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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR ALIGNING CONTAINERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/023405
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (3) and an associated method for controlling the rotational movement of containers (2) in order to align the containers (2) in a defined target rotational position relative to the conveying direction (FR), comprising a conveying device (6) for the suspended transporting of the containers (2) in a conveying direction (FR) along a conveying path (FS) to a labelling device (4) for dispensing labels, at least one camera unit (10) for determining the actual rotational position of the containers (2), at least one rotation device (13) for generating the rotational movement of the containers (2) about their container longitudinal axis (LA), and at least one control and evaluation unit (11) for controlling the rotational movement of the containers (2) according to the actual rotational position determined by the camera unit/s (11) in comparison with the defined target rotational position of the containers (2). Particularly advantageously, in order to determine the actual rotational position, the at least one camera unit (10) is designed to detect image data of the container underside, in particular the container base, and is arranged below the conveying path (FS).

Inventors:
KRAEMER KLAUS (DE)
STOCK KLAUS-FRIEDRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/063619
Publication Date:
February 11, 2021
Filing Date:
May 15, 2020
Export Citation:
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Assignee:
KHS GMBH (DE)
International Classes:
B65C9/06
Foreign References:
EP2363288A12011-09-07
DE202009016830U12010-04-29
EP1495973A12005-01-12
DE20203529U12002-05-23
DE102011083377A12013-03-28
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern (2) zur Ausrichtung der Behälter (2) in eine zur Förderrichtung (FR) definierte Soll-Drehlage umfassend eine Fördervorrichtung (6) zum hängenden Transport der Behälter (2) in einer Förderrichtung (FR) entlang einer Förderstrecke (FS) an eine Etikettiervorrichtung (4) zum Aufspenden von Etiketten, zumindest eine Kameraeinheit (10) zur Bestimmung der Ist-Drehlage der Behälter (2), zumindest eine Dreheinrichtung (13) zur Erzeugung der Drehbewegung der Behälter (2) um deren Behälterlängsachse (LA) und zumindest einer Steuer- und/Auswerteeinheit (11) zum Steuern der Drehbewegung der Behälter (2) in Abhängigkeit von der mittels der Kameraeinheit(en) (10) bestimmten Ist- Drehlage im Vergleich zur definierten Soll-Drehlage der Behälter (2), dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Ist-Drehlage die zumindest eine Kameraeinheit (10) zur Erfassung von Bilddaten der Behälterunterseite, insbesondere des Behälterbodens ausgebildet und unterhalb der Förderstrecke (FS) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Auswerteeinheit (11) zumindest eine Steuer- und/oder Auswerteroutine (12) zur Auswertung der Bilddaten der Kameraeinheit(en) (10) und davon abhängigen Ansteuerung der Dreheinrichtung (13) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Auswerteroutine (12) zur Ermittlung der Kontur der Behälter (2) aus den erfassten Bilddaten ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Auswerteroutine (12) zum Bestimmen der Ist-Drehlage der Behälter (2) durch Vergleichen der über die Bilddaten ermittelten Kontur mit einer vorgegebenen Referenzkontur ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dreheinrichtung (13) einen Antrieb (16) zum Drehen eines Kontaktabschnitts (15) umfasst, die gesteuert über die Steuer- und/oder Auswerteeinheit (12) von der Ist- Drehlage der Behälter (2) in die Soll-Drehlage drehbar ist, wobei der Kontaktabschnitt (15) zur hängenden Halterung der Behälter (2) ausgebildet ist. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste und zweite Kameraeinheit (10) vorgesehen sind, die in Förderrichtung (FR) hintereinander angeordnet sind, wobei die erste Kameraeinheit (10a) zur Erfassung der Ist-Drehlage der Behälter und die zweite Kameraeinheit (10b) zur erneuten Erfassung der Ist-Drehlage der Behälter nach der Ausrichtung in die definierte Soll-Drehlage vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Beleuchtungseinheit (14) zum Beleuchten der Behälter (2) in dem von zumindest einer Kameraeinheit (10) erfassten Bereich, insbesondere im Bereich der Behälterunterseite vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (6) ein Transportkreisel oder ein Lineartransporter ist.

