标记可再装填容器、特别是塑料瓶子的方法和装置，以及标记塑料瓶子的代码符号的制作方法

专利名称：标记可再装填容器、特别是塑料瓶子的方法和装置，以及标记塑料瓶子的代码符号的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对可再装填容器、特别是对塑料瓶子标记代码符号的方法，借助于上述代码符号就能在以后确定一个容器是否要再次装填或是分离出或是报废。
本发明还涉及一种对可再装填容器、特别是对塑料瓶子标记代码符号的装置，借助于上述代码符号就能在以后确定一个容器是否要再次装填，或是分离出或是报废。
本发明还涉及一种标记塑料瓶子的代码符号。该代码符号包含一个机械上可读可用的矩阵，该矩阵带有一个外围和其内一个可用的数据内容，其中该外围具有至少两个定长连续侧。
由德国专利说明书DE-PS 3626775基本上已知对于多次来回使用容器在每次返回时要设置一个附加编码。但在该专利中并未示有解决排列编码问题的方案，使其能以尽可能无误差而又节省空间的方式进行检测。节省空间是特别重要的，因为在容器使用期间要引入到容器上的数据量，例如有关容器本身和装填情况的数据量是不断增加的，并且还因为能用这种方法来标记的容器愈来愈小(例如0.3升的＊PET瓶)。
＊PET是指对聚对苯二甲酸乙二醇酯的缩写，为简化起见以下均以缩写示出。
对于要设置代码符号的PET瓶来说借助于一个激光器，这由欧洲专利EP-A 354362是已知的，而一种专用代码读法则从德国公开说明书DE-OS 2943811是已知的。
德国公开说明书DE-OS 3032520描述一种控制筒形容器、特别是小桶使用长度的装置。饮料工业用的小桶在规定的时间间隔内，例如在所有的情况下八年以后需要重新校准。上述已知装置在需要重新校准容器方面有可能控制筒形容器交付使用的时间。所以，每个容器在第一次成象循环中带有一个位置标记，与该位置标记相配合的是一个第一扫描头。在第二次成象循环中，容器带有呈线条状表明交付使用时间的代码符号，与该代码符号相配合的是一个第二扫描头。使该容器绕其对称轴线转动，当位置标记被测出时第一扫描头就接通第二扫描头，此后第二扫描头接通一个标记读出机。交付使用时间的代码符号均由若干个线条构成，由于检测这些代码符号的扫描头与一个计数器一起工作，而测出的线条数则表示容器交付使用时间的一个量度。每次再校准是由引入一个新的代码符号来记住的。将计数器结果和一个控制值相比较就是作一次测量，那个被检查的容器是否已经使用一段时间需要再校准。要是确定需要再校准，就将有关的容器分离出，并且输送到另一装置中进行再校准，此时还将新代码符号引入到该容器上。上述引入新代码符号是以某种方式和在某个位置上进行的，这些在德国公开说明书DE-OS 3032520中均未描述。此外，引入一个新代码符号可相对于以前代码符号以任何间隔进行，上述引入适用于例如仅计算代码符号的已有装置。按已知标记方法的代码由一些代码符号构成，其具有的数据内容显然不会延伸超出已经进行的再校准次数或是超出自从容器交付使用以来所经过的年数。
从德国公开说明书DE-OS 3623475已知有一种识别基本上是旋转的对称物体、特别是设有代码符号的容器的方法，该方法用于识别例如在饮料工业中的运输容器，这些容器均设有一个表现区别的标记，特别是从该标记可以得知物主和交付使用时间，以便能遵循空容器的路线运输。但是这种已知方法较少地涉及代码汇编，而较多地涉及能可靠地解决读编码的问题，此时编码相对于一个光学传感器没有精确的规定位置。为了解决上述问题，按已知方法将这些代码符号排成沿径向设置的线条，使其亮度系数不同于周围环境，这些线条是呈圆环状绕一个中心点设置的。对这些线条进行扫描，并从扫描信号得到一个平均值。利用由该平均值导出的一个阈值使这些信号二进制化，并对二进制信号解码。在这里将代码符号的圆环分成相等的扇形段，而扇形段在所有情况下是为一个代码符号设置的，而一定数量的扇形段则是为在所有情况下表示一个数据字的一个点设置的。按上述已知方法既设有想到也设有可能对容器标记新代码符号，借助于该代码符号在以后也许能确定一个容器是否要再填装或是报废。
在饮料工业中，可再装填的塑料瓶子、特别是PET瓶子，已愈来愈多地替代玻璃瓶而被采用，其中塑料瓶子的再装填次数是有限的。因此，要是来回一次的次数已达到极限值，这种可再装填的塑料瓶子就必须报废。这在另一方面，使塑料瓶子在每个来回一次、因而是随着每次装填之前，需要设有至少一个新代码符号，因此，来回一次的次数可从代码符号的总数来确定。从上述德国公开说明书DE-OS 3032520成为已知的方法和装置并不适用于这种在所有情况下只是分离出例如要标记一个新代码符号的容器，以便在别处标记一个新代码符号。此外，就塑料瓶子来说，总希望增加超出仅有代码符号数的数据内容。就瓶子来说，这使其比用小桶的困难更大，例如小桶的直径相当大，因而比瓶子有更多的设置代码空间。
