EP3501676A1 - Flaschenreinigungsmaschine zum reinigen von flaschen - Google Patents

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EP3501676A1
EP3501676A1 EP18176907.6A EP18176907A EP3501676A1 EP 3501676 A1 EP3501676 A1 EP 3501676A1 EP 18176907 A EP18176907 A EP 18176907A EP 3501676 A1 EP3501676 A1 EP 3501676A1
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EP
European Patent Office
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bottle
bottles
robot arm
defective
transport
Prior art date
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Application number
EP18176907.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3501676C0 (de
EP3501676B1 (de
Inventor
Maximilian Grzeskowiak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP3501676C0 publication Critical patent/EP3501676C0/de
Publication of EP3501676B1 publication Critical patent/EP3501676B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B08B9/42—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus being characterised by means for conveying or carrying containers therethrough
    • B08B9/44—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus being characterised by means for conveying or carrying containers therethrough the means being for loading or unloading the apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/3404—Sorting according to other particular properties according to properties of containers or receptacles, e.g. rigidity, leaks, fill-level
    • B07C5/3408—Sorting according to other particular properties according to properties of containers or receptacles, e.g. rigidity, leaks, fill-level for bottles, jars or other glassware
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B08B9/205—Conveying containers to or from the cleaning machines

Definitions

  • the present invention relates to a bottle washing machine for cleaning bottles in the beverage processing industry according to independent claim 1 and independent claim 6.
  • Bottle washing machines which are particularly used in the beverage industry, are well known.
  • the technical problem to be solved is therefore to simplify the operation of bottle washing machines and to reduce the burden on operators in regular operation.
  • the bottle cleaning machine for cleaning bottles in the beverage processing industry comprises a transport device for the disorderly, stationary transport of bottles in a mass flow to an input area of the bottle washing machine, wherein in or in front of the entrance area a detection device for detecting a defective and / or fallen bottle and in the entrance area a robot arm are arranged with a gripping element, wherein a control unit can receive information about a defective and / or overturned bottle from the detection device and control the robot arm to erect the defective and / or overturned bottle or remove it from the transport device.
  • the entry area of the bottle cleaning machine is understood to be any area of the transport device in which the bottles are transported disorderly but at least in the form of a mass flow and from which they are finally transferred to a cleaning area of the bottle washing machine in which they are cleaned.
  • the detection device comprises a camera which is arranged above the transport device and whose optical axis runs perpendicular to a transport plane defined by the transport device, in which the bottles are transported. Concealment of collapsed or damaged bottles by adjacent bottles can thus be avoided, which improves the recognition accuracy of these bottles.
  • the robot arm comprises at least two joints and / or the movement range of the robot arm extends over the entire width of the transport device. The handling of all, in the transport device overturned or defective bottles can be realized in this way with the robot arm.
  • the robot arm is attached to a holder, wherein the holder is arranged next to or above the transport path.
  • a high accessibility of all possible bottles in the transport device is possible.
  • control unit is configured to control the robotic arm, remove a defective bottle from the conveyor, and erect and retain a deflated, non-defective bottle in the conveyor.
  • the operations can be reduced because a defective bottle, regardless of whether it has fallen over or still stands, removed from the transport device and should not be supplied to the cleaning area.
  • the step of erecting omitted which could fail anyway due to the damage.
  • the further bottle cleaning machine according to the invention for cleaning bottles in the beverage processing industry comprises a transport device for the disorderly, stationary transport of bottles in a mass flow to an input area of the bottle washing machine, wherein the bottle cleaning machine is associated with a sorted bottle catcher comprising a level sensor, wherein the collecting container is designed to output a signal indicative of the level when reaching a predefined level.
  • the operator is exempted to permanently monitor the level of the collecting container. He can thus focus on more important and other activities.
  • this signal can be used by other systems to initiate further automated processes.
  • the signal is an acoustic, optical or electronic signal.
  • Acoustic or visual signals can be easily perceived by operators, so that an operator can be informed as effectively as possible when the pre-defined filling level is reached and, if necessary, be able to initiate further steps, such as, for example, manually emptying the collecting container.
  • An electronic signal which is transmitted for example via a data line, allows the control of further components based on this signal.
  • the level sensor is designed as a scale.
  • a level sensor that measures the actual stacking height of the bottles may be disadvantageous because it ignores gaps or irregularities in the stacking of the bottles.
  • the use of a balance is advantageous here, since it measures only the mass or the weight of the bottles, regardless of their arrangement in the collecting container.
  • the collecting container is designed as an autonomous, mobile carriage which, depending on the signal, can travel to an emptying station, transfer the bottles to it and return to the bottle cleaning machine.
  • the operator can thus be completely relieved of having to deal with the emptying of the collecting container, resulting in an accidental overfilling of the collecting container and the associated Falling out of bottles avoids and improves the reliability of the emptying of the collection container.
  • the bottle cleaning machine is associated with at least two collecting containers, wherein the collecting containers can automatically control their movement in such a way that a collecting container for receiving sorted bottles is positioned at all times.
  • the positioning of the container "for receiving sorted bottles" is to be understood that the collecting container is arranged in the space provided in the vicinity of the bottle washing machine, so that for example by an operator or dedicated robot arm, the bottles can be placed in the receptacle ,
  • the other receptacle can either be in a "queue” in the usual direction of movement of the receptacle after the currently positioned for receiving the bottles collection container in a waiting position or are, for example, in motion to the emptying station or bottle cleaning machine back.
  • Other intermediate stations, such as a cleaning station for the collecting container are conceivable here.
  • the bottle cleaning machine comprises a detection device and a robot arm, as well as a control unit according to one of the preceding embodiments and the robot arm is designed to transfer defective bottles to the collecting container.
  • An operator of the bottle washing machine or generally a container treating machine comprising this bottle washing machine can thus be completely freed from the work involved in sorting out defective or overturned bottles and emptying the collecting container, thereby saving labor costs while maintaining the reliability of sorting and other Processing defective or fallen bottles can be increased.
  • the collecting container or containers are arranged on rails which connect at least the bottle cleaning machine and the emptying station along a closed path such that the collecting container can return from the bottle cleaning machine via the emptying station to the bottle cleaning machine, wherein the rails form a closed curve ,
  • This embodiment can be combined with all embodiments relating to the collecting container and is not exclusively tied to the autonomous movement of the collecting container. Basically, with this embodiment, a secure and therefore reliable movement of the collecting container, be it by an operator or in an autonomous manner, which increases the reliability of the emptying of the collecting container.
  • Fig. 1 schematically shows a plan view of a bottle cleaning machine 100 according to one embodiment.
  • the bottle cleaning machine 100 typically includes a cleaning area 101, which is not shown in detail here and is cleaned in the bottles for recycling or further use.
  • the bottles can in principle be transported as desired, but are usually transported in an orderly manner, so that a targeted cleaning of the inner area of the bottles is possible.
  • an entrance area is arranged, which is formed essentially by a transporting device 111 and can be supplied to the cleaning area 101 via the bottles.
  • the bottles are transported standing by means of a transport device in a disordered mass flow.
  • a separation and subsequent transfer for example, to special recordings within the cleaning area, which is not the subject of the present invention.
  • a detection device 121 is arranged, which can detect the bottles.
  • this recognition device is designed according to the invention to detect whether bottles have fallen over and / or damaged.
  • the detection device is arranged above the transport plane of the bottles, so that the detection device can detect the bottles from above.
  • the detection device is designed, for example, as a camera, then it can be provided that the optics are aligned in the direction of the transport device, so that the bottles conveyed in the transport device can be recognized.
