СИСТЕМА СБОРА ИНФОРМАЦИИ И СПОСОБ ПРОВЕРКИ ОРИЕНТАЦИИ ШВА НА БУТЫЛКЕ И ВЫГРАВИРОВАННОГО РИСУНКА Российский патент 2014 года по МПК G01N21/90 

Изобретение относится к системе сбора информации для получения данных о бутылках и подобных сосудах, которые имеют расположенные на стенке сосуда признаки, причем система сбора информации имеет, по меньшей мере, один блок освещения и, по меньшей мере, одно оптическое устройство с, по меньшей мере, одной камерой, причем блок освещения имеет большое количество источников света, расположенных на нескольких токопроводящих дорожках, которые, если смотреть в направлении высоты блока освещения, расположены друг над другом, так что с помощью источников света, расположенных на вертикально ориентированных колонках, на область стенки сосуда может соответственно проецироваться имеющий форму полосы луч света, причем соответственно спроецированные на область стенки сосуда лучи света, если смотреть в осевом направлении блока освещения, расположены на расстоянии друг от друга. Изобретение также относится к способу проверки с такой системой сбора информации.

DE 102006008840 В4 раскрывает устройство для освещения для распознавания дефектов на поверхности цилиндрического объекта. Щелевой обтюратор расположен внутри осветителя. Щелевой обтюратор представляет собой цилиндр, снабженный проходящими продольно щелевыми отверстиями.

Также в JP 08015163 А описывается устройство проверки для цилиндрических объектов. По обеим сторонам транспортера расположено соответственно большое количество источников света. Между источниками света расположены камеры. Многие источники света создают рисунок в виде полос по окружности и по всей высоте цилиндрического объекта, который снимается камерами.

В JP 10068612 А описан способ, с помощью которого может исследоваться поверхность объекта, без необходимости вращения объекта. Для этого объект под заданным углом облучается лучами лазерного света, которые отражаются от поверхности объекта на монитор.

US 3814521 раскрывает способ для распознавания объекта, при котором на объекте воспроизводится световой рисунок, создаваемый при расположении источника света позади решетки, так что с помощью решетки на объекте возникают освещенные и не освещенные области. Камера «смотрит» через поставленное под углом зеркало на объект с созданным таким образом световым рисунком.

В ЕР 1446656 В1 описывается способ проверки сосудов, с помощью которого могут распознаваться и отсортировываться поврежденные сосуды, причем, правда, приемлемые отклонения поступают в использование. Сосуды освещаются снизу или сверху.

С DE 102008018096 А1 предлагается способ, которым должны распознаваться следы в виде царапины на сосудах или неправильности внутри стенки сосуда. Для этого на стенке сосуда создается регулярная структура, которая может быть представлена рисунком из полос или в виде решетки. При определенных конфигурациях могла бы определяться также ровность, соответственно волнистость, поверхности. Структурная поверхность представлена плоскостью, но она может быть изогнутой, причем задается рисунок. Структурная поверхность может облучаться светом, просвечивающим снизу, или способом отраженного света, так что на сосуд падает просвечивающий или отраженный свет.

Подобные названные сосуды могут представлять собой бутылки или подобные емкости для жидкостей, например для напитков. Сосуды могут состоять из прозрачного, просвечивающего или непрозрачного материала, например, из стекла или просвечивающего синтетического материала, например PET, и имеют предпочтительно блестящую поверхность. Сосуды могут быть заполнены заполняющей средой различного вида, причем сосуды могут иметь различную окраску. Сосуды подаются, например, к этикетировочной машине, в которой этикетка должна располагаться в предопределенной и повторяемой позиции постоянно одинаково ориентировано к внешним признакам места или формы соответственно выгравированному рисунку на внешней стороне сосуда. Но этикетка должна быть ориентирована не только корректно к выгравированному рисунку или другим признакам, а должна располагаться на сосуде по возможности также без складок, соответственно без выпуклостей и/или углублений. Но сосуды могут иметь два вертикально проходящих расположенных прямо противоположно друг другу шва на бутылке или также один шов на бутылке. В этом отношении вполне желательно, чтобы этикетка не наносилась ни на один из швов на бутылке, соответственно шов на сосуде, так как нарушается вид этикетки, соответственно емкости, когда этикетка в области шва на бутылке может иметь складку (выпуклость/углубление), так что возникает впечатление, будто этикетка нанесена на емкость недостаточно качественно. У конечных потребителей это впечатление может распространяться на продукт в сосуде.

Этой проблемой занимается, к примеру, публикация DE 102008053876 А1, причем блок освещения имеет большое количество источников света и выполнен так, что от соответствующего источника света на область стенки сосуда проецируется имеющий форму полосы световой луч, причем соответственно имеющие форму полосы, спроецированные на область стенки сосуда световые лучи расположены на расстояния друг к другу. Таким простым способом могут распознаваться швы на бутылках или выгравированный рисунок, причем нанесение этикеток на швы бутылок может предотвращаться, или подлежащие нанесению этикетки могут наноситься ориентировано по отношению к выгравированному рисунку. Правда, оказалось, что сосуды могут иметь различные свойства поверхности, т.е. свойства поверхности, отличающиеся от предпочтительно блестящей поверхности, которые могут привести к искажению, например, в распознавании шва на бутылке. Так, например, сосуды могут иметь матовую и/или шероховатую поверхность, в результате чего спроецированный рисунок из линий будет нечетким. Так, например, швы на бутылках могут распознаваться не корректно, так как спроецированный рисунок линий является очень нечетким, причиной чего является матовая и/или шероховатая поверхность.

