EA042404B1 - DEVICE AND METHOD FOR READING LABE PRINTED ON CONTAINERS MOVING ON A CONVEYOR - Google Patents

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к области устройств для считывания идентификаторов. В частности, настоящее изобретение относится к способам и системам для обнаружения и идентификации меток или знаков, таких как штрих-коды, напечатанных на боковой стенке контейнеров, перемещающихся по линии.The present invention relates to the field of devices for reading identifiers. In particular, the present invention relates to methods and systems for detecting and identifying marks or indicia, such as barcodes, printed on the sidewall of containers as they travel along a line.

Предпосылки изобретенияBackground of the invention

В настоящее время устройства для считывания идентификаторов используют для отслеживания и сортировки объектов, движущихся по линии (например, посредством конвейера) при операциях изготовления и логистики. Устройство для считывания идентификаторов может быть расположено над линией под приемлемым углом обзора для захвата любых ожидаемых идентификаторов на соответствующих объектах при перемещении каждого объекта в поле обзора. Фокусное расстояние устройства для считывания относительно объекта может варьироваться в зависимости от расположения устройства для считывания относительно линии и размера объекта. Объект большего размера может привести к тому, что идентификаторы на нем будут расположены ближе к устройству для считывания, тогда как объект меньшего размера может содержать идентификаторы, которые находятся дальше от устройства для считывания. В каждом случае идентификатор должен появляться с достаточным разрешением для правильного формирования изображения и декодирования. Следовательно, поле обзора одного устройства для считывания, в частности, в направлении по ширине (перпендикулярно движению линии), часто ограничено. Если объект и/или линия являются относительно широкими, линза и датчик одного устройства для считывания идентификаторов могут не иметь достаточного поля обзора в направлении по ширине, чтобы покрыть всю ширину линии при сохранении необходимого разрешения для точного формирования изображения и декодирования идентификаторов. Неспособность формировать изображение по всей ширине может привести к тому, что устройство для считывания пропустит идентификаторы, которые находятся за пределами поля обзора.Currently, ID readers are used to track and sort objects moving along a line (eg, conveyor) in manufacturing and logistics operations. The ID reader may be positioned above the line at a reasonable viewing angle to capture any expected IDs on the respective objects as each object moves into the field of view. The focal length of the reader relative to the object may vary depending on the location of the reader relative to the line and the size of the object. A larger object may cause identifiers on it to be located closer to the reader, while a smaller object may contain identifiers that are further from the reader. In each case, the identifier must appear at sufficient resolution for proper imaging and decoding. Therefore, the field of view of one reader, in particular in the width direction (perpendicular to the line movement), is often limited. If the object and/or line is relatively wide, the lens and sensor of a single ID reader may not have sufficient field of view in the width direction to cover the full width of the line while maintaining the required resolution for accurate imaging and ID decoding. Failure to image across the entire width may cause the reader to miss identifiers that are outside the field of view.

Несколько методик могут быть использованы для преодоления ограничения в поле обзора одного устройства для считывания идентификаторов и расширения общего поля обзора в направлении по ширине. Например, может использоваться система линейного сканирования с более широким полем обзора; однако, такая схема увеличивает сложность и стоимость, поскольку требует более специализированного аппаратного обеспечения (зачастую необходим кодер для определения относительного движения линии при использовании схемы линейного сканирования). Другая методика заключается в использовании большего датчика в одном устройстве для считывания идентификаторов для обеспечения желаемого разрешения для надлежащего формирования изображения сцены в направлении по ширине; однако, этот подход влечет за собой дополнительные расходы за счет использования менее традиционного аппаратного обеспечения и увеличенного разрешения поля обзора. Направление увеличенной высоты может привести к тому, что датчик сделает снимок одного и того же идентификатора во множестве кадров снятого изображения, когда объект проходит через увеличенное поле обзора. Это, в свою очередь, приводит к лишней обработке и/или декодированию одного и того же идентификатора и риску того, что один объект будет ошибочно принят за множество объектов, проходящих под устройством для считывания. Другая методика раскрыта в патентном документе ЕР2624042В1, который предусматривает расширитель поля обзора с использованием нескольких зеркал.Several techniques can be used to overcome the limitation in the field of view of a single ID reader and expand the overall field of view in the width direction. For example, a line scan system with a wider field of view may be used; however, such a scheme adds complexity and cost as it requires more specialized hardware (often an encoder is needed to determine the relative motion of the line when using a line scan scheme). Another technique is to use a larger sensor in a single ID reader to provide the desired resolution for properly imaging the scene in the width direction; however, this approach incurs additional costs through the use of less conventional hardware and increased field of view resolution. The increased height direction may cause the sensor to capture the same ID in multiple frames of the captured image as the object passes through the increased field of view. This in turn leads to unnecessary processing and/or decoding of the same identifier and the risk of one object being mistaken for multiple objects passing under the reader. Another technique is disclosed in patent document EP2624042B1 which provides for a field of view expander using multiple mirrors.

