DE102015100334A1

DE102015100334A1 - Erfassungseinheit sowie Vorrichtung und Verfahren zur Bedruckung von Behältern

Info

Publication number: DE102015100334A1
Application number: DE102015100334.1A
Authority: DE
Inventors: Sascha Koers; Michael Nick; Katrin Preckel
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2016-07-14
Also published as: EP3245071A1; WO2016113090A1; JP2018504330A; US20180001624A1; US10144225B2; JP6687631B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Erfassungseinheit für eine Vorrichtung (1) zum Bedrucken von Behältern (2) umfassend: – zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung (21) zur Erfassung eines optischen Merkmals eines Behälters (2); – eine Halte- und Zentriereinheit (10) zur Halterung eines Behälters, oder Mittel zum Halten und wieder Freigeben von Halte- und Zentriereinheiten (10), wobei ein an einer Halte- und Zentriereinheit (10) gehaltener Behälter (2) um dessen Behälterhochachse rotativ antreibbar ist; – eine Sensoreinheit zur Bestimmung der Drehlage eines an einer Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälters durch Erfassung einer an der – Halte- und Zentriereinheit (10) vorgesehenen Kodierung; – eine Rechnereinheit (24), die mit der Bildaufnahmeeinrichtung (21) und der Sensoreinheit verbunden ist; wobei die Rechnereinheit (24) zur Ermittlung einer Ausrichtgröße basierend auf der an der Halte- und Zentriereinheit (10) vorgesehenen Kodierung und dem erfassten optischen Merkmal des Behälters (2) ausgebildet ist und wobei die Erfassungseinheit Kommunikationsmittel zur Weitergabe der Ausrichtgröße an zumindest eine Behälterdruckeinrichtung (3.3–3.6) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Erfassungseinheit gemäß dem Oberbegriff Patentanspruch 1, auf eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern gemäß dem Oberbegriff Patentanspruch 13 sowie auf ein Verfahren zur Bedruckung von Behältern gemäß dem Oberbegriff Patentanspruch 18.
Vorrichtungen zum Bedrucken von Behältern sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Insbesondere sind Drucksysteme zum Bedrucken von Behältern unter Verwendung von digitalen, nach dem Tintenstrahl- oder Ink-Jet-Prinzip arbeitenden elektrischen Druckköpfen bekannt. Bekannt sind dabei insbesondere auch Drucksysteme oder Druckmaschinen (z.B. DE10 2007 050 490 A1 ), bei denen an einem um wenigstens eine vertikale Achse umlaufend angetriebenen Transportelement mehrere Behandlungs- oder Druckstationen zur Aufnahme jeweils eines zu bedruckenden Behälters gebildet sind, an denen die Behälter unter Verwendung von elektronisch ansteuerbaren nach dem Tintenstrahl- oder Ink-Jet-Prinzip arbeitenden digitalen Druckköpfen bedruckt werden.
Aus der Druckschrift DE 10 2011 112 106 B3 ist eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern bekannt geworden, die aus mehreren in Transportrichtung unmittelbar aneinander anschließenden Transportelementen besteht, wobei zumindest einige der Transportelemente als den Aufdruck bewirkende Behandlungseinheiten fungieren.
Problematisch bei bekannten Druckeinrichtungen ist, dass bislang keine lagegenaue Bedruckung eines Behälters in Bezug auf ein am Behälter vorhandenes Behältermerkmal, beispielsweise ein Embossing, eine Naht, eine Behälterdekoration oder einen Ausgleichsbereich für die Heißabfüllung (sog. Hotfill-Panel) erfolgen konnte, was optische Nachteile bei dem bedruckten Behälter zur Folge hat. Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Erfassungseinheit anzugeben, mittels der eine in Bezug auf die Drehposition lagegenaue Bedruckung des Behälters auch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten (bedruckte Behälter pro Zeiteinheit) möglich ist.
Die Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 13 und ein Verfahren zum Bedrucken von Behältern ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 18. Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Erfassungseinheit. Die Erfassungseinheit ist für den Einsatz in einer Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern vorgesehen. Die Erfassungseinheit weist zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung zur Erfassung eines optischen Merkmals eines Behälters auf. Diese Bildaufnahmeeinrichtung ist vorzugsweise eine Kamera, insbesondere eine Zeilenkamera, mittels der Bildinformationen eines zu bedruckenden Behälters vor dessen Bedruckung gewonnen werden können, um ein vordefiniertes Behältermerkmal zu erfassen.
Die Erfassungseinheit weist ferner eine Halte- und Zentriereinheit zur Halterung eines Behälters, oder Mittel zum Halten und wieder Freigeben von Halte- und Zentriereinheiten auf. Der an einer Halte- und Zentriereinheit gehaltene Behälter ist um dessen Behälterhochachse rotativ antreibbar, um den Behälter relativ zur Bildaufnahmeeinrichtung bewegen zu können. Die Halte- und Zentriereinheit bzw. die Mittel zum Halten und wieder Freigeben der Halte- und Zentriereinheiten sind über ein Gehäuse oder eine sonstige Tragstruktur der Erfassungseinheit mechanisch mit der Bildaufnahmeeinrichtung verbunden, so dass keine oder lediglich zu vernachlässigende Relativbewegungen zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung und der den Behälter fixierenden Halte- und Zentriereinheit auftreten. Des Weiteren weist die Erfassungseinheit eine Sensoreinheit oder eine Schnittstelle zur Kopplung mit einer Sensoreinheit auf. Die Sensoreinheit kann Bestandteil der Erfassungseinheit sein oder aber an der lösbar mit der Erfassungseinheit verbindbaren Halte- und Zentriereinheit vorgesehen sein. Die Sensoreinheit ist zur Bestimmung der Drehlage eines an einer Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälters durch Erfassung einer an der Halte- und Zentriereinheit vorgesehenen Kodierung ausgebildet. Die Kodierung kann insbesondere Bestandteil eines Absolutencoders sein, mittels dem die Winkellage eines mit dem Behälter rotierenden Teils der Halte- und Zentriereinheit, nachfolgend Sekundärteil genannt, erfassbar ist.
Ferner ist in der Erfassungseinheit eine Rechnereinheit vorgesehen, die mit der Bildaufnahmeeinrichtung und der Sensoreinheit zumindest zeitweise zum Austausch von Informationen verbunden ist. Die Rechnereinheit ist zur Ermittlung einer Ausrichtgröße basierend auf der an der Halte- und Zentriereinheit vorgesehenen Kodierung und dem erfassten optischen Merkmal des Behälters ausgebildet. Zudem weist die Erfassungseinheit Kommunikationsmittel zur Weitergabe der Ausrichtgröße an zumindest eine Behälterdruckeinrichtung auf, um die Ausrichtgröße an die Behälterdruckeinrichtung übermitteln zu können. Die Erfassungseinheit hat den entscheidenden Vorteil, dass Behälter ausgerichtet an erkannten Behältermerkmalen in einer nachfolgenden Druckvorrichtung bedruckt werden können und damit eine optisch ansprechende Behälterbedruckung ermöglicht wird.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinheit an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Transportelement vorgesehen. Damit wird der optisch zu erfassende Behälter zusammen mit der Bildaufnahmeeinrichtung durch das Transportelement bewegt. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass während der Weiterbewegung des Behälters entlang der Transportbahn Bildinformationen des Behälters durch die mit umlaufende Bildaufnahmeeinrichtung erfasst werden. Damit können verzerrungsfreie, d.h. nicht von einer Relativbewegung der Bildaufnahmeeinrichtung zum Behälter beeinflusste Bildinformationen gewonnen werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinheit ein in Gänze austauschbares Erfassungsmodul. Die Erfassungseinheit weist ein Gehäuse oder eine sonstige Tragstruktur (Gestell) auf, in/an dem sämtliche für den Betrieb der Erfassungseinheit notwendigen Komponenten angeordnet sind. Dies sind insbesondere die Bildaufnahmeeinrichtung, die Rechnereinheit, die Kommunikationsmittel bzw. Kommunikationsschnittstellen und die Halte- und Zentriereinheit bzw. die Mittel zum Halten und Freigeben der Halte- und Zentriereinheit. Des Weiteren können in der Erfassungseinheit eine Beleuchtungseinheit zur Ausleuchtung des aufzunehmenden Bereichs bzw. eine Speichereinheit zur Ablage von Informationen, welche Behältermerkmale zu erfassen sind, vorgesehen sein. Das Erfassungsmodul ist vorzugsweise mit einem Schnellwechselmechanismus ausgestattet, so dass das Erfassungsmodul ohne oder im Wesentlichen ohne Werkzeugeinsatz getauscht werden kann. Des Weiteren ist an dem Erfassungsmodul oder dem Gehäuse oder der Tragstruktur des Erfassungsmoduls ein erster Teil einer elektrischen Steckverbindung vorgesehen, der mit einem an einem Transportelement vorgesehenen zweiten Teil einer elektrischen Steckverbindung derart zusammenwirkt, dass beim Anbringen des Erfassungsmoduls an dem Transportelement, d.h. ohne weitere mechanische Arbeiten, eine elektrische Verbindung bzw. eine Datenverbindung zwischen dem Erfassungsmodul und den übrigen Komponenten der Behälterbehandlungsvorrichtung hergestellt werden. Durch den modularen Aufbau der Erfassungseinheit können wesentliche Vorteile Bezug auf die Wartbarkeit einzelner Erfassungseinheiten erzielt werden, da diese einzelnen ausgetauscht und gewartet werden können. Zudem können durch die einfache Tauschbarkeit der einzelnen Erfassungsmodule kurze Maschinenstillstandzeiten bei Defekten erreicht werden. In einem Ausführungsbeispiel ist die Rechnereinheit zur Ermittlung einer Winkeldifferenz zwischen einer Referenzmarke und dem erfassten optischen Merkmal des Behälters ausgebildet.