В основе изобретения лежит задача создания системы сбора информации и способа проверки названного вида, которая с помощью простых средств распознает признаки на сосуде, даже если должен исследоваться сосуд с различным качеством поверхности, так что этикетка не может наноситься на шов на бутылке и/или может располагаться на сосуде корректно ориентировано к выгравированному рисунку.

Согласно изобретению часть задачи, относящаяся к устройству, решается с помощью системы сбора информации с признаками пункта 1 формулы изобретения. Относящаяся к способу часть задачи решается с помощью способа проверки с признаками пункта 10 формулы изобретения.

Целесообразно предусмотрено, что источники света, расположенные в вертикально ориентированных колонках каждой токопроводящей дорожки, если смотреть в осевом направлении, расположены на ней друг над другом без смещения, причем каждая вертикально ориентированная колонка источников света соответствующей токопроводящей дорожки с помощью блока управления в зависимости от обнаруженных свойств поверхности сосуда может настраиваться так, что на область стенки сосуда от вертикально ориентированных колонок может проецироваться световой рисунок, который в зависимости от свойств поверхности может вариабельно регулироваться.

Таким образом, простым способом достигается, что на стенку сосуда при отказе от статичного, неизменяемого заданного светового рисунка на область стенки сосуда проецируется вариабельно создаваемый световой рисунок, в котором соседние колонки источников света в предпочтительном осуществлении совместно включаются вместе в некотором роде с образованием светового блока, который по отношению к следующему световому блоку расположен на расстоянии через неосвещенный участок, и т.д. Таким образом, отклонения в световом блоке, например, вызванные швом на бутылке, несмотря на имеющиеся недостатки качества поверхности могут легко распознаваться, так как теперь рассматривается только световой блок, а не отдельные световые лучи. Естественно, возможно создание такого светового рисунка, при котором соответственно перемежающиеся колонки источников света включаются и соответственно выключаются, так что на область стенки сосуда проецируются не световые блоки, а фактически отстоящие друг от друга на расстоянии световые полосы. Причем световые полосы благодаря тому, что не включены непосредственно соседние колонки источников света, имеют относительно большое расстояние. Решение о предпочтительности какого-либо светового рисунка создается, таким образом, определяется непосредственно с помощью детектирования качества поверхности.

Предпочтительно блок освещения выполнен так, что на область стенки сосуда проецируются вертикально ориентированные световые лучи.

Согласно первому варианту исполнения блока освещения предпочтительно предусмотрено, что он имеет несущий элемент с ориентированной к сосуду световой поверхностью. На световой поверхности в предпочтительном варианте осуществления могут располагаться токопроводящие дорожки, на которых на расстоянии друг от друга вертикально расположены источники света. Каждая токопроводящая дорожка является предпочтительно гибкой, т.е. выполнена с возможностью изгибаться, и имеет расположенную вертикально установочную полосу для источников света, так что на область стенки сосуда проецируется имеющий форму полосы рисунок. Источники света могут быть выполнены, например, в виде светодиодных источников света. Естественно, источники света могут быть выполнены также в виде источников инфракрасного излучения. Предпочтительным образом источники света являются пульсирующими, причем оптическое устройство, соответственно, по меньшей мере, одна камера, синхронизируется с источником света.

В целесообразном исполнении несущий элемент, соответственно световая поверхность, выполнен в виде кругового сектора, который, по меньшей мере, частично охватывает подлежащий проверке, соответственно подлежащий обследованию, сосуд, но по оси расположен на расстоянии от него. На световой поверхности друг над другом расположено большое количество токопроводящих дорожек с расположенными на них источниками света, причем отдельные ряды источников света, соответственно полос одной токопроводящей дорожки, расположены предпочтительно без бокового смещения к расположенным под ними рядам, соответственно полосам источников света и соответственно следующей токопроводящей дорожке.

В целесообразном осуществлении оптическое устройство имеет несколько, предпочтительно три камеры, которые с корреляцией с рисунком из полос, спроецированным на область стенки сосуда, расположены так, что может сниматься вся облученная источниками света область стенки сосуда. В благоприятном осуществлении оптическим устройством может сниматься область, составляющая примерно 40% общего периметра сосуда. Естественно, оптическое устройство в отношении к блоку освещения целесообразно расположено со смещением по высоте.

Но также возможно, что предусмотрены два расположенные друг над другом блока освещения, между которыми расположена, по меньшей мере, одна камера. Оба блока освещения, соответственно их колонки источников света, могут настраиваться идентично или различно, чтобы создавать одинаковый или различный световой рисунок.

Системой сбора информации предпочтительно снабжена этикетировочная машина, которая имеет этикетировочную звездочку. В этом отношении несущий элемент и также оптическое устройство при осуществлении с этикетировочной звездочкой могут выполняться зависимыми от конструктивных особенностей этикетировочной машины. Это означает, что только определенная область стенки сосуда освещается блоком освещения и может сниматься оптическим устройством. Целесообразно, если область стенки сосуда освещена с вариабельно создаваемым световым рисунком, который расположен в переходе от основной части к области горловины. Данная область стенки сосуда таким образом ограничена как в направлении периметра, так и в направлении высоты. Отсюда согласно изобретению целесообразно, если несущий элемент, например, выполнен в виде изогнутой полосы из стального листа таким образом, что не вступает во взаимодействие с круговой траекторией сосуда соответственно этикетировочной звездочки. Естественно, несущий элемент может быть также выполнен из других подходящих материалов. На несущем элементе токопроводящая дорожка, соответственно токопроводящие дорожки, могут быть закреплены неподвижно, например приклеены своей обратной стороной, чтобы, в качестве примера, назвать хотя бы один из видов крепления.