一种代码符号由德国公开说明书DE-OS 3914440而成为已知。该公开说明书描述一种任意的机器可读二进制代码，还描述一种产生该代码符号以及确定其尺寸和密度的方法。该代码是由一个以黑白方格方式再现数据的格式装置形成。该二进制代码在其尺寸上、其格式上和在其数据密度上是动态可变的。矩阵具有一个其内包含数据的外围。该外围设有一个显示矩阵内数据密度的密度显示器。通过使用该密度显示器和一个尺寸显示器，一个扫描装置就可算出二进制代码的尺寸和数据密度。这种公知的二进制代码并不适用于可再装填、诸如塑料瓶子那样的容器，因为这种代码无论是一个黑白方格的格式装置矩阵，或是一个适当尺寸这种二进制代码的一个适当数，都不可能容纳在塑料瓶子上，以便也能很可靠地检测这些方格。
本发明的课题是用这样一种方式来改变前面所述类型的方法和装置，使代码符号可以读出，而对那些在一次使用中标有新代码符号的可再装填容器，则首先不是要将其分离出，而且在此时还是有可能使所有代码符号的数据内容包含量大于其正好值。这里，要使代码排列是可以易读和使用的，特别是可以节省空间。此外，是要设置一个相应的代码符号。
按照本发明使这个课题得到解决，此时在前面所述类型的一种方法基础上，使一个从一开始就存在于容器上的厂商代码其位置和已有的代码符号位置均在联合检测读数阶段被检测，其中厂商代码是由多个代码标记组成的，然后将新代码标记的位置相对于已有代码符号的位置确定出，还将容器转到一个标记位置上，该位置离最后固定的代码符号有预定的间隔，因此使代码符号作为一种经编制的连续代码，而且容器是在标记阶段当其转到标记位置时被标上新代码符号。
按照本发明这个课题进一步地得到解决，是在前面所述类型的装置基础上，为容器转到一个检测站设有一个输送装置，一个联合检测读数装置具有拍摄位置标记(MCI)和代码符号的摄象机，设有一个处理装置，该装置设有一个和摄象机相连接的图象处理机，该图象处理机和一个控制装置相连接，而控制装置则是和一个容器的转动装置相连接，一个对容器标记代码符号的标记装置被配置在继上述检测站之后的一个标记站上。
此外，解决该课题还通过一个具有下述特征的代码符号。其矩阵是一个矩形3×3矩阵，该矩阵的二进制数据来自29＝512个不同的组合，该矩阵是由一些借助于一个激光器在塑料上形成的凹陷构成，一个连续侧是设置在矩阵顶部和/或底部的固定3×1行向量，另一个连续侧则是一个设置在矩阵左侧和/或右侧的固定3×1列向量，还有矩阵的三个列分别由零、一、二或三个1×1矩阵元构成，矩阵元则是由行向量沿作用方向作用的，并且相互邻接而无间隙。
按照本发明的方法简化了对可再装填容器标记代码符号，此时并没有特别位置标记加到容器上，而对该容器来说，在所有情况下都使用已有的代码符号。所有的代码符号其数据内容大于按已知的方法，此时这些代码符号在任意时间间隔和在任意的次序内都设有加到该容器上，但在所有情况下和以前所加的代码符号有一定关系。该法还可以有一个特别节省空间、具有良好可读性的代码排列。按照本发明的方法需要消耗的标记时间较少，此时要标记的容器均不要分离出，但读数以后在该次使用中也被标记一个新代码符号。该代码符号形成一个按规定的连续代码，此时应用该代码和解释该代码均为按照一个参考点相对位置的一个函数，要是如更详细地说明那样，使用一个适当的代码符号，则是一个代码元或字相对位置的函数。
按本发明的装置，和已知装置相比较，具有相同的优点，例如检测和读数装置是组合在一起的，并有一个对容器标记代码符号的标记装置，该装置和容器在同一个装置内相连接。
下面的描述涉及本发明的一些有利的发展。
有利的是使第一代码符号不是任意，而是按厂商代码的代码符号来定位。
在本发明的一个有利发展中，由最后固定的代码符号确定一个角度间隔作为新代码符号的位置，还使容器绕一个对称轴线转动相当于上述角度间隔转到标记位置上，因此打上新代码符号的位置和以前再装填时打上的代码符号是相连的，该位置可以用特别简易而无误差的方式来得知，例如从检测读数位置转到标记位置时容器绕其对称轴线要进行转动的角度相当于上述位置和厂商代码的第一代码符号之间的角度，在所有情况下上述角度是确定的。
