EP4719774A1 - Verfahren und vorrichtung zum lasermarkieren von behältern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft u.a. ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (28) mit einem Behälterförderer (34) und einem Lasermarkierungssystem (10) zum Lasermarkieren von Behältern (12). Das Verfahren weist ein Vorgeben mehrerer Parameter aufweisend eine Schärfentiefe (DOF) des Lasermarkierungssystems (10), eine Schreibgeschwindigkeit des Lasermarkierungssystems (10) und einen Behälterabstand (d) zwischen zwei aufeinanderfolgenden, von dem Behälterförderer (34) transportierten Behältern (12) auf. Das Verfahren weist ferner ein Ermitteln mindestens eines Soll-Betriebsparameters für den Behälterförderer (34) in Abhängigkeit von den mehreren vorgegebenen Parametern und ein Betreiben der Vorrichtung (28) zum Lasermarkieren der Behälter (12) mittels des Lasermarkierungssystems (10), wobei der Behälterförderer (34) in Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Soll-Betriebsparameter betrieben wird, auf.

Description

BESCHREIBUNG

Verfahren und Vorrichtung zum Lasermarkieren von Behältern

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung mit einem Behälterförderer und einem Lasermarkierungssystem. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Lasermarkieren von Behältern.

Technischer Hintergrund

Herkömmlich werden Behälter mehrheitlich mit Etiketten ausgestattet. Typische Varianten sind Papier- oder Kunststoffetiketten, welche mit Heiß- oder Kaltleim oder auch selbstklebend verarbeitet und auf die Behälter aufgebracht werden.

Etiketten können im Recyclingprozess problematisch sein, z. B. wegen der verwendeten Drucktinte, wasserfeste Papiere, Leim usw. Im Rahmen der weltweit zunehmenden Nachhaltigkeitsdiskussionen können hierbei verschiedene Technologie-inhärente Merkmale als nachteilig angesehen werden. Dazu können insbesondere die Verwendung von Kunststoffen zur Behälterdekoration, ein schlechter CO2- Footprint bei der Etikettenherstellung (v.a. Kunststoffe) über Logistik bis hin zur Applikation (v.a. Schrumpfsleeves) und eine eingeschränkte Recyclebarkeit in den üblichen Abfallströmen zählen. Analoge Punkte lassen sich auch bei den Direktbedruckungsverfahren nennen.

Im Prinzip ist es daher wünschenswert, komplett auf Etiketten zu verzichten. Erforderliche Informationen könnten bspw. direkt über ein Lasermarkierungssystem auf die Behälter markiert bzw. geschrieben werden. Eine solche Technik wird bspw. bereits zum Lasermarkieren einer Produktionsnummer oder eines Mindesthaltbarkeitsdatums genutzt. Beim Lasermarkieren kann durch den Laserstrahl und die damit auf der Oberfläche des Behälters entstehende Wärme eine physikalische Veränderung der Oberfläche des Behälters bewirkt werden (z. B. Weißbruch bei PET-Behältern), sodass gewünschte Zeichen auf die Oberfläche lasermarkiert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Technik zum Lasermarkieren von Behältern zu schaffen, mit der sich vorzugsweise eine Qualität der Lasermarkierungen verbessern und eine Ausstoßleistung (=lasermarkierte Behälter pro h) vergrößern lässt.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.

Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung mit einem Behälterförderer und einem Lasermarkierungssystem aufweisend einen oder mehrere Markierköpfe zum Lasermarkieren von Behältern. Das Verfahren weist ein Vorgeben mehrerer Parameter aufweisend eine Schärfentiefe des Lasermarkierungssystems, eine Schreibgeschwindigkeit des Lasermarkierungssystems und einen Behälterabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden, von dem Behälterförderer transportierten Behältern (z. B. mittels einer Eingabeeinrichtung von einem Benutzer) auf. Das Verfahren weist ferner ein Ermitteln mindestens eines Soll-Betriebsparameters für den Behälterförderer in Abhängigkeit von den mehreren vorgegebenen Parametern (z. B. mittels einer Verarbeitungseinrichtung) auf. Das Verfahren weist ferner ein Betreiben der Vorrichtung zum Lasermarkieren der Behälter mittels des Lasermarkierungssystems, wobei der Behälterförderer in Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Soll-Betriebsparameter betrieben wird (z. B. mittels einer Steuereinrichtung), auf.

Vorteilhaft ermöglicht das Verfahren eine leistungs- und qualitätsoptimierte Lasermarkierung von Behältern. Im Gegensatz zu einer Einstellung des Behälterförderers, die lediglich von einer Schreibgeschwindigkeit und einem Behälterabstand abhängig ist, wird mit dem vorliegenden Verfahren zusätzlich die Schärfentiefe des Lasermarkierungssystems als besonders relevanter Parameter berücksichtigt. Dadurch kann beispielsweise eine Größe eines Arbeitsfeldes des Lasermarkierungssystems ermittelt werden, das abhängig von einem Betrieb des Behälterförderers (z. B. Behältertransportgeschwindigkeit und Behälterdrehgeschwindigkeit) veränderlich ist. Daneben kann auch die Qualität der Lasermarkierung (z. B. Schärfe und Lesbarkeit v.a. von feinen, beispielsweise asiatischen Schriften) vor allem bei komplexeren Behältergeometrien berücksichtigt werden, da die begrenzte Schärfentiefe des Lasermarkierungssystems berücksichtigt wird. Das Verfahren kann in diesem Zusammenhang besonders vorteilhaft bei Behältern angewendet werden, deren zu markierender / zu beschriftender Bereich von einer planen Fläche abweichend und stattdessen bspw. einfach oder mehrfach gekrümmt ist. Insgesamt kann das Verfahren damit die Gestaltung ansprechender Dekorationen ohne die Verwendung von zusätzlichem Verpackungsmaterial in Leistungsbereichen, die aktuellen Dekorationsverfahren entsprechen bzw. diesen zumindest nahekommen, ermöglichen. Vorzugsweise kann die Schärfentiefe (engl. DOF - depth of field) einen Abstand zwischen dem nächstgelegenen und dem am weitesten entfernten Punkt, die/der in akzeptabler Schärfe abgebildet bzw. erreicht wird, des vom Lasermarkierungssystem erzeugten Laserstrahls angeben. Die Schärfentiefe kann auch als Tiefenschärfe bezeichnet werden. Die Schärfentiefe kann bspw. in mm angegeben sein.

Bevorzugt kann die Schreibgeschwindigkeit beispielsweise als Zeichenschreibgeschwindigkeit (z. B. angegeben als Zeichen pro s) oder als Vorschubgeschwindigkeit/Linienschreibgeschwindigkeit (z. B. angegeben in mm pro s) angegeben sein. Die Schreibgeschwindigkeit kann abhängig von einer Konfiguration des mindestens einen Markierkopfes sein. Die Schreibgeschwindigkeit kann beispielsweise von einer Dynamik und Geschwindigkeit der Antriebe des mindestens einen Markierkopfes abhängen.

Beispielsweise kann der Behälterabstand einen Abstand zwischen den Behälterlängsachsen/Behälter- hochachsen von direkt aufeinanderfolgenden / benachbarten Behältern oder zwischen Behälterumfangsflächen von direkt aufeinanderfolgenden / benachbarten Behältern, die von dem Behälterförderer transportiert werden, angeben. Der Behälterabstand kann einer Teilung bzw. einem Teilungsabstand des Behälterförderers entsprechen. Bevorzugt kann der Behälterabstand eine Konstante sein. Es ist jedoch auch möglich, dass der Behälterabstand variabel ist, da die Behälter bspw. von Bewegungsvorrichtungen eines Langstator-Linearmotorantriebs oder eines (magnetischen) Planarmotorantriebs transportiert werden. Der Behälterabstand kann bspw. in mm oder als ein mm-Bereich angegeben sein. Der Behälterabstand kann bspw. zwischen rd. 80 mm und rd. 400 mm betragen.

