WO2010000422A1 - Opto-elektrisches erfassungssystem - Google Patents

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WO2010000422A1
WO2010000422A1 PCT/EP2009/004657 EP2009004657W WO2010000422A1 WO 2010000422 A1 WO2010000422 A1 WO 2010000422A1 EP 2009004657 W EP2009004657 W EP 2009004657W WO 2010000422 A1 WO2010000422 A1 WO 2010000422A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
detection system
light
bottle
light source
near infrared
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/004657
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English (en)
French (fr)
Inventor
Carsten Buchwald
Wolfgang Schorn
Original Assignee
Khs Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Khs Ag filed Critical Khs Ag
Publication of WO2010000422A1 publication Critical patent/WO2010000422A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/06—Devices for presenting articles in predetermined attitude or position at labelling station
    • B65C9/067—Devices for presenting articles in predetermined attitude or position at labelling station for orienting articles having irregularities, e.g. holes, spots or markings, e.g. labels or imprints, the irregularities or markings being detected
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/007—Applications of control, warning or safety devices in filling machinery

Definitions

  • the invention relates to a detection system for detecting bottles or similar containers which are moved on a conveyor in a transport direction, wherein the detection system comprises a lighting device with at least a first lighting system, which has a housing in which at least one light source is arranged, and wherein the detection system comprises a camera arrangement with at least one correlated to the lighting system camera.
  • Such bottles or similar containers can be used for liquids, for example for drinks.
  • the containers may be made of a transparent, translucent or opal material, for example of glass or of a translucent plastic, e.g. Consist of PET.
  • the containers are fed, for example, to a labeling machine in which a label in a predetermined and repeatable position should always be oriented identically to external position or embossing features on the outside of the container.
  • the containers can also be supplied to a level control to control a required level of the bottle or the like container with a medium.
  • the bottles or similar containers are guided past the detection system, which has, for example, suitable optical elements, evaluation units and control units.
  • the position of the container in the labeling machine is now recognized, for which purpose the profile and / or design features are used, for example, so-called embossings.
  • the embossing may be in the form of an embossment, indentation and / or indentation on the outside of the container.
  • the optical elements detect the initially random position of the container in the labeling on the basis of the detected position of Embossings by the container is illuminated.
  • a camera takes an image of the transilluminated bottle or similar container as an actual position.
  • the detected actual position of the embossing is compared with a stored target position (target image). From deviations of the actual position from the setpoint position, a correction amount is determined, which is fed as a correction signal to a rotatable container carrier of the transporter, so that the container is moved into the setpoint position. can be turned. This ensures that the label is always placed in the desired position on the container.
  • the procedure is similar, in which case preferably a container neck or bottleneck is transilluminated.
  • a container neck or bottleneck is transilluminated.
  • the containers or bottles may be formed of a dark material or dark colored material, or be filled with a dark medium, such as Guiness or dark beers.
  • Dark materials or dark liquids are based on the property that they absorb light, so that an unreliable actual image would be taken up by the camera for alignment or fill level control due to the light absorbed.
  • the invention is therefore an object of the invention to improve a detection system of the type mentioned by simple means so that even from a dark material existing bottles or the like containers or filled with a dark liquid bottles or similar containers, for example, in terms of their required Orientation in a labeling machine or eg Their level can be reliably inspected.
  • the object is achieved by a detection system having the features of claim 1, wherein the at least one light source is designed so that near infrared light can be emitted.
  • Near infrared light has a wavelength in a range of for example 780nm to 1400nm.
  • containers or liquids can also be transilluminated, which appear opaque in normal light.
  • bottles and similar containers and media filled into the containers in particular liquids such as, for example, dark beer or wheat beer, eg dark wheat, may also be used.
  • zenbier be aligned and inspected by fluoroscopy.
  • Profile and / or design features are thus evaluated for the camera assembly and the camera visible in contrast to the filling medium.
  • a particular advantage of the invention is the fact that a standard camera can be used.
  • the housing in which the light source according to the invention is arranged has a light side and these surrounding walls. It is favorable in the context of the invention if the light side is closed at least by means of a light-scattering element or by means of a polycarbonate pane.
  • the light-scattering element is favorably milky colored.
  • the light-scattering element consists of Makrolon®, or of milky colored Makrolon®.
  • the light-diffusing element, or the Makrolon® pane, in an expedient embodiment of the invention is covered on its outer side, arranged relative to the light source, by a protective pane which is preferably made of a clear plastic, e.g. made of clear Plexiglas. Of course, another clear material can be used as a protective screen.
  • a protective pane which is preferably made of a clear plastic, e.g. made of clear Plexiglas. Of course, another clear material can be used as a protective screen.
  • an intermediate foil is arranged between the light-scattering element and the protective pane, which in a preferred embodiment is designed as a diffuser straightening foil.
  • the intermediate foil is expediently self-adhesive and glued to the inside of the Plexiglas pane oriented towards the Makrolon® pane.
  • the light side is advantageously provided by means of a three-layer having light wall.
  • the bottles or similar containers are moved past the conveyor on the lighting device or the first lighting system.
  • the bottles or similar containers are each placed individually on a rotatable container carrier of the conveyor. While the bottles or similar containers are moved past the illumination device, the rotatable container carrier causes a rotation, for example, of the bottle around its vertical axis, for example by 90 °. If the bottle has passed the first lighting system, the bottle has been rotated by 270 °. When passing through the first lighting system, therefore, images are recorded, for example, in a rotational position of 0 °, 90 °, 180 °, and 270 °, with which it is determined in which position the embossing is located.
