EP2064121B1 - Verfahren zum lagegenauen aufbringen von etiketten sowie etikettiermaschine - Google Patents

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EP2064121B1
EP2064121B1 EP07725564.4A EP07725564A EP2064121B1 EP 2064121 B1 EP2064121 B1 EP 2064121B1 EP 07725564 A EP07725564 A EP 07725564A EP 2064121 B1 EP2064121 B1 EP 2064121B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
containers
alignment
camera
design feature
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP07725564.4A
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English (en)
French (fr)
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EP2064121A1 (de
Inventor
Frank Putzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP2064121A1 publication Critical patent/EP2064121A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2064121B1 publication Critical patent/EP2064121B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • 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
    • B65C9/40—Controls; Safety devices

Definitions

  • the invention relates to a method for applying labels to bottles or the like container according to the preamble of claim 1 and to a labeling machine for performing this method according to the preamble of claim 12.
  • a method and such a labeling machine are from the DE 20 2005 017 180 U1 known.
  • Bottles or similar containers having typical container design features, such as typical geometric features on their outer surface, such. As sealing surfaces, ornaments, embossing, raised lettering, etc.
  • typical container design features such as typical geometric features on their outer surface, such.
  • EP 0339615 A1 is one of the first method and one of the first devices for targeted application of labels on containers known in which the containers are guided past a rotatable label head.
  • the label head rotational speed is adjusted as a function of distances of the containers on a conveyor belt, which are determined by a sensor.
  • Methods for applying labels with a higher application accuracy are, for example, from the EP 1628241 A1 of the DE 202 03 529 and the EP 1627816 A1 known.
  • the containers which are fed to the container carriers of a rotating around a vertical machine axis rotating rotor labeling machine in an arbitrary orientation with respect to their typical design features, aligned prior to labeling by controlled rotation of the container carrier, so that then when passing a label station, the application of the Labels can be made on the aligned container.
  • the alignment of the containers by rotating the container carrier takes place, for example, using control signals of an image recognition and processing system, which includes, inter alia, a camera system with at least one electronic camera and a suitable illumination, a computer and image processing and image recognition software.
  • the typical design features of the container are, for example, the shape of the respective container and / or geometrical, typical features of the container on the outer surface of the container, such as, for example, B. sealing surface, ornament, embossing, raised lettering, etc.
  • the number of cameras required for the camera system is u. a. depending on the nature of the processed containers (eg material, transparency or opacity, color, surface or surface finish, filling, etc.).
  • the object of the invention is to provide a method with which the aforementioned disadvantages are avoided and which enables a high-precision application of labels to bottles, cans or the like containers with respect to typical collector design features, in particular with respect to typical geometric container characteristics on the container outer surface.
  • a method according to claim 1 is formed.
  • a device or labeling machine for carrying out the method is the subject of claim 12.
  • the peculiarity of the method according to the invention is that the start or transfer time at which the transfer of the respective label to the at the labeling station passing container, depending on the orientation and / or the actual shape; dhz B. is controlled by the size and / or shape of the respective designer typical design feature, by appropriate control of the labeling and without alignment or rotational movement of the container.
  • Control of the start or handover time is accomplished using an image recognition and processing system that captures the container typical design feature of each container and, by analyzing the corresponding image, causes the control of the start or handover date or labeling station to cause the label delivered to the respective container with high precision with respect to its container typical design feature and applied to this container.
  • the in the FIG. 2 generally designated 1 labeling machine of rotary type is used for labeling bottles 2, ie for applying labels 3 on the peripheral surface of the bottles 2 in the most accurate alignment possible to a typical or distinctive geometric feature 4, which is provided on the outer surface of the bottle 2.
  • This geometric feature 4 is in the illustrated embodiment, a sealing surface on which the respective label 3 should be located exactly in the middle.
  • the geometrical feature 4, on which the application of the labels 3 is to take place with the utmost accuracy, may also have a different design, for example in the form of an ornament, embossing, a raised lettering on the outer surface, etc.
  • the bottles 2 to be labeled are standing upright to the labeling machine 1, that is, with its bottle or container axis oriented in the vertical direction fed via a conveyor 5 as a single-lane bottle flow and then arrive via a serving as a bottle or container inlet transport star 6 each on a bottle or container carrier 7, which along with a variety of similar container carrier on the periphery one about a vertical machine axis circumferentially driven rotor 8 (arrow A) is provided.
  • Each bottle 2 is placed on its container carrier 7 by rotating this container carrier about a vertical container carrier axis (double arrows B of FIG. 2 ) aligned exactly with respect to the geometric feature 4 and so moved with the rotating rotor 8 at a labeling station 9, where the respective label 3 is passed with the label leading edge 3.1 on the moving past the labeling station 9 bottle, in such a way in that the respective label 3 after full pressure on the bottle 2 has the desired positioning with respect to the geometric feature 4 with high precision, ie the respective label 3, for example centrally in the geometrical feature 4 forming raised or surrounded by a bead-like edge Sealing surface is arranged.