Однако когда объект, движущийся по линии, представляет собой контейнер, а считываемая метка представляет собой штрих-код, напечатанный на цилиндрической части боковой стенки контейнера, использование одного устройства для считывания идентификаторов не гарантирует правильную идентификацию и считывание метки, даже если поле обзора одного устройства для считывания идентификаторов было расширено. Метка может быть нанесена на противоположную сторону боковой стенки относительно формирования кадра устройства для считывания идентификаторов, так что контейнер проходит через область считывания необнаруженным.However, when the object moving along the line is a container and the readable mark is a barcode printed on the cylindrical part of the side wall of the container, the use of a single ID reader does not guarantee correct identification and reading of the mark, even if the field of view of one device for ID reading has been extended. The label may be applied to the opposite side of the side wall relative to the framing of the ID reader so that the container passes through the reading area undetected.

Чтобы удостовериться, что метка, напечатанная на цилиндрической части контейнера, всегда считывается, можно использовать несколько устройств для считывания идентификаторов или камер, расположенных вокруг области считывания линии так, чтобы по меньшей мере одна из камер могла сделать снимок метки контейнера. Например, в известных системах необходимо использовать четыре камеры для считывания метки, напечатанной на бутылке или банке. Однако, это решение имеет несколько недостатков. Во-первых, это дорогое и сложное решение, которое требует дополнительного аппаратного обеспечения и оптики (несколько камер), которые в некоторых случаях должны быть полностью синхронизированы. Кроме того, эта система не может гарантировать, что каждый контейнер будет представлять полный вид метки на одну из камер при продвижении вниз по конвейеру. Например, когда конвейер, транспортирующий контейнеры, является достаточно широким, чтобы пропускать два или более контейнеров одновременно, метка, напечатанная на некоторых из этих контейнеров, может быть спрятана (например, частично или полностью скрыта) присутствием других контейнеров, блокирующих поле обзора. Кроме того, специальное расположение метки на цилиндрической стенке затрудняет осуществление снимка всей метки одной камерой (т.е. в некоторых случаях камеры могут только частично делать снимок метки), что делает штрих-код необнаруженным, только если не используется специальное и сложноеTo ensure that the label printed on the cylindrical part of the container is always read, multiple ID readers or cameras can be used around the line reading area so that at least one of the cameras can take a picture of the container label. For example, prior art systems need to use four cameras to read a label printed on a bottle or can. However, this solution has several disadvantages. First, it is an expensive and complex solution that requires additional hardware and optics (multiple cameras), which in some cases must be fully synchronized. In addition, this system cannot guarantee that each container will present a full view of the mark on one of the cameras as it moves down the conveyor. For example, when the conveyor transporting the containers is wide enough to pass two or more containers at the same time, the label printed on some of these containers may be obscured (eg, partially or completely hidden) by the presence of other containers blocking the field of view. In addition, the special location of the mark on the cylindrical wall makes it difficult to capture the entire mark with a single camera (i.e., in some cases, cameras can only partially capture the mark), which makes the barcode undetected unless special and complex

- 1 042404 программное обеспечение для объединения различных изображений камер для обнаружения метки (например, путем сшивания различных фрагментов штрих-кода для генерирования всего кода). Кроме того, при быстрой работе линии (например, с частотой подачи более 80 контейнеров в минуту), все эти проблемы усугубляются.- 1 042404 software for combining different camera images to detect a tag (for example, by stitching together different fragments of a barcode to generate the entire code). In addition, when the line is running fast (for example, with a feed rate of more than 80 containers per minute), all these problems are exacerbated.

Следовательно, существует потребность в устройстве и способе, которые позволяют безопасно, с вероятностью успеха 100%, делать снимки меток (таких как одномерные или двухмерные штрих-коды), напечатанных на контейнере, движущемся на горизонтальном конвейере. Предпочтительно, коды контейнеров должны считываться со скоростью, сопоставимой с частотой подачи линии для этих типов контейнеров (обычно приблизительно 60-120 контейнеров в минуту).Therefore, there is a need for a device and method that allows you to safely, with a success rate of 100%, take pictures of marks (such as one-dimensional or two-dimensional barcodes) printed on a container moving on a horizontal conveyor. Preferably, the container codes should be read at a rate comparable to the line feed rate for these types of containers (typically about 60-120 containers per minute).

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Настоящее изобретение относится к устройству и способу считывания метки, напечатанной на боковой части контейнеров, движущихся по линии или конвейеру, которые преодолевают вышеупомянутые проблемы. С помощью этого устройства и способа контейнеры, движущиеся на конвейере, проталкиваются к приводному устройству, которое вращает контейнер, так что камера может считывать метку, нанесенную на контейнер.The present invention relates to a device and method for reading a label printed on the side of containers moving along a line or conveyor that overcomes the above problems. With this apparatus and method, containers moving on a conveyor are pushed towards a drive device which rotates the container so that the camera can read the label applied to the container.

Для описания настоящего изобретения в дальнейшем будут рассмотрены следующие определенияTo describe the present invention, the following definitions will be considered in the following.

Линия: элементы в системе, включенные, например, на заводе или фабрике, для обработки и/или транспортировки продуктов, такие как, например, упаковочная линия, линия розлива, линия хранения, производственная линия и линия сборки.Line: elements in a system included, for example, in a plant or factory, for processing and/or transporting products, such as, for example, a packaging line, a bottling line, a storage line, a production line, and an assembly line.