9. Verfahren zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern (2) zur Ausrichtung der Behälter (2) in eine zur Förderrichtung (FR) definierte Soll-Drehlage vor dem Aufspenden zumindest eines Etikett mittels einer Etikettiervorrichtung (4), bei dem die Behälter (2) mittels einer Fördervorrichtung (6) in der Förderrichtung (FR) entlang einer Förderstrecke (FS) zu einer Etikettiervorrichtung (4) hängend transportiert werden, bei dem die Ist-Drehlage der Behälter (2) mittels zumindest einer Kameraeinheit (10) bestimmt wird und bei dem mittels zumindest einer Steuer- und/oder Auswerteeinheit (11) die mittels einer Dreheinrichtung (13) erzeugte Drehbewegung der Behälter (2) in Abhängigkeit von der zumindest einen Kameraeinheit (10) bestimmten Ist-Drehlage im Vergleich zur definierten Soll- Drehlage der Behälter (2) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Ist-Drehlage mittels der zumindest einen, unterhalb der Förderstrecke (FS) angeordneten Kameraeinheit (10) Bilddaten der Behälterunterseite, insbesondere des Behälterbodens erfasst werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Bilddaten mittels einer in der Steuer- und/oder Auswerteeinheit (11) ausgeführten Steuer- und/oder Auswerteroutine (12) ausgewertet werden und abhängig davon die Dreheinrichtung (13) gesteuert wird. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuer- und/oder Auswerteroutine (12) aus den erfassten Bilddaten die Kontur der Behälter (2) ermittelt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuer- und/oder Auswerteroutine (12) die ermittelte Kontur der Behälter (2) mit einer vorgegebenen Referenzkontur verglichen wird und abhängig davon die Ist-Drehlage der Behälter (2) bestimmt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuer- und/oder Auswerteeinheit (11) die Dreheinrichtung(en) (13) derart angesteuert wird bzw. werden, dass die Behälter (2) von der ermittelten Ist-Drehlage in die Soll-Drehlage gedreht werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer ersten Kameraeinheit (10a) die Ist-Drehlage der Behälter erfasst wird und dass mittels einer zweiten in Förderrichtung (FR) der ersten Kameraeinheit (10a) nachgeschalteten Kameraeinheit (10b) die aktuelle Ist-Drehlage nach der Ausrichtung in die definierte Soll-Drehlage erneut erfasst wird und mittels der Steuer- und/oder Auswerteeinheit (11) bzw. der darin ausgeführten Steuer- und/oder Auswerteroutine (12) Abweichungen ermittelt und korrigiert werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (2) in dem von der zumindest einen Kameraeinheit (10) erfassten Bereich, insbesondere im Bereich der Behälterunterseite mittels zumindest einer Beleuchtungseinheit (14) beleuchtet werden.

Description:
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM AUSRICHTEN VON BEHÄLTERN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern zur Ausrichtung der Behälter in eine zur Förderrichtung definierte Soll-Drehlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und auf ein Verfahren zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern zur Ausrichtung der Behälter in eine zur Förderrichtung definierte Solldrehlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 9.

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern zur Ausrichtung der Behälter in eine zur Förderrichtung definierte Solldrehlage, die vorzugsweise einen Teil einer Maschine zur Behandlung von Behältern in der Getränkeindustrie bildet. Derartige Vorrichtungen sind in Förderrichtung vorzugsweise vor einer Etikettiervorrichtung angeordnet, so dass die Behälter der Etikettiervorrichtung in der definierten Solldrehlage zugeführt werden bzw. an dieser vorbeigeführt werden. Somit lassen sich die Etiketten an einer definierten Position auf die Behälter aufbringen, was insbesondere bei nicht rotationssymmetrischen Behältern von großem Vorteil ist, zum einen, um das Aufbringen der Etiketten zu erleichtern, zum anderen, um ein einheitliches Erscheinungsbild der Behälter zu erzielen.

Eine Ausrichtungsvorrichtung zum Ausrichten eines Behälters in einer gewünschten Drehposition ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 1 495973 A1 bekannt. Diese Ausrichtungsvorrichtung umfasst eine Lesevorrichtung zum Bestimmen einer Anfangsausrichtung des Behälters, ein Steuersystem zum Bestimmen der kürzesten Strecke von der Anfangsausrichtung zur gewünschten Drehposition und eine Einspannvorrichtung, die mit dem Behälter in Eingriff und mit dem Steuersystem in Verbindung steht, um den Behälter um die kürzeste Drehstrecke in die gewünschte Drehposition zu drehen. Dabei ist die Lesevorrichtung eine digitale Kamera, die die Behälter von der Seite fotografiert.

Eine weitere Vorrichtung zur Steuerung der Drehbewegung von Gefäßen und deren Ausrichtung in eine zur Förderrichtung definierte Lage ist aus der Druckschrift DE 20203 529 U1 bekannt. Diese Vorrichtung umfasst mehrere motorisch angetriebene Drehteller eines Transportkarussells einer Flaschenbehandlungsmaschine sowie mindestens eine Abtasteinrichtung zur Bestimmung der Lage der Gefäße. Dabei wird die Position der Gefäße in einer zur Fördervorrichtung definierten Lage erfasst und in einer Steuereinrichtung zur kürzesten Drehung des angetriebenen Drehtellers mit dem Gefäß in dessen gewünschte Behandlungsposition verwertet und dem Stellmotor als Steuersignal vermittelt.

Auch die Druckschrift DE 102011 083377 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Ausrichten von Behältern mit drehbaren Haltevorrichtungen zum Halten und individuellen Drehen der Behälter. Die Vorrichtung umfasst wenigstens zwei entlang einer Förderstrecke für die Behälter vorgesehene Kameras zum Abbilden der Behälter in mehreren Ansichten, die sich bezüglich der abgebildeten Drehlage der Behälter unterscheiden. Des Weiteren ist eine Auswerteeinheit zum Bestimmen der Lage von Merkmalen auf der Oberfläche der Behälter anhand der Ansichten vorgesehen.

In den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind die Kameras seitlich neben der Förderstrecke angeordnet. Für das Anbringen der Kameras ist also ein relativ großer lateraler Platzbedarf notwendig.

