EP4330145A1 - Etikettiermaschine mit leimbildüberwachung - Google Patents

Etikettiermaschine mit leimbildüberwachung

Info

Publication number
EP4330145A1
EP4330145A1 EP22717793.8A EP22717793A EP4330145A1 EP 4330145 A1 EP4330145 A1 EP 4330145A1 EP 22717793 A EP22717793 A EP 22717793A EP 4330145 A1 EP4330145 A1 EP 4330145A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
labels
glue
label
containers
inspection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22717793.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Olaf ETIENNE
Peter Lindner
Bernhard Duenzinger
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.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP4330145A1 publication Critical patent/EP4330145A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B65C9/40—Controls; Safety devices
    • 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
    • B65C2009/402—Controls; Safety devices for detecting properties or defects of labels
    • B65C2009/404—Controls; Safety devices for detecting properties or defects of labels prior to labelling

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for labeling containers. Such devices and methods have long been known from the prior tech technology. It is known that labels are applied with glue shortly before they are applied to the containers.
  • Hot melt from the roll is usually used for wrap-around labelling. Labels are fed to the cutting unit and then given initial and final gluing, which is applied either with a roller or by spraying.
  • the initial glue is pressed against the container.
  • Pre-cut labels are typically used for cold or wet glue applications.
  • pallets are moved past a gluing roller and thus have glue applied to them.
  • These glued pallets oscillate past the stack of labels and remove one label at a time.
  • the Grabber grabs the label with his fingers and conveys it along the transport path to the container.
  • the labels provided with the glue are usually attached directly to the containers.
  • the present invention is therefore based on the task of improving the quality of such label processes. Also, for example, ill-fitting labels or slightly falling labels are avoided. According to the invention, this object is achieved by methods and devices according to the independent patent claims. Advantageous te embodiments and developments are the subject of the dependent claims.
  • the containers are transported along a given transport path and at least one area of the containers is equipped or applied with labels, these labels in particular being attached to an outer surface of the container.
  • labels are made available and these labels are applied with glue on a rear surface with which they are arranged and in particular glued to the containers.
  • the labels applied to the containers are then arranged and in particular glued to the containers.
  • the labels to which the glue has been applied are inspected by means of an inspection device before they are attached to the containers.
  • the labels are inspected by means of a first inspection device, the first inspection device recording at least one image of the labels by means of an image recording device and labeling being controlled using this image.
  • Both variants according to the invention therefore propose that an inspection of the label is carried out and, in particular, on the basis of a result of this inspection, (in particular future) labeling is acted upon.
  • the inspection takes place while the labels are being transported.
  • the inspection takes place while the labels are being held by means of a holding device or while the labels are already arranged on the containers and are being transported with them.
  • the labels are particularly preferably transported by means of a label transport device.
  • a label transport device can be, for example, a so-called vacuum cylinder preferably has a plurality of vacuum stations by means of which the labels can be transported benefits.
  • the glue is preferably selected from a group of glues including a cold glue, a hot glue and a nozzle sprayed glue.
  • the labels are attached to a base body of the containers.
  • the containers are in particular bottles and in particular beverage bottles.
  • the containers are plastic, for example PET, or glass containers and in particular glass bottles.
  • the surface of the label to which the glue is applied is inspected (that is to say in particular its rear side).
  • the glue pattern and/or a position of the labels are preferably visualized before they are applied to the container and in particular while they are on a gripper or vacuum cylinder and in particular visualized by means of an image recording device such as a camera. This inspection is particularly preferably carried out shortly after the gluing and particularly preferably before the label is attached to or transferred to the container.
  • the label or labels are preferably inspected by means of an image recording device.
  • the image recording device records at least one image of the backs of the labels to which the glue has been applied. It is possible that several recordings or image recordings are made and preferably these are then combined. It is also possible for these image recordings to be made one after the other at a very short time interval and thus at the same place on the label, so to speak.
  • At least one physical property of the label to which the glue is applied is determined, this property preferably being selected from a group of properties which include a structure of the glue applied to the label, a distribution of the glue on the label, a position of the label relative to a holder, a rotational position of the label, an amount of glue applied, and the like.
  • the labels are applied with the glue and/or the labels are positioned on the containers and/or the holding devices, taking into account the inspection or a result of this inspection.
  • the labels to which the glue has been applied are illuminated by means of an illumination device for the purpose of inspection.
  • a challenge when inspecting the labels is that very often the glue color and the label color are identical and can hardly be visualized due to the weak contrast.
  • a nozzle In order to obtain sufficient glue for applying glue with a spraying process, for example, a nozzle must apply glue beads carried out at high power and/or speed or many glue dots or several consecutive lines of glue must be applied in inching mode or at low power.
  • the glue images are applied differently depending on the speed, analyzes are proposed within the scope of the invention in which the evaluation parameters and/or evaluation conditions switch accordingly. It is thus possible for the gluing to be adjusted depending on the inspection. For example, the speed-dependent evaluation conditions can switch the gluing parameters accordingly and thus generate or expect a different glue pattern.
  • Both the position of the labels and the glue pattern can be adjusted and optimized using correction loops. It is therefore possible that a glue pattern is often recorded, in particular from different containers, and the gluing or the glue pattern to be produced is adapted to it, which can be done in particular by means of a control loop.
  • This adjustment of the glue pattern can also be visualized for a user, for example by means of a monitor.
  • the recorded glue pattern is therefore preferably also indicated to the user at least temporarily, so that the user can track a change in the glue pattern.
  • the glue image can also be continuously output to the user in a suitable manner that allows him to visualize it quickly.
  • the corresponding glue image is preferably output or visualized to the user, which can also be done in particular by means of a computer animation.
  • a corresponding adjustment can also take place automatically by changing the reservoir or by actuators or by changing the vacuum.
  • other parameters are also taken into account when adapting or correcting the glue pattern, such as in particular characteristics of the containers to be labeled.
  • the material of the containers to be labeled can be taken into account (e.g. whether the containers are made of glass, PET or metal), or the wall thickness of the containers to be labeled or the size of the containers to be labeled, the filling level of the containers (i.e. whether empty containers or already filled and sealed containers are to be labeled, a structure of the surface to be labeled (ie whether the surface is smooth or has structures such as grooves) and the like.
  • environmental parameters are preferably also taken into account when correcting the glue pattern, such as in particular but not exclusively an ambient temperature, an air pressure, an air humidity, a geographic location of a corresponding system and the like.
  • the above-mentioned illumination of the label takes place frontally or from above and in particular at a steep angle.
  • This is preferably an angle with respect to a vertical direction and/or a tangent direction of the label to be labeled which is less than 40°, preferably less than 30°, preferably less than 25°, preferably less than 20°, preferably less than 15° and particularly preferably less than 10°.
  • the glue color is often similar or also transparent, so that visualization or inspection can be achieved by means of the lighting. Illumination at a steep angle causes the glue dots or glue lines to cast shadows that can be detected.
  • the illumination is preferably triggered with the image recording. This can be done, for example, via a light barrier control, or via an evaluation of a rotational position of the transport device that transports the containers.
  • the lighting device is arranged in a vertical direction above the image recording device or to the side of it.
  • the illuminator emits directional radiation.
  • the lighting device it would also be possible for the lighting device to emit diffuse radiation.
  • the labels are inspected using the incident light method.
  • the lighting device preferably has at least one LED and in particular a large number of LEDs.
  • a glued image is attached to the label and is therefore slightly raised.
  • a lighting device such as a lamp illuminates the label or the glue picture steeply from above.
  • Glue beads cast shadows with it. This shadow cast by the beads of glue can be clearly seen in a photograph. In this way, an evaluation of the image is possible. This checks the position of the label and preferably also the completeness of the glue pattern. If necessary, the gluing can be readjusted until the parameters specified in advance are within a specified range.
  • a height of the label with respect to a holding device such as a vacuum gripper can be adjusted.
  • the height can be clearly adjusted by a label transport roller or the like.
  • Such a level control can preferably react accordingly.
  • a lateral offset of the label in relation to a target position there can also be a lateral offset of the label in relation to a target position.
  • pallet processing can be checked and/or corrected.
  • a vacuum vacuum should be checked and corrected if necessary.
  • it is also possible to adapt charging in response to a corresponding inspection of the label for example by activating an antistatic unit.
  • a glue quantity and/or a glue position can also be changed in response to the inspection.
  • a scraper can be provided that spreads the cold glue on the labels.
  • This scraper or this scraper device can be regulated nachge, which can be done for example by means of an actuator.
  • a glue pattern that does not correspond to the desired state can result, for example, because individual nozzles for the glue application are clogged or otherwise not working. In this case, for example, a cleaning process can be initiated.
  • the inspection can show that a glue pattern appears too late or is applied too late.
  • the parameters of the glue application can be changed by a certain time offset, say, by a few milliseconds. If, for example, a glue pattern appears too late at high power, it is possible to increase the lead time so that the nozzles start spraying earlier even at high power.
  • Another possible error would be that too little (hot) glue is applied in a certain area of the label, for example in the upper area. In this case it is possible to increase the operating frequency of the glue pump.
  • the nature of Labels can contain one or more of the following criteria: color, grain direction, absorbency, smoothness, inhomogeneity or tendency to curl.
  • At least one physical property of the label to which the glue is applied is determined, this property being preferably selected from a group of properties of the labels which include its color, fiber direction, absorbency, smoothness, inhomogeneity, a includes curl and the like.
  • the labels recorded by an image recording device are evaluated by means of an evaluation device.
  • the recorded images can be compared with reference images or with images recorded earlier and instructions can be obtained from this as to how the gluing is to be changed.
  • This evaluation can be carried out in particular using artificial intelligence.
  • At least one defect size is determined by means of a defect evaluation device or error evaluation (preferably when a defect or error in the gluing is determined) on the basis of the (in particular locally resolved) sensor data (i.e. the data output by the image recording device). which is characteristic for the defect of a gluing.
  • at least one parameter which is linked to the defect size can preferably be determined and/or is determined on the basis of the defect size.
  • a large number of parameters, particularly preferably a combination of parameters, can preferably be determined and/or is determined, which is linked to the defect size.
  • a parameter characteristic of the gluing and/or the application of the label is preferably determined on the basis of at least one parameter and preferably on the basis of the large number of parameters of the labeling device, on the basis of which the defective container was labeled in the labeling device.
  • a value and/or a (relative and/or absolute) change in a value of the parameter or a variable characteristic of this is preferably determined for the determined parameter.
  • the ascertained parameter and/or the ascertained value and/or the ascertained change in the value of the parameter or (in each case) characteristic data for this is provided to a control device of the labeling device.
  • the control device changes and/or adjusts the respective value of the (in each case) Parameters of the labeling device.
  • a further treatment of containers preferably takes place on the basis of these changed and/or set (respective) values of the (respective) or the (respective) parameters of the labeling device.