Конвейер: средство транспортировки продуктов в линии, такое как, например, ленточная конвейерная система или роликовый конвейер. Конвейер обычно расположен в горизонтальной плоскости, но он также может включать пандусы и изменения направления.Conveyor: A means of transporting products in a line, such as, for example, a belt conveyor system or a roller conveyor. The conveyor is usually located in a horizontal plane, but it can also include ramps and direction changes.

Контейнер: термин, обычно используемый в линии, относящейся к продуктам, объектам или сосудам, транспортируемым по линии, для оценки качества, идентификации и отслеживания продукта, управления запасами и складами, отслеживания производства и т.д. Контейнер может быть изготовлен из различных материалов, таких как, например, металл, пластик или стекло. Контейнеры включают бутылки, банки, консервные банки и бутыли с водой.Container: A term commonly used in line referring to products, objects or vessels transported along the line for quality assessment, product identification and traceability, stock and warehouse management, production tracking, etc. The container can be made from various materials such as, for example, metal, plastic or glass. Containers include bottles, jars, tins and water bottles.

Метка или идентификатор (ID): Любой знак или символ, текст или изображение, включая, помимо прочего, идентификационные коды, печатные краски и штрих-коды (например, одномерные или двухмерные штрих-коды), напечатанные или прикрепленные к контейнеру, главным образом для целей идентификации, инвентаризации или классификации.Label or Identifier (ID): Any sign or symbol, text or image, including but not limited to identification codes, printing inks and barcodes (such as 1D or 2D barcodes) printed or affixed to a container, primarily for purposes of identification, inventory or classification.

Боковая часть контейнера: область боковой стенки контейнера, на которой напечатана или к которой прикреплена метка. Боковая часть может быть цилиндрической.Container side: The area of the side wall of a container on which a label is printed or affixed. The side part may be cylindrical.

Область считывания: зона конвейера, в которой осуществляют считывание или идентификацию метки.Reading area: the conveyor area in which the tag is read or identified.

Вращатель: любое средство для контакта с контейнером для приложения крутящего момента и генерирования вращения, такого как вращение ролика при высокой скорости, и контакта с боковой стенкой контейнера.Rotator: Any means for contacting the container to apply torque and generate rotation, such as rotating a roller at high speed, and contact the side wall of the container.

Приводной блок: электрический и/или электронный модуль, содержащий электродвигатель для активации вращателя.Drive unit: an electrical and/or electronic module containing an electric motor for activating the rotator.

Высокоскоростная камера: устройство, подходящее для записи быстро движущихся объектов, таких как контейнеры, вращающихся со скоростью выше 300 об/мин.High Speed Camera: A device suitable for recording fast moving objects such as containers rotating at speeds above 300 rpm.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ считывания метки, напечатанной на контейнерах, движущихся по конвейеру. Способ включает подачу контейнера в область считывания, приложение крутящего момента к контейнеру, по меньшей мере, в области считывания, генерирование вращения указанного контейнера вдоль его вертикальной оси и считывание метки контейнера при вращении контейнера.According to one aspect of the present invention, a method is provided for reading a label printed on containers moving along a conveyor. The method includes feeding the container into the reading area, applying a torque to the container at least in the reading area, generating rotation of said container along its vertical axis, and reading the label of the container while rotating the container.

В варианте осуществления этап генерирования вращения контейнера включает приложение крутящего момента посредством вращателя к боковой стенке контейнера в первой зоне области считывания и проталкивание контейнера к вращателю для обеспечения вращательного движения контейнера. Этап проталкивания контейнера к вращателю может включать приложение или выброс, соответственно, потока воздуха под высоким давлением, направленного, по меньшей мере, частично, в направлении первой зоны области считывания.In an embodiment, the step of generating rotation of the container includes applying torque by means of the rotator to the sidewall of the container in the first region of the reading area and pushing the container towards the rotator to cause the container to rotate. The step of pushing the container towards the rotator may include applying or ejecting, respectively, a high pressure air stream directed at least partially towards the first zone of the reading area.

В варианте осуществления контейнеры подают в область считывания по одному. Способ может дополнительно включать удерживание контейнера в области считывания посредством приложения усилия, направленного против направления движения конвейера.In an embodiment, the containers are fed into the reading area one at a time. The method may further include holding the container in the reading area by applying a force against the direction of travel of the conveyor.

Согласно варианту осуществления способ также включает извлечение контейнера из области считывания; например, путем продвижения контейнера с помощью потока воздуха под высоким давлением. Считывание метки предпочтительно осуществляют при размещении контейнера в области считывания. В качестве альтернативы, считывание могут осуществлять после выхода контейнера из области считывания (например, в другом направлении или даже на другом конвейере).According to an embodiment, the method also includes removing the container from the reading area; for example, by advancing the container with a high pressure air stream. Reading of the label is preferably carried out by placing the container in the reading area. Alternatively, the reading may take place after the container leaves the reading area (eg, in a different direction or even on a different conveyor).