В другом благоприятном исполнении может быть предусмотрена установка перед, по меньшей мере, одной камерой, предпочтительно перед всеми камерами оптической линзы, преимущественно выполненной в виде цилиндрической линзы, чтобы оптически растянуть проецированный на область стенки сосуда рисунок из полос, соответственно вертикальную линейную структуру по всей вертикальной области получения данных. Оптическая линза может быть выполнена также в виде линзы Френеля, чтобы назвать только один другой пример для оптической линзы.

С помощью преимущественно предусмотренной оптической линзы может достигаться более высокое оптическое разрешение системы сбора информации, так как линейная структура существенно тоньше распространяется по всей области сбора информации оптической системы сбора информации, что, к примеру, при блестящей поверхности сосуда имеет смысл. Благодаря изобретению можно, однако, отказаться от оптической линзы, так как световые полосы в некотором роде объединяются с образованием световых блоков.

Благодаря специальной настройке отдельных источников света, полос, соответственно колонок, на корпус сосуда, соответственно на область стенки сосуда, таким образом, проецируется направленно зависящий от свойств поверхности и от этого регулируемый вертикальный рисунок из полос. Предпочтительная настройка источников света создает отражение всего блока освещения, соответственно его настроенных источников света в полосах, соответственно вертикально расположенных линиях. Если на стенке сосуда, соответственно подлежащей обследованию на предмет получения данных области стенки сосуда, нет никаких изменений, например расположен шов на бутылке, линии, соответственно световые блоки, независимо от вращения сосуда или положений сосуда в своем числе всегда одинаково ориентированы относительно друг друга. Если теперь шов на бутылке попадает в эту структуру линий, соответственно блоков, изменяется их число и/или расположение относительно друг друга. Возникает, к примеру, изменение отображения линий, соответственно блоков. С помощью изобретения, таким образом, предпочтительно независимо от качества поверхности и цвета сосуда может определяться абсолютно точное положение шва на сосуде. Более благоприятным образом могут предусматриваться следующие одна за другой две системы сбора информации, так что посредством вращения сосуда обеспечивается точное определение места шва на сосуде, поэтому это также в качестве системы сбора информации, в частности со своим несущим элементом, как описано ранее при этикетировочной звездочке, не должно сцепляться. Со следующей второй системой сбора информации с помощью поворота сосуда может проверяться другая область стенки сосуда. При этом в основе изобретения лежит факт, что сосуд стоит на вращающейся поворотной тарелке и при подводе к системе сбора информации может поворачиваться.

Для предотвращения того, чтобы отражения сосуда, падающие через окружающую среду, отрицательно сказывались на точности распознавания, источники света могут быть выполнены в виде источников инфракрасного света, причем может предусматриваться также заграждающий фильтр для дневного света.

С помощью получения данных, соответственно определения положения шва на сосуде при работе в отраженном свете, возможна ориентация сосуда, так что этикетка может наноситься на те места, на которых не находится никакого шва на сосуде, вследствие чего к примеру предотвращаются выпуклости, складки на этикетке.

Чтобы зарегистрировать шов на сосуде соответственно точно локализировать его положение, даже если сосуд имеет матовую или шероховатую поверхность, т.е. должны проверяться собственно отрицательные свойства поверхности, предпочтительно предусмотрено, что сначала определяются поверхностные свойства сосуда. С определенными свойствами поверхности, которые предпочтительно запоминаются в блоке управления, затем вертикально ориентированные колонки источников света направленно настраиваются таким образом, что от источников света, соответственно колонок, на область стенки сосуда проецируется световой рисунок, который вариабельно отрегулирован в зависимости от свойств поверхности.

Так, с помощью простой настройки колонок могут создаваться различные световые рисунки, отдельные линии которых или блоки, если смотреть в осевом направлении, имеют в сравнении со световым рисунком со всеми настроенными колонками большее расстояние относительно друг друга, так что даже сосуды с матовой и/или шероховатой поверхностью могут исследоваться с достаточной достоверностью результатов. Хотя отдельные линии плывут одна под другой, однако, происходит образование блоков отдельных световых полос, в котором могут быть обнаружены отклонения в отдельном блоке. Блок, к примеру, может быть образован из двух, трех или четырех соседних полос, которые настраиваются, соответственно включаются блоком управления. Затем нижеследующие две, три или четыре световые полосы (колонки источников света) настраиваются так, что они выключаются, т.е. не светятся. Так, попеременно продвигаются с соответственно следующими световыми полосами, чтобы создать световой рисунок. Таким образом, очевидно соответственно большое расстояние отдельных блоков относительно друг друга вследствие включенных и соответственно выключенных «световых блоков». Естественно, могут соответственно настраиваться также более четырех следующих одна за другой световых полос. Также возможно вместо соответственно одинакового количества включенных и выключенных следующих одна за другой световых полос выбирать различные количества. Так, могут быть включены, например, четыре следующие одна за другой световые полосы, т.е. вспыхивать пульсирующе, причем выключены только следующие две световые полосы, чтобы образовать неосвещенную область, за которыми, соответственно за которой, следуют снова четыре следующие одна за другой включенные световые полосы и т.д. В этом отношении должны быть включены все мыслимые и пригодные соответственно к определенному свойству поверхности световые рисунки согласно изобретению.

Целесообразно также, если создаются блоки из линий, в которых все непосредственно расположенные друг над другом и в выбранном количестве соседние световые полосы вспыхивают, пульсируя, причем соседние световые полосы остаются выключенными. Таким образом, создается световой рисунок с вспыхивающими в основном «блоками из линий», которые располагаются на расстоянии друг от друга через неосвещенные области.