Vorzugsweise kann der Behälterabstand kleiner oder gleich einer Maximalbreite eines Markierungsfeldes des Lasermarkierungssystems sein.

Vorzugsweise kann das Verfahren ein computergestütztes Verfahren sein.

Bevorzugt kann der mindestens eine Betriebsparameter derart ermittelt werden oder der Behälterförderer in Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Betriebsparameter derart betrieben werden, dass die zu lasermarkierenden Flächenelemente oder Flächenteilabschnitte des jeweiligen Behälters während einer jeweiligen Markierzeit bei einem Passierens des Lasermarkierungssystems vorzugsweise lotrecht oder mit maximal +/-20⁰ lotrechter Abweichung zum Laserstrahl positioniert sind und sich die Flächenelemente oder Flächenteilabschnitte während des Lasermarkierens innerhalb der

Schärfentiefe befinden. In einem Ausführungsbeispiel weist der mindestens eine Soll-Betriebsparameter eine Soll-Behälter- transportgeschwindigkeit oder ein Soll-Behältertransportgeschwindigkeitsprofil (z. B. Verlauf einer Geschwindigkeit inkl. Beschleunigung(en) und/oder Verzögerung(en), z. B. zeitabhängig oder wegabhängig) auf. Vorteilhaft kann damit für die vorgegebenen Parameter eine maximale Soll-Behältertrans- portgeschwindigkeit ermittelt werden, mit der eine möglichst große Ausstoßleistung und die gewünschte Qualität der Lasermarkierungen erreicht werden kann.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Behälterförderer dazu ausgebildet, die Behälter während des Transports um eine jeweilige Hochachse der Behälter zu drehen, vorzugsweise mittels Behälterhalterungen, besonders bevorzugt Drehtellern, des Behälterförderers. Vorteilhaft kann dies ermöglichen, das Arbeitsfenster durch eine geeignete Drehung der Behälter zu vergrößern.

In einer Ausführungsform weisen die mehreren Parameter ferner eine Maximal-Behälterdrehge- schwindigkeit oder ein Maximal-Behälterdrehgeschwindigkeitsprofil (z. B. Verlauf einer Maximaldreh- geschwindigkeit inkl. Beschleunigung(en) und/oder Verzögerung(en), z. B. zeitabhängig oder wegabhängig) der Behälter mittels des Behälterförderers auf, und/oder der mindestens eine Soll-Betriebsparameter weist eine Soll-Behälterdrehgeschwindigkeit oder ein Soll-Behälterdrehgeschwindigkeitsprofil (z. B. Verlauf einer Drehgeschwindigkeit inkl. Beschleunigung(en) und/oder Verzögerung(en), z. B. zeitabhängig oder wegabhängig) zum Drehen der Behälter um eine jeweilige Hochachse der Behälter auf. Vorteilhaft kann damit eine Berücksichtigung der Behälterdrehung erfolgen, nämlich derart, dass unter deren Einbeziehung eine möglichst große Ausstoßleistung und die gewünschte Qualität der Lasermarkierungen erreicht werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform wird bei dem Ermitteln des mindestens einen Soll-Betriebsparameters ein (z. B. simulatives und/oder empirisch ermitteltes) die Vorrichtung repräsentierendes Ma- schinenmodell verwendet. Vorzugsweise kann das Maschinenmodell eine Kinematik des Behälterförderers und eine Relativanordnung zwischen dem einen oder den mehreren Markierköpfen des Lasermarkierungssystems und dem Behälterförderer abbilden. Alternativ oder zusätzlich kann das Maschi- nenmodell zum Ermitteln des Soll-Betriebsparameters ermöglichen, eine (z. B. behältertransportgeschwindigkeitsabhängige und optional behälterdrehgeschwindigkeitsabhängige) Veränderung einer Größe eines Arbeitsfensters, das in einem Markierfeld des Lasermarkierungssystems liegt und innerhalb dessen eine Behältermarkierung beim Vorbeibewegen des jeweiligen Behälters an dem Markierfeld aufgrund einer Geometrie der Behälter tatsächlich möglich ist, zu ermitteln oder zu berücksichtigen, vorzugsweise zum Ermöglichen eines Maximierens des Arbeitsfensters. Vorteilhaft kann somit auf Basis einer mathematischen Modellierung, die z. B. alle relevanten Daten zur Kinematik der Vorrichtung, zur geometrischen/baulichen Situation, zur Verfahrensweise des Lasers, zur Behältertopologie und/oder Druckbildinformation enthält, der Soll-Betriebsparameter für den Behälterförderer ermittelt werden. Hierbei können auch eine komplexe Kinematik mit überlagerten Bewegungen der Behälter (z. B. Vorschub und Drehung um Hochachse) sowie bspw. topologische Details der Behälter berücksichtigt werden.

In einer Ausführungsvariante weist das Lasermarkierungssystem eine anpassbare Brennweite auf, und das Verfahren weist ferner ein Ermitteln einer Soll-Brennweite oder eines Soll-Brennweitenprofils für das Lasermarkierungssystem in Abhängigkeit von den mehreren Parametern auf, wobei vorzugsweise bei dem Betreiben der Vorrichtung das Lasermarkierungssystem in Abhängigkeit von der ermittelten Soll-Brennweite oder des ermittelten Soll-Brennweitenprofils betrieben wird. Vorteilhaft eröffnet die Möglichkeit zur adaptiven Anpassung der Brennweite neben der Berücksichtigung der Behältertopologie beim Lasermarkieren zusätzlich die Möglichkeit, einen zusätzlichen Faktor zur Geschwindigkeitsoptimierung des Behälterförderers bzw. der Vorrichtung an sich zu nutzen. Beispielsweise kann durch die (adaptive) Veränderung der Brennweite das Arbeitsfenster vergrößert und damit die Ausstoßleistung ohne Qualitätseinbußen sowie die Markierungsqualität deutlich gesteigert werden.

In einer weiteren Ausführungsvariante wird beim Ermitteln der Soll-Brennweite oder des Soll-Brenn- weitenprofils das Maschinenmodell verwendet.

In einem Ausführungsbeispiel weisen die mehreren Parameter ferner eine Abmessung und/oder eine Zeichenanzahl einer von dem Lasermarkierungssystem auf die Behälter aufzubringenden Lasermarkierung auf, und/oder die mehreren Parameter weisen ferner eine Information (z. B. Richtung, Anzahl und/oder Abstand zueinander) bezüglich mindestens eines Schreibvektors des oder der Markierköpfe für eine auf die Behälter aufzubringende Lasermarkierung auf. Vorteilhaft kann somit die Betriebsweise des Lasermarkierungssystems beim Ermitteln der Soll-Betriebsparameter berücksichtigt werden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen die mehreren Parameter ferner eine Anzahl der mehreren Markierköpfe auf, und/oder die mehreren Parameter weisen ferner eine Unterteilung einer von dem Lasermarkierungssystem auf die Behälter aufzubringenden Lasermarkierung in mehrere Abschnitte (z. B. Horizontalabschnitte, Vertikalabschnitte oder Rasterabschnitte) auf, wobei vorzugsweise jeder Abschnitt jeweils einem der mehreren Markierköpfe zugeordnet ist. Vorteilhaft kann damit die Ausstoßleistung erheblich gesteigert werden, wobei die Ermittlung der Soll-Betriebsparameter vorteilhaft die Skalierbarkeit des Lasermarkierungssystems berücksichtigen kann.