Для лучшего контроля и синхронизации считывания способ также может включать обнаружениеFor better control and timing of the read, the method may also include detection

- 2 042404 контейнера при входе в область считывания. Метка предпочтительно регистрируется и обнаруживается с использованием высокоскоростной камеры за счет высокой скорости вращения контейнера.- 2 042404 containers at the entrance to the reading area. The mark is preferably registered and detected using a high speed camera due to the high rotation speed of the container.

Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предусмотрен аппарат или устройство для считывания метки, напечатанной на контейнерах, движущихся по конвейеру, при этом метка напечатана на боковой части контейнера. Устройство содержит приводной блок, выполненный с возможностью приложения крутящего момента к контейнеру, по меньшей мере, в области считывания, с возможностью генерирования вращения контейнера вдоль его вертикальной оси, и камеру (предпочтительно, высокоскоростную камеру), выполненную с возможностью считывания метки контейнера при вращении контейнера. Устройство также может содержать средство для подачи (такое как конвейерная лента), выполненное с возможностью подачи контейнера в область считывания. При подаче множества контейнеров, движущихся на конвейере с высокой скоростью, устройство также может содержать, чтобы облегчить считывание, направляющие средства для приведения контейнеров в область считывания, так что они достигают области считывания по одному.According to a further aspect of the present invention, an apparatus or device is provided for reading a label printed on containers moving along a conveyor, the label being printed on the side of the container. The device comprises a drive unit configured to apply a torque to the container, at least in the reading area, with the possibility of generating rotation of the container along its vertical axis, and a camera (preferably a high-speed camera) configured to read the label of the container when the container is rotated. . The device may also include a feeding means (such as a conveyor belt) configured to feed the container into the reading area. When feeding a plurality of containers moving on a conveyor at high speed, the device may also include, in order to facilitate reading, guiding means for bringing the containers into the reading area so that they reach the reading area one at a time.

Согласно варианту осуществления приводной блок содержит вращатель (например, ролик или рифленый валик), активируемый электродвигателем. Вращатель расположен в первой зоне области считывания для приложения крутящего момента к боковой стенке контейнера. В этом варианте осуществления устройство дополнительно содержит узел проталкивания, выполненный с возможностью приведения контейнера в первую зону для обеспечения вращательного движения контейнера.According to an embodiment, the drive unit comprises a rotator (eg a roller or corrugated roller) actuated by an electric motor. The rotator is located in the first zone of the reading area for applying torque to the side wall of the container. In this embodiment, the device further comprises a pushing assembly configured to bring the container into the first zone to provide rotational movement of the container.

В варианте осуществления узел проталкивания может быть выполнен в виде воздушного ракеля или схожего пневматического устройства с воздушными соплами, выполненного с возможностью подачи/выброса потока воздуха под высоким давлением, направленного, по меньшей мере, частично, в направлении первой зоны области считывания. В другом варианте осуществления узел проталкивания содержит ролик, выполненный с возможностью приложения усилия на контакте (вместо использования потока воздуха под высоким давлением) к контейнеру в направлении первой зоны области считывания.In an embodiment, the push assembly may be in the form of an air squeegee or similar pneumatic device with air nozzles, configured to supply/eject a high pressure air stream directed at least partially towards the first zone of the reading area. In another embodiment, the push assembly comprises a roller configured to apply contact force (instead of using high pressure air flow) to the container towards the first zone of the reading area.

Устройство может дополнительно содержать эжектор для извлечения контейнера из области считывания. В варианте осуществления эжектор выполнен с возможностью продвижения контейнера с помощью потока воздуха под высоким давлением. В качестве альтернативы, эжектор может непосредственно касаться контейнера для приложения усилия на контакте (например, поршень или рычаг).The device may further comprise an ejector for removing the container from the reading area. In an embodiment, the ejector is configured to advance the container with a high pressure air stream. Alternatively, the ejector may directly touch the container to apply force to a contact (eg, piston or lever).

В варианте осуществления устройство содержит один или более удерживающих элементов, выполненных с возможностью удерживания контейнера в области считывания путем приложения усилия, направленного, по меньшей мере, против направления движения конвейера.In an embodiment, the device comprises one or more holding elements configured to hold the container in the reading area by applying a force directed at least against the direction of movement of the conveyor.

Обсуждаемые признаки, функции и преимущества могут быть достигнуты независимо в различных вариантах осуществления или могут быть объединены в других вариантах осуществления, дополнительные подробности которых можно увидеть со ссылкой на следующее описание и чертежи.The discussed features, functions, and advantages may be achieved independently in various embodiments, or may be combined in other embodiments, further details of which can be seen with reference to the following description and drawings.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Ряд чертежей, которые помогают лучше понять настоящее изобретение и которые прямо связаны с вариантом осуществления указанного изобретения, представленным в качестве его неограничивающего примера, очень кратко описан ниже.A number of drawings that help to better understand the present invention and which are directly related to the embodiment of the specified invention, presented as its non-limiting example, are described very briefly below.

На фиг. 1А изображен линейный штрих-код, напечатанный на цилиндрическом контейнере.In FIG. 1A shows a linear barcode printed on a cylindrical container.

На фиг. 1В показан двухмерный штрих-код, напечатанный на бутылке.In FIG. 1B shows a 2D barcode printed on the bottle.

