CN108608750B - 颗粒编码的容器以及标志容器以用于跟踪的方法 - Google Patents

Abstract

一种编码容器的方法，所述方法包括使用应用陶瓷标记技术将颗粒施加至所述容器，使得所述颗粒与所述容器结合以形成唯一可光学读取图案。

Description

颗粒编码的容器以及标志容器以用于跟踪的方法

本申请是国际申请日为2013年10月3日、名称为“颗粒编码的容器”、国家申请号为2013800573488（国际申请号为PCT/US2013/063203）的专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及容器、制造容器的方法，并且涉及标志容器的方法。

背景技术和发明内容

根据本公开的一个方面，本公开的一般目标是提供一种容器，容器具有提供抵抗对其进行篡改的引人注目的标志的可光学读取的颗粒图案，以用于跟踪、防伪造或其他目的。

本公开具体体现可以彼此可分开或结合实施的多个方面。

根据本公开的一个方面，一种制造玻璃容器的方法包括：产生玻璃熔体，由玻璃熔体成型玻璃容器，通过将颗粒施加至玻璃容器使得颗粒与容器结合以形成唯一可光学读取图案来编码玻璃容器，以及对玻璃容器进行退火。

根据本公开的另一个方面，提供一种标志容器以用于跟踪或其他目的的方法，所述方法包括以下步骤：在容器壁是热的时，将颗粒引入至容器的壁表面上，使得颗粒与容器壁结合以形成可读取随机图案。

根据本公开的另一个方面，一种颗粒编码的容器包括：从底部延伸的主体、从主体延伸的肩部、以及呈随机图案的具有不同形状和尺寸的颗粒，颗粒由底部、主体、肩部或颈部中的至少一个承载。

附图说明

根据以下描述、所附权利要求以及附图将最佳地理解本公开及其另外目标、特征、优点以及方面，在附图中：

图1是根据本公开说明性实施例被制造成包括图案的容器的正视图；

图2是图1的容器的底视图；以及

图3是根据本公开另一个说明性实施例被制造成包括颗粒图案的容器的不完整正视图。

具体实施方式

图1示出包括颗粒图案12的容器10（例如，瓶子、罐子、水壶等）的说明性实施例，颗粒图案可作为随机图案施加至容器10并且用作容器10的唯一代码，如本文在以下将更详细讨论。容器10可由塑料或玻璃构成，并且更具体地，可具有可根据本文目前在以下公开的玻璃制造工艺的说明性实施例来产生的玻璃容器成分。容器10包括：纵轴线A；在容器10的一个轴向端部处的底部13，其在轴向方向上封闭；主体14，其在轴向方向上从轴向封闭的底部13延伸；肩部16，其从主体14轴向且径向延伸；以及颈部18，其从肩部16轴向延伸并且包括在容器10的与底部13相反的另一轴向端部处的容器口20和开口22，终端和开口。术语径向包括大体上沿相对于容器的纵轴线的径向线定向，并且可包括但不限于严格垂直于容器中央纵轴线A的方向。主体14在横向于轴线A的横截面上可具有任何合适的形状，只要主体14是周向封闭的。例如，主体14可具有周向封闭的圆柱形横断面形状。在其他实施例中，主体14可以大体上椭圆形、正方形、矩形、三角形或具有任何其他合适的横断面形状。如本文所使用，术语周向不仅适用于圆形横断面形状，而且适用于任何封闭横断面形状。

容器10可具有单件整体形成的构造，优选玻璃或塑料构造。（术语“整体形成的构造”不排除在例如美国专利4,740,401中所公开类型的单件整体模塑的多层玻璃构造，或在瓶子成型操作之后对其添加其他结构的单件玻璃瓶子。）在一个实施例中，容器10可以压-吹或吹-吹玻璃容器制造操作来制造。容器10可具有任何合适的形状，并且可包括罐子、水壶、瓶子、其他食品或饮料容器，或任何其他合适的容器。如本文所使用，术语轴向包括大体上沿封闭体、容器或包装的纵轴线定向，并且可包括但不限于严格平行于容器中央纵轴线A的方向。