  • the labeling station 9 is formed in the illustrated embodiment for the processing of self-adhesive labels 3. Also, the use of other labeling stations or units, for example for applying labels 3 using glue, can be used in the invention.
  • the labeled bottles 2 reach the rotor 8 and via a bottle or container outlet forming transport star 10 on a conveyor 11 and are fed through this another use, such as a packing machine.
  • the container carriers 7 are, for example, bottle plates on which the bottles 2 stand up with their bottom of the bottle. Other embodiments of the container carrier 7 are conceivable, for example in the form that the bottles 2 are held on these container carriers 7 each hanging.
  • the individual container carrier 7 are each provided with its own, controllable actuator or rotary drive, with which the controlled rotational movement about the vertical transport carrier axis done according to the double arrow B.
  • the individual drives of the container carrier 7 are controlled by a central control device 12 (central computer), in response to signals from three camera systems, which are each schematically indicated by the video cameras 13, 14 and 15.
  • the cameras 13 - 15 are each provided on the movement path of the bottles 2 arranged on the container carriers 7 in the vicinity of the circumference of the rotor 8, but with this not moved between the transport star 5 and the labeling station 9.
  • the cameras 13 - 15 are further oriented so that with them in any case of the typical geometric feature 4 having region of each bottle 2 is moved past.
  • the cameras 13-15 are part of an image processing and recognition system, which i.a. from the respective camera 13 - 15, a corresponding illumination, from a computer which is, for example, the central control device or the central computer 12, as well as from an image processing or image recognition software installed on this computer.
  • Each bottle 2 transferred from the transport star 5 to one of the container carriers 7 first passes the camera 13. With this camera or with the image recognition and processing system enclosing this camera 13, the actual position of the typical geometric feature 4 of the bottle 2 moving past is obtained determined and then causes a control signal for controlling the container carrier in question by the control device 12, in such a way that the bottle in question 2 is preferably brought with the shortest rotation in the desired position or target orientation, with the highest possible accuracy .
  • the opening angle of the optics of the camera 14 is preferably chosen so that with this camera, in contrast to the camera 13 is not the entire bottle 2 or a large part of the outer surface of the bottle 2, but essentially only the typical geometric feature 4 of each bottle. 2 is detected in the region of a prominent component used for the alignment, for example, with respect to the direction of rotation A of the rotor 8 leading edge 4.1 of the geometric feature 4. Even with the camera 14 enclosing image recognition and processing system is only the location of the geometric feature of each bottle 2, the feature itself or any tolerances on the design of this feature, such as dimensional and / or dimensional tolerances, are disregarded by the image recognition and processing systems incorporating the cameras 13 and 14.
  • the actual shape i. H. for example, the shape and / or size of this feature detected.
  • this actual shape of the respective feature 4 is analyzed or measured, and z. B. by comparison with corresponding in the system, d. H. in the control device 12 stored values (actual values) at the labeling station 9, the time of the transfer of the respective label 3 to the respective overflowed bottle 2 controlled such that the label 3 after application despite tolerances of the respective geometric feature 4, for example Shape and / or size, despite a non-optimal orientation, etc. optically aligned as exactly as possible with respect to the feature 4, d.
  • the invention has been described above by means of an embodiment. It is understood that changes and modifications are possible.
  • the camera 13 already in the area of the container or bottle inlet of the labeling machine 1, as shown in the FIG. 2 is indicated with 13.1 or 13.2, for example at a position of the carrier 5 in the transport direction in front of the inlet star 6 (camera 13.1), if it is ensured by appropriate measures, such as clamping devices or clamping fingers, that the bottles 2 after passing the camera 13.1 can no longer arbitrarily rotate about their vertical axis of the bottle.
  • the camera 13 may be provided in the region of the inlet star 6, as indicated by 13.2, if at least the inlet star 6 by appropriate measures, such as clamping fingers, etc., an arbitrary rotation of the bottle 2 is prevented by its vertical axis bottle.
  • the fine alignment as described above in connection with the camera 14 and the associated image recognition and processing system, and the control of the transfer or Starting time in the transfer of labels depending on the detected actual orientation and shape of the respective geometric feature 4 using a common Camera, for example, the camera 14 perform.
  • the camera 15 would be omitted.
  • the image captured by the camera 14 is then used first for the fine alignment and then also for the control transfer time of the respective label 3.
  • This embodiment has the advantage, inter alia, that by eliminating a camera, the angle of rotation between the for the fine alignment and for the determination of the label transfer time used camera and the labeling station 9 is increased, so that, inter alia, the time available for the fine alignment is increased.
  • the accelerations (spin) when rotating or aligning the container carrier 7 can be reduced so far that in the fine alignment by the inertia the bottles 2 conditional slip between the respective container carrier 7 and the bottle 2 provided on this is avoided.