Diese ermittelte Winkeldifferenz oder eine davon abgeleitete Ausrichtgröße wird mittels der Kommunikationsmittel an zumindest eine Behälterdruckeinrichtung weitergegeben. Die Referenzmarke kann beispielsweise eine unabhängig von der Drehlage des Behälters bzw. des drehbaren Sekundärteils der Halte- und Zentriereinrichtung feststehende Referenzmarke sein, in Bezug auf die die Drehposition bzw. Drehlage eines bei der Bedruckung zu beachtenden Behältermerkmals durch eine Winkeldifferenz angegeben wird. Beispielsweise erfolgt üblicherweise die Bedruckung des Behälters beginnend bzw. in Bezug auf diese Referenzmarke. Durch die Übermittlung der Winkeldifferenz kann erreicht werden, dass die Bedruckung des Behälters nicht in Bezug auf die Referenzmarke sondern in Bezug auf eine um die Winkeldifferenz verschobene Behältermerkmal-Nullmarke erfolgt.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Behälter basierend auf der Kodierung gesteuert durch einen Drehantrieb antreibbar. Beispielsweise kann ein motorischer Antrieb vorgesehen sein, mittels dem ein drehbar in der Halte- und Zentriereinheit gelagertes, mit dem Behälter verbundenes Sekundärteil rotativ antreibbar ist. Der motorische Antrieb kann dabei insbesondere ein Direktantrieb sein. Durch die Steuerung des Drehantriebs basierend auf der Kodierung ist es möglich, dass der Behälter exakt gemäß der Ausrichtgröße gedreht und damit ausgerichtet an einem Behältermerkmal bedruckt werden kann.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Bildaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Bildinformationen zumindest eines Teilbereichs des Behälterumfangs, vorzugsweise des gesamten Behälterumfangs durch Drehung des Behälters relativ zu der Bildaufnahmeeinrichtung ausgebildet. Für den Fall, dass keine Information vorliegt, in welchem Bereich das zur Ausrichtung verwendete Behältermerkmal liegt, wird vorzugsweise eine vollumfangsseitige Aufnahme (z.B. unter Vollziehung einer 360° Drehung) von Bildinformationen vorgenommen. Alternativ kann bereits auf dem Transportweg der Behälter vor der Erfassungseinheit eine Vorausrichtung des Behälters erfolgen, beispielsweise durch zumindest eine weitere Erkennungseinrichtung und Verdrehen der Behälter derart, dass das zur Ausrichtung verwendete Behältermerkmal an einer gewünschten Stelle oder in einem definierten Winkelbereich zu liegen kommt. Damit kann Zeit bei der Erkennung des Behältermerkmals anhand dem eine Ausrichtung erfolgen soll, eingespart werden. In einem Ausführungsbeispiel sind in der Erfassungseinheit Mittel zur Abspeicherung von Informationen bezüglich eines gesuchten Behältermerkmals vorgesehen. Beispielsweise kann in der Erfassungseinheit eine Speichereinheit vorgesehen sein, in der Informationen hinsichtlich der zu erkennenden Behältermerkmale abgelegt werden. Damit kann ein Behältermerkmal, anhand dessen die Ausrichtung des Behälters zur Bedruckung erfolgen soll, einmalig in die Speichereinheit eingelesen werden, beispielsweise nach einer Übertragung von einer zentralen Rechnereinheit, und anschließend jeweils zur Bestimmung der Ausrichtgröße verwendet werden. Damit kann das Maschinennetzwerk wesentlich entlastet werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Rechnereinheit zur Auswertung der von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bildinformationen und zum Vergleich dieser aufgenommenen Bildinformationen mit den abgespeicherten Informationen bezüglich eines gesuchten Behältermerkmals ausgebildet. Nach der Erfassung der optischen Merkmale des Behälters erfolgt mittels der Recheneinheit ein Vergleich zwischen den in der Speichereinheit abgelegten Informationen und den durch die Bildaufnahmeeinrichtung erfassten Bildinformationen. Damit kann die anschließende Bedruckung des Behälters anhand eines vorgegebenen, durch die Rechnereinheit in den aufgenommenen Bildinformationen zu erkennenden Behältermerkmals erfolgen.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Rechnereinheit bei der Auswertung der Bildinformationen und/oder dem Vergleich der Bildinformationen mit den abgespeicherten Informationen bezüglich eines gesuchten Behältermerkmals zur Anwendung eines Block-Matching-Algorithmus ausgebildet. Dabei wird beispielsweise ein Ähnlichkeitsvergleich von Grauwertverteilungen zwischen zwei gleich großen Blöcken, insbesondere Pixelmatrizen durchgeführt. Durch die Anwendung des Block-Matching-Algorithmus kann die Erkennung eines bestimmten Behältermerkmals innerhalb der von der Bildaufnahmeeinrichtung bereitgestellten Bildinformationen schneller gefunden werden, so dass insgesamt die Verarbeitungsgeschwindigkeit (analysierte Behälter pro Zeiteinheit) gesteigert wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Recheneinheit zur parallelisierten Abarbeitung von Bildinformationen, insbesondere durch Anwendung einer Grafikkartenprogrammierung, ausgebildet zur Berechnung auf einer oder mehreren Grafikprozessoreinheiten.
Eine solche Grafikprozessoreinheit, kurz GPGPU („General Purpose Computation on Graphics Processing Unit“), bezeichnet die Verwendung eines Grafikprozessors für Berechnungen über seinen ursprünglichen Aufgabenbereich hinaus. Dies können beispielsweise Berechnungen zu technischen oder wirtschaftlichen Simulationen sein. Bei parallelen Algorithmen kann so eine enorme Geschwindigkeitssteigerung im Vergleich zum Hauptprozessor erzielt werden.
Vorliegend kann dadurch insbesondere eine Steigerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit (analysierte Behälter pro Zeiteinheit) erreicht werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Kommunikation mit der nachfolgenden Behälterdruckeinrichtung über drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsmittel. Die Kommunikationsmittel können jegliche Kommunikationsmittel zur Übertragung von Daten, beispielsweise eine Drahtlosschnittstelle (Funk, beispielsweise WLAN, Bluetooth etc. oder optische Schnittstelle) oder aber eine kabelgebundene Übertragungsschnittstelle sein. Insbesondere können die Kommunikationsmittel zu einer gerichteten Nahfeldkommunikation ausgebildet sein. Besonders bevorzugt werden die Kommunikationsmittel durch eine Infrarotschnittstelle gebildet, mittels der durch gerichtet ausgesendete optische Signale (im Infrarotbereich) Informationen übertragen werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinheit zur in Bezug auf die Drehlage des Behälters ausgerichteten Weitergabe einer Halte- und Zentriereinrichtung an eine nachfolgende Behälterdruckeinrichtung ausgebildet. Die Erfassungseinheit ist dabei derart ausgebildet, dass der Behälter vor der Übergabe an eine Druckstation der Behälterdruckeinrichtung derart gedreht wird, dass der Behälterbereich, an dem die Bedruckung beginnen soll, dem an der Druckstation vorgesehenen Druckkopf (für den Fall, dass mehrere Druckköpfe vorgesehen sind, dem zuerst die Bedruckung bewirkenden Druckkopf) gegenüberliegt. Damit kann die Zeit für ein Verdrehen des Behälters an die Position, an der die Bedruckung begonnen werden soll, wesentlich verringert werden, was wiederum Vorteile für die Verarbeitungsgeschwindigkeit mit sich bringt.
Gemäß einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern mit einer Behältertransportstrecke, auf der die Behälter zum Behandeln in einer Transportrichtung von einem Behältereinlauf an einen Behälterauslauf bewegt werden. Die Behältertransportstrecke ist dabei von mehreren um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Transportelementen gebildet ist, an denen die Behälter gehalten, zentriert und/oder gesteuert bewegt werden, wobei zumindest ein erstes Transportelement mehrere Erfassungsstationen zur Erfassung von Behältermerkmalen und zumindest ein in Transportrichtung auf das erste Transportelement folgendes zweites Transportelement mehrere Druckstationen zur Bedruckung der Behälter aufweist. An den Erfassungsstationen ist jeweils eine Erfassungseinheit vorgesehen, wobei die Erfassungseinheit folgendes umfasst:

– zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung zur Erfassung eines optischen Merkmals eines Behälters;
– eine Halte- und Zentriereinheit zur Halterung eines Behälters, oder Mittel zum Halten und wieder Freigeben von Halte- und Zentriereinheiten, wobei ein an einer Halte- und Zentriereinheit gehaltener Behälter um dessen Behälterhochachse rotativ antreibbar ist;
– eine Sensoreinheit oder eine Schnittstelle zu einer Sensoreinheit, wobei die Sensoreinheit zur Bestimmung der Drehlage eines an einer Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälters durch Erfassung einer an der Halte- und Zentriereinheit vorgesehenen Kodierung ausgebildet ist;
– eine Rechnereinheit, die mit der Bildaufnahmeeinrichtung und der Sensoreinheit verbunden ist.