  • the recognition device 121 may be mounted in a holder 120, which runs, for example, in the form of a bridge over the transport device, in particular the input region 110.
  • a plurality of recognition devices are arranged, so that the total field of view forms at least one strip transverse to the transport direction (represented here by the case) of the bottles in the entrance area by the transport device.
  • This strip is preferably completely continuous and optionally comprises an overlap of some fields of view of the recognition devices in order to leave at least no blind spots.
  • a robot arm 140 which has a gripping element, with which he can either remove defective and / or overturned bottles from the transport device 111 (especially in the case of defective bottles, such as bottles with broken glass) or bring the bottles in a new position can, in particular, can rebuild upturned bottles.
  • a control unit 190 is connected both to the recognition device 121 (and possibly to the further recognition devices) and to the robot arm 140 such that a data exchange can take place.
  • the control unit can be designed, for example, as a computer and be connected via corresponding data lines, such as cables or via wireless communication means, with the robot arm and the detection device or the recognition devices, so that preferably a bidirectional data transfer can take place via this connection.
  • the control unit 140 Based on the detected by the or the detection device (s) bottles (in particular, overturned bottles or defective bottles), the control unit 140, the robot arm control, remove defective bottles from the transport device and rear up overturned bottles.
  • the robot arm 140 can be arranged to increase its range of motion on a holder 143, which in turn advantageously along a rail 144 transversely to the transport direction defined by the transport device 111 bottles is movable so that the robotic arm 140 preferably at least in a strip across the transport direction all Can reach bottles in the transport device or in the entrance area.
  • this strip may have a width parallel to the transport direction of 15 cm, preferably 30 cm, particularly preferably 50 cm, so the range of motion
  • the robot arm is sufficiently large to raise or remove also several defective or fallen bottles that are in this strip at the same time.
  • the method for removing a defective, in particular broken bottle is in the Fig. 2a to 2c shown.
  • a defective bottle 131 which is located in the entrance area 110.
  • this bottle may be an at least partially broken bottle.
  • the detection device and / or the control unit can distinguish a defective bottle from an intact bottle, it can be provided that the detection device or the control unit is associated with a memory in which images or at least reference data are stored on undamaged bottles. By using image recognition programs, a defective bottle can be identified by comparison with the characteristics of an intact bottle.
  • a lighting device can be arranged in this case, which houses the bottles in the entrance area 110 lit from below.
  • the recognition quality of the recognition device can be improved.
  • control unit In the event that no defective bottle is detected, the control unit will not drive the robot arm and the bottles are fed to the bottle washer to be cleaned therein.
  • the robot arm 140 is actuated in order to grasp the defective bottle with its gripper element 145 and to remove it from the entry region 110 at least in a direction perpendicular to the transport plane of the bottles, in accordance with the arrow direction shown.
  • the robot arm may be formed with a gripping element 145, for example in the form of a pair of pliers.
  • This pliers may embrace a defective bottle, and advantageously at least part of the area of the gripping element which comes into contact with the surface of the bottle may be provided with a coating whose friction coefficient with respect to the material of the bottle, for example glass or PET, is high so that a slippage of the bottle after access of the gripping element is avoided, without requiring significant forces to act on the bottle.
  • materials are preferred whose static friction coefficient ⁇ H ⁇ 1, such as 0.9 or 0.95, particularly preferably greater than 1.
  • the robot arm 140 dispose of the defective bottle 131 in a designated receptacle 270.
  • This collecting container is preferably located in an area that lies in the range of movement of the robot arm.
  • Particularly preferred embodiments are those in which the collecting container at least on one side of in Fig. 1 is arranged so that the robot is moved after removal of a defective bottle from the transport device along the rail to one end of the rail and there passes the bottle to the collecting container 270.
  • corresponding collecting containers can also be provided at both ends of the rail.
  • Fig. 3a First, the detection of a fallen bottle 131 in the entrance area 110 by the detection device 121 instead.
  • the procedure here can be analogous to that in Fig. 2a be described.
  • an overturned bottle can be made by comparison with stored characteristics in a memory or images of non-overturned bottles.
  • the robot arm 140 is controlled. In this case, however, the robot arm is not controlled so as to completely remove the bottle 131 from the entrance area 110 by grasping with the gripping member. In this embodiment, the robot arm raises the overturned bottle 131 and corrects it again by appropriate rotation of the robot arm and, if necessary, the gripping element, so that it can be re-introduced into the mass flow of the bottles. Particularly preferred here is an embodiment in which the robot arm first raises the overturned bottle by a height h which is higher than the length l of the bottles 130 in the transport plane. Once the bottle has been raised to that height, the robotic arm can properly rotate the bottle without the possibility of possible contact with bottles in the entryway 110, which could otherwise lead to further overturned bottles. This rotation after lifting is indicated by the arrows 290.
  • the robot arm lowers the thus erected bottle 131 again, so that it is introduced into the mass flow of the container.
  • the relative movement of the other bottles can be considered and the re-introduced bottle 131 is not simply lowered perpendicular to the transport plane, but this movement can be simultaneously superimposed on a movement corresponding to the movement of the bottles in the transport device, so that prevents collision with other bottles becomes.
  • a corresponding movement can also be superimposed when lifting the bottle from the transport device.
  • the erected bottle is not moved to the same position from which it was raised in order to be raised. This may be necessary, in particular, when the bottles are transported at the input area with such a large dynamic pressure that the gap created by the lifting of the overturned bottle is closed by other, advancing bottles. In such a case, the erected bottle 131 may also be repositioned elsewhere in the entrance area.
  • an area separated by a delimitation is provided in the entrance area, in which each erected bottle is positioned and from which it is fed to the cleaning area 101 of the bottle cleaning machine.
  • the conveyor belt in the Fig. 1 positioned backdrop may be provided, for example, on the right or left edge of the in Fig. 1 extends illustrated and diverts the actual mass flow of the container so that in the transport direction of the container behind the backdrop is a bottle-free area.
  • the robot arm can be analogous to that in Fig. 2c described Procedure bring the bottles, for example, by moving along the rail 144 and turns off a previously collected, overturned bottle erect there.
  • Fig. 4 shows a further embodiment of the invention, in which a bottle washing machine 400 is associated with an inlet area 410, in which bottles are transported in a mass flow, a collecting container 420, in the example, defective bottles or other waste such as straws or the like, can be spent.
  • a fill level sensor is assigned to this collecting container, or it comprises such.
  • This level sensor may be in the form of an optical sensor or the like.
  • an embodiment is particularly preferred as a scale, in particular a load cell, which monitors, for example, the weight of the material transported into the collecting container, for example electronically.
  • the collecting container (or a control unit integrated in it) on reaching a predefined level, for example 70% or 80% or 90%, can output a signal indicative of this level.
  • a signal output device 422 may be arranged on the collecting container or at another point of the bottle cleaning machine.
  • This signal output device may either output a human perceptible signal and / or generate a level indicative signal that may be communicated to one or more container handling machines or other components of the system.
  • this signal can be optical, acoustic or electronic or it can also be several signals are output, each of which is either optical, electronic or acoustic.
  • Optical or acoustic signals can be output, for example, with the aid of a signal output device 422 in the form of a loudspeaker, or a luminaire.
  • An electronic signal can be realized, for example, by means of a suitable data transmission device, such as a data cable or a wireless transmission device (for example BlueTooth), and transmitted to other components, in particular to other machines.
  • the collection container 420 in the form of an autonomous, self-propelled unit.
