WEISGERBER, Martin (Wiesenstrasse 43, Stolberg, 52222, DE)
ZORN, Tammo (Forsythienweg 12, Dortmund, 44267, DE)
SOMMER, Guido (Rotdornweg 2, Unna, 59425, DE)
MENKE, Herbert (Bachstrasse 7, Burgbrohl, 56659, DE)
WEISGERBER, Martin (Wiesenstrasse 43, Stolberg, 52222, DE)
ZORN, Tammo (Forsythienweg 12, Dortmund, 44267, DE)
SOMMER, Guido (Rotdornweg 2, Unna, 59425, DE)
Patentansprüche:
1. Verfahren zur Untersuchung von Behältern, insbesondere von Flaschen (1), wonach mittels zumindest einer Behälteraufnahmeeinrichtung (5) wenigstens ein Behälterbild erzeugt und in einer angeschlossenen Bildverarbeitungseinheit (6) analysiert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Behälterbild zur Vermessung der zugehörigen Behältertopologie ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass aus der Vermessung der Behältertopologie resultierende Behälterdaten in Beziehung zu einer oder mehreren vorgeschalteten Behandlungsroutinen gesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterdaten jeweiliger Behälter zu Behälterdatenpools nach vorgegebenen Kriterien zusammengefasst werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Behälterbild abgespeichert und an eine gegebenenfalls entfernte Diagnoseeinheit (9) übermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr versetzt zueinander angeordnete Behälteraufnahmeeinrichtungen (5) realisiert werden, deren jeweilige Behälterbilder in der Bildverarbeitungseinheit (6) zu einem dreidimensionalen Behältervollbild oder Behälterteilbild zusammengesetzt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungseinheit (6) die einzelnen Behälter anhand ihres jeweils untersuchten Behälterbildes unter Berücksichtigung einer oder mehrerer Vorgaben klassifiziert und gegebenenfalls ausschleust.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungseinheit (6) und eine Steuereinheit (7) für eine oder mehrere Behandlungsanlagen in der Weise zusammen arbeiten, dass sich aus den Behälterdaten ergebende etwaige Anomalien der Behältertopologie eindeutig einer zugehörigen Behandlungsanlage und/oder einer zugehörigen Behandlungsstation zugeordnet werden können.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Einzelergebnisse der Analyse der Behältertopologie dahingehend überprüft werden, ob diese in dieser Kombination zulässig sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Ergebnis der Analyse der Behältertopologie zur Beeinflussung zumindest eines vorhergehenden Prozessschrittes verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einem Ergebnis der Analyse der Behältertopologie um ein Ist-Maß handelt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ist-Maß ein numerischer Wert ist.
12. Inspektionsvorrichtung für Behälter, insbesondere für Flaschen (1), vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , mit wenigstens einer Behälteraufnahmeeinrichtung (5) und einer angeschlossenen Bildverarbeitungseinheit (6), wobei die Behälteraufnahmeeinrichtung (5) ein Behälterbild aufnimmt, welches in der Bildverarbeitungseinheit (6) analysiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungseinheit (6) zur Vermessung des Behälterbildes hinsichtlich der zugehörigen Behältertopologie eingerichtet ist.
13. Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr als CCD-Kameras ausgeführte Behälteraufnahmeeinrichtungen (5) versetzt zueinander angeordnet sind, um ein zwei- oder dreidimensionales Behältervollbild oder Behälterteilbild zu erzeugen.
14. Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungseinheit (6) einen externen und/oder internen Speicher (8) zur dauerhaften Ablage der Behälterbilder und gegebenenfalls zeit- und/oder ortsversetzten Analyse aufweist. |
Verfahren und Inspektionsvorrichtung zur Untersuchung von Behältern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Untersuchung von Behältern aller Art, wie beispielsweise Flaschen oder Dose zur Aufnahme von Gütern aller Art, insbesondere von Flaschen oder Dosen zur Aufnahme von Getränken, wonach mittels zumindest einer Behälteraufnahmeeinrichtung wenigstens ein Behälterbild erzeugt und in einer angeschlossenen Bildverarbeitungseinheit analysiert wird.