  • a near infrared light-emitting light source is provided in the housing for producing the respective position image. see, so that by way of example four near infrared light emitting light sources are arranged in the housing.
  • a correlated camera is also provided which is specially designed for the respective light source.
  • the respective light source is designed as an LED board, wherein the respective LED board separately controllable, that is supplied with energy.
  • the respective LED board separately controllable, that is supplied with energy.
  • This has the advantage that only that LED board, for example, is energized and emits near infrared light, in front of which there is also a bottle.
  • the at least first lighting system emits near infrared light quasi pulse-like. Because one of the LED board is energized, the others are out of service.
  • the LED board is energized for a relatively short time, so that near infrared light is emitted almost instantaneously. However, this short but relatively intense fluoroscopy of the bottle is sufficient for taking a picture of the camera.
  • the relevant bottle is rotated 90 ° relative to the previous position (rotatable container carrier), so that another image is taken when the light source emits near infrared light in a quasi-flash. It is conceivable that not only one LED board is energized, but several.
  • the first and third light sources seen in the transport direction can emit near infrared light by energizing the first and third LED boards when a bottle is in front of them.
  • a rotation (rotatable container carrier) of the bottle is brought into the setpoint position in which the bottle is to be provided with a label, aligned with the embossings mentioned.
  • the set position is expediently checked again, for which purpose a second lighting system is expediently provided, which in turn is assigned to a separate camera. to take a picture of the bottle, which is being examined.
  • the container carrier is stationary in the direction of rotation. The bottle is thus not passed in rotation on the second lighting system.
  • the second lighting system has wise wise also a near infrared light emitting light source, preferably an LED board. However, it is not necessary to arrange several LED boards in the second lighting system. To verify the correct position, a single near infrared light emitting light source is sufficient. If it is determined that the actual position of the bottle despite the first setting in the target position still deviates from this, the rotatable container carrier controlled again, so that the bottle is rotated to the required target position.
  • the detection system according to the invention can be used not only for aligning bottles or similar containers for labeling, but e.g. also for level control, in particular of bottles of dark material, and / or of dark media, e.g. Liquids filled bottles or similar containers, which can demonstrate also from a transparent, translucent or opal material.
  • FIG. 1 shows a detection system in a view of a lighting device, which has two lighting systems by way of example,
  • Fig. 2 seen the detection system of Figure 1 in a plan view
  • Fig. 3 shows a lighting system of Figure 1 as a detail in cross section.
  • Figure 1 shows a detection system 1 for detecting bottles 2 or the like container, or for detecting arranged on the bottle 2 or the like embossing.
  • bottles 2 or the like containers are generally referred to as bottle 2.
  • the bottle 2 is formed, for example, of a dark material, or may be filled with a dark liquid.
  • the bottle 2 is moved on a conveyor in a transport direction (arrow 3).
  • the detection system 1 has an illumination device 4 with at least one first illumination system 6.
  • the lighting system 6 has a housing 7, in which at least one light source 8 ( Figure 3) is arranged.
  • the detection system 1 has a camera arrangement (not shown) with at least one camera.
  • the lighting device 4 has a second lighting system 9, which seen in the transport direction (arrow 3) of the bottle 2 to the first lighting system 6 is spaced.
  • the bottle 2 is guided past the illumination device 4 in the counterclockwise direction.
  • a direction of transport in the clockwise direction is also conceivable.
  • the second lighting system 9 would be arranged on the right side of the first lighting system 6 in the drawing plane.
  • the two lighting systems 6 and 9 respectively at least one near infrared light emitting light source 8 is arranged.
  • four near infrared light emitting light sources 8 are arranged in the first lighting installation 6.
  • dashes 11 are shown, but these are only intended to illustrate the position and position of the light sources 8 in the transport direction (arrow 3).
  • a single near infrared light emitting light source 8 is arranged.
  • the light sources 8 are each designed as an LED board.
  • each of the four LED boards or light sources 8 can be controlled separately from each other. This means that each of the four light sources 8 can be alternately energized so that one of the light sources 8 emits near infrared light while the others are switched off.
  • the respective energized light source 8 emits or emits a relatively short time seen from the energy amount intense light, so that it can also be spoken by a flash-like candling the bottle 2.
  • Each of the near infrared light emitting light sources 8 is associated with a correlating camera of the camera assembly. In other words, each of the light sources 8 is aligned with the corresponding correlating camera.
  • the detection system 1 shown by way of example serves for aligning the bottle 2 with a target position for labeling, whereby the respective labels should in each case be aligned identically with respect to embossings, that is to say external position and / or design features.
  • the transporter has container containers which are spaced apart from one another and which are rotatable separately from one another. In this way, a bottle 2 standing up on the container carrier can be guided both past its vertical axis and past the first illumination system 6 in the transport direction. While the bottle 2 passes the first lighting system 6, it is preferably rotated by 270 °.
  • the respective light source 8 is assigned a respective rotational position of the bottle 2.
  • the first light source 8 seen in the transport direction is assigned a random origin position (0 °) of the bottle 2. If the bottle 2 is located in the right-hand area of the first lighting installation 6 on the plane of the drawing, the first of the four light sources 8 is energized, so that it radiates near-infrared light. This shines through the bottle 2, with the associated camera taking a picture. On the way to the directly adjacent, seen in the transport direction second light source 8, the bottle is rotated by 90 ° (rotatable container carrier).