  • the defect size is characteristic of a size that is selected from a group that includes (in particular locally) insufficient gluing, a local excess of glue, a glue pattern that deviates from a target pattern, a drape of a fold on the container Labels, contains from the container standing areas of the label and the like.
  • the defect or error that occurs is analyzed and it can thus be determined, for example in the form of a prognosis, as to how the occurrence of such a defect can be prevented or at least greatly restricted in the future.
  • An analysis of the defect can preferably be used to control and/or (fine) adjust the or a labeling process. Control and/or (fine) adjustment of the or a (different) labeling device preferably takes place on the basis of the defect size and/or the sensor data determined.
  • the sensor device mentioned in the context of the present application is in particular a component of the inspection device.
  • the defect (as an object) recorded and/or represented in the sensor data is preferably assigned to a (previously taught and/or predetermined) class.
  • a location of a defect (as an object) recorded and/or represented in the sensor data is determined or determined (in particular with regard to the sensor data), which is marked and/or marked in particular by a so-called bounding box is highlighted.
  • each pixel of the sensor data is assigned a class (for classifying an object) (in particular from a multiplicity of classes, which is specified in particular) (class annotation).
  • the classes (for classifying the defect in particular) can include (among other things) (different) defect types (e.g. excess glue, lack of glue, glue pattern deviating from a target state, etc.) and/or defect shapes and/or defect dimensions and/or glue distributions in relation to the defect and/or a predetermined external and/or internal appearance of the label and/or other features of a defect described above in relation to the defect size and/or other features for classifying a defect or sizes characteristic thereof and the like. At least one class is preferably assigned to the defect.
  • defect types e.g. excess glue, lack of glue, glue pattern deviating from a target state, etc.
  • defect shapes and/or defect dimensions and/or glue distributions in relation to the defect and/or a predetermined external and/or internal appearance of the label and/or other features of a defect described above in relation to the defect size and/or other features for classifying a defect or sizes characteristic thereof and the like.
  • At least one class is preferably assigned to the defect.
  • a defect size and/or the large number of determined defect sizes preferably includes characteristic data for a defect determined and/or identified from the (raw) sensor data, in particular a glue pattern a crack and/or in particular produced by a glue pattern predicted locations of the label and/or a class for classifying the defect.
  • the defect size is preferably determined from the class for classifying the defect.
  • the determination of the at least one defect size and particularly preferably the determination of a large number (or all) defect sizes of (in particular each) defect to be detected in a container is preferably based and/or in particular the determination of the sensor data is based on the raw sensor data generated by the sensor device or data derived therefrom Data (and in particular the execution of computer vision methods or perception methods) is based on (computer-implemented) machine learning methods, preferably on at least one (artificial) neural network-based machine learning method.
  • Such a neural network can be designed, for example, as a deep neural network (DNN) and/or a so-called convolutional neural network (CNN) and/or a recurrent neural network (RNN). be.
  • DNN deep neural network
  • CNN convolutional neural network
  • RNN recurrent neural network
  • the classes for classifying a defect are preferably specified.
  • the classes are preferably stored on an external storage device (described in particular below) and can be updated by retrieving these stored classes.
  • the classes can preferably be compared with at least one reference labeling device.
  • the glue is applied taking into account an application speed of the glue. For example, an application quantity or application position of the glue can be adjusted.
  • the application of glue to the labels, the transport of the containers, the transport of the labels and/or a storage device for storing the labels are controlled.
  • this control takes place using data that are obtained from the at least one inspection device.
  • a control circuit is particularly preferably provided which, as mentioned above, readjusts different parameters of the treatment of the containers at least temporarily and preferably permanently.
  • this takes place in a number of steps, with these individual steps preferably also being able to be assigned inspection steps and/or inspection steps taking place between these steps.
  • several inspection steps are carried out, in particular in several steps of the method, for example an inspection of an imprint applied to the label, an inspection of a cutting process of the label, an inspection of the gluing, an inspection of the label arranged on the container, an inspection of another print , such as an expiry date and/or an inspection of the container transport.
  • labels or label strips can be conveyed and preferably printed in one process step.
  • This printing can be detected by means of an inspection, for example by means of an image recording device.
  • the corresponding data or images can be evaluated.
  • this method step or after this method step it is preferably checked whether the inspection result corresponds to a target criterion or is within the framework of specified tolerance criteria. If it turns out that the inspection result does not exactly correspond to a target value, but is within the specified tolerance limits, corrective action can be taken and an adjustment to the target value can be achieved. For example, a print image can be adjusted.
  • the label in question is preferably rejected.
  • a label is preferably replaced and/or the resulting space is filled with another label.
  • the labels are cut.
  • a crop mark can be applied to the label and, in particular, printed on it.
  • This process is also inspected again in the manner described above, it being preferably checked again here whether an inspection result lies within predetermined tolerance values.
  • the cutting is preferably controlled in response to an inspection result of the previous inspection process (in which the conveying and/or the pressure of the container was inspected).
  • the position of the cutting mark can be checked as part of the cutting process.
  • a cutting operation of the label is preferably adapted to the result of this testing operation.
  • the inspection process is preferably carried out after the cutting process, so that in particular an adjustment for subsequent cutting processes can take place. For example, a position and/or length of the cut labels can be adjusted. A faulty label can also be rejected in this step.
  • the label is glued and/or printed. Even after this gluing and/or printing, the label is preferably inspected again in order to inspect this gluing and/or printing.
  • the gluing and printing (in particular after the following labels) can also be controlled here, taking this inspection process and/or inspection result into account.
  • the gluing and/or printing process is preferably also controlled using a previous inspection result, ie in particular an inspection result of one of the inspection processes described above.
  • a previous inspection result ie in particular an inspection result of one of the inspection processes described above.
  • the length, the position (of the gluing or the printing) or, for example, a unit speed can be controlled.
  • the label is applied to the container.
  • the position of the glued image can be controlled.
  • an inspection of the label now attached to the container preferably takes place. This inspection result can also be used for subsequent processes or for attachment Operations of future labels.
  • the label arranged on the container is printed, in particular with data such as a best-before date. This process or this pressure is also advantageously inspected.
  • the now labeled container is transported further.
  • At least two, preferably at least three, inspection processes are carried out on the labels before the label is arranged on the container.
  • a conveying process of the labels can be inspected, a cutting process, the application of crop marks, a printing process and the gluing process.
  • the device described below therefore preferably has at least two, preferably at least three and preferably at least four inspection devices, which are preferably arranged one behind the other in a transport direction of the labels.
  • an inspection is carried out before the labels are glued.
  • At least one element of the labeling device is preferably controlled taking this inspection into account. It is thus possible for a position of a label container to be changed taking this inspection into account, for example a vertical position of the container and/or a lateral position.
  • the position of a label roll can also be changed taking this inspection into account and/or a position or another parameter of a vacuum cylinder. A shift in relation to 3 or 5 axes is possible.
  • a vacuum in particular a vacuum cylinder
  • a negative pressure of the vacuum cylinder can preferably be adapted to a quality of the label, for example its rigidity, in particular to prevent smaller “dents” from appearing on the label.
  • a speed of an impression cylinder in particular with regard to the vacuum cylinder and/or with regard to a conveying speed).
  • a pressure is controlled (in particular also as a function of this inspection) and/or a buffer device and/or a label tension of the labels to be attached.
  • defective labels are preferably discharged and/or removed from the process. These can be discharged before or after gluing, for example sucked off. It would also be possible to reject incorrectly labeled containers. Labels could also be rejected before they are provided with an imprint which is characteristic of a best-before date.
  • a pressure can also be tracked when an offset is detected.
  • the images recorded by the image recording device are evaluated using a neural network and in particular using a deep neural network.
  • a comparison of the recorded images can take place. It is also possible to draw conclusions about a first image (for example a glued image) from certain errors found in a certain image (for example a label already arranged on a container).
  • a disadvantage can arise with the inspection method described above if, for example, the labels are not lying flat and deformations occur, for example due to vacuum cups.
  • a contrast between the label and the glue can be increased.
  • a preferred method uses a fluorescent glue, particularly when a label paper is non-fluorescent. In this case, a recording with UV light is preferred.
  • the glue is (slightly) colored, for example colored slightly blue.
  • the blue color channel is activated and the result is a high-contrast image or an image with enhanced blue tones.
  • the label can be illuminated flatly, since a good contrast is created even with a very small amount of color pigments.
  • both the label and the glue can be visualized and evaluated independently and without shadows.
  • Labels that are longer in a longitudinal direction of the container or perpendicular to it can be further improved by the above-mentioned configurations, for example if complete visualization is no longer possible with an image recording due to cylindrical clamping on the gripping or vacuum cylinder. This can be the case, for example, with labels that are continuously unwound.
  • the time interval between two recordings is advantageously less than 30 ms, preferably less than 20 ms, preferably less than 10 ms and preferably less than 8 ms, preferably less than 6 ms, preferably less than 5 ms and preferably less than 4ms.
  • images with an exposure time of less than 1 ms, preferably less than 500 ps, preferably less than 200 ps, preferably less than 150 ps and particularly preferably less than 100 ps are preferred.
  • a corresponding labeling device preferably allows a change or modification of gluing parameters.
  • the speed-dependent evaluation conditions described here also switch the parameters accordingly and thus lead to different glue patterns. So For example, spot gluing can take place at a slow speed, line gluing at a medium speed and continuous line gluing at a high speed.
  • the parameters can be switched over by a control signal for switching over the parameters.
  • This control signal can come directly from a control of a gluing system and thus lead to a different glue pattern, for example a lined glue pattern.
  • the glue pattern can also be switched on the basis of machine output.
  • recorded images are compared with standard images or reference images and a decision is made as to whether the recorded image is within a target range. All in all, deviations can be reacted to quickly and one or more (manual or automated) optimization loops can be initiated in a targeted manner without having to accept any loss of quality. If the deviations are too great, targeted rejection can be carried out, with preference being given to rejecting containers that are not labeled or not sufficiently well labeled.
  • the containers are also inspected by means of a second inspection device before or after the inspection by means of the first inspection device.
  • the labels are inspected at least twice, for example before being attached to the containers and then in a state in which they are attached to the container.
  • one inspection device preferably inspects a rear side of the labels to which the glue has been applied, and another inspection device inspects the labels arranged on the containers.
  • An image recorded by the first inspection device is therefore preferably assigned to an image recorded by the second inspection device of the same label. It is possible that a comparison is made between these two images. This way can (preferably by means of artificial intelligence) can also be determined as to how a certain glue pattern affects the subsequent attachment of the label to the container.
  • At least one inspection is preferably carried out and both inspections are particularly preferably carried out during transport of the labels.
  • the inspection is preferably carried out while the labels are held by means of a holding device, such as in particular by means of a vacuum cylinder, a gripper and the like.