Solche Verfahren und zugehörige Inspektionsvorrichtungen für Behälter, insbesondere Flaschen, sind aus der Praxis bekannt und werden im übrigen in den beiden Dokumenten DE 10 2005 017 957 A1 und DE 103 22 459 B3 beschrieben. Als Behälteraufnahmeeinrichtung kommt an dieser Stelle üblicherweise eine Kamera zum Einsatz. Dabei sorgt eine zugehörige Bildverarbeitungssoftware anhand von vorgegebenen Kriterien letztendlich dafür, dass der Inspektionsvorrichtung stromab nachgeordnete Sortier- und/oder Ausschleusseinrichtungen entsprechend beaufschlagt werden. Dadurch können Flaschen mit unterschiedlicher Kontur und/oder solche mit Etiketten von etikettenfreien Flaschen separiert werden (vgl. DE 103 22 459 B3, Abschnitt [0031]).
Der Stand der Technik nutzt das Behälterbild bzw. die Bildverarbeitung also einzig dazu, einen SoI I-/I st- Vergleich vorzunehmen und die zugehörigen Behälter bzw. Flaschen zu klassifizieren in letztendlich akzeptable und nicht akzeptable Einheiten. Dabei werden die nicht akzeptablen Einheiten bzw. Behälter oder Flaschen folgerichtig aussortiert. Das hat sich grundsätzlich bewährt. Allerdings ist die beschriebene Vorgehensweise zur Fehleranalyse ungeeignet. Das heißt, die ausgeschleusten Flaschen bzw. Behälter geben keinen detaillierten Rückschluss darüber, warum sie aussortiert wurden bzw. ob und wo ein vorgeschalteter Fehler in der Flaschenbehandlung auftritt. Ebenfall ist es aus dem Stand der Technik nicht bekannt, die Ergebnisse des Inspektionsprozesses zur Beeinflussung der vorhergehenden Behandlungsschritte zu verwenden. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein derartiges Verfahren so weiter zu entwickeln, dass auftretende Fehler des Behälters, bzw. Fehler welche durch einen vorhergehenden Behandlungsschritt entstehen, Berücksichtigung bei der Flaschenbehandlung finden. Außerdem soll eine zugehörige Inspektionsvorrichtung angegeben werden.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Behälterbild zur Vermessung inklusive gegebenenfalls Farb-/Symbolanalyse der zugehörigen Behältertopologie ausgewertet wird.
Erfindungsgemäß wird also das Behälterbild nicht primär für einen Soll-/Ist- Vergleich zur Flaschenausschleusung eingesetzt. Vielmehr dient das Behälterbild dazu, die Behältertopologie möglichst lückenlos zu vermessen und nicht nur qualitativ im Sinne von "gut/schlecht", sondern insbesondere quantitativ zu erfassen. Mit der Behältertopologie sind im Rahmen der Erfindung sämtliche optischen und geometrischen Eigenschaften des zu untersuchenden Behälters gemeint, insbesondere dessen Länge, Größe und Durchmesser. Aber auch der Sitz, die Lage und Anbringung von zusätzlichen Aggregaten wie Verschlüssen, Etiketten usw. fällt hierunter. Ebenso gehören zum Oberbegriff der Behältertopologie der Füllstand einer eingefüllten Flüssigkeit, die Farbe der Flasche, die Farbe der eingefüllten Flüssigkeit oder die Farbe von Etiketten, etwaige Symbole etc.. Schließlich kann im Rahmen der Vermessung der Behältertopologie auch die Mantelfläche des Behälters und/oder die Kontur oder Gestalt des Behälters im Hinblick auf etwaige Unregelmäßigkeiten vermessen und untersucht werden.