  • the bottle 2 If the bottle 2 reaches its receiving position in front of the second light source 8 seen in the direction of transport (arrow 3), it is energized so that lightning-like near infrared light transilluminates the bottle 2. In this position, a second image of the transilluminated bottle 2 is now taken (correlating camera). On the way to the third light source 8, which is arranged in the direction of transport, the bottle 2 is in turn rotated by 90 ° (that is, now 180 ° in total). A new image is created or recorded in the known manner. On the way to the receiving position 12 shown in Figure 1 in front of the fourth light source 8, the bottle 2 is again rotated by 90 ° (270 ° total). In the illustrated recording position 12, a new image is taken, so that now seen in the circumferential direction complete image of the FIA-see 2 is present.
  • a suitable device now verifies the complete image of the bottle 2 on the desired embossing, determines this in an actual position, and compares the actual position with a desired position. From a deviation of the actual position to the desired position, a correction amount is determined, which is transmitted as a correction signal to the rotatable container carrier. By means of the correction signal, the bottle 2 on the way to the second lighting system 9 in the correct, ie in the setpoint position is rotated. This is illustrated for example in FIG. 2 by means of the arrow 13.
  • the bottle 2 reaches the second lighting installation 9, its light source 8 is supplied with current and emits near infrared light in a flash, as described above.
  • the correlating camera captures an image of the fluoroscopic bottle 2. The actual image is compared with the target image. If a deviation of the actual position of the embossing is found to the desired position, the bottle 2 is rotated via the rotatable container carrier in the desired position.
  • the second lighting system 9 with the correlating camera can also be referred to as a checking station. It is also conceivable to carry out a two-stage adjustment of the bottle 2 to the desired position. In this case, a coarse setting would be effected after passing the first lighting installation 6, whereby a fine adjustment would be carried out by means of the second lighting installation 9.
  • FIG 3 an exemplary construction of the housing 7, for example, the second lighting system 9 is shown in cross section.
  • the housing 7 has a light side 14 and surrounding walls 16.
  • the walls 16 form a U-shaped component with a base web 17 and two U-legs 18 extending perpendicularly away therefrom.
  • the U-legs 18 are each oriented identically.
  • the base web 17 has an outer side 19 and an inner side 21 opposite thereto.
  • a power connection 22 is arranged on the outside 19, a power connection 22 is arranged.
  • the first lighting system 6 also has a power connection which can control the four light sources 8 or LED boards separately or several in parallel.
  • the power connector 22 is bolted to the outside 19 by way of example, of course, other suitable connections may be provided.
  • the power connector 22 is designed so that the light source 8 and the light sources 8 can be driven in a pulse-like manner.
  • the light source 8 is fixed in the exemplary embodiment as an LED board.
  • a screw 23 is also selected, which is exemplified by one of the U-legs 18.
  • the U-legs 18 have a step-like design at their free ends, so that, as it were, an extension 24 extending parallel to a central axis X and a contact shoulder 26 are formed.
  • the extension 24 has a smaller wall thickness than the U-leg 18th
  • the light side 14 has a light wall 27.
  • the light wall 27 is formed in three layers from a Makrolon® pane 28, a diffuser straightening foil 29 and a protective pane 31.
  • the Makrolon® disk 28 is based on the light source 8, the innermost layer, which is glued with their end faces with the U-legs 18. For this purpose, the end faces are preferably ground accurately.
  • the Makrolon® disk 28 scatters the emitted near infrared light.
  • the diffuser straightening film 29 directs the emitted near infrared light toward the correlating camera.
  • the protective plate 31 is arranged, which is designed in a preferred embodiment as a clear plexiglass.
  • the protective plate 31 is connected with its end faces with the extensions 24, for example, glued, and is located with a portion of its oriented to the light source 8 inside of the respective abutment shoulder 26 at.
  • the protective disk 31 With its outer side 32 lying opposite to the inside, the protective disk 31 preferably ends flush with the free ends of the U-legs 18.
  • the Diffusorrichtfolie 29 is to be understood as an intermediate layer, which is glued to the inside of the protective plate 31. Therefore, the diffuser straightening film 29 is preferably self-adhesive and adapted to the design of the Makrolon® disk 28 in a precisely fitting manner.
  • the detection system 1 By means of the detection system 1 according to the invention are dark bottles 2 and / or filled with dark media or liquids bottles 2 verifiable. For example, as described, a desired position for a labeling machine can be set. But it is also possible to use the detection system 1 according to the invention in small modifications to the level control, or generally to illuminate dark bottles and / or media or liquids. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Erfassungssystem (1) zum Erfassen von Flaschen (2) oder dergleichen Behälter, welche auf einem Transporteur in einer Transportrichtung (3) bewegt werden, Wobei das Erfassungssystem (1) eine Beleuchtungseinrichtung (4) mit zumindest einer ersten Beleuchtungsanlage (6) aufweist, die ein Gehäuse (7) hat, in welchem zumindest eine Lichtquelle (8) angeordnet ist, und wobei das Erfassungssystem (1) eine Kameraanordnung mit zumindest einer zur Beleuchtungseinrichtung (4) korrelierenden Kamera aufweist. Die zumindest eine Lichtquelle (8) ist so ausgeführt, dass nahes Infrarotlicht emittierbar ist.

Description

Opto-elektrisches Erfassungssystem
[0001] Die Erfindung betrifft ein Erfassungssystem zum Erfassen von Flaschen oder dergleichen Behälter, welche auf einem Transporteur in einer Transportrich- tung bewegt werden, wobei das Erfassungssystem eine Beleuchtungseinrichtung mit zumindest einer ersten Beleuchtungsanlage aufweist, die ein Gehäuse hat, in welchem zumindest eine Lichtquelle angeordnet ist, und wobei das Erfassungssystem eine Kameraanordnung mit zumindest einer zur Beleuchtungsanlage korrelierenden Kamera aufweist.