要是在本发明的一个发展中，将每个新代码元记入在一个单元内，即记入在下一个空单元内，按这样一种方式重现记入使代码符号不会相互重叠，则读数可靠性就有增加，而标记工作就被简化。
在本发明的一个有利发展中，在检测读数阶段一个可用于容器上的数据内容作为最后可用的代码符号来评价，并且不是用来对容器标记一个新代码符号和再装填，而是用来分离出或报废容器，要是因为再装填时没有遵守规定的装填次序。按本发明的方法提出特别有利的措施是，在容器上形成的不仅有一个来回一次代码，而且在所有情况下借助于最后可用代码符号的数据内容，就可以得知容器的历史或过去，有关装填和/或装填瓶子者和/或装填日期和/或其他有关容器再装填的数据。在这里，有关过去更主要的是最近已在容器上的装填数据对塑料瓶子来说是很重要的。诸如PET的塑料在实际上由于装填而吸收气味。因此，由清洗这种瓶子并不能消除气味，因为要清洗的塑料瓶子和玻璃瓶子相比是在很低的温度下，例如仅是在50至60℃下进行清洗。要是塑料瓶子是设置成一种多用途、要装填四种不同饮料的瓶子，例如要装填矿泉水、柠檬汽水、果汁和某种可乐饮料，则有利于在再装填时遵守许可的装填顺序。许可的装填顺序是，例如一个以前装过矿泉水的塑料瓶子可以装填某种可乐饮料。反之，不容许的装填顺序则是，一个以前装过某种可乐饮料的塑料瓶子用于装填矿泉水。在本发明上述有利的发展中，一个容器要是因为再装填时没有遵守上述许可的装填顺序，则有可能通过评价最新存在的代码符号的数据内容分离出这个容器。
本发明一个有利的发展对塑料瓶子标记代码符号提出一个特别简单的方案。借助于一个激光束的编码方法和用一个屏蔽或一个挡板对上述激光束进行控制，或是通过一个射束偏转系统进行调制，也就是说每个代码符号是借助于一个激光束作为永久标记形成在容器的外表面上、位于其靠近厂商代码的下区部位，此时激光束透过一个屏蔽射到外表面上，这些均属申请人的德国专利3829025主题内容，参阅有关这方面的详情。
本发明一个有利的发展保证了该方法具有良好的效果，例如可靠的摄象技术、还有图象处理硬件和软件均是可用的。此时透明容器的联合检测读数阶段包括借助于外侧来的照明和一个摄象机从内侧检测代码符号，并借助于图象处理硬件和软件读出检测到的数据。例如，可以参阅构成德国专利4027992主题的申请人一份早期申请，也可参阅有关这方面进一步详情。
按本发明方法一个有利的发展得以特别适用于查明某个容器的过去或历史。此时带有一个外围和其内设有一个数据内容的可用矩阵被用作一个代码符号，其中外围具有至少两个固定长度的连续侧，而矩阵则是一个矩形3×3矩阵，该矩阵的二进制数据来自29＝512个不同的组合，一个连续侧是设置在矩阵顶部和/或底部的一个固定3×1行向量，另一个连续侧则是设置在矩阵左侧和/或右侧的一个固定3×1列向量，矩阵的三个列分别由零、一、二或三个1×1矩阵元构成，矩阵元则是由行向量沿作用方向作用，并且相互邻接而无间隙。代码符号内矩阵元的尺寸可以取决于并按代码数据内容和代码符号的形状、位置和/或读数方法和/或按其他详情来选定，通常只要各个矩阵元的尺寸在采用普通的模式识别技术时足以保证有一个可靠的感觉能力就可以。
按本发明的一个有利发展中，此时一个输送装置包含一个设有若干个容器接收装置的转盘传送装置，其中每个接收装置和一个使容器绕其对称轴线转动的转动装置相配合，还有每个接收装置可以相继地通过检测站和标记站。因此，该装置是特别有效的，例如转盘传送装置有形成高生产量的可能，使容器在检测读数站，以及在标记站都有精确的定位，而且在这些站上仅用一个摄象机或仅用一个标记装置。该转盘传送装置使生产时间有缩短的可能，因为容器在其出检测读数站转到标记站时均绕其自身对称轴线转到要标记新代码符号的位置上。容器出一个站转到另一个站并未延误时间，例如在检测厂商代码和来回一次代码的相对位置以后，在任何情况下就被转到适合标记新代码符号的位置上，并且此刻这种转动发生在上述两站之间移动的过程中。标记过程本身也进行很快，因为每次再装填通常在容器上仅打上一个代码符号。
在本发明的一个有利发展中，使每个转动装置具有一个可沿对称轴线移动的头部，该头部借助于一个曲面体可以下落到容器上，还装有一个可由控制装置致动的步进电动机，并且是装在容器对称轴线的外侧，所述电动机是使容器绕其对称轴线转动准备的，并且转盘传送装置具有一个其上装有头部的上部主转盘。因此，上述转动装置使其有可能将容器放置在两个上述站上，在某种程度上是精确的并且有点振动。