Solche Unregelmäßigkeiten lassen sich beispielsweise auf Beschädigungen, Fehlstellen im Behältermaterial, Risse, Beulen etc. zurückführen, die im Rahmen der Erfindung quantitativ - wie die bereits beschriebenen Behältereigenschaften - vermessen werden. Damit ist gemeint, dass beispielsweise ein Riss in der Behälterwandung, die Lage des Etiketts oder eines Verschlusses geometrisch exakt ermittelt werden, beispielsweise indem dem Riss eine bestimmte Winkelposition des üblicherweise rotationssymmetrischen Behälters und eine Höhe über einer Grundfläche zugeordnet werden. Die Lage und Ausrichtung des Etiketts wird im Rahmen der Vermessung der Behältertopologie zum Beispiel ebenfalls durch den überstrichenen Winkelbereich zwischen Querrändern des Etikettes sowie den Höhenverlauf der zugehörigen Längsränder gegenüber der Grundfläche dokumentiert. Ein Verschluss kann bei der Prüfung der Behältertopologie dadurch charakterisiert werden, dass der Höhenverlauf seines oberen und unteren Deckelrandes gegenüber der Grundfläche und auch beispielsweise der Abstand des unteren Deckelrandes von einzelnen Gewindegängen eines Schraubgewindes vermessen werden.
Hierdurch lassen sich etwaige Beschädigungen eindeutig einer bestimmten Position auf der Flasche zuordnen. Außerdem kann aus den jeweils gewonnenen Behälterdaten die exakte Lage des Etiketts abgeleitet werden, und zwar beispielsweise hinsichtlich seiner Höhenposition gegenüber der Grundfläche ebenso wie im Hinblick auf etwaige Schrägstellungen. Auch der Sitz des Verschlusses lässt sich anhand der Behälterdaten überprüfen, und zwar dahingehend, ob ein eventueller Schrägsitz vorliegt, ein passender Sicherungsring vorhanden ist etc..
Neben diesen aus der geometrischen Vermessung der Behältertopologie resultierenden Behälterdaten gewinnt die Erfindung optional noch weitere Behälterdaten durch eine optische Vermessung der Behältertopologie, die aus der Farb- /Symbolanalyse des Behälterbildes resultiert. Im Rahmen der Farbanalyse des Behälterbildes kann nicht nur die Farbe oder Grundfarbe des Behälters und/oder der abgefüllten Flüssigkeit erfasst und gegebenenfalls überprüft werden, sondern es lassen sich selbstverständlich auch Abweichungen von der Grundfarbe einzelnen Behälterbereichen geometrisch zuordnen. Ebenso erlaubt die Farbanalyse des Behälterbildes eine praktisch originalgetreue Abbildung und Wiedergabe eines farbigen Etiketts, eines Verschlusses, eines zugehörigen Aufdruckes etc.. Auch diese einzelnen Farbinformationen können im Rahmen der durchgeführten erfindungsgemäßen Vermessung der zugehörigen Behältertopologie eindeutig einzelnen Positionen auf dem Behälter bzw. dessen Mantelfläche zugeordnet werden.
Zu der Farbanalyse mag eine Symbolanalyse hinzutreten oder diese ersetzen. Im Rahmen der Symbolanalyse wird das Behälterbild bzw. die zugehörige Behältertopologie hinsichtlich auf dem Behälter befindlicher Symbole vermessen. Bei diesen Symbolen kann es sich um aufgedruckte graphische Symbole als Etikettenersatz oder -zusatz handeln. üblicherweise sind die Symbole jedoch als Buchstaben/Zahlenkombinationen ausgebildet und repräsentieren beispielsweise das auf den Behälter aufgebrachte Haltbarkeitsdatum. Durch die Auswertung des Behälterbildes im Zuge der Vermessung der zugehörigen Behältertopologie erfolgt nun die Symbolanalyse beispielsweise dadurch, dass die Buchstaben-/Zahlenfolge im Sinne einer Texterkennung in korrespondierende Behälterdaten umgesetzt wird. Selbstverständlich können die vorgenannten Behälterdaten auch mit Positionsdaten flankiert werden, welche die Lage, Ausdehnung und gegebenenfalls Farbe der untersuchten Symbole widerspiegeln.