  • the collecting container may comprise a control unit or be connected to a control unit (for example the control unit of the bottle washing machine).
  • a control unit for example the control unit of the bottle washing machine.
  • the movement of the collecting container can then be controlled in one embodiment.
  • Fig. 5 shows a possible implementation of this embodiment.
  • a plurality of collecting containers 420 and 560 are provided, which can be moved autonomously and independently of each other. Shown is an embodiment of the movement of the collecting container along a rail 570 in the form of a closed curve.
  • a collecting container 420 is arranged in a position 561, in which material can be brought into the collecting container.
  • This may be, for example, defective bottles or other materials such as straws removed by an operator from the entry area of the bottle washing machine 400.
  • the control unit can autonomously, without interaction with the operator, move along the example shown rail 570 to another position 562 in which the collecting container can transfer its contents to an emptying station 550.
  • This can preferably also be carried out fully automatically or autonomously by a tilting device which can tilt at least the region of the collecting container in the direction of the emptying station in which the introduced material is located.
  • the collection container can be further transported along the rail 570. While it can easily be moved directly back to the bottle washer 400, it can also be provided that it first passes one or more further stations.
  • the collecting container can be moved to a position in which a new film or a new plastic bag or the like is positioned in the collecting container by a cleaning station to receive material.
  • the cleaning station can make a cleaning of the space of the collecting container, in which the material is spent in order to avoid an increase in pollution.
  • Fig. 5 an optional, further receptacle 560 shown. This can be spent, for example, in the position 561 to receive material from the bottle washing machine, when the actual collection container 420 has already reached a planned level and was moved from position 561.
  • the receptacles 420 and 560 can operate alternately in this sense so that at any time during operation of the bottle washer, a receptacle is positioned at position 561 and can receive material.
  • the embodiment of the 4 and 5 is particularly advantageous in combination with the embodiments according to the Fig. 1 to 3 , Particularly preferably, the collecting container of Fig. 4 or the collection of the Fig. 5 in connection with the embodiment of the Fig. 2a to 2c used and act here as the previously described collection container 270.
  • the collecting container of Fig. 4 or the collection of the Fig. 5 in connection with the embodiment of the Fig. 2a to 2c used and act here as the previously described collection container 270.
  • This embodiment may refer to a rail 570.
  • This rail may be realized as a physical rail and form, for example, a linear drive in combination with the catch containers 420 and 560, or the individual catch containers may be moved along the rail by suitable drive means, preferably electric motors.
  • suitable drive means preferably electric motors.
  • a more flexible movement of the collecting container can be realized by optical guidance systems or by completely autonomous driving systems, which allow in principle any movement of the collecting container through a workshop in which the bottle cleaning machine is set up.
  • the collecting container can not only be used with the bottle washing machine, but also also collect material on other machines and then perform this closed the emptying station.
  • devices which do not only supply material from the bottle cleaning machine (see the robot arm according to FIGS Fig. 1 to 3 ), but also from other machines, such as recycling plants or Preformher einsanlagen or labeling, with the collection containers are in such a data exchange that these facilities can contact the collection container and this is then moved as needed to a corresponding machine.
  • the robot arm is in principle able to remove all recognized "defective" bottles (broken glass or even overturned bottles) from the entry area 110.
  • the robot arm is limited in its performance (number of processed bottles per time unit).
  • a large number of defective bottles for example more than 10 broken bottles at a time, are detected by a recognition device 121 in a part of the input area 110, this may indicate that there is a problem upstream of the entrance area 110 that is due to its limited performance can not be resolved.
  • Such a problem may be, for example, in the task of a group of destroyed bottles (also glass scrap pallet) or even in a malfunction of a unpacker upstream of the transport device 111.
  • control unit 190 may be made for the control unit 190 to transport the bottles into the cleaning machine stops, for example, by the transport of further bottles is stopped by the transport device.
  • This procedure can be triggered, for example, if a number of defective bottles (here in particular bottles with broken glass) is detected by all or at least one of the intended detection devices simultaneously or in a short time interval (for example 20s, 30s or 1min), which is the maximum of the robot arm workable number of bottles in this time interval or exceeds a predetermined limit (eg more than 5, 10 or 15 bottles per minute).
  • a warning signal triggered by activation of an acoustic (loudspeaker) or optical (alarm light) unit can be output by means of the control unit, which can alert an operator to the problem and cause it to take further steps. For example, after the transport of the bottles has been stopped, the operator may manually remove the defective bottles from the entrance area and eliminate the malfunction (eg, at the unpacker upstream of the conveyor 111) before resuming operation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Beschrieben werden eine Flaschenreinigungsmaschine (100, 400) zum Reinigen von Flaschen (130) in der getränkeverarbeitenden Industrie, mit einer Transporteinrichtung (111) zum ungeordneten, stehenden Transport von Flaschen (130) in einem Massenstrom zu einem Eingangsbereich (110, 410) der Flaschenreinigungsmaschine (100, 400), wobei in oder vor dem Eingangsbereich (110, 410) eine Erkennungseinrichtung (120) zum Erkennen einer defekten und/oder umgefallenen Flasche (131) und im Eingangsbereich (110, 410) ein Roboterarm (140) mit einem Greifelement (145) angeordnet sind, wobei eine Steuereinheit (190) Informationen über eine defekte und/oder umgefallene Flasche (131) von der Erkennungseinrichtung (120) empfangen und den Roboterarm (140) steuern kann, die defekte und/oder umgefallene Flasche (131) aufzurichten oder aus der Transporteinrichtung (111) zu entfernen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flaschenreinigungsmaschine zum Reinigen von Flaschen in der getränkeverarbeitenden Industrie gemäß unabhängigem Anspruch 1 und unabhängigem Anspruch 6.
    • Stand der Technik
  • Flaschenreinigungsmaschinen, die besonders im Bereich der getränkeverarbeitenden Industrie eingesetzt werden, sind allgemein bekannt.
  • Bisher werden häufig Bediener eingesetzt, um Tätigkeiten an Flaschenreinigungsmaschinen, wie beispielsweise das Aussortieren von umgefallenen Flaschen, zu übernehmen. Ferner müssen die Bediener auch zusätzliche Tätigkeiten im Zusammenhang mit anfallendem Abfall übernehmen. Dies führt zu sehr monotonen Arbeiten, was auch die Anfälligkeit der Prozesse für Fehler erhöht. Außerdem muss eventuell gut ausgebildetes und daher teures Personal diese Aufgaben übernehmen.
    • Aufgabe
  • Ausgehend vom bisherigen Stand der Technik besteht die zu lösende technische Aufgabe daher darin, die Bedienung von Flaschenreinigungsmaschinen zu vereinfachen und den Aufwand für Bediener beim regulären Betrieb zu reduzieren.
    • Lösung
  • Diese Aufgabe wird durch die Flaschenreinigungsmaschine zum Reinigen von Flaschen gemäß unabhängigem Anspruch 1 und die Flaschenreinigungsmaschine zum Reinigen von Flaschen gemäß unabhängigem Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Flaschenreinigungsmaschine zum Reinigen von Flaschen in der getränkeverarbeitenden Industrie eine Transporteinrichtung zum ungeordneten, stehenden Transport von Flaschen in einem Massenstrom zu einem Eingangsbereich der Flaschenreinigungsmaschine, wobei in oder vor dem Eingangsbereich eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen einer defekten und/oder umgefallenen Flasche und im Eingangsbereich ein Roboterarm mit einem Greifelement angeordnet sind, wobei eine Steuereinheit Informationen über eine defekte und/oder umgefallene Flasche von der Erkennungseinrichtung empfangen und den Roboterarm steuern kann, die defekte und/oder umgefallene Flasche aufzurichten oder aus der Transporteinrichtung zu entfernen. Dabei ist unter dem Eingangsbereich der Flaschenreinigungsmaschine jeglicher Bereich der Transporteinrichtung zu verstehen, in dem die Flaschen ungeordnet, jedoch zumindest in Form eines Massenstroms transportiert werden und aus welchem sie letztlich einem Reinigungsbereich der Flaschenreinigungsmaschine übergeben werden, in dem sie gereinigt werden.