На фиг. 2 показан вид в перспективе устройства для считывания штрих-кодов на контейнерах согласно варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 2 is a perspective view of a container barcode reader according to an embodiment of the present invention.

На фиг. 3 представлен вид устройства спереди.In FIG. 3 is a front view of the device.

На фиг. 4 проиллюстрировано устройство, работающее на упаковочной линии, транспортирующей множество контейнеров в направлении области считывания.In FIG. 4 illustrates an apparatus operating on a packaging line transporting a plurality of containers towards a reading area.

На фиг. 5 изображен контейнер, ускоряемый под углом в области считывания, в то время как высокоскоростная камера обнаруживает штрих-код.In FIG. 5 shows a container accelerated at an angle in the reading area while a high speed camera detects a bar code.

На фиг. 6 представлена структурная схема устройства согласно варианту осуществления.In FIG. 6 is a block diagram of a device according to an embodiment.

На фиг. 7 показана блок-схема способа согласно варианту осуществления.In FIG. 7 shows a flow diagram of a method according to an embodiment.

Подробное описаниеDetailed description

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для считывания метки 112, напечатанной на боковой части 114 боковой стенки контейнера 110, как изображено на фиг. 1А и 1В. В контейнере, показанном на этих фигурах, боковая часть представляет собой цилиндрическую часть. Контейнер 110 имеет круглое основание и вертикальную ось 118, вокруг которой может вращаться контейнер 110. Контейнером может быть, например, банка (фиг. 1А) или бутылка (фиг. 1В). Метка 112 может представлять собой знак, идентификационный код, штрих-код или любой другой текстовый или графический символ, напечатанный на этикетке 116, прикрепленной к боковой части 114 боковой стенки контейнера 110 или непосредственно напечатанной на ней. Штрих-код может быть, например, линейным штрих-кодом, как на фиг. 1А, или матричным штрих-кодом (например, Data Matrix, QR-коды), как в примере на фиг. 1В.The present invention relates to a method and apparatus for reading a mark 112 printed on a side portion 114 of a side wall of a container 110 as shown in FIG. 1A and 1B. In the container shown in these figures, the side portion is a cylindrical portion. The container 110 has a circular base and a vertical axis 118 about which the container 110 can rotate. The container can be, for example, a can (FIG. 1A) or a bottle (FIG. 1B). Label 112 may be a character, identification code, barcode, or any other textual or graphical symbol printed on a label 116 affixed to, or directly printed on, sidewall portion 114 of container 110. The barcode may be, for example, a linear barcode as in FIG. 1A or a matrix barcode (eg Data Matrix, QR codes) as in the example of FIG. 1B.

Согласно варианту осуществления компоненты устройства изображены на виде в перспективе на фиг. 2. Контейнеры 110 движутся вдоль линии (например, конвейерной ленты в упаковочной линии) с высокой скоростью. Устройство может выполнять считывание меток со скоростью выше 80 контейнеровAccording to an embodiment, the components of the device are shown in perspective view in FIG. 2. Containers 110 move along a line (eg, a conveyor belt in a packaging line) at high speed. The device can read tags at speeds above 80 containers

- 3 042404 в минуту. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, конвейерная лента 102 приводит контейнеры 110 в область 104 считывания. На конвейере 102 могут быть предусмотрены направляющие средства для приведения контейнеров 110 в область 104 считывания, так что контейнеры 110 достигают области 104 считывания по одному. Направляющие средства могут быть выполнены, например, в виде одного или более воронкообразных каналов 170, обеспечивающих движение контейнеров 110 в направлении области 104 считывания. Контейнеры 110, движущиеся на конвейере 102, достигают области 104 считывания отдельно, один за другим, и детектор 160 (например, фотоэлектрический датчик) обнаруживает контейнер 110 при входе в область 104 считывания.- 3 042404 per minute. In the embodiment shown in FIG. 2, the conveyor belt 102 brings the containers 110 into the reading area 104. Guide means may be provided on the conveyor 102 to bring the containers 110 into the reading area 104 so that the containers 110 reach the reading area 104 one at a time. The guide means can be made, for example, in the form of one or more funnel-shaped channels 170, ensuring the movement of the containers 110 in the direction of the area 104 reading. The containers 110 moving on the conveyor 102 reach the reading area 104 separately, one after the other, and the detector 160 (eg, a photoelectric sensor) detects the container 110 upon entering the reading area 104.

Приводной блок 130 прикладывает момент импульса к контейнеру 110, расположенному в области 104 считывания, вращая контейнер 110 вдоль его вертикальной оси 118. Камера 120, предпочтительно высокоскоростная камера, расположена в наклонном положении над конвейером 102 для считывания метки 112, напечатанной на боковой части 114 контейнера 110 при вращении контейнера 110. При вращении контейнера 110 перед камерой 120, последняя имеет несколько возможностей сделать снимок метки 112. Снимок метки 112 делают в выделенном временном интервале, так что общая пропускная способность линии не изменяется (следующие контейнеры 110 входят в область 104 считывания при высокой скорости).The drive unit 130 applies momentum to the container 110 located in the reading area 104 by rotating the container 110 along its vertical axis 118. A camera 120, preferably a high speed camera, is positioned in an inclined position above the conveyor 102 to read the label 112 printed on the side 114 of the container. 110 as the container 110 rotates. As the container 110 rotates in front of the camera 120, the latter has several opportunities to take a picture of the mark 112. The picture of the mark 112 is taken in a dedicated time interval so that the total line capacity does not change (the following containers 110 enter the read area 104 at high speed).

