DE2825936C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vollständig automa­ tischen Erfassung und Identifizierung von Fässern, insbeson­ dere von Bierfässern, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens.

Die verwaltungsmäßige oder buchhalterische Überwachung eines Faßbestandes von etwa 400 000 Einheiten oder mehr erfolgt bisher in den großen Brauereien in unbefriedigender Weise.

Selbst wenn diese Verwaltung weitgehend, zum Beispiel mit Hilfe von EDV automatisiert ist, verbleibt immer noch die wichtige Phase im Verwaltungsprozeß, nämlich das Erfassen der Erkennungsdaten.

Bekannte manuelle Verfahren haben alle Nachteile eines halb­ automatischen Systems, bei dem zu den erheblichen Kosten für die Auswertung eines Informationsmaterials noch diejenigen Kosten hinzukommen, die auf Handarbeit und unentbehrlicher Verwaltung beruhen.

Um weiterhin ein kontinuierliches Funktionieren eines Faßver­ sandes oder dergleichen zu gewährleisten, müssen Tag- und Nachtschichten vorgesehen werden, es müssen menschliche Feh­ ler korrigiert werden, usw.

In der GB-PS 9 35 924 ist ein Verfahren einer optischen Erken­ nung beschrieben. Ein Abtaster liest dabei ein einziges Eti­ kett, das die Information in Form einer Folge von Punkten enthält. Der zu kontrollierende Gegenstand kommt in irgend einer Stellung am Eingang des Lesers an. Dieser Eingang be­ sitzt eine veränderbare Vorrichtung zum Auffinden des Eti­ ketts, die Einrichtung dient zum linienförmigen Abtasten. Die Vorrichtung ändert die Abtastrichtung so lange, bis die Abtastrichtung mit der Richtung der Punkte zusammenfällt. Dann wird die Information auf eine einfache Weise mit Hilfe eines optischen Detektors gelesen.

Nachteilig dabei ist jedoch, daß ein Lesevorgang nur dann stattfinden kann, wenn die Abtastrichtung mit der Ausrich­ tung der zur Information dienenden Punkte übereinstimmt.

Die DE-OS 25 08 201 betrifft das Gebiet der automatischen Führung von Transportbehältern. Die Kontrolle ihrer Bewegung auf einem Förderband geschieht bei ihrem Durchgang durch ein Tor. Das Signal, mit dem ihr Durchgang festgestellt wird, wird aus der Veränderung eines Hochfrequenzfelds zwischen ei­ nem Sender und einem Empfänger gewonnen. Diese Feldänderung wird von einem zugehörigen Gerät erkannt und registriert.

Außerdem besitzt jeder Transportbehälter eine Sender-Empfän­ ger-Einheit, die eine codierte Information an einen Informa­ tionsempfänger sendet. Diese Information wird erfaßt oder gespeichert und erlaubt die Identifizierung und die Führung der Behälter. Im Anspruch 5 der DE-OS werden optische, magne­ tische und elektromagnetische Verfahren vorgeschlagen, ohne anzugeben, auf welche Weise die Identifikation etwa gesche­ hen solle.

Die US-PS 37 28 677 betrifft das Abtasten von auf einem För­ derer bewegten, strichcodierten Packungen, die auch Behälter sein können, ohne Vororientierung. Gemäß Fig. 6 und Spalte 6, Abs. 1 werden zwei Etikette mit gleicher Codierung recht­ winklig zueinander angeordnet. Nachteilig bei diesem Verfah­ ren ist jedoch, daß trotz der doppelten Erfassungs- und Iden­ tifizierungsmöglichkeit nur eine einzige Erkennungseinrich­ tung vorgesehen ist. Bei Ausfall der Laser-Lichtquelle oder des Drehspiegels ist die ganze Anlage funktionsuntüchtig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu verbessern, daß es noch feh­ lersicherer wird.

Der Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merk­ male des neuen Hauptanspruchs.

Es hat sich überraschenderweise ergeben, daß bei Anwendung der erfindungsgemäßen Modifikationen die Fehlerquote prak­ tisch auf Null sinkt. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung zweier voneinander unabhängiger Erkennungseinrichtungen bleibt die Anlage auch nach dem Ausfall der einen Einrich­ tung noch voll betriebsfähig.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-5.

Eine für die Durchführung dieses Verfahrens besonders geeig­ nete Einrichtung zeichnet sich durch die im Anspruch 5 aufge­ führten Merkmale aus.