Landscapes

  • Labeling Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen von Etiketten auf Flaschen oder dergleichen Behälter gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Etikettiermaschine zum Durchführen dieses Verfahrens gemäß Oberbegriff Patentanspruch 12. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Etikettiermaschine sind aus der DE 20 2005 017 180 U1 bekannt.
  • Bekannt sind u. a. Flaschen oder dergleichen Behälter, die behältertypische Gestaltungsmerkmale aufweisen, beispielsweise typische geometrische Merkmale an ihrer Außenfläche, wie z. B. Siegelflächen, Ornamente, Prägungen, erhabene Schriftzüge usw. Beim Etikettieren solcher Behälter ist es erforderlich, die betreffenden Etiketten mit hoher Applikationsgenauigkeit in Bezug zu derartigen behältertypischen Gestaltungsmerkmalen aufzubringen, und zwar mit möglichst geringen Toleranzen beispielsweise im Bereich von +/-0,5 mm auch bei den heute üblichen hohen Leistungen von Etikettiermaschinen, die (Leistungen) beispielsweise bis 60.000 etikettierte Behälter je Stunde betragen können.
  • Aus der EP 0339615 A1 ist eines der ersten Verfahren und eine der ersten Vorrichtungen zum gezielten Aufbringen von Etiketten auf Behälter bekannt, bei dem die Behälter an einem drehbaren Etikettenkopf vorbeigeführt werden. Zum platzierten Aufbringen der Etiketten wird die Etikettenkopfdrehgeschwindigkeit in Abhängigkeit von durch einen Sensor ermittelten Abständen der Behälter auf einem Transportband angepasst.
  • Verfahren zum Aufbringen von Etiketten mit einer höheren Aufbringgenauigkeit sind bspw. aus der EP 1628241 A1 der DE 202 03 529 und der EP 1627816 A1 bekannt. Bei diesen Verfahren werden die Behälter, die den Behälterträgern eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotors einer Etikettiermaschine in willkürlicher Orientierung hinsichtlich ihrer typischen Gestaltungsmerkmale zugeführt werden, vor dem Etikettieren durch gesteuertes Drehen der Behälterträger ausgerichtet, so dass dann beim Passieren einer Etikettenstation das Aufbringen der Etiketten auf die ausgerichteten Behälter erfolgen kann. Das Ausrichten der Behälter durch Drehen der Behälterträger erfolgt beispielsweise unter Verwendung von Steuersignalen eines Bilderkennungs- und Verarbeitungssystems, welches u. a. ein Kamerasystem mit wenigstens einer elektronischen Kamera und einer geeigneten Beleuchtung, einen Rechner sowie eine Bildverarbeitungs- und Bilderkennungssoftware umfasst.
  • Mit dem Kamerasystem werden markante Bereiche bzw. Referenzbereiche oder -kanten des jeweiligen behältertypischen Gestaltungsmerkmals erfasst und durch einen Bildvergleich, d.h. Ist- und Sollwertvergleich der für das Ausrichten notwendige Drehwinkel des Behälterträgers ermittelt und dieser um diesen Drehwinkel gedreht. Die behältertypischen Gestaltungsmerkmale sind dabei z.B. Form des jeweiligen Behälters und/oder geometrische, behältertypische Merkmale an der Behälteraußenfläche, wie z. B. Siegelfläche, Ornament, Prägung, erhabene Schriftzüge usw.
  • Die Anzahl der für das Kamerasystem benötigten Kameras ist u. a. abhängig von der Beschaffenheit der verarbeiteten Behälter (z. B. Material, Transparent oder Opazität, Farbe, Oberfläche oder Oberflächenbeschaffenheit, Befüllung usw.).
  • Mit dieser bekannten Vorgehensweise ist zwar ein Ausrichten der Behälter nach ihren Gestaltungsmerkmalen vor der nachfolgenden Etikettierung möglich, doch sind der auf diese Weise erzielbaren Genauigkeit der Positionierung der Etiketten in Bezug auf die behältertypischen Gestaltungsmerkmale enge Grenzen gesetzt, so dass die erzielbare Genauigkeit vielfach heutigen Anforderungen nicht mehr genügt. Insbesondere bei einer konzentrischen Anbringung von Etiketten, z. B. innerhalb einer Siegelmarke oder -fläche fallen auch kleinste Abweichungen optisch stark auf und werden als äußerst nachteilig empfunden.
  • Gründe für derartige Abweichungen sind vielfältig, nämlich u. a.:
    • Toleranzen innerhalb der Behälter. welche beispielsweise im Herstellungsprozess der Behälter begründet sind;
    • der zu etikettierende Behälter folgt der Drehbewegung des Behälterträgers beim Ausrichten nur unvollständig, und zwar bedingt durch Schlupf zwischen dem Behälterträger und dem Behälter, insbesondere verursacht durch Verschmutzung und/oder Feuchtigkeit am Behälter und/oder Behälterträger, so dass sich Abweichungen von der Soll-Lage beim Ausrichten ergeben.