参考图1，容器底部13包括具有整体形成至容器10并且可光学读取的颗粒图案12的壁。在任何情况下，多个容器中的每一个都可设置有其自己的唯一图案，以便编码每个容器。颗粒图案可由具有任何合适尺寸、形状、颜色、配置或材料的颗粒构成。例如，颗粒可具有同样形状或可具有不同形状。同样地，颗粒可具有同样尺寸或可具有不同尺寸。在另一个实例中，颗粒可仅具有一种颜色、或可仅具有两种不同颜色、或任何其他合适数量的不同颜色。在一个实施例中，颗粒可由与容器相同的材料构成。例如，颗粒可以是由钠钙硅酸盐、喷硅酸盐、或任何其他合适的玻璃材料构成的玻璃粉。在其他实施例中，颗粒可由金属、陶瓷、或任何其他合适的材料构成。在任何情况下，颗粒可以固相、例如作为碎片、料粒、粉末或根据任何其他合适的结构施加至容器10。

如图2所示，容器10还可包括代码参考特征24，其可包括容器10的对应壁中的一个或多个几何形状或轮廓线。代码参考特征24可包括容器壁中的一个或多个凸起或凹陷。在图2所示的实施例中，参考特征24是正方形的，并且圆形底部壁是容器10的颗粒承载和参考特征承载壁。在图2所示的另一个实施例中，参考特征24’可包括容器10的外轮廓，例如容器10的底部13的径向外周边。但在其他实施例中，颗粒承载和参考特征承载容器壁可具有任何其他合适的形状，并且也或替代地可以是在主体、肩部和/或颈部上。

例如并且参考图3，容器110包括：主体114、从主体延伸的肩部116、在主体114和肩部116的容器壁中的圆形代码参考特征124、以及在特征124内的容器壁中的颗粒图案112。在图3所示的另一个实施例中，颗粒图案212具有整体形成的参考特征，即颗粒图案212本身的外轮廓。例如，颗粒图案212可以是单向的，例如，形成为像棒球本垒板的五角形，以便相对于参考特征减小读取随机图案212时的噪声。

出于篡改证据的目的，颗粒图案12、112、212和/或参考特征24、24’、124可以是不可去除的。术语“不可去除的”包括将颗粒图案12、112、212和/或参考特征24、24’、124在设计意图上不意图在不损坏容器10和/或颗粒图案12、112、212和/或参考特征24、24’、124或不以其他方式明显地损坏一者或两者的结构和/或功能完整性的情况下从容器10被去除的方式。

在生产中，并且一般来说，典型玻璃容器制造包括“热端”和“冷端”。热端可包括用于产生玻璃熔体的一个或多个玻璃熔化炉、用于使玻璃熔体成型成玻璃容器的一个或多个成型机、以及用于将热端涂料施加至玻璃容器的一个或多个施加器。“热端”还可包括用于对其中的玻璃容器进行退火的退火窑或至少退火窑的开始部分。通过退火窑，到退火窑的下游部分、冷端或出口，可使温度逐渐地降低。“冷端”可包括退火窑的末端部分、在退火窑下游的用于将一种或多种冷端涂料施加至玻璃容器的施加器、用于检查容器的检查设备、以及用于包装容器的包装机。

结合以上描述，容器10、110可通过以下玻璃容器制造工艺来生产，玻璃容器制造工艺可以或可以不包括所有所公开步骤或顺序地处理或以所讨论的特定顺序处理，并且目前所公开制造工艺和标志方法涵盖这些步骤的任何排序、重叠或并行处理。

首先，可熔化一批玻璃成型材料。例如，熔化炉可包括具有用于熔化钠钙硅酸盐以产生熔化玻璃的熔化器的储槽。此后，熔化玻璃可从储槽流动通过流液洞并且到达在炉的下游端处的精制器，在精制器处，可对熔化玻璃进行调节。可将熔化玻璃从炉引导朝向下游前炉，前炉可包括冷却区、调节区以及与料块供料机连通的下游端。供料机可测量玻璃的出来的料块并且将它们传递至玻璃容器成型操作。