Ausgehend vom bekannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern zur Ausrichtung der Behälter in eine zur Förderrichtung definierte Soll-Drehlage zu schaffen, die die Nachteile des Stands der Technik beseitigt und insbesondere im Vergleich dazu einen reduzierten Platzbedarf aufweist.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern zur Ausrichtung der Behälter in eine zur Förderrichtung definierte Soll-Drehlage gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern zur Ausrichtung der Behälter in eine zur Förderrichtung definierte Soll-Drehlage gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 9 gelöst. Die jeweiligen Unteransprüche betreffen dabei besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung.

Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern zur Ausrichtung der Behälter in eine zur Förderrichtung definierte Soll-Drehlage. Unter Behältern werden dabei insbesondere Flaschen verstanden, es sind aber auch andere Behälter wie beispielsweise Dosen oder Kegs denkbar. Die Behälter sind um eine Achse, insbesondere um ihre vertikale Behälterlängsachse, drehbar, wobei diese Achse häufig mit der Symmetrieachse der Behälter zusammenfällt.

Die Vorrichtung umfasst eine Fördervorrichtung zum hängenden Transport der Behälter in Förderrichtung entlang einer Förderstrecke zu einer Etikettiervorrichtung zum Aufspenden von Etiketten. Für das Aufspenden bzw. Aufbringen der Etiketten auf die Behälter, insbesondere auf nicht rotationssymmetrische Behälter, auch konturierte Behälter genannt, in der Etikettiervorrichtung ist es dabei wichtig, dass die Behälter eine definierte Soll-Drehlage in Bezug auf die Etikettiervorrichtung aufweisen, da die Etikettiervorrichtung zum Aufspenden der Etiketten auf eine vorbestimmte Drehlage aufweisende Behälter eingerichtet ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Etiketten auf eine vorgegebene Fläche des Behälters zuverlässig aufgebracht werden. Das Weiteren wird durch das Aufbringen von Etiketten auf Behälter, die in der definierten Soll-Drehlage ausgerichtet sind, das Etikett stets positionsgenau aufgebracht, so dass ein einheitliches Erscheinungsbild der etikettierten Behälter erreicht wird. Nach der Ausrichtung der Behälter in die definierte Soll-Drehlage erfolgt umgehend das Aufspenden der Etiketten mittels der Etikettierungsvorrichtung. Es ist auch denkbar, dass die in die definierte Soll- Drehlage gedrehten Behälter von der Fördervorrichtung zunächst an eine oder mehrere weitere Fördervorrichtungen übergeben und dann erst mit Etiketten versehen werden. In diesem Fall ist es wichtig, dass die Übergabe der Behälter zwischen den einzelnen Fördervorrichtungen jeweils unter Beibehaltung von definierten Drehlagen der Behälter erfolgen.

Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung zumindest eine Kameraeinheit zur Bestimmung der Ist-Drehlage der Behälter. Die bestimmte Ist-Drehlage der Behälter bildet die Grundlage für die Steuerung der Drehbewegung der Behälter zum Ausrichten in die definierte Soll-Drehlage. Ferner umfasst die Vorrichtung zumindest eine Dreheinrichtung zum Drehen der Behälter und eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit zum Steuern der Drehbewegung der Behälter in Abhängigkeit von der mittels der zumindest einen Kameraeinheit bestimmten Ist-Drehlage im Vergleich zur Soll-Drehlage der Behälter. Die Dreheinrichtung(en) werden dabei derart gesteuert, dass die Behälter in die definierte Soll- Drehlage gedreht werden.

Erfindungsgemäß ist zur Bestimmung der Ist-Drehlage die zumindest eine Kameraeinheit zur Erfassung von Bilddaten der Behälterunterseite, insbesondere des Behälterbodens ausgebildet und unterhalb der Förderstrecke angeordnet ist. Besonders vorteilhaft wird dadurch eine platzsparende und technisch zuverlässige Erfassung der Ist-Drehlage von hängend transportierten Behältern erreicht. Die Erfinder haben erkannt, dass bei zum Neckhandlung eingerichteten Behälterträgern bei einem hängenden Transport der Behälter die Sicht auf den Bodenbereich der Behälter bzw. die Behälterunterseite frei ist und dadurch eine einfache Erfassung der Drehlage mittels zumindest einer unterhalb der Förderstrecke vorgesehenen Kameraeinheit zuverlässig und mit geringen Platzaufwand möglich ist.

Die Fördervorrichtung umfasst hierzu den hängenden Transport eingerichtet Behälterträger zum Flalten der Behälter im „Neckhandling“, das heißt, die Behälter werden im oberen Bereich der Behälter, insbesondere im Bereich des Flaschenhalse gehalten.

Die Behälterträger weisen hierzu beispielsweise einen Kontaktabschnitt auf, über den diese mit dem oberen Bereich der Behälter in Verbindung stehen. Vorzugsweise findet hier eine Klemm- und/oder Greifverbindung Verwendung. Beispielsweise umfasst jede Dreheinrichtung einen Antrieb zum Drehen des Kontaktabschnittes. Die Drehung des Kontaktabschnitts wird dabei auf den mit dem Kontaktabschnitt in Kontakt stehenden Behälter übertragen, so dass durch das Drehen des Kontaktabschnitts auch der Behälter gedreht wird.