In einer Ausführungsform weisen die mehreren Parameter ferner einen Teilkreisdurchmesser des als Rundläufer ausgeführten Behälterförderers auf, und/oder die mehreren Parameter weisen ferner eine Angabe über einen Verlauf des Behälterförderers auf (z. B. Angabe eines geradlinigen Verlaufs oder Krümmungswinkel oderTeilkreisdurchmesser). Vorteilhaft kann damit eine Kinematik des Behälterförderers sehr genau abgebildet und bei der Ermittlung der Soll-Betriebsparameter berücksichtigt werden, selbst wenn diese Kinematik vergleichsweise komplex ist, wie bspw. bei Rundläufern mit drehbaren Behältertellern.

In einer weiteren Ausführungsform weisen die mehreren Parameter ferner eine Position des Markierkopfes oder Positionen der Markierköpfe, vorzugsweise relativ zu dem Behälterförderer, auf. Alternativ oder zusätzlich weisen die mehreren Parameter ferner einen Abstand zwischen dem Markierkopf und den von dem Behälterförderer transportierten Behältern quer zu einer Behältertransportrichtung oder Abstände zwischen den mehreren Markierköpfen und den von dem Behälterförderer transportierten Behältern quer zu einer Behältertransportrichtung auf. Vorteilhaft können damit auch die baulichen Bedingungen abgebildet und berücksichtigt werden.

In einer Ausführungsvariante weisen die mehreren Parameter ferner einen Behälterdurchmesser, eine Behälterform und/oder eine Behälterkontur der Behälter auf. Vorteilhaft lassen sich somit an die Behältertopologie angepasste qualitäts- und ausstoßleistungsoptimierte Ergebnisse beim Ermitteln des oder der Soll-Betriebsparameter erzielen. Die Berücksichtigung der Behältertopologie kann zusätzlich vorteilhaft Einbußen bei der Qualität der Lasermarkierung reduzieren und damit v.a. die Lesbarkeit auch auf komplexeren Behältergeometrien erhöhen.

In einer Ausführungsvariante weist der Behälterförderer mehrere unabhängig voneinander bewegbare Bewegungsvorrichtungen zum Transportieren der Behälter auf, vorzugsweise angetrieben mittels eines Langstator-Linearmotorantriebs oder eines Planarmotorantriebs. Vorzugsweise weist der mindestens eine Soll-Betriebsparameter einen Soll-Behältertransportgeschwindigkeitsverlauf auf. Vorteilhaft können damit auch die Potenziale einer unabhängigen Bewegbarkeit der Behälter zur Leistungs- und Qualitätsoptimierung ausgeschöpft werden.

In einer weiteren Ausführungsvariante weisen die mehreren Parameter ferner mindestens einen während des Betriebs der Vorrichtung mittels einer, vorzugsweise kameragestützten, Erfassungseinrichtung und/oder mittels des Lasermarkierungssystems erfassten Parameter auf, nämlich vorzugsweise eine, bevorzugt dreidimensionale, Behälteroberflächenposition eines zu lasermarkierenden Behälters; und/oder eine, bevorzugt dreidimensionale, Behälterorientierung eines zu lasermarkierenden Behälters; und/oder einen Abstand einer zu lasermarkierenden Stelle eines zu lasermarkierenden Behälters zu einer Linse des Lasermarkierungssystems.

Vorteilhaft kann die Ermittlung der Soll-Betriebsparameter somit in Echtzeit anpassbar sein bzw. on- the-fly erfolgen. Dadurch können bspw. auch behälterindividuelle Toleranzen berücksichtigt und bspw. auch dynamische Lasermarkierungen - also z. B. von Behälter zu Behälter unterschiedliche Inhalte - ermöglicht werden.

Ein weiterer Aspekt betrifft eine Vorrichtung zum Lasermarkieren (Lasercodieren) von Behältern. Die Vorrichtung weist einen Behälterförderer zum Transportieren der Behälter und ein Lasermarkierungssystem mit mindestens einem Markierkopf, der zum Lasermarkieren der von dem Behälterförderer transportierten Behälter angeordnet ist, auf. Die Vorrichtung weist ferner ein Computersystem (z. B. mit einer Eingabeeinrichtung, einer Verarbeitungseinrichtung und/oder einer Steuereinrichtung) auf, das dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen. Vorteilhaft können mit der Vorrichtung die gleichen Vorteile erzielt werden, die bereits unter Bezugnahme auf das Verfahren beschrieben wurden.

Vorzugsweise kann die Vorrichtung in einer Behälterbehandlungsanlage zum Herstellen, Reinigen, Beschichten, Prüfen, Abfüllen, Verschließen, Ausstatten und/oder Verpacken von Behältern für flüssige Medien, vorzugsweise Getränke oder flüssige Nahrungsmittel, umfasst sein.

Beispielsweise können die Behälter als Flaschen, Dosen, Kanister, Kartons, Flakons usw. ausgeführt sein.

Vorzugsweise können sich die Begriffe „Steuereinrichtung" und „Verarbeitungseinrichtung" auf eine Elektronik (z. B. ausgeführt als eine Treiberschaltung oder mit Mikroprozessor(en) und Datenspeicher) beziehen, die je nach Ausbildung Steuerungsaufgaben und/oder Regelungsaufgaben und/oder Verarbeitungsaufgaben übernehmen kann. Auch wenn hierin der Begriff „Steuern" verwendet wird, kann damit gleichsam zweckmäßig auch „Regeln" bzw. „Steuern mit Rückkopplung" und/oder „Verarbeiten" umfasst bzw. gemeint sein. Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. der Figuren

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Lasermarkierungssystems;

Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften Lasermarkiervorgangs;

Figur 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Betreiben einer Vorrichtung zum Lasermarkieren von Behältern;

Figur 4 einen Ausschnitt aus einer Visualisierung eines beispielhaften Maschinenmodells;

Figur 5 einen Ausschnitt aus einer Visualisierung eines beispielhaften Maschinenmodells;

Figur 6 einen Ausschnitt aus einer Visualisierung eines beispielhaften Maschinenmodells;

Figur 7 einen Ausschnitt aus einer Visualisierung (Seitenansicht) eines beispielhaften Maschinenmodells; und

Figur 8 einen Ausschnitt aus einer Visualisierung (Draufsicht) eines beispielhaften Maschinenmodells.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Detaillierte en

Die Figur 1 zeigt ein Lasermarkierungssystem 10 zum Lasermarkieren von Behältern 12. Das Lasermarkierungssystem 10 kann auch als Laserkennzeichnungssystem, Lasercodiersystem oder Laserbeschriftungssystem bezeichnet werden. Bevorzugt kann das Lasermarkierungssystem 10 ein CO2-Lasermar- kierungssystem, ein Faser-Lasermarkierungssystem oder ein UV-Lasermarkierungssystem sein.

Bevorzugt kann das Lasermarkierungssystem 10 eine Laserquelle 14 und einen Markierkopf 16 aufweisen.

Die Laserquelle 14 kann beispielsweise als eine Laserröhre ausgeführt sein. Die Laserröhre kann versiegelt sein. Die Laserröhre kann mit einem Gas, z. B. aufweisend CO2, oder Gasgemisch, z. B. CO2-N2- He-Gasgemisch, gefüllt sein. In der Laserröhre können ebenfalls Elektroden angeordnet sein. An die Elektroden kann eine Versorgungseinheit angeschlossen sein (nicht dargestellt in Figur 1). Die Versorgungseinheit kann die Laserquelle 14 mit elektrischer Energie versorgen. Mittels einer bspw. Hochfrequenten Spannung können Moleküle, z. B. CO2-Moleküle, in der Laserröhre zum Schwingen und damit zum Aussenden eines Laserstrahls angeregt werden. Die Laserquelle 14 kann auch als Oszillator bezeichnet werden.

Der von der Laserquelle 14 erzeugte Laserstrahl kann direkt oder über Spiegel zu dem Markierkopf 16 geleitet oder gelenkt werden. Es ist möglich, dass zwischen der Laserquelle 14 und dem Markierkopf 16 beispielsweise ein sogenanntes Teleskop zum Aufweiten des Laserstrahls angeordnet ist.

