IT201600080760A1 - Metodo e sistema di controllo di almeno una etichetta applicata a un contenitore in transito su un trasportatore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

TITOLO: METODO E SISTEMA DI CONTROLLO DI ALMENO UNA ETICHETTA APPLICATA A UN CONTENITORE IN TRANSITO SU UN TRASPORTATORE

CAMPO DI APPLICAZIONE DELL'INVENZIONE

Il presente trovato si inserisce nel campo dei sistemi di controllo della presenza e/o posizionamento e/o allineamento di una o più etichette su un contenitore.

In particolare, le etichette sono del tipo avvolgente ed incollate a caldo sul contenitore.

STATO DELL'ARTE

Sono noti sistemi di controllo presenza etichetta che utilizzano una telecamera per verificare la posizione di una etichetta avvolgente incollata a caldo.

La telecamera viene posta in modo che sia allineata con uno dei bordi paralleli dell'etichetta. Ciò obbliga tutte le volte che si deve effettuare un cambio formato a riallineare l'asse della telecamera in funzione della posizione dell'etichetta disposta sul contenitore.

Inoltre c'è l'inconveniente di vedere solo uno dei lembi o bordi tramite detta telecamera; l'altro sarà infatti distorto e non utilizzabile per il controllo.

ESPOSIZIONE E VANTAGGI DEL TROVATO

Uno scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione della tecnica un migliorato sistema o apparato di controllo dell'etichetta applicata a un contenitore, nell'ambito di una soluzione semplice razionale e dal costo piuttosto contenuto.

Tali ed altri scopi sono raggiunti grazie alle caratteristiche dell'invenzione riportante nella/e rivendicazione/i indipendente/i. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell'invenzione.

In particolare, una forma di attuazione della presente invenzione rende disponibile un sistema e relativo metodo che prevede di:

a. Retro-illuminare un contenitore con applicato almeno un'etichetta e disposto verticalmente su un mezzo di trasporto,

b. Acquisire, mediante una telecamera lateralmente disposta nella regione dell'etichetta e una lente asferica coassiale a detta telecamera, il contenitore così illuminato, la lente essendo configurata per creare un fascio di raggi paralleli dal lato dell'illuminatore e del contenitore.

II cono di visione della telecamera, intercettato dalla lente, viene deviato in un fascio di raggi paralleli indirizzati verso il contenitore verticalmente disposto a lato della lente e in transito su un trasportatore.

Grazie a questa soluzione è possibile rilevare l'intera sagoma o porzione di etichetta, senza deformazioni e senza dover operare aggiustamenti di allineamento della telecamera rispetto ad uno dei bordi di detta etichetta avvolta.

Secondo una aspetto della invenzione, almeno un mezzo elaboratore, un computer o similare, è provvisto di programma software in grado di raccogliere le informazioni ricevute dalla telecamera e prevede di:

Elaborare il segnale ricevuto ed calcolare quale porzione di detta immagine corrisponde all'etichetta laterale che avvolge il contenitore

- Verificare uno o più parametri di detta etichetta quali:

o l'allineamento di almeno uno dei due bordi superiori ed inferiori dell'etichetta in riferimento a un asse di riferimento assoluto (della telecamera) o relativo (del contenitore)

o la continuità dei bordi superiori ed inferiori, per una verifica dei lembi che vengono a unirsi (cosiddetto sormonto)

o l'allineamento dei bordi verticali con la sagoma della bottiglia, per una verifica della sua corretta applicazione, secondo un riferimento preferibilmente relativo al contenitore.

Detti scopi e vantaggi sono tutti raggiunti dal sistema e metodo, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto previsto nelle sotto riportate rivendicazioni.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di alcune forme di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno.

- Figura 1: illustra una vista frontale e in alzata del sistema oggetto della invenzione,

Figura 2 e 3: due viste dall'alto in accordo con due esempi di lenti asferiche in accordo con l'invenzione.

DESCRIZIONE DEL TROVATO

Con particolare riferimento alla figura 1, si indica con 1, complessivamente, il sistema oggetto della presente invenzione.

Il sistema trova applicazione a lato di mezzi di trasporto sui quali vengono fatti transitare dei contenitori, solitamente delle bottiglie in vetro o in plastica.

Come noto detti contenitori presentano una porzione principale, ovvero una corpo cilindrico, di contenimento fluido e una porzione superiore raccordata verso il collo con apertura sig illa bile mediante tappo.

Su detta porzione principale viene solitamente applicata una etichetta. In particolare l'invenzione si riferisce alle etichette avvolgenti pretagliate, in carta o in plastica, ed applicate mediante una macchina etichettatrice rotativa colla a caldo (hot melt), configurata per erogare una quantità di colla a una determinata temperatura mediante più gruppi, uno per la distribuzione sul contenitore e l'altro per l'incollaggio del sormonto dell'etichetta .

Una volta applicata l'etichetta è desiderio effettuare un controllo sul risultato ottenuto.