Но возможно также создание светового рисунка со смещенными соответственным смещением по оси «световыми блоками». При этом, например, две непосредственно расположенные друг над другом токопроводящие дорожки, соответственно их световые полосы, могут настраиваться идентично, причем следующие токопроводящие дорожки, соответственно их световые полосы с осевым смещением, соответственно настраиваются на то, что один световой блок, пульсирующий от обеих верхних токопроводящих дорожек, проецируется ниже на вспыхивающей области внизу нее, так что проецируется смещенный, если смотреть в осевом направлении, рисунок из полос. Вместо четырех токопроводящих дорожек друг над другом может располагаться также меньшее - например две, или большее - например пять, количество токопроводящих дорожек. Отдельные световые полосы в зависимости от свойств поверхности вместе создают надежно оцениваемый световой рисунок, чтобы даже при матовой или шероховатой поверхности иметь возможность точной локализации шва на сосуде. Можно также настраивать не только колонки источников света, а и каждый отдельный источник света. Так, может получиться, что предусматривается единственная токопроводящая дорожка или предусматриваются несколько токопроводящих дорожек, причем благодаря вариабельной настройке источников света на область стенки сосуда может проецироваться вариабельно создаваемый световой рисунок.

Предпочтительно выполненная система сбора информации, соответственно способ проверки, согласно изобретению могут применяться не только для определения положения шва на сосуде. Так как блок освещения образован из большого количества отдельно направленно настраиваемых световых полос, он благоприятным образом может применяться также для распознавания внешних признаков оформления, так называемых выгравированных рисунков. От оптической линзы перед соответствующими камерами можно при этом отказаться, причем блок освещения может применяться в виде освещения темного поля. При этом, как и раньше, на сосуд проецируется имеющий форму полос световой рисунок. Выгравированный рисунок создает точно также как шов на бутылке изменение на поверхности емкости. Через проекцию структура и форма выгравированного рисунка снова отражаются. Эти структуры в зависимости от положения поворота сосуда могут программироваться для (оптической) системы сбора информации. Предпочтительно система сбора информации, таким образом, в состоянии независимо от содержания и цвета емкости определять абсолютно точное положение выгравированного рисунка. При гладкой поверхности, т.е. поверхности без выгравированного рисунка, не возникает никаких кульминационных пунктов спроецированного на емкость рисунка из полос. Поверхность для (оптической) системы сбора информации кажется черной. Если спроецированный на сосуд рисунок из полос, напротив, попадает на выгравированный рисунок, соответственно на выпуклости, возникают эти кульминационные пункты, которые снимаются оптическим устройством соответственно камерами в виде (белых) световых точек. Между кульминационными пунктами гладкая поверхность сосуда кажется черной, так что весь выгравированный рисунок может распознаваться с помощью кульминационных пунктов от устройства с камерой. С помощью распознавания выгравированного рисунка возможна ориентация для корректирования, т.е. ориентированного нанесения этикетки в отношении выгравированного рисунка.

Другие предпочтительные варианты исполнения изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения и следующем ниже описании чертежей. Где показывают:

фиг.1 - принципиальное устройство системы сбора информации;

фиг.2 - множество расположенных друг над другом токопроводящих дорожек в виде выносных элементов;

фиг.3 - пример настройки для создания рисунка из блоков два-два со смещением;

фиг.4 - пример настройки для создания рисунка из блоков линий четыре-четыре без смещения;

фиг.5 - пример настройки для создания рисунка из блоков линий четыре-четыре со смещением;

фиг.6 - пример настройки для создания рисунка из линий одна-одна со смещением;

фиг.7 - рисунок из полос в виде проекции на бутылку с отрицательным свойством поверхности;

фиг.8 - рисунок из полос в виде проекции согласно примеру настройки из фиг.3;

фиг.9 - рисунок из полос в виде проекции согласно примеру настройки из фиг.3 с нарушением;

фиг.10 - рисунок из полос в виде проекции согласно примеру настройки из фиг.4;

фиг.11 - рисунок из полос в виде проекции согласно примеру настройки из фиг.4 с нарушением;

фиг.12 - рисунок из полос в виде проекции согласно примеру настройки из фиг.5;

фиг.13 - рисунок из полос в виде проекции согласно примеру настройки из фиг.6;

фиг.14 - проекция рисунка из полос для распознавания выгравированного рисунка.

На различных чертежах одинаковые части снабжены одинаковыми позициями обозначения, поэтому они, как правило, пишутся только однажды.

Фиг.1 показывает систему 1 сбора информации для получения данных о бутылках 2 или подобных сосудах. Например, бутылки 2 могут иметь расположенные на их стенках признаки, как, например, швы на бутылках или признаки оформления, так называемые выгравированные рисунки. Система 1 для сбора информации имеет, по меньшей мере, один блок 3 освещения и, по меньшей мере, одно оптическое устройство 4 с, по меньшей мере, одной камерой 5.

Блок 3 освещения имеет множество источников 6 света, расположенных в колонках, и выполнен таким образом, что на область 8 стенки сосуда проецируется световой луч 7, причем соответственно имеющие форму полосы, спроецированные на область 8 стенки сосуда световые лучи 7, расположены на расстоянии друг от друга. При этом отмеченные перечеркнутыми линиями блоки 3 освещения для включенных, т.е. светящихся блоков 3 освещения и изображенные штриховкой блоки освещения, представляют выключенные, не светящиеся блоки 3 освещения - здесь это диоды.

Сосуды, соответственно бутылки 2, могут состоять из прозрачного, просвечивающего или непрозрачного материала и иметь предпочтительно блестящую поверхность. Бутылка 2 соответственно может иметь различный цвет и может быть заполнена соответственно различной заполняющей средой. Сосуды, соответственно бутылки 2, также могут иметь свойство поверхности, отличное от свойства, придающего блеск поверхности, например иметь матовую или шероховатую поверхность.