[0002] Derartige Flaschen oder dergleichen Behälter können für Flüssigkeiten, beispielsweise für Getränke verwendet werden. Die Behälter können aus einem transparenten, transluzenten oder opalen Material, beispielsweise aus Glas oder aus einem transluzenten Kunststoff, z.B. PET bestehen. Die Behälter werden zum Beispiel einer Etikettiermaschine zugeführt, in welcher ein Etikett in einer vorbestimmten und wiederholbaren Position stets gleich orientiert zu äußeren Positionsoder Gestaltungsmerkmalen bzw. Embossings auf der Außenseite des Behälters angeordnet werden soll. Die Behälter können aber auch einer Füllstandskontrolle zugeführt werden, um einen erforderlichen Füllstand der Flasche oder dergleichen Behälter mit einem Medium zu kontrollieren.
[0003] Um die gewünschte Position des Etiketts erreichen zu können, werden die Flaschen oder dergleichen Behälter an dem Erfassungssystem vorbeigeführt, welches beispielsweise geeignete optische Elemente, Auswerteeinheiten und Regel- einheiten aufweist. Mittels der optischen Elemente wird nun die Position des Behälters in der Etikettiermaschine erkannt, wozu die Profil- und/oder Gestaltungsmerkmale beispielsweise so genannte Embossings dienen. Das Embossing kann in der Form einer Prägung, als Vertiefung und/oder Einkerbung an der Außenseite des Behälters angeordnet sein. Die optischen Elemente erfassen die zunächst zufällige Position des Behälters in der Etikettiermaschine anhand der festgestellten Position des Embossings, indem der Behälter durchleuchtet wird. Eine Kamera nimmt ein Bild der durchleuchteten Flasche oder dergleichen Behälter als Istposition auf. Die festgestellte Istposition des Embossings wird mit einer abgelegten Sollposition (Sollbild) verglichen. Aus Abweichungen der Istposition zur Sollposition wird ein Kor- rekturbetrag ermittelt, welcher als Korrektursignal einem verdrehbaren Behälterträger des Transporteurs zugeleitet wird, so dass der Behälter in die Sollposition ver- dreht werden kann. Somit ist sichergestellt, dass das Etikett immer in der gewünschten Position an dem Behälter angeordnet wird.
[0004] Zur Kontrolle des Füllstandes der Flasche oder dergleichen Behälter wird ähnlich vorgegangen, wobei hier bevorzugt ein Behälterhals bzw. Flaschenhals durchleuchtet wird. Insofern wird ein Istbild des Füllstandes mit einem Sollbild des
Füllstandes verglichen. Weichen die beiden Bilder insbesondere so von einander ab, dass zu wenig Medium in der Flasche oder dergleichen Behälter eingefüllt ist, wird die zu wenig gefüllte Flasche beispielsweise aussortiert, so dass diese nicht zum Verbraucher gelangen kann.
[0005] Die Behälter bzw. Flaschen können aus einem dunklem Material bzw. dunkel eingefärbten Material gebildet sein, oder mit einem dunklen Medium gefüllt sein, wie zum Beispiel Guiness oder Dunkelbiere. Dunklen Materialien bzw. dunklen Flüs- sigkeiten liegt aber die Eigenschaft zugrunde, dass diese Licht absorbieren, so dass ein unzuverlässiges Istbild zur Ausrichtung bzw. Füllstandskontrolle aufgrund des absorbierten Lichts von der Kamera aufgenommen würde. Hier ist es nur möglich mittels Auflichttechnik den Behälter anzustrahlen, das vom den Störquellen, Überblendungen von Konturen etc. zum Teil problematisch ist.
[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Erfassungssystem der Eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass auch aus einem dunklem Material bestehende Flaschen oder dergleichen Behälter bzw. mit einer dunklen Flüssigkeit gefüllte Flaschen oder dergleichen Behälter beispielsweise hinsichtlich ihrer erforderlichen Ausrichtung in einer Etikettiermaschine oder z.B. ihres Füllstandes zuverlässig inspektierbar sind.
[0007] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Erfassungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die zumindest eine Lichtquelle so ausge- führt ist, dass nahes Infrarotlicht emittierbar ist.
[0008] Nahes Infrarotlicht im Sinne der Erfindung weist eine Wellenlänge in einem Bereich von beispielsweise 780nm bis 1400nm auf. Mittels der vorteilhaften Ausgestaltung der Lichtquelle können auch Behälter bzw. Flüssigkeiten durchleuchtet wer- den, welche bei normalem Licht undurchsichtig erscheinen. Vorteilhaft können so auch Flaschen oder dergleichen Behälter und in die Behälter eingefüllte Medien, insbesondere Flüssigkeiten wie z.B. Dunkelbier oder Weizenbier, z.B. dunkles Wei- zenbier mittels Durchleuchtung ausgerichtet und inspiziert werden. Profil- und/oder Gestaltungsmerkmale (Embossings, entweder Hersteller- oder Flachentypbezogen) sind somit für die Kameraanordnung bzw. für die Kamera sichtbar im Kontrast zum Füllmedium auswertbar. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass eine Standardkamera eingesetzt werden kann.
[0009] Das Gehäuse, in welchem die erfindungsgemäße Lichtquelle angeordnet ist, weist eine Lichtseite und diese umgebende Wände auf. Günstig im Sinn der Erfindung ist, wenn die Lichtseite zumindest mittels einem lichtstreuenden Element, bzw. mittels einer Polycarbonatscheibe verschlossen ist. Das lichtstreuende Element ist günstiger Weise milchig eingefärbt. In bevorzugter Ausführung besteht das lichtstreuende Element aus Makrolon®, bzw. aus milchig eingefärbtem Makrolon®.