Die Rechnereinheit ist zur Ermittlung einer Ausrichtgröße basierend auf der an der Halte- und Zentriereinheit vorgesehenen Kodierung und dem erfassten optischen Merkmal des Behälters ausgebildet. Die Erfassungseinheit weist dabei Kommunikationsmittel zur Weitergabe der Ausrichtgröße an zumindest eine nachfolgende Druckstation auf.
Die Druckvorrichtung hat den entscheidenden Vorteil, dass Behälter ausgerichtet an erkannten Behältermerkmalen in einer auf die Erfassungsstation folgenden Druckstation bedruckt werden können und damit eine optisch ansprechende Behälterbedruckung ermöglicht wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt zwischen dem ersten und zweiten Transportelement eine Übergabe von Halte- und Zentriereinheiten mit daran gehaltenen Behältern. Damit wird zwischen der Erfassungsstation und der Druckstation eine Einheit aus einem Behälter und einer Halte- und Zentriereinheit übergeben, wobei diese Einheit, insbesondere die Drehlage des Behälters zu dem rotierenden Teil der Halte- und Zentriereinheit (Sekundärteil), auch während bzw. nach der Übergabe erhalten bleibt. Damit kann eine an der Halte- und Zentriereinheit, insbesondere an dem Sekundärteil vorgesehene Kodierung in der Druckstation zur Erfassung der Drehlage des Behälters verwendet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zur Ermittlung einer Ausrichtgröße für jeden an einer Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälter und zur gezielten Weitergabe der Ausrichtgröße an eine nachfolgend die Bedruckung vollziehende Druckstation ausgebildet. Somit erhält lediglich diejenige Druckstation einer Vielzahl von an einem umlaufenden Transportelement vorgesehenen Druckstationen die einem Behälter zugeordnete Ausrichtinformation, dessen (Behälter) Bedruckung sie bewirkt. In anderen Worten wird die Ausrichtgröße nur selektiv an die Druckstation weitergereicht, die diese Ausrichtgröße zur Ausrichtung des Behälters für dessen Bedruckung benötigt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind mehrere zweite Transportelemente jeweils umfassend mehrere Druckstationen vorgesehen, wobei die Vorrichtung zur Ermittlung einer Ausrichtgröße für jeden an einer Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälter und zur gezielten Weitergabe der Ausrichtgröße lediglich an die Druckstationen ausgebildet ist, an denen die Bedruckung des jeweiligen Behälters vollzogen wird. Damit wird die Ausrichtgröße lediglich an diejenigen Druckstationen weitergeleitet, die diese Ausrichtgröße zur Ausrichtung des Behälters für dessen Bedruckung (beispielsweise im Mehrfarbendruck) benötigen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Weitergabe der Ausrichtgröße zwischen der Erfassungseinheit und den nachfolgenden Druckstationen sukzessive durch Nahfeldkommunikation, beispielsweise mittels einer Infrarotschnittstelle. Insbesondere wird die Ausrichtgröße in dem Moment von der Erfassungseinheit an die Druckstation übermittelt, in dem die Übergabe des an der Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälters erfolgt. Dabei stehen sich die Erfassungseinheit und die Druckstation derart gegenüber, dass eine Übergabe mittels einer Nahfeldkommunikation, insbesondere einer Infrarotschnittstelle erfolgen kann.
Gemäß einem dritten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Bedrucken von Behältern mittels einer Druckvorrichtung. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:

– Erfassung eines optischen Merkmals eines Behälters mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung;
– Bestimmung der Drehlage eines an einer Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälters durch Erfassung einer an der Halte- und Zentriereinheit vorgesehenen Kodierung;
– Ermittlung einer Ausrichtgröße basierend auf der an der Halte- und Zentriereinheit vorgesehenen Kodierung und dem erfassten optischen Merkmal;
– Weitergabe der ermittelten Ausrichtgröße an zumindest eine Druckvorrichtung; und
– Bedruckung des Behälters basierend auf Ausrichtgröße.

Unter Behälter im Sinne der Erfindung werden sämtliche Behälter verstanden, insbesondere Flaschen, Dosen etc. Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bzw. „etwa“ bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 beispielhaft eine Druckvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung;
2a beispielhaft eine Druckvorrichtung in einer schematischen Draufsicht;
2b beispielhaft und schematisch den Transportweg durch eine Druckvorrichtung in einer schematischen Draufsicht;
3 beispielhaft mehrere an einem Transportelement angeordnete Behandlungssegmente in einer perspektivischen Darstellung;
4 beispielhaft ein Behandlungssegment mit einer daran angeordneten Halte- und Zentriereinrichtung in einer perspektivischen Darstellung;
5 beispielhaft eine Erfassungseinheit zur Erfassung von Behältermerkmalen und zur Bereitstellung einer Ausrichtgröße in einer Draufsichtdarstellung bei abgenommenem oberen Gehäusedeckel;
6 beispielhaft einen Behälter mit einem reliefartigen Behältermerkmal (Embossing); und
7 beispielhaft die Lage einer Behältermerkmal-Nullmarke in Bezug auf eine Referenzmarke der Halte- und Zentriereinrichtung.
Die 1 allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Aufbringen einer Ausstattung, beispielsweise in Form eines Aufdrucks oder Mehrfachdrucks auf Behälter 2 beispielsweise in Form von Flaschen, und zwar entweder unmittelbar auf die Außen- oder Mantelfläche der Wandung des Behälters 2 oder aber auf dort bereits aufgebrachte, z.B. mit einer Teilausstattung versehene Etiketten.
Zum Bedrucken werden die Behälter 2 der Vorrichtung 1 bzw. deren Behältereinlauf 1.1 über einen äußeren Transporteur aufrecht stehend in einer Transportrichtung A zugeführt, bewegen sich dann innerhalb der Vorrichtung 1 auf einer mehrfach bogenförmig umgelenkten Transportstrecke. Nach dem Bedrucken werden die Behälter 2 weiterhin aufrecht stehend an einem Behälterauslauf 1.2 über einen äußeren Transporteur einer weiteren Verwendung zugeführt. Der Transportweg der Packmittel 2 beim Zuführen, beim Bewegen durch die Vorrichtung 1 sowie beim Wegführen aus der Vorrichtung 1 ist in den 2a und 2b schematisch mit TW bezeichnet.
Im Einzelnen besteht die Vorrichtung 1 aus mehreren in Transportrichtung A unmittelbar aneinander anschließenden Maschinenmodulen 3.1–3.n, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform aus insgesamt acht Maschinenmodulen 3.1–3.8, wobei sämtliche Maschinenmodulen 3.1–3.8 jeweils von einer identischen Grundeinheit 4 gebildet sind, die mit den für die spezielle Aufgabe des jeweiligen Maschinenmoduls 3.1–3.8 notwendigen Funktionselementen ausgestattet ist.
Jede Grundeinheit 4 umfasst u.a. beispielsweise eine in einem Modulgehäuse 5 untergebrachte Antriebs- und Steuereinheit und ein an der Oberseite des Modulgehäuses 5 angeordnetes und durch die Antriebs- und Steuereinheit u.a. um eine vertikale Maschinenachse MA des jeweiligen Maschinenmoduls 3.1–3.8 umlaufend antreibbares Transportelement 6. Das Transportelement 6 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass an ihm umfangsseitig eine Vielzahl von gleichartigen Behandlungseinheiten, im Folgenden auch Behandlungssegmente oder Behandlungsmodule genannt, anbringbar sind, um das jeweilige Maschinenmodul 3.1–3.8 für eine bestimmte Funktionalität auszustatten. Beispielsweise können an die Behandlungseinheiten Vorbehandlungseinheiten (ausgebildet zur Sterilisation der Behälter etc.), Erfassungseinheiten (z.B. zur Erfassung bestimmter Behältermerkmale etc.), Druckeinheiten (z.B. zur Bedruckung der Behälter nach dem Tintenstrahlprinzip etc.) oder Nachbehandlungseinheiten (z.B. Curing-Einheiten zum Trocknen des Druckbildes, Inspektionseinheiten etc.) sein.