  • Letzteres ist insbesondere auch deswegen problematisch, weil für das Ausrichten in der Regel nur ein verhältnismäßig kleiner Winkel der Drehbewegung des Rotors zur Verfügung steht und somit insbesondere bei hohen Leistungen nur eine sehr kurze Zeitspanne, so dass das Ausrichten mit relativ hohen Dreh- oder Winkelbeschleunigungen erfolgen muss.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, mit welchem die vorgenannten Nachteile vermieden werden und welches ein hochgenaues Aufbringen von Etiketten auf Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter in Bezug auf behältertypische Gestaltungsmerkmale ermöglicht, insbesondere in Bezug auf typische geometrische Behältermerkmale an der Behälteraußenfläche.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Vorrichtung bzw. Etikettiermaschine zum Durchführen des Verfahrens ist Gegenstand des Patentanspruches 12.
  • Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Start- oder Übergabezeitpunkt, an der die Übergabe des jeweiligen Etiketts an die sich an der Etikettierstation vorbei bewegenden Behälter erfolgt, in Abhängigkeit von der Orientierung und/oder der tatsächlichen Gestalt; d. h. z. B. von der Größe und/oder Formgebung des jeweiligen behältertypischen Gestaltungsmerkmals gesteuert wird, und zwar durch entsprechende Ansteuerung der Etikettierstation und ohne Ausricht- oder Drehbewegung der Behälter.
  • Die Steuerung des Start- oder Übergabezeitpunkts erfolgt unter Verwendung eines Bilderkennungs- und Verarbeitungssystems, welches das behältertypische Gestaltungsmerkmal jedes Behälters erfasst und durch Analyse bzw. Verarbeitung des entsprechenden Bildes die Steuerung des Start- oder Übergabezeitpunktes bzw. der Etikettierstation so veranlasst, dass das Etikett dann an den jeweiligen Behälter hoch präzise in Bezug auf sein behältertypisches Gestaltungsmerkmal übergeben und auf diesen Behälter aufgebracht wird.
  • Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht ein Behälter in Form einer Flasche mit einem typischen geometrischen Merkmal an der Außenfläche, nämlich mit einer Siegelfläche;
    • Fig. 2 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht eine Etikettiermaschine umlaufender Bauart zum Etikettieren der Flaschen im Bereich ihrer mit dem typischen geometrischen Merkmal versehenen Außenfläche.
  • Die in der Figur 2 allgemein mit 1 bezeichnete Etikettiermaschine umlaufender Bauart dient zum Etikettieren von Flaschen 2, d. h. zum Aufbringen von Etiketten 3 auf die Umfangsfläche der Flaschen 2 in möglichst genauer Ausrichtung zu einem typischen oder markanten geometrischen Merkmal 4, welches an der Außenfläche der Flasche 2 vorgesehen ist. Diese geometrische Merkmal 4 ist bei der dargestellten Ausführungsform eine Siegelfläche, auf der sich das jeweiligen Etikett 3 exakt in der Mitte befinden soll.
  • Das geometrische Merkmal 4, auf welches bezogen das Aufbringen der Etiketten 3 mit höchster Genauigkeit erfolgen soll, kann auch eine andere Ausbildung, beispielsweise in Form eines Ornamentes, einer Prägung, eines erhabenen Schriftzuges an der Außenfläche usw. aufweisen.
  • Die zu etikettierenden Flaschen 2 werden der Etikettiermaschine 1 aufrecht stehend, d. h. mit ihrer Flaschen- oder Behälterachse in vertikaler Richtung orientiert über einen Transporteur 5 als einspuriger Flaschenstrom zugeführt und gelangen dann über einen als Flaschen- oder Behältereinlauf dienenden Transportstern 6 jeweils auf einen Flaschen- oder Behälterträger 7, der zusammen mit einer Vielzahl gleichartiger Behälterträger am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotors 8 (Pfeil A) vorgesehen ist.
  • Jede Flasche 2 wird auf ihrem Behälterträger 7 durch Drehen dieses Behälterträgers um eine vertikale Behälterträgerachse (Doppelpfeile B der Figur 2) exakt in bezug auf das geometrische Merkmal 4 ausgerichtet und so mit dem umlaufenden Rotor 8 an einer Etikettierstation 9 vorbei bewegt, an der das jeweilige Etikett 3 mit der Etikettenvorderkante 3.1 auf die sich an der Etikettierstation 9 vorbei bewegende Flasche übergeben wird, und zwar derart, dass das jeweilige Etikett 3 nach dem vollständigen Andrücken an die Flasche 2 die angestrebte Positionierung in bezug auf das geometrische Merkmal 4 mit hoher Präzision aufweist, d. h. das jeweilige Etikett 3 beispielsweise mittig in der das geometrische Merkmal 4 bildenden erhabenen oder von einem wulstartigen Rand umschlossenen Siegelfläche angeordnet ist. Die Etikettierstation 9 ist bei der dargestellten Ausführungsform für die Verarbeitung von selbstklebenden Etiketten 3 ausgebildet. Auch die Verwendung anderer Etikettierstationen oder -aggregate, beispielsweise zum Aufbringen von Etiketten 3 unter Verwendung von Leim sind bei der Erfindung verwendbar.