Mit Hilfe der im Anspruch 5 erwähnten Merkmale wird eine Ablenkzone für von den Detektoren nicht erfaßte, Anomalien aufweisende Fässer geschaffen. Weiterhin ist eine mit einem Detektor versehene Wartezone vorgesehen und eine logische Schaltung, welche die Zuführung eines Fasses nach dem andern steuert. Die aus den zwei Erkennungsdetektoren bestehende Einheit ist unter Zwischenschaltung von Decodern und einer Adaptions- oder Interface-Schaltung mit einer Informations­ behandlungseinheit verbunden.

Die Erfindung eignet sich nicht nur für Bierfässer, sondern auch für mit anderen Flüssigkeiten gefüllte Fässer.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung einer Ein­ richtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Patentanspruch 1;

Fig. 2 eine Draufsicht der Einrichtung;

Fig. 3 ein perspektivisches Schema einer Leseeinheit mit Decoder, Leseeinheit und zugeordnete Zellen;

Fig. 4 eine schematische, perspektivische Ansicht zweier Leseeinheiten beim Analysieren der Oberseite von Fässern, wobei die gestrichelte Darstellung eine andere mögliche Position angibt;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht der als Leseeinhei­ ten ausgebildeten Detektoren;

Fig. 6 eine Vertikalschnittansicht des oberen Teils eines Fasses mit dem Schattenkegel und dem Beleuchtungs­ kegel entsprechend der Abtastung durch die Lese­ einheiten sowie den Schatten des Spundes und eines Spundzapfenkopfes;

Fig. 7 eine Draufsicht der Faßoberseite mit in bestimmter Gruppierung angeordneten Erkennungsetiketten und

Fig. 8 eine Draufsicht der Faßoberseite mit in anderer Weise angeordneten Etiketten.

Die Einrichtung umfaßt einen Hauptförderer 1, beispielsweise einen Kettentransporteur, auf dem Fässer 2 auf­ rechtstehend befördert werden, wobei das obere Spundloch, wie in der normalen Gebrauchsstellung des Fasses, nach oben ge­ richtet ist.

Der Förderer weist einen längs gerichteten Zweig 3 auf, entlang dessen sich die Erkennung und Identifizierung der Fässer voll­ zieht, sowie einen Ableitungszweig 4, auf dem die Fässer einer Palettierung oder dergleichen zugeführt werden.

An den Hauptförderer schließt sich ein Nebenförderer 5 in Ver­ längerung des Hauptförderers an, der als Ableitweg dient und von der normalen Förderkette durch eine Ableittür 6 getrennt ist.

Die Einrichtung umfaßt verschiedene Betätigungs-, Steuer-, Be­ triebs- und Sicherheitseinrichtungen an sich bekannter Art so­ wie damit verbundene Zusatzeinrichtungen, wie sie ebenfalls üblich sind.

Der Hauptförderer umfaßt eine Wartezone 7 mit einem Durchlaß­ detektor 8. Die Wartezone 7 ist durch ein Eingangstor 9 be­ grenzt. Hinter diesem Tor liegt eine Erkennungszone 10 mit einer Einheit 11, welche ein oder mehrere, beispielsweise op­ tische, Detektoren umfaßt. Der Förderer setzt sich in einem Sicherheitsraum 12 fort, der durch einen Detektor 13 begrenzt ist. Dieser ist mit einer Steuereinheit 14 verbunden, welche der Öffnung oder dem Schließen der Tür 6 dient. Hierdurch ist der Zutritt von nichtidentifizierten Fässern in den Ableitungs­ zweig 5 ermöglicht.

Der Detektor 13 liefert ein für die Beendigung der Erkennungs­ phase repräsentatives Signal, so daß das nächstfolgende Faß eingeführt werden kann.

Der weiter vorne angeordnete Durchlaßdetektor 8 steuert die Öffnung des Eingangstores 9 sowie verschiedene Sicherheits­ stromkreise unter Zwischenschaltung eines Blocks logischer Schaltungen 15, der wiederum mit einem Decoder 16 für andere Steuerbefehle, wie beispielsweise Alarm, manuelle Betriebs­ weise, usw. verbunden ist. Hieran schließt sich eine Adaptions- oder Interface-Einrichtung 17 an. Die in dieser Einrichtung vorliegenden Informationen werden durch eine Informationsbe­ handlungseinheit 18 datenmäßig verarbeitet. Insbesondere fin­ det an dieser Stelle die Registrierung der in der Ableitzone zurückgewiesenen Fässer statt, um gegebenenfalls ein Alarm­ signal auszulösen.

Diese Registrierung vollzieht sich beispielsweise auf einem an Ort und Stelle befindlichen, magnetischen Aufzeichnungs­ träger 19, welcher anschließend auf entsprechende Anweisung hin ausgewertet wird.