В варианте осуществления камера 120 расположена рядом с областью 104 считывания, как показано, например, на фиг. 2, так что считывание метки осуществляют, когда контейнер 110 все еще находится в области 104 считывания. Начало считывания синхронизируется с обнаружением, выполненным детектором 160. Перед приложением какого-либо крутящего момента угловая скорость контейнера 110, входящего в область 104 считывания, как правило, равна нулю. Камера 120 начинает записывать множество изображений боковой стенки контейнера 110 при увеличении угловой скорости. Высокая частота кадров изображений, снятых камерой 120, позволяет обнаружить и идентифицировать метку 112.In an embodiment, camera 120 is located adjacent to reading area 104, as shown, for example, in FIG. 2 so that the tag is read while the container 110 is still in the read area 104. The start of the reading is synchronized with the detection made by the detector 160. Before any torque is applied, the angular velocity of the container 110 entering the reading area 104 is typically zero. The camera 120 starts to record a plurality of images of the sidewall of the container 110 as the angular velocity increases. The high frame rate of images captured by camera 120 allows the tag 112 to be detected and identified.

В другом отличном варианте осуществления, не показанном на фигурах, камера 120 может быть расположена на другой станции линии обработки, вдали от области 104 считывания. В этом случае контейнер 110 извлекается из области 104 считывания с помощью усилия, прилагаемого эжектором 150, отправляя контейнер 110 (все еще вращаясь) на другой конвейер, где расположена камера 120.In another excellent embodiment, not shown in the figures, the camera 120 may be located at another processing line station, away from the reading area 104. In this case, the container 110 is removed from the reading area 104 by the force applied by the ejector 150, sending the container 110 (still rotating) onto another conveyor where the camera 120 is located.

На фиг. 3 представлен вид спереди области 104 считывания согласно варианту осуществления. В этом варианте осуществления приводной блок 130 содержит вращатель 132, активируемый электродвигателем 134 (например, электродвигателем постоянного тока или шаговым электродвигателем), управляемым блоком управления электродвигателем. Вращатель может быть, например, колесом или приводным роликом. В варианте осуществления согласно фиг. 3 рифленый валик диаметром приблизительно 25 мм установлен на 6 мм вале, и диаметр контейнеров составляет приблизительно 63 мм. Скоростью электродвигателя управляют с помощью блока управления электродвигателем, и вращатель 132 присоединен к валу приводного электродвигателя. Колесо 132 генерирует вращательное движение контейнера 110 за счет трения между рифленым валиком и боковой стенкой контейнера. В одном варианте осуществления электродвигатель вращается в диапазоне 600-1000 об/мин, и на полной скорости контейнер достигает максимальной скорости вращения приблизительно 285-315 об/мин (скорость вращения контейнера зависит от множества факторов, таких как вес, приложенный крутящий момент, скольжение, коэффициент трения поверхности ленты и т.д.).In FIG. 3 is a front view of the reading area 104 according to the embodiment. In this embodiment, the drive unit 130 includes a rotator 132 actuated by a motor 134 (eg, DC motor or stepper motor) controlled by the motor control unit. The rotator may be, for example, a wheel or a drive roller. In the embodiment according to FIG. 3 a corrugated roller with a diameter of approximately 25 mm is mounted on a 6 mm shaft, and the diameter of the containers is approximately 63 mm. The speed of the motor is controlled by the motor control unit and the rotator 132 is connected to the shaft of the drive motor. The wheel 132 generates a rotational movement of the container 110 due to friction between the grooved roller and the side wall of the container. In one embodiment, the motor rotates in the range of 600-1000 rpm, and at full speed the container reaches a maximum rotation speed of approximately 285-315 rpm (the rotation speed of the container depends on many factors such as weight, applied torque, sliding, coefficient of friction of the belt surface, etc.).

Колесо 132 расположено в первой зоне 106 области 104 считывания и подвешено на определенной высоте над конвейером 102. Вращающееся колесо 132 входит в зацепление с боковой стенкой контейнера 110, прикладывая крутящий момент. Для облегчения зацепления между колесом 132 и контейнером 110 узел проталкивания одновременно прикладывает усилие к контейнеру 110 для его проталкивания в направлении первой зоны 106 и обеспечения последовательного вращательного движения контейнера 110. Узел проталкивания способствует принудительному контакту между приводным колесом 132 и контейнером.The wheel 132 is located in the first zone 106 of the reading area 104 and suspended at a certain height above the conveyor 102. The rotating wheel 132 engages with the side wall of the container 110 by applying a torque. To facilitate engagement between the wheel 132 and the container 110, the push assembly simultaneously applies force to the container 110 to push it towards the first zone 106 and cause the container 110 to rotate sequentially.

