DE19832614C2

DE19832614C2 - Method and device for detecting the number of fillings in bottle-shaped containers

Info

Publication number: DE19832614C2
Application number: DE1998132614
Authority: DE
Inventors: Herbert Menke
Original assignee: Metec GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2002-10-24
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: DE19832614A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung der Anzahl der Befüllungen flaschenförmiger Behälter aus einem für Licht transparenten Material. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfah rens.The invention relates to a method for detecting the number the fillings of bottle-shaped containers from one for light transparent material. The invention further relates to a device for performing such a procedure proceedings.

Mehrwegflaschen aus Glas oder Kunststoff werden häufig mit dem Datum ihrer Erstbefüllung versehen. Nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitraumes nach dieser Erstbefüllung darf dann die Flasche aufgrund ihrer Alterung nicht mehr erneut befüllt werden. Bei der Ermittlung des Ablaufdatums wird allerdings die Anzahl der tatsächlichen Abfüllungen der Flasche übli cherweise nicht berücksichtigt, obwohl die Anzahl der damit verbundenen Reinigungsvorgänge sowie der Überdruckprüfungen etc. ebenfalls für den Alterungsvorgang der Flasche eine wesentliche Rolle spielen. Außerdem ist das automatische Lesen der Markierungen auf der Flasche relativ aufwendig, weil die jeweilige zu überprüfende Flasche in bezug auf die Lesevorrichtung eine in der Regel, in Umfangsrichtung der Flasche gesehen, definierte Lage besitzen muß.Reusable bottles made of glass or plastic are often included the date of their first filling. After a predetermined period after this initial filling may then the bottle no longer refills due to its aging become. However, when determining the expiration date the number of actual bottlings of the bottle not considered, although the number of so associated cleaning processes and overpressure tests etc. also for the aging process of the bottle play an important role. It is also automatic Reading the markings on the bottle is relatively complex, because the bottle to be checked with respect to the Reading device usually in the circumferential direction of the Seen bottle, must have defined location.

Aus der DE 42 37 577 A1 sind Vorrichtungen zum Aufbringen von Lasermarkierungen auf flaschenförmige Behälter sowie zum Ab tasten dieser Markierungen bekannt. Dabei erfolgt das Aufbrin gen der Markierungen umfangseitig an dem Behälter in einer oder mehreren Reihen, wobei die einzelnen Markierungen einer Reihe eng benachbart zueinander, jedoch einander nicht überlappend, aufgebracht werden. Das Lesen der Markierungen erfolgt bei den bekannten Vorrichtungen entweder mittels einer Durchlicht- oder einer Reflektionsmessung.DE 42 37 577 A1 describes devices for applying Laser markings on bottle-shaped containers and for ab buttons of these markers known. The application takes place here markings on the circumference of the container in one or several rows, the individual marks of a row close to each other, but not overlapping each other, be applied. The markings are read by the known devices either by means of a transmitted light or a reflection measurement.

Im Falle einer Durchlichtmessung wird die jeweilige Flasche bodenseitig beleuchtet und mit einer Kamera detektiert, die ein Sichtfeld besitzt, welches sich von dem Hals der Flasche durch das Innere der Flasche erstreckt. Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung allerdings, daß nur Markierungen im bodenseitigen Bereich eindeutig ermittelt werden können und in der Regel auch nur dann, wenn sich keine Restflüssigkeit in der Flasche befin det. Außerdem ist zum Aufbringen neuer Markierungen eine Aus richtung der Flasche in Umfangsrichtung erforderlich, da die jeweils nächste Markierung sich an die vorgehende Markierung direkt anschließen muß.In the case of a transmitted light measurement, the respective bottle illuminated on the bottom and detected with a camera, the one Has a field of vision that extends from the neck of the bottle extends the inside of the bottle. The disadvantage of this Device, however, that only markings in the bottom Area can be clearly determined and usually also only if there is no residual liquid in the bottle det. There is also an end to the application of new markings Direction of the bottle in the circumferential direction is required because the the next mark follows the previous mark must connect directly.