В представленном на фиг.1 примере осуществления блок 3 освещения имеет несущий элемент 9 с ориентированной к сосуду 2 световой поверхностью 10 и противоположной ей обратной стороной 11. Несущий элемент 9 выполнен, например, в виде кругового сектора из полосы стального листа. Естественно, могут применяться и другие подходящие материалы для исполнения несущего элемента 9.

На световой поверхности 10 в показанном примере расположены друг над другом несколько токопроводящих дорожек 12, например четыре токопроводящих дорожки 12 (фиг.2). Естественно, возможно образование световой поверхности 10 из одной единственной токопроводящей дорожки или разделенных по горизонтали токопроводящих дорожек. Каждая токопроводящая дорожка 12 выполнена в виде гибкой токопроводящей дорожки 12 и имеет вертикально расположенные установочные полосы 13, которые, если смотреть в продольном направлении токопроводящей дорожки 12, расположены на расстоянии друг к другу.

На полосах 13 могут располагаться источники 6 света. Так, образованы световые полосы (колонки 14 источников 6 света). Своей обратной стороной токопроводящая дорожка 12 может соединяться со световой поверхностью несущего элемента 9.

С токопроводящей дорожкой 12, соответственно с расположенными на ней в вертикальных колонках 14, соответственно линиях источниками 6 света, проецируется световой рисунок 15 (фиг.7-13) на области 8 стенки сосуда.

Предпочтительно отдельные колонки 14 или линии с соответственно расположенными источниками 6 света могут настраиваться независимо друг от друга, то есть могут выборочно включаться или выключаться, так что на область 8 стенки сосуда может проецироваться вариабельно регулируемый световой рисунок 15. Соответственно целесообразный световой рисунок 15 может вариабельно создаваться с подгонкой к свойствам поверхности сосуда, соответственно бутылки 2.

Показательный имеющий форму полосы световой рисунок 15, который проецируется на предпочтительно цилиндрически выполненную область 8 стенки сосуда, показан на фиг.7. Световые лучи 7 или имеющий форму полосы световой рисунок 15 изображен светлым, причем неосвещенная стенка сосуда кажется черной, соответственно темной.

Как можно видеть, соседние друг с другом световые лучи 7 очень расплывчаты, то есть нечеткие, даже частично переходят друг в друга, вследствие чего, к примеру, проверка подлежащего регистрации шва на бутылке может быть ошибочной. Такая картина получается, к примеру, в области 8 стенки сосуда с относительно шероховатой поверхностью. В области 8 стенки сосуда с гладкой поверхностью могли бы проецироваться четкие, то есть ясно отделенные друг от друга световые лучи.

На несущем элементе 9, как уже упомянуто, расположены несколько, например четыре, токопроводящих дорожек 12, как это показано на фиг.2. При этом токопроводящие дорожки 12 со своими вертикально расположенными колонками 14 линейно расположены друг над другом, так что соответственно получается в некотором роде простирающаяся сверху вниз, в некотором роде неразделенная и кажущаяся сплошной световая полоса, которая по оси расположена на расстоянии от соседней световой полосы.

В изображенные на фиг.7 спроецированные световые лучи 7 включены все колонки 14. Но если обнаруживается, что бутылка 2, соответственно область 8 стенки сосуда, имеет свойство поверхности, которое может привести к размытой проекции световых лучей 7, то отдельные колонки 14 настраиваются так, что, например, две расположенные непосредственно рядом - друг над другом - колонки 14 настраиваются одновременно, причем непосредственно соседние и расположенные под ними колонки 14 выключены. Такая вариабельная система включения токопроводящих дорожек 12 представлена на фиг.3. Фиг.8 показывает спроецированные световые лучи, соответственно спроецированный световой рисунок 15 на область 8 стенки сосуда согласно схеме на фиг.3. Видно, что рисунок в виде световых блоков два-два в смещенном расположении может проецироваться на область 8 стенки сосуда. Спроецированный на фиг.8 световой рисунок не нарушен, что означает, что в данной области 8 стенки сосуда отсутствует шов на бутылке. Такой шов на бутылке может быть распознан в виде нарушения светового рисунка, причем шов на бутылке отмечен с помощью нанесенной только с демонстрационными целями опознавательной полосой.

При этом следует указать на то, что световой рисунок, соответственно настройка колонок 14, согласно фиг.2 дает очень четкие контуры, которые таким образом могут проецироваться на сосуд с относительно шероховатой поверхностью. Хотя непосредственно соседние световые полосы также несколько переходят друг в друга, соответственно расплываются, однако, предпочтительно созданный световой блок может достоверно показывать нарушения, так как он благодаря не освещенной области имеет достаточное расстояние от следующего светового блока. Так, с помощью изобретения проверяются нарушения, таким образом, не с помощью способа с линиями, а способом с блоками.

Другой возможный вариант настройки колонок 14 представлен на фиг.4, в котором одновременно настраиваются примерно четыре расположенные рядом - и друг над другом - колонки 14, причем соответственно непосредственно соседние четыре колонки 14 выключены. Фиг.10 показывает соответствующий этому спроецированный световой рисунок. Видно, что таким образом в некотором роде рисунок из световых линий четыре-четыре может проецироваться на область 8 стенки сосуда при несмещенном расположении.

На фиг.10 световой рисунок не имеет нарушений. Фиг.11 показывает опять же нарушение светового рисунка из-за шва на бутылке. Здесь следует указать на то, что полоса для распознавания нанесена только с демонстрационными целями.