Der Markierkopf 16 kann vorzugsweise zwei bewegbare Spiegel 18 und 22 sowie zwei Antriebe 20 und 24 aufweisen. Der Markierkopf 16 kann ferner eine Fokussierlinse 26 aufweisen. Der Markierkopf 16 kann auch als Codierkopf, Kennzeichnungskopf oder Schreibkopf bezeichnet werden.

Der erste Antrieb 20 kann den ersten Spiegel 18 um eine erste Achse (z. B. x-Achse) drehen. Der erste Spiegel 18 kann bspw. auch als beweglicher Scanner-Spiegel, z. B. X-Scanner-Spiegel, bezeichnet werden. Der zweite Antrieb 24 kann den zweiten Spiegel 22 um eine zweite Achse (z. B. y-Achse) drehen. Der zweite Spiegel 22 kann bspw. auch als beweglicher Scanner-Spiegel, z. B. Y-Scanner-Spiegel, bezeichnet werden. Die erste Achse und die zweite Achse können bevorzugt senkrecht zueinander verlaufen.

Die durch die Antriebe 20, 24 bewegten Spiegel 18, 22 können den Laserstrahl, entsprechend der gewünschten Lasermarkierung lenken. Der Laserstrahl kann sich dadurch bspw. schreibend über die Oberfläche des Behälters 12 bewegen. Bevorzugt kann sich der Laserstrahl innerhalb des Markierungsfeldes 32 (siehe Figur 2), das dem jeweiligen Markierkopf 16 zugeordnet ist, über die Oberfläche des Behälters 12 bewegen.

Bevor der Laserstrahl auf die Oberfläche des Behälters 12 trifft, kann er noch mittels der Fokussierlinse 26 fokussiert werden. Die Fokussierlinse 26 kann auch als Kondensorlinse bezeichnet werden. Die Fokussierlinse 26 kann beispielsweise eine F-Theta-Linse sein. Je nach Konfiguration kann die Fokussierlinse 26 innerhalb oder außerhalb des Markierkopfes 16 angeordnet sein.

Es ist möglich, dass das Lasermarkierungssystem 10 mehrere Markierköpfe 16 aufweist. Die mehreren Markierköpfe 16 können bspw. seitlich nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sein. Beispielsweise können zwei, drei oder mehr Markierköpfe 16 umfasst sein.

Jeder Markierkopf 16 kann mit einer eigenen Laserquelle 14 verbunden sein, die einen Laserstrahl zu dem jeweiligen Markierkopf 16 aussenden kann. Entsprechend kann das Lasermarkierungssystem 10 mehrere Laserquellen 14 aufweisen.

Es ist auch möglich, dass mehrere Markierköpfe 16 ihren jeweiligen Laserstrahl von derselben Laserquelle 14 empfangen. Beispielsweise kann ein Strahlverteiler zwischen der Laserquelle 14 und mehreren Markierköpfen 16 angeordnet sein. Der Strahlverteiler kann beispielsweise einen von der Laserquelle 14 empfangenen Laserstrahl in mehrere Laserstrahlen teilen und diese zu den mehreren Markierköpfen 16 leiten.

Sofern mehrere Laserquellen 14 umfasst sind, können diese bspw. baugleich ausgeführt sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Laserquellen 14 zumindest teilweise unterschiedlich ausgeführt sind, um unterschiedliche Effekte (z. B. Farbeffekte) beim Lasermarkieren der Behälter 12 bewirken zu können.

Die Figur 2 zeigt rein schematisch und beispielhaft eine Vorrichtung 28 zum Lasermarkieren. Der dargestellte Teil der Vorrichtung 28 weist einen Markierkopf 16 auf. Wie bereits erwähnt, kann das Lasermarkierungssystem 10 auch mehrere Markierköpfe 16 usw. aufweisen. Der dargestellte Teil der Vorrichtung 28 weist ferner einen Behälterförderer 34 auf.

Die Anordnung und Ausbildung der Fokussierlinse 26 kann ein sogenanntes Fokussierfeld oder Linsenfeld (engl. lens field) 30 vorgeben. Das Linsenfeld 30 kann zweidimensional sein. Beispielsweise kann das Linsenfeld 30 eine Kreisform aufweisen. Bevorzugt kann das Linsenfeld 30 in einer Vertikalebene liegen.

Das Lasermarkierungssystem 10 kann zum Lasermarkieren innerhalb mindestens eines sogenannten Markierungsfeldes (engl. marking field) 32 ausgebildet sein.

Das Markierungsfeld 32 kann ein Abschnitt des Linsenfeldes 30 sein. Der Abschnitt bzw. das Markie- rungsfeld 32 kann alle Positionen umfassen, die der Laserstrahl durch den oder die bewegbaren Spiegel des Markierkopfes 16 erreichen kann. Bei Eintritt eines Bereichs des Behälters 12 in das Markierungsfeld 32 kann das Lasermarkierungssystem 10 den Bereich lasermarkieren. Bei Austritt des Bereichs des Behälters 12 aus dem Markierungsfeld 32 kann das Lasermarkierungssystem 10 den Bereich nicht mehr lasermarkieren.

Eine Form und eine Abmessung des Markierungsfeldes 32 ist abhängig von den Spiegeln 18, 22 und deren durch die Antriebe 20, 24 bewirkten Bewegbarkeit (siehe Figur 1). Das Markierungsfeld 32 kann zweidimensional sein. Beispielsweise kann das Markierungsfeld 32 eine Rechteckform, vorzugsweise eine Quadratform, aufweisen. Bevorzugt kann das Markierungsfeld 32 in einer Vertikalebene liegen.

Jeder Markierkopf 16 kann sein eigenes Markierungsfeld 32 innerhalb des jeweiligen Linsenfeldes 30 bilden bzw. definieren. Mehrere Markierungsfelder 32 können zumindest teilweise beabstandet voneinander sein und/oder zumindest teilweise aneinander angrenzen oder einander überlappen.

Es ist möglich, dass das Lasermarkierungssystem 10 eine anpassbare Brennweite aufweist. Beispielsweise kann die mindestens eine Fokussierlinse 26 und optional der mindestens eine Markierkopf 16 mittels einer, vorzugsweise motorischen, Verstelleinrichtung (nicht gesondert in Figur 2 dargestellt) in einer Horizontalebene in einer Richtung senkrecht zu einem Verlauf des Behälterförderers 34 und/oder senkrecht zu der Transportrichtung T verstellbar sein, um eine Brennweite des Lasermarkierungssystems 10 anzupassen. Bei mehreren Fokussierlinsen 26 sind diese und optional die zugeordneten Markierköpfe 16 beispielsweise gemeinsam oder unabhängig voneinander mittels der Verstelleinrichtung verstellbar.

Es ist auch möglich, dass in dem Lasermarkierungssystem 10 zusätzlich eine Laserabtastfunktionalität integriert ist, mit der sich eine Behältertopologie der Behälter 12 erfassen lässt. Der Behälterförderer 34 ist zum Transportieren von Behältern 12 ausgeführt. Der Behälterförderer 34 kann die Behälter 12 in einer Transportrichtung T transportieren. Je nach Konfiguration des Behälterförderers 34 kann dieser die Behälter auf einer gewünschten Transportbahn transportieren. Die Transportbahn kann beispielsweise eine lineare Transportbahn oder eine gekrümmte oder bogenförmige Transportbahn sein.

