Kamerabild 36. Die Behälteraufnahme 23 mit dem ersten Behälter 26 hat sich durch die Drehung des Etikettierkarussells um eine gewisse Strecke entlang des Transportpfads 15 in die Transportrichtung 31 bewegt, und zudem haben sich die Behälteraufnahme 23 und somit der erste Behälter 26 durch Drehung der Behälteraufnahme 23 in die Drehrichtung 30 um 45˚ gedreht. Das zweite Kamerabild 36 zeigt somit eine Ansicht, die einem Aufnahmewinkel von 45˚ für den ersten Behälter 26 entspricht. In 4B wird diese Drehung um 45˚ durch die Position des Punkts 32 deutlich.
5A zeigt ein drittes Kamerabild 37, wobei diese Ansicht einem Aufnahmewinkel von 90˚ für den ersten Behälter 26 entspricht. In 5B wird diese Drehung um 90˚ durch die Position des Punkts 32 deutlich.
6A zeigt ein viertes Kamerabild 38. Diese Ansicht entspricht einem Aufnahmewinkel von 135˚ für den ersten Behälter 26. Der zweite Behälter 34, der sich durch die Drehung des Etikettierkarussells nun in den Blickbereich 28 der Matrixkamera 18 bewegt hat, ist nur zum Teil in dem vierten Kamerabild 38 zu sehen. In 6B wird die Drehung des ersten Behälters 26 um 135˚ durch die Position des Punkts 32 deutlich.
7A zeigt ein fünftes Kamerabild 39. Diese Ansicht entspricht einem Aufnahmewinkel von 180˚ für den ersten Behälter 26 und einem Aufnahmewinkel von 0˚ für den zweiten Behälter 34. In 7B wird die Drehung um 180˚ des ersten Behälters 26 durch die Position des Punkts 32 und die Drehung um 0˚ des zweiten Behälters 34 durch die Position des Punkts 35 deutlich.
8A zeigt ein sechstes Kamerabild 40. Diese Ansicht entspricht einem Aufnahmewinkel von 225˚ für den ersten Behälter 26 und einem Aufnahmewinkel von 45˚ für den zweiten Behälter 34. In 8B wird die Drehung um 225˚ des ersten Behälters 26 durch die Position des Punkts 32 und die Drehung um 45˚ des zweiten Behälters 34 durch die Position des Punkts 35 deutlich.
9A zeigt ein siebtes Kamerabild 41. Diese Ansicht entspricht einem Aufnahmewinkel von 270˚ für den ersten Behälter 26 und einem Aufnahmewinkel von 90˚ für den zweiten Behälter 34. In 9B wird die Drehung um 270˚ des ersten Behälters 26 durch die Position des Punkts 32 und die Drehung um 90˚ des zweiten Behälters 34 durch die Position des Punkts 35 deutlich.
10A zeigt ein achtes Kamerabild 42. Diese Ansicht entspricht einem Aufnahmewinkel von 315˚ für den ersten Behälter 26 und einem Aufnahmewinkel von 135˚ für den zweiten Behälter 34. Der dritte Behälter 45 ist auf einer weiteren Behälteraufnahme 44 positioniert und hat sich durch die Drehung des Etikettierkarussells nun in den Blickbereich 28 der Matrixkamera 18 bewegt hat; der dritte Behälter 45 ist nur zum Teil in dem vierten Kamerabild 42 zu sehen. In 10B wird die Drehung um 315˚ des ersten Behälters 26 durch die Position des Punkts 32 und die Drehung um 135˚ des zweiten Behälters 34 durch die Position des Punkts 35 deutlich.
11A zeigt ein neuntes Kamerabild 43. Der erste 26, der zweite 34 und der dritte 45 Behälter sind in dem neunten Kamerabild 43 abgebildet, wobei diese Ansicht einem Aufnahmewinkel von 360˚ für den ersten Behälter 26, einem Aufnahmewinkel von 180˚ für den zweiten Behälter 34 und einem Aufnahmewinkel von 0˚ für den dritten Behälter 45 entspricht. Die Ausrichtung des ersten Behälters 26 entspricht hierbei der Ausrichtung von 3A bzw. 3B, so dass dieses neunte Kamerabild 43 nicht für die Erstellung eines vollumfänglichen Gesamtbilds des ersten Behälters 26 erforderlich ist. Für die Erstellung eines vollumfänglichen Gesamtbilds sind acht Aufnahmen alle 45˚ ausreichend. In 11B wird die Drehung um 360˚ des ersten Behälters 26 durch die Position des Punkts 32, die Drehung um 180˚ des zweiten Behälters 34 durch die Position des Punkts 35 und die Drehung um 0˚ des dritten Behälters 45 durch die Position des Punkts 46 deutlich.