  • a physical property of the label to which the glue is applied is preferably determined here, this property preferably being selected from a group of properties which include a structure of the glue applied to the label, a distribution of the glue on the label, a position of the label , a rotated position of the label, an amount of glue applied, and the like.
  • the recorded images are preferably evaluated.
  • the evaluation method or methods working on the basis of artificial intelligence can include a deep neural network in order to evaluate the first measurement data and further measurement data together with the deep neural network.
  • the deep neural network can be trained particularly easily for the various environmental conditions.
  • the deep neural network may include an input layer, one or more hidden layers, and an output layer.
  • the deep neural network can include a so-called convolutional neural network with at least one convolutional layer and with a pooling layer.
  • the evaluation method working on the basis of artificial intelligence comprises at least one method step with a neural network in order to evaluate the first measurement data and the second measurement data together with the neural network.
  • Another advantage of a CNN convolutional neuronal network is that the glue pattern can be analyzed largely independently of label designs that may show through the label. The same applies to paper, fibers or brightness, since the application of glue is noted as a good criterion.
  • the present invention is also directed to a device for attaching labels to containers with a transport device which transports the containers to be labeled along a predetermined transport path and with a label transport device which removes labels from a label supply and transports these labels and with a glue application device , which applies glue to the labels transported by the label transport device.
  • the device has an inspection device which is suitable for inspecting the labels transported by the label transport device, with this inspection device being located in the transport device for the labels after the application device and preferably before the transport device which carries the containers transported, is arranged.
  • the device has an inspection device which is suitable for inspecting the labels, with the first inspection device having an image recording device which records at least one image of a label to be inspected, and with a control device also being provided which controls labeling using this image.
  • labeling is to be understood here as meaning at least one process that contributes to the labeling, such as transporting the labels, gluing the labels, attaching the labels to the containers and the like. Several of the processes mentioned are preferably controlled.
  • the inspection device is preferably suitable for inspecting the reverse side of the labels.
  • the first inspection device described here it would also be possible for the first inspection device described here to inspect the labels arranged on the containers.
  • the label transport device is a vacuum cylinder. This label transport device preferably has a carrier which can be rotated about an axis of rotation and on which a plurality of vacuum elements are preferably provided, which serve to (temporarily) hold the labels.
  • the transport device for transporting the containers preferably also has a rotatable carrier.
  • the transport device for transporting the containers also has a rotating device, which is used to rotate the containers with respect to their longitudinal direction.
  • the device also has an image evaluation device which evaluates the images recorded by the inspection device.
  • the device preferably also has a controller which can control different system parts of the device, such as the label transport device, the container transport device, the application device which applies glue to the labels and the like.
  • the device preferably has a processor device which controls one or more of the units of the device, taking into account measurement data from the inspection device(s).
  • This processor device can also have the evaluation device mentioned above.
  • the inspection device has an image recording device which is suitable for recording at least one spatially resolved image of the glued labels.
  • the glue application device particularly preferably has a control device which controls the gluing, in particular also in response to a recorded image of the gluing.
  • the device has a second inspection device, one inspection device being suitable and intended for inspecting the labels transported by the label transport device and one inspection device being suitable and intended for inspecting the labels arranged on the containers.
  • the device also has an assignment device which assigns a further image, which shows the glued reverse side of this label, to a specific recorded image of a label which is arranged on the container.
  • this assignment can also be used to regulate the device. In this way, it can be determined what results a certain glue application or label quality leads to on the back of the label.
  • FIG. 1 shows a device 1 for labeling containers.
  • a (only cal matic) shown transport device 2 is provided which transports containers 10 benefits.
  • 10 labels 20 are attached to the containers.
  • a storage facility 14 is provided for this purpose, in which the individual labels are stored.
  • These labels are first transferred to a label transport device 4 .
  • This label transport device 4 has a large number of folding devices 44 which are arranged on a rotatable carrier 42 here. As shown in FIG. 1, these individual stations 44 each receive individual labels 20 .
  • the reference number 6 designates a glue application device which applies a specific glue pattern to the rear sides 20a of the labels.
  • This glue application device can have one or more nozzles which apply the glue to the backs of the labels.
  • Reference number 8 designates a first inspection device which inspects this glue pattern.
  • the reference number 82 designates an image recording device which records images of the labels provided with the glue.
  • a lighting device (not shown) can also be provided, which preferably illuminates the rear sides 20a of the labels 20 at a steep angle.
  • the image recording unit is preferably direction aligned in such a way that it looks frontally at the labels 20 transported by the label transport device 4 .
  • the reference number 18 designates an evaluation device which evaluates the images recorded by the first inspection device 8 or the image recording device 82 .
  • the evaluation device can be a component of a processor device which is designated in its entirety by 30 and which is preferably used to control the entire device.
  • Reference number 16 designates a further inspection device which inspects the labels arranged on the containers.
  • This inspection device also preferably has an image recording device which records spatially resolved images of the labels arranged on the containers.
  • a lighting device for illuminating the containers provided with the labels can also be accommodated.
  • the evaluation device 18 evaluates the images taken by the inspection devices 8 and 16 . This is indicated by the two arrows P1 and P2.
  • data from the glue application device 6 can also be transmitted to the evaluation device, for example set parameters which are used when applying glue (arrow P3).
  • a control device which controls and/or regulates various units of the device, such as the storage device (arrow P5), the transport device or turntable control for aligning the containers 2 (arrow P6) or, conversely, the glue application device 8 (double arrow P4) .
  • the reference number 22 designates a visualization device which, for example, visualizes the recorded images or also the changes that are caused by the processor device 8, for example to the glued image.

Landscapes

  • Labeling Devices (AREA)

Abstract

Verfahren zum Etikettieren von Behältnissen (10), wobei die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert werden und wenigstens ein Bereich der Behältnisse (10) mit Etiketten (20) ausgestattet werden, wobei Etiketten (20) zur Verfügung gestellt werden und diese Etiketten an einer rückwärtigen Oberfläche (20a), mit welcher sie an den Behältnissen (10) angeordnet werden mit einem Leim beaufschlagt werden und anschließend die mit dem Leim beaufschlagten Etiketten (20) an den Behältnissen (10) angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Leim beaufschlagten Etiketten (20) vor deren Anbringung an den Behältnissen mittels einer Inspektionseinrichtung (8) inspiziert werden.

Description

WO 2022/228787 HANNKE BlTTNER & PARTNERPCT/EP2022/057701
PATENTANWÄLTE RECHTSANWÄLTE
Prüfeninger Straße 1 93049 Regensburg
23. März 2022
KRONES AG KNS01 -1120-WOPT Böhmerwaldstr. 5 Bl/ti/gu 93073 Neutraubling
Etikettiermaschine mit Leimbildüberwachung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Etikettie ren von Behältnissen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind aus dem Stand der Tech nik seit langem bekannt. Dabei ist es bekannt, dass Etiketten kurz vor dem Aufbringen auf die Behältnisse mit Leim beaufschlagt werden.
Hierbei unterscheidet man verschiedene Verfahren wie zum Beispiel die Verarbeitung von vorgestanzten Etiketten oder Etiketten, die von der Rolle verarbeitet werden, oder die mit Kaltleim oder mit Heißleim verarbeitet werden. Heißleim von der Rolle wird in der Regel für Rundumetikettierung verwendet. Etiketten werden der Schneideinheit zugeführt und an schließend mit einer Anfangs- und Endbeleimung versehen, die entweder mit einer Walze oder im Sprühverfahren aufgebracht wird.
Während die Etiketten mittels einer Transportvorrichtung wie beispielsweise einem Vakuum- zylinder dem Behältnis zugeführt werden, wird die Anfangsbeleimung an das Behältnis an gedrückt wird.
Bei Kalt- oder Nassleimanwendungen werden in der Regel vorgestanzte Etiketten verwen det. Hier ist zum einen seit langen bekannt, dass Paletten an einer Beleimungswalze vorbei- bewegt werden und dadurch mit Leim beaufschlagt werden. Diese beleimten Paletten bewe gen sich oszillierend am Etikettenstapel vorbei und entnehmen jeweils ein Etikett. Der Greifer greift mittels Fingern das Etikett und fördert dieses entlang des Transportpfads zum Behält nis.
Zum anderen wird seit kurzem ein Verfahren zur Nassleimanwendung folgendermaßen be schrieben. Einzelne Vakuumelemente entnehmen mittels Vakuums je ein Etikett vom Stapel und fördern dieses entlang des Transportpfads an einem Düsenstock vorbei, an dem Nass leim auf die Etiketten aufgesprüht wird. Die mit dem Leim versehenen Etiketten werden auf dem Transportpfad den zu etikettierenden Behältnisse zugeführt und mittels eines Schwamms an das Behältnis angedrückt. aus einem Vorrat entnommen werden, mittels einer Transporteinrichtung wie beispielsweise einem Vakuumzylinder fixiert werden und dort mit Leim beaufschlagt werden. Anschließend übergibt diese Transporteinrichtung wie der Vakuumzylinder die mit dem Leim versehenen Etiketten an die zu etikettierenden Behältnisse. Aus dem Stand der Technik sind dabei un terschiedliche Arten der Leimbeschichtung bekannt. So ist es beispielsweise möglich, dass die Etiketten mit Kaltleim versehen werden und so an den Behältnissen angebracht werden. Auch ist es bekannt, dass Kaltleim mit Düsen aufgesprüht wird und anschließend die Etiket ten an den Behältnissen befestigt werden. Auch ist die Verwendung von Heißleim beispiels weise Standard-Heißleim bekannt.
Üblicherweise werden im Stand der Technik die mit dem Leim versehenen Etiketten unmit telbar an den Behältnissen angebracht.
Dabei treten im Stand der Technik teilweise unterschiedlichste Fehler auf. So kann es Vor kommen, dass nicht die richtige Menge an Leim auf dem Etikett aufgebracht wurde. Dane ben ist es auch bekannt, dass Bereiche des Etiketts entweder zu wenig oder zu stark mit Leim beaufschlagt wurden. Daneben tritt teilweise das Problem auf, dass das Etikett nicht richtig positioniert oder auch an einer bestimmten Position nicht richtig übergeben wurde oder auch versetzt transportiert wird. Im Ergebnis kann es passieren, dass die Etiketten in der Maschine oder auch nach der Etikettiermaschine oder auch im Lager eines Kunden oder auch erst im Verkaufsregal abstehen oder sogar abfallen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Qualität derartiger Etiket tiervorgänge zu verbessern. Auch sollen beispielsweise schlechtsitzende Etiketten oder leicht abfallende Etiketten vermieden werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Verfahren und Vorrichtungen nach den unabhängigen Patentansprüchen erreicht. Vorteilhaf te Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren werden die Behältnisse entlang eines vor gegebenen Transportpfads transportiert und wenigstens ein Bereich der Behältnisse wird mit Etiketten ausgestattet bzw. beaufschlagt, wobei insbesondere diese Etiketten an einer Au ßenoberfläche des Behältnisses angebracht werden. Dabei werden Etiketten zur Verfügung gestellt und diese Etiketten werden an einer rückwärtigen Oberfläche, mit welcher sie an den Behältnissen angeordnet und insbesondere angeklebt werden mit einem Leim beaufschlagt. Anschließend werden die mit dem Leim beaufschlagten Etiketten an den Behältnissen ange ordnet und insbesondere angeklebt.