Узел проталкивания может быть выполнен с воздушным ракелем 140, который выбрасывает поток воздуха под высоким давлением 142 в направлении первой зоны 106 области 104 считывания. Воздушный ракель 140 применяет источник 142 сжатого воздуха и сопла, надлежащим образом установленные под углом, для направления потока воздуха относительно контейнера 110, обеспечивая контакт контейнера с колесом 132.The push assembly may be provided with an air squeegee 140 that ejects a high pressure air stream 142 towards the first zone 106 of the reading area 104 . The air squeegee 140 uses a compressed air source 142 and properly angled nozzles to direct the air flow relative to the container 110, bringing the container into contact with the wheel 132.

В другом варианте осуществления, не показанном на фигурах, вместо использования потока воздуха, узел проталкивания может прикладывать физический, механический контакт. Например, узел проталкивания может содержать узел ролика, который прикладывает усилие на контакте к боковой стенке контейнера 110 в направлении первой зоны 106 области 104 считывания, проталкивая и удерживая контейнер относительно колеса 132. Узел проталкивания может также содержать связующий блок, такой как соединительный стержень и электромеханический соленоид или пневматический соленоид для электрического контроля и активации связующего блока.In another embodiment, not shown in the figures, instead of using airflow, the push assembly may apply physical, mechanical contact. For example, the push assembly may include a roller assembly that applies a contact force against the side wall of the container 110 toward the first zone 106 of the reading area 104, pushing and holding the container relative to the wheel 132. The push assembly may also include a link unit such as a connecting rod and an electromechanical solenoid or pneumatic solenoid for electrical control and activation of the link unit.

Работающая упаковочная линия показана на фиг. 4. Несколько контейнеров 110 транспортируются конвейером 102, ширина которого позволяет двум или более контейнерам проходить параллельно. Направляющие средства 170 управляют контейнерами 110 так, что они достигают области 104 считывания по одному.A working packing line is shown in Fig. 4. Several containers 110 are transported by a conveyor 102 which is wide enough to allow two or more containers to run in parallel. The guide means 170 guide the containers 110 so that they reach the reading area 104 one at a time.

--

Claims (4)