Weiterhin vorteilhaft weist die Steuer- und/oder Auswerteeinheit zumindest eine Steuer- und/oder Auswerteroutine zur Auswertung der Bilddaten der Kameraeinheit und davon abhängigen Ansteuerung der Dreheinrichtung auf. Besonders bevorzugt ist die Steuer- und/oder Auswerteroutine beispielsweise zur Ermittlung der Kontur der Behälter aus den erfassten Bilddaten ausgebildet. Die von der Kameraeinheit gelieferten Bilddaten, welche die Unterseite des Behälters betreffen, werden zur Ermittlung der Ist-Drehposition ausgewertet, wobei ist insbesondere die Kontur der Behälterunterseite aus den Bilddaten gewonnen wird, aus welcher die Ist-Drehlage durch Vergleich mit einer Referenzkontur besonders einfach bestimmbar ist. Flierzu ist die Steuer- und/oder Auswerteroutine zum Bestimmen der Ist-Drehlage der Behälter durch Vergleichen der über die Bilddaten ermittelten Kontur mit einer vorgegebenen Referenzkontur ausgebildet. Durch dem Fachmann bekannte Bildverarbeitungsmethoden werden also die, von der bzw. den Kameraeinheit(en) aufgenommen Bilddaten, welche die Kontur der Behälter umfassen, mit der Referenzkontur verglichen. Die Referenzkontur wird dabei aus Bilddaten eines Behälters in einer Referenzdrehlage gebildet. Die Referenzdrehlage kann dabei mit der Soll-Drehlage übereinstimmen, dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Über den Vergleich der Kontur der Behälter mit der Referenzkontur wird die Drehlage der Behälter in Bezug auf die Referenzkontur bestimmt. Als Ergebnis des Vergleichs kann beispielsweise der Drehwinkel ermittelt werden, der erforderlich ist, um die Kontur mit der Referenzkontur in Deckung zu bringen.

Vorteilhafterweise sind die Behälter durch konturierte Behälter gebildet. Unter konturierten Behältern wird dabei verstanden, dass die Behälter nicht rotationssymmetrisch sind. Ein Beispiel hierfür sind Behälter, die im Querschnitt beispielsweise die Form eines abgerundeten Rechtecks oder Quadrates aufweisen. Ein weiteres Beispiel für einen konturierten Behälter ist ein Behälter mit einem Griff bzw. Henkel. Die Kontur des Behälters wird dabei von der Auswerteeinheit erfasst. Hierzu ist es erforderlich, dass die nicht rotationssymmetrische Kontur des Behälters mittels der Kameraeinheit(en) auch von unten sichtbar ist, was in den meisten Fällen von konturierten Behältern der Fall ist.

Weiterhin vorteilhaft umfasst jede Dreheinrichtung einen Antrieb zum Drehen eines Kontaktabschnitts, der gesteuert über die Steuer- und/oder Auswerteeinheit von der Ist- Drehlage der Behälter in die Soll-Drehlage drehbar ist, wobei der Kontaktabschnitt zur hängenden Halterung der Behälter ausgebildet ist. Von Vorteil ist es, wenn die Steuer- und/oder Auswerteeinheit derart zum Steuern der Dreheinrichtung(en) ausgebildet ist, dass die Behälter durch die Dreheinrichtung(en) um einen Differenzwinkel zwischen der Ist-Drehlage der Behälter und der Soll-Drehlage drehbar sind. Durch die Drehung um den Differenzwinkel zwischen der Ist-Drehlage der Behälter und der Soll-Drehlage werden die Behälter in die Soll-Drehlage gedreht. Dabei wird vorzugsweise in die Richtung gedreht, in die der kleinste absolute Drehwinkel erforderlich ist. Ist es beispielsweise bei einem Behälter mit einem Henkel möglich, diesen durch eine Drehung um 270° im Uhrzeigersinn in die Soll-Drehlage zu drehen, so kann er auch eine Drehung um 90° gegen den Uhrzeigersinn in die Soll-Drehlage erfolgen. In diesem Fall würde wegen des kleineren absoluten Drehwinkels die Drehung um 90° gegen den Uhrzeigersinn bevorzugt werden. Als weiteres Beispiel kann ein Behälter mit einem Querschnitt in Form eines abgerundeten Quadrats durch eine Drehung um 60° im Uhrzeigersinn in die Soll-Drehlage gedreht werden. Durch die Symmetrie des Quadrats lässt sich die Drehung in die Soll-Drehlage auch durch eine Drehung um 30° gegen den Uhrzeigersinn erreichen. Aufgrund des kleineren absoluten Drehwinkels würde hier die Drehung um 30° gegen den Uhrzeigersinn bevorzugt werden. Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung zumindest eine erste und zweite Kameraeinheit auf, die in Förderrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die erste Kameraeinheit zur Erfassung der Ist-Drehlage der Behälter und die zweite Kameraeinheit zur erneuten Erfassung der Ist-Drehlage der Behälter nach der Ausrichtung in die definierte Soll- Drehlage vorgesehen sind. Die zweite Kameraeinheit ist vorzugsweise an einer Stelle der Förderstrecke angeordnet, an der die Drehung der Behälter abgeschlossen ist. Mittels der zweiten Kameraeinheit wird nun die aktuelle Ist-Drehlage der Behälter bestimmt und mit der Soll-Drehlage erneut verglichen, d.h. es findet eine Überprüfung statt, ob die Behälter durch die Drehung in die Soll-Drehlage korrekt ausgerichtet wurden. Ist noch eine Abweichung zwischen der Ist-Drehlage und Soll-Drehlage vorhanden, dann erfolgte eine weitere Drehung des Behälters um diese Abweichung auszugleichen.