然后，可通过成型机将玻璃料块成型成容器，成型机可包括压-吹或吹-吹分列式制瓶机或任何其他合适的成型设备。坯模可接收来自供料机的玻璃料块并且形成半成品或坯料，半成品或坯料的温度可以是在例如约900-1100摄氏度。吹模可接收来自坯模的坯料并且将坯料成型为玻璃容器，玻璃容器的温度可以是在例如约700-900摄氏度。材料运送设备可将玻璃容器从成型机上移走并且将容器放置在传送机等上。

此外，可通过例如退火窑对所成型玻璃容器进行退火。在退火窑的入口、热端或上游部分处，其中的温度可以是在例如约500-700摄氏度。通过退火窑，到退火窑的下游部分、冷端或出口，温度可逐渐降低、冷端或出口中的例如约65-130摄氏度的温度。

可在制造工艺中的任何合适点处在容器上提供颗粒代码参考特征。例如，成型步骤可包括例如使用模具中的任何合适的对应特征在玻璃容器上形成参考特征。在另一个实例中，可将参考特征机加工、激光蚀刻或以其他方式切割至容器中。在另一个实例中，可通过应用陶瓷标记（ACL）将参考特征施加至容器，其中参考特征可包括网丝印刷或应用陶瓷线、形状等。对于ACL，陶瓷颗粒可涂有基于蜡的材料并且通过网丝来传送以用于施加至容器。在其中参考特征与容器成整体形成（如容器底部外轮廓）的另一个实例中，在成型期间形成参考特征。在其中参考特征与颗粒图案成整体形成的又另一个实例中，在施加颗粒图案时施加参考特征，如以下所讨论。

还可在制造工艺中的任何合适点处对容器进行编码。编码步骤包括：在容器或坯料足够热并且因此软得足以使颗粒良好结合至其上时，将颗粒施加至容器或坯料以标志容器或坯料。一般来说，例如可通过将颗粒吹、喷、喷涂、滴落、喷淋或滚压至坯料或容器上，或通过将容器蘸、滚压或设置到颗粒中或在颗粒上，或以任何其他合适的方式来施加颗粒。可将颗粒施加在容器的底部、主体、肩部或颈部中的一个或多个。在一个实施例中，选择性地将颗粒仅施加至容器的一部分，例如仅施加至底部、主体、肩部或颈部。在另一个实施例中，选择性地施加颗粒以重叠容器的两个部分，例如主体和肩部。

施加颗粒使得颗粒穿透而不仅仅是涂覆容器的对应表面。此外，一旦颗粒穿透至容器的热表面中，玻璃粉颗粒就可改变形状和/或尺寸。同样地，在退火期间，玻璃粉颗粒可进一步改变形状、尺寸和/或在容器表面中的位置。此类变化可进一步增强颗粒图案的随机性。

在一个实例中，可在坯模与吹模之间将颗粒施加至坯料。例如，可在坯料从成型机的坯模被翻转到吹模时，选择性地将颗粒施加至坯料的底部上。

在另一个实例中，可在吹模的下游将颗粒施加至容器。例如，可在容器从吹模上被捡起并且放置到传送机上时，或在容器已经被放置在传送机上之后，选择性地将颗粒施加至底部、主体、肩部和/或颈部上。

在另一个实例中，可在退火窑中将颗粒施加至容器。例如，可在退火窑的上游端中、在容器仍然热得足以与颗粒良好结合时，将颗粒喷涂至容器上。

在另一个实例中，可在吹模与退火窑之间将颗粒施加至容器。例如，在容器在传送机或其他材料运送设备上行进时，在重力作用下或通过允许容器经过或越过颗粒来将颗粒倾倒或喷淋至容器上。例如，可将颗粒喷淋在容器在成型之后被放置在其上的传送机上，或可通过携载颗粒的滚筒或通过使容器在携载颗粒的材料运送表面上方滚压来将颗粒滚压至容器上。

在任何实例的情况下，可使用任何合适的设备，包括例如气动***和喷嘴、喷丸设备、ACL设备、具有活板门、悬挂振动器的悬挂料斗等，在设备与容器之间具有或不具有斜槽、掩膜、引导件等。也可使用任何合适的颗粒回收和再利用设备来重用未粘附至容器的颗粒。

