EP2364918B1

EP2364918B1 - Vorrichtung zum Bearbeiten von Etikettenstreifen mit Positionserfassung

Info

Publication number: EP2364918B1
Application number: EP11156911.7A
Authority: EP
Inventors: Stefan Piana; Anton Niedermeier
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2031-03-04
Also published as: DE102010011388A1; EP2364918A3; EP2364918A2; US8696840B2; CN102190103A; CN102190103B; US20120067502A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Etikettenstreifen und insbesondere eine Schneideinrichtung für Etikettenstreifen. Bei einigen Arten von Etikettiermaschinen wie beispielsweise Etikettiermaschinen für Schneideetiketten, welche zunächst geschnitten und anschließend aufgeklebt werden oder auch Hüllenetiketten, werden diese Endlosetiketten von einer Rolle verarbeitet. Diese Endlosetiketten werden an einer exakten Längsposition relativ zum Aufdruck geschnitten und dann rundum auf den zu etikettierenden meist zylindrischen Behälter und mit einer geringen Überlappung geklebt.
Dabei bewirken unterschiedliche Einflussfaktoren, dass die tatsächliche Länge eines Einzeletiketts auf dem Endlosetikett zum Zeitpunkt des Schneidens geringfügigen Toleranzen unterworfen ist. Dies können beispielsweise Fertigungstoleranzen, Materialabweichungen, Temperaturschwankungen oder auch unterschiedliche Zugspannungen am Etikett sein. Aus diesem Grund ist ein Schnitt in einem starren Längenraster unvorteilhaft, sondern es muss die tatsächliche Etikettenlänge insbesondere online gemessen werden, um die Schnittposition relativ zum Aufdruck konstant zu halten.
Um die Schnittposition mit hoher Präzision zu finden, weisen Etiketten im Stand der Technik an definierten Positionen meist einen stark kontrastierten Farbbalken, die so genannte Schnittmarke, auf. Das Endlosetikett wird bislang meist an einem sehr schnell schaltenden optischen Positionssensor mit hoher Geschwindigkeit entlang geführt. Dabei wird die Schnittmarke eindeutig erkannt, wobei durch die hohe zeitliche Auflösung eine sehr genaue Ermittlung der Etikettenposition und damit der Schnittposition möglich ist. Durch die entsprechende Ausdehnung der Schnittmarke quer zur Transportrichtung des Etiketts ist eine hinreichende Toleranz gegenüber lateralen Führungstoleranzen gegeben. Diese Schnittmarke wird jedoch teilweise von Abnehmern als störend empfunden. Damit dies nicht geschieht, wird beispielsweise in Rundumetikettiermaschinen beim Etikettiervorgang derart positioniert, dass die Schnittmarke im Überlappungsbereich durch das gegenüberliegende Etikettenende überdeckt wird.
Aus der DE 20 2005 002 793 U1 ist eine Rundumetikettiereinrichtung bekannt. Dabei ist ein Etikettieraggregat vorgesehen, welches eine Etikettenrolle, eine Etikettenzuführung, eine Schneideinrichtung, einen Greiferzylinder und wenigstens ein Leimwerk aufweist, wobei die Schneideinrichtung durch eine rotierende Vakuumwalze in ein rotierendes Trennelement gebildet wird. Das Trennelement weist dabei wenigstens ein Trennwerkzeug und insbesondere ein Schneidmesser auf.
Die DE 196 44 160 A1 beschreibt ein Etikettieraggregat, wobei eine bandförmige Etikettenfolie von einem Vorrat abgezogen wird und diese Folie in einer Vorschubrichtung bewegt wird und mit einem Schneidwerk in jeweils eine Etiketten bildende Länge abgeschnitten wird. Dabei ist ein Rollenantrieb vorgesehen, dessen Fördergeschwindigkeit zur Erzielung eines definierten Vorstreckens der Etikettenfolie um einen vorgegebenen oder vorgewählten Faktor kleiner ist als die Fördergeschwindigkeit eines ersten Rollenantriebs. Bei dieser Vorrichtung ist eine Markenerkennung vorgesehen, welche einem Schneidwerk vorausgeht. Mit dieser Markenerkennung wird eine Steuerung der Schneidwalze bzw. auch der Anfang oder das Ende der Etiketten überwacht.
Die WO 2008/028 524 beschreibt ein Verfahren zum lagegenauen Aufbringen von Etiketten auf Flaschen. Dabei wird ein für die Behältnisse typisches Gestaltungsmerkmal jedes an einer Kamera vorbeibewegten Behälters erfasst, welches ein den Etikettiervorgang steuerndes Signal liefert. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass das Etikett nach dem Aufbringen in Bezug auf das behältertypische Gestaltungsmerkmal optimal positioniert ist. In diesem Falle wird jedoch keine Anpassung oder Korrektur bezüglich der jeweiligen Schnitte der Etikettenstreifen vorgenommen.