Bei einer ersten Ausgestattung werden erfindungsgemäß die mit dem Leim beaufschlagten Etiketten vor deren Anbringung an den Behältnissen mittels einer Inspektionseinrichtung inspiziert.
Bei einem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren werden die Etiketten mittels einer ersten Inspektionseinrichtung inspiziert, wobei die erste Inspektionseinrichtung mittels einer Bild aufnahmeeinrichtung wenigstens ein Bild der Etiketten aufnimmt und wobei die Etikettierung unter Verwendung dieses Bildes gesteuert wird.
Beide erfindungsgemäßen Varianten schlagen daher vor, dass eine Inspektion des Etiketts vorgenommen wird und insbesondere auf Basis eines Ergebnisses dieser Inspektion auf eine (insbesondere künftige) Etikettierung eingewirkt wird.
Bei einem bevorzugten Verfahren erfolgt die Inspektion während eines Transports der Etiket ten. Insbesondere erfolgt die Inspektion, während die Etiketten mittels einer Halteeinrichtung gehalten werden oder während die Etiketten bereits an den Behältnissen angeordnet sind und mit diesen transportiert werden.
Besonders bevorzugt werden die Etiketten mittels einer Etikettentransporteirichtung transpor tiert. Dabei kann es sich beispielsweise um einen sogenannten Vakuumzylinder handeln, der bevorzugt eine Vielzahl von Vakuumstationen aufweist, mittels denen die Etiketten transpor tiert werden können.
Wie oben erwähnt, ist der Leim bevorzugt aus einer Gruppe von Leimen ausgewählt, welche einen Kaltleim, einen Heißleim und einen mit Düsen aufgespritzten Leim enthalten. Vorteil haft werden die Etiketten an einem Grundkörper der Behältnisse angebracht.
Bei den Behältnissen handelt es sich insbesondere um Flaschen und insbesondere um Ge tränkeflaschen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei den Behältnissen um Kunststoff, beispielsweise um PET oder Glasbehältnisse und insbesondere Glasfla schen.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird die mit dem Leim beaufschlagte Oberfläche des Eti ketts (also insbesondere dessen Rückseite) inspiziert.
Bevorzugt werden das Leimbild und/oder eine Position der Etiketten bereits vor dem Auf bringen auf das Behältnis und insbesondere während sich diese an einem Greifer oder Va kuumzylinder befinden visualisiert und insbesondere mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung wie einer Kamera visualisiert. Besonders bevorzugt erfolgt diese Inspektion kurz nach dem Beieimen und besonders bevorzugt bevor das Etikett an das Behältnis angebracht bzw. an dieses übergeben wird.
Bevorzugt wird das Etikett oder werden die Etiketten mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung inspiziert. Dabei nimmt die Bildaufnahmeeinrichtung wenigstens ein Bild von den mit dem Leim beaufschlagten Etikettenrückseiten auf. Dabei ist es möglich, dass mehrere Aufnahmen bzw. Bildaufnahmen gemacht werden und bevorzugt diese anschließend zusammengesetzt werden. Dabei ist es auch möglich, dass diese Bildaufnahmen in sehr kurzem zeitlichem Abstand hintereinander gemacht werden und damit gleichsam am gleichen Ort des Etiketts.
Dabei wäre es möglich, dass mehrere Aufnahmen mit einer Bildaufnahmeeinrichtung ge macht werden, es wäre jedoch auch möglich, dass mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen (zeitlich versetzt oder auch gleichzeitig) Bilder aufnehmen. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird wenigstens eine physikalische Eigenschaft des mit dem Leim beaufschlagten Etiketts ermittelt, wobei diese Eigenschaft bevorzugt aus einer Gruppe von Eigenschaften ausgewählt ist, welche eine Struktur des auf dem Etikett aufgebrachten Leims, eine Verteilung des Leims auf dem Etikett, eine Position des Etiketts gegenüber einer Halteeinrichtung, eine Drehstellung des Etiketts, eine Menge des Aufge brachten Leims und dergleichen enthält.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt eine Beaufschlagung der Etiketten mit dem Leim und/oder eine Positionierung der Etiketten an den Behältnissen und/oder den Hal teeinrichtungen unter Berücksichtigung der Inspektion bzw. eines Ergebnisses dieser Inspek tion.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die mit dem Leim beaufschlagten Etiket ten mittels einer Beleuchtungseinrichtung zum Zwecke der Inspektion beleuchtet.
Eine Herausforderung bei der Inspektion der Etiketten ist, dass sehr häufig die Leimfarbe und die Etikettenfarbe identisch sind und durch den schwachen Kontrast kaum visualisiert werden kann.
Um etwa für die Leimauftragung mit einem Sprühverfahren eine ausreichende Beleimung zu bekommen, muss eine Düse bei hoher Leistung und/oder Geschwindigkeit durchgeführte Leimraupen auftragen oder im Tippbetrieb oder bei langsamer Leistung viele Leimpunkte oder mehrere hintereinander folgende Leimstriche auftragen.
Da die Leimbilder je nach Geschwindigkeit unterschiedlich aufgetragen werden, werden im Rahmen der Erfindung Analysen vorgeschlagen, bei denen die Auswerteparameter und/oder Auswertebedingungen entsprechend umschalten. So ist es möglich, dass in Abhängigkeit von der Inspektion die Beleimung angepasst wird. So können beispielsweise die geschwin digkeitsabhängigen Auswertebedingungen die Parameter der Beleimung entsprechend schalten und so ein anderes Leimbild erzeugen oder erwarten lassen.
Sowohl die Position der Etiketten als auch das Leimbild können mittels Korrekturschleifen angepasst und optimiert werden. So ist es möglich, dass ein Leimbild des Öfteren aufge nommen wird, insbesondere von unterschiedlichen Behältnissen und die Beleimung bzw. das zu erzeugende Leimbild daran angepasst wird, was insbesondere mittels eines Regel kreises erfolgen kann.
Dabei kann für einen Benutzer auch diese Anpassung des Leimbilds visualisiert werden, beispielsweise mittels eines Monitors. Bevorzugt wird daher das aufgenommene Leimbild auch zumindest zeitweise an den Benutzer angegeben, somit dieser eine Veränderung des Leimbilds verfolgen kann. Daneben kann auch das Leimbild laufend kontinuierlich an den Benutzer ausgegeben werden, und zwar in einer geeigneten Weise, die diesem ein schnel les Visualisieren ermöglicht.
Bevorzugt wird als das entsprechende Leimbild an den Benutzer ausgegeben bzw. visuali siert, was insbesondere auch mittels einer Computeranimation erfolgen kann. Daneben kann auch automatisiert über eine Vorratsbehälteränderung oder über Stellantriebe oder auch über eine Vakuumveränderung eine entsprechende Anpassung erfolgen.
Bei einem bevorzugten Verfahren werden bei der Anpassung oder Korrektur des Leimbildes auch weitere Parameter berücksichtigt, wie insbesondere Charakteristika der zu etikettieren den Behältnisse. So kann beispielsweise ein Material der zu etikettierenden Behältnisse be rücksichtigt werden (etwa ob es sich um Behältnisse aus Glas, PET oder Metall handelt), oder auch eine Wanddicke der zu etikettierenden Behältnisse oder eine Größe der zu etiket tierenden Behältnisse, ein Befüllungszustand der Behältnisse (also ob leere Behältnisse oder bereits befüllte und verschlossene Behältnisse etikettiert werden sollen, eine Struktur der zu etikettierenden Oberfläche (also etwa ob die Oberfläche glatt ist oder Strukturen wie etwa Rillen aufweist) und dergleichen.
Weiterhin werden bevorzugt auch Umgebungsparameter bei der Korrektur des Leimbildes berücksichtigt, wie insbesondere aber nicht ausschließlich eine Umgebungstemperatur, ein Luftdruck, eine Luftfeuchtigkeit, ein geographischer Standort einer entsprechenden Anlage und dergleichen.
Bei einem bevorzugten Verfahren erfolgt die oben erwähnte Beleuchtung des Etiketts frontal oder von oben her und insbesondere unter einem steilen Winkel. Bevorzugt handelt es sich hierbei um einen Winkel gegenüber einer Vertikalen Richtung und/oder einer Tangentenrich tung des zu etikettierenden Etiketts, der geringer ist als 40°, bevorzugt geringer als 30°, be- vorzugt geringer als 25°, bevorzugt geringer als 20°, bevorzugt geringer als 15° und beson ders bevorzugt geringer als 10°.
Die Leimfarbe ist, wie oben erwähnt, oftmals ähnlich oder auch transparent, sodass mittels der Beleuchtung eine Visualisierung bzw. Inspektion erreicht werden kann. Durch eine Be leuchtung unter einem Steilwinkel werfen die Leimpunkte oder Leimlinien Schatten, welche erfasst werden können. Bevorzugt ist die Beleuchtung mit der Bildaufnahme getriggert. Dies kann beispielsweise über eine Lichtschrankensteuerung erfolgen, oder auch über eine Aus wertung einer Drehstellung der Transporteinrichtung, welche die Behältnisse transportiert.
Bei einem bevorzugten Verfahren ist die Beleuchtungseinrichtung in einer vertikalen Rich tung oberhalb der Bildaufnahmeeinrichtung angeordnet oder seitlich neben dieser. Bei einem bevorzugten Verfahren gibt die Beleuchtungseinrichtung gerichtete Strahlung aus. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Beleuchtungseinrichtung diffuse Strahlung ausgibt. Bei einem bevorzugten Verfahren erfolgt die Inspektion der Etiketten im Auflichtverfahren. Bevorzugt weist die Beleuchtungseinrichtung wenigstens eine LED und insbesondere eine Vielzahl von LED’s auf.
So ist es möglich, dass ein Leimbild auf dem Etikett angebracht ist und dadurch leicht erha ben ist. Eine Beleuchtungseinrichtung wie eine Lampe beleuchtet das Etikett bzw. das Leim bild steil von oben. Damit werfen Leimraupen Schatten. In einer Bildaufnahme ist dieser Schattenwurf der Leimraupen gut zu sehen. Auf diese Weise ist eine Auswertung des Bildes möglich. Diese überprüft die Position des Etiketts und bevorzugt auch die Vollständigkeit des Leimbildes. Bei Bedarf kann eine Nachregelung der Beleimung erfolgen, bis die insbesonde re vorab festgelegten Parameter innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen.