[0010] Das lichtstreuende Element, bzw. die Makrolon®-Scheibe wird in zweck- mäßiger Ausgestaltung der Erfindung auf seiner bezogen auf die Lichtquelle angeordneten Außenseite von einer Schutzscheibe abgedeckt, welche bevorzugt aus einem klaren Kunststoff, z.B. aus klarem Plexiglas gebildet ist. Natürlich kann auch ein anderes klares Material als Schutzscheibe eingesetzt werden. Günstiger Weise ist zwischen dem lichtstreuenden Element und der Schutzscheibe eine Zwischenfo- lie angeordnet, welche in bevorzugter Ausgestaltung als Diffusorrichtfolie ausgestaltet ist. Die Zwischenfolie ist zweckmäßiger Weise selbstklebend und auf die zur MakrolonΘ-Scheibe orientierten Innenseite der Plexiglasscheibe geklebt. Insofern ist die Lichtseite vorteilhaft mittels einer drei Schichten aufweisenden Lichtwand versehen.
[0011] Die Flaschen oder dergleichen Behälter werden auf dem Transporteur an der Beleuchtungseinrichtung bzw. der ersten Beleuchtungsanlage vorbeibewegt. Die Flaschen oder dergleichen Behälter sind jeweils einzeln auf einem drehbaren Behälterträger des Transporteurs aufgestellt. Während die Flaschen oder derglei- chen Behälter an der Beleuchtungseinrichtung vorbeibewegt werden, bewirkt der drehbare Behälterträger eine Rotation z.B. der Flasche um ihre Hochachse beispielsweise um 90°. Hat die Flasche die erste Beleuchtungsanlage passiert, ist die Flasche um 270° verdreht worden. Bei dem Passieren der ersten Beleuchtungsanlage werden also Bilder beispielsweise in einer Rotationsposition von 0°, 90°, 180°, und 270° aufgenommen, mit denen festgestellt wird, in welcher Position sich das Embossing befindet. Günstiger Weise ist zum Erstellen des jeweiligen Positionsbildes jeweils eine nahes Infrarotlicht emittierende Lichtquelle in dem Gehäuse vorge- sehen, so dass beispielhaft vier nahes Infrarotlicht emittierende Lichtquellen in dem Gehäuse angeordnet sind. Zu jeder Lichtquelle ist auch eine speziell auf die jeweilige Lichtquelle ausgerichtete, korrelierende Kamera vorgesehen.
[0012] In bevorzugter Ausgestaltung ist die jeweilige Lichtquelle als LED-Platine ausgeführt, wobei die jeweilige LED-Platine getrennt ansteuerbar, also mit Energie versorgbar ist. Dies hat den Vorteil, dass nur diejenige LED-Platine, beispielsweise bestromt wird und nahes Infrarotlicht emittiert, vor der sich auch eine Flasche befindet. Insofern emittiert die zumindest erste Beleuchtungsanlage nahes Infrarotlicht quasi pulsartig. Denn ist eine der LED-Platine bestromt, sind die anderen außer Betrieb. Die LED-Platine wird relativ kurzzeitig bestromt, so dass nahes Infrarotlicht quasi blitzartig emittiert wird. Diese kurze aber relativ intensive Durchleuchtung der Flasche reicht aber für eine Bildaufnahme der Kamera aus. Gelangt die Flasche nun in den Bereich der folgenden LED-Platine, ist die betreffende Flasche bezogen auf die vorherige Position um 90°verdreht (drehbarer Behälterträger), so dass ein weiteres Bild aufgenommen wird, wenn die Lichtquelle nahes Infrarotlicht quasi blitzartig emittiert. Denkbar ist, dass nicht nur eine LED-Platine bestromt ist, sondern mehrere. Beispielsweise können die in Transportrichtung gesehen erste und dritte Lichtquellen nahes Infrarotlicht emittieren, indem die erste und dritte LED-Platine bestromt wird, wenn sich eine Flasche vor diesen befindet.
[0013] Hat die Flasche die erste Beleuchtungsanlage passiert, wird ein Verdrehen (verdrehbarer Behälterträger) der Flasche in die Sollposition bewirkt, in welcher die Flasche mit einem Etikett versehen werden soll, und zwar ausgerichtet zu den ge- nannten Embossings. Sinnvoller Weise wird die eingestellte Position noch einmal überprüft, wozu zweckmäßiger Weise eine zweite Beleuchtungsanlage vorgesehen ist, der wiederum eine separate Kamera zugeordnet ist. um ein Büd der Flasche, welche durchleuchtet wird, aufzunehmen. Bei dem Vorbeiführen an der zweiten Beleuchtungsanlage steht der Behälterträger in Rotationsrichtung still. Die Flasche wird also nicht drehend an der zweiten Beleuchtungsanlage vorbeigeführt.
[0014] Die zweite Beleuchtungsanlage weist sinnvoller weise ebenfalls eine nahes Infrarotlicht emittierende Lichtquelle, bevorzugt eine LED-Platine auf. Es ist aber nicht notwendig mehrere LED-Platinen in der zweiten Beleuchtungsanlage anzu- ordnen. Zur Überprüfung der korrekten Position reicht eine einzige nahes Infrarotlicht emittierende Lichtquelle aus. Wird festgestellt, dass die Istposition der Flasche trotz der ersten Einstellung in die Sollposition noch von dieser Abweicht, wird der drehbare Behälterträger erneut angesteuert, so dass die Flasche in die geforderte Sollposition verdreht wird.