Probleme ergeben sich, wenn ein Rundumetikett im Wesentlichen aus einer transparenten Kunststofffolie besteht. In diesem Falle ist die Überlappung der Schnittmarke nicht mehr vor dem Auge des Konsumenten zu verstecken. In diesem Falle wäre mit anderen Worten die Schnittmarke trotz Überlappung sichtbar. Daher fordern Betreiber von Abfüllanlagen ein Verfahren um Etiketten zu positionieren, die ohne sichtbare Schnittmarken auskommen. Im Falle von Sleeve-Maschinen kann eine sichtbare Schnittmarke grundsätzlich nicht verdeckt werden und wird daher ebenfalls als störend empfunden. Aus der WO 2006/061775 A2 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6 bekannt.
Daneben kann es im Stand der Technik abhängig vom Aufdruck auf dem Etikett zu Mehrdeutigkeiten kommen, d. h. in solchen Fällen erkennt ein Sensor nicht mehr die Schnittmarke sondern ungewollter Weise auch Strukturen des Aufdrucks. In diesen Fällen müssen Etiketten in Farbe, Kontrast und Position der Schnittmarke so weit angepasst werden, bis die Mehrdeutigkeiten nicht mehr auftreten. Störend ist hierbei, dass der jeweilige Sensor bei einem Wechsel des Aufdrucks oder Formats oft mechanisch verstellt, elektrisch justiert oder in der Software parametriert werden muss, was wiederum Zeit und Arbeitsaufwand und Fehlermöglichkeiten mit sich bringt. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche insbesondere auch ohne die Verwendung der erwähnten Schnittmarken auskommt.
Im internen Stand der Technik wurden diverse Vorschläge vorgetragen, um das dargestellte Problem zu lösen. Diese folgenden Vorschläge sollen nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sein. Ein Vorschlag bestand darin, Schnittmarken aus floureszierenden UV-Farbstoffen zu verwenden, die für den Menschen unsichtbar, jedoch für spezielle Sensoren erkennbar sind. Nachteil derartiger Schnittmarken besteht darin, dass diese für den Masseneinsatz zu teuer sind.
Weiterhin wurde in Erwägung gezogen, einen oder mehrere parallele optische Positionssensoren zu verwenden, die auf bestimmte Merkmale im Etikettenaufdruck reagieren. Hier ist die Funktion nur bei einem Aufdruck mit entsprechend deutlichem und nicht auf einer Linie wiederholt vorkommenden Merkmalen möglich, d. h. die Einsatzbandbreite dieser Lösung ist relativ klein. Daneben ist auch die Empfindlichkeit gegenüber lateralen Führungstoleranzen in vielen Fällen zu groß.
Ein weiterer Vorschlag besteht darin, eine Zeilenkamera zu verwenden, die ein Bild des Etiketts mit einer definierten Breite aufnimmt. Die Länge des gehaltenen Bildes ist ausgehend von der aktuellen Sensorposition ebenfalls konstant. Durch einen ständigen Vergleich des aktuellen Bildes mit einem hinterlegten Muster zum Beispiel mittels flächigem Korrelationsverfahren, ist es möglich, die Position des Etiketts rein anhand des Aufdrucks zu erkennen. Da jedoch in der Praxis sehr hohe Transportgeschwindigkeiten der Etiketten vorliegen, sind hierzu sehr schnelle Zeilensensoren mit bis zu 100 K Zeilen pro Sekunde nötig, um noch eine akzeptable Positionsgenauigkeit zu erreichen. Hieraus wiederum ergeben sich sehr kurze Belichtungszeiten der einzelnen Zeilen im Bereich von 10 µs, was wiederum eine sehr hohe Leuchtdichte der Beleuchtung erfordert. Daneben ist auch eine sehr leistungsfähige und teure Hardware zur Bildverarbeitung nötig, so dass insgesamt die Faktoren zu einer sehr aufwändigen und teuren Lösung führen.
Die oben erwähnte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Etikettenstreifen mit einer Vielzahl von aufeinander folgenden Etiketten weist eine Transporteinrichtung auf, welche den Etikettenstreifen entlang eines vorgegebenen Transportpfades transportiert. Weiterhin ist eine Bearbeitungseinrichtung vorgesehen, welche entlang des Transportpfades vorgesehen ist und welche den Etikettenstreifen in einer vorgegebenen Weise bearbeitet. Weiterhin ist eine Positionserfassungseinrichtung vorgesehen, welche eine Position des Etikettenstreifens in deren Transportrichtung erfasst. Die Positionserfassungseinrichtung weist eine Bilderfassungseinrichtung auf, welche zur Aufnahme von zweidimensionalen Bildern von Bereichen des Etikettenstreifens geeignet ist. Diese Bereiche können sowohl in Transportrichtung als auch quer dazu einen Ausschnitt aus dem Streifen oder den gesamten Streifen abbilden.