Jedenfalls stehen erfindungsgemäß umfassende Behälterdaten zur Verfügung, die aus der optischen und geometrischen Vermessung der Behältertopologie anhand
des zugehörigen Behälterbildes resultieren. Dabei umfassen die Behälterdaten nicht nur geometrische Angaben über die Größe, Form, Oberflächenbeschaffenheit etc. des Behälters an sich, sondern es werden auch in der Bildaufnahme vorgeschalteten Behandlungsroutinen am oder auf dem Behälter zusätzlich angebrachte Aggregate und deren Ausprägung, Lage und Sitz überprüft. Zu diesen Aggregaten gehören beispielsweise Etiketten und Verschlüsse. Dabei kann das jeweilige Etikett nicht nur hinsichtlich Größe und Lage auf dem jeweiligen Behälter vermessen werden, sondern erlaubt die zusätzliche Farb-/Symbolanalyse zudem die Aufnahme von Behälterdaten, welche die vermessene Farbgestaltung und etwaige Symbole widerspiegeln.
Schließlich können im Rahmen der Erfindung auch etwaige ergänzend auf den Behälter aufgebrachte Symbole, Zeichen- oder Schriftcodes, Haltbarkeitsdaten etc. im Rahmen einer Symbolanalyse vermessen und in zugehörige Behälterdaten umgewandelt werden. Diese Behälterdaten spiegeln also beispielsweise die im Sinne einer Texterkennung (z. B. OCR, Optical Character Recorgnition) ermittelten Informationen und deren relative Lage auf dem Behälter wider. Das heißt, die Behälterdaten zeichnen ein umfassendes geometrisch und gegebenenfalls farblich und symbolmäßig exakt vermessenes Abbild der Behältertopologie des untersuchten Behälters.
Erfindungsgemäß ist ebenfalls vorgesehen, die Teilergebnisse der Inspektion auch hinsichtlich ihres gemeinsamen Auftretens bei einem einzelnen Behälter zu überprüfen. So wird es z.B. ermöglicht, automatisch zu überprüfen, ob die Farbe des Füllgutes mit dem auf der Flasche befindlichen Etikett zusammenpasst, und ob das auf der Flasche oder dem Etikett befindliche Mindesthaltbarkeitsdatum mit dem aktuellen Datum und der bekannten Mindesthaltbarbeit des abgefüllten Produkts zusammenfasst.
Diese aus der Vermessung der Behältertopologie resultierenden und folglich den Behälter individualisierenden Behälterdaten können nun vorteilhaft in Beziehung zu einem oder mehreren vorgeschalteten Behandlungsroutinen gesetzt werden. Das heißt, die umfassende Vermessung der zugehörigen Behältertopologie anhand des aufgenommenen Behälterbildes führt üblicherweise dazu, dass das fragliche Behälterbild bzw. die Behälterdaten und der zugehörige Behälter jeweils individualisiert sind. Anders ausgedrückt, können die Behälterdaten eindeutig einem einzigen Behälterbild und folglich dem zugehörigen individuellen Behälter zugeordnet werden.
- A -
Ebenfalls ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Ergebnisse der Inspektion auch dazu zu verwenden, einen oder mehrere der vorgeschalteten Prozessschritte zu steuern oder zu regeln. So kann z. B. dann, wenn im Rahmen der Bildverarbeitung ermittelt wird, dass sich die auf einer Flasche befindlichen Etiketten nicht in der richtigen Ausrichtung oder Anordnung zueinander befinden, beispielsweise der Startpunkt eines oder mehrerer Etikettiervorgänge, beispielsweise der Zeitpunkt der Etikettenspende bei der Etikettierung mit Selbstklebe-Etiketten auf einen früheren oder späteren Zeitpunkt verlegt werden, um die wunschgemäße Ausrichtung der Etiketten wieder herzustellen.