Jede Behandlungseinheit weist entweder eine der jeweiligen Behandlungseinheit zugeordnete Halte- und Zentriereinheit 10 auf, die zur Halterung und Zentrierung des beim Durchlauf durch die Druckvorrichtung 1 zu bedruckenden Behälters 2 ausgebildet ist oder die Behandlungseinheit weist Mittel zum Halten und wieder Freigegeben einer derartigen Halte- und Zentriereinheit 10 auf, d.h. an der Behandlungseinheit befindet sich eine Aufnahme, an der eine Halte- und Zentriereinheit 10 lösbar befestigbar ist. Somit wird der zu behandelnde Behälter 2 während der Drehung des jeweiligen Transportelements 6 durch die Halte- und Zentriereinheit 10 gegenüber der jeweiligen Behandlungseinheit gehalten und dabei gleichzeitig mit der Behandlung in Transportrichtung A weitertransportiert. Die Transportelemente 6 der einzelnen Maschinenmodule 3.1–3.8 sind unmittelbar bzw. transportmäßig aneinander anschließend angeordnet und gegenläufig, aber synchron derart angetrieben, dass diese Transportelemente 6 in ihrer Gesamtheit eine Transporteinrichtung bilden, mit der die Behälter 2 innerhalb der Druckvorrichtung 1 auf dem in der 2b dargestellten mehrfach umgelenkten Transportweg TW zwischen dem Behältereinlauf 1.1 und dem Behälterauslauf 1.2 bewegt werden. Die einzelnen Behälter 2 werden hierbei jeweils direkt von dem Transportelement 6 eines Maschinenmoduls 3.1–3.7 an das Transportelement 6 des in Transportrichtung A folgenden Maschinenmoduls 3.2–3.8 weitergeleitet. Die prinzipielle Funktion der einzelnen Maschinenmodule 3.1–3.8 ist beispielsweise folgende:

– Das Maschinenmodul 3.1 bildet u.a. das Einlaufmodul der Druckvorrichtung 1. Im Maschinenmodul 3.1 erfolgt beispielsweise eine Vorbehandlung der Behälter 2 zumindest an dem zu bedruckenden Packmittelbereich, beispielsweise eine Plasma- oder Corona-Behandlung, die insbesondere dann zweckmäßig ist, wenn das Aufbringen des Mehrfachdrucks in den nachfolgenden Modulen unter Verwendung von Druckköpfen erfolgt, die nach dem Tintenstrahlprinzip (Ink-Jet) oder nach dem sogenannten Tonjet-Prinzip arbeiten.
– Das an das Maschinenmodul 3.1 anschließende Maschinenmodul 3.2 ist beispielsweise mit mehreren umfangsseitig angeordneten Erfassungseinheiten ausgestattet, um – wie nachfolgend noch näher beschrieben ein oder mehrere Behältermerkmale BM zu erfassen und die anschließende Bedruckung der Behälter 2 unter Berücksichtigung dieser Behältermerkmale BM vornehmen zu können.
– Die an das Maschinenmodul 3.2 anschließenden Maschinenmodule 3.3–3.6 bildend die eigentlichen Druckmodule mit mehreren umfangseitig angeordneten Druckstationen, an denen der Mehrfachdruck erfolgt, und zwar vorzugsweise als Farbdruck in der Form, dass an jedem Maschinenmodul 3.3–3.6 jeweils ein Farbsatz des Farbdrucks gedruckt wird, beispielsweise in Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz.
– Das Maschinenmodul 3.7 ist z.B. als Trocknungsmodul ausgebildet, in welchem der jeweilige zuvor erzeugte Mehrfachdruck in geeigneter Weise, beispielsweise durch Energieeintrag z.B. durch Wärme und/oder durch UV-Strahlung endgültig getrocknet bzw. durchgehärtet wird (Curing).
– Das letzte Maschinenmodul 3.8 bildet schließlich das Auslaufmodul bzw. den Behälterauslauf 1.2 der Vorrichtung 1, an dem die fertig bedruckten Behälter 2 die Vorrichtung 1 verlassen. Das Maschinenmodul 3.8 kann vorzugsweise zusätzlich auch noch als Trocknungsmodul ausgeführt sein.

Es versteht sich, dass in der Kette von Maschinenmodulen 3.1–3.8 weitere Maschinenmodule vorgesehen sein können (beispielsweise ein Inspektionsmodul) oder aber auch bestimmte Maschinenmodule weggelassen werden können, um die 20 Druckvorrichtung 1 bedarfsgerecht anpassen zu können.
Wie insbesondere die 2b zeigt, werden die Behälter 2 mit den Transportelementen 7 der Maschinenmodule 3.1 und 3.8 jeweils auf einem Winkelbereich von etwa 90° um die vertikale Maschinenachse MA der Maschinenmodule 3.1 und 3.8 bewegt. Bei den übrigen Maschinenmodulen 3.2–3.7 werden die Packmittel 2 mit dem jeweiligen Transportelemente 6 jeweils über einen Winkelbereich von 180° um die vertikale Maschinenachse MA der Maschinenmodule 3.2–3.7 mitgeführt. Innerhalb dieses Winkelbereichs bzw. innerhalb dieser Wegstrecke der Drehbewegung des jeweiligen Transportelements 6 erfolgt insbesondere in den Modulen 3.1–3.7 der dem jeweiligen Modul zugeordnete Prozess (Vorbehandlung, Erfassen Behälterposition, Bedrucken, Curing).
Mehr im Detail weisen die Maschinenmodule 3.1–3.n, wie in den 3 und 4 ersichtlich, mehrere als Behandlungssegmente 7 ausgebildete Behandlungseinheiten auf, die jeweils als komplette funktionsfähige Baueinheiten oder Module an einem um die jeweilige vertikale Maschinenachse MA umlaufend angetriebenen Rotor des 5 jeweiligen Maschinenmoduls 3.1–3.n austauschbar montiert sind. Der Rotor kann hierbei insbesondere kontinuierlich umlaufend oder intermittierend angetrieben sein. Die Behandlungssegmente 7 sind am Umfang des Rotors vorgesehen, und zwar vorzugsweise derart, dass die Behandlungssegmente 7 in Draufsicht kuchenstückartig bzw. keilartig ausgebildet sind und in Umfangsrichtung des Rotors 10 derart aneinander anschließen, dass die Behandlungssegmente 7 eines Maschinenmoduls 3.1–3.n einen Kreisring ausbilden (s. 3).
Die Behandlungssegmente 7 bilden an ihrer bezogen auf die Maschinenachse MA radial außen liegenden Seite jeweils eine Ausnehmung 7.1, in der die Behälter 2 während der Behandlung zumindest teilweise aufgenommen sind, und zwar vorzugsweise im Bereich ihrer Behälteroberseite bzw. Behältermündung an Halte- und Zentriereinheiten 10 hängend gehalten, d.h. mit ihrer Behälterhochachse in vertikaler Richtung und parallel zur Maschinenachse MA orientiert. Die Halte- und Zentriereinheiten 10 sind ihrerseits jeweils an einem Träger 11 gehalten, der in der zugehörigen seitlichen Nuten 12 befestigt ist. Optional kann der Träger 11 schlittenartig in den Nuten 12 verfahren oder verschoben werden, beispielsweise durch geeignete Antriebsmittel angetrieben, um eine Anpassung an unterschiedliche Behälterformate zu gewährleisten.
Die Halte- und Zentriereinheiten 10, dienen vorzugsweise zum Halten und Zentrieren eines Behälters 2 und zudem zum gesteuerten Drehen bzw. Schwenken desselben. Insbesondere erfolgt mittels der Halte- und Zentriereinheiten 10 bei der Behandlung bzw. beim Bedrucken der Behälter 2 ein Ausrichten und gesteuertes Drehen bzw. Schwenken der Behälter 2 um deren Behälterhochachse. Sie bestehen bei der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen aus einem Primärteil 10.1, welches an dem jeweiligen Träger 11 gehalten ist, sowie aus einem Sekundärteil 10.2. Das Primärteil 10.1 dient im Wesentlichen der sicheren und ausgerichteten Befestigung der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit 10 an dem Behandlungssegment 7, insbesondere dem Träger 11 bzw. der Aufnahme am Behandlungssegment 7. Das Primärteil 10.1 weist hierfür u.a. eine Referenzfläche 5 10.1.1 auf, deren komplementäres Gegenstück im Behandlungssegment 7 als Referenzebene oder -fläche zur Anlage und somit zur Justierung relativ den am Behandlungssegment 7 vorgesehenen Behandlungseinrichtungen (z.B. Kamera, Druckkopf, Härteeinrichtung etc.) dient. Somit ist ein fester gemeinsamer Bezug zwischen der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit 10 respektive Behälter 2 und den jeweiligen Behandlungseinrichtungen geschaffen. Die Funktion des Sekundärteils 10.2 besteht u.a. darin, den jeweiligen Behälter 2 hängend zu halten. Das Sekundärteil 10.2 ist hierfür beispielsweise greiferartig ausgebildet, insbesondere als mechanischer und/oder pneumatisch betätigter Greifer und/oder als Vakuumgreifer.
Idealerweise wird in dem jeweiligen Behandlungssegment 7 die erforderliche Haltekraft auf das Primärteil 10.1 passiv aufgebracht und aktiv weggenommen bzw. gelöst, um die Sicherheit bei Strom- bzw. Medienlosigkeit zu erhöhen, zum Beispiel durch einen oder mehrere Permanentmagnete.
Das Sekundärteil 10.2 umfasst die aktiven Komponenten, d.h. insbesondere sämtliche für das Ausrichten und gesteuerte Drehen bzw. Schwenken der Behälter 2 während der Behandlung notwendigen Komponenten, so u.a. Elemente, die zum Ausrichten und/oder Drehen der Packmittel beim Bedrucken erforderlich sind, und/oder die Elemente zum Zuführen von Druckluft und/oder Vakuum usw.