In 12 ist eine zweite Ausführungsform einer Inspektionsvorrichtung 47 gezeigt. Die Inspektionsvorrichtung 47 umfasst zwei Matrixkameras 48, 49, eine Strahlungsquelle 50 und einen Schirm 51, um eine diffuse Bestrahlung von an der Inspektionsvorrichtung 47 vorbeigeführten Behältern zu erreichen. Die beiden Matrixkameras 48, 49, die Strahlungsquelle 50 und der Schirm 51 sind in einem Gehäuse 52 angeordnet.
13 zeigt eine Anordnung zur Erstellung von Kamerabildern mittels der zweiten Ausführungsform der Inspektionsvorrichtung 47. Die erste Matrixkamera 48 besitzt einen Blickbereich 53, dessen Ausdehnung entlang des Transportpfads 15, der Summe von zweimal einem Abstand zwischen zwei Drehachsen zweier benachbarter, drehbarer Behälteraufnahmen gemessen entlang des Transportpfads 15 und einem Behälterdurchmesser entspricht. Der Bildbereich 54 der zweiten Matrixkamera 49 weist die gleiche Ausdehnung entlang des Transportpfads 15 auf wie die Ausdehnung des Bildbereichs 53 der ersten Matrixkamera 48. Aufzunehmende Behälter werden mittels des Etikettierkarussells an den beiden Matrixkameras 48, 49 vorbeigeführt und mittels Behälteraufnahmen, auf denen sie positioniert sind, um ihre Achse gedreht.
Die 14A bis 14D zeigen die Kamerabilder 55, 56, 57, 58 die mit der ersten Kamera 48 aufgenommen wurden, und die 15A bis 15D zeigen die Kamerabilder 59, 60, 61, 62 die mit der zweiten Kamera 49 aufgenommen wurden. Für die Aufnahme dieser Kamerabilder 55–62 wurden die erste Kamera 48 und die zweite Kamera 49 so gesteuert, dass sie alternierend Teilbilder der vorbeigeführten Behälter aufnehmen. In den 14A bis 14D und den 15A bis 15D ist exemplarisch jeweils ein Behälter 63 auf einer Behälteraufnahme 64 dargestellt. Auf den anderen Behälteraufnahmen 65, 66, 67, 68 könnten aber auch Behälter angeordnet sein.
Durch die alternierende Aufnahme der beiden Matrixkameras 48, 49 braucht im Vergleich zu einer Inspektionsvorrichtung mit nur einer Matrixkamera jede der beiden Matrixkameras 48, 49 nur die Hälfte der Teilbilder aufzunehmen, um eine 360˚-Etiketteninspektion durchführen zu können.
16 zeigt ein Flussdiagramm für ein erstes computer-implementiertes Verfahren für eine 360˚-Etiketteninspektion unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Vorrichtung für eine 360˚-Etiketteninspektion mit einer Matrixkamera. In Schritt 100 erfolgt ein Vorbeiführen sich drehender Behälter an der Inspektionsvorrichtung und in Schritt 101 erfolgt ein Erstellen von Teilbildern der Behälter in dem Bildbereich der Matrixkamera jeweils nach einer Behälterdrehung von 45˚ oder 60˚ oder 90˚; es können auch Zwischenwerte dieser Drehwinkel verwendet werden.
In Schritt 102 erfolgt ein Zwischenspeichern oder Speichern der erstellten Teilbilder, so dass sie für spätere Analysen zur Verfügung stehen. Dieser Schritt kann auch optional sein.