在本发明另一个有利的发展中，此时一个激光器是作为一个标记装置而设置的，并且该激光器是配置成，使代码符号可以通过该激光器固定在容器上厂商代码下面的一个圆环上。代码符号和厂商代码均处于容器上在转运时不易受到机械损伤的区域内，例如，紧接在其底部上方的塑料瓶子的曲面壁区。不用该区时，还可以用塑料瓶子的颈部区，但在该区由于直径小使其可用空间是很小的。
下面结合附图对本发明举例说明的实施例进行详细说明。其中

图1表示按本发明标记可再装填塑料瓶子的装置，图2表示按图1的装置简化俯视图，图3表示按图1的装置侧视图，图4表示按图1的装置其转动装置的头部详图，图5表示按图1的装置其转动座的详图，具有放置在座上的一个塑料瓶子，并且仅示出其局部，
图6表示按图1装置的逻辑图，图7表示代码符号发展的64种可能性，图8表示厂商代码和来回一次代码的相互关联图。
下面的说明实际上涉及标记可再装填、呈PET瓶形式的筒形容器(以下简称为瓶子)，而其他透明或非透明的筒形容器，例如玻璃瓶或罐头也可用该装置进行标记。
在图1和3中装置总的来说用101来表示。装置101具有一个机架102，该机架101带有一个上支承板103和一个下支承板104，其间固定有一个总的来说用106来表示的转盘传送装置。转盘传送装置106具有一个中央转盘108，该转盘则设有12个瓶子112的接收装置110，还设有两个较小的转盘114和116，其每个转盘设有8个接收装置。转盘传送装置106是传送装置的一部分，瓶子112用该装置转到一个检测站130和一个标记站140上，更详细的情况描述于后。两个较小的转盘114和116连同两个螺旋输送机118和120一起将瓶子112输入或输出装置101。在下支承板104的下方固定有一个共用的驱动系统122，该系统包含一个带有齿轮的电动机124，该电动机通过未详示出的带齿皮带轮和带齿皮带驱动转盘传送装置106和螺旋输送机118和120。
中央转盘108由一个上部主转盘108a、一个中央主转盘108b和一个下部主转盘108c构成，这些转盘均被固定在一个共用轴109上。接收装置110均由12个设置在中央主转盘108b上呈半圆形横截面的凹槽、12个设置在上转盘108a(图1中仅可见其中两个)的头部和12个安装在下主转盘108c上的转动座128构成，分别用于接收，夹持或安装瓶子112。图4中示有其中一个头部126，其详况现在可同时参阅图1。
每个头部126是固定成可在上主转盘108a上垂直移动的。一个支承环134用螺栓132被固定在上支承板103上。支承环134装有一个环状凸轮体136，在该凸轮体的凸轮轨道138上运行一个从动辊142，该辊在图中以一个球轴承示出。从动辊借助于一个螺栓144固定在一个支承杆146的顶端。一个沿轴作用的轴承150被设置在一个轴承壳体148内，而壳体则被固定在上主转盘108a上。在轴承壳体148和头部126之间有一个弹簧154设在一个弹簧壳体152内，该弹簧在一个向下的方向对头部126预加载荷。头部126可以在任何时候只要瓶子112的高度或凸轮轨道138许可就通过弹簧向下移动。一个可在上部连转盘108a内移置导向的销子156可防止头部126在沿轴向作用轴承150内绕支承杆146的纵向轴线转动。在头部126的外端固定有一个步进电动机158，该电动机通过齿轮减速传动装置159转动一个套筒160，而该套筒则可随同头部126下落到瓶口上。套筒160用一个摩擦环162在其上接合瓶口。凸轮轨道138的路线或形状是选成，使头部126是设置在以一定间隔处于瓶口上方的转盘114区域内，然后在瓶子112转到检测站130时下落到瓶口上，并且至少保持下落直至到达标记站140为止，接着最后再次离开瓶子升起并移回到其原始高度上，此时离瓶口有一段间隔。下面描述的是借助于控制步进电动机158使瓶子112可绕其对称轴线转动，即绕其垂直纵向轴线转动。
每个头部126的电动机158并不是配置在瓶子轴线上，即不是设在套筒160的中央轴线上，而是和其以一定间隔设置的，为了不妨碍检测装置的视线，这方面还要在下面详述。该检测装置包括有一台摄象机164和一个照明源166。按图1摄象机164是固定在上部支承板103的底侧、上部主转盘108附近和头部126的路径上。照明源166是固定在底部支承板104上、下部主转盘108c的下面和摄象机164成一条直线。瓶子由中央转盘108在一个环形路径上移动，而在检测站130，每个瓶子通过一个相当于其对称轴线与照明源166和摄象机164的连接线相重合的位置。该位置示于图1的左侧，并且还示于图6内。光源166是一个频闪仪，该频闪仪每发一次闪光，瓶子112正好处于光源和摄象机之间。