Vorteilhaft ist zumindest eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten der Behälter in dem von zumindest einer Kameraeinheit erfassten Bereich, insbesondere im Bereich der Behälterunterseite vorgesehen. Durch diese Beleuchtungseinheit werden die Behälter besonders vorteilhaft derart beleuchtet, dass eine optimale Erfassung der Bilddaten mittels der Kameraeinheit gewährleistet ist. Dies erleichtert die Auswertung der Bilddaten und damit die Bestimmung der aktuellen Drehlage.

Von Vorteil ist es, wenn die Fördervorrichtung ein Transportkreisel oder ein Lineartransporter ist. Dabei wird zwischen einem Transportkreisel und einem Lineartransporter gewählt, je nachdem, welche dieser Fördervorrichtungen besser zur Behälterbehandlungsmaschine passt, der die Vorrichtung zugeordnet ist.

Ferner wird ein Verfahren zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern zur Ausrichtung der Behälter in eine zur Förderrichtung definierte Soll-Drehlage vorgeschlagen. Unter Behältern werden dabei wiederum Flaschen verstanden, es sind aber auch andere Behälter wie beispielsweise Dosen oder Kegs denkbar. Die Behälter können dabei um eine Achse, insbesondere ihre vertikale Behälterlängsachse, gedreht werden, wobei diese Achse häufig mit einer Symmetrieachse der Behälter zusammenfällt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern zur Ausrichtung der Behälter in eine zur Förderrichtung definierte Soll-Drehlage vor dem Aufspenden zumindest eines Etiketts mittels einer Etikettiervorrichtung werden die Behälter mittels einer Fördervorrichtung in der Förderrichtung entlang einer Förderstrecke zu einer Etikettiervorrichtung hängend transportiert. Ferner wird die Ist- Drehlage der Behälter mittels zumindest einer Kameraeinheit bestimmt und mittels zumindest einer Steuer- und/oder Auswerteeinheit die mittels einer Dreheinrichtung erzeugte Drehbewegung der Behälter in Abhängigkeit von der zumindest einen Kameraeinheit bestimmten Ist-Drehlage im Vergleich zur definierten Soll-Drehlage der Behälter gesteuert. Vorteilhaft werden zur Bestimmung der Ist-Drehlage mittels der zumindest einen, unterhalb der Förderstrecke angeordneten Kameraeinheit Bilddaten der Behälterunterseite, insbesondere des Behälterbodens erfasst. Dadurch ist wiederum eine platzsparende und zuverlässig arbeitende Bestimmung der Ist-Drehlage und davon abhängige Steuerung der Drehbewegung der Behälter während des hängenden Transports zur Ausrichtung dessen in eine zum positionsgenauen Aufspenden der Etiketten vorgegebene Soll-Drehposition möglich.

Vorteilhafterweise wird die Kontur konturierter Behälter von der Auswerteeinheit erfasst. Unter konturierten Behältern wird dabei verstanden, dass die Behälter nicht rotationssymmetrisch sind. Ein Beispiel hierfür sind Behälter, die im Querschnitt beispielsweise die Form eines abgerundeten Rechtecks aufweisen. Ein weiteres Beispiel für einen konturierten Behälter ist ein Behälter mit einem Griff bzw. Flenkel. Zum Erfassen der nicht rotationssymmetrischen Kontur ist es dabei erforderlich, dass die nicht rotationssymmetrische Kontur des Behälters mittels der Kameraeinheit(en) auch von unten erfassbar ist, was in den meisten Fällen von konturierten Behältern der Fall ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die erfassten Bilddaten mittels einer in der Steuer- und/oder Auswerteeinheit ausgeführten Steuer- und/oder Auswerteroutine ausgewertet werden und abhängig davon wird die Dreheinrichtung gesteuert.

Vorteilhaft wird von der Steuer- und/oder Auswerteroutine aus den erfassten Bilddaten die Kontur der Behälter ermittelt. Besonders bevorzugt wird mittels der Steuer- und/oder Auswerteroutine die ermittelte Kontur der Behälter mit einer vorgegebenen Referenzkontur verglichen und abhängig davon die Ist-Drehlage der Behälter bestimmt. Flierdurch ist eine besonders effektive und zuverlässige Bestimmung der Ist-Drehlage mit einem vertretbaren technischen Aufwand möglich. Vorteilhaft werden mittels der Steuer- und/oder Auswerteeinheit die Dreheinrichtungen derart angesteuert, dass die Behälter von der ermittelten Ist-Drehlage in die Soll-Drehlage gedreht werden.