  • Die etikettierten Flaschen 2 gelangen mit dem Rotor 8 und über einen den Flaschen- oder Behälterauslauf bildenden Transportstern 10 auf einen Transporteur 11 und werden über diesen einer weiteren Verwendung, beispielsweise einer Packmaschine zugeführt. Die Behälterträger 7 sind beispielsweise Flaschenteller, auf denen die Flaschen 2 mit ihrem Flaschenboden aufstehen. Auch andere Ausbildungen der Behälterträger 7 sind denkbar, beispielsweise in der Form, dass die Flaschen 2 an diesen Behälterträgern 7 jeweils hängend gehalten sind.
  • Zum Ausrichten der Flaschen 2, die hinsichtlich ihrer geometrischen Merkmale 4 in einer willkürlichen Orientierung über den Transporteur 5 zugeführt werden, sind die einzelnen Behälterträger 7 jeweils mit einem eigenen, steuerbaren Stell- bzw. Drehantrieb versehen, mit dem die gesteuerte Drehbewegung um die vertikale Transportträgerachse entsprechend dem Doppelpfeil B erfolgt. Gesteuert werden die einzelnen Antriebe der Behälterträger 7 von einer zentralen Steuereinrichtung 12 (zentralen Rechner), und zwar in Abhängigkeit von Signalen dreier Kamerasysteme, die jeweils schematisch durch die Video-Kameras 13, 14 und 15 angedeutet sind.
  • Die Kameras 13 - 15 sind jeweils an der Bewegungsbahn der auf den Behälterträgern 7 angeordneten Flaschen 2 in der Nähe des Umfangs des Rotors 8, aber mit diesem nicht mitbewegt zwischen dem Transportstern 5 und der Etikettierstation 9 vorgesehen. Die Kameras 13 -15 sind weiterhin so orientiert, dass mit ihnen auf jeden Fall der das typische geometrische Merkmal 4 aufweisende Bereich jeder vorbei bewegten Flasche 2 erfasst wird. Weiterhin sind die Kameras 13 - 15 Bestandteil eines Bildverarbeitungs- und Erkennungssystems, welches u.a. aus der jeweiligen Kamera 13 - 15, einer entsprechenden Beleuchtung, aus einem Rechner, der beispielsweise die zentrale Steuereinrichtung bzw. der zentrale Rechner 12 ist, sowie aus einer auf diesem Rechner installierten Bildverarbeitungs- bzw. Bilderkennungssoftware besteht.
  • Jede von dem Transportstern 5 an einen der Behälterträger 7 übergebene Flasche 2 passiert zunächst die Kamera 13. Mit dieser Kamera bzw. mit dem diese Kamera 13 einschließenden Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem wird die Ist-Lage des typischen geometrischen Merkmals 4 der sich vorbei bewegenden Flasche 2 ermittelt und dann ein Steuersignal zur Ansteuerung des betreffenden Behälterträgers von der Steuereinrichtung 12 veranlasst, und zwar in der Weise, dass die betreffende Flasche 2 vorzugsweise mit der kürzesten Drehung in die Soll-Lage bzw. Sollorientierung gebracht wird, und zwar mit einer möglichst hohen Genauigkeit. Die so bezüglich ihrer typisch geometrischen Merkmale 4 zumindest vororientierten, d.h. beispielsweise bezogen auf die vertikale Rotor- oder Maschinenachse radial nach außen orientierten Flaschen 2 passieren dann die Kamera 14, mit der die tatsächliche Orientierung des typischen geometrischen Merkmals 4 nochmals erfasst wird, so dass dann eine weitere Ausrichtung (Feinausrichtung) jeder Flasche 2 durch Drehen des betreffenden Behälterträgers 7, d. h. durch gesteuertes Aktivieren des betreffenden Stellantriebes erfolgen kann. Der Öffnungswinkel der Optik der Kamera 14 ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass mit dieser Kamera im Gegensatz zur Kamera 13 nicht jeweils die gesamte Flasche 2 oder ein Großteil der Außenfläche der Flasche 2, sondern im Wesentlichen nur noch das typische geometrische Merkmal 4 jeder Flasche 2 im Bereich eines für das Ausrichten verwendeten markanten Bestandteils erfasst wird, beispielsweise die bezogen auf die Drehrichtung A des Rotors 8 vorauseilenden Kante 4.1 des geometrischen Merkmals 4. Auch mit dem die Kamera 14 einschließenden Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem wird lediglich die Lage des geometrischen Merkmals jeder Flasche 2 ermittelt, das Merkmal selbst bzw. eventuelle Toleranzen bezüglich der Ausbildung dieses Merkmals, beispielsweise Toleranzen hinsichtlich Form und/oder Größe werden von den die Kameras 13 und 14 beinhaltenden Bilderkennungs- und Verarbeitungssystemen nicht berücksichtigt.