Beispielsweise kann der Behälterförderer 34 ein Rundläufer-Behälterförderer (Behälterfördererkarussell) sein. Das Lasermarkierungssystem 10 kann beispielsweise innenliegend oder außenliegend von dem Rundläufer-Behälterförderer angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass das Lasermarkierungssystem 10 teilweise innenliegend und teilweise außenliegend von dem Rundläufer-Behälterförderer angeordnet ist. Beispielsweise kann die mindestens eine Laserquelle 14 innenliegend von dem Rundläufer-Behälterförderer angeordnet sein, und der mindestens eine Markierkopf 16 kann außenliegend von dem Rundläufer-Behälterförderer angeordnet sein.

Alternativ kann der Behälterförderer 34 beispielsweise ein Linear-Behälterförderer sein. Das Lasermarkierungssystem 10 kann beispielsweise seitlich neben dem Linear-Behälterförderer angeordnet sein. Der Linear-Behälterförderer kann beispielsweise ein, vorzugsweise umlaufendes, Förderelement zum Transportieren der Behälter 12 aufweisen. Der Linear-Behälterförderer kann beispielsweise ein Band-, Gurt-, Riemen-, Ketten- oder Plattenförderer sein. Es ist auch möglich, dass der Linear-Behälterförderer als ein Langstator-Linearmotor-Behälterförderer oder (magnetischer) Planarmotor-Antrieb-Behäl- terförderer ausgeführt ist, der die Behälter 12 mittels Bewegungsvorrichtungen (mover, shuttle) unabhängig voneinander bewegen kann.

Der Behälterförderer 34 kann die Behälter 12 beim Transportieren, vorzugsweise bodenseitig, umfangsseitig und/oder mündungsseitig, abstützen. Der Behälterförderer 34 kann Behälterhalterungen 36 (nur schematisch in Figur 2 angedeutet) zum Abstützen der Behälter 12 aufweisen. Die Behälterhalterungen 36 können die Behälter 12 vorzugsweise im Basehandling oder Neckhandling halten.

Es ist möglich, dass der Behälterförderer 34 keine gesonderten Behälterhalterungen 36 aufweist und bspw. die Behälter 12 einfach auf einem, vorzugsweise umlaufenden, Förderelement (z. B. Band, Gurt, Riemen, Ketten oder Platten) des Behälterförderers 34 abgestützt sind.

Beispielsweise können die Behälterhalterungen 36 jeweils einen Behälter 12 abstützen. Die Behälterhalterungen 36 können beispielsweise jeweils einen Behälterteller, eine Zentrierglocke, eine Behälterklammer und/oder eine Aufblasvorrichtung aufweisen. Bevorzugt kann der Behälterförderer 34 dazu ausgebildet sein, die transportierten Behälter 12 jeweils um eine eigene Hochachse zu drehen. Vorzugsweise können die Behälterhalterungen 36 zum Drehen der Behälter 12 um deren jeweilige Hochachse drehbar sein.

Optional kann die Vorrichtung 28 ferner eine Erfassungseinrichtung 38 aufweisen.

Die Erfassungseinrichtung 38 kann auf den Behälterförderer 34 bzw. auf die von dem Behälterförderer 34 transportierten Behälter 12 gerichtet sein. Die Erfassungseinrichtung 38 kann bezüglich der Transportrichtung T des Behälterförderers 34 stromaufwärts von dem Lasermarkierungssystem 10 angeordnet sein oder in dem Lasermarkierungssystem 10 integriert sein. Die Erfassungseinrichtung 38 kann bspw. eine Kameravorrichtung, eine LED-Erfassungsvorrichtung oder eine Lasererfassungsvorrichtung aufweisen.

Die Erfassungseinrichtung 38 kann beispielsweise eine, bevorzugt dreidimensionale, Behälteroberflächenposition, eine, bevorzugt dreidimensionale, Behälterorientierung und/oder einen Abstand einer zu lasermarkierenden Stelle eines zu lasermarkierenden Behälters 12 zu der Fokussierlinse 26 des Lasermarkierungssystems 10 aufweisen.

Die Figur 3 zeigt rein schematisch ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung 28. Das Verfahren kann beispielsweise bei einer Inbetriebnahme der Vorrichtung 28, im Betrieb der Vorrichtung 28 und/oder bei einer (z. B. behälterformatbedingten) Umrüstung der Vorrichtung 28 angewendet werden.

In einem Schritt S10 können verschiedene Parameter vorgegeben werden. Bevorzugt können die Parameter mittels einer Benutzereingabevorrichtung vorgegeben werden. Es ist beispielsweise auch möglich, dass die Parameter mittels einer Kommunikationsschnittstelle, z. B. von einem Server, empfangen werden.

Als besonders relevante Parameter werden im Schritt S10 eine Schärfentiefe des Lasermarkierungssystems 10, eine Schreibgeschwindigkeit des Lasermarkierungssystems 10 und ein Behälterabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden, von dem Behälterförderer 34 transportierten Behältern 12 vorgegeben.

Abhängig von einer Ausführung des Behälterförderers 34 und des Lasermarkierungssystems 10 können vorzugsweise weitere Parameter vorgegeben werden, wenn gewünscht. Die weiteren Parameter können beispielsweise mindestens eines aufweisen von: eine Maximal-Behälterdrehgeschwindigkeit oder ein Maximaldrehgeschwindigkeitsprofil der Behälter 12 (zum Drehen um die jeweils eigene Hochachse) mittels des Behälterförderers 34 bzw. der drehbaren Behälterhalterungen 36; eine Maximai-Behältertransportgeschwindigkeit des Behälterförderers 34; eine Abmessung und/oder eine Zeichenanzahl einer von dem Lasermarkierungssystem 10 auf die Behälter 12 aufzubringenden Lasermarkierung (z. B. Laserbeschriftung und/oder Laserdekorierung);

Information(en) über Schreibvektoren des oder der Markierköpfe 16 für eine auf die Behälter 12 aufzubringende Lasermarkierung (z. B. Laserbeschriftung und/oder Laserdekorierung); eine Anzahl der mehreren Markierköpfe 16; eine Unterteilung einer von dem Lasermarkierungssystem 10 auf die Behälter 12 aufzubringenden Lasermarkierung in mehrere Abschnitte, wobei vorzugsweise jeder Abschnitt jeweils einem der mehreren Markierköpfe 16 zugeordnet ist; eine Position des Markierkopfes 16 oder Positionen der Markierköpfe 16, vorzugsweise relativ zu dem Behälterförderer 34; einen Behälterdurchmesser, eine Behälterform und/oder eine Behälterkontur der Behälter 12; eine, bevorzugt dreidimensionale, Behälteroberflächenposition eines zu lasermarkierenden Behälters 12; eine, bevorzugt dreidimensionale, Behälterorientierung eines zu lasermarkierenden Behälters 12; einen Abstand einer zu lasermarkierenden Stelle eines zu lasermarkierenden Behälters 12 zu einer Fokussierlinse 26 des Lasermarkierungssystems 10; ein Soll-Einfallwinkel, mit dem ein von dem Lasermarkierungssystem 10 ausgestrahlter Laserstrahl auf eine Oberfläche des Behälters 12 treffen soll.

In einem Schritt S12 können die vorgegebenen Parameter zum Ermitteln mindestens eines Soll-Betriebsparameters für die Vorrichtung 28 verarbeitet werden. Beispielsweise kann der mindestens eine Soll-Betriebsparameter eine Soll-Behältertransportgeschwindigkeit oder einen Soll-Behältertransport- geschwindigkeitsprofil/-verlauf für den Behälterförderer 34 zum Transportieren der Behälter 12 und/oder eine Soll-Behälterdrehgeschwindigkeit oder Soll-Behälterdrehgeschwindigkeitsprofil für den Behälterförderer 34 zum Drehen der Behälter 12 um deren jeweilige Hochachse (z. B. mittels der Behälterhalterungen 36) aufweisen. Der mindestens eine Soll-Betriebsparameter kann bspw. auch eine Soll-Brennweite für das Lasermarkierungssystem 10 aufweisen. Der Schritt S12 kann beispielsweise mittels einer computergestützten Verarbeitungseinrichtung durchgeführt ferner, z. B. Remote oder vor Ort in einer Behälterbehandlungsanlage mit der Vorrichtung 28.