A tal riguardo il sistema consente efficacemente di operare tale controllo, producendo anche, in automatico, indicazioni di scarto della bottiglia/contenitore qualora non rispetti parametri di accettazione tollerabili (impostabili dall'utente).

Quindi, in buona sostanza:

- con 2 si indica il contenitore sopra identificato, ossia verticalmente disposto su un trasportatore 4 motorizzato in grado di consentire la sua movimentazione lungo un percorso definito,

- con 5 si identifica un'etichetta avvolgente 5 applicata a caldo e configurata per avvolgere interamente il corpo cilindrico 2A.

Se con AA si identifica l'asse del contenitore 2, allora si osserva che il sistema in oggetto comprende almeno una lente 3, un mezzo di visione 6 e un sistema di illuminazione 7.

E' altresì presente un mezzo di raccolta ed elaborazioni di ciò che il mezzo di visione 6 acquisisce ed un eventuale mezzo di visualizzazione di una o più immagini del contenitore ed etichetta rilevati dal sistema in oggetto.

Con riferimento all'asse AA verticale, si osserva che da un lato è presente la lente 3.

La lente 3, nell'esempio della invenzione è posizionata con l'asse BB perpendicolare a detta etichetta ed è configurata per: - produrre raggi di luce paralleli nella zona o area verso il contenitore 2, quando quest'ultimo è transitante per mezzo del trasportatore 4 davanti al mezzo di visione, - produrre raggi convergenti in un punto, dal lato opposto della lente, punto definito come distanza focale della lente. Detta distanza focale corrisponde l'elemento ottico del mezzo di visione 6, nell'esempio una telecamera.

Da quanto detto, la lente 3 è coassiale con quello della telecamera, asse BB.

La stessa richiedente è titolare di varie domande brevettuali inerenti ad apparati nel campo dei sistemi di ispezione. In particolare, nel brevetto EP1399732, descriveva un apparato per ispezionare contenitori; in detto documento l'ispezione impiegava mezzi di visione quali le lenti collocate sopra l'oggetto da ispezionare, in asse con lo stesso. Il dimensionamento della lente era effettuato sfruttando le relazioni fondamentali dell'ottica relative alla deviazione angolare che subiscono i raggi luminosi quando attraversano mezzi con indice di rifrazione differente. Precisamente, il metodo di calcolo seguito era basato sulla legge di Snell in combinazione con la condizione che sia realizzato l'angolo di deviazione minima; condizione che garantiva il migliore risultato dal punto di vista ottico (si ottiene il migliore stigmatismo). La legge di Snell assieme alla condizione di angolo di deviazione minima, veniva applica ripetutamente a partire dal punto più esterno della lente, avvicinandosi man mano all'asse della lente stessa. In tal modo erano calcolati i parametri angolari e di spessore della lente in un primo punto, quello più esterno dove, normalmente, veniva realizzata la massima deviazione angolare; in seguito, spostandosi verso l'asse della lente di una quantità prefissata, si ricalcolavano i parametri angolari e di spessore della lente in questo nuovo punto in funzione della deviazione angolare da realizzare in detto nuovo punto, dei parametri angolari e dello spessore calcolati nel punto precedente ecc.... In tal modo si otteneva una sezione della lente ad andamento biconvesso non sferico.

Una lente in accordo e calcolata secondo il brevetto appena citato viene utilizzata per gli scopi della presente invenzione.

In tal modo se il mezzo di visione 6 a telecamera produce un cono di visione 9 verso la lente 3, quest'ultima produce raggi paralleli in una regione sufficientemente ampia per contenere l'etichetta 5 avvolta.

Nel caso di contenitore o bottiglia di conformazione cilindrica con etichetta 5 avvolta su detta porzione 2A, come illustrato, allora detto asse BB giace su un piano preferibilmente orizzontale, ossia perpendicolare all'asse AA che alla direzione di avanzamento del mezzo trasportatore 4.

In maggior dettaglio detto asse BB è collocato su un piano incidente con il contenitore 2, nella zona dove è sostanzialmente presente l'etichetta 5 avvolgente il corpo 2A.

In sostanza con il sistema si provvede a posizionare la lente 3 biconvessa o piano-convessa con il rispettivo asse BB perpendicolarmente all'etichetta 5.

L'altezza D della lente 3 è tale da contenere tutta la porzione del corpo 2A, o quanto meno la sua etichetta 5.

In accordo con un aspetto della invenzione, il collocamento verticale della lente 3 è tale da produrre raggi 11 paralleli all'asse BB e in cui i primi raggi inferiori possono intercettare anche sostanzialmente il fondo del contenitore 2, quindi in prossimità anche del trasportatore 4.

Si è anche detto che è presente almeno un sistema di illuminazione, indicato con 7.