Фиг.5 опять же показывает точно также вариабельно настроенный применительно к свойствам поверхности сосуда световой рисунок, в котором одновременно настраиваются примерно четыре расположенные непосредственно рядом и друг над другом колонки 14, причем непосредственно соседние и под ними расположенные колонки 14 выключены. Видно, что рисунок из световых блоков четыре-четыре может проецироваться на область 8 стенки сосуда при смещенном расположении. Нижние блоки по оси смещены по отношению к верхним блокам. Соответствующий ему спроецированный световой рисунок изображен на фиг.12. Здесь очевидно преимущество в том, что световой блок создан со смещением по оси по отношению к другому световому блоку, так что в отличие от рисунка из световых блоков без смещения световые блоки спроецированы на весь периметр области 8 стенки сосуда.

Фиг.6 опять же показывает точно также вариабельно настроенный применительно к свойствам поверхности сосуда, соответственно бутылки 2, световой рисунок 15, в котором одновременно настраивается соответственно расположенная непосредственно рядом и друг над другом колонка 14, причем непосредственно соседняя и расположенная под ней колонка 14 выключена. В этом отношении под «световым блоком» согласно изобретению понимается, что включенные световые полосы непосредственно чередуются с невключенными световыми полосами, причем нижние линии по отношению к верхним линиям могут проецироваться на область 8 стенки сосуда со смещением по оси или без смещения. Спроецированный и соответствующий представленному на фиг.6 световой рисунок изображен на фиг.13.

Целесообразно, если всегда две токопроводящие дорожки 12, предпочтительно расположенные друг над другом токопроводящие дорожки 12, переключаются одним и тем же переключающим устройством, то есть колонки 14 в своей осевой последовательности настраиваются идентично. Естественно, возможно предусмотреть больше или меньше чем четыре токопроводящие дорожки. Целесообразно, если обнаруживается отрицательное качество поверхности, то отдельные световые полосы настраиваются так, что создается в некотором роде световой рисунок из «блоков», отдельные блоки которого могут проверяться на отклонения.

Очевидно преимущество изобретения, которое может предоставлять вариабельно создаваемый световой рисунок, который может создаваться в зависимости от свойств поверхности сосудов, соответственно бутылок 2, в котором колонки 14 токопроводящих дорожек 12 настраиваются, то есть включаются или выключаются.

Соответствующая настройка отдельных колонок 12 осуществляется в соответствии с изобретением с помощью блока 16 управления, который может быть выполнен в виде блока обработки и управления. Соответственно нужный световой рисунок 15 в зависимости от свойств поверхности сосуда, более целесообразный для них, заносится в блок 16 обработки и управления, соответственно, запоминается и легко может востребоваться и переключаться. Разумеется, нужный световой рисунок 15 может также вручную вводиться в блок 16 обработки и управления и храниться в памяти. Возможно с помощью соответствующих устройств свойства поверхности сосудов автоматически или вручную направлять в блок 16 обработки и управления, который затем полностью автоматически или с помощью ручного вызова предназначенного нужного светового рисунка 15 создает такой с помощью настройки источников 6 света, соответственно колонок 14.

Сосуд 2 согласно примеру осуществления, представленному на фиг.1, может транспортироваться в этикетировочной звездочке этикетировочной машины мимо системы сбора информации. Поэтому несущий элемент 9 предпочтительно выполнен так, что он не попадает в транспортный путь (круговую траекторию) сосуда 2. С блоком 3 освещения на область 8 стенки сосуда может таким образом проецироваться вариабельный имеющий форму полосы световой рисунок 15, который соответствует примерно 40% всего периметра сосуда 2.

Естественно система 1 сбора информации согласно изобретению может применяться на любом устройстве для обработки сосудов, а не только на этикетировочной машине.

Оптическое устройство 4 (фиг.1) имеет, например, три камеры 5. Камеры 5 по отношению к блоку 3 освещения расположены со смещением по высоте. Это означает, что оптическое устройство 4 может располагаться над или под блоком 3 освещения. Оптическое устройство 4 расположено так, что освещенная имеющим форму полосы световым рисунком 15 область 8 стенки сосуда может сниматься. Оптическое устройство 4, то есть каждая камера 5 соединена с блоком 16 обработки и управления, в котором обрабатываются полученные от соответствующей камеры 5 картинки или видеоданные. Возможна также обработка с помощью программы, разработанной для компьютера, которая может применяться в блоке 16 обработки и управления. Обработка картинок или видеоданных, полученных от камеры 5, осуществляется, например, с помощью сравнения с эталонными данными, хранящимися в блоке 16 обработки и управления. В этом отношении блок 16 обработки и управления может обозначаться также как блок 16 обработки изображений и управления. Блок 16 обработки и управления представлен вычислительной машиной или компьютерным блоком с соответствующими входами для аналоговых или цифровых данных, полученных от соответствующей камеры. Далее блок 16 обработки и управления имеет непоказанные выходы, которые соединены с отдельными компонентами (например, устройством для направления сосудов, этикетировочным агрегатом) показательной этикетировочной машины.

В изображенном на фиг.1 примере осуществления, если смотреть сверху, виден только один блок 3 освещения. Возможно расположение соответственно идентичного или отличающегося блока 3 освещения под или над видимым блоком 3 освещения, причем камера 5 в этом случае располагалась бы между обоими блоками 3 освещения. Также расположенный соответственно ниже или выше блок 3 освещения может иметь колонки 14 источников 6 света, то есть световые полосы, которые соответственно могут настраиваться. Расположенные друг над другом блоки освещения могут юстироваться вместе и/или одновременно, например переставляться по высоте.