在任何实施例中，颗粒可穿透并且变成嵌入在容器的对应壁表面中，使得颗粒在不损毁或损坏容器的情况下无法被去除，这样使得颗粒是不可去除的，以便用作抵抗对其进行篡改的标志。因此，无需将单独的条形码标签、喷漆等施加至容器。条形码标签等可容易被篡改，并且显著增加工艺的成本，并且可能有损产品的品牌吸引力。

在一个实施例中，编码步骤可包括参考或相对于可已经在成型步骤中形成的代码参考特征将颗粒施加至容器。例如，可将颗粒中的至少一些施加在参考特征的几何轮廓线之内，更确切地，在凸起或凹陷的圆圈、正方形或任何其他合适的形状之内。在另一个实例中，可将颗粒施加凸起或凹陷在容器中的几何图形周围和/或之上。

在另一个实施例中，编码步骤可包括将颗粒施加至容器的内侧，例如施加在容器底部的内壁表面上。例如，可通过喷嘴来吹出颗粒，喷嘴可在容器离开吹模之后、例如在容器沿材料运送设备行进至退火窑和/或在退火窑本身中时被***到容器中。

与或不与参考特征结合的颗粒图案为容器提供唯一且随机的编码配置，其中每个容器具有唯一且随机的代码。不同颜色、不同尺寸、不同形状、不同配置和/或颗粒施加工艺中固有的随机性中的一项或多项在容器上建立唯一且随机的颗粒图案。

编码步骤还可包括光学读取颗粒图案。更确切地，编码步骤可包括捕获所施加图案的图像并且使所施加图案与容器相关联。例如，一个或多个成像装置可用于捕获颗粒图案的图像，例如紧接在施加颗粒图案之后、或在检查容器期间、或在容器制造工艺的任何其他合适的位置进行捕获。可以任何合适的方式使图像与容器相关联，例如通过将图像的数据存储在生产数据库中，生产数据库可包括对应容器的颗粒图案图像以及容器的唯一识别号、生产日期和时间、模具识别等。因此，每个顺序图案可为其对应容器建立序列代码，这样可使容器序列化。

在编码之后，可以任何合适的方式来分析颗粒图案。例如，代码分析器可用于从容器读取图案、结合所存储数据处理颗粒图案、验证容器的真实性或原装、和/或获得关于与图案相关联的容器或产品的信息。代码分析器可包括以下任何合适的设备，可包括图像捕获装置、控制器、电源、通信硬件以及其他合适的硬件和软件。例如，代码分析器可包括具有摄像机、处理器、存储器、电池、有线和/或无线通信硬件、图案辨识应用程序等的任何合适的设备。代码分析器可与计算机网络、例如公司内联网、因特网或任何其他合适的计算机网络通信。因此，代码分析器可包括工业成像和计算设备、具有摄像机的智能手机、或任何其他合适的计算装置。

在使用中，容器制造商可使用代码分析器来分析容器上的颗粒图案，并且结合所分析图案将关于容器的信息作为记录存储在生产数据库等中以用于以后检索。更确切地，容器制造商可使用代码分析器来激活图案辨识应用程序，使摄像机瞄准颗粒图案，使用摄像机和/或图案辨识应用程序的任何合适的十字准线、帧覆盖等对颗粒图案参考特征进行定框，并且获得对应图像。应用程序可通过以任何合适的方式根据与数据库交叉参考所获得的图像来辨识颗粒图案，并且可将与容器相关联的数据添加至数据库。同样地，饮料制造商可使用代码分析器来捕获给定容器的颗粒图案，将所捕获颗粒图案上传至生产数据库以供对其进行交叉参考，下载关于容器的信息，并且将关于填充容器的产品的信息上传至生产数据库。类似地，分销商、零售商、顾客等可使用代码分析器来捕获给定容器的颗粒图案，将所捕获颗粒图案上传至生产数据库以供对其进行交叉参考，并且下载关于容器和/或容纳在其中的产品的信息。因此，容器制造商、饮料制造商、分销商、零售商、顾客等可获得关于容器和/或容纳在其中的产品的信息。