  • Mit der Kamera 15 wird zusätzlich zur Orientierung des typischen geometrischen Merkmals 4 jeder vorbei bewegenden Flasche auch die tatsächliche Gestalt, d. h. beispielsweise Form und/oder Größe dieses Merkmals erfasst. Anhand des von dieser Kamera ermittelten Bildes wird in dem die Kamera 15 einschließenden Bilderkennungs- und Verarbeitungssystems diese tatsächliche Gestalt des jeweiligen Merkmals 4 analysiert oder vermessen, und z. B. durch Vergleich mit entsprechenden im System, d. h. in der Steuereinrichtung 12 abgelegter Werte (Ist-Werte) an der Etikettierstation 9 der Zeitpunkt der Übergabe des jeweiligen Etiketts 3 an die jeweilige vorbei bewegte Flasche 2 derart gesteuert, dass das Etikett 3 nach dem Aufbringen trotz Toleranzen des jeweiligen geometrischen Merkmals 4, beispielsweise hinsichtlich Form und/oder Größe, trotz einer nicht optimalen Ausrichtung usw. optisch möglichst exakt in bezug auf das Merkmal 4 ausgerichtet ist, d. h. bei dem als Siegelfläche ausgebildeten geometrischen Merkmal 4 exakt mittig auf dieser Siegelfläche aufgebracht ist. Diese Steuerung des Zeitpunktes der Übergabe des jeweiligen Etiketts 3 erfolgt ohne ein Drehen der Behälterträger 7. Es versteht sich aber, dass der Übergabe- oder Startzeitpunkt zur Übergabe des jeweiligen Etiketts 3 an eine Flasche 2 auch unter Berücksichtigung der aktuellen Drehgeschwindigkeit des Rotors 8 ermittelt wird.
  • Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind. So ist es beispielsweise möglich, die Kamera 13 bereits im Bereich des Behälter- oder Flascheneinlaufs der Etikettiermaschine 1 vorzusehen, wie dies in der Figur 2 mit 13.1 bzw. 13.2 angedeutet ist, und zwar beispielsweise an einer Position des Transporteurs 5 in Transportrichtung vor dem Einlaufstern 6 (Kamera 13.1), wenn durch entsprechende Maßnahmen, beispielsweise Klemmeinrichtungen oder Klemmfinger gewährleistet ist, dass sich die Flaschen 2 nach dem Passieren der Kamera 13.1 nicht mehr willkürlich um ihre vertikale Flaschenachse drehen können. Sinngemäß kann die Kamera 13 auch im Bereich des Einlaufsternes 6 vorgesehen sein, wie dies mit 13.2 angedeutet ist, wenn zumindest am Einlaufstern 6 durch entsprechende Maßnahmen, beispielsweise Klemmfinger usw. ein willkürliches Drehen der Flaschen 2 um ihre vertikale Flaschenachse verhindert ist.
  • Weiterhin besteht insbesondere auch die Möglichkeit, beispielsweise bei der Verarbeitung von Flaschen mit einer besonders einfach zu erkennenden Geometrie, die Feinausrichtung, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit der Kamera 14 und dem zugehörigen Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem beschrieben wurde, und die Steuerung des Übergabe- bzw. Startzeitpunktes bei der Übergabe der Etiketten in Abhängigkeit von der erfassten tatsächlichen Orientierung und Gestalt des jeweiligen geometrischen Merkmals 4 unter Verwendung einer gemeinsamen Kamera, beispielsweise der Kamera 14 durchzuführen. Bei dieser Vorgehensweise würde z.B. die Kamera 15 entfallen. Das von der Kamera 14 erfasste Bild wird dann zunächst für die Feinausrichtung verwendet und anschließend auch für die Steuerung Übergabezeitpunkts des jeweiligen Etiketts 3. Diese Ausführung hat u.a. den Vorteil, dass durch den Wegfall einer Kamera der Drehwinkel zwischen der für die Feinausrichtung und für die Bestimmung des Etikettenübergabezeitpunktes verwendeten Kamera und der Etikettierstation 9 vergrößert wird, so dass u.a. die für das Feinausrichten zur Verfügung stehende Zeit vergrößert wird. Hierdurch können auch bei hoher Leistung der Etikettiermaschine 1 (Anzahl der je Zeiteinheit etikettierten Flaschen 2) und bei hoher Drehzahl des Rotors 8 die Beschleunigungen (Drehbeschleunigungen) beim Drehen bzw. Ausrichten der Behälterträger 7 soweit reduziert werden, dass bei der Feinausrichtung ein durch die Massenträgheit der Flaschen 2 bedingter Schlupf zwischen dem jeweiligen Behälterträger 7 und der an diesem vorgesehenen Flasche 2 vermieden ist.