Zum Ermitteln des mindestens einen Soll-Betriebsparameters im Schritt S12 können bspw. vorgegebene Algorithmen, Nachschlagetabellen, Kennfelder, Kennlinien usw. verwendet werden, die bspw. empirisch durch Versuche und/oder simulativ ermittelt wurden.

Besonders bevorzugt kann in dem Schritt S12 ein Maschinenmodell der Vorrichtung 28 bzw. ein die Vorrichtung 28 repräsentierendes Maschinenmodell zum Ermitteln des mindestens einen Soll-Betriebsparameters verwendet werden.

Das Maschinenmodell ist vorzugsweise ein mathematisches Maschinenmodell. Das Maschinenmodell kann eine Kinematik des Behälterförderers 34 und eine Relativanordnung zwischen dem einen oder den mehreren Markierköpfen 16 des Lasermarkierungssystems 10 und dem Behälterförderer 34 berücksichtigen. Das Maschinenmodell kann ein Simulationsmodell sein. Bevorzugt kann das Maschinenmodell alle relevanten Daten zur Kinematik der Vorrichtung 28, zur geometrischen/baulichen Situation der Vorrichtung 28, zur Verfahrensweise des Lasermarkierungssystems 10, zur Behältertopologie der Behälter 12 und Lasermarkierbildinformation(en) enthalten.

Vorzugsweise kann das Maschinenmodell empirisch durch Versuche und/oder simulativ ermittelt werden.

Es ist auch möglich, dass das Maschinenmodell ein Kl-Maschinenmodell ist, das bspw. ein künstliches neuronales Netz aufweist. Das Kl-Maschinenmodell kann mit Trainingsdaten zum initialen Trainieren des Kl-Maschinenmodells versorgt werden. Die Trainingsdaten können mehrere Parametersätze mit unterschiedlichen Werten für die vorgegebenen Parameter sowie einen geeigneten Wert, einen optimalen Wert und/oder einen ungeeigneten Wert für den mindestens einen Soll-Betriebsparameter für den jeweiligen Parametersatz aufweisen. Diese Trainingsdaten zum initialen Trainieren des Kl-Maschi- nenmodells können beispielsweise in Versuchen, Simulationen und/oder aus historischen Betriebsdaten anderer Vorrichtungen mit Behälterförderer und Lasermarkierungssystem ermittelt, z. B. ausgelesen, werden. Es ist auch möglich, dass als Trainingsdaten bestimmte Abhängigkeiten der vorgegebenen Parameter untereinander und/oder bestimmte Grundbedingungen vorgegeben werden. Das Kl- Maschinenmodell kann auch im Betrieb der Vorrichtung 28 selbstlernend sein, sodass bspw. ein eingegebenes Nutzerfeedback oder eine manuelle oder automatische Auswertung einer Qualität der Lasermarkierungen auf den Behältern auf Basis von Aufnahmen der Lasermarkierungen auf den Behältern 12 in Zusammenhang mit dem gespeicherten, zugehörigen mindestens einen Soll- bzw. Ist-Betriebspa- rameter für den Behälterförderer 34 und/oder das Lasermarkierungssystem 10 berücksichtigt wird.

In einem Schritt S14 kann die Vorrichtung 28 zum Lasermarkieren der Behälter 12 mittels des Lasermarkierungssystems 10 betrieben werden. Der Behälterförderer 34 kann in Abhängigkeit von der ermittelten Soll-Behältertransportgeschwindigkeit oder dem ermittelten Soll-Behältertransportge- schwindigkeitsprofil und ggf. von der im Schritt S12 ermittelten Soll-Behälterdrehgeschwindigkeit oder dem ermittelten Soll-Behältertransportgeschwindigkeitsprofil betrieben werden. Das Lasermarkierungssystem 10 kann ggf. in Abhängigkeit von der ermittelten Soll-Brennweite betrieben werden.

Für das besonders bevorzugte Ausführungsbeispiel mit der Verwendung des Maschinenmodells im Schritt S12 zeigen die Figuren 4ff beispielhaft Ausschnitte und Visualisierungen des Maschinenmodells.

Die Figuren 4 und 5 zeigen ein Maschinenmodell mit einer Repräsentation des Lasermarkierungssystems (gekennzeichnet mit dem Bezugszeichen 10'), mit Repräsentationen der Behälter (gekennzeichnet mit dem Bezugszeichen 12'), einer Repräsentation des Behälterförderers (gekennzeichnet mit dem Bezugszeichen 34') und, beispielhaft nur in Figur 5, einer Repräsentation der Behälterhalterungen (gekennzeichnet mit den Bezugszeichen 36').

Im Maschinenmodell können eine Schärfentiefe DOF, ein Abstand d zwischen einander nachfolgenden Behältern 12' sowie eine Schreibgeschwindigkeit des Lasermarkierungssystems 10' vorgegeben werden. Vorzugsweise kann im Maschinenmodell noch ein Teilkreisdurchmesser t (siehe Figur 5) und/oder eine Maximalbehälterdrehgeschwindigkeit der Behälterhalterungen 36' (siehe ebenfalls Figur 5) vorgegebenen werden.

Aus den vorgegebenen Parametern kann mit dem Maschinenmodell eine Soll-Behältertransportge- schwindigkeit ermittelt werden. Sofern die Behälter 12' unabhängig voneinander in der Transportrichtung bewegbar sind, z. B. durch Verwendung eines Langstator-Linearmotorantriebs oder eines Planarmotorantriebs, kann vorzugweise ein Soll-Behältertransportgeschwindigkeitsprofil ermittelt werden. Der Soll-Behältertransportgeschwindigkeitsverlauf kann einen Transportgeschwindigkeitsverlauf des Behälters in der Transportrichtung beim Vorbeibewegen an dem Lasermarkierungssystem 10 angeben. Bevorzugt kann mit dem Maschinenmodell ebenfalls eine Soll-Behälterdrehgeschwindigkeit oder ein Soll-Behälterdrehgeschwindigkeitsprofil für die drehbaren Behälterhalterungen 36' ermittelt werden. Beim Ermitteln der Soll-Behältertransportgeschwindigkeit kann das Maschinenmodell insbesondere ermöglichen, dass eine Größenveränderung eines Arbeitsfensters A (siehe Figuren 4 und 5), das in einem Markierfeld 32 (siehe Figur 2) des Lasermarkierungssystems 10 liegt und innerhalb dessen eine Behältermarkierung beim Vorbeibewegen des jeweiligen Behälters 12 an dem Markierfeld 32 tatsächlich möglich ist, ermittelt wird. Die Größenveränderung ist behältertransportgeschwindigkeitsabhängig und optional behälterdrehgeschwindigkeitsabhängig.

Im Maschinenmodell kann auch eine komplexe Kinematik berücksichtigt werden, z. B. wenn die Behälter 12' als drehbar um deren jeweils eigene Hochachse modelliert werden und der Behälterförderer 34' als Rundläufer modelliert wird. Das Maschinenmodell kann die Überlagerung zwischen Transport- bewegung/Vorschubbewegung, z. B. linear oder auf einer Kreisbahn, und Drehbewegung der Behälter 12' berücksichtigen.