In Schritt 103 erfolgt ein Erstellen von umfänglichen Gesamtbildern der Behälter aus den erstellten Teilbildern. Für das Zusammensetzen der erstellten Teilbilder eines Behälters zu einem umfänglichen Gesamtbild des Behälters kann eine Matchingsoftware verwendet werden. Um das umfängliche Gesamtbild des Behälters zu erstellen, müssen nicht alle erstellte Teilbilder des Behälters verwendet werden, es kann eine Teilmenge aller erstellten Teilbilder dieses Behälters verwendet werden, welche zusammengesetzt die 360˚ abdecken. Es können jedoch für das Erstellen des umfänglichen Gesamtbilds auch alle Teilbilder verwendet werden.
In Schritt 104 erfolgt ein Auswerten der erstellten umfänglichen Gesamtbilder in Hinblick auf einen oder mehrere der folgenden Aspekte, wie beispielsweise: Kontrolle, ob alle vorbestimmten Etiketten auf einem Behälter vorhanden sind; Kontrolle der Etikettenlage relativ zu einem Behälter; Kontrolle der Lage mehrerer Etiketten zueinander auf einem Behälter; Kontrolle einer Distanz eines Frontetiketts zu einem Rückenetikett; Kontrolle von optischen Behältermerkmalen, wie Pressnähten, Ausrichtnocken und/oder Embossings; Kontrolle einer Distanz eines Etiketts zu einem optischen Behältermerkmal; Identitätsprüfung der auf einen Behälter aufgebrachten Etiketten; Kontrolle einer oder mehrerer Datierungen; Kontrolle eines oder mehrerer Strichcodes; Kontrolle und/oder Lesen eines 2-D-Codes, beispielsweise QR oder ECC200.
17 zeigt ein Flussdiagramm für ein zweites computer-implementiertes Verfahren für eine 360˚-Etiketteninspektion unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Vorrichtung für eine 360˚-Etiketteninspektion mit zwei Matrixkameras.
In Schritt 200 erfolgt ein Vorbeiführen sich drehender Behälter an der Inspektionsvorrichtung und in Schritt 201 erfolgt ein alternierendes Erstellen von Teilbildern der Behälter in dem ersten Bildbereich der ersten Matrixkamera bzw. in dem zweiten Bildbereich der zweiten Matrixkamera jeweils nach einer Behälterdrehung von 45˚ oder 60˚ oder 90˚; es können auch Zwischenwerte dieser Drehwinkel verwendet werden.
In Schritt 202 erfolgt ein Zwischenspeichern oder Speichern der erstellten Teilbilder, so dass sie für spätere Analysen zur Verfügung stehen. Dieser Schritt kann auch optional sein.
In Schritt 203 erfolgt ein Erstellen von umfänglichen Gesamtbildern der Behälter aus den erstellten Teilbildern. Für das Zusammensetzen der erstellten Teilbilder eines Behälters zu einem umfänglichen Gesamtbild des Behälters kann eine Matchingsoftware verwendet werden. Um das umfängliche Gesamtbild des Behälters zu erstellen, müssen nicht alle erstellte Teilbilder des Behälters verwendet werden, es kann eine Teilmenge aller erstellten Teilbilder dieses Behälters verwendet werden, welche zusammengesetzt die 360˚ abdecken. Es können jedoch für das Erstellen des umfänglichen Gesamtbilds auch alle Teilbilder verwendet werden.