In accordo con un aspetto della invenzione, detto sistema di illuminazione 7, nell'esempio verticalmente disposto, comprende una pluralità di sorgenti luminose 17; come si evince dalla figura, le sorgenti luminose 17 sono configurate per illuminare in controluce il contenitore, ossia verso la lente 3. Un diffusore 8 è presente per uniformare nel complesso la pluralità di sorgenti utilizzate.

II sistema così realizzato in cui è presente:

- almeno una lente asferica 3 a raggi paralleli disposta sul medesimo asse di visione,

- almeno una telecamera 6 disposta sul medesimo asse e dal lato del cono 9 di convergenza della lente 3

- almeno un sistema di illuminazione 7 in controluce consente, collegando la telecamera ad almeno un mezzo elaboratore,

visualizzare a video rimmagine acquisita,

- memorizzare, mediante un elaboratore, la pluralità di immagini acquisite

elaborare rimmagine e calcolare rispetto a valori di accettabilità.

In maggior dettaglio detta elaborazione dell'immagine è atta ad

- Evidenziare e/o estrarre dall'intera sagoma rilevata del contenitore 2, la porzione in controluce a cui corrisponde l'etichetta 5 avvolgente (ed eventualmente anche uno o più dettagli, sagoma o profilo o altro, del contenitore);

- Verificare uno o più parametri di detta porzione evidenziata e/o estratta; ad esempio in caso di porzione quadrangolare di detta etichetta, l'elaboratore verifica in alternativa o in combinazione:

<■>l'allineamento di almeno uno dei suoi bordi, in relazione ad una dimensione di riferimento del contenitore,

<■>la continuità di almeno uno dei suoi bordi, questo in caso particolare dello corretto incollaggio dell'etichetta

<■>l'aderenza della porzione rispetto al contenitore, con verifica dell'allineamento con la sagoma esterna.

II sistema descritto è configurato per operare sia con il trasportatore fermo e contenitore posizionato di fronte alla lente e alla telecamera, ma molto più vantaggiosamente il sistema è in grado di operare con trasportatore e contenitore in movimento e raccogliere immagini in continuo. Il mezzo elaboratore provvedere poi ad effettuare le operazioni necessarie e già descritte.

Il contenitore e il liquido in esso contenuto devono essere sufficientemente trasparenti.

Claims (9)

1. RIV E N DI CAZIO N I 1. Sistema (1) di controllo di almeno un'etichetta applicata su un contenitore (2) verticalmente disposto su un trasportatore (4); il sistema caratterizzato dal fatto di comprendere, su un medesimo lato di detto contenitore: a. Almeno una lente (3) biconvessa o piano-convessa, b. Almeno un mezzo di visione (6) coassiale con l'asse (BB) di detta almeno una lente (3); in cui detta lente (3) e mezzo di visione (6) sono posizionabili con il rispettivo asse (BB) perpendicolare ad almeno una etichetta (5) e sostanzialmente in corrispondenza della stessa, in cui un sistema di illuminazione (7) è configurato per illuminare in controluce detto contenitore, quando detto contenitore è nel campo di detto mezzo di visione (6) e lente (3).
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui detta almeno una etichetta (5) essendo applicata a caldo e avvolgente interamente il corpo cilindrico (2A).
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1 in cui il collocamento della lente (3) è configurata in modo da produrre raggi (11) paralleli all'asse (BB), dal lato etichetta (5) da rilevare.
4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui detto mezzo di visione è collegabile ad almeno un mezzo elaboratore a sua volta configurato per eseguire verifica di detta etichetta rispetto a valori di accettabilità.
5. 5. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui tutta l'altezza della etichetta (5) entra nel cono (9) di visione di detto mezzo (6).
6. 6. Sistema secondo la rivendicazione 3 in cui i primi raggi (11) inferiori sono tali da intercettare preferibilmente anche il fondo del contenitore (2).
7. 7. Metodo comprendente le fasi di a. Retro-illuminare un contenitore (2) con applicato un'etichetta (5) avvolgente, il contenitore (2) essendo disposto su un mezzo di trasporto (4), b. Acquisire immagini di detto contenitore (2), mediante almeno un mezzo di visione (6), lateralmente disposto e in corrispondenza della regione dell'etichetta (5) e almeno una lente (3) asferica disposta coassiale (BB) a detto mezzo (6), la lente (3) essendo configurata per creare un fascio di raggi (11) paralleli dal lato dell'illuminatore e del contenitore.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui si prevede ulteriormente di: a. Elaborare l'immagine ricevuta b. Evidenziare la porzione a cui corrisponde una etichetta lateralmente applicata su detto contenitore, ed eventualmente anche uno o più dettagli, sagoma o profilo o altro, del contenitore, c. Verificare uno o più parametri di detta porzione quali: i. l'allineamento dei bordi o profilo in relazione al contenitore, ii. la continuità dei bordi o profilo, ili. l'aderenza della porzione rispetto al contenitore.
9. 9. Metodo secondo le rivendicazioni precedenti in cui si prevede la visualizzazione a video dell'immagini ricevute e/o della elaborazione.