Auch kann mittels einer ersten Kameraeinheit die Ist-Drehlage der Behälter erfasst werden und mittels einer zweiten in Förderrichtung der ersten Kameraeinheit nachgeschalteten Kameraeinheit die aktuelle Ist-Drehlage nach der Ausrichtung in die definierte Soll- Drehlage erneut erfasst werden, so dass mittels der Steuer- und/oder Auswerteeinheit bzw. der darin ausgeführten Steuer- und/oder Auswerteroutine Abweichungen ermittelt und korrigiert werden können.

Schließlich können in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Behälter in dem von der zumindest einen Kameraeinheit erfassten Bereich, insbesondere im Bereich der Behälterunterseite mittels zumindest einer Beleuchtungseinheit beleuchtet werden. Dadurch ist eine verbesserte Erfassung der Bilddaten mittels der Kameraeinheit(en) möglich.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, so dass ein Block- oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparates) wie z. B. einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen beispielhaft:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer

Behälterbehandlungsmaschine, Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf einen Teil eines weiteren

Ausführungsbeispiels einer Behälterbehandlungsmaschine,

Fig. 3a eine schematische Seitenansicht eines Teils einer Vorrichtung und

Fig. 3b eine Ansicht von unten auf die Behälter aus Figur 3a.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.

Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer

Behälterbehandlungsmaschine 1. In der Behälterbehandlungsmaschine 1 werden Behälter 2 entlang einer Förderstrecke FS in einer Förderrichtung FR gefördert. Die Behälterbehandlungsmaschine 1 weist dabei insbesondere eine Vorrichtung 3 zur Steuerung der Drehbewegung der Behälter 2 und zur Ausrichtung der Behälter 2 in eine zur Förderrichtung FR definierte Soll-Drehlage sowie eine Etikettiervorrichtung 4 auf.

Das Drehen der Behälter 2 in die zur Förderrichtung FR definierte Soll-Drehlage ist dabei für das Aufbringen der Etiketten 5 auf die Behälter 2 mittels der Etikettiervorrichtung 4 wichtig, insbesondere, wenn es sich um im Querschnitt konturierte Behälter 2, das heißt, nicht rotationssymmetrische Behälter 2, handelt. Je nach Ausbildung der Etikettiervorrichtung 4 wird durch in die definierte Soll-Drehlage gedrehte Behälter 2 das Aufbringen der Etiketten 5 erleichtert oder erst ermöglicht. Des Weiteren wird dadurch, dass die Behälter 2 vor dem Etikettieren in die definierte Soll-Drehlage gedreht werden, das Etikett 5 stets an der gleichen Position des Behälters 2 aufgebracht, was ein positionsgenaues Aufspenden der Etiketten und damit einheitliches Erscheinungsbild der etikettierten Behälter 2 zur Folge hat.

Die Behälter 2, die leer oder aber auch schon befüllt sein können, werden mittels einer Fördervorrichtung 6, die hier als Lineartransporter ausgebildet ist, von einem Einlaufstern 7 übernommen. An der Fördervorrichtung 6 werden die Behälter 2 mittels eines Behälterträgers 8 im Neckhandling getragen, das heißt, ein Kontakt zwischen dem Behälter 2 und dem Behälterträger 8 tritt nur in einem oberen Bereich des Behälters 2 auf, bei Flaschen im Bereich des Flaschenhalses. Die Behälter 2 werden dann in die Soll- Drehlage gedreht, etikettiert und anschließend von der Fördervorrichtung 6 an einen Auslaufstern 9 übergeben. Sodann werden die Behälter 2 beispielsweise verpackt und/oder palettiert.

Die Vorrichtung 3 umfasst eine Kameraeinheit 10 mittels der die Ist-Drehlage der Behälter 2 bestimmt wird. Die Kameraeinheit 10 ist dabei erfindungsgemäß unterhalb der Förderstrecke FS angeordnet, d.h. die Behälterunterseite wird von der Kameraeinheit 10 erfasst. Durch diese Anordnung unterhalb der Förderstrecke FS und nicht seitlich neben der Förderstrecke FS hat die Kameraeinheit 10 keinen lateralen Platzbedarf, was eine kompakte Bauweise der Vorrichtung 3 für sich genommen ermöglicht.

Die Kameraeinheit 10 nimmt Bilddaten der Behälter 2 von unten, d.h. von der Behälterunterseite, insbesondere den Behälterboden auf, wobei die Bilddaten insbesondere die Kontur im Querschnitt der Behälter 2 umfassen. Elektronisch mit der Kameraeinheit 10 verbunden ist eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit 11, in welcher eine Steuer- und/oder Auswerteroutine 12 ausgeführt wird. Die die von der Kameraeinheit 10 aufgenommenen Bilddaten werden an die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 11 übertragen und mittels der Steuer- und/oder Auswerteroutine 12 ausgewertet. Beim Auswerten der Bilddaten wird insbesondere die Kontur der Behälter 2 erfasst, was mit dem Fachmann bekannten Bildverarbeitungsmethoden möglich ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kontur der Behälter 2 beispielsweise quadratisch dargestellt, es sind aber auch andere Konturen der Behälter 2 denkbar.