Im Falle einer Reflektionsmessung wird das Licht eines Lasers auf die Markierungen gerichtet und das von diesen reflektierte Licht mittels eines Sensors detektiert. Bei dieser bekannten Vorrichtung muß die jeweilige Flasche nicht nur zum Aufbringen der Markierungen auf die Flasche in Umfangsrichtung ausgerich tet werden, sondern auch zum Abtasten der Markierung.In the case of a reflection measurement, the light from a laser aimed at the markings and reflected by them Light detected by a sensor. In this known The device does not only have to be applied to the respective bottle of the markings on the bottle in the circumferential direction be used, but also for scanning the marking.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem es möglich ist, die Anzahl der Befüllungen flaschenförmiger Behälter auf einfache und kostengünstige Weise zu ermitteln, wobei eine Ausrichtung der einzelnen Flaschen in Umfangsrichtung zum Aufbringen von Markierungen sowie zu deren Ermittlung nicht erforderlich ist. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.The invention has for its object a method of Specify the type mentioned above, with which it is possible to Number of fillings in bottle-shaped containers on simple and inexpensive way to determine an alignment of the individual bottles in the circumferential direction for the application of Markings and their determination is not necessary. A device for carrying out the method is also intended can be specified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.This object is achieved according to the method by the features of claim 1 and in terms of Device solved by the features of claim 6. Further, disclose particularly advantageous embodiments of the invention the subclaims.

Erfindungsgemäß werden die einzelnen Markierungen derart auf dem jeweiligen Behälter aufgebracht, daß sie jeweils innerhalb einer von mehreren ringförmig um den Behälter herum verlaufenden Zonen angeordnet sind, derart, daß jede Markierung sich in einer anderen Zone befindet. Dabei werden die Flaschen mit mindestens einer Kamera im Durchlichtverfahren aufgenommen und ausgewertet.According to the invention, the individual markings are in this way applied to the respective container that they are each within one of several in a ring around the container trending zones are arranged such that each mark is in a different zone. The bottles recorded with at least one camera using the transmitted light method and evaluated.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist unter anderem den Vorteil auf, daß eine Ausrichtung der einzelnen Flaschen zur Ermittlung der Markierungen nicht erforderlich ist, weil es zur Ermittlung der Anzahl der Markierungen irrelevant ist, ob sich einzelne oder alle Markierungen auf derselben oder auf unterschiedlichen Seiten des Behälters befinden.The method according to the invention has the advantage, among other things to determine the alignment of each bottle The markings are not necessary because it is used to identify the number of markings is irrelevant whether individual or all markings on the same or on different Sides of the container.

Um auch die seitlichen Randbereiche des jeweiligen Behälters mit großer Genauigkeit zu erfassen, hat es sich als vorteil haft erwiesen, statt nur einer Kamera zwei Kameras zu ver wenden, die seitlich um ca. 90° zueinander versetzt angeordnet sind. Zur genauen Bestimmung der Anzahl der Markierungen werden dann beide Kamerabilder herangezogen.Around the lateral edge areas of the respective container It has proven to be advantageous to record with great accuracy proven to use two cameras instead of just one turn, which are laterally offset by about 90 ° to each other are. For the exact determination of the number of markings then both camera images are used.

Die Markierungen der Behälter erfolgen vorzugsweise mit Hilfe eines Lasers, dessen Strahl z. B. über einen schwenkbar ausge bildeten Umlenkspiegel auf die jeweiligen Behälter gerichtet werden kann. Dadurch wird auf einfache Weise eine beständige (d. h. nicht abwaschbare) Markierung vorgegebener Höhe mit einem vorgebbaren Muster auf dem Behälter erzeugt.The containers are preferably marked with the aid of a laser whose beam z. B. pivoted out on a formed deflecting mirror aimed at the respective container can be. This makes it permanent in a simple way (i.e., not washable) marking of a predetermined height with a predefinable pattern generated on the container.

Als vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, wenn die jewei lige Markierung derart gewählt wird, daß ihr zusätzlich zur Zählung der Anzahl der Befüllungen weitere Bedeutungsinhalte zuordbar sind. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die Mar kierungen, die sich auf der der Kamera abgewandten Seite des Behälters befinden, spiegelbildlich auf dem bildsensitiven Element der jeweiligen Kamera abgebildet werden.It has also proven to be advantageous if the respective lige marking is chosen so that you in addition to Counting the number of fillings further meaning are assignable. It should be noted, however, that the Mar cations on the side of the camera facing away from the camera Container are located in mirror image on the image sensitive Element of the respective camera.