Каждая камера 5, лишь в качестве примера, снабжена оптической линзой 17. В представленном примере осуществления на фиг.1 соответствующая оптическая линза 17 выполнена в виде цилиндрической линзы, которая своими торцевыми поверхностями 18 расположена перпендикулярно оптике соответствующей камеры 5. Оптическая линза 17 может быть выполнена, например, в виде линзы Френеля.

Благодаря специальной настройке отдельных источников 6 света (полосы соответственно колонки 14) на корпус сосуда, соответственно на данную область 8 стенки сосуда, проецируется нацеленный вертикальный вариабельно регулируемый рисунок в виде полос 15. Если на стенке сосуда, соответственно на подлежащей регистрации области 8 стенки сосуда, не имеется никаких изменений, как, например, шов на бутылке, линии, соответственно блоки вертикального рисунка 15 из полос (фиг.8, 10, 12, 13), независимо от вращения сосуда или положений сосуда всегда одинаково ориентированы друг к другу. Если бы теперь шов на бутылке попал на эту структуру из линей или блоков (имеющий форму полосы световой рисунок 15), то произошли бы изменения числа и расположения спроецированных световых полос данного светового блока относительно друг друга (фиг.9, 11). К примеру, возникает изменение отражения линий, соответственно блоков. Таким образом, с помощью изобретения независимо от качества поверхности, содержимого сосуда и цвета сосуда может определяться абсолютно точное положение шва на сосуде, соответственно шва на бутылке.

Благоприятным способом могут предусматриваться две следующие одна за другой системы сбора информации, так что при вращении сосуда обеспечено точное определение шва на бутылке, а также потому, что система 1 сбора информации, в частности, со своим несущим элементом не должна, как описано выше, при этикетировочной звездочке вступать с ней в зацепление. Со следующей второй системой сбора информации при вращении сосуда 2 может проверяться другая область 8 стенки сосуда. При этом в основе изобретения лежит тот факт, что сосуд стоит на вращающейся поворотной тарелке и при подводе к системе 1 сбора информации может поворачиваться. Возможно, также наряду с системой сбора информации для глобального ориентирования предусмотреть систему сбора информации для тонкого ориентирования.

Как можно видеть на фиг.14, система 1 сбора информации может применяться также для распознавания внешних признаков оформления, так называемых выгравированных рисунков 19, так как блок 3 освещения имеет множество отдельных направленно настраиваемых источников 6 света, соответственно колонок 14. От оптической линзы перед соответствующими камерами при этом можно отказаться, причем блок 3 освещения может применяться в соответствии со способом освещение-темное поле. Как и прежде имеющий форму полосы световой рисунок 15 проецируется на сосуд. Выгравированный рисунок 19 точно также как шов на бутылке создает изменение на поверхности сосуда. Эти структуры в зависимости от положения поворота сосуда 2 могут программироваться для (оптической) системы 1 сбора информации. Таким образом, предпочтительно система 1 сбора информации независимо от содержимого, свойства поверхности и цвета сосуда в состоянии определять абсолютно точное положение выгравированного рисунка 19. При гладкой поверхности, то есть поверхности без выгравированного рисунка, не возникает каких-либо кульминационных пунктов спроецированного на сосуд рисунка 15 из полос. Поверхность для (оптической) системы 1 сбора информации кажется черной, соответственно темной (обратно белой соответственно светлой). Если, напротив, проецированный на сосуд 2 рисунок 15 из полос попадает на выгравированный рисунок, соответственно на выпуклости, возникают эти кульминационные пункты, которые снимаются оптическим устройством, соответственно камерами в виде (белых соответственно светлых) световых точек (наоборот черных соответственно темных световых точек). Между кульминационными пунктами гладкая поверхность кажется черной, соответственно темной (наоборот белой, соответственно светлой), так что весь выгравированный рисунок 19 с помощью кульминационных пунктов может распознаваться оптическим устройством 4. С помощью распознавания выгравированного рисунка 19 возможно корректное ориентирование, то есть возможно ориентированное нанесение этикетки по отношению к выгравированному рисунку 19. Целесообразно все колонки 14 блока 3 освещения настраиваются, то есть включаются, чтобы таким образом получить кульминационные пункты. При этом предпочтительно вернуться к предпочтительному исполнению, при котором два блока 3 освещения расположены друг над другом, причем для распознавания выгравированного рисунка показательно постоянно мог бы применяться нижний блок освещения, причем верхний блок 3 освещения проецирует на область 8 стенки сосуда, учитывающий свойство поверхности бутылки 2, настраиваемый направленно, соответственно вариабельно регулируемый световой рисунок 15.