Hinsichtlich einer Etikettenposition ist beispielsweise eine Höhe des Etiketts bezüglich einer Halteeinrichtung wie eines Vakuumgreifers einstellbar. Daneben kann auch die Höhe hin sichtlich einer Etikettentransportrolle oder desgleichen eingestellt werden. Bevorzugt kann eine derartige Niveauregelung entsprechend reagieren.
Daneben kann es in der Praxis auch zu einem seitlichen Versatz des Etiketts gegenüber einer Sollposition kommen. In diesem Fall kann beispielsweise eine Palettenabwicklung überprüft und/oder korrigiert werden. Daneben kann auch bei Verwendung eines Vakuum- greifers zum Transportieren der Etiketten ein Vakuum geprüft und ggf. korrigiert werden. Daneben ist es auch möglich, in Reaktion auf eine entsprechende Inspektion des Etiketts eine Aufladung anzupassen, beispielsweise in dem eine Antistatikeinheit aktiviert wird. Da neben ist es auch möglich, Parameter eines Vakuumzylinders und/oder eines Gegendruck zylinders nachzuregeln. Ebenso ist es auch möglich, in Reaktion auf eine entsprechende Inspektion des Etiketts die rotative Ausrichtung der Behälter anzupassen.
Daneben kann auch in Reaktion auf die Inspektion eine Leimmenge und/oder eine Leimposi tion geändert werden. So kann beispielsweise ein Schaber vorgesehen sein, der den Kalt leim auf den Etiketten verteilt. Dieser Schaber bzw. diese Schabereinrichtung kann nachge regelt werden, was beispielsweise mittels eines Stellantriebs erfolgen kann.
Daneben ist es auch möglich, die Palettenabwicklung zu überprüfen und zu korrigieren. Da neben kann sich beispielsweise ein nicht dem Sollzustand entsprechendes Leimbild erge ben, weil einzelne Düsen der Leimbeauftragung verstopft sind oder sonstigerweise nicht funktionieren. In diesem Fall kann beispielsweise ein Reinigungsprozess eingeleitet werden.
Daneben kann sich aus der Inspektion ergeben, dass etwa ein Leimbild zu spät erscheint oder zu spät aufgetragen wird. In diesem Falle können die Parameter der Leimauftragung um einen bestimmten Zeitversatz, etwa um ein Paar Millisekunden verändert werden. Falls beispielsweise ein Leimbild bei einer hohen Leistung zu spät erscheint, ist es möglich die Vorhaltezeit zu erhöhen, damit auch bei hoher Leistung die Düsen früher zu sprühen begin nen.
Daneben kann auf Basis des aufgenommenen Bildes erfasst werden, dass die Leimmenge zu gering ist. In diesem Fall ist es möglich, auf eine durchgehende Leimauftragung umzustel len oder diese einzuleiten.
Ein weiterer möglicher Fehler wäre, dass in einem bestimmten Bereich des Etiketts, etwa im oberen Bereich zu wenig (Heiß)leim aufgetragen wird. In diesem Falle ist es möglich, die Arbeitsfrequenz der Leimpumpe zu erhöhen.
Ebenso kann auf Basis des aufgenommenen Bildes erfasst werden, dass die Leimmenge der Beschaffenheit des Etikettenmateriales angeglichen werden soll. Die Beschaffenheit der Etiketten kann eines oder mehrere der folgenden Kriterien Farbe, Faserrichtung, Saugfähig keit, Glätte, Inhomogenität oder Rollneigung enthalten.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird wenigstens eine physikalische Eigenschaft des mit dem Leim beaufschlagten Etiketts ermittelt wird, wobei diese Eigenschaft bevorzugt aus einer Gruppe von Eigenschaften der Etiketten ausgewählt ist, welche dessen Farbe, eine Faserrichtung, eine Saugfähigkeit, eine Glätte, eine Inhomogenität, eine Rollneigung und dergleichen umfasst.
Da die Leimbilder je nach Geschwindigkeit unterschiedlich aufgebracht werden, werden im Rahmen der Erfindung Analysen vorgeschlagen, bei denen die Auswerteparameter und/oder die Auswertebedingungen entsprechend umgeschaltet werden.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die von einer Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommene Etiketten mittels einer Auswerteeinrichtung ausgewertet. So können bei spielsweise die aufgenommenen Bilder mit Referenzbildern verglichen werden oder auch mit früher aufgenommenen Bildern und hieraus Anleitungen gewonnen werden, wie die Belei mung zu verändern ist. Dabei kann diese Auswertung insbesondere unter Verwendung von künstlicher Intelligenz erfolgen.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird mittels einer Defektauswerteeinrichtung bzw. Fehler auswertung, (bevorzugt bei einem ermittelten Defekt bzw. Fehler der Beleimung) auf Grund lage der (insbesondere örtlich aufgelösten) Sensordaten (d. h. der von der Bildaufnahmeein richtung ausgegebenen Daten) wenigstens eine Defektgröße ermittelt, welche für den Defekt einer Beleimung charakteristisch ist. Dabei ist bevorzugt auf Basis der Defektgröße wenigs tens ein Parameter ermittelbar und/oder wird ermittelt, welcher mit der Defektgröße verknüpft ist. Bevorzugt ist eine Vielzahl von Parametern, besonders bevorzugt eine Kombination von Parametern, ermittelbar und/oder wird ermittelt, welche mit der Defektgröße verknüpft ist.
Bevorzugt wird ein für die Beleimung und/oder die Anbringung des Etiketts charakteristischer Parameter auf Grundlage wenigstens eines Parameters und bevorzugt auf Grundlage der Vielzahl an Parametern der Etikettiervorrichtung ermittelt, auf Grundlage dessen das defekte Behältnis in der Etikettiervorrichtung etikettiert wurde. Bevorzugt wird für den ermittelten Parameter ein Wert und/oder eine (relative und/oder abso lute) Änderung eines Werts des Parameters oder eine hierfür charakteristische Größe ermit telt. Bevorzugt wird der ermittelte Parameter und/oder der ermittelte Wert und/oder die ermit telte Änderung des Werts des Parameters oder (jeweils) hierfür charakteristische Daten an eine Steuerungseinrichtung der Etikettiervorrichtung bereitgestellt.
Bevorzugt nimmt die Steuerungseinrichtung basierend auf der Defektgröße und/oder dem ermittelten Parameter und/oder dem ermittelten Wert und/oder der ermittelten Änderung des Werts des Parameters oder (jeweils) hierfür charakteristischen Daten eine Änderung und/oder Einstellung des jeweiligen Werts des (jeweiligen) Parameters der Etikettiervorrich tung vor. Bevorzugt erfolgt eine weitere Behandlung von Behältnissen auf Grundlage dieser geänderten und/oder eingestellten (jeweiligen) Werte des (jeweiligen) bzw. der (jeweiligen) Parameter der Etikettiervorrichtung.
Bei einem weiter vorteilhaften Verfahren ist die Defektgröße charakteristisch für eine Größe, welche ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche eine (insbesondere lokal) unzureichende Beleimung, einen lokalen Überschuss an Leim, ein von einem Sollbild abweichendes Leim bild, einen Faltenwurf eines an dem Behältnis angeordneten Etiketts, von dem Behältnis ab stehende Bereiche des Etiketts und dergleichen enthält.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird der auftretende Defekt bzw. Fehler analysiert und so kann etwa in Form einer Prognose ermittelt werden, wie zukünftig das Auftreten eines derar tigen Defekts verhindert oder zumindest stark eingeschränkt werden kann. Bevorzugt kann eine Analyse des Defekts zur Steuerung und/oder (Fein-)Einstellung der bzw. eines Etiket tiervorgangs verwendet werden. Bevorzugt erfolgt eine Steuerung und/oder (Fein-) Einstel lung der bzw. einer (verschiedenen) Etikettiervorrichtung auf Grundlage der Defektgröße und/oder der ermittelten Sensordaten.
Bevorzugt wird die Defektgröße und besonders bevorzugt eine Vielzahl von Defektgrößen (in Bezug auf den Defekt des defekten Behältnisses) aus (besonders bevorzugt ausschließlich) den (von der wenigstens einen Inspektionseinrichtung ermittelten) Sensordaten oder hiervon abgeleiteter Daten, insbesondere unter Verwendung einer Prozessoreinrichtung und/oder Datenverarbeitungseinrichtung und/oder mittels der Defektauswerteeinrichtung, mittels An wendung wenigstens eines (computerimplementierten) Computer-Vision-Verfahrens erzeugt, in welchem bevorzugt (computer-implementierte) Wahrnehmungs- und/oder Erfassungsauf gaben ausgeführt werden, beispielsweise (computer-implementierte) 2D - und/oder 3D- Ob jekterkennungsverfahren und/oder (computer-implementierte) Verfahren zur semantischen Segmentierung und/oder (computer-implementierte) Objektklassifizierung („Image Classifica tion“) und/oder (computer-implementierte) Objektlokalisierung und/oder (computer- implementierte) Kantenerkennung. Die im Rahmen der vorliegenden Anmeldung erwähnte Sensoreinrichtung ist insbesondere Bestandteil der Inspektionseinrichtung.
Weiterhin wird bevorzugt bei der Objektklassifizierung der in den Sensordaten erfasste und/oder dargestellte Defekt (als Objekt) einer (vorher eingelernten und/oder vorgegebenen) Klasse zugeordnet. Bei einer Objektlokalisierung wird insbesondere zusätzlich zu einer Ob jektklassifizierung ein Ort eines in den Sensordaten erfassten und/oder dargestellten Defekts (als Objekt) (insbesondere in Bezug auf die Sensordaten) bestimmt bzw. ermittelt, welcher insbesondere durch eine sogenannte Bounding Box markiert und/oder hervorgehoben wird.
Bei der semantischen Segmentierung wird insbesondere jedem Pixel der Sensordaten eine Klasse (zur Klassifizierung eines Objekts) (insbesondere aus einer insbesondere vorgege benen Vielzahl von Klassen) zugeordnet (Klassen-Annotation).
Bei den Klassen (zur Klassifizierung insbesondere des Defekts) kann es sich beispielsweise (unter anderem) um (verschiedene) Defekttypen (etwa Leimüberschuss, Leimmangel, von einem Sollzustand abweichendes Leimbild etc.) und/oder Defektformen und/oder Defektab messungen und/oder Leimverteilungen in Bezug auf den Defekt und/oder ein vorgegebenes äußeres und/oder inneres Erscheinungsbild des Etiketts und/oder weitere obig in Bezug auf die Defektgröße beschriebene Merkmale eines Defekts und/oder weitere Merkmale zur Klas sifizierung eines Defekts oder hierfür charakteristischer Größen und dergleichen handeln. Bevorzugt wird dem Defekt wenigstens eine Klasse zugeordnet.
Die Begriffe „Defekt“ und „Fehler“ werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung synonym verwendet.