Wie bereits unter Bezugnahme auf Figur 2 erläutert, weist das Lasermarkierungssystem 10 ein (gegebenes) Markierfeld 32 auf, in dem der Laserstrahl über Spiegel 18, 22 bewegt werden kann. Das tatsächliche Arbeitsfenster A des Lasermarkierungssystems 10' ist jedoch kleiner als dieses Markierungsfeld 32 und kann sich aus der Schreibgeschwindigkeit des Lasermarkierungssystems 10' und der verfügbaren Schärfentiefe DOF ergeben. Eine geschickte Abstimmung der (Soll-) Behältertransportgeschwindigkeit und ggf. der (Soll-) Behälterdrehgeschwindigkeit kann dazu führen, dem Lasermarkierungssystem 10' mehr Zeit innerhalb seines Markierungsfeldes 32 zu geben und damit ein größtmögliches Arbeitsfenster A zu generieren. In der Folge kann bei gleicher Schreibgeschwindigkeit eine (Aus- stoß-)Leistung (=lasermarkierte Behälter pro Stunde) der Vorrichtung 28 erhöht werden. Vorzugsweise entspricht durch die geschickte Bewegungsabstimmung das Arbeitsfenster A dem Markierungsfeld 32. Dabei ist vorzugsweise sicherzustellen, dass der Arbeitspunkt des Lasermarkierungssystem 10' im Schärfentiefe-Feld bleibt.

Vorzugsweise kann zudem der Abstand (z. B. Maschinenteilung) d so gewählt sein, dass der Laserstrahl nach Erreichen des Arbeitsfeld-Endes möglichst nahtlos zum Arbeitsfeld-Anfang des nächsten zu beschreibenden Behälters 12 springt. Wie erwähnt, ist es möglich, dass dieser Abstand d variabel, z. B. durch den Einsatz von flexibel bewegbaren Bewegungsvorrichtungen zum Bewegen der Behälter 12.

Es ist möglich, dass das Maschinenmodell mittels mathematischer Verfahren ermöglicht, Maximalwerte bzw. Maximalprofile für die Soll-Behältertransportgeschwindigkeit oder das Soll-Behältertrans- portgeschwindigkeitsprofil und ggf. die Soll-Behälterdrehgeschwindigkeit oder das Soll-Behälterdreh- geschwindigkeitsprofil unter Berücksichtigung der vorgegebenen Parameter zu ermitteln, mit denen das gewünschte Lasermarkieren ermöglicht wird.

Es ist auch möglich, dass das Maschinenmodell ermöglicht, einzelne der vorgegebenen Parameter zu verändern, um deren Einfluss auf die Ermittlung der Soll-Behältertransportgeschwindigkeit oder des Soll-Behältertransportgeschwindigkeitsprofils und ggf. der Soll-Behälterdrehgeschwindigkeit oder des Soll-Behälterdrehgeschwindigkeitsprofils zu ermitteln.

Die Figur 6 zeigt beispielhaft, dass das Maschinenmodell eine Modellierung einer Aufteilung einer auf die Behälter 12 aufzubringenden Lasermarkierung L auf mehrere Markierköpfe 16 ermöglichen kann.

Beispielsweise kann die Lasermarkierung L in mehrere (z. B. zwei oder drei) Abschnitte LI, L2 und L3 aufgeteilt werden. Der erste Abschnitt LI kann einem ersten Markierkopf 16 des Lasermarkierungssystems 10 zugeordnet sein. Der zweite Abschnitt L2 kann einem zweiten Markierkopf 16 des Lasermarkierungssystems 10 zugeordnet sein, usw.

Bevorzugt können die mehreren Abschnitte LI, L2, L3 übereinander bzw. zeilenweise angeordnet sein. Vorzugsweise können die mehreren Abschnitte LI, L2, L3 sich parallel erstrecken. Beispielsweise können sich Längsachsen der mehreren Abschnitte LI, L2, L3 horizontal erstrecken.

Es ist möglich, dass die mehreren Abschnitte LI, L2, L3 seitlich nebeneinander bzw. spaltenweise angeordnet sind (nicht in Figur 6 dargestellt). Beispielsweise können sich, vorzugsweise parallele, Längsachsen der mehreren Abschnitte LI, L2, L3 vertikal erstrecken.

Es ist auch möglich, das die mehreren Abschnitte LI, L2, L3 in einem Raster, z. B. zeilen- und spaltenweise, angeordnet sind, z. B. schachbrettartig (nicht in Figur 6 dargestellt).

Bevorzugt können die mehreren Abschnitte LI, L2, L3 so gebildet sein, dass an einer Grenze zwischen jeweils zwei Abschnitten keine grafischen Zeichen oder Elemente getrennt werden.

Die Figuren 7 und 8 zeigen beispielhaft, dass das Maschinenmodell ebenfalls ermöglichen kann, eine anpassbare Brennweite des Lasermarkierungssystems 10 zu berücksichtigen.

Üblicherweise arbeiten Lasermarkierungssysteme mit einer Planfeld-Optik, die eine planare, nicht gekrümmte Fokusebene bei definiertem Abstand vom Lasermarkierungssystem ermöglicht. Der Abstand zwischen Lasermarkierungssystem und dieser Fokusebene ist die Brennweite. Das Maschinenmodell kann ermöglichen, dass eine anpassbare Brennweite des Lasermarkierungssystems 10 berücksichtigt werden kann. Das Lasermarkierungssystem 10 kann nämlich vorzugsweise ermöglichen, die Brennweite und damit den Abstand der Fokusebene (bzw. des Fokusfeldes 30 - siehe Figur 2) ähnlich einem Zoomobjektiv dynamisch zu ändern. Mittels des Maschinenmodells kann eine Soll-Brennweite ermittelt werden, um das Lasermarkieren mit der vorgegebenen Schärfentiefe DOF (siehe Figuren 4 und 5) an eine Topologie der Behälter 12 anzupassen.

Beispielsweise kann mittels des Maschinenmodells abhängig vom Abstand eines konkreten Punktes der Behälteroberfläche zum Lasermarkierungssystem 10 eine Soll-Brennweite ausgeben, mit dem sich der Fokuspunkt abhängig von u.a. der Behältergeometrie und Informationen über Schreibvektoren (z. B. Pfad des Schreibvorgangs, Richtung, Anzahl usw.) des Lasermarkierungssystems steuern oder regeln lässt. Dieser Zusammenhang kann auf das gesamte Arbeitsfenster A (siehe Figuren 4 und 5) angewendet werden, also auf einer 2-dimensionalen Ebene. Es kann auch ein Soll-Brennweitenprofil ermittelt werden, das verschiedene, (z. B. zeit- oder wegabhängig) nacheinander einzustellende Soll-Brennweiten für das Lasermarkieren aufweisen kann.

In den Figuren 7 und 8 ist dies im Maschinenmodell beispielhaft für eine erste Fokusebene Fl in einer ersten Brennweite bl und für eine zweite Fokusebene F2 in einer zweiten Brennweite b2 visualisiert.

Die Ermittlung der Soll-Brennweite oder des Soll-Brennweitenprofils und deren Anwendung im Betrieb der Vorrichtung 28 kann beispielsweise auf theoretischen Daten (Soll-Behälterdaten) und/oder im Betrieb gemessenen Daten (Ist-Behälterdaten) basieren. Beispielsweise kann im Betrieb in Echtzeit mittels der Erfassungseinrichtung 38 und/oder mittels des Lasermarkierungssystems 10 selbst Geometriedaten bezüglich des zu lasermarkierenden Behälters 12 erfasst werden. Beispielsweise kann ein Abstand zur zu beschreibenden Fläche des Behälters 12 erfasst werden und mittels des Maschinenmodells dann automatisch die (optimale) Soll-Brennweite oder das (optimale) Soll-Brennweitenprofil ermittelt und dann im Betrieb eingestellt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merk- male der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. Alle Bereichsangaben hierin sind derart offenbart zu verstehen, dass gleichsam alle in den jeweiligen Bereich fallenden Werte einzeln offenbart sind, z. B. auch als jeweils bevorzugte engere Außengrenzen des jeweiligen Bereichs.