Wenn man im Rahmen der weiteren Analyse zusätzlich noch die Geschwindigkeit respektive Bewegungsabläufe des jeweiligen Behälters vor seiner Bildaufnahme kennt, so lassen sich etwaige und in den Behälterdaten niedergelegte beispielhafte Fehler exakt einer zugehörigen Behandlungsroutine bzw. einer korrespondierenden Behandlungsanlage, genauer noch sogar einem einzelnen Behandlungsplatz innerhalb einer ermittelten Behandlungsanlage zuordnen. So kann z. B. genau angegeben werden, mit welchem Füllventil ein gestimmter Behälter gefüllt wurde, oder aber, auf welchem Drehteller ein bestimmter Behälter während der Etikettierung positioniert war. Tatsächlich werden die einzelnen Behandlungsroutinen bzw. zugehörige Behandlungsanlagen in der Regel von einer gemeinsamen Steuereinheit überwacht und gesteuert, welche erfindungsgemäß mit der Bildverarbeitungseinheit in der Weise zusammenarbeitet, dass sich aus den Behälterdaten ergebende etwaige Anomalien der Behältertopologie eindeutig einer zugehörigen Behandlungsanlage zugeordnet werden können. Dabei mögen Bildverarbeitungseinheit und Steuereinheit auch zu einer Einheit zusammengefasst werden.
Beispielsweise lassen die aus der Vermessung der Behältertopologie resultierenden Behälterdaten eines bestimmten Behälters den Schluss zu, dass der Füllstand unzureichend ist. Anhand der Daten aus der Steuereinheit über den Transport des fraglichen Behälters, insbesondere die verstrichene Zeit von einer Füllanlage bis zur Bildaufnahme, lässt sich nun rückschließen, welches der einzelnen Füllventile einer Füllmaschine für die beschriebene Unterfüllung verantwortlich zeichnet. Beispielsweise mag bei dem betreffenden Füller bzw. Einzelfüller das ermittelte Füllventil zu früh schließen oder eine andere Fehlfunktion aufweisen.
In vergleichbarer Art und Weise kann aus den Behälterdaten beispielsweise auf einen schief sitzenden Verschluss geschlossen werden. Anhand der Daten in der Steuereinheit ist es nun wiederum möglich, den jeweiligen Einzelverschließer einer Verschließanlage oder sogar die einzelne Schraubspindel oder den einzelnen
Verschließkopf zu identifizieren, welcher für diesen Schrägsitz verantwortlich zeichnet. Denn dazu muss lediglich die Geschwindigkeit des untersuchten Behälters zusammen mit der Aufnahmezeit bei der Bildaufnahme ausgewertet werden. Bei diesen sämtlichen Vorgehensweisen ist es ausdrücklich nicht erforderlich, den zugehörigen Behälter auszusortieren oder sonst wie weiter zu untersuchen. Vielmehr dienen einzig und allein das Behälterbild und die daraus bzw. aus der Vermessung der zugehörigen Behältertopologie resultierenden Behälterdaten dazu, die beschriebene Fehleranalyse vorzunehmen.
Nach weiterer vorteilhafter Ausgestaltung schlägt die Erfindung vor, die Behälterdaten jeweiliger Behälter zu Behälterdatenpools zusammenzufassen. Diese Behälterdatenpools können nach vorgegebenen Kriterien gebildet werden, beispielsweise nach dem Datum der Bildaufnahme, dem Hersteller des Behälters, dem eingesetzten Behältermaterial, den jeweils verwendeten Zusatzaggregaten (Verschluss, Etikett usw.) etc.. Diese Behälterdatenpools lassen sich nun - wie auch das jeweilige Einzelbild - abspeichern und speziell analysieren. Zu diesem Zweck kann das jeweilige Behälterbild bzw. der Behälterdatenpool an eine gegebenenfalls entfernte Diagnoseeinheit übermittelt werden.