Bevorzugt umfasst eine Defektgröße und/oder die Vielzahl ermittelter Defektgrößen charak teristische Daten für einen aus den (Roh-)Sensordaten ermittelten und/oder identifizierten Defekt, insbesondere ein Leimbild einen Riss und/oder insbesondere durch ein Leimbild her- vorgerufene Anordnungen des Etiketts und/oder eine Klasse zur Klassifizierung des Defekts. Bevorzugt wird die Defektgröße aus der Klasse zur Klassifizierung des Defekts ermittelt.
Bevorzugt basiert die Ermittlung der wenigstens einen Defektgröße und besonders bevor zugt die Ermittlung einer Vielzahl (oder aller) Defektgrößen eines (insbesondere jeden) zu erfassenden Defekts eines Behältnissen und/oder insbesondere basiert die Ermittlung der Sensordaten aus den von der Sensoreinrichtung erzeugten Rohsensordaten oder hieraus abgeleiteter Daten (und insbesondere basiert die Ausführung von Computer-Vision- Verfahren bzw. Wahrnehmungsverfahren) auf (computer-implementierten) Verfahren des maschinellen Lernens, bevorzugt auf wenigstens einem (künstlichen) neuronalen Netzwerk basierenden Verfahren des maschinellen Lernens.
Ein solches neuronales Netzwerk kann beispielsweise als tiefes neuronales Netzwerk (Deep Neural Network, DNN) und/oder ein sogenanntes Convolutional Neural Network (CNN) (dt. Faltungsnetzwerk) und/oder ein rekurrentes Neuronales Netzwerk (RNN, engl. Recurrent Neural Network) ausgestaltet sein.
Bevorzugt sind die Klassen zur Klassifizierung eines Defekts vorgegeben. Bevorzugt sind die Klassen auf einer (insbesondere nachfolgend beschriebenen) externen Speichereinrichtung abgelegt und können durch Abrufen dieser abgelegten Klassen aktualisiert werden. Bevor zugt können die Klassen mit wenigstens einer Referenz-Etikettiervorrichtung abgeglichen werden.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt die Leimauftragung unter Berücksichti gung einer Auftragsgeschwindigkeit des Leims. So kann beispielsweise eine Auftragungs menge oder Auftragungsposition des Leims angepasst werden.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Beaufschlagung der Etiketten mit Leim, der Transport der Behältnisse, der Transport der Etiketten und/oder eine Bevorra tungseinrichtung zum Bevorraten der Etiketten gesteuert. Insbesondere erfolgt dabei diese Steuerung unter Verwendung von Daten, die von der wenigstens einer Inspektionseinrich tung gewonnen werden. Dabei ist besonders bevorzugt ein Regelkreis vorgesehen, der unterschiedliche Parameter der Behandlung der Behältnisse wie oben erwähnt wenigstens zeitweise und bevorzugt per manent nachregelt.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren läuft dieses in mehreren Schritten ab, wobei die sen einzelnen Schritten bevorzugt auch Inspektionsschritte zugeordnet sein können und/oder zwischen diesen Schritten Inspektionsschritte stattfinden.
Besonders bevorzugt erfolgen mehrere Inspektionsschritte, insbesondere in mehreren Schritten des Verfahrens, beispielsweise eine Inspektion eines auf das Etikett aufgebrachten Aufdrucks, eine Inspektion eines Schneidevorgangs des Etiketts, eine Inspektion der Belei mung, eine Inspektion des am Behältnis angeordneten Etiketts, eine Inspektion eines weite ren Drucks, wie etwa eines Haltbarkeitsdatums und/oder eine Inspektion des Behältnistrans ports.
So können in einem Verfahrensschritt Etiketten oder Etikettenstreifen gefördert und dabei bevorzugt bedruckt werden. Mittels einer Inspektion kann diese Bedruckung erfasst werden, beispielsweise mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommen werden. Die entspre chenden Daten bzw. Bilder können ausgewertet werden.
Bevorzugt wird bei diesem Verfahrensschritt oder nach diesem Verfahrensschritt geprüft, ob das Inspektionsergebnis einem Sollkriterium entspricht oder im Rahmen vorgegebener Tole ranzkriterien liegt. Falls sich ergibt, dass das Inspektionsergebnis zwar nicht genau einem Sollwert entspricht, jedoch im Rahmen vorgegebener Toleranzgrenzen liegt, kann korrigie rend eingegriffen werden und so eine Anpassung an den Sollwert erreicht werden. So kann beispielsweise ein Druckbild angepasst werden.
Sollte das Inspektionsergebnis außerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegen, wird bevor zugt eine Ausleitung des betreffenden Etiketts bewirkt. Bevorzugt wird ein Etikett ersetzt und/oder die entstehende Leerstelle mit einem anderen Etikett aufgefüllt.
Diese hier beschriebene Vorgehensweise wird bevorzugt auch für die nachfolgenden Schrit te durchgeführt. In einem weiteren und insbesondere nachfolgenden Verfahrensschritt erfolgt ein Schneiden der Etiketten. So kann beispielsweise auf das Etikett eine Schnittmarke aufgebracht und ins besondere aufgedruckt werden. Auch dieser Vorgang wird wieder in der oben beschriebenen Weise inspiziert, wobei auch hier bevorzugt wieder geprüft wird, ob ein Inspektionsergebnis innerhalb vorgegebener Toleranzwerte liegt. Bevorzugt wird das Schneiden in Reaktion auf ein Inspektionsergebnis des vorgehenden Inspektionsvorgangs (bei dem das Fördern und/oder der Druck des Behältnisses inspiziert wurde) gesteuert.
Im Rahmen des Schneidevorgangs kann insbesondere die Position der Schnittmarke geprüft werden. Bevorzugt wird ein Schneidvorgang des Etiketts an das Ergebnis dieses Prüfvor gangs angepasst. Dabei wird bevorzugt der Inspektionsvorgang nach dem Schneidvorgang durchgeführt, so dass insbesondere eine Anpassung für nachfolgende Schneidvorgänge erfolgen kann. So kann beispielsweise eine Position und/oder Länge der geschnittenen Eti ketten angepasst werden. Auch in diesem Schritt kann eine Ausleitung eines fehlerhaften Etiketts erfolgen.
In einem weiteren, insbesondere nachfolgenden, Verfahrensschritt wird das Etikett beleimt und/oder bedruckt. Auch nach diesem Beieimen und/oder Bedrucken findet bevorzugt wieder ein Inspektionsvorgang des Etiketts statt, um diese Beleimung und/oder Bedruckung zu in spizieren. Dabei kann auch hier wieder die Beleimung und Bedruckung (insbesondere nach folgender Etiketten) unter Berücksichtigung dieses Inspektionsvorgangs und/oder Inspekti onsergebnisses gesteuert werden.
Bevorzugt wird der Beleimungs- und/oder Bedruckungsvorgang auch unter Verwendung eines vorhergehenden Inspektionsergebnisses gesteuert, also insbesondere eines Inspekti onsergebnisses eines der oben beschriebenen Inspektionsvorgänge. Auch hier kann wiede rum die Länge, die Position (der Beleimung oder des Drucks) oder etwa auch eine Aggre gatsgeschwindigkeit gesteuert werden.
In einem weiteren, insbesondere nachfolgenden Verfahrensschritt wird das Etikett an dem Behältnis appliziert. Dabei kann beispielsweise, wie oben erwähnt die Position des Leimbil des gesteuert werden. Auch nach diesem Schritt findet wiederum bevorzugt eine Inspektion des nunmehr an dem Behältnis angebrachten Etiketts statt. Auch dieses Inspektionsergebnis kann wiederum für nachfolgende Vorgänge verwendet werden oder auch für Anbringungs- Vorgänge von zukünftigen Etiketten. Auch hier ist wiederum ein Ausleiten als fehlerhaft er kannter Behältnisse möglich.
In einem weiteren optionalen Verfahrensschritt wird das an dem Behältnis angeordnete Eti kett bedruckt, insbesondere mit Daten wie einem Mindesthaltbarkeitsdatum bedruckt. Auch dieser Vorgang bzw. dieser Druck wird vorteilhaft inspiziert.
In einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das nunmehr etikettierte Behältnis weiter transportiert.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden vor der Anordnung des Etikettes an dem Behältnis wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei Inspektionsvorgänge an den Etiketten vorgenommen. So kann, wie oben erläutert, ein Fördervorgang der Etiketten inspiziert wer den, ein Schneidevorgang, das Anbringen von Schnittmarken, ein Druckvorgang und der Beleimungsvorgang.
Bevorzugt weist die unten beschriebene Vorrichtung daher wenigstens zwei, bevorzugt we nigstens drei und bevorzugt wenigstens vier Inspektionseinrichtungen auf, welche in einer Transportrichtung der Etiketten bevorzugt hintereinander angeordnet sind.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird eine Inspektion vor der Beleimung der Eti ketten durchgeführt. Bevorzugt wird wenigstens ein Element der Etikettiervorrichtung unter Berücksichtigung dieser Inspektion angesteuert. So ist es möglich, dass eine Position eines Etikettenbehälters unter Berücksichtigung dieser Inspektion geändert wird, beispielsweise eine Höhenposition des Behälters und/oder eine seitliche Position. Daneben kann auch die Position einer Etikettenrolle unter Berücksichtigung dieser Inspektion verändert werden und/oder eine Position oder ein anderer Parameter eines Vakuumzylinders. Dabei ist eine Verschiebung bezüglich 3 oder auch 5 Achsen möglich.
Weiterhin ist es möglich, dass eine Vakuumbeaufschlagung (insbesondere eines Vakuumzy linders) in Abhängigkeit von dieser Inspektion gesteuert wird. Bevorzugt kann ein Unterdrück des Vakuumzylinders an eine Beschaffenheit des Etiketts, beispielsweise dessen Steifigkeit angepasst werden, insbesondere um zu verhindern, dass sich kleinere „Dellen“ an dem Eti kett abzeichnen. Daneben wäre es auch möglich, eine Geschwindigkeit eines Gegendruckzylinders (insbe sondere bezüglich des Vakuumzylinders und/oder bezüglich einer Fördergeschwindigkeit) anzupassen.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird (insbesondere auch in Abhängigkeit von dieser Inspektion) ein Druck gesteuert und/oder eine Puffereinrichtung und/oder eine Etiket tenspannung der anzubringenden Etiketten.
Bevorzugt werden, wie oben erwähnt, fehlerhafte Etiketten aus dem Prozess ausgeleitet und/oder entfernt. Diese können dabei vor oder nach der Beleimung ausgeleitet, beispiels weise abgesaugt werden. Auch wäre eine Ausleitung fehlerhaft etikettierter Behältnisse mög lich. Auch könnten Etiketten ausgeleitet werden, bevor sie mit einem Aufdruck versehen werden, der für ein Mindesthaltbarkeitsdatum charakteristisch ist.