Damit werden mit Hilfe der Bilderfassungseinrichtung nicht nur Marken erfasst, sondern jeweils Bilder aufgenommen. Bei dem Etikettenstreifen kann es sich um Etikettenband handeln, wobei die Etiketten aneinander hintereinander auf einem Band aufgedruckt sind. Es kann sich jedoch bei dem Etikettenstreifen auch um einen Schlauch handeln, von dem die einzelnen (dann hüllenartigen) Stücke abgeschnitten werden um anschließend über die Behältnisse geschoben zu werden.
Durch die Bildaufnahme und -auswertung wird vorteilhaft eine Ist-Position des Etikettenbandes erfasst, um auf diese Weise ggf. nötige Korrekturen beispielsweise hinsichtlich der Transportgeschwindigkeit oder hinsichtlich des Bearbeitungsvorgangs durchzuführen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ziehlt darauf, die Etikettenposition mit hoher Geschwindigkeit nur anhand des Etikettenaufdrucks und dabei vorzugsweise mittels einer preisgünstigen Matrix-Kamera basierten Sensoreinrichtung zu messen. Dabei ist dieser Sensor vorteilhaft in einem geschlossenen Regelkreis mit der Steuerung des Vortriebs des Endlosetiketts verbunden. Auf diese Weise ermöglicht das Gesamtsystem, die Schnittposition dauerhaft in einem engem Toleranzfenster zu halten.
Vorteilhaft weist die Bearbeitungseinrichtung eine Schneideeinheit auf, welche den Etikettenstreifen schneidet. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Schneidmesser handeln, welches mit einer Schneidwalze zusammenwirkt, es kann sich jedoch auch um andere Schneideinrichtungen, welche beispielsweise laserbasiert sind, handeln.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Positionserfassungseinrichtung auf einen Bereich des Etikettenstreifens ausgerichtet, der zumindest auch einen Bereich zwischen den Etikettenrändern enthält. Bei diesen Etikettenrändern handelt es sich um die beiden Seitenränder, die beispielsweise in der Transportrichtung oben und unten liegen. Vorteilhaft ist die Positionserfassungseinrichtung auf einen Bereich des Etikettenstreifens ausgerichtet, der von den beiden Etikettenrändern beabstandet ist. Damit wird ein Bereich des Aufdrucks des eigentlichen Etiketts, der naturgemäß bei den Etiketten vorhanden ist, zur Positionserfassung verwendet. Durch die Ausrichtung auf einen bevorzugt zentralen Bereich ist auch ein Wechsel auf unterschiedliche Etiketten möglich, ohne dass hierbei der Positionssensor neu angeordnet bzw. justiert werden muss. Dies beruht darauf, dass die Etiketten regelmäßig bestimmte Aufdrucke aufweisen. Vorteilhaft enthält das aufgenommene Bild die gesamte Breite des Etikettenstreifens, so dass auch unterschiedlichste Positionen aufgenommen werden können und damit bevorzugt auf beliebige Bilder die Justierung vorgenommen werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Bearbeitungseinrichtung auf, welche die Bearbeitungseinrichtung in Abhängigkeit von einem von der Positionserfassungseinrichtung ausgegebenen Signal steuert. Grundsätzlich oder alternativ ist es möglich, dass die Steuerungseinrichtung auch zum Steuern der Transporteinrichtung dient, und dass die Steuerungseinrichtung die Transporteinrichtung in Abhängigkeit von einem von der Positionserfassungseinrichtung ausgegebenen Signal steuert. Auf diese Weise ist es möglich, die Etikettenposition mit hoher Genauigkeit nur anhand des Aufdrucks zu messen. Dabei ist, wie erwähnt, vorteilhaft die Positionserfassungseinrichtung in einem geschlossenen Regelkreis mit der Steuerung der Transporteinrichtung des Etikettenbands eingebunden. Das Gesamtsystem ermöglicht so die Schnittposition dauerhaft in einem engen Toleranzfenster zu halten.