Denkbar ist es an dieser Stelle, die Behälterbilder bzw. die aus der Vermessung der zugehörigen Behältertopologie resultierenden Behälterdaten vor Ort, das heißt, bei einer Inspektionsvorrichtung in einer Flaschenbehandlungsanlage aufzunehmen und hier gegebenenfalls abzuspeichern. Darüber hinaus können die fraglichen Behälterdaten dann an den unter Umständen entfernt hiervon angesiedelten Hersteller der Flaschenbehandlungsanlage übermittelt werden. Für die übertragung bieten sich übliche übertragungswege, beispielsweise drahtlos oder drahtgebunden (per Internet, Telefonleitung etc.) an. Dadurch ist der Hersteller der Flaschenbehandlungsanlage mit Hilfe der Diagnoseeinheit in der Lage, die einzelnen Behälterbilder dahingehend zu analysieren, in welchem der vorgeschalteten Behandlungsroutinen bzw. Behandlungsanlagen gegebenenfalls ein Fehler vorliegt und kann den Anwender entsprechend unterrichten bzw. gezielte Gegenmaßnahmen vornehmen. Eine solche Fernauswertung von Fehlern war bisher nicht möglich.
Dadurch, dass die Behälterdaten und gegebenenfalls der jeweilige Behälterdatenpool abgespeichert werden, kann die beschriebene Analyse nicht nur ortversetzt, sondern auch zeitversetzt vorgenommen werden, beispielsweise noch nach Jahren. Dies erlaubt dem Hersteller der Flaschenbehandlungsanlage eine lückenlose Dokumentation der abgefüllten Behälter und insbesondere die Beantwortung der Frage, ob etwaige Fehler bei der Behälterbehandlung zu erst später auftretenden
Beeinträchtigungen geführt haben oder nicht. Dadurch werden die Verbrauchersicherheit und auch die Prozesssicherheit und auch die Anlagenverfügbarkeit enorm gesteigert und kann eine lückenlose Historie der jeweils behandelten Behälter - auch noch nach Jahren und deren Verbrauch - zur Verfügung gestellt werden.
Hierbei hat es sich zusätzlich bewährt, wenn zwei oder mehr meistens um 90° versetzt zueinander angeordnete Bildaufnahmeeinrichtungen realisiert werden. Denn deren jeweilige Behälterbilder lassen sich in der Bildverarbeitungseinheit zu einem zwei- oder dreidimensionalen Behältervollbild oder Behälterteilbild zusammensetzen. Im übrigen kann die Bildverarbeitungseinheit die einzelnen Behälter anhand ihres jeweils untersuchten Behälterbildes unter Berücksichtigung einer oder mehrerer Vorgaben klassifizieren und gegebenenfalls ausschleusen. Beispielsweise ist es denkbar, nach bestimmten Vorgaben oder in bestimmten Zeitabständen eine gewisse Anzahl an Behältern für Laboruntersuchungen auszuschleusen. Oder es werden gezielte Untersuchungen vorgenommen, die sich auf bestimmte änderungen im Behältermaterial beziehen.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Inspektionsvorrichtung für Behälter, die sich vorteilhaft aber nicht einschränkend zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens eignet und im Anspruch 8 beschrieben wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Inspektionsvorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 9 und 10.
Im Ergebnis werden ein Verfahren zur Untersuchung von Behältern und eine zugehörige Inspektionsvorrichtung vorgeschlagen, mit deren Hilfe ein umfassendes Behandlungsmanagement möglich ist. Denn dadurch, dass die einzelnen Behälterbilder (Behältervollbilder oder Behälterteilbilder) zur Vermessung der zugehörigen Behältertopologie herangezogen und ausgewertet werden und vorteilhaft zugleich Daten über den Durchlauf des fraglichen Behälters durch eine Behandlungsanlage bekannt sind, lassen sich vielfältige Informationen miteinander verknüpfen. Weil der Zeitpunkt der optischen Bildaufnahme bekannt ist und auch die Geschwindigkeit des Behälters durch die Flaschenbehandlungsanlage bzw. deren einzelne Behandlungsanlagen (Füllanlage, Verschließanlage, Etikettieraggregat usw.) können Rückschlüsse auf den oder die Verursacher für etwaige Anomalien gezogen werden. Das heißt, die Fehler und deren Verursacher lassen sich in einer bisher nicht da gewesenen Art und Weise eingrenzen und bestimmen.