图5内示有下部主转盘108c和转动座128，该转动座作为中央转盘108的十二个接收装置110其中之一的底部。转动座128包含一个透明料(例如聚丙烯玻璃)制成的环形件168，该环形件被固定在下部主转盘108c的一个圆孔内，而瓶子112的其中一个平台170则被可转动地固定在如图5所示的环形件168内。光源166将光线通过透明环形件168向上传送，从而照明瓶子底部的曲面段112a。在该区域内瓶子112带有一个厂商代码MC，该代码表示从头开始，还有一个来回一次代码TC，代码是已打上的或是待打上的。厂商代码MC是由若干个代码标记构成，而来回一次代码TC则是由至少一个代码符号构成，所有这些代码后面还要详述。当瓶子由光源166照明时，摄象机164从瓶子内侧拍摄瓶子112的下部区域112a的图象。正如使用瞬时曝光那样，转盘传送装置106并不需要停留在检测站130上。在其通往检测站130的路径上，瓶子由头部126所夹持，该头部是垂直地向下移到瓶口上，该头部还紧压住瓶口(就PET瓶子来说，环将瓶口外侧围住)，同时将瓶子紧压到可自由转动的平台170上。摄象机164一旦拍摄下部区域112a的一个图象，步进电动机158就使瓶子112转动，因而当瓶子到达标记站140时，该瓶子已绕其对称轴线转动到一个位置上，在该位置上可以通过一个设置在标记站内的标记装置172打上一个新的来回一次代码符号TC，其方式详述于后。标记装置172按举例说明的实施例所示是一个激光器，该激光器将激光束从下面以大致与水平线(来回一次代码TC的中心线CL)成38°的角度倾斜地射到瓶子112的外表面上。激光束可以通过一个装置173传送，以便使代码符号产生某种形状。上述装置173可以是一个屏蔽、一个挡板或类似元件，或是调制激光束的光束偏转系统。
图6表示一个装置的逻辑图，整个装置用174来标出。该装置包含一个主控制器175、一个图象处理机176和一个作为12个步进电动机158控制装置的转盘微控制器177。该转盘微控制器177有步动电动机158的12个输出A1-A12，但图6内仅示出一台步进电动机158。主控制器175是装在装置101的旁侧或是和该装置有一定间隔，而转盘微控制器177则是如图1所示固定在下部主转盘108a上。其输出A1-A12均经未示出导线与步进电动机158相连接。固定的图象处理机176和随中央转盘108转动的转盘微控制器177之间的连接是通过一个滑环178达到的。图6中示意性地示出的滑环具有一个固定滑环178a和一个滑环178b，上述滑环和中央转盘的轴109固定，从而使其转动。滑环相对转动时使数据连续地被发送。
主控制器175使瓶子112在其路径上移动通过装置，并借此接收来自各个传感器和一个旋转发信器(在所有的情况下未示出)的输入信号，因而控制包含光源166和摄象机164动作的整个装置，上述光源和摄象机也是图象处理硬件的一部分。图象处理装置176确定原始位置，即厂商代码MC的第一代码符号标记和来回一次代码MC的第一代码符号相对于接收装置110参考系统的位置，并且来回一次代码的代码符号数和数据内容也已被固定。转盘微控制器177确定要固定的新代码符号区域位置，下面有更详尽的描述，在这方面要使用来自图象处理装置的数据，并以下述方式放置瓶子，使来回一次代码的新代码符号可以借助于激光器172固定在正确位置上。为此，转盘微控制器177控制位于检测站130的头部126的步进电动机158，因此步进电动机158相应地转动瓶子，直至瓶子到达标记站140。
要是后面详述的原因是许可的，而瓶子并不是要报废，则每个瓶子就要设置一个新的来回一次代码的代码符号。一个舍弃装置180仅仅示意性地示于图2内。该装置有可能是一个对着要报废瓶子吹风的喷嘴。
标记可再装填透明瓶子的装置可再次简括成按下述方式来工作。
在瓶子112通过螺旋输送机118和转盘114处于装置的进口部位后，由下落头部126将瓶子垂直地夹持在中央转盘108的接收装置110内。夹持后有时可用来消除任何许可的振动。接着瓶子112通过其内设有摄象机164(在瓶子上面)和光源166(在瓶子下面)的检测站130。摄象机164拍摄瓶子112下部区域112a，即代码MC和TC所处区域的图象。图象处理装置确定代码原始位置和来回一次代码TC的现有代码符号数(例如约为120毫秒)。该数据被发送到主控制器175，并由该主控制器发送到转盘微控制器177。转盘微控制器177控制步进电动机158，以便将瓶子112带入到可以标记新代码符号的位置上(例如这需要不到240毫秒时间)。对于转动速度这个问题可以采用各种对策方案，在时间上取决于通过步进电动机158要进行的转动分步数，以防止振动，不减少转动分步，并在适当时间内完成检测站130和标记站140之间的移动。此时移动由一个感应近发传感器来控制。当瓶子112正好处于打上新代码符号的位置上时，要打上新代码符号的位置正好处于激光器172的中心线CL上，激光器就作用在该位置上。打上新代码符号后就将瓶子放开，此时通过升起头部126来实现。转盘116和螺旋输送机120在装置101的出口将瓶子112送出装置。