[0015] Wie bereits angeführt kann das erfindungsgemäße Erfassungssystem nicht nur zur Ausrichtung von Flaschen oder dergleichen Behälter zur Etikettierung genutzt werden, sondern z.B. auch zur Füllstandskontrolle, insbesondere von Flaschen aus dunklem Material, und/oder von mit dunklen Medien z.B. Flüssigkeiten gefüllten Flaschen oder dergleichen Behältern, welche auch aus einem transparenten, transluzenten oder opalen Material gestehen können.
[0016] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen
[0017] Fig. 1 ein Erfassungssystem in einer Ansicht auf eine Beleuchtungs- einrichtung, welche beispielhaft zwei Beleuchtungsanlagen aufweist,
[0018] Fig. 2 das Erfassungssystem aus Figur 1 in einer Aufsicht gesehen, und
[0019] Fig. 3 eine Beleuchtungsanlage aus Figur 1 als Einzelheit im Querschnitt.
[0020] In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
[0021] Figur 1 zeigt ein Erfassungssystem 1 zum Erfassen von Flaschen 2 oder dergleichen Behälter, bzw. zum Erfassen von an der Flasche 2 oder dergleichen angeordneten Embossings. Im nachfolgenden werden Flaschen 2 oder dergleichen Behälter allgemein als Flasche 2 bezeichnet. Die Flasche 2 ist beispielsweise aus einem dunklen Material gebildet, oder kann mit einer dunklen Flüssigkeit befüllt sein.
[0022] Die Flasche 2 wird auf einem Transporteur in einer Transportrichtung (Pfeil 3) bewegt. Das Erfassungssystem 1 weist eine Beleuchtungseinrichtung 4 mit zumindest einer ersten Beleuchtungsanlage 6 auf. [0023] Die Beleuchtungsanlage 6 weist ein Gehäuse 7 auf, in welchem zumindest eine Lichtquelle 8 (Figur 3) angeordnet ist. Das Erfassungssystem 1 weist eine nicht dargestellte Kameraanordnung mit zumindest einer Kamera auf.
[0024] In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Beleuchtungseinrichtung 4 eine zweite Beleuchtungsanlage 9, welche in Transportrichtung (Pfeil 3) der Flasche 2 gesehen zur ersten Beleuchtungsanlage 6 beabstandet ist. In den Figuren 1 und 2 wird die Flasche 2 entgegen dem Uhrzeigersinn an der Beleuchtungseinrichtung 4 vorbeigeführt. Denkbar ist natürlich auch eine Transportrichtung im Uhrzei- gersinn. Denn wäre die zweite Beleuchtungsanlage 9 auf der in der Zeichnungsebene rechten Seite der ersten Beleuchtungsanlage 6 angeordnet.
[0025] In den beiden Beleuchtungsanlagen 6 bzw. 9 ist jeweils zumindest eine nahes Infrarotlicht emittierende Lichtquelle 8 angeordnet ist. In dem dargestellten Aus- führungsbeispiel sind in der ersten Beleuchtungsanlage 6 vier nahes Infrarotlicht emittierende Lichtquellen 8 angeordnet. Hilfsweise sind in Figur 1 Trennstriche 11 eingezeichnet, welche aber lediglich zum Verdeutlichen der Lage und Position der Lichtquellen 8 in Transportrichtung (Pfeil 3) dienen sollen. In der zweiten Beleuchtungsanlage 9 ist eine einzige nahes Infrarotlicht emittierende Lichtquelle 8 ange- ordnet. Die Lichtquellen 8 sind jeweils als LED-Platine ausgeführt.
[0026] Die in der ersten Beleuchtungsanlage 6 angeordneten vier LED-Platinen bzw. Lichtquellen 8 sind getrennt von einander ansteuerbar. Das bedeutet, das jede der vier Lichtquellen 8 abwechselnd bestromt werden kann, so dass eine der Licht- quellen 8 nahes Infrarotlicht emittiert, während die anderen ausgeschaltet sind. Die jeweils bestromte Lichtquelle 8 emittiert bzw. sendet relativ kurzzeitig ein vom Energiebetrag gesehen intensives Licht aus, so dass auch von einem blitzartigen Durchleuchten der Flasche 2 gesprochen werden kann.
[0027] Jeder der nahes Infrarotlicht emittierenden Lichtquellen 8 ist jeweils eine korrelierende Kamera der Kameraanordnung zugeordnet. Mit anderen Worten ist jede der Lichtquellen 8 auf die entsprechende, korrelierende Kamera ausgerichtet.
[0028] Das beispielhaft dargestellte Erfassungssystem 1 dient zu einem Ausrich- ten der Flasche 2 in eine Sollposition zum Etikettieren, wobei die jeweiligen Etiketten bezogen auf Embossings, also äußere Positions- und/oder Gestaltungsmerkmale jeweils identisch ausgerichtet sein sollen. [0029] Um die Flasche 2 aus einer zufälligen Istposition in eine zum Etikettieren erforderliche Sollposition auszurichten wird die Flasche 2 an der ersten Beleuchtungsanlage 6 vorbeigeführt. Der Transporteur weist hierfür zu einander beabstan- dete Behälterträger auf, die separat von einander drehbar sind. Damit kann eine auf dem Behälterträger aufstehende Flasche 2 sowohl um Ihre Hochachse rotierend als auch in Transportrichtung an der ersten Beleuchtungsanlage 6 vorbeigeführt werden. Während die Flasche 2 die erste Beleuchtungsanlage 6 passiert wird diese bevorzugt um 270° verdreht.