Die mechanische Anlage umfaßt weiterhin einerseits zwei Sta­ tionen in Höhe der Lese- und Erkennungszone, eine technische Überwachungs- und Interventionsstation 20 mit Decodern und die anderen elektronischen Organe, beispielsweise logische Schaltungen und andere, sowie eine Station zur manuellen Über­ wachung. Andererseits umfaßt die Anlage am Ende des Haupt­ förderers in Höhe der Palettierzone 21 eine Interventions­ station 22 mit Alarmeinrichtung 23, welche Betriebsfehler signalisiert, und schließlich einen Drucker 24.

Die Palettierungseinrichtung wird im einzelnen nicht beschrie­ ben, da sie an sich bekannt ist. Sie umfaßt ein Palettierungs­ gestell 25 und eine Warteplattform 26 zur vorübergehenden Auf­ nahme palettierter Fässer.

Dies ist schematisch in Fig. 2 dargestellt.

Vor der Einzelbeschreibung der Anlage und des Erfassungsverfahrens werden zunächst ein Bierfaß und seine Identifikationsträger beschrieben.

Die benutzten Fässer sind in herkömmlicher Weise von zylin­ drischer Form mit Abrollreifen, sowie oberen und unteren Zar­ gen. In Fig. 6 ist lediglich die obere Hälfte dargestellt. Dies erlaubt einen besseren Überblick über die an die Anord­ nung der Identifikationsträger zu stellenden Forderungen im Hinblick auf die optische Abtastung durch die Detektoren.

Der obere Faßteil weist die obere Zarge 27 auf, welche die Oberseite 28 umgibt. Die Oberseite 28 ist in ihrer Mitte mit einem Spundloch 29 versehen, in welches beispielsweise ein Spundzapfenkopf 30 oder der Kopf eines inkorporierten Tauchkolbens eingeschraubt ist.

Die Erkennung oder Identifizierung erfolgt durch optische Ab­ tastung in Gestalt zweier aufeinanderfolgender Strahlenbündel 31, die zwei verschiedenen Detektoren zugeordnet sind.

Die Strahlenbündel beleuchten die obere Seite des Fasses und werfen die Bilder der einen Erkennungscode aufweisenden Träger auf eine Analysiereinrichtung zurück.

Die Träger des Erkennungscodes müssen in einer ringförmigen Markierungszone 32 angeordnet sein. In der Mitte ist diese Zone durch eine kreisförmige Zone 33 begrenzt, die von dem Schatten begrenzt ist, der vom Spundzapfenkopf 30 geworfen wird. An ihren Außenrändern ist die Markierungszone 32 durch eine Ringzone 34 begrenzt, und zwar im Hinblick auf eine ge­ naue Ablesung und eine bequeme Anbringung der den Erkennungs­ code tragenden Etiketten.

Die Träger des Erkennungscodes haben die Gestalt rechteckiger, selbstklebender Etiketten 35. Ihre Zahl beträgt vier. Sie sind auf der Oberseite 28 des Fasses in der Markierungszone 32 an­ geordnet.

Man unterscheidet zwei mögliche Anordnungen, die als gemein­ sames Kennzeichen jeweils eine konstante winkelmäßige Verset­ zung um einen Winkel A von vorzugsweise etwa 45° aufweisen. Eine erste Anordnung besteht darin, daß man die Etiketten in derselben Zone im Bereich eines Quadranten oder Randsegments 33 (Fig. 7) gruppiert. Eine andere Anordnung, welche bestimmte optische Fehler des Detektors ausschaltet und die einzige, wirksame Tiefenschärfe ausnutzt, besteht darin, eine Anordnung der Etiketten zu beiden Seiten eines Durchmessers vorzusehen, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.

In diesem Fall weisen zwei gegenüberliegende Etiketten (die praktisch einander diametral gegenüber liegen) die Versetzung um den Winkel A von etwa 45° auf.

Jedes Etikett 35 besteht aus einem selbstklebenden Träger 36 aus besonders widerstandsfähigem Polyestermaterial und trägt auf seiner sichtbaren Fläche in Gestalt eines typographischen oder dergleichen Aufdrucks einen Erkennungscode 37, beispiels­ weise einen Blockcode des Typs "zwei aus fünf".

Dieses Etikett muß nicht nur eine große mechanische Widerstands­ fähigkeit haben, um Stößen und Beanspruchungen aller Art zu widerstehen, sondern auch eine gute Haltbarkeit gegenüber che­ mischen Reagenzien aufweisen. Außerdem muß das Etikett wider­ standsfähig gegenüber feuchter Umgebung und den bei der Dampf­ sterilisation des Fasses auftretenden Temperaturen sein.