其他的可能性均由主控制器175和转盘微控制器177来提供，例如统计、自检、各种操作的编程序等对于理解本发明并不是必需的，对此就不再进行评述。另一方面，来回一次代码的目的、其编码(机械现象)和打上读出来回一次代码的原理和方法，上述代码是刻在透明的可再装填的瓶子上，这些对理解本发明来说是很重要的，所以详述于后面。
前面已经说过来回一次代码TC的主要目的是得以查明瓶子的历史或过去，即查明有关装填和/或装瓶者和/或装填日期和/或装填次数和/或其他有关装填的数据。来回一次代码是一个经编排的连续代码，并且包含有30个或更多的数据码，其每个码有2048个或更多的可能组合范围，按这里所述方式均刻在一个透明瓶子的表面上，并在以后可以重新读出。
按图7所示的图例，来回一次代码TC具有下列特征
1.一个可变的3×3矩阵具有二进制概略数据，用29＝512个不同组合。
2.一个固定的3×1行向量，设置在矩阵的顶或底(或两端)上，在读出和判断时用于分类识别和图象重合过程。
3.一个固定的3×1列向量，设置在矩阵的左侧或右侧(或两侧)，在读出和判断时用于分类识别和图象重合过程。
4.一个用于每个行和/或列的误差检测和/或校正机构(例如一个CRC代码，一个汉明码，奇/偶奇偶等)。如图7所示每个代码的上述分量有可能或不可能存在于一个代码符号内。
可以将来回一次代码TC的每个代码符号打到可再装填的容器上，特别是在各个地点打到可再装填的PET瓶子上。承受因转运和使用形成机械损伤较少的区域最好是其例如曲面区112a(图5)。
代码符号的每个元(例如一个矩阵元、一个向量或测试元)具有一个在0.5至2毫米范围内的尺寸，该尺寸取决于代码符号的数据内容/形状，要计及代码符号的固定点和/或读出过程方法和/或其他因素，最后形成每个代码符号的总尺寸其范围从2至13毫米×2至13毫米，该尺寸取决于每个元中的相同影响因素。
来回一次代码TC是以有序而连续的代码来示出的，例如代码的产生和译码是按一个参考点绝对位置和/或相对位置的一个函数，并且是代码元(字)相对位置的一个函数。
来回一次代码TC在这里所述的实施例中是通过激光器172刻在瓶子112的外表面上。读出来回一次代码TC和对数据内容的译码是通过上述使用摄象机164的图象处理装置硬件和软件来重现的。
图7中的代码符号1包含仅仅作为图象重合标记的列向量和行向量(在读出和译码来回一次代码时用于保持图象重合)。代码符号的可用表面是呈矩形的3×3矩阵，该矩阵在所有情况下可制作4个符号的字母和3个符号的字，总共可以产生43＝64个代码符号。
作为实例，64个代码符号可以与16个装填装置配合，其每个装置可对瓶子装填4种不同产品。配合可按下列方式出现代码符号1装置1，产品1代码符号2装置1，产品2…代码符号4装置1，产品4…代码符号6装置2，产品2…代码符号11装置3，产品3…代码符号16装置4，产品4…代码符号63装置16，产品3代码符号64装置16，产品4另一个配合可能性可以包含64种不同产品和16个装置配合，例如产品1至4由装置1、5至8由装置2装填、9至12由装置3装填……而60至64则由装置16装填。
这里实例所述的来回一次代码TC是固定在瓶子112上，厂商代码MC从开头就存在于瓶子上，该标记是用于选择参考标记的。厂商代码MC刻在瓶子上(或按其他方式固定)，并包含有关瓶子制造的数据(瓶子厂商的工作班、瓶子型号、瓶子生产线、日期、控制位、起动和停止位)。一个申请人提出的适用于PET瓶的厂商代码由32位组成，不过这里并不需要有更详细的考虑。
来回一次代码TC是由一系列代码符号组成，其中一个是在第一次装填时打在瓶子上的，而在每次再装填时则再打上一个，因此包含至少一个代码符号和最多25至30个代码符号。每个代码符号包括有关装填和装瓶者的数据。
厂商代码MC和来回一次代码TC均设置在瓶子底区112a上紧靠圆环部位(图5)。厂商代码第一位中心所在的范围被认为是代码的起始点。圆环是指其上打有来回一次代码TC的圆环状表面区，并被分成25个方格(按瓶子情况其上最多许可有25个来回一次或装填)，因而每个方格占有360°/25＝14.4°，这就是说，从上述起始点(源)开始，示意性地示于图8上。每个新代码符号记在第一空方格内。第一代码符号TC最好是如图8所示放置在代码标记MC1的下面。但是第一代码符号也可以任意地放置。