Um eine gute Auflösung der Markierungen zu erhalten, hat es sich in der Praxis ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn die Breite der jeweiligen ringförmigen Zone mindestens dem 1,5- fachen der Höhe der jeweiligen Markierung entspricht.To get a good resolution of the markings, it has also proved to be advantageous in practice if the Width of the respective annular zone at least the 1.5- times the height of the respective marking.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungs beispielen. Es zeigen:Further details and advantages of the invention emerge from the following embodiment explained with reference to figures examples. Show it:

Fig. 1 eine viermal befüllte Flasche, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren markiert wurde; Fig. 1 is a four-filled bottle, which was marked according to the inventive method;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei Kameras zur Erkennung der Anzahl der Markierungen der in Fig. 1 wiedergegebenen Flasche; FIG. 2 shows a plan view of a device according to the invention, shown schematically, with two cameras for recognizing the number of markings of the bottle shown in FIG. 1;

Fig. 3 und 4 die mit den Kameras gemäß Fig. 2 aufgenommenen beiden Bildern der in Fig. 1 dargestellten Flasche undCaptured Fig. 3 and 4, with the cameras shown in FIG. 2 two images of the bottle shown in Fig. 1 and

Fig. 5 die Seitenansicht einer Markierungsvorrichtung zur erfindungsgemäßen Markierung der in Fig. 1 wiederge gebenen Flasche. Fig. 5 is a side view of a marking device for marking according to the invention in Fig. 1 given bottle.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Flasche aus Kunststoff bezeichnet, wobei der Kunststoff für Licht (z. B. im IR-Bereich) trans parent ist. Die Flasche 1 weist fünf ringförmig um den Be hälter herum verlaufende Zonen 2-6 auf. In den Zonen 2-4 sind rechteckförmige Markierungen 7-9 mittels eines Lasers zur Kennzeichnung, daß die Flasche 1 bereits viermal befüllt wurde, aufgebracht (bei der ersten Befüllung wurde bei diesem Beispiel keine Markierung aufgebracht).In Fig. 1, 1 denotes a bottle made of plastic, the plastic for light (eg in the IR range) being transparent. The bottle 1 has five zones 2-6 running around the container. Rectangular markings 7-9 are applied in zones 2-4 by means of a laser to indicate that bottle 1 has already been filled four times (no markings were made in this example during the first filling).

Während sich die Markierungen 7 und 8 auf der dem Betrachter zugewandten Seite der Flasche befinden, ist die Markierung 9 auf der dem Betrachter abgewandten Seite angeordnet. Diese Markierung ist allerdings ebenfalls für eine Infrarot-Kamera sichtbar, da das Kunststoffmaterial in diesem Wellenlängen bereich transparent ist. While the markings 7 and 8 are located on the side of the bottle facing the viewer, the mark 9 is arranged on the side facing away from the viewer. However, this marking is also visible to an infrared camera, since the plastic material is transparent in this wavelength range.

In Fig. 2 befindet sich die Flasche 1 auf einem Transportband 10 und durchläuft eine erfindungsgemäße Vorrichtung 11 zur Erkennung der Anzahl der auf ihr aufgebrachten Markierungen. Die Vorrichtung umfaßt zwei seitlich um 90° versetzte Kameras 12 und 13 und eine Beleuchtungsquelle 14, die derart zuein ander angeordnet sind, daß die Flasche 1 von beiden Kameras jeweils im Durchlichtverfahren aufgenommen wird.In FIG. 2, the bottle 1 is located on a conveyor belt 10 and passes through an inventive device 11 for detecting the number of markings applied to it. The device comprises two cameras 12 and 13 laterally offset by 90 ° and an illumination source 14 which are arranged in such a way that the bottle 1 is recorded by the two cameras in each case using the transmitted light method.

Den beiden Kameras 12, 13 ist eine elektronische Auswerteein richtung 15 nachgeschaltet, die aus den beiden Kamerabildern (vgl. Fig. 3 und 4) die Anzahl der auf der Flasche 1 befindli chen Markierungen ermittelt und mit einem vorgegebenen Grenz wert vergleicht. Sofern die ermittelte Anzahl der Markierun gen - und damit der Befüllungen der Flasche - den Grenzwert unterschreitet, ermittelt die Auswerteeinrichtung 15 einen Positionswert für die nächste Markierung und leitet ein ent sprechendes Steuersignal über die Leitung 16 zu einer Markie rungseinrichtung 17, die die nächste Markierung, z. B. inner halb der ringförmigen Zone 5 (Fig. 1), auf der Flasche 1 auf bringt.The two cameras 12 , 13 is followed by an electronic evaluation device 15 which, from the two camera images (see FIGS. 3 and 4), determines the number of markings on the bottle 1 and compares it with a predetermined limit value. If the determined number of markings - and thus the fillings of the bottle - falls below the limit value, the evaluation device 15 determines a position value for the next marking and forwards a corresponding control signal via line 16 to a marking device 17 which contains the next marking, z. B. within half of the annular zone 5 ( Fig. 1) on the bottle 1 brings on.