Zu diesem Zweck wird zum Schutz eine selbstklebende, recht­ eckige Abdeckung 36 mit größerer Fläche als die Etiketten vor­ gesehen, die auf allen Seiten über das Etikett hinausragt und aus durchsichtigem Polyestermaterial besteht, wie es beispiels­ weise unter dem Markennamen "MYLAR" bekannt ist.

Die Anlage setzt sich zur Erkennungszone hin fort, welche die beiden Detektoren 39 und 40 umfaßt. Diesen Detektoren sind Sicherheitszellen 41, 42 zugeordnet, die entlang des Transport­ weges der Fässer in Höhe der Detektoren angeordnet und mit Reflektoren 43 ausgerüstet sind. Die Reflektoren sind den Zel­ len 41 und 42 gegenüber am gegenüberliegenden Rand angeordnet.

Die Zellen gewährleisten die sichere Erfassung der betreffenden Information und das Funktionieren der Einheit von Beginn der Erkennungs- oder Erfassungskette an.

Diese Detektoren, die vorzugsweise optischer Art sind und mit kohärentem Licht betrieben werden, bilden jeweils ein Strahlen­ bündel 44, welches durch Abtastung die Oberseite jedes Fasses untersucht.

Die Leseeinrichtungen sind an ihrer Oberseite getrennt oder ge­ meinsam verbunden. Sie schließen zwischen sich stets einen spit­ zen Winkel B ein.

Auf der Zeichnung ist eine gestrichelte Stellung dargestellt, die einen anderen, möglichen Winkel zwischen den Bündeln und zwei getrennten Bündeln zeigt.

Versuche haben ergeben, daß die beste Erkennung bei einem Win­ kel B von etwa 45° stattfindet; vorzugsweise ist der Winkel B gleich dem zwischen den Etiketten vorliegenden Winkel A.

Die der Untersuchung der Oberseite der Fässer dienenden Detek­ toren oder Leseeinrichtungen sind oberhalb des Förderwegs der Fässer so angeordnet, wie es schematisch in Fig. 4 angedeutet ist, wobei die Entfernung D zwischen Leseeinrichtung und Faß vorzugsweise größer als der Faßdurchmesser ist.

Der Erkennungs- oder Lesevorgang vollzieht sich kontinuierlich beim Vorbeilaufen der Fässer unter den Detektoren, wobei eine sehr rasche, optische Abtastung der Faßoberflächen vorgenommen wird. Die Fässer besitzen dabei keinerlei vorbestimmte Orien­ tierung. Die zweite Ablesung oder Abtastung vervollständigt oder bestätigt die erste Ablesung. Sie wird deshalb vorgenommen, um dem Fall Rechnung zu tragen, daß der erste Detektor defekt ist oder ausfällt.

Es kommt auch die mögliche Anordnung zweier getrenn­ ter Leseeinrichtungen in Betracht, das heißt eine An­ ordnung derart, daß die Leseeinrichtungen im Raum aufeinander­ folgen.

Die Leseeinrichtungen mit ihren Auswerteschaltungen stellen die Erkennungs- oder Erfassungskette dar.

Die Leseeinrichtungen sind mit Adaptions- oder Interfaceschal­ tungen 45 verbunden, wobei jeweils ein Decoder 46, 47 zwischen­ geschaltet ist.

Die Adaptionsschaltungen 45 sind an die Informationsbehandlungs­ einheit 18 angeschlossen, um die Daten auszuwerten und sie auf einem beispielsweise magnetischen Aufzeichnungsträger 19 zu re­ gistrieren.

Im nachstehenden wird die Betriebsweise der Anlage oder Einrichtung beschrieben:

Die Fässer kommen in der Anlage an, nach­ dem sie gefüllt und kontrolliert wurden. Sie werden zunächst in die Wartezone eingeleitet.

Hierauf unterzieht man die Fässer der eigentlichen Erkennungs- oder Identifikationsoperation, die hier insbesondere interes­ siert.

Die Fässer werden vom Förderer 1 vorgeschoben und gelangen un­ ter den Eingangsdetektor, durchlaufen das Eingangstor 9 zur Erkennungszone 10, in welcher das Vorbeilaufen unter den kon­ vergierenden Abtastbereichen der beiden Detektoren ihre Identi­ fizierung nach erfolgter Decodierung gestattet. Außerdem er­ folgt die verwaltungsmäßige Erfassung der Fässer nach ihrer Behandlung in der Informationsbehandlungseinheit.

Im Normalbetrieb ermöglicht das Eingangstor den Eintritt von einem Faß nach dem anderen in die Erkennungszone.