Weiterhin kann auch ein Druck bei Feststellung eines Versatzes nachgeführt werden.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt die Auswertung der von der Bildaufnah meeinrichtung aufgenommenen Bilder unter Verwendung eines neuronalen Netzes und ins besondere unter Verwendung eines tiefen neuronalen Netzes. Dabei kann ein Vergleich der aufgenommenen Bilder stattfinden. Es kann auch aus bestimmten in einem bestimmten Bild (beispielsweise eines bereits an einem Behältnis angeordneten Etiketts) festgestellten Feh lern auf ein erstes Bild (beispielsweise eines Leimbildes) zurückgeschlossen werden.
Ein Nachteil kann sich bei dem oben beschriebenen Inspektionsverfahren ergeben, wenn beispielsweise die Etiketten nicht plan liegen und etwa durch Vakuumnäpfe Verformungen entstehen. Hier ist es möglich die Inspektion bzw. die Beobachtung der Etiketten zu verbes sern. So kann beispielsweise ein Kontrast zwischen dem Etikett und dem Leim erhöht wer den. Bei einem bevorzugten Verfahren wird ein fluoreszierender Leim verwendet, insbeson dere wenn ein Etikettenpapier nicht fluoresziert. In diesem Falle erfolgt bevorzugt eine Auf nahme mit UV-Licht.
Bei einem weiteren Verfahren wird der Leim (leicht) gefärbt, beispielsweise leicht blau ge färbt. Bei einer Bildaufnahme wird nur der blaue Farbkanal aktiviert und damit wird im Er gebnis ein kontrastreiches Bild bzw. ein Bild mit verstärkten Blautönen ausgegeben. Auch hier kann das Etikett flach beleuchtet werden, da bereits bei einer sehr geringen Men ge von Farbpigmenten ein guter Kontrast entsteht. Daneben können auch sowohl das Etikett als auch der Leim unabhängig und ohne Schattenwurf gut visualisiert und ausgewertet wer den.
Insbesondere bei der Verwendung von längeren Etiketten, d. h. Etiketten, die in einer Längs richtung des Behältnisses oder senkrecht dazu länger sind, können die oben genannten Ausgestaltungen weiter verbessert werden, beispielsweise wenn aufgrund einer zylindri schen Aufspannung an dem Greif- oder Vakuumzylinder mit einer Bildaufnahme nicht mehr eine vollständige Visualisierung möglich ist. Dies kann beispielsweise bei kontinuierlich ab gewickelten Etiketten der Fall sein.
Hier ist es vorteilhaft, zwei oder mehrere Bildaufnahmen in Folge zu erstellen, beispielsweise um eine Anfangs- und Endbeleimung des Etiketts zu überwachen. Auch bei Kaltleim ist es vorteilhaft, dass der Etikettenrand gut bzw. ausreichend beleimt wird, was durch dieses Ver fahren mit einer Beleuchtung nach der Ausführung je nach Kontrastbildung erreicht werden kann.
Vorteilhaft ist bei diesem Verfahren der zeitliche Abstand zwischen zwei Aufnahmen geringer als 30 ms, bevorzugt geringer als 20 ms, bevorzugt geringer als 10 ms und bevorzugt gerin ger als 8 ms, bevorzugt geringer als 6 ms, bevorzugt geringer als 5 ms und bevorzugt gerin ger als 4 ms. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die aufeinander folgenden Bilder im Wesentlichen an der gleichen Position des Etiketts aufgenommen werden, da sich dieses nur sehr gering weiterbewegt hat. Bevorzugt werden Bilder mit einer Belichtungsdauer von weniger als 1 ms, bevorzugt von weniger als 500 ps, bevorzugt von weniger als 200 ps, be vorzugt von weniger als 150 ps und besonders bevorzugt von weniger als 100 ps.
Da die Leimbilder je nach Geschwindigkeit unterschiedlich aufgebracht werden, werden im Rahmen der Erfindung auch Analysen vorgeschlagen, bei denen die Auswerteparameter umschalten oder mehrere gleichzeitig gültige Auswerteparameter laufen. Entsprechend kön nen auch die Auftragebedingungen entsprechend umschalten. Bevorzugt erlaubt damit eine entsprechende Etikettiervorrichtung eine Umänderung bzw. Änderung von Beleimungspara metern. Auch die hier beschriebenen geschwindigkeitsabhängigen Auswertebedingungen schalten die Parameter entsprechend und führen so zu unterschiedlichen Leimbildern. So kann beispielsweise bei einer langsamen Geschwindigkeit eine Punktbeleimung erfolgen, bei einer mittleren Geschwindigkeit eine Strichbeleimung und bei einer hohen Geschwindigkeit eine durchgehende Linienbeleimung.
So kann eine Umschaltung der Parameter beispielsweise durch ein Steuersignal für die Um schaltung der Parameter erreicht werden. Dieses Steuersignal kann dabei direkt von einer Ansteuerung eines Beleimungssystems kommen und so zu einem anderen Leimbild führen, beispielsweise einem Strichleimbild.
Daneben kann auch eine Umschaltung des Leimbildes aufgrund einer Maschinenleistung erfolgen. Daneben ist es auch möglich, dass während eines Umschaltprozesses von einer Auswerteeinrichtung beide aufgenommenen Bilder des Leimbildes als gut akzeptiert werden.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden aufgenommene Bilder mit Standardbil dern oder Referenzbildern verglichen und dabei entschieden, ob das aufgenommene Bild innerhalb eines Sollbereichs liegt. Insgesamt kann so schnell auf Abweichungen reagiert werden und gezielt eine oder mehrere (händische oder automatisierte) Optimierungsschlei fen eingeleitet werden, ohne Qualitätseinbußen in Kauf nehmen zu müssen. Bei zu großen Abweichungen können gezielt Ausleitungen durchgeführt werden wobei bevorzugt nicht oder nicht ausreichend gut etikettierte Behältnisse ausgeleitet werden.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt die Inspektion der Behältnisse auch mit tels einer zweiten Inspektionseinrichtung vor oder nach der Inspektion mittels der ersten In spektionseinrichtung. Bei diesem Verfahren wird vorgeschlagen, dass die Etiketten wenigs tens zwei Mal inspiziert werden, beispielsweise vor einer Anbringung an den Behältnissen und anschließend in einem Zustand, in dem diese an dem Behältnis angebracht sind.
Bevorzugt inspiziert daher einer Inspektionseinrichtung eine Rückseite, der mit dem Leim beaufschlagten Etiketten und eine weitere Inspektionseinrichtung inspiziert die an den Be hältnissen angeordneten Etiketten.
Bevorzugt wird daher eine Bildaufnahme der ersten Inspektionseinrichtung einer Bildauf nahme der zweiten Inspektionseinrichtung eines gleichen Etiketts zugeordnet. Dabei ist es möglich, dass ein Vergleich zwischen diesen beiden Bildern erfolgt. Auf diese Weise kann (bevorzugt mittels einer künstlichen Intelligenz) auch ermittelt werden, wie sich ein bestimm tes Leimbild auf die nachfolgende Anbringung des Etiketts an dem Behältnis auswirkt.
Bevorzugt erfolgt wenigstens eine Inspektion und besonders bevorzugt erfolgen beide In spektionen während des Transports der Etiketten. Bevorzugt erfolgt die Inspektion während die Etiketten mittels einer Halteeinrichtung gehalten werden, wie insbesondere mittels eines Vakuumzylinders, eines Greifers und dergleichen.
Bevorzugt wird hier eine physikalische Eigenschaft des mit dem Leim beaufschlagten Eti ketts ermittelt, wobei diese Eigenschaft bevorzugt aus einer Gruppe von Eigenschaften aus gewählt ist, welche eine Struktur des auf dem Etikett angebrachten Leims, eine Verteilung des Leims auf dem Etikett, eine Position des Etiketts, eine Drehstellung des Etiketts, eine Menge des aufgebrachten Leims und dergleichen enthält.
Wie oben erwähnt, erfolgt bevorzugt eine Auswertung der aufgenommenen Bilder. Das oder die auf Basis künstlicher Intelligenz arbeitenden Auswerteverfahren kann ein tiefes neurona les Netzwerkt umfassen, um die ersten Messdaten und weitere Messdaten gemeinsam mit dem tiefen neuronalen Netzwerk auszuwerten.
Dadurch kann die gemeinsame Verarbeitung der ersten und zweiten Messdaten, und/oder Behältertypen, -Sorten, und/oder Umgebungsbedingungen abstrahiert werden und es ergibt sich eine hohe Effizienz. Zudem kann das tiefe neuronale Netzwerk besonders einfach auf die verschiedene Umgebungsbedingungen trainiert werden. Das tiefe neuronale Netzwerk kann eine Eingabeschicht, eine oder mehrere verdeckte Schichten und eine Ausgabeschicht umfassen.
Weiterhin kann das tiefe neuronale Netzwerk ein sogenanntes faltendes neuronales Netz werkt mit wenigstens einer faltenden Schicht und mit einer Pooling-Schicht umfassen. Denk bar ist jedoch auch, dass das auf Basis künstlicher Intelligenz arbeitende Auswerteverfahren wenigstens einen Verfahrensschritt mit einem neuronalen Netzwerk umfasst, um die ersten Messdaten und die zweiten Messdaten gemeinsam mit dem neuronalen Netzwerk auszuwer ten. Weiterer Vorteil eines CNN (Convolutional neuronal network) ist, dass eine Analyse des Leimbildes weitestgehend unabhängig von möglicherweise durch das Etikett durchscheinen den Etikettendesigns erfolgen kann. Gleiches gilt für Papier, Fasern oder Helligkeit, da der Leimauftrag als Gut-Kriterium annotiert wird.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Vorrichtung zum Anbringen von Etiketten an Behältnissen gerichtet mit einer Transporteinrichtung, welche die zu etikettierenden Behält nisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und mit einer Etikettentrans porteinrichtung, welche Etiketten von einem Etikettenvorrat entnimmt und diese Etiketten transportiert und mit einer Leimauftragungseinrichtung, welche auf den von der Etiketten transporteinrichtung transportierten Etiketten eine Beleimung aufbringt.
Bei einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Inspektions einrichtung auf, welche dazu geeignet ist, die von der Etikettentransporteinrichtung transpor tierten Etiketten zu inspizieren, wobei diese Inspektionseinrichtung in der Transporteinrich tung der Etiketten nach der Beaufschlagungseinrichtung und bevorzugt vor der Transportein richtung, welche die Behältnisse transportiert, angeordnet ist.
Bei einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Inspektions einrichtung auf, welche dazu geeignet ist, die Etiketten zu inspizieren, wobei die erste In spektionseinrichtung eine Bildaufnahmeeinrichtung aufweist, welche wenigstens ein Bild eines zu inspizierenden Etiketts aufnimmt und wobei weiterhin eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, welche die Etikettierung unter Verwendung dieses Bildes steuert.