  • Die Verwendung eines Roboterarms im Zusammenspiel mit einer Erkennungseinrichtung und einer geeigneten Steuereinheit erlaubt die Ausführung der sonst von dem Bediener übernommenen Tätigkeiten des Aussortierens defekter oder umgefallener Flaschen auf automatisierte Weise, womit der Bediener höchstens überwachend tätig werden, aber nur noch selten persönlich eingreifen muss. Gleichzeitig kann die Zuverlässigkeit erhöht werden, da die Fehleranfälligkeit bei einer monotonen Tätigkeit durch computergestützte und automatisierte Prozesse erheblich reduziert werden kann.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Erkennungseinrichtung eine Kamera umfasst, die oberhalb der Transporteinrichtung angeordnet ist und deren optische Achse senkrecht zu einer durch die Transporteinrichtung definierten Transportebene, in der die Flaschen transportiert werden, verläuft. Verdeckungen von umgefallenen oder beschädigten Flaschen durch nebenstehende Flaschen können so vermieden werden, was die Erkennungsgenauigkeit dieser Flaschen verbessert.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Roboterarm wenigstens zwei Gelenke umfasst und/oder der Bewegungsbereich des Roboterarms sich über die gesamte Breite der Transporteinrichtung erstreckt. Die Handhabung sämtlicher, in der Transporteinrichtung umgefallener oder defekter Flaschen kann auf diese Weise mit dem Roboterarm realisiert werden.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Roboterarm an einer Halterung befestigt ist, wobei die Halterung neben oder oberhalb der Transportstrecke angeordnet ist. Eine hohe Erreichbarkeit möglichst sämtlicher Flaschen in der Transporteinrichtung ist damit möglich.
  • In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgebildet, den Roboterarm zu steuern, eine defekte Flasche aus der Transporteinrichtung zu entfernen, und eine umgefallene, nicht defekte Flasche aufzurichten und in der Transporteinrichtung zu behalten. So können die Arbeitsgänge reduziert werden, da eine defekte Flasche, unabhängig davon, ob sie umgefallen ist oder noch steht, aus der Transporteinrichtung entfernt und nicht dem Reinigungsbereich zugeführt werden sollte. Damit kann zumindest für solche Flaschen, die umgefallen und gleichzeitig defekt sind, der Arbeitsschritt des Aufrichtens entfallen, der ohnehin aufgrund der Beschädigung misslingen könnte.
  • Die weitere erfindungsgemäße Flaschenreinigungsmaschine zum Reinigen von Flaschen in der getränkeverarbeitenden Industrie umfasst eine Transporteinrichtung zum ungeordneten, stehenden Transport von Flaschen in einem Massenstrom zu einem Eingangsbereich der Flaschenreinigungsmaschine, wobei der Flaschenreinigungsmaschine ein Auffangbehälter für aussortierte Flaschen zugeordnet ist, der einen Füllstandsensor umfasst, wobei der Auffangbehälter ausgebildet ist, bei Erreichen eines vordefinierten Füllstands ein für den Füllstand indikatives Signal auszugeben. Durch diese Flaschenreinigungsmaschine und insbesondere den Auffangbehälter wird der Bediener davon befreit, den Füllstand des Auffangbehälters permanent überwachen zu müssen. Er kann sich somit wichtigeren und anderen Tätigkeiten widmen. Ferner kann dieses Signal durch andere Systeme genutzt werden, um weitere automatisierte Prozesse in Gang zu setzen.
  • In einer Ausführungsform ist das Signal ein akustisches, optisches oder elektronisches Signal. Akustische oder optische Signale können von Bedienern gut wahrgenommen werden, sodass ein Bediener bei Erreichen des vordefinierten Füllstands möglichst effektiv darüber in Kenntnis gesetzt werden kann und gegebenenfalls weitere Schritte in Gang setzen kann, wie beispielsweise das manuelle Leeren des Auffangbehälters. Ein elektronisches Signal, was beispielsweise über eine Datenleitung übertragen wird, erlaubt die Ansteuerung weiterer Komponenten, basierend auf diesem Signal.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Füllstandsensor als Waage ausgebildet ist. Insbesondere beim Stapeln von Objekten wie Flaschen mit stark unregelmäßiger Form kann ein Füllstandssensor, der die tatsächliche Stapelhöhe der Flaschen misst, nachteilig sein, da er Lücken oder Unregelmäßigkeiten bei der Stapelung der Flaschen außer Acht lässt. Die Verwendung einer Waage ist hier vorteilhaft, da diese lediglich die Masse bzw. das Gewicht der Flaschen misst, unabhängig von ihrer Anordnung in dem Auffangbehälter.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der Auffangbehälter als autonomer, fahrbarer Wagen ausgebildet, der in Abhängigkeit des Signals zu einer Entleerstation fahren, die Flaschen an diese übergeben und zu der Flaschenreinigungsmaschine zurückkehren kann. Der Bediener kann so völlig davon befreit werden, sich mit der Entleerung des Auffangbehälters beschäftigen zu müssen, was ein versehentliches Überfüllen des Auffangbehälters und damit einhergehendes Herausfallen von Flaschen vermeidet und die Zuverlässigkeit des Ausleerens des Auffangbehälters verbessert.
  • In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform sind der Flaschenreinigungsmaschine wenigstens zwei Auffangbehälter zugeordnet, wobei die Auffangbehälter ihre Bewegung automatisch so steuern können, dass zu jeder Zeit ein Auffangbehälter zur Aufnahme von aussortierten Flaschen positioniert ist. Die Positionierung des Behälters "zur Aufnahme von aussortierten Flaschen" ist dabei so zu verstehen, dass der Auffangbehälter in dem dafür vorgesehenen Bereich in der Nähe der Flaschenreinigungsmaschine angeordnet ist, sodass beispielsweise von einem Bediener oder dafür vorgesehenen Roboterarm die Flaschen in den Auffangbehälter verbracht werden können. Der jeweils andere Auffangbehälter kann entweder in einer "Warteschlange" in üblicher Bewegungsrichtung der Auffangbehälter nach dem derzeit für die Aufnahme der Flaschen positionierten Auffangbehälter in einer Warteposition sein oder sich beispielsweise in Bewegung zu der Entleerstation oder zur Flaschenreinigungsmaschine zurück befinden. Auch andere Zwischenstationen, wie beispielsweise eine Reinigungsstation für den Auffangbehälter, sind hier denkbar.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Flaschenreinigungsmaschine eine Erkennungseinrichtung und einen Roboterarm, sowie eine Steuereinheit nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen umfasst und der Roboterarm ausgebildet ist, defekte Flaschen an den Auffangbehälter zu übergeben. Ein Bediener der Flaschenreinigungsmaschine oder allgemein einer Behälterbehandlungsmaschine, die diese Flaschenreinigungsmaschine umfasst, kann so vollständig von den Arbeiten, die mit dem Aussortieren defekter oder umgefallener Flaschen sowie dem Entleeren des Auffangbehälters einhergehen, befreit werden, womit Lohnkosten eingespart und gleichzeitig die Zuverlässigkeit des Aussortierens und weiteren Verarbeitens defekter oder umgefallener Flaschen erhöht werden kann.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass der oder die Auffangbehälter auf Schienen angeordnet sind, die zumindest die Flaschenreinigungsmaschine und die Entleerstation derart entlang eines geschlossenen Weges verbinden, dass der Auffangbehälter von der Flaschenreinigungsmaschine über die Entleerstation zur Flaschenreinigungsmaschine zurückfahren kann, wobei die Schienen eine geschlossene Kurve bilden. Diese Ausführungsform ist mit sämtlichen, den Auffangbehälter betreffenden Ausführungsformen kombinierbar und nicht ausschließlich an die autonome Bewegung des Auffangbehälters gebunden. Grundsätzlich kann mit dieser Ausführungsform ein gesichertes und damit zuverlässiges Bewegen des Auffangbehälters, sei es durch einen Bediener oder in autonomer Weise, realisiert werden, was die Zuverlässigkeit des Ausleerens des Auffangbehälters erhöht.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
    • Fig. 1
    zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Flaschenreinigungsmaschine gemäß einer Ausführungsform.