Bevorzugt kennt dabei die Steuerungseinrichtung die mittlere Länge eines Einzeletiketts. Diese Länge kann wiederum in Taktinkrementen gemessen werden, welche beispielsweise von einem am Etikettenantrieb angeordneten beispielsweise angeflanschten hochauflösendem Inkrementalgeber erzeugt werden. Sobald die Steuerung das Endlosetikett um die jenige Anzahl an Taktinkrementen vorwärts bewegt hat, welche der Länge des Einzeletiketts entspricht, wird die Positionserfassungseinrichtung getriggert und nimmt ein Bild des Etiketts auf. Diese Bildaufnahmeposition, welche wiederum in Taktinkrementen gemessen wird, wird in der Steuerung oder in der Kamera als Referenzposition zwischengespeichert.
Vorteilhaft muss die Kamera nicht die gesamte Fläche des Einzeletiketts gleichzeitig aufnehmen. Beispielsweise genügt bei dem im Vergleich zur Breite relativ langem Rundumetiketten ein Ausschnitt, beispielsweise 1/3 der Etikettenlänge. Dieser Ausschnitt muss ein geeignetes charakteristisches Merkmal enthalten, welches durch Bildverarbeitungsverfahren einfach gefunden und verglichen werden kann.
Vorteilhaft handelt es sich damit bei der Positionserfassungseinrichtung um eine elektronische Kamera, wie beispielsweise eine CCD-oder CMOS-Kamera.
In den Fällen, in denen das genannte charakteristische Merkmal im Ausschnitt nicht vorkommt, z. B. nach einer Verklebung von zwei Etikettenrollen unter Verletzung des Rasters ist vorteilhaft eine Sonderroutine vorhanden, welche den Etikettenvorschub wieder aufsynchronisiert. Dies ist beispielsweise so ausgeführt, dass bei geringerer Leistung mehrere Bilder von aufeinander folgenden Ausschnitten mit etwas Überlappung aufgenommen werden, bis das charakteristische Merkmal wieder gefunden wird und der Vorschub dann so gesteuert wird, dass das Merkmal wieder am richtigen Ort in dem Kamerabild erscheint.
Vorteilhaft weist die Vorrichtung eine Speichereinrichtung auf, in welcher wenigstens ein Referenzbild abgespeichert ist. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Referenzbild handeln, welches die gleiche Positionserfassungseinrichtung zuvor aufgenommen hat. Auch wäre es möglich, dass in der Speichereinrichtung eine Vielzahl von Referenzbildern für unterschiedliche Etiketten vorhanden sind und der Benutzer jeweils ein bestimmtes Referenzbild auswählen kann oder eine Steuerung selbsttätig aus der Vielzahl von gespeicherten Bildern das richtige Referenzbild auswählt.
Vorteilhaft weist die Vorrichtung eine Vergleichseinrichtung auf, welche dieses Referenzbild mit dem von der Positionserfassungseinrichtung aufgenommenen Bild vergleicht. Nach diesem Vergleich kann die exakte Ist-Position des Etikettenbandes insbesondere gegenüber einer Soll-Position ermittelt werden. Genauer genommen wird hierdurch eine Relativposition des Etikettenbandes ermittelt.
Beispielsweise kann eine Kamera mit gängiger VGA- oder WVGA-Auflösung verwendet werden, d. h. einer Auflösung von 640 x 480 bzw. 720 x 480 Pixel. Auf diese Weise ist eine Auflösung von 0,2 mm/Pixel erzielbar, sofern der Bildbereich nicht größer als 120 mm x 90 mm gewählt wird. Derartige Bildbereiche sind jedoch ausreichend, um die unterschiedlichsten Etiketten zu erfassen. Weiterhin wäre es auch möglich, bei Bedarf bei nicht zu hoher Ausbringungsleistung mehrere Aufnahmen nacheinander auszulösen und mit entsprechender Logik zu verarbeiten. Weiterhin wäre es auch möglich, für höhere Genauigkeiten Sensoren mit einer höheren Pixelzahl einzusetzen oder einen kleineren Bildausschnitt zu wählen. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des von der Positionserfassungseinrichtung aufgenommen Bereichs des Etikettenstreifens auf, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine getaktete bzw. Blitzlampenbeleuchtung ist, welche auf die Bildaufnahmeeinrichtung getriggert ist. Insbesondere bei Etiketten, welche einen hohen Glanzgrad aufweisen, ist dabei eine derartige Beleuchtung vorteilhaft.
Vorteilhaft strahlt die Beleuchtungseinrichtung diffuse Strahlung insbesondere diffuses Licht aus. Dabei kann es sich bei dem von der Beleuchtungseinrichtung ausgegebenen Licht insbesondere um Weißlicht handeln, es wäre jedoch auch möglich, Licht unterschiedlicher Farben zu verwenden. Dies kann auch Licht im nahen UV- oder IR-Bereich sein. Die spektrale Auslegung der Beleuchtung richtet sich danach, wie die besten Kontraste für die Auswertung erzielt werden können. Bevorzugt wird eine stark diffuse Beleuchtung im Idealfall eine so genannte Cloudy-Day-Illumination verwendet.