Перечень позиций

1 - Система сбора информации

2 - Сосуд/бутылка

3 - Блок освещения

4 - Оптическое устройство

5 - Камера

6 - Источник света

7 - Световые лучи

8 - Область стенки сосуда

9 - Несущий элемент

10 - Световая поверхность

11 - Обратная сторона 9

12 - Токопроводящая дорожка

13 - Лента для установки

14 - Вертикальные колонки соответственно линии

15 - Вертикальный световой рисунок

16 - Блок обработки и управления

17 - Оптическая линза

18 - Торцевые поверхности 17

19 - Выгравированный рисунок

Изобретение относится к системе сбора информации (1) и способу проверки с системой сбора информации (1) для получения данных о бутылках (2) и тому подобных сосудах. Система (1) имеет, по меньшей мере, блок освещения (3) и, по меньшей мере, оптическое устройство (4) с, по меньшей мере, одной камерой (5), причем блок освещения (3) имеет множество расположенных на нескольких токопроводящих дорожках в вертикально ориентированных колонках источников света, с помощью которых на область стенки сосуда (8) может проецироваться имеющий форму полосы (7). При этом каждая вертикально ориентированная колонка источников света через блок управления может настраиваться в зависимости от обнаруженных свойств поверхности сосуда (2) так, что от вертикально ориентированных колонок на область стенки сосуда (8) может проецироваться световой рисунок, который вариабельно может регулироваться в зависимости от свойств поверхности. Изобретение позволяет с помощью простых средств распознавать признаки на сосуде. 4 н.и 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Система сбора информации для получения данных о бутылках (2) и подобных сосудах (2), которые имеют расположенные на стенке сосуда признаки, причем система (1) сбора информации, имеет, по меньшей мере, один блок (3) освещения и, по меньшей мере, одно оптическое устройство (4) с, по меньшей мере, одной камерой (5), причем блок (3) освещения имеет множество источников (6) света, расположенных на нескольких токоведущих дорожках (12), которые, если смотреть в направлении высоты блока освещения, расположены друг над другом, так что с помощью источников (6) света, расположенных на вертикально ориентированных колонках, на области (8) стенки сосуда может соответственно проецироваться имеющий форму полосы луч (7) света, причем соответственно спроецированные на область (8) стенки сосуда лучи света, если смотреть в осевом направлении блока (3) освещения, расположены на расстоянии друг от друга, отличающаяся тем, что источники света каждой токоведущей дорожки (12), расположенные на вертикально ориентированных колонках, если смотреть в осевом направлении, расположены на них друг над другом без смещения, причем каждая вертикально ориентированная колонка (14) источников (6) света соответствующей токоведущей дорожки (12) может настраиваться с помощью блока управления так, что световой рисунок от вертикально ориентированных колонок (14) может проецироваться на область (8) стенки сосуда, который может регулироваться вариабельно в зависимости от свойств поверхности с помощью того, что отдельные группы или один из соседних источников (8) света вертикально ориентированной колонки (14) могут включаться или выключаться одновременно с отдельными или группой от/по горизонтали соседних источников (6) света, по меньшей мере, одной соседней колонки (14).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в вертикальном направлении, по меньшей мере, один или группа источников (6) света одной колонки может включаться и, по меньшей мере, один или группа источников (6) света может выключаться.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, отдельные источники или группы соседних источников (6) света вертикально ориентированной колонки могут включаться или выключаться одновременно с отдельными источниками или группой по горизонтали соседних источников (6) света, по меньшей мере, одной соседней колонки (14) с, по меньшей мере, по вертикали соседними отдельными или группой соседних источников света таким образом, что в блоке (3) освещения и впоследствии на сосуде может создаваться рисунок в виде шахматной доски из светлых и темных областей.

4. Система по п.1 или 3, отличающаяся тем, что блок (3) освещения имеет несущий элемент (9) с ориентированной к сосуду (2) световой поверхностью (10).

5. Система по п.1 или 3, отличающаяся тем, что блок (3) освещения выполнен так, что на область (8) стенки сосуда может проецироваться вертикально ориентированный рисунок (15) из полос.

6. Система по п.4, отличающаяся тем, что блок (3) освещения на своей световой поверхности (10) имеет несколько токопроводящих дорожек (12).

7. Система по п.4, отличающаяся тем, что блок (3) освещения, по меньшей мере, на своей световой поверхности (10) выполнен в виде кругового сектора.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что оптическое устройство (4) имеет несколько камер (5).

9. Система по п.1 или 8, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна камера (5) снабжена оптической линзой (17).

10. Система по п.1 или 8, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна камера (5) оптического устройства (4) расположена между двумя расположенными друг над другом блоками (3) освещения.

11. Система по любому из пп.1-3, 6-8, отличающаяся тем, что блок (3) освещения вместе и/или одновременно с, по меньшей мере, одной камерой (5) оптического устройства (4) может переставляться по высоте.

12. Способ проверки с системой сбора информации, в частности, по любому из предыдущих пунктов для получения данных о бутылках (2) и тому подобных сосудов (2), которые имеют расположенные на стенке сосуда признаки, причем система (1) сбора информации имеет, по меньшей мере, один блок (3) освещения и, по меньшей мере, одно оптическое устройство (4) с, по меньшей мере, одной камерой (5), причем блок (3) освещения имеет множество источников (6) света, расположенных на нескольких токопроводящих дорожках (12), которые, если смотреть в направлении высоты блока освещения, расположены друг над другом, так что с помощью источников (6) света, расположенных в по вертикали ориентированных колонках, на область (8) стенки сосуда может соответственно проецироваться имеющий форму полосы луч (7) света, причем лучи света, соответственно спроецированные на область (8) стенки сосуда, если смотреть в осевом направлении блока (3) освещения, расположены на расстоянии друг от друга, включающий, по меньшей мере, этапы:
- обнаружение свойств поверхности сосудов (2) и
- настройку каждой вертикально ориентированной колонки источников (6) света с помощью блока (16) управления в зависимости от обнаруженных свойств поверхности так, что от колонок (14) на область (8) стенки сосуда проецируется световой рисунок, который вариабельно отрегулирован в зависимости от свойств поверхности.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что вертикально ориентированные колонки (14) источников (6) света каждой токопроводящей дорожки (12) настраивают таким образом, что на область (8) стенки сосуда без смещения проецируется рисунок (15) из полос.

14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что вертикально ориентированные колонки (14) источников света каждой токопроводящей дорожки (12) настраивают таким образом, что на область (8) стенки сосуда проецируется рисунок (15) из полос, имеющий, если смотреть в осевом направление, смещение.

15. Применение системы (1) сбора информации по любому из пп.1-11 для распознавания швов на бутылках и/или выгравированного рисунка.

16. Применение системы (1) сбора информации по любому из пп.1-11 в этикетировочной машине.