На фиг. 5 изображен отдельный контейнер 110, вращающийся в области 104 считывания. Устройство содержит удерживающий элемент 180, расположенный в конце области 104 считывания для удерживания контейнера 110 в пределах области 104 считывания посредством приложения усилия, направленного против направления движения конвейера 102. Устройство может дополнительно содержать боковые удерживающие элементы 182, расположенные в поперечном направлении относительно направления движения ленты, и верхний удерживающий элемент 184, расположенный в более высоком положении, чем максимальная высота контейнера 110, чтобы избежать случайного выпадения контейнера 110 из конвейера 102 при приложении крутящего момента и/или потока воздуха под высоким давлением (142, 152).In FIG. 5 shows a separate container 110 rotating in the reading area 104. The device includes a retaining element 180 located at the end of the reading area 104 for holding the container 110 within the reading area 104 by applying a force directed against the direction of movement of the conveyor 102. The device may further include side retention elements 182 located transversely relative to the direction of the belt and a top retainer 184 positioned at a higher position than the maximum height of container 110 to prevent container 110 from accidentally falling out of conveyor 102 when torque and/or high pressure air flow is applied (142, 152). Сразу же после считывания метки 112 или в заранее определенный момент времени, активируется эжектор 150 для извлечения контейнера 110 из области 104 считывания и обеспечения введения следующего контейнера 110 в область 104 считывания. В варианте осуществления, показанном на фиг. 5, контейнер 110 продвигается с помощью потока воздуха под высоким давлением 152 (который в этом варианте осуществления перпендикулярен движению линии, направлению движения конвейера 102) и направляется на другой конвейер 108.Immediately after the tag 112 is read, or at a predetermined time, the ejector 150 is activated to remove the container 110 from the reading area 104 and allow the next container 110 to be introduced into the reading area 104. In the embodiment shown in FIG. 5, container 110 is propelled by high pressure air flow 152 (which in this embodiment is perpendicular to line movement, the direction of movement of conveyor 102) and directed onto another conveyor 108. Активация некоторых из электронно-управляемых элементов устройства может быть синхронизирована после осуществления фотоэлектрическим датчиком обнаружения контейнера 110. В варианте осуществления это обнаружение запускает, с надлежащей синхронизацией, поток воздуха под высоким давлением 142 от воздушного ракеля 140 и вращение приводного колеса 132. По истечении заданного времени поток воздуха под высоким давлением 152 из эжектора 150 активируется, чтобы вывести контейнер из области 104 считывания на другой конвейер 108 (воздушный ракель 140 может быть отключен на короткое время для облегчения извлечения контейнера).The activation of some of the electronically controlled elements of the device can be synchronized after the detection of the container 110 by the photoelectric sensor. In an embodiment, this detection triggers, with proper timing, the flow of high pressure air 142 from the air squeegee 140 and the rotation of the drive wheel 132. After a predetermined time high pressure airflow 152 from ejector 150 is activated to drive the container out of reading area 104 onto another conveyor 108 (air squeegee 140 may be turned off briefly to facilitate container removal). На фиг. 6 изображен иллюстративный вариант осуществления структурной схемы, включающей соответствующие элементы устройства 100. Детектор 160 отправляет сигнал в блок 190 управления, который может содержать микропроцессор, микроконтроллер, PLC, FPGA или любое другое электронно программируемое устройство. Блок 192 управления электродвигателем, блок 194 управления проталкиванием и блок 196 управления эжектором отвечают за управление активацией электродвигателя 134, узла 160 проталкивания и эжектора 150, соответственно. Камера 120 управляется блоком 194 управления камерой. Сигнал обнаружения, принятый от детектора 160, используется блоком 190 управления для синхронизации активации различных элементов.In FIG. 6 depicts an exemplary block diagram including relevant elements of device 100. Detector 160 sends a signal to control unit 190, which may include a microprocessor, microcontroller, PLC, FPGA, or any other electronically programmable device. Motor control unit 192, push control unit 194, and ejector control unit 196 are responsible for controlling the activation of motor 134, push unit 160, and ejector 150, respectively. The camera 120 is controlled by the camera control unit 194 . The detection signal received from the detector 160 is used by the control unit 190 to synchronize the activation of the various elements. На фиг. 7 изображена блок-схема иллюстративного варианта осуществления способа 200. Контейнер 110 подают 202 в область 104 считывания. При достижении контейнера 110 области 104 считывания, контейнер 110 обнаруживают 210 и к контейнеру 110 прикладывают крутящий момент 220, так что контейнер вращается 222 вдоль своей вертикальной оси 118. Блок 190 управления активирует высокоскоростную камеру 230 для считывания метки 240, напечатанной на контейнере, при вращении контейнера 110. Наконец, эжектор 150 активируется 250 блоком 190 управления для продвижения контейнера 110 из области 104 считывания.In FIG. 7 depicts a block diagram of an exemplary embodiment of the method 200. The container 110 is fed 202 into the reading area 104. When the container 110 reaches the reading area 104, the container 110 is detected 210 and a torque 220 is applied to the container 110 so that the container rotates 222 along its vertical axis 118. The control unit 190 activates the high speed camera 230 to read the mark 240 printed on the container as it rotates. container 110. Finally, the ejector 150 is activated 250 by the control unit 190 to advance the container 110 from the reading area 104. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ считывания метки, напечатанной на контейнерах, движущихся по конвейеру (102), при этом метка (112) напечатана на боковой части (114) контейнеров (110), причем способ (200) включает:1. A method for reading a label printed on containers moving along a conveyor (102), wherein the label (112) is printed on the side (114) of the containers (110), the method (200) comprising: подачу (202) контейнера (110) в область (104) считывания, при этом область считывания представляет собой область захвата камеры;feeding (202) the container (110) into the reading area (104), the reading area being the camera capture area; приложение крутящего момента (220) к контейнеру (110), по меньшей мере, в области (104) считывания, генерирование вращения указанного контейнера (110) вдоль его вертикальной оси (118);applying a torque (220) to the container (110) at least in the reading area (104), generating a rotation of said container (110) along its vertical axis (118); считывание метки (240) контейнера (110) посредством камеры пока контейнер (110) находится в области считывания и вращается, отличающийся тем, что этап генерирования вращения контейнера (110) включает приложение крутящего момента посредством вращателя (132) к боковой стенке контейнера (110) в первой зоне (106) области (104) считывания и проталкивание контейнера (110) к вращателю (132) для обеспечения вращательного движения контейнера (110), при этом этап проталкивания контейнера (110) к вращателю (132) включает приложение посредством воздушного ножа (140) потока (142) воздуха под высоким давлением, направленного, по меньшей мере, частично, в направлении первой зоны (106) области (104) считывания, при этом способ дополнительно включает обнаружение (210) посредством детектора (160) контейнера (110) при попадании в область (104) считывания, при этом обнаружение активирует поток (142) воздуха под высоким давлением из воздушного ножа (140), вращение вращателя (132) и начало считывания.reading the label (240) of the container (110) by means of a camera while the container (110) is in the reading area and rotates, characterized in that the step of generating rotation of the container (110) includes applying a torque by means of the rotator (132) to the side wall of the container (110) in the first zone (106) of the reading area (104) and pushing the container (110) towards the rotator (132) to ensure the rotational movement of the container (110), while the step of pushing the container (110) towards the rotator (132) includes application by means of an air knife ( 140) high pressure air flow (142) directed at least partially towards the first zone (106) of the reading area (104), the method further comprising detection (210) by means of a detector (160) of the container (110) when it enters the reading area (104), the detection activates the high pressure air flow (142) from the air knife (140), the rotation of the rotator (132) and the start of reading. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что способ включает подачу (202) контейнеров (110) в область (104) считывания по одному.2. The method according to claim 1, characterized in that the method includes feeding (202) containers (110) to the reading area (104) one at a time. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что способ дополнительно включает извлечение контейнера (110) из области (104) считывания.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the method further comprises removing the container (110) from the reading area (104). 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что извлечение контейнера (110) включает продвижение кон-4. The method according to claim 3, characterized in that the removal of the container (110) includes advancing the --