Da die Behälterdaten insgesamt abgespeichert werden, stehen sie zudem örtlich und zeitlich unabhängig und praktisch unbegrenzt zur Verfügung. Dadurch besteht die
Möglichkeit, Fehler in der Behandlungsanlage für die Behälter auch per Ferndiagnose festzustellen und Gegenmaßnahmen einzuleiten. Außerdem lässt sich eine lückenlose Historie belegen, um etwaige und nachfolgend auftretende Fehler, Gesundheitsprobleme etc. verifizieren oder ausschließen zu können. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Inspektionsvorrichtung für Behälter schematisch.
In der Figur erkennt man eine Inspektionsvorrichtung für Behälter, vorliegend für Flaschen 1. Die besagte Flasche 1 ist mit einer Flüssigkeit 2 bis zu einem bestimmten Füllstand in einer vorgeschalteten Behandlungsroutine in einer Füllanlage befüllt worden. Außerdem weist die Flasche 1 ein im Rahmen einer ebenfalls vorgeschalteten Behandlungsroutine mit Hilfe eines nicht dargestellten Etikettieraggregates aufgebrachtes Etikett 3 auf. Darüber hinaus verfügt die Flasche 1 über einen angedeuteten Verschluss 4, der in einer Verschließanlage angebracht wurde. Die Inspektionsvorrichtung und die beschriebenen vorgeschalteten Behandlungsanlagen (Füllanlage, Verschließanlage und Etikettieraggregat) formen zusammengenommen wesentliche Teile einer Flaschenbehandlungslinie oder - anläge.
Mit Hilfe von zwei um ca. 90° versetzt zueinander angeordneten Behälteraufnahmeeinrichtungen 5 in Gestalt von CCD-Kameras im Beispielfall werden nun zu einem bestimmten Zeitpunkt T zwei oder mehr Behälterbilder erzeugt. Diese Behälterbilder werden in einer an die Behälteraufnahmeeinrichtungen bzw. CCD- Kameras 5 angeschlossenen Bildverarbeitungseinheit 6 zu einem Behältervollbild zusammengesetzt. Dieses dreidimensionale Behältervollbild gibt den erfassten Behälter bzw. die Flasche 1 dreidimensional wieder, und zwar über seine gesamte Umfangsfläche.
Das dreidimensionale Behältervollbild bzw. allgemein das Behälterbild wird nun in der Bildverarbeitungseinheit 6 analysiert. Dazu ist die Bildverarbeitungseinheit 6 zur Vermessung der zugehörigen Behältertopologie eingerichtet, wie dies einleitend bereits beschrieben wurde.
Das heißt, in der Bildverarbeitungseinheit 6 wird das Behältervollbild bzw. werden die einzelnen Behälterbilder vermessen, und zwar u.a. auch in der Art, dass die erforderlichen Abmessungen als wirkliche Ist-Maße, d.h. als numerischer Zahlenwert
ermittelt werden. Das meint im Rahmen des Ausführungsbeispiels eine Vermessung einer Länge L der Flasche 1 , deren Durchmesser D, sowie etwaiger Durchmesserschwankungen. Beispielsweise wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Länge L mit 160,34 mm und der Durchmesser D mit 44,70 mm ermittelt. Darüber hinaus wird die Größe und Lage des Etiketts 3 ermittelt, indem die Ausdehnung des Etiketts 3 über einen angedeuteten Winkelbereich von ca. 110° im Beispielfall zwischen Querrändern vermessen wird. Außerdem wird anhand der Behälterdaten der Verlauf der unteren und oberen Längskante des Etiketts 3 gegenüber einer Grundfläche G erfasst. Das ist durch entsprechende Höhenpfeile Hi und H 2 in der Zeichnung dargestellt. Man erkennt, dass aufgrund der Schiefstellung des Etikettes 3 die untere und gegebenenfalls die obere Längskante des Etiketts 3 schräggestellt sind, so dass hieraus unterschiedliche Werte für einerseits Hi und andererseits H 2 resultieren. - Schließlich wird auch noch der Verschluss 4 wie einleitend beschrieben vermessen.