So bildet das in dem Primärteil 10.1 um die Drucksegmentachse DA dreh- oder schwenkbar gelagerte Sekundärteil 10.2 bei der dargestellten Ausführungsform den Rotor eines elektrischen Stell- oder Winkelantriebs für das Ausrichten und gesteuerte Drehen bzw. Schwenken der Behälter 2 während der Behandlung. Das Sekundärteil 10.2 ist hierfür u.a. mit einer Permanentmagnetanordnung 10.3 versehen, die eine Vielzahl von Permanentmagneten aufweist. Die Permanentmagnetanordnung 10.3, die in einer Umfangsrichtung abwechselnd magnetische Nord- und Südpole aufweist, wirkt hierfür mit einer am Behandlungssegment 7, insbesondere am Träger 11 vorgesehenen Elektromagnetanordnung zusammen, die den Stator des Stellantriebes bzw. des elektromagnetischen Direktantriebes bildet. Am Primärteil 10.1 ist eine Kodierung vorgesehen, die im Zusammenwirken mit einem am Behandlungssegment 7 vorgesehenen Inkrementalsensor ein Encoder-System bildet, mit dem die jeweilige zufällige Orientierung des Primärteils 10.1 und damit der Halte- und Zentriereinheit 10 erfasst wird. Das Ausrichten und/oder gesteuerte Drehen der Behälter 2 bei der Behälterbehandlung erfolgt dann beispielsweise unter Berücksichtigung dieser vom Encoder-System festgestellten Orientierung und der aus der Konstruktion bekannten oder festgelegten Zuordnung zwischen Primärteil 10.1 und Drehstellung des Sekundärteils 10.2, und zwar ausschließlich durch Drehen des Sekundärteils 10.2 bei nicht drehendem Primärteil 10.1. Insbesondere kann auch ein dem Sekundärteil 10.2 zugeordnetes Encodersystem vorgesehen sein, mittels dem die Drehlage des Sekundärteils 10.2 bzw. des daran vorgesehenen Behälters 2 bestimmbar ist. Das Sekundärteil-Encodersystem kann insbesondere ein Absolutencodersystem sein, d.h. ein Encodersystem mittels dem die absolute Drehlage des Sekundärteils 10.2 bzw. des Behälters 2 ermittelbar ist. Das Ausrichten und gesteuerte Drehen der Behälter 2 um die Behälterhochachse erfolgt jeweils in Bezug auf das jeweilige Behandlungssegment 7 bzw. in Bezug auf dortige, die Behandlung bewirkende Funktionselemente.
5 zeigt eine als Erfassungsmodul ausgebildete Erfassungseinheit 20 in einem höheren Detaillierungsgrad. Diese Erfassungseinheit 20 kann insbesondere Bestandteil des Erfassungsmaschinenmoduls 3.2 sein. Die Erfassungseinheit 20 weist ein Gehäuse oder zumindest eine Tragstruktur auf, in/an der sämtliche zur Funktion der Erfassungseinheit 20 notwendige Funktionselemente angeordnet sind. Insbesondere weist die Erfassungseinheit 20 zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung 21 auf, mittels der Bildinformationen von einem zu behandelnden Behälter 2 gewonnen werden können. Die Bildaufnahmeeinrichtung 21 kann beispielsweise eine digitale Kamera, insbesondere eine digitale Zeilenkamera sein. Ferner weist die Erfassungseinheit 20 eine Aufnahme 22 für eine Halte- und Zentriereinheit 10 auf, wie sie voranstehend in Zusammenhang mit 3 und 4 beschrieben wurde. Dadurch kann ein an einer Halte- und Zentriereinheit 10 gehaltener Behälter 2 um dessen Behälterhochachse gedreht werden. Mittels der Bildaufnahmeeinrichtung 21 können durch Drehung des Behälters 2 um dessen Behälterhochachse an der Behälterwandung umfangsseitig vorgesehene Behältermerkmale BM erfasst werden. Derartige Behältermerkmale BM können insbesondere Behälternähte, vorab aufgetragene Behälterdekorationen, Embossings (reliefartige Strukturen an der Behälterwandung) oder Hotfill-Panels (Dehnungsbereiche bei der Abfüllung von heißen Füllmedien) sein.
Für eine Formatumstellung (Änderung der Größe/Form der zu behandelnden Behälter 2) kann die Erfassungseinheit 20 geeignete Anpassungsmittel aufweisen. Insbesondere kann die Aufnahme 22 höhenverstellbar, d.h. in vertikaler Richtung verfahrbar ausgeführt sein. Zudem kann die Bildaufnahmeeinrichtung 21 in der Erfassungseinheit 20 verfahrbar vorgesehen sein, um den Abstand zum zu erfassenden Behälter 2 variieren zu können oder es kann eine Bildaufnahmeeinrichtung 21 mit verstellbarer Fokussierung vorgesehen sein, damit eine optimale Aufnahme von Bildinformationen des zu erfassenden Behälters 2 auch bei sich änderndem Abstand zwischen Behälter 2 und Bildaufnahmeeinrichtung 21 erfolgen kann.
Ferner kann in der Erfassungseinheit 20 zudem eine Beleuchtungseinrichtung 23 vorgesehen sein, mittels der ein der Erfassungseinheit 20 bzw. der Bildaufnahmeeinrichtung 21 zugewandter Behälterbereich beleuchtbar ist, um die Lichtverhältnisse für die Aufnahme von Bildinformationen zu verbessern. Zudem kann die Erfassungseinheit 20 eine Rechnereinheit 24 aufweisen. Diese Rechnereinheit 24 ist beispielsweise mit der Bildaufnahmeeinrichtung 21 gekoppelt und ist zur Verarbeitung der von der Bildaufnahmeeinrichtung 21 bereitgestellten Bildinformationen ausgebildet. Damit können die von der Bildaufnahmeeinrichtung 21 ermittelten Bildinformationen modulweise, d.h. für jede Erfassungseinheit 20 separat weiterverarbeitet werden. Durch die Verteilung von Bildverarbeitungsaufgaben auf die einzelnen Erfassungseinheiten 20 kann selbst bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten (behandelte Behälter pro Zeiteinheit) eine zeitnahe Verarbeitung der Bildinformationen ohne Notwendigkeit der Übertragung über ein Netzwerk sichergestellt werden. Die Rechnereinheit 24 ist insbesondere zur Bereitstellung einer Ausrichtgröße ausgebildet. Diese Ausrichtgröße kann beispielsweise eine Winkelinformation, eine Winkeldifferenz oder eine sonstige eine Ausrichtung des Behälters in einer gewünschten Drehlage ermöglichende Information, beispielsweise eine im Zusammenhang mit der an der Halte- und Zentriereinheit 10 vorgesehenen Kodierung verwendete Kodierungsinformation sein. Mittels dieser Ausrichtgröße ist es nachfolgend möglich, den Behälter 2 relativ zu dem erkannten Behältermerkmal BM geeignet auszurichten und damit in einer gewünschten Weise bzw. einer gewünschten Ausrichtung in Bezug auf dieses Behältermerkmal BM zu bedrucken. Des Weiteren kann in der Erfassungseinheit 20 eine Kommunikationseinheit vorgesehen sein, mittels der Ausrichtinformationen an die in Transportrichtung auf die Erfassungseinheit 20 folgenden Behandlungseinheiten (insbesondere Druckstationen) weitergegeben werden. Nach der Übergabe eines an einer Halte- und Zentriereinheit 10 gehaltenen Behälters 2 an eine Erfassungseinheit 20 des Erfassungsmaschinenmoduls 3.2 werden während der Drehung des Rotors des Erfassungsmaschinenmoduls 3.2 durch die Bildaufnahmeeinrichtung 21 Bildinformationen von der umfangsseitigen Wandung des Behälters 2 aufgenommen. Dabei wird der Behälter 2 zumindest um eine volle Umdrehung oder zumindest um einen Teil einer Umdrehung um dessen Behälterhochachse gegenüber der Erfassungseinheit 20 verdreht. Diese Verdrehung erfolgt, wie zuvor beschrieben, durch Verdrehung des Sekundärteils 10.2 der Halte- und Zentriereinheit 10 gegenüber dem fixiert gehaltenen Primärteil 10.1. Die von der Bildaufnahmeeinrichtung 21 erfassten Bilddaten werden anschließend an die Rechnereinheit 24 übermittelt. Diese Rechnereinheit 24 vergleicht die von der Bildaufnahmeeinrichtung 21 bereitgestellten Bildinformationen mit Musterbildinformationen, die beispielsweise in einer Speichereinheit bereitgestellt werden. Die Speichereinheit kann beispielsweise eine zentrale, für sämtliche an dem Erfassungsmaschinenmodul 3.2 vorgesehene Speichereinheit oder aber auch eine dezentrale, d.h. der jeweiligen Erfassungseinheit 20 zugeordnete Speichereinheit sein.