Die von der Steuer- und/oder Auswerteroutine 12 ermittelte Kontur wird mittels der mit einer Referenzkontur verglichen. Die Referenzkontur ist dabei die Kontur eines Behälters 2 in einer vorbestimmten Referenzdrehlage. Die Referenzdrehlage kann dabei mit der Soll-Drehlage zusammenfallen, dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. Der Vergleich der ermittelten Kontur mit der Referenzkontur erfolgt wiederum mit dem Fachmann bekannten Methoden und Algorithmen. Der Vergleich liefert dabei die Ist-Drehlage des Behälters 2, die insbesondere durch die Drehwinkeldifferenz zwischen der Kontur des Behälters 2 und der Referenzkontur beschrieben wird. Die Ist-Drehlage des Behälters 2 wird von der Steuer- und/oder Auswerteeinheit 11 bestimmt. In alternativen Ausführungsbeispielen ist es denkbar, dass die Verbindungen der Kameraeinheit 10 zur Steuer- und/oder Auswerteeinheit 11 in Form einer drahtlosen Verbindung realisiert ist. Ebenso ist es denkbar, dass die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 11 bereits in der Kameraeinheit 10 oder einer zentralen Steuereinrichtung der Etikettiervorrichtung integriert ist.

Um die Soll-Drehlage einzunehmen müssen die Behälter 2 um die ermittelte Drehwinkeldifferenz zwischen der Ist-Drehlage der Behälter 2 und der Soll-Drehlage gedreht werden. Stimmt die Soll-Drehlage mit der Referenzdrehlage überein, ist der Differenzwinkel gleich dem Drehwinkel zwischen der Kontur des Behälters 2 und der Referenzkontur. Stimmt die Soll-Drehlage hingegen nicht mit der Referenzdrehlage überein, so muss der Winkelunterschied zwischen der Soll-Drehlage und der Referenzdrehlage bei der Berechnung des Differenzwinkels berücksichtigt werden.

Ferner kann der Differenzwinkel derart bestimmt werden, dass der Behälter 2 mit der kürzesten Drehung in die Soll-Drehlage gebracht wird. Im vorliegenden Fall eines quadratischen Behälters 2 führen jeweils Drehungen des Behälters 2 um 90° zu kongruenten Konturen des Behälters 2. Der höchste Differenzwinkel, um den der Behälter 2 gedreht werden muss, um die Soll-Drehlage einzunehmen, ist daher 45°. Müsste der Behälter 2 beispielsweise um 60° im Uhrzeigersinn gedreht werden, um die Soll-Drehlage einzunehmen, dann bringt auch eine Drehung des Behälters 2 um 30° gegen den Uhrzeigersinn den Behälter 2 in die Soll-Drehlage.

Die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 11 steuert die Dreheinrichtungen 13, mittels derer die Behälter 2 gedreht werden. Die Behälter 2 werden dabei dadurch gedreht, dass ein hier nicht gezeigter Kontaktabschnitt des Behälterträgers 8, in dem die Behälter 2 mit dem Behälterträger 8 in Kontakt stehen, gedreht wird, das heißt, durch das Drehen des Kontaktabschnitts werden die Behälter 2 mitgedreht. Das Drehen des Kontaktabschnitts erfolgt dabei über einen Antrieb der Dreheinrichtung 13. Dieser Antrieb ist dabei vorzugsweise ein Elektromotor, der über die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 11 gesteuert und in beide Richtungen betrieben werden kann.

Die gedrehten Behälter 2 erreichen sodann in der Soll-Drehlage die Etikettiervorrichtung 4, wo sie in einem dem Fachmann bekannten Verfahren etikettiert werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Soll-Drehlage dabei derart gewählt, dass das Aufspenden der Etiketten 5 an einer Seitenkante des Behälters 2 beginnt.

Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Behälterbehandlungsmaschine 1. Bei dieser Behälterbehandlungsmaschine 1 ist die Fördervorrichtung 6 als Transportkreisel ausgebildet. Des Weiteren ist die Etikettiervorrichtung 4 nicht an der Fördervorrichtung 6 angeordnet und wird hier nicht gezeigt. Die Etikettiervorrichtung 4 ist vielmehr am Auslaufstern 9 oder in Förderrichtung FR hinter dem Auslaufstern 9 angeordnet. Es muss daher beachtet werden, dass die Übergabe der Behälter 2 von der Fördervorrichtung 6 zum Auslaufstern 9 unter Beibehaltung von definierten Drehlagen der Behälter 2 erfolgt, das heißt, dass bei der Übergabe der Behälter 2 keine unkontrollierten oder zufälligen Drehbewegungen stattfinden.

Die Behälter 2 sind in diesem Ausführungsbeispiel als im Querschnitt im Wesentlichen runde Behälter 2 mit einem Flenkel ausgebildet. Selbstverständlich sind auch hier wieder verschiedene Formen von Behältern 2 denkbar, sofern sie von unten betrachtet konturiert sind, das heißt, eine Kontur aufweisen, die nicht ausschließlich rund ist. Auch bei den Behältern 2 mit einem Flenkel wird die Drehung in die Soll-Drehlage wieder derart durchgeführt, dass der Differenzwinkel, um den die Behälter 2 gedreht werden, möglichst klein ist. Müsste der Behälter 2 beispielsweise um 270° im Uhrzeigersinn gedreht werden, dann bringt auch eine Drehung um 90° gegen den Uhrzeigersinn den Behälter 2 in die Soll-Drehlage. Der höchste Betrag des Differenzwinkels ist also 180°.