    Fig. 2a - c
    zeigen schematisch den Ablauf der Entfernung einer defekten Flasche aus der Transportein richtung.
    Fig. 3a - c
    zeigen schematisch den Ablauf des Aufrichtens einer umgefallenen Flasche in der Transporteinrichtung.
    Fig. 4
    zeigt eine weitere Ausführungsform der Flaschenreinigungsmaschine.
    Fig. 5
    zeigt eine Ausführungsform mit Schienen zwischen der Flaschenreinigungsmaschine und einer Entleerstation.
    Ausführliche Beschreibung
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Flaschenreinigungsmaschine 100 gemäß einer Ausführungsform. Die Flaschenreinigungsmaschine 100 umfasst üblicherweise einen Reinigungsbereich 101, der hier nicht im Detail dargestellt ist und in dem Flaschen für das Recycling oder die weitere Verwendung gereinigt werden. Innerhalb dieses Bereichs können die Flaschen im Prinzip beliebig transportiert werden, werden jedoch üblicherweise in geordneter Weise transportiert, sodass eine gezielte Reinigung auch des inneren Bereichs der Flaschen möglich ist.
  • Vor dem Reinigungsbereich ist ein Eingangsbereich angeordnet, der im Wesentlichen durch eine Transporteinrichtung 111 gebildet wird und über den Flaschen dem Reinigungsbereich 101 zugeführt werden können. In dem Eingangsbereich werden die Flaschen mit Hilfe einer Transporteinrichtung in einem ungeordneten Massenstrom stehend befördert. Bei der Übergabe an den Reinigungsbereich kann eine Vereinzelung und anschließende Übergabe beispielsweise an spezielle Aufnahmen innerhalb des Reinigungsbereichs erfolgen, was jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in dem Eingangsbereich, in dem die Flaschen üblicherweise mit nur noch geringer Geschwindigkeit befördert werden, eine Erkennungseinrichtung 121 angeordnet ist, die die Flaschen detektieren kann. Insbesondere ist diese Erkennungseinrichtung erfindungsgemäß ausgebildet, zu erkennen, ob Flaschen umgefallen und/oder beschädigt sind. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn die Erkennungseinrichtung oberhalb der Transportebene der Flaschen angeordnet ist, sodass die Erkennungseinrichtung von oben die Flaschen detektieren kann. Ist die Erkennungseinrichtung beispielsweise als Kamera ausgebildet, so kann vorgesehen sein, dass die Optik in Richtung der Transporteinrichtung ausgerichtet ist, sodass die in der Transporteinrichtung beförderten Flaschen erkannt werden können. Zu diesem Zweck kann die Erkennungseinrichtung 121 in einer Halterung 120 montiert sein, die beispielsweise in Form einer Brücke über die Transporteinrichtung, insbesondere den Eingangsbereich 110, verläuft.
  • Um sicherzustellen, dass sämtliche Flaschen in der Transporteinrichtung und im Eingangsbereich 110 erkannt werden können, kann auch vorgesehen sein, dass abhängig von der Größe des mit der Erkennungseinrichtung 121 erzielbaren Sichtfeldes mehrere Erkennungseinrichtungen (schematisch durch die Erkennungseinrichtung 122 gezeigt) angeordnet sind, sodass das Gesamtsichtfeld zumindest einen Streifen quer zur Transportrichtung (hier dargestellt durch den Fall) der Flaschen in dem Eingangsbereich durch die Transporteinrichtung bildet. Dieser Streifen ist bevorzugt vollständig durchgängig und umfasst gegebenenfalls einen Überlapp einiger Sichtfelder der Erkennungseinrichtungen, um zumindest keine blinden Flecken zu hinterlassen.
  • Ferner ist ein Roboterarm 140 vorgesehen, der über ein Greifelement verfügt, mit dem er defekte und/oder umgefallene Flaschen entweder aus der Transporteinrichtung 111 entfernen kann (insbesondere im Falle defekter Flaschen, wie Flaschen mit Glasbruch) oder der die Flaschen in eine neue Lage bringen kann, insbesondere umgefallene Flaschen wieder aufrichten kann.
  • Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass eine Steuereinheit 190 sowohl mit der Erkennungseinrichtung 121 (und gegebenenfalls den weiteren Erkennungseinrichtungen), als auch dem Roboterarm 140 derart verbunden ist, dass ein Datenaustausch stattfinden kann. Die Steuereinheit kann beispielsweise als Computer ausgebildet sein und über entsprechende Datenleitungen, wie Kabel oder auch über drahtlose Kommunikationsmittel, mit dem Roboterarm und der Erkennungseinrichtung bzw. den Erkennungseinrichtungen verbunden sein, sodass vorzugsweise ein bidirektionaler Datentransfer über diese Verbindung erfolgen kann.
  • Basierend auf den von der oder den Erkennungseinrichtung(en) erkannten Flaschen (insbesondere umgefallene Flaschen oder defekte Flaschen), kann die Steuereinheit den Roboterarm 140 steuern, defekte Flaschen aus der Transporteinrichtung zu entfernen und umgefallene Flaschen wieder aufzurichten.
  • Vorteilhaft kann der Roboterarm 140 zur Erhöhung seines Bewegungsspielraums an einer Halterung 143 angeordnet sein, die ihrerseits vorteilhaft entlang einer Schiene 144 quer zu der durch die Transporteinrichtung 111 definierten Transportrichtung der Flaschen beweglich ist, sodass der Roboterarm 140 bevorzugt zumindest in einem Streifen quer zur Transportrichtung sämtliche Flaschen in der Transporteinrichtung bzw. in dem Eingangsbereich erreichen kann. Mit Hinblick darauf, dass die Flaschen üblicherweise mit relativ geringer Geschwindigkeit (bis zu einigen Zentimetern pro Sekunde) im Eingangsbereich bewegt werden, kann dieser Streifen eine Breite parallel zur Transportrichtung von 15 cm, bevorzugt 30 cm, besonders bevorzugt 50 cm aufweisen, sodass der Bewegungsspielraum des Roboterarms ausreichend groß ist, um auch mehrere defekte oder umgefallene Flaschen, die sich gleichzeitig in diesem Streifen befinden, aufrichten oder entfernen zu können.