Der Vergleich der von der Bildaufnahmeeinrichtung 21 bereitgestellten Bildinformationen mit den Musterbildinformationen kann beispielsweise mittels eines so genannten Blockmatching-Algorithmus realisiert sein. Dabei wird versucht, in einem digitalen Datenstrom, der die durch die Bildaufnahmeeinrichtung 21 aufgenommenen Bilddaten enthält, einen Block von Bildinformationen zu finden, der den Musterbildinformationen entspricht oder im Wesentlichen entspricht. Um bei einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit (behandelte Behälter pro Zeiteinheit) eine zeitnahe Auswertung der erfassten Bildinformationen bewirken zu können, kann eine parallelisierte Verarbeitung der Bilddaten erfolgen, beispielsweise mittels einer Grafikkartenprogrammierung.
6 zeigt beispielhaft einen mit einem Embossing (Buchstaben KHS) versehenen Behälter 2. In diesem Ausführungsbeispiel können die dem Embossing entsprechenden Bildinformationen als Musterbildinformationen abgespeichert sein und innerhalb der von der Bildaufnahmeeinrichtung 21 bereitgestellten Bildinformationen können Teilbildinformationen gesucht werden, die diesen Musterbildinformationen entsprechen.
Anschließend wird ermittelt, an welcher Drehposition des Behälters 2 das Embossing bzw. das Behältermerkmal BM erkannt wurde. Um die Drehposition exakt angeben zu können, kann beispielsweise der Beginn des Embossings, die Mitte des Embossings oder aber auch das Ende des Embossings ermittelt werden. Durch die am Sekundärteil 10.2 der Halte- und Zentriereinheit 10 vorgesehene Kodierung, die vorzugsweise Bestandteil eines Absolutencoders ist, kann die exakte Drehposition angegeben werden, an der das Embossing (bzw. der Beginn, die Mitte oder das Ende des Embossings) liegt. Die Drehposition kann beispielsweise durch eine Winkelinformation oder eine vom jeweiligen Encoder verwendet Kodierinformation definiert werden und als Behältermerkmal-Nullmarke gespeichert werden. Diese Behältermerkmal-Nullmarke ist behälterspezifisch und gilt damit lediglich für eine Halte- und Zentriereinrichtung-Behälter-Anordnung.
Die somit ermittelte Drehposition kann entweder direkt als Ausrichtinformation oder Ausrichtgröße an die nachfolgende Behälterdruckeinrichtung weitergegeben werden oder es kann eine von der ermittelten Drehposition abgeleitete Ausrichtgröße berechnet werden. Beispielsweise kann am Sekundärteil 10.2 ein Encodersystem vorgesehen sein, der eine Referenzmarke aufweist. Als Ausrichtgröße kann damit beispielsweise eine Winkeldifferenz zwischen der Referenzmarke und der Behältermerkmal-Nullmarke ermittelt und an die nachfolgenden, die Bedruckung bewirkenden Drucksegmente weitergegeben werden. Bei der nachfolgenden Bedruckung der Behälter 2 erfolgt die Drehpositionierung des Behälters 2 mit einem entsprechenden Drehwinkelversatz, der der Winkeldifferenz zwischen der Referenzmarke und der Behältermerkmal-Nullmarke entspricht. Damit wird die Bedruckung des Behälters nicht an der Referenzmarke sondern an der Behältermerkmal-Nullmarke begonnen.
7 zeigt die beispielhaft von einer Bildaufnahmeeinrichtung 21 erfasste Bildinformationen eines Behälters 2 gemäß 6. Die Referenzmarke des Encodersystems liegt an einer beliebigen Stelle der Abwicklung des Behälters 2, wohingegen die Behältermerkmal-Nullmarke zu Beginn des Embossings „KHS“ gesetzt wurde. Hierbei kann durch die Erfassungseinheit 20 die Winkeldifferenz Δα zwischen Referenzmarke und Behältermerkmal-Nullmarke oder eine davon abgeleitete Größe als Ausrichtgröße an die nachfolgende Behälterbedruckungseinrichtung weitergegeben werden, so dass die Bedruckung des Behälters 2 nicht ausgerichtet an der Referenzmarke sondern ausgerichtet an der Behältermerkmal-Nullmarke begonnen wird.
Bevorzugt erfolgt eine gezielte Übertragung der Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformationen an die nachfolgende Behälterbedruckungseinrichtung und zwar derart, dass lediglich die Behandlungssegmente 7 bzw. Druckstationen der die Bedruckung vollziehenden Maschinenmodule 3.3–3.6, die den jeweiligen Behälter 2 bedrucken, die dafür nötige Ausrichtgröße erhalten. In anderen Worten, wird die Information hinsichtlich einer Ausrichtgröße zur Bedruckung eines bestimmten Behälters lediglich an jeweils ein Behandlungssegment 7 bzw. eine Druckstation jedes Maschinenmoduls 3.3–3.6 übertragen. Dies erfolgt vorzugsweise durch eine sukzessive Informationsweitergabe, wobei ein Behandlungssegment 7 eines Maschinenmoduls 3.2–3.5 die Information an ein Behandlungssegment 7 eines in Transportrichtung folgenden Maschinenmoduls 3.3–3.6 weitergibt. In anderen Worten erfolgt eine schrittweise Informationsweitergabe zwischen zwei Behandlungssegmenten 7, wobei die übrigen Behandlungssegmente 7 der jeweiligen Maschinenmodule 3.2–3.6 die Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation vorzugsweise nicht erhalten.
Besonders bevorzugt erfolgt die Weitergabe der Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation mittels einer direkten Nahfeldkommunikation, d.h. durch eine gerichtete Übertragung von einem Behandlungssegment 7 zum nächsten Behandlungssegment 7. Beispielsweise überträgt die Erfassungseinheit 20 die Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation an ein Behandlungssegment 7 (Druckstation) des in Transportrichtung A anschließenden Maschinenmoduls 3.2, dieses Behandlungssegment 7 wiederum die Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation an ein Behandlungssegment 7 (Druckstation) des Maschinenmoduls 3.3 usw.. Die Informationsübertragung erfolgt vorzugsweise zeitgleich zur Übergabe der Halte- und Zentriereinheit 10 zwischen 2 aneinander grenzenden Maschinenmodulen 3.2–3.6, d.h. in einem Moment, in dem sich die beiden Behandlungssegmente 7 stirnseitig gegenüberstehen. Zur Übertragung der Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation kann insbesondere eine Infrarot-Schnittstelle oder ein alternatives Übertragungsverfahren, das eine gerichtete Nachrichtenübertragung ermöglicht, verwendet werden (z.B. RFID, Bluetooth, WLAN etc.). Der wesentliche Vorteil des direkten Weitergabe der Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation zwischen den einzelnen Behandlungssegmenten 7 besteht darin, dass das Maschinennetzwerk, mittels dem die einzelnen Maschinenmodule 3.1–3.n untereinander verbunden sind, nicht belastet wird und keine zeitkritische Kommunikation zwischen den rotierenden Behandlungssegmenten 7 und feststehenden Maschinenteilen zu erfolgen hat. Damit kann auch bei einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit (behandelte Behälter pro Zeiteinheit) eine zeitgerechte Übertragung der Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation sichergestellt werden. Die Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation trägt wesentlich dazu bei, dass ein in einem Mehrfarbendruck aufgebrachtes Druckbild eine hohe Qualität besitzt, da diese Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation das Übereinanderlegen der einzelnen Teildruckbilder (Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb) maßgeblich bestimmt. Bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten werden aufgrund der geforderten Präzision hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Hardware bzw. Software zur Aufnahme bzw. Verarbeitung von Bildinformationen, die Ermittlung der Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation bzw. deren Weitergabe dieser Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation gestellt. Beispielsweise muss einen Behälter im Subsekundenbereich mit ausreichender Auflösung (z.B. Präzision Bildpunkt ca. 10µm) von der Bildaufnahmeeinrichtung 21 umfangsseitig erfasst, Behältermerkmale durch Vergleich mit Musterbildinformationen ermittelt, eine Ausrichtgröße bzw. Ausrichtinformation ermittelt, an die in Transportrichtung A folgenden Behandlungssegmente 7 weitergegeben und anhand der Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation ausgerichtet werden. Um die notwendige Genauigkeit bei gleichzeitig hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erreichen, können verschiedene, die Verarbeitungsgeschwindigkeit steigende Mechanismen eingesetzt bzw. Einrichtungen vorgesehen sein:
Um das Ausrichten des Behälters 2 anhand der Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation in einer Druckstation (beispielsweise gebildet durch eine als Drucksegment ausgebildetes Behandlungssegment 7) zu beschleunigen, kann vorzugsweise durch die Erfassungseinheit 20 eine Vorausrichtung auf die nachfolgende Druckstation erfolgen, so dass nach der Übergabe der Halte- und Zentriereinheit 10 von der Erfassungseinheit 20 an die Druckstation der Behälter 2 zumindest im Wesentlichen schon eine Position gegenüber dem Druckkopf einnimmt, in der die Bedruckung zu beginnen hat, d.h. das nur noch eine geringfügige Verdrehung des Behälters 2 um dessen Behälterhochachse zu erfolgen hat. Dadurch kann die Bedruckung des Behälters 2 unmittelbar oder nahezu
unmittelbar nach der Übergabe der Halte- und Zentriereinheit 10 mit dem daran vorgesehenen Behälter 2 an die Druckstation erfolgen. Zur weiteren Steigerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit kann das an der Halte- und Zentriereinheit und 10 verwendete Encodersystem ein Absolutencoder sein. Bei einem Absolutencoder kann die Absolutdrehlage unmittelbar bestimmt werden. Vorzugsweise kann damit basierend auf der Ausrichtgröße bzw. der Ausrichtinformation und ausgehend von der aktuellen Ist-Drehposition die Soll-Drehposition auf dem kürzesten Weg angefahren werden.