Unter dem Begriff der Etikettierung ist hier wenigstens ein Vorgang zu verstehen, der zur Etikettierung beiträgt, wie beispielsweise ein Transport der Etiketten, eine Beleimung der Etiketten, ein Anbringungsvorgang der Etiketten an den Behältnissen und dergleichen. Be vorzugt werden mehrere der genannten Vorgänge gesteuert.
Bevorzugt ist die Inspektionseinrichtung geeignet eine Rückseite der Etiketten zu inspizieren. Es wäre jedoch auch möglich, dass die hier beschriebene erste Inspektionseinrichtung die an den Behältnissen angeordnete Etiketten inspiziert. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Etikettentrans porteinrichtung um ein Vakuumzylinder. Diese Etikettentransporteinrichtung weist bevorzugt einen um eine Drehachse drehbaren Träger auf, an dem bevorzugt mehrere Vakuumele mente vorgesehen sind, welche zum (vorübergehenden) Halten der Etiketten dienen.
Bevorzugt weist auch die Transporteinrichtung zum Transportieren der Behältnisse einen drehbaren Träger auf. Besonders bevorzugt weist die Transporteinrichtung zum Transportie ren der Behältnisse auch eine Dreheinrichtung auf, welche zum Drehen der Behältnisse be züglich deren Längsrichtung dient.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung auch eine Bildaus- werteeinrichtung auf, welche die von der Inspektionseinrichtung aufgenommenen Bilder auswertet. Bevorzugt weist die Vorrichtung auch eine Steuerung auf, welche unterschiedli che Anlagenteile der Vorrichtung steuern kann, wie etwa die Etikettentransporteinrichtung, die Behältnistransporteinrichtung, die Beaufschlagungseinrichtung, welche die Etiketten mit Leim beaufschlagt und dergleichen.
Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Prozessoreinrichtung auf, welche einzelne oder auch mehrere der Einheiten der Vorrichtung unter Berücksichtigung von Messdaten der Inspekti- onseinrichtung(en) steuert. Dabei kann diese Prozessoreinrichtung auch die oben erwähnte Auswerteeinrichtung aufweisen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Inspektionseinrichtung eine Bild aufnahmeeinrichtung auf, welche dazu geeignet ist, wenigstens ein ortsaufgelöstes Bild der beleimten Etiketten aufzunehmen. Besonders bevorzugt weist die Leimauftragungseinrich tung eine Steuerungseinrichtung auf, welche die Beleimung steuert, insbesondere auch in Reaktion auf ein aufgenommenes Bild der Beleimung.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine zweite Inspekti onseinrichtung auf, wobei eine Inspektionseinrichtung dazu geeignet und bestimmt ist, die von der Etikettentransporteinrichtung transportierten Etiketten zu inspizieren und eine In spektionseinrichtung dazu geeignet und bestimmt ist, die an den Behältnissen angeordneten Etiketten zu Inspizieren. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung auch eine Zuordnungseinrichtung auf, welche einem bestimmten aufgenommenen Bild eines Etiketts, welches an dem Behältnis angeord net ist, ein weiteres Bild zuordnet, welches die beleimte Rückseite dieses Etiketts zeigt.
Insbesondere auch aus dieser Zuordnung kann eine Regelung der Vorrichtung erfolgen. So kann eruiert werden, zu welchen Ergebnissen ein bestimmter Leimauftrag oder Etikettenbe schaffenheit an Rückseiten der Etiketten führt.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung:
Darin zeigt:
Fig. 1 eine Darstellung der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Etikettieren von Behältnissen. Dabei ist eine (nur sche matisch) dargestellte Transporteinrichtung 2 vorgesehen, welche Behältnisse 10 transpor tiert. Dabei werden an den Behältnissen 10 Etiketten 20 angebracht. Zu diesem Zweck ist eine Bevorratungseinrichtung 14 vorgesehen, in welcher die einzelnen Etiketten aufbewahrt werden. Diese Etiketten werden zunächst an eine Etikettentransporteinrichtung 4 übergeben. Diese Etikettentransporteinrichtung 4 weist eine Vielzahl von Flalteeinrichtungen 44 auf, die hier an einem drehbaren Träger 42 angeordnet sind. Diese einzelnen Stationen 44 nehmen wie in Figur 1 gezeigt jeweils einzelne Etiketten 20 auf.
Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet eine Leimauftragseinrichtung, welche auf Rückseiten 20a der Etiketten ein bestimmtes Leimbild aufbringt. Diese Leimauftragungseinrichtung kann dabei eine oder mehrere Düsen aufweisen, welche den Leim auf die Rückseiten der Etiket ten anbringen.
Das Bezugszeichen 8 kennzeichnet eine erste Inspektionseinrichtung, welche dieses Leim bild inspiziert. Das Bezugszeichen 82 kennzeichnet dabei eine Bildaufnahmeeinrichtung, welche Bilder der mit dem Leim versehenen Etiketten aufnimmt. Dabei kann weiterhin (nicht gezeigte) Beleuchtungseinrichtung vorgesehen sein, welche bevorzugt die Rückseiten 20a der Etiketten 20 unter einem steilen Winkel beleuchtet. Bevorzugt ist die Bildaufnahmeein- richtung derart ausgerichtet, dass sie frontal auf die von der Etikettentransporteinrichtung 4 transportierten Etiketten 20 blickt.
Das Bezugszeichen 18 kennzeichnet eine Auswerteeinrichtung, welche die von der ersten Inspektionseinrichtung 8 bzw. der Bildaufnahmeeinrichtung 82 aufgenommenen Bilder aus wertet. Die Auswerteeinrichtung kann Bestandteil einer in ihrer Gesamtheit mit 30 bezeichne- ten Prozessoreinrichtung sein, welche bevorzugt zum Steuern der gesamten Vorrichtung dient.
Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet eine weitere Inspektionseinrichtung, welche die an den Behältnissen angeordneten Etiketten inspiziert. Auch diese Inspektionseinrichtung weist da bei bevorzugt eine Bildaufnahmeeinrichtung auf, welche ortsaufgelöste Bilder der an den Behältnissen angeordneten Etiketten aufnimmt. Daneben kann auch eine Beleuchtungsein richtung zur Beleuchtung der mit den Etiketten versehenen Behältnissen aufnimmt.
Die Auswerteeinrichtung 18 wertet die von den Inspektionseinrichtungen 8 und 16 aufge nommenen Bilder aus. Dies wird durch die beiden Pfeile P1 und P2 angedeutet. Daneben können auch Daten der Leimauftragungseinrichtung 6 an die Auswerteeinrichtung übermittelt werden, beispielsweise eingestellte Parameter, welche bei der Beaufschlagung von Leim verwendet werden (Pfeil P3).
Umgekehrt ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, welche verschiedene Aggregate der Vorrichtung steuert und/oder regelt, wie beispielsweise die Bevorratungseinrichtung (Pfeil P5), die Transporteinrichtung bzw. Drehtellersteuerung zur Ausrichtung der Behälter 2 (Pfeil P6) oder auch umgekehrt die Leimbeauftragungseinrichtung 8 (Doppelpfeil P4).
Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet eine Visualisierungseinrichtung, welche beispielsweise die aufgenommenen Bilder visualisiert oder auch die Änderungen, die mittels der Prozesso reinrichtung 8 beispielsweise am Leimbild veranlasst werden.
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merk male als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination ge genüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteil- haft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vor teilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombi nation mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.

Claims

Etikettiermaschine mit Leimbildüberwachung Patentansprüche
1. Verfahren zum Etikettieren von Behältnissen (10), wobei die Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert werden und wenigstens ein Bereich der Behältnisse (10) mit Etiketten (20) ausgestattet werden, wobei Etiketten (20) zur Verfügung gestellt werden und diese Etiketten an einer rückwärtigen Oberfläche (20a), mit welcher sie an den Behältnissen (10) angeordnet werden mit einem Leim beaufschlagt werden und anschließend die mit dem Leim beaufschlagten Etiketten (20) an den Behältnissen (10) angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Leim beaufschlagten Etiketten (20) vor deren Anbringung an den Behält nissen mittels einer Inspektionseinrichtung (8) inspiziert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Leim beaufschlagte Oberfläche (20a) inspiziert wird.
3. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Etiketten (20) mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung (82) inspiziert werden.
4. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine physikalische Eigenschaft des mit dem Leim beaufschlagten Etiketts ermittelt wird, wobei diese Eigenschaft bevorzugt aus einer Gruppe von Eigenschaf ten ausgewählt ist, welche eine Struktur des auf dem Etikett aufgebrachten Leims, eine Verteilung des Leims auf dem Etikett, eine Position des Etiketts, eine Drehstel lung des Etiketts, eine Menge des aufgebrachten Leims und dergleichen.
5. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung der Etiketten (20) mit dem Leim und/oder eine Positionierung der Etiketten an den Behältnissen (10) unter Berücksichtigung der Inspektion gesteuert wird.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Leim beaufschlagten Etiketten (20) mittels einer Beleuchtungseinrichtung zum Zweck der Inspektion beleuchtet werden.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von einer Bildaufnahmeeinrichtung (82) aufgenommenen Bilder der Etiketten mit tels einer Auswerteeinrichtung ausgewertet werden.
8. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine physikalische Eigenschaft des mit dem Leim beaufschlagten Etiketts ermittelt wird, wobei diese Eigenschaft bevorzugt aus einer Gruppe von Eigenschaf ten der Etiketten ausgewählt ist, welche die Farbe, Faserrichtung, Saugfähigkeit, Glätte, Inhomogenität, Rollneigung umfasst.
9. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Anordnung des Etikettes an dem Behältnis wenigstens zwei, bevorzugt we nigstens drei Inspektionsvorgänge an den Etiketten vorgenommen werden.
10. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leimauftragung unter Berücksichtigung einer Auftragsgeschwindigkeit erfolgt.
11. Vorrichtung (1) zum Anbringen von Etiketten (20) an Behältnissen (10) mit einer Transporteinrichtung (2), welche die zu etikettierenden Behältnisse (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert mit einer Etikettentransporteinrichtung (4), welche Etiketten von einem Etikettenvorrat (14) entnimmt und diese Etiketten (20) transportiert und mit einer Leimauftragungseinrichtung (6) welche auf den von der Etikettentransporteinrichtung (4) transportierten Etiketten (20) eine Beleimung auf bringt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine erste Inspektionseinrichtung (8) aufweist, welche dazu ge eignet ist, die von der Etikettentransporteinrichtung (4) transportierten Etiketten (20) zu inspizieren, wobei diese Inspektionseinrichtung (8) in der Transportrichtung der Etiketten nach der Leimauftragungseinrichtung (6) angeordnet ist.
12. Vorrichtung (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass diese Inspektionseinrichtung (8) eine Bildaufnahmeeinrichtung (82) aufweist, welche dazu geeignet ist, wenigstens ein ortsaufgelöstes Bild der beleimten Etiketten aufzu nehmen.
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