Die Fig. 3 und 4 geben die Bilder der Flasche 1 im Bereich der Markierungen 7-9 der beiden Kameras 12 und 13 wieder, wobei sich die Flasche in der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet. Dabei ist in Fig. 3 das Bild der Kamera 12 und in Fig. 4 das Bild der Kamera 13 wiedergegeben. Die Bilder der Markierungen 7-9 sind mit 7'-9' bzw. 7"-9" bezeichnet. Die von der Kame ra 12 randseitig gesehene Markierung 8 (das entsprechende Bild ist in Fig. 3 mit 8' bezeichnet) erscheint im Bild der Kamera 13 (Fig. 4) etwa in der Bildmitte und ist mit 8" ge kennzeichnet. Hingegen erscheint das Bild der Markierung 7, welches im Bild der Kamera 13 am linken Rand auftritt und mit 7" bezeichnet ist, im Bild der Kamera 12 (Fig. 3) etwa im mittleren Bereich und ist dort mit 7' gekennzeichnet. FIGS. 3 and 4 give the images of the bottle 1 in the area of the marks 7-9 of the two cameras, wherein the bottle is 12 and 13 back into the position shown in Fig. 1 position. The image of the camera 12 is shown in FIG. 3 and the image of the camera 13 in FIG. 4. The pictures of the markings 7-9 are designated 7'-9 'and 7 "-9". The marking 8 seen on the edge of the camera 12 (the corresponding image is designated 8 'in FIG. 3) appears in the image of the camera 13 ( FIG. 4) approximately in the center of the image and is identified by 8 ". On the other hand, this appears Image of the marker 7 , which occurs in the image of the camera 13 on the left edge and is designated by 7 ", in the image of the camera 12 ( FIG. 3) approximately in the central region and is identified there by 7 '.

Sofern die Flasche 1 um ihre Längsachse verdreht auf dem Transportband 10 (Fig. 2) die Vorrichtung 11 durchläuft, verschieben sich die Bilder der Markierungen 7-9 innerhalb der Zonen 2-4 auf den Kamerabildern. Doch ändert sich hier durch nicht die mit den Kameras 12, 13 gemessene Anzahl der Markierungen, so daß eine eindeutige Bestimmung der Anzahl der Markierungen, und damit auch der bisherigen Befüllungen der Flasche, gewährleistet ist.If the bottle 1 passes through the device 11 rotated about its longitudinal axis on the conveyor belt 10 ( FIG. 2), the images of the markings 7-9 shift within the zones 2-4 on the camera images. However, the number of markings measured with cameras 12 , 13 does not change here, so that a clear determination of the number of markings, and thus also the previous fillings of the bottle, is ensured.

Ein Ausführungsbeispiel der Markierungseinrichtung 17 zeigt Fig. 5. Sie umfaßt im wesentlichen einen Laser 18, dessen Strahl über einen ersten Umlenkspiegel 19, eine Maskeneinheit 20 und einen zweiten Umlenkspiegel 21 auf die Flasche 1 ge richtet wird und dort die durch die Maskeneinheit 20 defi nierte Markierung aufbringt. Der zweite Umlenkspiegel 21 ist schwenkbar ausgebildet, so daß der Laserstrahl, in Abhängig keit von der Höhe, in welcher die Markierung auf die Flasche aufgebracht werden soll, auf die Flasche ausgerichtet werden kann.An embodiment of the marking device 17 is shown in FIG. 5. It essentially comprises a laser 18 , the beam of which is directed via a first deflecting mirror 19 , a mask unit 20 and a second deflecting mirror 21 onto the bottle 1 , where it is defined by the mask unit 20 Applies the marking. The second deflecting mirror 21 is designed to be pivotable, so that the laser beam, depending on the speed at which the marking is to be applied to the bottle, can be aligned with the bottle.

Als Markierungen kommen sowohl Zeichen mit einer einfachen Form (Rechtecke, Quadrate, Kreise etc.) in Betracht als auch kompliziertere Zeichen (z. B. aus mehreren Strichen bestehende Kodierungen). Letztere sind insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Markierung zusätzlich zu der für die Anzahl der Be füllungen relevanten Zeichen auch weitere Informationen ent halten sollen (z. B. Datum der Abfüllung, Abfüllungswerk etc.).Markings come with both a simple and a character Shape (rectangles, squares, circles etc.) into consideration as well more complex characters (e.g. multi-stroke characters Encodings). The latter are particularly important if the marking is in addition to that for the number of loading fill relevant characters also further information should hold (e.g. date of bottling, bottling plant Etc.).