Weiterhin kann auf dem Transportweg TW vor der Übergabe an das Erfassungsmaschinenmodul 3.2 eine Vorausrichtung des Behälters 2 erfolgen. Die Vorausrichtung des Behälters 2 kann insbesondere derart vollzogen werden, dass das Behältermerkmal, in Bezug auf das die Bedruckung des Behälters 2 erfolgen soll, nach der Übergabe des Behälters 2 an eine Erfassungseinheit 20 des Erfassungsmaschinenmoduls 3.2 der Bildaufnahmeeinrichtung 21 zugewandt zu liegen kommt. Dadurch kann erreicht werden, dass der Behälter 2 nur mehr um einen begrenzten Winkelbereich (< 360°, vorzugsweise < 180°) gedreht werden muss. Um diese Vorausrichtung bewirken zu können, ist auf dem Transportweg TW der Behälter 2 vor dem Erfassungsmaschinenmodul 3.2 eine Erfassungseinrichtung 30, beispielsweise eine optische Erfassungseinrichtung, insbesondere eine Kamera vorgesehen, mittels der die Drehlage eines Behältermerkmals erfassbar ist. Gegebenenfalls können auch mehrere Erfassungseinrichtungen 30 vorgesehen sein, um Bildinformationen des Behälters 2 aus zwei unterschiedlichen Raumrichtungen aufnehmen zu können.
Insbesondere kann die zumindest eine Erfassungseinrichtung 30 ortsfest an dem Transportweg TW vorgesehen sein. Nach dem Erfassen der Drehlage des Behältermerkmals BM kann unter Berücksichtigung der weiteren Transportstrecke, auf der eine weitere Verschwenkung des Behälters 2 um dessen Behälterhochachse erfolgen kann, der Behälter 2 derart gedreht und damit vorausgerichtet werden, dass das Behältermerkmal BM nach der Übergabe des Behälters 2 an eine Erfassungseinheit 20 des Erfassungsmaschinenmoduls 3.2 der Bildaufnahmeeinrichtung 21 zugewandt zu liegen kommt. Damit muss der Behälter 2
in der Erfassungseinheit 20 nur mehr um einen begrenzten Winkelbereich (< 360°, vorzugsweise < 180°) gedreht werden, um das Behältermerkmal zu erfassen. Zudem ist damit das Auffinden des Behältermerkmals in den von der Bildaufnahmeeinrichtung 21 aufgenommenen Bildinformationen schneller möglich.
Des Weiteren ist es möglich, die Erfassungseinheit 20 bzw. das Erfassungsmaschinenmodul 3.2 zur Qualitätssicherung der der Druckvorrichtung 1 zugeführten Behälter 2 zu verwenden, d.h. nicht nur zur Erfassung der Behältermerkmale BM sondern auch für Inspektionsaufgaben. So kann beispielsweise die durch die Bildaufnahmeeinrichtung 21 (beispielsweise eine 3D-Kamera) erhaltene Bildinformation hinsichtlich optischer Auffälligkeiten analysiert werden. Beispielsweise ist es möglich, durch die Drehung des Behälters 2 relativ zur Bildaufnahmeeinrichtung 21 Unsymmetrien der Rotation festzustellen. Beispielsweise können die durch die Bildaufnahmeeinrichtung 21 erhaltenen Bildinformationen oder davon abgeleitete Informationen (beispielsweise durch geeignete Bildverarbeitung) mit Sollinformationen verglichen werden, um festzustellen, dass ein Behälter 2 rotationssymmetrisch bzw. im Wesentlichen rotationssymmetrisch ist und damit für eine Bedruckung in dem nachfolgenden Direktdruckverfahren geeignet ist. Zur Bestimmung der Rotationssymmetrie können hierbei gewollt auf dem Behälter aufgebrachte Behältermerkmal, beispielsweise Embossings, Hotfill-Panels, etc. vernachlässigt werden. Für den Fall, dass festgestellt wird, dass ein Behälter 2 Rotationssymmetriewerte außerhalb eines festgelegten Sollbereichs aufweist, kann eine Bedruckung des Behälters 2 lediglich in einem rotationssymmetrischen Bereich erfolgen oder der Behälter 2 gänzlich von der Bedruckung ausgenommen und anschließend unbedruckt ausgeschleust werden. Weiterhin kann im Bereich des Erfassungsmaschinenmoduls 3.2 oder in Transportrichtung A vor dem Erfassungsmaschinenmodul 3.2 eine Erfassungseinrichtung vorgesehen sein, mittels der der Bodenbereich eines Behälters 2 erfassbar ist. Insbesondere kann die Erfassungseinrichtung derart angeordnet sein, dass der Behälter 2 unterseitig im Bereich seiner Aufstellfläche analysierbar ist. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Kamera sein. Diese kann mit dem jeweiligen Transportelement 6 mitbewegt oder aber stationär vorgesehen sein. Beispielsweise können entlang des mehrfach umgelenkten Transportwegs TW im Bereich der Maschinenmoduls 3.1 und/oder 3.2 verteilt zumindest zwei Erfassungseinrichtungen vorgesehen sein. Diese Erfassungseinrichtungen können insbesondere zur Erfassung des Anspritzpunktes (zentrale Erhebung an der Unterseite des Behälters 2) des jeweiligen vorbeibewegten Behälters 2 vorgesehen sein. Mittels der Erfassungseinrichtungen können zumindest zwei unterschiedliche Bildinformationen bei unterschiedlichen Drehlagen des Behälters 2 gewonnen werden. Durch eine Auswertung dieser zumindest zwei gewonnenen Bildinformationen kann die Zentrierung des Anspritzpunktes am Behälter 2 analysiert werden. Die Zentrierung des Anspritzpunktes gibt Aufschluss über die grundsätzliche Rotationssymmetrie des Behälters 2. Damit lässt sich die grundsätzliche Bedruckbarkeit des Behälters 2 mittels des nachfolgenden Direktdruckverfahrens aufgrund dessen Rotationssymmetrieeigenschaften beurteilen.
Für den Fall, dass anhand der Informationen über den Anspritzpunkt festgestellt wird, dass eine außerhalb des Sollbereichs liegende Rotationsunsymmetrie des Behälters 2 vorliegt, kann der Druckvorgang für diesen Behälter 2 unterbunden und der Behälter 2 anschließend ausgeschleust werden. Zur Erfassung der Behältersymmetrie kann ferner zudem zumindest eine 3D-Kamera oder ein 3-Laserscanner vorgesehen sein. Mittels dieser Einrichtung(en) kann die äußere Kontur des Behälters 2 erfasst und hinsichtlich der Behältersymmetrie analysiert werden. Besondere kann eine Abweichung der Behältersymmetrie von einem Symmetriesollwert bestimmt werden. Für den Fall, dass die Abweichung oberhalb eines Schwellwertes liegt, kann der Druckvorgang für diesen Behälter 2 unterbunden und der Behälter 2 anschließend ausgeschleust werden.
Zuvor wurde davon ausgegangen, dass die durch die Bildaufnahmeeinrichtung 21 bzw. weitere Erfassungseinrichtungen gewonnenen Informationen für eine Ausrichtung des Behälters 2 anhand von Behältermerkmalen BM oder für eine Qualitätskontrolle der Symmetrie des Behälters 2 verwendet wird. Jedoch ist es auch möglich, die von der Bildaufnahmeeinrichtung 21 bzw. von weiteren Erfassungseinrichtungen gewonnenen Informationen dazu zu verwenden, den nachfolgenden Druckvorgang der Behälter 2 geeignet zu steuern. Bei dem in der Druckvorrichtung 1 verwendeten Direktdruckverfahren finden Druckköpfe Anwendung, die gemäß dem Tintenstrahlprinzip arbeiten. Der Druckkopf weist hierbei eine Vielzahl von Düsen auf, mittels denen die Drucktinte bzw. Druckfarbe auf die Behälterwandung aufgebracht wird. Vorzugsweise wird anhand der durch die Bildaufnahmeeinrichtung 21 bzw. weitere Erfassungseinrichtungen gewonnenen Informationen die Abgabe der Drucktinte bzw. Druckfarbe derart gesteuert, dass eine jeweils vorliegende Kontur des Behälters 2 in optimaler Weise bedruckt wird.