为了不致有可能附加发生的定位误差，来回一次代码的新代码符号所固定的位置是按起始点来确定的，因此在这里是按图8中的第一代码符号来确定的，而不是按以前的代码符号来确定。因为定位精度是有限的，来回一次代码TC的代码符号并不是在所有情况下都占有整个空格，这样就可以防止重叠。
使用厂商代码的第一代码标记MC1作为来回一次代码TC的代码符号定位标记是有利的，但并不是绝对需要的。例如，为此也可以使用厂商代码的第二、第三或其他代码标记。
厂商代码和来回一次代码的相互间的相对位置是已确定的，并按位置标记的选择也是已知的。当瓶子112进入中央转盘108时，相对于一个外参考点使其有一个最佳的位置。因此图象处理装置176首先确定厂商代码和在某些情况下已有来回一次代码的位置。此后，图象处理软件可以简单方式确定瓶子要绕其对称轴线转到其标记站140路程通过的角度，从而就使新代码符号的正确位置处于激光器172的中心线CL上。此时图象处理装置确定来回一次代码TC的位置和已由来回一次代码的代码符号所占有的方格数，以便寻找要记下新代码符号的第一空方格。要是还没有任何代码符号，则第一代码的位置就是任意选定的，不过最好是按厂商代码MC的位置来选定。
前面已作详细描述的是，一个新代码符号只有通过再装填遵守一定装填顺序时才固定。为此所需的数据是由图象处理装置167在所有情况下评价来回一次代码TC的最后代码符号的数据内容来获得。该数据是按上述方法包含在各个代码符号1至64内，其中每个代码元是由一个、两个或三个矩阵元构成，这些元相互垂直邻接而无间隙。这些代码元中，每个代码符号可以有0(见代码符号1)至3个代码元(见代码符号64)，并在所有情况下由1至3个矩阵元组成，这可以从图7和上面所述的配合例很容易得知。
按前面所述、举例说明的实施例结合附图，摄象机164是设置在检测站130内，不仅用于检测厂商代码MC，而且还用于读出来回一次代码TC。要是在一家装填厂内已有一台设有摄象机的检验机，该机是按这里所述的摄象机164原理工作的，也就是说，例如一台带有中央命令译码器(CCD)的电视摄象机或类似的图象转换装置，瓶子上从一开始就有的厂商代码是以瓶子下部区域的图象存储在检验机的存储器内的。可以将所存储的数据用于图象处理机176，以便寻找厂商代码的绝对位置，用于标记来回一次代码，要是该位置对第一代码符号是最好的。在该情况下只需要在检测站130设置一个光电探测器来替代摄象机就可以了。光电探测器读出厂商代码的位图形，该图形与厂商代码的位图形相比较，该厂商代码的位图形则是由检验机的存储器输入的，并且也是已知的。当存储的位图形和读出位图形间的非对应数最小时，就找到厂商代码的真实位置。由被选为一个位置标记的厂商代码的代码标记，光电探测器也读出来回一次代码的代码符号。读出代码符号数据内容是借助于相应的图象识别技术在图象处理机上进行的。
权利要求
1.对可再装填的容器，特别是对塑料瓶子标记代码符号的方法，借助于上述代码符号就能在以后确定一个容器是否要再装填或要分离出或报废，其特征在于，一个从一开始就存在于容器上的厂商代码其位置和已有的代码符号位置均在联合检测读数阶段被检测，其中厂商代码是由多个代码标记组成的，然后将新代码符号的位置相对于已有代码符号的位置确定出，还将容器转到一个标记位置上，该位置离最后固定的代码符号有预定的间隔，因此使代码符号作为一种经编制的连续代码，而且容器是在标记阶段当其转到标记位置时被标上新代码符号。
2.按权利要求1的方法，其特征在于，要是在联合检测读数阶段没有可以检测的代码符号，则要固定的第一代码符号位置就相对于厂商代码的一个代码标记位置来确定。
3.按权利要求2的方法，其特征在于，厂商代码的第一代码标记被选为一个位置标记。
4.按权利要求1的方法，其特征在于，由最后固定的代码符号确定一个角度间隔作为新代码符号的位置，还使容器绕一个对称轴线转动相当于上述角度间隔转到标记位置上。
5.按权利要求3的方法，其特征在于，厂商代码的第一代码标记中心所在的一个容器圆角被选为第一代码符号的位置。
6.按权利要求1或4的方法，其特征在于，将一个有序的连续代码设置在被分成相等方格的容器周缘上，并且这些连续方格的每个方格标有一个代码符号，因而代码符号不会相互重叠。