Vorteilhaft ist auf einer der Bilderfassungseinrichtung abgewandten Seite des Etikettenstreifens ein optisch homogener Hintergrund angeordnet. Insbesondere für die Erfassung oder Verarbeitung von transparenten Kunststoffetiketten ist es vorteilhaft, wenn ein definierter optisch homogener Hintergrund auf der der Kamera abgewandten Seite des Etikettenstreifens angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich könnte, speziell für teilweise transparente Etiketten, auf der abgewandten Seite eine bevorzugt diffuse Durchlichtbeleuchtung angeordnet sein.
Der Sensor bzw. die Bildaufnahmeeinrichtung wertet vorteilhaft das jeweilige Kamerabild aus, in dem es das aktuell aufgenommene Ist-Bild mit einem (z. B. per Teach-Verfahren vorab gelernten) Muster vergleicht. Auf diese Weise kann die exakte Position des Etiketts sowohl in Transportrichtung als auch quer dazu mit hoher Auflösung bestimmt werden. Es könnten hier jedoch auch andere Auswerteverfahren Anwendung finden.
Weiterhin ist es auch möglich, durch ein geeignetes Verfahren des Mustervergleichs die dabei erzielte Messgenauigkeit höher zu legen als die Kameraauflösung in Pixel. Dabei können beispielsweise elektronische oder Softwareblenden verwendet werden, welche auf die jeweils aufgenommen Bilder angewandt werden. Derartige elektronische Blenden könnten bestimmte Bereiche eines aufgenommenen Bildes herausgreifen oder bestimmte Bereiche gegenüber anderen Bereichen unterschiedlich gewichten.
Das ermittelte Positionsergebnis in der Transportrichtung stellt einen Offset gegenüber der Referenzposition der Bildaufnahme dar. Da das Endlosetikett von Bild zu Bild um etwa die Länge des Einzeletiketts transportiert wurde, ist dieser Offset nur die Abweichung von der Ist- zur Soll-Position. Daher kann dieses Ergebnis verwendet werden, um in einer Regelschleife mit einem geeigneten Regelverfahren den Etikettenvorschub exakt auf die tatsächliche Etikettenlänge zu regeln. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Schnittposition relativ zum Aufdruck auf Dauer in einem sehr kleinen Toleranzbereich gehalten wird. Durch geeignete Regelungsverfahren, die vorteilhaft über mehrere nacheinander aufgenommene Bilder mitteln, kann die resultierende Genauigkeit ebenfalls erhöht werden.
Das Positionsergebnis quer zur Transportrichtung kann verwendet werden, um die laterale Etikettenführung zu regeln. Im Stand der Technik wird hierfür üblicherweise ein eigener Sensor eingesetzt, der jedoch mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung entfallen kann. Damit ist es möglich, einen Abgleich zwischen einer Position des Etikettenbandes nicht nur in der Transportrichtung sondern auch quer dazu vorzunehmen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine in der Transportrichtung des Etikettenstreifens stromaufwärts bezüglich der Positionserfassungseinrichtung angeordnete Magazineinrichtung zum Aufnehmen des Etikettenstreifens auf. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Rollenmagazin handeln, welches eine Vielzahl von Rollen aufweist, von denen die Etikettenstreifen abgerollt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine in der Transportrichtung des Etikettenstreifens stromabwärts bezüglich der Bearbeitungseinrichtung angeordnete Etikettiereinrichtung auf, welche die Etiketten an Behältnissen anbringt. Dabei können die Etiketten beispielsweise an den Behältnissen angeklebt werden, es wäre jedoch auch möglich, dass die Etiketten als so genannte Sleeve-Etiketten vorliegen, welche an die Behältnisse angeschrumpft werden.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur Behandlung von eine Vielzahl von Etiketten aufweisenden Etikettenstreifen nach Anspruch 6 gerichtet, wobei der Etikettenstreifen mit einer Transporteinrichtung entlang eines vorgegebenen Pfades transportiert wird und während dieses Transports entlang des Pfades von einer Bearbeitungseinrichtung bearbeitet wird und wobei eine Position des Etikettenstreifens mittels einer Positionserfassungseinrichtung erfasst wird. Die Positionserfassungseinrichtung nimmt ein zweidimensionales Bild eines Bereiches des Etikettenstreifens auf und auf Basis dieses Bildes wird die Position des Etikettenstreifens ermittelt.