In Schritt 204 erfolgt ein Auswerten der erstellten umfänglichen Gesamtbilder in Hinblick auf einen oder mehrere der folgenden Aspekte, wie beispielsweise: Kontrolle, ob alle vorbestimmten Etiketten auf einem Behälter vorhanden sind; Kontrolle der Etikettenlage relativ zu einem Behälter; Kontrolle der Lage mehrerer Etiketten zueinander auf einem Behälter; Kontrolle einer Distanz eines Frontetiketts zu einem Rückenetikett; Kontrolle von optischen Behältermerkmalen, wie Pressnähten, Ausrichtnocken und/oder Embossings; Kontrolle einer Distanz eines Etiketts zu einem optischen Behältermerkmal; Identitätsprüfung der auf einen Behälter aufgebrachten Etiketten; Kontrolle einer oder mehrerer Datierungen; Kontrolle eines oder mehrerer Strichcodes.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008034744 A1 [0003]
DE 202005017180 U1 [0004]
JP 2012023660 [0005]
US 5499718 [0006]
JP 2009031060 [0007]

Claims

Vorrichtung für eine Etiketteninspektion in einem Etikettierkarussell (4), wobei die Vorrichtung umfasst: – das Etikettierkarussell (4) umfassend: – mindestens ein Etikettieraggregat (6, 7, 8), das dazu ausgelegt ist Etiketten auf Behälter (26, 34, 45, 63) aufzubringen, – drehbare Behälteraufnahmen (13, 23–25, 33, 44, 64–68), die in einer Transportrichtung (10, 31) entlang eines Transportpfads (15) in dem Etikettierkarussell (4) an dem mindestens einen Etikettieraggregat (6, 7, 8) vorbeigeführt werden, wobei der Transportpfad (15) von einer Einlaufseite (11) des Etikettierkarussells (4) zu einer Auslaufseite (12) des Etikettierkarussells (4) führt, gekennzeichnet durch – eine Inspektionsvorrichtung (9, 17, 47), die mindestens eine ortsfeste Matrixkamera (18, 48, 49) umfasst, wobei die Inspektionsvorrichtung (9, 17, 47) am Umfang des Etikettierkarussells (4) angeordnet ist, sich in der Transportrichtung (10, 31) betrachtet in einem Bereich zwischen dem der Auslaufseite (12) vorangehenden Etikettieraggregat (8) und der Auslaufseite (12) befindet und derart angeordnet ist, dass von mittels des Etikettierkarussells (4) und der drehbaren Behälteraufnahmen (13, 23–25, 33, 44, 64–68) auf dem Transportpfad (15) vorbeigeführten Behältern (26, 34, 45, 63) mittels der mindestens einen Matrixkamera (18, 48, 49) Teilbilder (22, 36–43, 55–62) der vorbeigeführten Behälter (26, 34, 45, 63) in einem Bildbereich (28, 53, 54) der mindestens einen Matrixkamera (18, 48, 49) erstellbar und die erstellten Teilbilder (22, 36–43, 55–62) zusammensetzbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Bildbereich (28, 53, 54) der mindestens einen Matrixkamera (18, 48, 49) entlang des Transportpfads (15) eine Ausdehnung (27) hat, die einer Summe von zweimal einem Abstand (d) zwischen zwei Drehachsen zweier benachbarter, drehbarer Behälteraufnahmen (13, 23–25, 33, 44, 64–68) gemessen entlang des Transportpfads und einem Behälterdurchmesser (29), plus einem Wert von mindestens 0% bis höchstens 10% dieser Summe entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Vorrichtung mindestens zwei Matrixkameras (48, 49) umfasst, die mindestens zwei Matrixkameras (48, 49) ortsfest, in der Transportrichtung (10, 31) nebeneinanderliegend angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die mindestens zwei Matrixkameras (48, 49) zudem derart angeordnet sind, dass sich ihre Bildbereiche (53, 54) entlang des Transportpfads (15) zumindest teilweise überlappen.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die mindestens zwei Matrixkameras (48, 49) nebeneinander auf einer geraden Linie angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die mindestens zwei Matrixkameras (48, 49) nebeneinander auf einer gebogenen Linie angeordnet sind, wobei vorzugsweise ein Radius der gebogenen Linie im Wesentlichen einem Radius des Etikettierkarussells (4) entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Inspektionsvorrichtung (9, 17, 47) weiter eine Beleuchtungsvorrichtung (19, 50) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (19, 50) mindestens eine Strahlungsquelle (19, 50) und mindestens einen Schirm (20, 51) umfasst, der dazu ausgelegt ist, eine diffuse Bestrahlung von an der Inspektionsvorrichtung (9, 17, 47) vorbeigeführten Behältern (26, 34, 45, 63) zu erreichen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter umfassend ein Triggersystem zum Steuern der mindestens einen Matrixkamera (18, 48, 49).