[0030] Zweckmäßiger Weise ist der jeweiligen Lichtquelle 8 jeweils eine Rotationsposition der Flasche 2 zugeordnet. Beispielsweise ist der in Transportrichtung gesehen ersten Lichtquelle 8 eine zufällige Ursprungsposition (0°) der Flasche 2 zugeordnet. Befindet sich die Flasche 2 im auf der Zeichnungsebene rechten Be- reich der ersten Beleuchtungsanlage 6, wird die erste der vier Lichtquellen 8 bestromt, so dass diese blitzartig nahes Infrarotlicht ausstrahlt. Dieses durchleuchtet die Flasche 2, wobei die zugeordnete Kamera ein Bild aufnimmt. Auf dem Weg zur direkt benachbarten, in Transportrichtung gesehen zweiten Lichtquelle 8, wird die Flasche um 90° verdreht (drehbarer Behälterträger). Erreicht die Flasche 2 ihre Auf- nahmeposition vor der in Transportrichtung (Pfeil 3) gesehen zweiten Lichtquelle 8, wird diese bestromt, so dass blitzartiges nahes Infrarotlicht die Flasche 2 durchleuchtet. In dieser Position wird nun ein zweites Bild der durchleuchteten Flasche 2 aufgenommen (korrelierende Kamera). Auf dem Weg zur in Transportrichtung angeordneten dritten Lichtquelle 8 wird die Flasche 2 wiederum um 90° (also jetzt ge- samt 180°) verdreht. Ein neues Bild wird in der bekannten Weise erzeugt bzw. aufgenommen. Auf dem Weg zum in der Figur 1 dargestellten Aufnahmeposition 12 vor der vierten Lichtquelle 8 wird die Flasche 2 abermals um 90° (gesamt 270°) verdreht. In der dargestellten Aufnahmeposition 12 wird ein erneutes Bild aufgenommen, so dass nunmehr ein in Umfangshchtung gesehen vollständiges Bild der FIa- sehe 2 vorliegt.
[0031] Eine geeignete Einrichtung verifiziert nun das vollständige Bild der Flasche 2 auf das gewünschte Embossing, determiniert dieses in einer Istposition, und vergleicht die Istposition mit einer Sollposition. Aus einer Abweichung der Istposition zur Sollposition wird ein Korrekturbetrag ermittelt, der als Korrektursignal an die verdrehbaren Behälterträger übermittelt wird. Mittels des Korrektursignals wird die Flasche 2 auf dem Weg zur zweiten Beleuchtungsanlage 9 in die korrekte, also in die Sollposition verdreht. Dies ist beispielsweise in Figur 2 mittels des Pfeils 13 dargestellt.
[0032] Erreicht die Flasche 2 die zweite Beleuchtungsanlage 9, wird deren Licht- quelle 8 bestromt, und sendet nahes Infrarotlicht, wie zuvor beschrieben blitzartig aus. Die korrelierende Kamera nimmt ein Bild der durchleuchteten Flasche 2 auf. Das Istbild wird mit dem Sollbild verglichen. Wird eine Abweichung der Istposition des Embossing zur Sollposition festgestellt, wird die Flasche 2 über den drehbaren Behälterträger in die Sollposition verdreht. Insofern kann die zweite Beleuchtungs- anläge 9 mit der korrelierenden Kamera auch als Überprüfungsstation bezeichnet werden. Denkbar ist aber auch eine zweistufige Einstellung der Flasche 2 auf die Sollposition durchzuführen. Hierbei würde ein grobes Einstellen nach dem Passieren der ersten Beleuchtungsanlage 6 bewirkt, wobei mittels der zweiten Beleuchtungsanlage 9 eine Feineinstellung durchgeführt würde.
[0033] In Figur 3 ist ein beispielhafter Aufbau des Gehäuses 7 beispielsweise der zweiten Beleuchtungsanlage 9 im Querschnitt dargestellt. Das Gehäuse 7 weist eine Lichtseite 14 und diese umgebende Wände 16 auf. Beispielhaft bilden die Wände 16 ein U-förmiges Bauteil mit einem Basissteg 17 und zwei sich senkrecht davon wegerstreckenden U-Schenkeln 18. Die U-Schenkel 18 sind jeweils gleichorientiert.
[0034] Der Basissteg 17 weist eine Außenseite 19 und eine dazu gegenüberliegende Innenseite 21 auf. An der Außenseite 19 ist ein Stromanschluss 22 angeordnet. Auch die erste Beleuchtungsanlage 6 weist einen Stromanschluss auf, der die vier Lichtquellen 8 bzw. LED-Platinen getrennt oder mehrere parallel ansteuern kann. Der Stromanschluss 22 ist mit der Außenseite 19 beispielhaft verschraubt, natürlich können auch andere geeignete Verbindungen vorgesehen sein. Der Stromanschluss 22 ist so ausgeführt, dass die Lichtquelle 8 bzw. die Lichtquellen 8 pulsartig angesteuert werden können. An der Innenseite 21 ist die Lichtquelle 8 in der beispielhaften Ausgestaltung als LED-Platine befestigt. Hierzu ist ebenfalls eine Schraubverbindung 23 gewählt, welche beispielhaft durch einen der U-Schenkel 18 geführt ist.