Insbesondere wird dabei die Position des Etikettenstreifens in der Transportrichtung des Etikettenstreifens ermittelt. Auf Basis dieser Position kann wie oben erwähnt, eine entsprechende Bearbeitung des Etikettenstreifens erfolgen.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird wenigstens die Bearbeitungseinrichtung oder die Transporteinrichtung auf Basis des von der Positionserfassungseinrichtung aufgenommenen Bildes gesteuert. Dies bedeutet, dass insbesondere der Vorschub des Etikettenbandes auf Basis der aufgenommenen Bilder oder auf Basis von durchgeführten Vergleichen gesteuert werden kann.
Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren vergleicht eine Vergleichseinrichtung das von der Positionserfassungseinrichtung aufgenommene Bild mit einem Referenzbild, um so die Position des Etikettenstreifens zu bestimmen. Dabei wird besonders bevorzugt das Bild insbesondere auch von einem zentralen Bereich des Etikettenstreifens aufgenommen.
Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird auf Basis der ermittelten Position des Etikettenstreifens ein Offset zwischen einer Ist- Position des Etikettenstreifens gegenüber einer Sollposition des Etikettenstreifens ermittelt und bevorzugt auf Basis dieses Offsets die Bearbeitungseinrichtung oder die Transporteinrichtung gesteuert. Dies bedeutet, dass der ermittelte Offset als Auswerteergebnis genutzt wird, um insbesondere eine Geschwindigkeit der Transporteinrichtung für den Etikettenstreifen anzupassen.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:

Darin zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bearbeiten von Etikettenstreifen;

Fig. 2

eine Detailansicht der Vorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 3

eine schematische Darstellung eines Etikettenstreifens; und

Fig. 4

eine grob schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Bearbeiten von Etikettenstreifen. Dabei kennzeichnet das Bezugszeichen 4 eine Bearbeitungseinrichtung, welche einen Etikettenstreifen 10 bearbeitet und hier genauer schneidet. Der Etikettenstreifen wird dabei abwechselnd von zwei Etikettenrollen 20 gerollt und mittels einer in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichneten Transporteinrichtung geführt. Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet eine Bearbeitungseinrichtung wie hier eine Schneideinrichtung. Diese Schneideinrichtung weist dabei eine Vakuumwalze 64 auf, an der das Etikett gehalten wird. Das Bezugszeichen 62 kennzeichnet ein Trennelement wie beispielsweise ein Schneidmesser zum Schneiden der Etiketten. An diese Schneideinrichtung schließt sich ein Greiferzylinder 44 zum Greifen der geschnittenen Etikettenstreifen an. Das Bezugszeichen 42 kennzeichnet die zu etikettierenden Behältnisse wie beispielsweise Kunststoffflaschen.
Diese Kunststoffflaschen werden an einen Drehteller 58 geführt und dort mit den Etiketten bestückt. Über eine Zuführschnecke 52 werden die Behältnisse vereinzelt über ein Einlaufrad 54 durch den Drehteller 58 zugeführt und über ein Auslaufrad 56 wieder abgeführt.
Fig. 2 zeigt eine Detaildarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hier ist zunächst das Etikettenband 10 dargestellt, welches durch die Anlage geführt wird, und von dem wiederum die Etikettenstreifen abgeschnitten werden. Das Bezugszeichen 30 kennzeichnet in seiner Gesamtheit eine Puffereinrichtung für das Etikettenband 10. In dieser Puffereinrichtung 30 wird das Etikettenband um mehrere Rollen geführt wobei dieser Rollen gegenüber einander beweglich sind. Falls beispielsweise eine der Rollen 20 leergelaufen ist und die Anlage mit einer neuen Rolle bestückt werden muss, kann während dieses Zeitraums die gesamte Anlage weiterlaufen und entsprechend wird das Etikettenband aus der Puffereinrichtung 30 zugeführt.
Ausgehend von dieser Puffereinrichtung 30 wird das Etikettenband (bzw. der Etikettenstreifen) weitergeführt und insbesondere dabei an einer Positionserfassungseinrichtung 8 vorbeigeführt, welche zur exakten Positionserfassung des Etikettenbandes dient. Neben der Positionserfassungseinrichtung 8, die hier als Kamera ausgestattet ist auch eine Beleuchtungseinrichtung 24 vorgesehen, welches das Etikettenband 10 beleuchtet. Daneben ist neben der Beleuchtungseinrichtung auch ein Hintergrund 22 an der der Kamera 8 abgewandten Seite des Etikettenbandes 10 vorgesehen.
Die Beleuchtungseinrichtung 24 ist hier schräg dargestellt, vorteilhaft wäre es jedoch auch möglich, die Beleuchtungseinrichtung 24 beispielsweise um die Positionserfassungseinrichtung 8 herum anzuordnen oder auch mehrere Beleuchtungseinrichtungen vorzusehen.