Wenn im Ausnahmefall keine Erkennung oder Ablesung möglich ist, werden die Fässer durch das Öffnen der Tür 6 in die Ableitzone überführt. Für den Fall einer Störung, beispielsweise einer Über­ füllung der Palettierungsvorrichtung, ist eine sofortige Still­ setzung vorgesehen, welche die Einheit abstoppt und das Ein­ gangstor schließt.

Diese Anweisungen werden von einer logischen Schaltung gegeben, welche der Stellung der Fässer hinter der Erkennungszone Rech­ nung trägt.

Das Verfahren umfaßt das Aufkleben der unver­ änderlichen Etiketten 35, welche den Erkennungscode tragen, min­ destens vierfach auf die Oberseite jedes Bierfasses, wobei die Etiketten in der gleichen, zum Beispiel über den halben Faßum­ fang reichenden Zone angeordnet und zueinander um einen konstan­ ten Winkel von etwa 45° versetzt sind und wobei man ferner die verbotenen Zonen beachtet. Die Anordnung kann auch gemäß Fig. 8 vorgenommen werden. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß man die Fässer ohne vorherige Orientie­ rung mit Hilfe eines Förderers vor einer Einheit aus zwei opti­ schen Detektoren vorbeilaufen läßt, wobei die Oberseiten der Fässer in die Abtastfelder dieser Detektoren gelangen. Dabei werden zwei Detektoren vorgesehen, die hintereinander in der Kette und in konvergierender Anordnung mit einem Winkel von etwa 45° vorgesehen sind. Schließlich wird der Code analysiert und durch die Informationsbehandlungseinheit zum Zwecke einer automatisierten Verwaltung behandelt.

Claims (5)

1. Verfahren zur automatischen Erfassung und Identifizierung von Fässern, insbesondere Bierfässern, bei dem auf die Ober­ seite der Fässer wenigstens zwei, die gleiche Kodierung tra­ gende Etiketten rechtwinklig zueinander angeordnet werden, und bei dem die etikettierten Fässer vertikal aufrecht ste­ hend mit oben liegender Oberseite ohne Vororientierung auf einem Förderer vorgeschoben und die Etiketten mittels wenig­ stens einer am Förderer angeordneten, die Etiketten abtasten­ den Erkennungseinrichtung einer doppelten Erfassung und Iden­ tifizierung unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberseite (28) der Fässer innerhalb einer Erkennungs­ zone (10) jeweils vier Etiketten (35) aufgebracht werden, von denen je zwei zwischen sich einen Winkel von etwa 45 Grad einschließen, und daß zur Abtastung der Etiketten zwei voneinander unabhängige Erkennungseinrichtungen (39, 40) so angeordnet werden, daß ihre Erfassungsbereiche unter einem Winkel von etwa 45 Grad konvergieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Etiketten (35) in einer Erkennungszone (10) anord­ net, die von einer äußeren und einer inneren Ringzone (34, 33) begrenzt ist, wobei die äußere Zone (34) durch die Gren­ zen des optischen Lesebereichs von Detektoren (39, 40) als Erkennungseinrichtungen und die innere Zone (33) beispiels­ weise durch den von einem Spundzapfenkopf (30) geworfenen Schattenkegel bestimmt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Etiketten (35) in der Erkennungszone (10) in demsel­ ben Randsegmet jeweils zueinander um einen konstanten Win­ kel von etwa 45 Grad versetzt anordnet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Etiketten (35) in der Erkennungszone (10) paarweise zu beiden Seiten eines Durchmessers der Faßoberseite (28) an­ ordnet, wobei einander entsprechende Etiketten (35) auf der einen und anderen Seite des Durchmessers zueinander um einen Winkel von etwa 45 Grad versetzt und einander entsprechende Etiketten auf derselben Seite des Durchmessers gekreuzt ange­ bracht werden.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Einen Durchlaß-Detektor (8) zur Steuerung eines Eingangsto­ res (9); eine Erkennungszone (10) mit zwei optischen, einen vertikalen Abtastbereich besitzenden Detektoren (39, 40), wel­ che die obere Seite der Fässer abtasten und hierzu über die­ sen in konvergierender Stellung unter einem Winkel (B) von etwa 45 Grad angeordnet sind; je eine mit den Detektoren (8, 39, 40) verbundene Adapter- oder Interface-Schaltung (17, 45) und eine Informationsbehandlungseinheit (18); sowie logische Betätigungseinrichtungen (14, 15) für die Tür (6) und das Ein­ gangstor (9), die in Verbindung mit der Informationsbehandlungseinheit (18) ein sicheres Funktionieren der Einrichtung gewähr­ leisten.