Die Vorrichtung 3 dieses Ausführungsbeispiels umfasst eine erste Kameraeinheit 10a und eine zweite Kameraeinheit 10b, wobei die zweite Kameraeinheit 10b in Förderrichtung FR hinter der ersten Kameraeinheit 10a angeordnet ist und beide Kameraeinheiten 10a und 10b unterhalb der Förderstrecke FS angeordnet sind. Die Behälter 2 werden von der ersten Kameraeinheit 10a erfasst. Die Bilddaten werden von der hier nicht dargestellten Auswerteeinheit 11 ausgewertet und die Dreheinrichtungen 13 werden von der ebenfalls nicht dargestellten Steuereinheit 12 derart gesteuert, dass die Behälter 2 in die Soll- Drehlage gedreht werden. Zur Kontrolle, ob die Soll-Drehlage erreicht wurde, werden die Behälter 2 von der zweiten Kameraeinheit 10b erfasst. Wiederum werden die Bilddaten der zweiten Kameraeinheit 10b von der Steuer- und/oder Auswerteeinheit 11 ausgewertet. Stimmt die Ist-Drehlage der Behälter 2 mit der Soll-Drehlage überein, werden die Behälter 2 einfach weitertransportiert. Wurde jedoch eine Abweichung zwischen der Ist-Drehlage der Behälter 2 und der Soll-Drehlage festgestellt, dann steuert die Steuereinheit 12 die Dreheinrichtungen 13 derart, dass die Behälter 2 in die Soll-Drehlage gedreht werden, das heißt, die mittels der zweiten Kameraeinheit 10b erfassten Abweichungen von der Ist- Drehlage der Behälter 2 zur Soll-Drehlage werden korrigiert. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass der zweiten Kameraeinheit 10b eine separate Auswerteeinheit und/oder eine separate Steuereinheit zugeordnet sind, wobei die hierfür erforderlichen Modifikationen offensichtlich sind.

Figur 3a zeigt eine Seitenansicht eines Teils einer Vorrichtung 3 zur Steuerung der Drehbewegung von Behältern 2 und zur Ausrichtung der Behälter 2 in eine zur Förderrichtung FR definierte Soll-Drehlage. Die Behälter 2 weisen dabei im Querschnitt eine Kontur auf, die einem Quadrat mit abgerundeten Ecken entspricht. Die Ansicht von unten auf die Behälter 2 der Figur 3a ist in Figur 3b dargestellt.

Unterhalb der Förderstrecke FS ist die Kameraeinheit 10 angeordnet, die die Behälterunterseite, insbesondere die Kontur der Behälter 2 von unten erfasst. Zur besseren Erfassung der Behälter 2 mittels der Kameraeinheit 10 ist ebenfalls unterhalb der Förderstrecke FS eine Beleuchtungseinheit 14 zum Beleuchten der Behälter 2 angeordnet. Die Beleuchtung der Behälter 2 ermöglicht zum einen hellere Fotos und/oder kürzere Belichtungszeiten bei der Erfassung der Behälter 2 durch die Kameraeinheit 10. Insbesondere werden die Behälter 2 aber unter definierten Beleuchtungsbedingungen erfasst, die von der Beleuchtungseinheit 14 bereitgestellt werden. Diese definierten Beleuchtungsbedingungen erleichtern und verbessern die Auswertung der von der Kameraeinheit 10 erfassten Bilddaten mittels der Steuer- und/oder Auswerteeinheit 11. Je nach gewünschter Beleuchtung der Behälter 2 ist es auch denkbar, dass die Behälter 2 mittels zwei oder mehr Beleuchtungseinheiten 14 beleuchtet werden.

Figur 3a zeigt auch Details der Behälterträger 8 und Dreheinrichtungen 13. Jeder der Behälterträger 8 umfasst dabei einen Kontaktabschnitt 15, der in Kontakt mit dem vom Behälterträger 8 getragenen Behälter 2 steht. Der Kontakt erfolgt dabei im Bereich des Flalses des Behälters 2.

Der Kontaktabschnitt 15 kann dabei von einem Antrieb 16 der Dreheinrichtung 13, der hier als Elektromotor ausgeführt ist, gedreht werden. Über den sich drehenden Kontaktabschnitt 15 dreht sich auch der Behälter 2, und zwar derart, dass er zum Ende der Drehung in die Soll-Drehlage gedreht ist.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Änderungen oder Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der durch die Patentansprüche definierte Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.

Bezugszeichenliste

1 Behälterbehandlungsmaschine

2 Behälter 3 Vorrichtung

4 Etikettiervorrichtung

5 Etikett

6 Fördervorrichtung 7 Einlaufstern 8 Behälterträger

9 Auslaufstern

10 Kameraeinheit 10a erste Kameraeinheit 10b zweite Kameraeinheit 11 Steuer- und/oder Auswerteeinheit

12 Steuer- und/oder Auswerteroutine

13 Dreheinrichtung

14 Beleuchtungseinheit

15 Kontaktabschnitt 16 Antrieb

FR Förderrichtung

FS Förderstrecke

LA Behälterlängsachse