An die Positionserfassungseinrichtung 8 schließt sich nunmehr die eigentliche Schneideinrichtung 4 zum Schneiden der Etikettenstreifen an.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Etikettenstreifen 10. Dieser Etikettenstreifen 10 weist dabei eine Vielzahl von Etiketten 10a auf, die jeweils mit einem Aufdruck 16 versehen sind. Das Bezugszeichen T kennzeichnet die Linie, entlang derer idealer Weise die Schneideinrichtung die einzelnen Etiketten abschneiden sollte. Die Bezugszeichen 10b und 10c kennzeichnen obere und untere Ränder des Etikettenstreifens. Das Bezugszeichen B kennzeichnet denjenigen Bereich, der vorteilhafter Weise in der Breitenrichtung des Etikettenstreifens 10 von der Positionserfassungseinrichtung erfasst wird. So wäre es möglich, dass die Bilderfassungseinrichtung jeweils Bilder der Breite B und der Länge L aufnimmt, so dass sichergestellt ist, dass sich das Bildelement 16 unabhängig von seiner tatsächlichen Position jeweils im Bereich des aufgenommenen Bildes befindet.
Der von der Positionserfassungseinrichtung 8 aufgenommene Bildbereich 18 kann dabei so gewählt sein, dass sich die Sollposition des Bildelements 16 in der Bewegungsrichtung des Etikettenbandes im Wesentlichen zentral innerhalb des Bildbereichs befindet. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass das Bildelement 16 auch dann noch vollständig aufgenommen wird, wenn die Ist-Position des Etikettenstreifens von seiner Sollposition abweicht.
Die Positionserfassungseinrichtung nimmt in diesem Fall das Bildelement 16 auf und vergleicht es mit einem Referenzmuster. Auf diese Weise kann festgestellt werden, an welcher Ist-Position sich der Etikettenstreifen befindet. In Abhängigkeit von dieser Ist-Position kann der Schneidvorgang oder auch der Transportvorgang des Etikettenstreifens 10 angepasst werden. Das Bezugszeichen P kennzeichnet den Transportpfad des Etikettenstreifens, der sich von den Rollen 20 bis zu der Schneideeinrichtung erstreckt.
Auch für den Fall, dass das Bildelement 16 nicht mehr vollständig in dem Bildbereich 18 der Positionserfassungseinrichtung liegen sollte, kann ein Abgleich mit dem Referenzmuster vorgenommen werden. Hierfür können ggfs. Sonderroutinen zur Verfügung stehen. Es wäre dabei möglich, dass der Bildbereich 18 der Positionserfassungseinrichtung 8 wesentlich kleiner gewählt wird als das zu erfassende Etikett und beispielsweise nur auf ein relativ kleines Bildelement gerichtet ist. Auch wäre es möglich, dass der Bildbereich 18 den theoretisch aufnehmbaren Bildbereich der Positionserfassungseinrichtung 8 darstellt und je nach dem zu verarbeitenden Etikett nur unterschiedliche Bereich dieses Bildbereichs ausgewählt werden, um den Vergleich vorzunehmen. So könnte im Fall von Fig. 3 die Referenzierung beispielsweise nur auf das dargestellte Logo erfolgen.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei kennzeichnet das Bezugszeichen 2 schematisch eine Transporteinrichtung, welche den Etikettenstreifen 10 transportiert. Diese Transporteinrichtung wird dabei von einer Steuerungseinrichtung 15 gesteuert. Von der Positionserfassungseinrichtung 8 werden jeweils Bilder des Etikettenstreifens aufgenommen, wobei hierbei wie oben erwähnt eine Beleuchtungseinrichtung 24 den Etikettenstreifen beleuchtet und die Abbildung gegenüber einem Hintergrund 22 erfolgt.
Die Positionserfassungseinrichtung ist über eine Verbindungsleitung 26 mit der Steuerungseinrichtung 15 verbunden. Dabei kann die Steuerungseinrichtung 15 auch eine Speichereinrichtung 12 aufweisen, in der Referenzbilder hinterlegt sind sowie auch eine Vergleichseinrichtung 14, welche die von der Positionserfassungseinrichtung 8 aufgenommenen Bilder mit den in der Speichereinrichtung 12 abgelegten Bildern vergleicht. In Reaktion auf diesen Vergleich kann die Transporteinrichtung den Vorschub des Etikettenbandes 10 beispielsweise verzögern oder beschleunigen, damit die Bearbeitungseinrichtung 4 d. h. die Schneideinrichtung die Etikettenstreifen an der vorgegebenen Soll-Position d. h. der Linie T in Fig. 3 schneiden kann.

Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Transporteinrichtung
4: Bearbeitungseinrichtung, Schneideinrichtung
8: Positionserfassungseinrichtung
10: Etikettenstreifen, Etikettenband
10a: Einzeletikett
10b: oberer Rand
10c: unterer Rand
12: Speichereinrichtung
14: Vergleichseinrichtung
15: Steuerungseinrichtung
16: Aufdruck
18: Bildbereich
20: Etikettenrolle, Puffereinrichtung
22: Hintergrund
24: Beleuchtungseinrichtung
26: Verbindungsleitung
30: Puffereinrichtung
42: Behältnisse
44: Greifzylinder
52: Zuführschnecke
54: Einlaufrad
56: Auslaufrad
58: Drehteller
62: Trennelement
64: Vakuumwalze
B: erfasster Bereich der Positionserfassungseinrichtung
T: Linie

Claims

Vorrichtung (1) zum Bearbeiten von Etikettenstreifen (10) mit einer Vielzahl von aufeinander folgenden Etiketten, mit einer Transporteinrichtung (2), welche den Etikettenstreifen (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfades (P) transportiert, mit einer Bearbeitungseinrichtung (4), welche entlang des Transportpfades (P) vorgesehen ist und welche den Etikettenstreifen (10) in einer vorgegebenen Weise bearbeitet und mit einer Positionserfassungseinrichtung (8), welche eine Position des Etikettenstreifens (10) in dessen Transportrichtung erfasst, wobei die Bearbeitungseinrichtung (4) eine Schneideeinheit aufweist, welche die Etikettenstreifen (10) schneidet und die Vorrichtung (1) eine in der Transportrichtung des Etikettenstreifens stromabwärts bezüglich der Bearbeitungseinrichtung (4) angeordnete Etikettiereinrichtung aufweist, welche die Etiketten an Behältnissen anbringt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Positionserfassungseinrichtung (8) eine Bilderfassungseinrichtung aufweist, welche zur Aufnahme von zweidimensionalen Bildern von Bereichen des Etikettenstreifens (10) geeignet ist und die Vorrichtung (1) eine Beleuchtungseinrichtung (24) zur Beleuchtung der von der Positionserfassungseinrichtung (8) aufgenommenen Bereiche des Etikettenstreifens (10) aufweist, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine getaktete bzw. Blitzlampenbeleuchtung ist, welche auf die Bildaufnahmeeinrichtung getriggert ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Positionserfassungseinrichtung (8) auf einen Bereich des Etikettenstreifens ausgerichtet ist, der zumindest auch einen Bereich zwischen den Etikettenrändern (10b, 10c) enthält.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung (15) zum Steuern der Transporteinrichtung (2) aufweist, welche die Transporteinrichtung (2) in Abhängigkeit von einem von der Positionserfassungseinrichtung (8) ausgegebenen Signal steuert.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1) eine Speichereinrichtung (12) aufweist, in welcher wenigstens ein Referenzbild abgespeichert ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1) eine Vergleichseinrichtung (14) aufweist, welche das Referenzbild mit dem von der Positionserfassungseinrichtung aufgenommenen Bild vergleicht.
Verfahren zum Bearbeiten von eine Vielzahl von Etiketten (10a) aufweisenden Etikettenstreifen (10), wobei der Etikettenstreifen (10) mit einer Transporteinrichtung entlang eines vorgegebenen Pfades (P) transportiert wird und während dieses Transports entlang des Pfades (P) von einer Bearbeitungseinrichtung (4) bearbeitet wird und die Bearbeitung ein Schneiden der Etikettenstreifen (10) umfasst, wobei eine Position des Etikettenstreifens (10) mittels einer Positionserfassungseinrichtung (8) erfasst wird, und wobei die Etiketten (10a) anschließend an Behältnissen angebracht werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Positionserfassungseinrichtung (8) ein zweidimensionales Bild eines Bereiches des Etikettenstreifens (10) aufnimmt und auf Basis dieses Bildes die Position des Etikettenstreifens (10) ermittelt wird und eine Beleuchtungseinrichtung (24) einen von der Positionserfassungseinrichtung (8) aufgenommenen Bereich des Etikettenstreifens (10) beleuchtet, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine getaktete bzw. Blitzlampenbeleuchtung ist, welche auf die Bildaufnahmeeinrichtung getriggert ist.
Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Bearbeitungseinrichtung oder die Transporteinrichtung auf Basis des von der Positionserfassungseinrichtung (8) aufgenommenen Bildes gesteuert wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 6 - 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf Basis der ermittelten Position des Etikettenstreifens ein Offset zwischen einer Ist-Position des Etikettenstreifens gegenüber einer Sollposition des Etikettenstreifens ermittelt wird und bevorzugt auf Basis dieses Offsets die Bearbeitungseinrichtung oder die Transporteinrichtung gesteuert wird.