Bezugszeichenliste

10 Lasermarkierungssystem

12 Behälter

14 Laserquelle

16 Markierkopf

18 erster Spiegel

20 erster Antrieb

22 zweiter Spiegel

24 zweiter Antrieb

26 Fokussierlinse

28 Vorrichtung zum Lasermarkieren 30 Linsenfeld

32 Markierungsfeld

34 Behälterförderer 36 Behälterhalterung

38 Erfassungseinrichtung

A Arbeitsfeld bl, b2 Brennweite

Fl, F2 Fokusebene

DOF Schärfentiefe L Lasermarkierung

L1-L3 Abschnitte der Lasermarkierung

S10-S14 Verfahrensschritte t Teilkreisdurchmesser T Transportrichtung

Claims

ANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (28) mit einem Behälterförderer (34) und einem Lasermarkierungssystem (10) aufweisend einen oder mehrere Markierköpfe (16) zum Lasermarkieren von Behältern (12), wobei das Verfahren aufweist:

Vorgeben mehrerer Parameter aufweisend eine Schärfentiefe (DOF) des Lasermarkierungssystems (10), eine Schreibgeschwindigkeit des Lasermarkierungssystems (10) und einen Behälterabstand (d) zwischen zwei aufeinanderfolgenden, von dem Behälterförderer (34) transportierten Behältern (12);

Ermitteln mindestens eines Soll-Betriebsparameters für den Behälterförderer (34) in Abhängigkeit von den mehreren vorgegebenen Parametern; und

Betreiben der Vorrichtung (28) zum Lasermarkieren der Behälter (12) mittels des Lasermarkierungssystems (10), wobei der Behälterförderer (34) in Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Soll-Betriebsparameter betrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: der mindestens eine Soll-Betriebsparameter eine Soll-Behältertransportgeschwindig- keit oder ein Soll- Behältertransportgeschwindigkeitsprofil aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei: der Behälterförderer (34) dazu ausgebildet ist, die Behälter (12) während des Transports um eine jeweilige Hochachse der Behälter (12) zu drehen, vorzugsweise mittels Behälterhalterungen (36), besonders bevorzugt Drehtellern, des Behälterförderers (34).

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: die mehreren Parameter ferner eine Maximal-Behälterdrehgeschwindigkeit oder ein Maximal-Behälterdrehgeschwindigkeitsprofil der Behälter (12) mittels des Behälterförderers (34) aufweisen; und/oder der mindestens eine Soll-Betriebsparameter eine Soll-Behälterdrehgeschwindigkeit o- der ein Soll-Behälterdrehgeschwindigkeitsprofil zum Drehen der Behälter (12) um eine jeweilige Hochachse der Behälter (12) aufweist.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: bei dem Ermitteln des mindestens einen Soll-Betriebsparameters ein die Vorrichtung (28) repräsentierendes Maschinenmodell verwendet wird, wobei vorzugweise: das Maschinenmodell eine Kinematik des Behälterförderers (34) und eine Relativanordnung zwischen dem einen oder den mehreren Markierköpfen (16) des Lasermarkierungssystems (10) und dem Behälterförderer (34) abbildet; und/oder das Maschinenmodell zum Ermitteln des Soll-Betriebsparameters ermöglicht, eine Veränderung einer Größe eines Arbeitsfensters (A), das in einem Markierfeld (32) des Lasermarkierungssystems (10) liegt und innerhalb dessen eine Behältermarkierung beim Vorbeibewegen des jeweiligen Behälters (12) an dem Markierfeld (32) aufgrund einer Geometrie der Behälter (12) tatsächlich möglich ist, zu ermitteln oder zu berücksichtigen, vorzugsweise zum Ermöglichen eines Maximierens des Arbeitsfensters (A).

6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Lasermarkierungssystem (10) eine anpassbare Brennweite aufweist und das Verfahren ferner aufweist

Ermitteln einer Soll-Brennweite oder eines Soll-Brennweitenprofils für das Lasermarkierungssystem (10) in Abhängigkeit von den mehreren Parametern, wobei bei dem Betreiben der Vorrichtung (28) das Lasermarkierungssystem (10) in Abhängigkeit von der ermittelten Soll-Brennweite oder des ermittelten Soll-Brennweitenprofils betrieben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und Anspruch 6, wobei: beim Ermitteln der Soll-Brennweite oder des Soll-Brennweitenprofils das Maschinenmodell verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: die mehreren Parameter ferner eine Abmessung und/oder eine Zeichenanzahl einer von dem Lasermarkierungssystem (10) auf die Behälter (12) aufzubringenden Lasermarkierung (L) aufweist; und/oder die mehreren Parameter ferner eine Information bezüglich mindestens eines Schreibvektors des oder der Markierköpfe (16) für eine auf die Behälter (12) aufzubringende Lasermarkierung (L) aufweisen.

9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: die mehreren Parameter ferner eine Anzahl der mehreren Markierköpfe (16) aufweist; und/oder die mehreren Parameter ferner eine Unterteilung einer von dem Lasermarkierungssystem (10) auf die Behälter (12) aufzubringenden Lasermarkierung (L) in mehrere Abschnitte (LI, L2, L3) aufweist, wobei vorzugsweise jeder Abschnitt jeweils einem der mehreren Markierköpfe (16) zugeordnet ist.

10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: die mehreren Parameter ferner einen Teilkreisdurchmesser (t) des als Rundläufer ausgeführten Behälterförderers (34) aufweisen; und/oder die mehreren Parameter ferner eine Angabe über einen Verlauf des Behälterförderers (34) aufweisen.

11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: die mehreren Parameter ferner eine Position des Markierkopfes (16) oder Positionen der Markierköpfe (16), vorzugsweise relativ zu dem Behälterförderer (34), aufweisen; und/oder die mehreren Parameter ferner einen Abstand zwischen dem Markierkopf (16) und den von dem Behälterförderer (34) transportierten Behältern (12) quer zu einer Behältertransportrichtung (T) oder Abstände zwischen den mehreren Markierköpfen (16) und den von dem Behälterförderer (34) transportierten Behältern (12) quer zu einer Behältertransportrichtung (T) aufweisen.

12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: die mehreren Parameter ferner einen Behälterdurchmesser, eine Behälterform und/oder eine Behälterkontur der Behälter (12) aufweisen.

13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: der Behälterförderer (34) mehrere unabhängig voneinander bewegbare Bewegungsvorrichtungen zum Transportieren der Behälter (12) aufweist, vorzugsweise angetrieben mittels eines Langstator-Linearmotorantriebs oder eines Planarmotorantriebs; und der mindestens eine Soll-Betriebsparameter einen Soll-Behältertransportgeschwindig- keitsprofil aufweist.

14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: die mehreren Parameter ferner mindestens einen während des Betriebs der Vorrichtung (28) mittels einer, vorzugsweise kameragestützten, Erfassungseinrichtung (38) und/oder mittels des Lasermarkierungssystems (10) erfassten Parameter aufweist, nämlich vorzugsweise: eine, bevorzugt dreidimensionale, Behälteroberflächenposition eines zu lasermarkierenden Behälters (12); und/oder eine, bevorzugt dreidimensionale, Behälterorientierung eines zu lasermarkierenden Behälters (12); und/oder - einen Abstand einer zu lasermarkierenden Stelle eines zu lasermarkierenden Behälters (12) zu einer Linse (26) des Lasermarkierungssystems (10).

15. Vorrichtung (28) zum Lasermarkieren von Behältern (12), wobei die Vorrichtung (28) aufweist: einen Behälterförderer (34) zum Transportieren der Behälter (12); ein Lasermarkierungssystem (10) mit mindestens einem Markierkopf (16), der zum La- sermarkieren der von dem Behälterförderer (34) transportierten Behälter (12) angeordnet ist; und ein Computersystem, das dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.