[0035] Die U-Schenkel 18 weisen an ihren freien Enden eine stufenartige Ausges- taltung auf, so dass quasi ein sich zu einer Mittelachse X parallel erstreckender Fortsatz 24 und eine Anlageschulter 26 gebildet ist. Der Fortsatz 24 weist eine geringere Wanddicke auf als der U-Schenkel 18. [0036] Die Lichtseite 14 weist eine Lichtwand 27 auf. Die Lichtwand 27 ist beispielhaft dreischichtig aus einer Makrolon®-Scheibe 28, einer Diffusorrichtfolie 29 und einer Schutzscheibe 31 gebildet.
[0037] Die Makrolon®-Scheibe 28 ist bezogen auf die Lichtquelle 8 die innerste Schicht, welche mit ihren Stirnseiten mit den U-Schenkeln 18 verklebt ist. Hierzu sind die Stirnseiten bevorzugt passgenau geschliffen. Die Makrolon®-Scheibe 28 streut das emittierte nahe Infrarotlicht.
[0038] An der zur Innenseite der Makrolon®-Scheibe 28 gegenüberliegende Außenseite ist die Diffusorrichtfolie 29 angeordnet. Die Diffusorrichtfolie 29 richtet das emittierte nahe Infrarotlicht in Richtung zur korrelierenden Kamera.
[0039] Als bezogen auf die Lichtquelle 8 äußerste Schicht ist die Schutzscheibe 31 angeordnet, welche in bevorzugter Ausgestaltung als klare Plexiglasscheibe ausgeführt ist. Die Schutzscheibe 31 ist mit ihren Stirnseiten mit den Fortsätzen 24 verbunden, beispielsweise verklebt, und liegt mit einem Abschnitt ihrer zur Lichtquelle 8 orientierten Innenseite an der jeweiligen Anlageschulter 26 an. Mit ihrer zur Innen- seite gegenüberliegenden Außenseite 32 schließt die Schutzscheibe 31 bevorzugt bündig mit den freien Enden der U-Schenkel 18 ab.
[0040] Die Diffusorrichtfolie 29 ist quasi als Zwischenschicht zu verstehen, welche mit der Innenseite der Schutzscheibe 31 verklebt ist. Die Diffusorrichtfolie 29 ist da- her bevorzugt selbstklebend ausgeführt und passgenau an die Ausgestaltung der Makrolon®-Scheibe 28 angepasst.
[0041] Mittels des erfindungsgemäßen Erfassungssystems 1 sind dunkle Flaschen 2 und/oder mit dunklen Medien bzw. Flüssigkeiten gefüllte Flaschen 2 überprüfbar. Beispielsweise kann wie beschrieben eine Sollposition für eine Etikettiermaschine eingestellt werden. Möglich ist aber auch das erfindungsgemäße Erfassungssystem 1 in kleinen Abwandlungen zur Füllstandskontrolle, bzw. allgemein zum Durchleuchten dunkler Flaschen und/oder Medien bzw. Flüssigkeiten einzusetzen. Bezugszeichenliste
1 Erfassungssystem
2 Flasche
3 Transportrichtung
4 Beleuchtungseinrichtung
5
6 Erste Beleuchtungsanlage
7 Gehäuse
8 Lichtquelle
9 Zweite Beleuchtungsanlage
10
11 Trennstriche
12 Aufnahmeposition
13 Pfeil zur Darstellung Verdrehen der Flasche 2
14 Lichtseite
15
16 Wände
17 Basissteg
18 U-Schenkel
19 Außenseite von 17
20
21 Innenseite von 17
22 Stromanschluss
23 Schraubverbindung
24 Fortsatz an 18
25
26 Anlageschulter an 18
27 Lichtwand
28 Makrolon®-Scheibe
29 Diffusorrichtfolie
30
31 Schutzscheibe
32 Außenseite von 31

Claims

Patentansprüche
1. Erfassungssystem zum Erfassen von Flaschen (2) oder dergleichen Behälter, welche auf einem Transporteur in einer Transportrichtung (3) bewegt werden, wobei das Erfassungssystem (1) eine Beleuchtungseinrichtung (4) mit zumindest einer ersten Beleuchtungsanlage (6) aufweist, die ein Gehäuse (7) hat, in welchem zumindest eine Lichtquelle (8) angeordnet ist, und wobei das Erfassungssystem (1) eine Kameraanordnung mit zumindest einer zur Beleuchtungseinrichtung (4) korrelierenden Kamera aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Lichtquelle (8) so ausgeführt ist, dass nahes Infrarotlicht emittierbar ist.
2. Erfassungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) an seiner Lichtseite (14) zumindest mit einem lichtstreuenden Element verschlossen ist, das bevorzugt als Makrolon®-Scheibe (28) ausgeführt ist.
3. Erfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Lichtseite (14) eine Schutzscheibe (31) angeordnet ist, welche mit einer Diffusorrichtfolie (29) verbunden ist.
4. Erfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtseite (14) eine mehrschichtige Lichtwand (27) aufweist.
5. Erfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beleuchtungsanlage (6) vier nahes Infra- rotiicht emittierende Lichtquellen (8) aufweist, denen jeweils korrelierende Kameras zugeordnet sind.
6. Erfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (8) als LED-Platine ausgeführt ist.
7. Erfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (8) so ausgeführt bzw. ansteuerbar ist, dass diese nahes Infrarotlicht pulsartig bzw. blitzartig emittiert.
8. Erfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (4) eine zweite Beleuchtungsanlage (9) aufweist, deren Lichtquelle (8) so ausgeführt ist, dass nahes Infrarotlicht emittierbar ist.
9. Erfassungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Beleuchtungsanlage (9) eine korrelierende Kamera zugeordnet ist.
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