Da der Zeitpunkt T der Bildaufnahme in der Bildverarbeitungseinheit 6 abgelegt ist und die Bildverarbeitungseinheit 6 mit einer Steuereinheit 7 für die Behälterbehandlungsanlage bzw. die Flaschenbehandlungsanlage zusammenarbeitet, lassen sich Rückschlüsse auf das bereits angesprochene Etikettieraggregat ziehen, mit dessen Hilfe das Etikett 3 auf dem Behälter bzw. der Flasche 1 angebracht worden ist. Das heißt, die dargestellte Inspektionsvorrichtung ist insgesamt in die beschriebene Behälterbehandlungsanlage bzw. Flaschenbehandlungsanlage integriert, wobei mehrere Behandlungsroutinen und folgerichtig auch Behandlungsanlagen vorgeschaltet sind, so beispielsweise das bereits angesprochene Etikettieraggregat, ein oder mehrere Füller der Füllanlage zum Einfüllen der Flüssigkeit, die Verschließeranlage zur Anbringung des Verschlusses 4 usw..
Da die Steuereinheit 7 die fraglichen und vorgeschalteten sowie gegebenenfalls nachgeschalteten zusätzlichen Behandlungsanlagen steuert und die Geschwindigkeit zugehöriger und nicht dargestellter Transportbänder vorgibt, kann aus dem Abstand der jeweiligen Behandlungsanlage und der Geschwindigkeit der jeweils durch die Behälterbehandlungsanlage hindurch geführten Behälter bzw. Flaschen 1 im jeweiligen Abschnitt rückgeschlossen werden, welches Etikettieraggregat im Beispielfall nicht richtig gearbeitet hat, so dass es zu der in der Figur dargestellten Schrägstellung des Etiketts 3 gekommen ist. Im einfachsten Fall kann die Geschwindigkeit V des untersuchten Behälters bzw. der Flasche 1 vom fraglichen Etikettieraggregat bis hin zu der Inspektionsvorrichtung mit der zeitlichen Differenz des Etikettierzeitpunktes t im Vergleich zum Bildaufnahmezeitpunkt T multipliziert werden, um den Abstand bzw. die örtliche Lage oder den Weg S von der
Inspektionsvorrichtung zurück bis zum den Fehler produzierenden Etikettieraggregat im Sinne von
S = V • (t - T)
zu bestimmen. Das ist selbstverständlich nur beispielhaft und grob vereinfacht zu verstehen.
Der Bildverarbeitungseinheit 6 ist noch ein Speicher 8 zugeordnet. Hierbei kann es sich um einen internen oder auch externen Speicher 8 handeln. In diesem Speicher 8 werden die Behälterdaten oder die einleitend bereits beschriebenen Behälterdatenpools abgelegt. Mit Hilfe einer Diagnoseeinheit 9 können nun die (abgespeicherten) Behälterdaten zeit- und ortsversetzt analysiert werden, wie dies bereits beschrieben worden ist. Im übrigen kann die Bildverarbeitungseinheit 6 in Verbindung mit der Steuereinheit 7 einzelne Behälter bzw. Flaschen 1 aufgrund der Behälterdaten bzw. des jeweils untersuchten zugehörigen Behälterbildes unter Berücksichtigung einer oder mehrerer Vorgaben klassifizieren und gegebenenfalls ausschleusen. Dazu werden die einzelnen Behälter bzw. Flaschen 1 identifiziert und gibt die Steuereinheit 7 entsprechende Ausschleus-/Sortierbefehle an eine der Inspektionsvorrichtung nachgeschaltete Ausschleus-/Sortieranlage.