Dabei können insbesondere die abgegebene Menge an Drucktinte bzw. Druckfarbe, die Abgabegeschwindigkeit der Drucktinte bzw. Druckfarbe, oder aber auch die Abgaberichtung der Drucktinte bzw. Druckfarbe basierend auf den gewonnenen Informationen geeignet gesteuert werden. Die Abgaberichtung der Drucktinte bzw. Druckfarbe kann beispielsweise durch Anlegen eines elektrischen Potentials im Bereich der Druckkopfdüsen und eine bewirkte Auslenkung der abgegebenen Drucktinte bzw. Druckfarbe erreicht werden. Damit kann eine optimale Ausbringung der Druckfarbe bzw. Drucktinte auf die Behälterwandung abhängig von der Behälterkontur bzw. an der Behälterwandung vorgesehenen Behältermerkmalen BM (z.B. Embossings, Rillen, etc.) erfolgen. Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Änderungen oder Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste

1: Druckvorrichtung
1.1: Behältereinlauf
1.2: Behälterauslauf
2: Behälter
3.1–3.n: Maschinenmodul
4: Grundeinheit
5: Modulgehäuse
6: Transportelement
7: Behandlungssegment
7.1: Ausnehmung
10: Halte- und Zentriereinheit
10.1: Primärteil
10.1.1: Referenzfläche
10.2: Sekundärteil
10.3: Permanentmagnetanordnung
11: Träger
12: Nut
20: Erfassungseinheit
21: Bildaufnahmeeinrichtung
22: Aufnahme
23: Beleuchtungseinrichtung
24: Rechnereinheit
30: Erfassungseinrichtung
A: Transportrichtung
BM: Behältermerkmal
MA: Maschinenachse
TW: Transportweg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007050490 A1 [0002]
DE 102011112106 B3 [0003]

Claims

Erfassungseinheit für eine Vorrichtung (1) zum Bedrucken von Behältern (2) umfassend: – zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung (21) zur Erfassung eines optischen Merkmals eines Behälters (2); – eine Halte- und Zentriereinheit (10) zur Halterung eines Behälters, oder Mittel zum Halten und wieder Freigeben von Halte- und Zentriereinheiten (10), wobei ein an einer Halte- und Zentriereinheit (10) gehaltener Behälter (2) um dessen Behälterhochachse rotativ antreibbar ist; – eine Sensoreinheit oder eine Schnittstelle zu einer Sensoreinheit, wobei die Sensoreinheit zur Bestimmung der Drehlage eines an einer Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälters durch Erfassung einer an der Halte- und Zentriereinheit (10) vorgesehenen Kodierung ausgebildet ist; – eine Rechnereinheit (24), die mit der Bildaufnahmeeinrichtung (21) und der Sensoreinheit verbunden ist; wobei die Rechnereinheit (24) zur Ermittlung einer Ausrichtgröße basierend auf der an der Halte- und Zentriereinheit (10) vorgesehenen Kodierung und dem erfassten optischen Merkmal des Behälters (2) ausgebildet ist und wobei die Erfassungseinheit Kommunikationsmittel zur Weitergabe der Ausrichtgröße an zumindest eine Behälterdruckeinrichtung (3.3–3.6) ausgebildet ist.
Erfassungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinheit (20) an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Transportelement (6) vorgesehen ist.
Erfassungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinheit (20) ein in Gänze austauschbares Erfassungsmodul ist.
Erfassungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (24) zur Ermittlung einer Winkeldifferenz (Δα) zwischen einer Referenzmarke und dem erfassten optischen Merkmal des Behälters (2) ausgebildet ist und dass mittels der Kommunikationsmittel eine Weitergabe der ermittelten Winkeldifferenz (Δα) oder einer davon abgeleiteten Ausrichtgröße an zumindest eine Behälterdruckeinrichtung (3.3–3.6) erfolgt.
Erfassungseinheit nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch deren Ausbildung derart, dass der Behälter (2) basierend auf der Kodierung gesteuert durch einen Drehantrieb antreibbar ist.
Erfassungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinrichtung (21) zur Aufnahme von Bildinformationen zumindest eines Teilbereichs des Behälterumfangs, vorzugsweise des gesamten Behälterumfangs durch Drehung des Behälters (2) relativ zu der Bildaufnahmeeinrichtung (21) ausgebildet ist.
Erfassungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Abspeicherung von Informationen bezüglich eines gesuchten Behältermerkmals (BM) vorgesehen sind.
Erfassungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (24) zur Auswertung der von der Bildaufnahmeeinrichtung (21) aufgenommenen Bildinformationen und zum Vergleich dieser aufgenommenen Bildinformationen mit den abgespeicherten Informationen bezüglich eines gesuchten Behältermerkmals (BM) ausgebildet ist.
Erfassungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (24) bei der Auswertung der Bildinformationen und/oder dem Vergleich der Bildinformationen mit den abgespeicherten Informationen bezüglich eines gesuchten Behältermerkmals (BM) zur Anwendung eines Block-Matching-Algorithmus ausgebildet ist.
Erfassungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (24) zur parallelisierten Abarbeitung von Bildinformationen, insbesondere durch Anwendung einer Grafikkartenprogrammierung, ausgebildet ist.
Erfassungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation mit der nachfolgenden Behälterdruckeinrichtung (3.3–3.6) über drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsmittel erfolgt.
Erfassungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinheit (20) zur in Bezug auf die Drehlage ausgerichteten Weitergabe einer Halte- und Zentriereinrichtung (10) an eine nachfolgende Behälterdruckeinrichtung (3.3–3.6) ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Bedrucken von Behältern (2) mit einer Behältertransportstrecke, auf der die Behälter (2) zum Behandeln in einer Transportrichtung (A) von einem Behältereinlauf (1.1) an einen Behälterauslauf (1.2) bewegt werden, wobei die Behältertransportstrecke von mehreren um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Transportelementen (6) gebildet ist, an denen die Behälter (2) gehalten, zentriert und/oder gesteuert bewegt werden, wobei zumindest ein erstes Transportelement mehrere Erfassungsstationen zur Erfassung von Behältermerkmalen (BM) und zumindest ein in Transportrichtung (A) auf das erste Transportelement folgendes zweites Transportelement mehrere Druckstationen zur Bedruckung der Behälter (2) aufweist, wobei an den Erfassungsstationen jeweils eine Erfassungseinheit (20) vorgesehen ist, wobei die Erfassungseinheit (20) folgendes umfasst: – zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung (21) zur Erfassung eines optischen Merkmals eines Behälters (2); – eine Halte- und Zentriereinheit (10) zur Halterung eines Behälters (2), oder Mittel zum Halten und wieder Freigeben von Halte- und Zentriereinheiten (10), wobei ein an einer Halte- und Zentriereinheit (10) gehaltener Behälter (2) um dessen Behälterhochachse rotativ antreibbar ist; – eine Sensoreinheit oder eine Schnittstelle zu einer Sensoreinheit, wobei die Sensoreinheit zur Bestimmung der Drehlage eines an einer Halte- und Zentriereinheit gehaltenen Behälters durch Erfassung einer an der Halte- und Zentriereinheit (10) vorgesehenen Kodierung ausgebildet ist; – eine Rechnereinheit (24), die mit der Bildaufnahmeeinrichtung (21) und der Sensoreinheit verbunden ist; wobei die Rechnereinheit (24) zur Ermittlung einer Ausrichtgröße basierend auf der an der Halte- und Zentriereinheit (10) vorgesehenen Kodierung und dem erfassten optischen Merkmal des Behälters (2) ausgebildet ist und wobei die Erfassungseinheit (20) Kommunikationsmittel zur Weitergabe der Ausrichtgröße an zumindest eine nachfolgende Druckstation aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und zweiten Transportelement eine Übergabe von Halte- und Zentriereinheiten (10) mit daran gehaltenen Behältern (2) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Ermittlung einer Ausrichtgröße für jeden an einer Halte- und Zentriereinheit (10) gehaltenen Behälter (2) und zur gezielten Weitergabe der Ausrichtgröße an eine nachfolgend die Bedruckung vollziehende Druckstation ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zweite Transportelemente jeweils umfassend mehrere Druckstationen vorgesehen sind, wobei die Vorrichtung zur Ermittlung einer Ausrichtgröße für jeden an einer Halte- und Zentriereinheit (10) gehaltenen Behälter (2) und zur gezielten Weitergabe der Ausrichtgröße lediglich an die Druckstationen ausgebildet ist, an denen die Bedruckung des jeweiligen Behälters (2) vollzogen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Weitergabe der Ausrichtgröße zwischen der Erfassungseinheit (20) und den nachfolgenden Druckstationen sukzessive durch Nahfeldkommunikation, beispielsweise mittels einer Infrarotschnittstelle, erfolgt.
Verfahren zum Bedrucken von Behältern (2) mittels einer Druckvorrichtung (1), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Erfassung eines optischen Merkmals eines Behälters (2) mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung (21); – Bestimmung der Drehlage eines an einer Halte- und Zentriereinheit (10) gehaltenen Behälters (2) durch Erfassung einer an der Halte- und Zentriereinheit (10) vorgesehenen Kodierung; – Ermittlung der Ausrichtgröße basierend auf der an der Halte- und Zentriereinheit (10) vorgesehenen Kodierung und dem erfassten optischen Merkmal; – Weitergabe der ermittelten Ausrichtgröße an zumindest eine Druckvorrichtung (1); und – Bedruckung des Behälters (2) basierend auf Ausrichtgröße.