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So können die Markierungen statt durch einen Laser auch durch andere Ver fahren auf die Flaschen aufgebracht werden. Denkbar ist beispielsweise ein dauerhaftes Einbrennen von Markierungen in Kunststoffbehälter mittels eines elektrischen Funkens etc. Of course, the invention is not limited to the above described embodiments limited. So they can Markings instead of by a laser also by other ver drive to be applied to the bottles. Is conceivable for example, a permanent burn-in of markings in Plastic container by means of an electrical spark etc.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Behälter, Flasche
Container, bottle

2-62-6

ringförmige Zonen
annular zones

7-97-9

Markierungen
marks

77

'-'-

99

' Bilder der Markierungen '' Pictures of the markings

7-97-9

77

"-"-

99

" Bilder der Markierungen "Pictures of the markings

7-97-9

1010

Transportband
conveyor belt

1111

erfindungsgemäße Vorrichtung
device according to the invention

1212

, .

1313

Kameras
cameras

1414

Beleuchtungsquelle
lighting source

1515

elektronische Auswerteeinrichtung
electronic evaluation device

1616

Leitung
management

1717

Markierungseinrichtung
marker

1818

Laser
laser

1919

erster Umlenkspiegel
first deflecting mirror

2020

Maskeneinheit
mask unit

2121

Umlenkspiegel, zweiter Umlenkspiegel
Deflecting mirror, second deflecting mirror

Claims

1. A method for recognizing the number of fillings in bottle-shaped containers (I) made of a light-transparent material with the features:

a) the container ( 1 ) are provided on their outer circumference with a first marking ( 7-9 ) before their first or their second filling;
b) before each new filling, the respective container ( 1 ) is then recorded with at least one camera ( 12 , 13 ) arranged to the side of it, using the transmitted light method and the number of markings ( 7-9 ) by means of a downstream electronic evaluation device ( 15 ) determined;
c) according to the number of markings ( 7-9 ) on the container ( 1 ), either a further marker is placed on its outer circumference or the container ( 1 ) is withdrawn from a further filling when a maximum number of fillings is reached;
d) the individual markings ( 7-9 ) are applied to the respective container ( 1 ) in such a way that they are each arranged within one of a plurality of zones ( 2-6 ) running in a ring around the container ( 1 ), such that each Marking ( 7-9 ) is in another zone ( 2-6 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the respective marking ( 7-9 ) is selected such that in addition to counting the number of fillings further meaning can be assigned.

3. The method according to claim 2, characterized in that the respective marking ( 7-9 ) is selected such that it comprises a code consisting of several lines.

4. The method according to claim 2, characterized in that the individual markings ( 7-9 ) which are applied to the respective container ( 1 ) have a different shape.

5. The method according to claim 1, characterized in that the width of the respective annular zone ( 2-6 ) min at least 1.5 times the height of the respective marking ( 7-9 ).

6. Device for performing the method according to one of claims 1 to 5 with the features:

a) the device ( 11 ) comprises at least one camera ( 12 , 13 ) and at least one illumination source ( 14 ) which are arranged with respect to one another in such a way that the respective container ( 1 ) is picked up by the transmitted light method;
b) the camera ( 12 , 13 ) is arranged to the side of the upright bottle-shaped container ( 1 ) and is set up to perceive markings ( 7-9 ) at different heights;
c) the camera ( 12 , 13 ) is followed by an electronic evaluation device ( 15 ) which determines the number of markings ( 7-9 ) located on the container ( 1 ), compares them with a predetermined limit value and, if necessary, determines the position of the next marking ;
d) the evaluation device ( 15 ) is connected to a marking device ( 17 ) which brings the next marking in the predetermined position on the container ( 1 ).

7. The device according to claim 6, characterized in that the device ( 11 ) comprises at least two offset by 90 ° in the circumferential direction of the container to be tested ( 1 ) arranged cameras ( 12 , 13 ), so that markings in the edge area of the respective Container ( 1 ) can be recognized.

8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the marking device ( 17 ) comprises a laser ( 18 ).

9. The device according to claim 8, characterized in that the marking device ( 17 ) comprises a pivotably formed deflection mirror ( 21 ) so that the laser beam depending on the height at which the marking ( 7-9 ) on the container ( 1 ) to be applied, can be aligned on the container ( 1 ).

10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the marking device ( 17 ) comprises a mask unit ( 20 ) for defining the shape of the mark on the respective container ( 1 ) can be applied ( 7-9 ).