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Triggersystem eine Steuerungsfunktion basierend auf Behälterform, Behältergröße und/oder einer Inspektionsgenauigkeit erstellt und die Steuerungsfunktion zum Steuern der mindestens einen Matrixkamera (18, 48, 49) verwendet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiter umfassend eine Bildbearbeitungssoftware, die dazu ausgelegt ist, von der mindestens einen Matrixkamera (18, 48, 49) erstellte Teilbilder (22, 36–43, 55–62) von Behältern (26, 34, 45, 63) zu vollumfänglichen Gesamtbildern der Behälter (26, 34, 45, 63) zusammenzusetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, weiter umfassend eine Bildauswertungssoftware, die dazu ausgelegt ist, die vollumfänglichen Gesamtbilder auszuwerten in Hinblick auf einen oder mehrere der folgenden Aspekte: – Kontrolle, ob alle vorbestimmten Etiketten auf einem Behälter (26, 34, 45, 63) vorhanden sind, – Kontrolle der Etikettenlage relativ zu einem Behälter (26, 34, 45, 63), – Kontrolle der Lage mehrerer Etiketten zueinander auf einem Behälter (26, 34, 45, 63), – Kontrolle einer Distanz eines Frontetiketts zu einem Rückenetikett, – Kontrolle von optischen Behältermerkmalen, wie Pressnähten, Ausrichtnocken und/oder Embossings, – Kontrolle einer Distanz eines Etiketts zu einem optischen Behältermerkmal, – Identitätsprüfung der auf einen Behälter (26, 34, 45, 63) aufgebrachten Etiketten, – Kontrolle einer oder mehrerer Datierungen, – Kontrolle eines oder mehrerer Strichcodes, – Kontrolle und/oder Lesen eines 2-D-Codes.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die mindestens eine Matrixkamera (18, 48, 49) eine Auflösung von mindestens 0,2 mm pro Pixel aufweist.
Computer-implementiertes Verfahren für eine Etiketteninspektion gekennzeichnet durch Verwenden einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Vorbeiführen (100, 200) von sich drehenden Behältern (26, 34, 45, 63) an der Inspektionsvorrichtung (9, 17, 47) und – Erstellen (101, 201) von Teilbildern (22, 36–43, 55–62) der Behälter (26, 34, 45, 63) im Bildbereich (28, 53, 54) der mindestens einen Matrixkamera (18, 48, 49).
Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 14, wobei, wenn die Vorrichtung mindestens zwei Matrixkameras (48, 49) umfasst, für das Erstellen (101) von Teilbildern (22, 36–43, 55–62) der Behälter (26, 34, 45, 63) die mindestens zwei Matrixkameras (48, 49) zeitgleich ausgelöst werden.
Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 14, wobei, wenn die Vorrichtung mindestens zwei Matrixkameras (48, 49) umfasst, für das Erstellen (101) von Teilbildern (55–62) der Behälter (63) die mindestens zwei Matrixkameras (48, 49) alternierend ausgelöst werden.
Computer-implementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16 weiter umfassend den Schritt: – Erstellen (103, 203) von vollumfänglichen Gesamtbildern der Behälter (26, 34, 45, 63) von den erstellten Teilbildern (22, 36–43, 55–62) der mindestens einen Matrixkamera (18, 48, 49).
Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 17 weiter umfassend den Schritt: – Auswerten (104, 204) der erstellten vollumfänglichen Gesamtbilder in Hinblick auf einen oder mehrere der folgenden Aspekte: – Kontrolle, ob alle vorbestimmten Etiketten auf einem Behälter (26, 34, 45, 63) vorhanden sind, – Kontrolle der Etikettenlage relativ zu einem Behälter (26, 34, 45, 63), – Kontrolle der Lage mehrerer Etiketten zueinander auf einem Behälter (26, 34, 45, 63), – Kontrolle einer Distanz eines Frontetiketts zu einem Rückenetikett, – Kontrolle von optischen Behältermerkmalen, wie Pressnähten, Ausrichtnocken und/oder Embossings, – Kontrolle einer Distanz eines Etiketts zu einem optischen Behältermerkmal, – Identitätsprüfung der auf einen Behälter aufgebrachten Etiketten, – Kontrolle einer oder mehrerer Datierungen, – Kontrolle eines oder mehrerer Strichcodes, – Kontrolle und/oder Lesen eines 2-D-Codes.