  • Erläutert wurde die Erfindung vorstehend an einer Etikettiermaschine 1 zum Etikettieren von Flaschen 2. Selbstverständlich können auch andere Behälter, beispielsweise Dosen in der vorbeschriebenen Weise etikettiert werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Etikettiermaschine
    2
    Flasche
    3
    Etikett
    3.1
    Etikettenende
    4
    typisches geometrisches Merkmal
    5
    Transporteur
    6
    Einlaufstern
    7
    Behälterträger
    8
    Rotor
    9
    Etikettierstation oder Etikettieraggregat
    10
    Transportstern
    11
    Transporteur
    12
    zentrale Steuereinrichtung oder zentraler Rechner
    13, 13.1, 13.2
    Kamera
    14, 15
    Kamera
    A
    Drehrichtung des Rotors 8
    B
    Drehbewegung der Behälterträger 7 beim Ausrichten der Flaschen 2

Claims (21)

  1. Verfahren zum lagegenauen Aufbringen von Etiketten (3) auf Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter (2) in Bezug auf wenigstens ein behältertypisches Gestaltungsmerkmal (4) unter Verwendung wenigstens eines Bilderkennungs- und Verarbeitungssystems mit wenigstens einer Kamera (15), mit der das behältertypische Gestaltungsmerkmal (4) jedes auf einem Transportelement (8) an dieser Kamera vorbei bewegten Behälters (2) erfasst wird und welches ein das Etikettieren mittels wenigstens einer an der Bewegungsbahn des Transportelementes (8) angeordneten Etikettierstation (9) steuerndes Signal liefert, wobei eine Etikettiermaschine (1) umlaufender Bauart verwendet wird, mit einem um eine vertikale Maschinenachsc umlaufend angetriebenen Rotor (8) mit einer Vielzahl am Umfang des Rotors vorgesehenen Behälterträgern (7), auf denen die Behälter (2) an der wenigstens einen Kamera (15) sowie an der wenigstens einen Etikettierstation (9) vorbeibewegt werden, und die Behälter (2), vor dem Erfassen des behältertypischen Gestaltungsmerkmal (n) mit der wenigstens einen Kamera (15) des den Etikettenübergabezeitpunkt steuernden Bilderkennungs- und Verarbeitungssystems, hinsichtlich ihres behältertypischen Gestaltungsmcrkmals (4) durch gesteuertes Drehen der jeweils auf einem der Behälterträger (7) angeordneten Behälter (2) um eine Behälterachse in eine vorgegebene Orientierung ausgerichtet werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mit dem den Etikettenübergabezeitpunkt steuernden Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem (15) die Orientierung und/oder die tatsächliche Gestalt des behältertypischen Gestaltungsmerkmals (4) an jedem Behälter (2) erfasst und hieraus der Übergabe- oder Startzeitpunkt des Etiketts (3) an den jeweiligen Behälter (2) derart gesteuert wird, dass das Etikett dort nach dem Aufbringen in Bezug auf das behältertypische Gestaltungsmerkmal (4) optisch möglichst exakt positioniert ist, wobei die Steuerung des Übergabezeitpunkts ohne ein Drehen der jeweiligen Behälterträger (7) erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergabe- oder Startzeitpunkt für die Übergabe des jeweiligen Etiketts (3) an einen Behälter auch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Transportelementes (8) gesteuert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem zur Steuerung des Übergabe- oder Startzeitpunktes die aktuelle Form des jeweiligen behältertypischen Gestaltungsmerkmals (4), beispielsweise der Abstand von wenigstens zwei Referenzbereichen oder Referenzkanten des Gestaltungsmerkmals ermittelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand wenigstens zweier Referenzbereiche oder Referenzkanten ermittelt wird, die in einer Bewegungsrichtung (A) aufeinander folgen, in der die Behälter (2) an der wenigstens einen Kamera (15) vorbei bewegt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Behälterträger (7) für das Ausrichten um die Behälterachse durch einen Antrieb gesteuert drehbar ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichten der Behälter (2) jeweils durch optisches Erfassen wenigstens eines behältertypischen Referenzbereichs, beispielsweise wenigstens einer behältertypischen Referenzkante (4.1) erfolgt
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichten unter Verwendung eines wenigstens eine Kamera (13, 14) aufweisenden Bilderkennungs- und Verarbeitungssystems erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichten der Behälter in wenigstens zwei, zeitlich aufeinander folgenden Schritten erfolgt, und zwar zunächst ein Grobausrichten jedes Behälters (2) durch Erfassen der jeweiligen Ist-Lage oder -Orientierung des behältertypischen Gestaltungsmerkmals, durch Vergleich dieser Ist-Lage mit Soll-Lage oder - Orientierung und durch Drehen des Behälters (2) in die Soll-Lage sowie durch ein anschließendes Feinausrichten erneut durch Erfassen der Ist-Lage oder -Orientierung des behältertypischen Gestaltungsmerkmals, durch Vergleich der Ist-Lage mit der Soll-Lage oder -Orientierung und durch Drehen des Behälters (2) in die Soll-Lage.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Grobausrichtung sowie die Feinausrichtung jeweils unter Verwendung des Bilderkennungs- und Verarbeitungssystems mit jeweils wenigstens einer Kamera (13, 14) erfolgen.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines gemeinsamen Rechners (12) für das den Übergabezeitpunkt steuernde Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem sowie für das wenigstens eine das Ausrichten der Behälter (2) steuernde Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Etiketten (3) selbstklebende Etiketten sind.