因此，颗粒图案可在整个分销和供应链中用于容器或产品跟踪和追踪、和/或容器和/或容纳在容器中的产品的真实性验证。例如，可在产品周期期间验证或添加各种属性，例如容器和/或容纳在容器中的产品的制造日期和/或制造地点、容器和/或其中的产品的真实性等。在另一个实例中，终端客户的使用可针对与容器相关联的代码触发“原装/真实产品使用的”特征，使得任何后续使用将揭露非真实或伪造产品。例如，当购买承载颗粒代码的容器时，零售商可使用销售点（POS）***来扫描或以其他方式读取代码并且交叉参考并更新生产数据库（或其他数据库），以便指示特定容器已经出售给顾客。此后，如果容器曾被重新包装并再销售，则销售点***可用于指示容器早已出售。例如，POS***可读取重新包装容器的代码并且交叉参考数据库，此时，POS***将发现数据库早已被先前出售更新，并且POS***可以任何合适的方式发出警告、阻止出售等。实际上，代码可用于为容器提供监管链以阻挠对容器的非法重用或伪造。

因此，已经公开完全满足先前所陈述的所有目标和目的的一种容器以及标志和制造容器的方法。已经结合若干说明性实施例呈现本公开，并且已经讨论另外的修改和改变。根据前述讨论，本领域的普通技术人员将易于建议他们自己进行修改和改变。例如，已经就玻璃组成和玻璃容器制造工艺讨论了目前公开的容器和方法，但是本公开同样适用于塑料和塑料容器制造。

Claims (19)

1.一种标志玻璃容器以用于跟踪的方法，所述方法包括随机地将颗粒图案施加至所述容器的壁表面，使得所述颗粒穿透到所述壁表面中且变成嵌入容器壁中以在容器中形成可读取代码。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述可读取代码是颜色图案。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述壁表面是所述容器的内壁表面。

4.根据权利要求1所述的方法，包括额外的步骤：在容器上提供至少一个参考特征作为读取图案的参考。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述至少一个参考特征包括在所述容器的内表面或外表面上的几何形状。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述容器由钠钙硅玻璃形成并且所述颗粒包括钠钙硅玻璃。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述容器通过将熔化玻璃的料块传送至包括坯模和吹模的分列式制瓶机成型，并且在其成型期间将所述颗粒施加至所述容器。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述容器通过将熔化玻璃的料块传送至包括坯模和吹模的分列式制瓶机成型，并且在成型后但在所述容器退火之前或在所述容器退火的同时将所述颗粒施加至所述容器。

9.根据权利要求1所述的方法，其中在所述容器处于700摄氏度至1100摄氏度范围内的温度时，将所述颗粒施加至所述容器的所述壁表面。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述容器通过包括坯模和吹模的分列式制瓶机成型，并且在其成型期间在所述容器的壁表面上生成凸起或凹陷参考特征。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述颗粒在凸起或凹陷参考特征的轮廓线内施加至所述容器的壁表面。

12.根据权利要求1所述的方法，包括读取所述玻璃容器的壁表面内的可读取代码并且将所述可读取代码与所述玻璃容器相关联。

13.一种容器，通过权利要求1所述的方法制成。

14.一种颗粒编码的容器，其包括：

底部；

从所述底部延伸的主体；

从所述主体延伸的肩部；以及

随机地嵌入底部、主体、肩部或颈部中的至少一者中的各种形状和尺寸的颗粒图案，其中所述颗粒在容器中形成可读取代码。

15.根据权利要求14所述的容器，其中所述颗粒是多颜色的。

16.根据权利要求14所述的容器，包括由底部、主体、肩部或颈部中的至少一者承载参考特征。

17.根据权利要求16所述的容器，其中所述参考特征包括在底部、主体、肩部或颈部中的一个或多个凸起或凹陷。

18.根据权利要求16所述的容器，其中至少一些颗粒定位在参考特征的轮廓线之内。

19.根据权利要求14所述的容器，其中所述容器由钠钙硅玻璃形成并且所述颗粒包括钠钙硅玻璃。

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