  • Das Verfahren zum Entfernen einer defekten, insbesondere zerbrochenen Flasche wird in den Fig. 2a bis 2c gezeigt.
  • In einer ersten Phase in Fig. 2a wird durch die Erkennungseinrichtung 121 eine defekte Flasche 131 erkannt, die sich in dem Eingangsbereich 110 befindet. Bei dieser Flasche kann es sich beispielsweise um eine zumindest zum Teil zerbrochene Flasche handeln. Damit die Erkennungseinrichtung und/oder die Steuereinheit (s. Fig. 1) eine defekte Flasche von einer intakten Flasche unterscheiden kann, kann vorgesehen sein, dass der Erkennungseinrichtung oder der Steuereinheit ein Speicher zugeordnet ist, in dem Bilder oder zumindest Referenzdaten zu unbeschädigten Flaschen hinterlegt sind. Durch Anwendung von Bilderkennungsprogrammen kann so eine defekte Flasche durch Vergleich mit den Charakteristika einer intakten Flasche erkannt werden. Unterstützend kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil des Eingangsbereichs 110, der im Sichtfeld der Erkennungseinrichtung 121 ist, transparent ausgebildet ist und auf der der Erkennungseinrichtung 121 gegenüberliegenden Seite des Eingangsbereichs 110 kann in diesem Fall eine Beleuchtungseinrichtung angeordnet sein, die die Flaschen in dem Eingangsbereich 110 "von unten" beleuchtet. Damit kann die Erkennungsqualität der Erkennungseinrichtung verbessert werden.
  • Für den Fall, dass keine defekte Flasche erkannt wird, wird die Steuereinheit den Roboterarm nicht ansteuern und die Flaschen werden der Flaschenreinigungsmaschine zugeführt, um darin gereinigt zu werden.
  • Für den Fall, dass die Erkennungseinrichtung 120 die defekte Flasche 131 erkennt, folgt der Schritt in Fig. 2b. In diesem Schritt wird der Roboterarm 140 angesteuert, um mit seinem Greifelement 145 die defekte Flasche zu greifen und entsprechend der dargestellten Pfeilrichtung aus dem Eingangsbereich 110 zumindest in einer Richtung senkrecht zur Transportebene der Flaschen zu entfernen. Dazu kann der Roboterarm mit einem Greifelement 145 beispielsweise in Form einer Zange ausgebildet sein. Diese Zange kann eine defekte Flasche umgreifen, wobei vorteilhaft zumindest ein Teil des Bereichs des Greifelements, der mit der Oberfläche der Flasche in Berührung kommt, mit einer Beschichtung versehen sein kann, deren Reibungskoeffizient bezüglich des Materials der Flasche, beispielsweise Glas oder PET, hoch ist, sodass ein Rutschen der Flasche nach Zugriff des Greifelements vermieden wird, ohne dass hierzu erhebliche Kräfte auf die Flasche einwirken müssten. Insbesondere sind Materialien bevorzugt, deren Haftreibungskoeffizient µH≈1, wie beispielsweise 0,9 oder 0,95, besonders bevorzugt größer als 1 ist.
  • Anschließend kann, wie in Fig. 2c dargestellt, der Roboterarm 140 die defekte Flasche 131 in einen dafür vorgesehen Auffangbehälter 270 entsorgen. Dieser Auffangbehälter befindet sich vorzugsweise in einem Bereich, der im Bewegungsbereich des Roboterarms liegt. Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen der Auffangbehälter zumindest auf einer Seite der in Fig. 1 beschriebenen Schiene angeordnet ist, sodass der Roboter nach Entfernung einer defekten Flasche aus der Transporteinrichtung entlang der Schiene zu einem Ende der Schiene bewegt wird und dort die Flasche an den Auffangbehälter 270 übergibt. Um die Amplitude der dafür notwendigen Bewegung zu verringern, können auch an beiden Enden der Schiene entsprechende Auffangbehälter vorgesehen sein.
  • Zusätzlich zu der Fähigkeit, defekte Flaschen aus der Transporteinrichtung zu entfernen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass umgefallene Flaschen aufgerichtet werden können. Dieser Vorgang ist in den Fig. 3a - 3c geschildert.
  • In Fig. 3a findet zunächst die Erkennung einer umgefallenen Flasche 131 in dem Eingangsbereich 110 durch die Erkennungseinrichtung 121 statt. Das Vorgehen hierbei kann analog zu der in Fig. 2a beschriebenen sein. Insbesondere kann eine umgefallene Flasche durch Vergleich mit in einem Speicher hinterlegten Charakteristika oder Bildern nicht umgefallener Flaschen erfolgen.
  • Nachdem die umgefallene Flasche erkannt wurde, wird nun analog zu Fig. 2b der Roboterarm 140 gesteuert. In diesem Fall wird der Roboterarm jedoch nicht so gesteuert, dass er die Flasche 131 durch Greifen mit dem Greifelement vollständig aus dem Eingangsbereich 110 entfernt. In dieser Ausführungsform hebt der Roboterarm die umgefallene Flasche 131 an und richtet diese durch geeignete Drehung des Roboterarms und gegebenenfalls des Greifelements wieder korrekt aus, sodass sie, wieder stehend, in den Massenstrom der Flaschen eingebracht werden kann. Besonders bevorzugt ist hier eine Ausführungsform, bei der der Roboterarm die umgefallene Flasche zunächst um eine Höhe h anhebt, die höher ist als die Länge l der Flaschen 130 in der Transportebene. Sobald die Flasche auf diese Höhe angehoben wurde, kann der Roboterarm die Flasche geeignet drehen, ohne dass hierbei mögliche Berührungen mit Flaschen in dem Eingangsbereich 110 auftreten können, was anderenfalls zu weiteren umgefallenen Flaschen führen könnte. Diese Drehung nach dem Anheben ist durch die Pfeile 290 angedeutet.
  • In Fig. 3c schließlich senkt der Roboterarm die so aufgerichtete Flasche 131 wieder ab, sodass sie in den Massenstrom der Behälter eingebracht wird. Dabei kann die Relativbewegung der übrigen Flaschen berücksichtigt werden und die erneut einzubringende Flasche 131 nicht einfach senkrecht zur Transportebene abgesenkt werden, sondern dieser Bewegung kann gleichzeitig eine Bewegung überlagert werden, die der Bewegung der Flaschen in der Transporteinrichtung entspricht, sodass eine Kollision mit weiteren Flaschen verhindert wird. Eine entsprechende Bewegung kann auch beim Anheben der Flasche aus der Transporteinrichtung überlagert werden.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die aufgerichtete Flasche nicht an dieselbe Position verbracht wird, aus der sie angehoben wurde, um aufgerichtet zu werden. Dies kann insbesondere dann notwendig sein, wenn die Flaschen mit einem so großen Staudruck im Eingangsbereich transportiert werden, dass die durch das Anheben der umgefallenen Flasche entstehende Lücke durch andere, nachrückende Flaschen geschlossen wird. In einem solchen Fall kann die aufgerichtete Flasche 131 auch an einer anderen Stelle in dem Eingangsbereich neu positioniert werden.