  12. Etikettiermaschine zum lagegenauen Aufbringen von Etiketten (3) auf Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter (2) in Bezug auf wenigstens ein behältertypisches Gestaltungsmerkmal (4), mit wenigstens einem Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem mit wenigstens einer Kamera (15), mit der das behältertypische Gestaltungsmerkmal (4) jedes auf einem Transportelement (8) an dieser Kamera vorbei bewegten Behälters (2) erfasst wird und welches ein den Etikettiervorgang steuerndes Signal liefert, sowie mit wenigstens einer Etikettierstation (9) an der Bewegungsbahn des Transportelementes (8),wobei die Etikettiermaschine (1) umlaufender Bauart ist, mit einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotor (8) mit einer Vielzahl am Umfang des Rotors vorgesehenen Behälterträgern (7), auf denen die Behälter (2) an der wenigstens einen Kamera (15) sowie an der wenigstens einen Etikettierstation (9) vorbei bewegt werden, und mit Mitteln, die die Behälter (2), vor dem Erfassen des behältertypischen Gestaltungsmerkmal (4) mit der wenigstens einen Kamera (15) des den Etikettenübergabezeitpunkt steuernden Bilderkennungs- und Verarbeitungssystems, hinsichtlich ihres behältertypischen Gestaltungsmerkmals (4) durch gesteuertes Drehen der jeweils auf einen der Behälterträger (7) angeordneten Behälter (2) um eine Behälterachse in eine vorgegebene Orientierung ausrichten,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das den Etikettenübergabezeitpunkt steuernde Bilderkennungs-und Verarbeitungssystem (15) die Orientierung und/oder die tatsächliche Gestalt des behältertypischen Gestaltungsmerkmals (4) an jedem Behälter (2) erfasst und hieraus ein einen Übergabe- oder Start zeitpunkt des jeweiligen Etiketts (3) an der Etikettierstation (9) steuerndes Signal bildet, wobei die Bildung des den Übergabe- oder Start zeitpunkt steuernden Signals ohne ein Drehen der jeweiligen Behälterträger (7) erfolgt.
  13. Etikettiermaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergabe- oder Startzeitpunkt für die Übergabe des jeweiligen Etiketts (3) an einen Behälter auch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Transportelementes (8) gesteuert wird.
  14. Etikettiermaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem zur Steuerung des Übergabe- oder Startzeitpunktes die aktuelle Form des jeweiligen behältertypischen Gestaltungsmerkmals (4), beispielsweise der Abstand von wenigstens zwei Referenzbereichen oder Referenzkanten des Gestaltungsmerkmals ermittelt.
  15. Etikettiermaschine nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die am Transportelement (8) vorgesehenen Behälterträger (7) für ein Ausrichten der Behälter (2) um ihre Behälterachse durch einen Antrieb gesteuert drehbar sind.
  16. Etikettiermaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichten der Behälters (2) jeweils durch optisches Erfassen wenigstens eines behältertypischen Referenzbereichs, beispielsweise wenigstens einer behältertypischen Referenzkante (4.1) erfolgt.
  17. Etikettiermaschine nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch ein wenigstens eine Kamera (13, 14) aufweisendes Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem zum Ausrichten der Behälter (2).
  18. Etikettiermaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichten der Behälter in wenigstens-zwei, zeitlich aufeinander folgenden Schritten erfolgt, und zwar zunächst ein Grobäusrichten jedes Behälters (2) durch Erfassen der jeweiligen Ist-Lage oder -Orientierung des behältertypischen Gestaltungsmerkmals, durch Vergleich dieser Ist-Lage mit einer Soll-Lage oder - Orientierung und durch Drehen des Behälters in die Soll-Lage sowie durch ein anschließendes Feinausrichten erneut durch Erfassen der Ist-Lage oder -Orientierung des behältertypischen Gestaltungsmerkmals, durch Vergleich der Ist-Lage mit der Soll-Lage oder -Orientierung und durch Drehen des Behälters (2) in die Soll-Lage.
  19. Etikettiermaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Grobausrichtung sowie die Feinausrichtung jeweils von einem Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem mit jeweils wenigstens einer Kamera (13, 14) gebildet sind.
  20. Etikettiermaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 19, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Rechner (12) für das den Übergabezeitpunkt steuernde Bilderkennungs-und Verarbeitungssystem sowie für das wenigstens eine das Ausrichten der Behälter (2) steuernde Bilderkennungs- und Verarbeitungssystem.
  21. Etikettiermaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Etikettierstation (9) für die Verarbeitung von selbstklebenden Etiketten (3) ausgebildet ist.
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