7.按权利要求6的方法，其特征在于，容器周缘被分成25个方格，在所有情况下每个方格的角度宽为360°/25＝14.4°。
8.按权利要求1至7中任一项的方法，其特征在于，在检测读数阶段一个可用于容器上的数据内容作为最后可用的代码符号来评价，并且不是用来对容器标记一个新代码符号和再装填，而是用来分离出或报废容器，要是不能象再装填的结果那样遵守规定的装填次序。
9.按权利要求1至8中任一项的方法，其特征在于，每个代码符号是借助于一个激光束作为永久标记形成在容器的外表面上、位于其靠近厂商代码的下区部位，此时激光束透过一个屏蔽射到外表面上或是由一个光束偏转系统来调制。
10.按权利要求1至9中任一项的方法，其特征在于，透明容器的联合检测读数阶段包括借助于外侧来的照明和一个摄象机从内侧检测代码符号，并借助于图象处理硬件和软件读出检测到的数据。
11.按权利要求9的方法，其特征在于，带有一个外围和其内设有一个数据内容的可用矩阵被用作一个代码符号，其中外围具有至少两个固定长度的连续侧，而矩阵则是一个矩形3×3矩阵，该矩阵的二进制数据来自29＝512个不同的组合，一个连续侧是设置在矩阵顶部和/或底部的一个固定3×1行向量，另一个连续侧则是设置在矩阵左侧和/或右侧的一个固定3×1列向量，矩阵的三个列分别由零、一、二或三个1×1矩阵元构成，矩阵元则是由行向量沿作用方向作用的，并且相互邻接而无间隙。
12.对可再装填的容器，特别是对塑料瓶子标记代码符号的装置，借助于上述代码符号就能在以后确定一个容器是否要再装填或要分离出，其特征在于，为容器(112)转到一个检测站(130)设有一个输送装置(106)，一个联合检测读数装置具有拍摄位置标记(MC1)和代码符号的摄象机(164)，设有一个处理装置，该装置设有一个和摄象机(164)相连接的图象处理机(176)，该图象处理机(176)和一个控制装置(177)相连接，而控制装置则是和一个容器的转动装置(126和158)相连接，一个对容器(112)标记代码符号的标记装置(172)被配置在继上述检测站(130)之后的一个标记站(140)上。
13.按权利要求12的装置，其特征在于，一个输送装置包含一个设有若干个容器(112)接收装置(110)的转盘传送装置(106)，其中每个接收装置(110)和一个使容器(112)绕其对称轴线转动的转动装置(126和158)相配合，还有每个接收装置(110)可以相继地通过检测站(130)和标记站(140)。
14.按权利要求13的装置，其特征在于，每个转动装置(126和158)具有一个可沿对称轴线移动的头部(126)，该头部借助于一个曲面体(136)可以下落到容器(112)上，还装有一个可由控制装置(177)致动的步进电动机(158)，并且是装在容器(112)对称轴线的外侧，所述电动机是使容器(112)绕其对称轴线转动准备的，并且转盘传送装置(106)具有一个其上装有头部(126)的上部主转盘(108a)。
15.按权利要求12至14中任一项的装置，其特征在于，一个激光器是作为一个标记装置而设置的，并且该激光器(172)是配置成，使代码符号可以通过该激光器固定在容器(112)上厂商代码(MC)下面的一个圆环上。
16.标记可再装填塑料容器的代码符号，该代码符号包含一个机械上可读可用的矩阵，该矩阵带有一个外围和其内一个可用数据内容，其中该外围具有至少两个定长连续侧，其特征在于，矩阵是一个矩形3×3矩阵，该矩阵的二进制数据来自29＝512个不同的组合，该矩阵是由一些借助于一个激光器在塑料上形成的凹陷构成，一个连续侧是一个设置在矩阵顶部和/或底部的固定3×1行向量，另一个连续侧则是一个设置在矩阵左侧和/或右侧的固定3×1列向量，还有矩阵的三个列分别由零、一、二或三个1×1矩阵元构成，矩阵元则是由行向量沿作用方向作用的，并且相互邻接而无间隙。
全文摘要
本发明涉及对可再装填容器，特别是对塑料瓶子标记代码符号的方法和装置，借助于上述代码符号就能在以后确定一个容器是否要再装填或分离出。厂商代码所在的容器部分由摄象机在检测站摄下。利用以前设置的代码符号，由激光器在标记站确定设置来回一次代码的一个代码符号的地点。这种代码符号数指出容器的装填次数，每个代码符号的数据内容则包含有关载在容器上的装填语句。由上述语句可以防止例如以前装过某种可乐的塑料瓶装填矿泉水。
文档编号B07C5/34GK1068306SQ92104400
公开日1993年1月27日 申请日期1992年6月6日 优先权日1991年6月7日
发明者R·阿普特, J·魏因斯托克 申请人:埃尔帕特朗尼股份公司