  • Hierzu kann auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein durch eine Abgrenzung abgetrennter Bereich in dem Eingangsbereich bereitgestellt wird, in dem jede aufgerichtete Flasche positioniert wird und von dem aus sie dem Reinigungsbereich 101 der Flaschenreinigungsmaschine zugeführt wird. Dazu kann beispielsweise eine über dem Transportband in der Fig. 1 positionierte Kulisse bereitgestellt sein, die sich beispielsweise am rechten oder linken Rand des in Fig. 1 dargestellten Eingangsbereichs erstreckt und die den eigentlichen Massenstrom der Behälter umleitet, sodass sich in Transportrichtung der Behälter hinter der Kulisse ein von Flaschen freier Bereich befindet. In diesen kann der Roboterarm dann analog zu dem in Fig. 2c beschriebenen Vorgehen die Flaschen einbringen, indem er beispielsweise entlang der Schiene 144 bewegt wird und eine zuvor aufgefangene, umgefallene Flasche dort aufgerichtet abstellt.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der einer Flaschenreinigungsmaschine 400 mit einem Eingangsbereich 410, in dem Flaschen in einem Massenstrom transportiert werden, ein Auffangbehälter 420 zugeordnet ist, in den beispielsweise defekte Flaschen oder andere Abfälle wie Strohhalme oder Ähnliches, verbracht werden können. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass diesem Auffangbehälter ein Füllstandssensor zugeordnet ist, bzw. er einen solchen umfasst. Dieser Füllstandssensor kann in Form eines optischen Sensors oder dergleichen ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform als Waage, insbesondere einer Wiegezelle, die beispielsweise elektronisch das Gewicht des in den Auffangbehälter verbrachten Materials kontinuierlich überwacht. Ferner ist vorgesehen, dass der Auffangbehälter (oder eine in ihn integrierte Steuereinheit) bei Erreichen eines vordefinierten Füllstands, beispielsweise 70 % oder 80 % oder 90 %, ein für diesen Füllstand indikatives Signal ausgeben kann.
  • Dazu kann eine Signalausgabeeinrichtung 422 am Auffangbehälter oder an einer anderen Stelle der Flaschenreinigungsmaschine angeordnet sein. Diese Signalausausgabeeinrichtung kann entweder ein für den Menschen wahrnehmbares Signal ausgeben und/oder ein für den Füllstand indikatives Signal erzeugen, das an eine oder mehrere Behälterbehandlungsmaschinen oder andere Komponenten der Anlage übermittelt werden kann. In diesem Sinne kann dieses Signal optisch, akustisch oder elektronisch sein oder es können auch mehrere Signale ausgegeben werden, wobei jedes davon entweder optisch, elektronisch oder akustisch ist. Optische oder akustische Signale können beispielsweise mit Hilfe einer Signalausgabeeinrichtung 422 in Form eines Lautsprechers, respektive einer Leuchte ausgegeben werden. Ein elektronisches Signal kann beispielsweise mit Hilfe einer geeigneten Datenübertragungseinrichtung, wie einem Datenkabel oder einer drahtlosen Übertragungseinrichtung (beispielsweise BlueTooth), realisiert und an andere Komponenten, insbesondere an andere Maschinen übertragen werden.
  • Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen des Auffangbehälters 420 in Form einer autonomen, selbstfahrenden Einheit. Zu diesem Zweck kann der Auffangbehälter eine Steuereinheit umfassen oder mit einer Steuereinheit verbunden sein (beispielsweise die Steuereinheit der Flaschenreinigungsmaschine). Abhängig von einem durch den Füllstandssensor ausgegebenen Signal kann dann in einer Ausführungsform die Bewegung des Auffangbehälters gesteuert werden.
  • Fig. 5 zeigt eine mögliche Realisierung dieser Ausführungsform. In dieser Realisierung sind optional mehrere Auffangbehälter 420 und 560 vorgesehen, die autonom und unabhängig voneinander bewegt werden können. Dargestellt ist eine Ausführung der Bewegung der Auffangbehälter entlang einer Schiene 570 in Form einer geschlossenen Kurve.
  • Zunächst ist ein Auffangbehälter 420 in einer Position 561 angeordnet, in der Material in den Auffangbehälter verbracht werden kann. Dabei kann es sich beispielsweise um von einem Bediener aus dem Eingangsbereich der Flaschenreinigungsmaschine 400 entfernte, defekte Flaschen oder andere Materialien wie Strohhalme handeln. Bei Erreichen eines gewissen Füllstands, was durch den Füllstandssensor detektiert wird (beispielsweise 70 % oder 80 % oder 90 %), kann die Steuereinheit den Auffangbehälter autonom, also ohne Interaktion mit dem Bediener, entlang der beispielhaft dargestellten Schiene 570 zu einer weiteren Position 562 bewegen, in der der Auffangbehälter seinen Inhalt an eine Entleerstation 550 übergeben kann. Dies kann bevorzugt auch vollautomatisch bzw. autonom durch eine Kippeinrichtung erfolgen, die zumindest den Bereich des Auffangbehälters in Richtung der Entleerstation verkippen kann, in dem sich das eingebrachte Material befindet. Anschließend kann der Auffangbehälter weiter entlang der Schiene 570 transportiert werden. Während er ohne Weiteres wieder direkt zur Flaschenreinigungsmaschine 400 bewegt werden kann, kann auch vorgesehen sein, dass er zunächst eine oder mehrere weitere Stationen passiert. Beispielsweise kann der Auffangbehälter in eine Position verfahren werden, in der durch eine Reinigungsstation eine neue Folie oder ein neuer Kunststoffsack oder Ähnliches in dem Auffangbehälter positioniert wird, um Material aufzunehmen. Auch kann die Reinigungsstation eine Reinigung des Raums des Auffangbehälters vornehmen, in den das Material verbracht wird, um ein Anwachsen der Verschmutzung zu vermeiden.
  • Zusätzlich ist hier in Fig. 5 ein optionaler, weiterer Auffangbehälter 560 dargestellt. Dieser kann beispielsweise in die Position 561 verbracht werden, um Material aus der Flaschenreinigungsmaschine aufzunehmen, wenn der eigentliche Auffangbehälter 420 bereits einen vorgesehenen Füllstand erreicht hat und aus der Position 561 verfahren wurde. Die Auffangbehälter 420 und 560 können in diesem Sinne abwechselnd arbeiten, sodass zu jeder Zeit während des Betriebs der Flaschenreinigungsmaschine ein Auffangbehälter in der Position 561 positioniert ist und Material aufnehmen kann.
  • Die Ausführungsform der Fig. 4 und 5 ist besonders vorteilhaft in Kombination mit den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 3. Besonders bevorzugt kann der Auffangbehälter der Fig. 4 bzw. die Auffangbehälter der Fig. 5 in Verbindung mit der Ausführungsform der Fig. 2a bis 2c eingesetzt werden und hier als der bereits beschriebene Auffangbehälter 270 fungieren. So kann sowohl das Aussortieren defekter Flaschen aus dem Eingangsbereich 110 der Flaschenreinigungsmaschine als auch der weitere Abtransport der so entfernten Flaschen oder anderer Materialien vollautomatisch erfolgen, was erhebliche Erleichterungen für den Bediener bedeutet.
  • Die in Fig. 5 beschriebene Ausführungsform nimmt Bezug auf eine Schiene 570. Diese Schiene kann als physische Schiene realisiert sein und beispielsweise in Kombination mit den Auffangbehältern 420 und 560 einen Linearantrieb bilden, oder die einzelnen Auffangbehälter können entlang der Schiene durch geeignete Antriebseinrichtungen, bevorzugt Elektromotoren, bewegt werden. Alternativ kann jedoch auch eine flexiblere Bewegung der Auffangbehälter durch optische Leitsysteme oder durch vollständig autonome Fahrsysteme realisiert werden, die ein im Prinzip beliebiges Bewegen der Auffangbehälter durch eine Werkshalle, in der die Flaschenreinigungsmaschine aufgestellt ist, ermöglichen. So können die Auffangbehälter nicht nur mit der Flaschenreinigungsmaschine verwendet werden, sondern zusätzlich auch Material an anderen Maschinen auffangen und dieses dann geschlossen der Entleerstation zuführen. In einem solchen Fall kann vorgesehen sein, dass beispielsweise Einrichtungen, die Material nicht nur aus der Flaschenreinigungsmaschine (s. der Roboterarm gemäß den Fig. 1 bis 3), sondern auch aus anderen Maschinen, wie Recyclinganlagen oder Preformherstellungsanlagen oder Etikettiermaschinen entnehmen, mit den Auffangbehältern derart in Datenaustausch stehen, dass diese Einrichtungen die oder den Auffangbehälter kontaktieren können und dieser dann je nach Bedarf zu einer entsprechenden Maschine bewegt wird.
  • In den vorangegangenen Ausführungen wurde stets davon ausgegangen, dass der Roboterarm prinzipiell fähig ist, alle erkannten "defekten" Flaschen (Glasbruch oder auch umgefallene Flaschen) aus dem Eingangsbereich 110 zu entfernen. Der Roboterarm ist jedoch in seiner Leistung (Anzahl bearbeiteter Flaschen pro Zeiteinheit) begrenzt.
  • Wird von einer Erkennungseinrichtung 121 nun in einem Teil des Eingangsbereichs 110 eine große Zahl defekter Flaschen erkannt, beispielsweise mehr als 10 gebrochene Flaschen gleichzeitig, so kann dies darauf hindeuten, dass hier ein Problem stromauf des Eingangsbereichs 110 vorliegt, das vom Roboterarm aufgrund seiner begrenzten Leistung nicht mehr behoben werden kann. Ein solches Problem kann beispielsweise in der Aufgabe einer Gruppe zerstörter Flaschen (auch Glas-Schrottpalette) oder auch in einer Fehlfunktion eines Auspackers stromauf der Transporteinrichtung 111 liegen.
  • Unabhängig davon, was die Ursache für die erhöhte Zahl von defekten Flaschen ist, kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 190 den Transport der Flaschen in die Reinigungsmaschine stoppt, indem beispielsweise der Transport weiterer Flaschen durch die Transporteinrichtung angehalten wird. Dieses Vorgehen kann beispielsweise ausgelöst werden, wenn durch alle oder zumindest eine der vorgesehenen Erkennungseinrichtungen gleichzeitig oder in einem kurzen Zeitintervall (beispielsweise 20s, 30s oder 1min) eine Anzahl defekter Flaschen (hier insbesondere Flaschen mit Glasbruch) erkannt wird, die die maximal von dem Roboterarm bearbeitbare Anzahl Flaschen in diesem Zeitintervall oder einen zuvor festgelegten Grenzwert (beispielsweise mehr als 5, 10 oder 15 Flaschen pro Minute) übersteigt.
  • Zusätzlich kann ein Warnsignal, ausgelöst durch Ansteuerung einer akustischen (Lautsprecher) oder optischen (Alarmleuchte) Einheit mittels der Steuereinheit, ausgegeben werden, das einen Bediener auf das Problem hinweisen und zu weiteren Schritten veranlassen kann. Beispielsweise kann der Bediener, nachdem der Transport der Flaschen gestoppt wurde, die defekten Flaschen manuell aus dem Eingangsbereich entfernen und die Störung (beispielsweise am Auspacker stromauf der Transporteinrichtung 111) beseitigen, bevor der Betrieb erneut aufgenommen wird.

Claims (12)

  1. Flaschenreinigungsmaschine zum Reinigen von Flaschen in der getränkeverarbeitenden Industrie, mit einer Transporteinrichtung zum ungeordneten, stehenden Transport von Flaschen in einem Massenstrom zu einem Eingangsbereich der Flaschenreinigungsmaschine, wobei in oder vor dem Eingangsbereich eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen einer defekten und/oder umgefallenen Flasche und im Eingangsbereich ein Roboterarm mit einem Greifelement angeordnet sind, wobei eine Steuereinheit Informationen über eine defekte und/oder umgefallene Flasche von der Erkennungseinrichtung empfangen und den Roboterarm steuern kann, die defekte und/oder umgefallene Flasche aufzurichten oder aus der Transporteinrichtung zu entfernen.
  2. Flaschenreinigungsmaschine nach Anspruch 1, wobei die Erkennungseinrichtung eine Kamera umfasst, die oberhalb der Transporteinrichtung angeordnet ist und deren optische Achse senkrecht zu einer durch die Transporteinrichtung definierten Transportebene, in der die Flaschen transportiert werden, verläuft.
  3. Flaschenreinigungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Roboterarm wenigstens zwei Gelenke umfasst und/oder der Bewegungsbereich des Roboterarms sich über die gesamte Bereite der Transporteinrichtung erstreckt.
  4. Flaschenreinigungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Roboterarm an einer Halterung befestigt ist, wobei die Halterung neben oder oberhalb der Transportstrecke angeordnet ist.
  5. Flaschenreinigungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, den Roboterarm zu steuern, eine defekte Flasche aus der Transporteinrichtung zu entfernen und eine umgefallene, nicht defekte Flasche aufzurichten und in der Transporteinrichtung zu behalten.
  6. Flaschenreinigungsmaschine zum Reinigen von Flaschen in der getränkeverarbeitenden Industrie mit einer Transporteinrichtung zum ungeordneten, stehenden Transport von Flaschen in einem Massenstrom zu einem Eingangsbereich der Flaschenreinigungsmaschine, wobei der Flaschenreinigungsmaschine ein Auffangbehälter für aussortierte Flaschen zugeordnet ist, der einen Füllstandssensor umfasst, wobei der Auffangbehälter ausgebildet ist, bei Erreichen eines vordefinierten Füllstands ein für den Füllstand indikatives Signal auszugeben.
  7. Flaschenreinigungsmaschine nach Anspruch 6, wobei das Signal ein akustisches, optisches oder elektronisches Signal ist.
  8. Flaschenreinigungsmaschine nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Füllstandsensor als Waage ausgebildet ist.
  9. Flaschenreinigungsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Auffangbehälter als autonomer, fahrbarer Wagen ausgebildet ist, der in Abhängigkeit des Signals zu einer Entleerstation fahren, die Flaschen an diese übergeben und zu der Flaschenreinigungsmaschine zurückkehren kann.
  10. Flaschenreinigungsmaschine nach Anspruch 9, wobei der Flaschenreinigungsmaschine wenigstens zwei Auffangbehälter zugeordnet sind, wobei die Auffangbehälter ihre Bewegung automatisch so steuern können, dass zu jeder Zeit ein Auffangbehälter zur Aufnahme von aussortierten Flaschen positioniert ist.
  11. Flaschenreinigungsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Flaschenreinigungsmaschine eine Erkennungseinrichtung und einen Roboterarm, sowie eine Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst und der Roboterarm ausgebildet ist, defekte Flaschen an den Auffangbehälter zu übergeben.
  12. Flaschenreinigungsmaschine nach Anspruch 9 oder 10, wobei der oder die Auffangbehälter auf Schienen angeordnet sind, die zumindest die Flaschenreinigungsmaschine und die Entleerstation derart entlang eines geschlossenen Weges verbinden, dass der Auffangbehälter von der Flaschenreinigungsmaschine über die Entleerstation zur Flaschenreinigungsmaschine zurück fahren kann, wobei die Schienen eine geschlossene Kurve bilden.
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