CN100553948C - 用于向产品项目施加可变编码标签的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于自动地贴标单个产品项目的装置和方法。单个产品项目向着可旋转的膜盒或其他敷贴器传送。检测器检测至少一个可变的特性，诸如每个产品项目的尺寸。检测到的可变特性被传送到激光编码设备，并且在单个标签被施加到其可变特性被检测的特别的产品项目上之前，可变的人/机械可读的编码已打印到该标签上。所述激光编码光柱与每个标签上的可反应膜或可烧蚀膜发生反应。

Description

用于向产品项目施加可变编码标签的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2004年3月3日提交的美国临时申请No.60/549,778的权益和优先权。
技术领域
本发明一般涉及水果和蔬菜的自动贴标。更特别的是，本发明提供一种用于向单个产品项目的标签“动态地”(on the fly)施加可变信息的系统。本发明大大降低了自动向产品贴标的贴标机械、标签设计以及标签库存的数量。本发明通过降低自动标签生产所需的劳动力和标签库存而简化了包装操作和降低了成本。
背景技术
现有技术典型地需要为每个价格查询号码或“PLU”号码提供分离的贴标机械和标签设计。零售人员需要PLU号码以便于在结帐处快速处理和准确计算产品的价格。例如，为了给苹果施加表示“小”或“中”或“大”尺寸的标记，现有技术典型的需要3种分离的贴标机械、3种分离的标签设计以及三种标签库存。如果包装厂包装一种以上的品牌，则设备配置就会重复。这种标签施加设备是昂贵的，需要维护，并且在分选机上需要大量的物理空间因此限制了包装操作可以放置的位置从而进一步包装所述水果。本发明实现了仅通过一种贴标机械和一种标签设计来改善所述的贴标操作。
本发明使用激光在临使用之前于压敏薄膜产品标签上产生可变的人/机器可读的编码。激光编码设备被用来在标签上构建可见编码。所述编码可以通过直接在标签的已打印的表面做标记或者通过粘合剂和膜层从背面给已打印的表面做标记。
激光编码机械接受来自分选机或其他检测装置的信号，所述分选机或其他检测装置触发系统从而向随后被用于具体的目标水果或其他产品的各标签打印可变信息。
采用本发明使得可以通过向具体的目标水果和其他产品打印可变的信息在临向产品施加标签之前于产品标签上打印可变的信息，此处称之为“打印并施加”。这就允许使用预打印好标准信息的通用标签，因此消除了对每个需贴标的产品分类的具体标签所需的多种贴标机械和库存的需要。
编码装置采用激光产生高强度光柱用以蚀刻或标记标签的外表面。所述激光与对激光柱敏感的材料反应或将该材料移除。所述材料可以为通过改变颜色或移除墨水和在墨水层下暴露不同的颜色而起反应的墨水、涂层、和/或填料，因此产生编码或标记。在打印系统中使用激光与墨水层或其他材料反应或烧蚀它们在现有技术中是已知的，例如美国专利5,884,293、6,103,989、6,372,394和6,815,147，每一个都包含在此作为参考。其他类型的墨水、基片和激光在本发明中也可以采用。
本发明可以用于任何标准类型的用于产品贴标行业的自动向产品施加黏附性标签的贴标机械，诸如标准Sinclair型RM6(如LaMers的美国专利4,217,164、4,303,461、4,454,180、4,547,252和Briggs等的美国专利4,896,793所示出和说明的类型，都包含在此作为参考并全文叙述)或SPRM6贴标系统。本发明采用产品标签、激光编码设备和界面以控制从主产品分类设备而来的激光。以传统方式采用所述RM6和SPRM6贴标系统向产品施加标签。所述Sinclair型RM6和SPRM6机械和Sinclair标签在商业上可以从位于美国加利福尼亚州福雷斯诺市南维勒大街3115号的Sinlcair系统国际有限公司(Sinclair Systems International，LLC，3115 South Willow Avenue，Fresno，California 93725)获得。
所述贴标系统提供一种装置以向每个单个的产品施加标签。所述贴标系统将带有预先打印表面的标签提供激光，所述激光在该预先已打印表面上构建相应于来自分选机和其他检测装置的信号的预定编码。所述激光提供高强度的光以标记所述标签，所述界面解释来自分选机(或其它检测装置)的信息从而控制激光的输出。用于控制激光的界面在现有技术中是已知的，如美国专利5,884,293、6.372,394所示，参照上述内容。
发明内容
本发明的首要目标是提供一种装置和方法，在临向单个产品项目上施加标签前向标签上“动态地”施加可变信息。
本发明进一步的目标是提供一种“打印并施加”系统，用于将特别用于给定产品项目的编码信息在特别的标签被施加到特别的产品项目上之前施加到该标签上。
本发明的另一个目标是提供一种用于产品的自动贴标系统，该系统能大大减少向给定数量的产品贴标所需的贴标机械和标签设计。
在本发明提供的用于向产品贴标的自动贴标机械中，采用具有多个承载在可旋转的敷贴器头上的膜盒的标签敷贴器，用以将单个标签从标签载体带向单个膜盒的顶端传送，此后向单个产品项目传送，所述改进包括：由所述载体带承载的多个标签，其中每个所述标签具有塑料基片、由每个标签基片的底表面承载的激光可反应膜，以及其中每个所述标签具有由每个标签基片的上表面承载的黏附层；用于检测所述单个产品项目每一个的至少一个可变特性的检测装置；激光编码装置，在所述单个标签向所述特定的、其可变特性被检测的产品项目施加之前，所述激光编码装置响应所述检测装置而操作从而在每个单个标签上产生表示所述可变特性的可变的人/机械可读的编码，其中所述激光编码装置包括激光输出光柱，其在所述标签被传送到膜盒的顶端后定向在所述单个标签上，并且其中所述激光输出光柱穿过每个所述标签的黏附层、穿过每个标签的所述塑料基片，与由所述塑料基片的所述底表面承载的可反应膜发生反应，从而在每个所述标签的所述底表面上产生可变编码。
其他目标和优势从以下说明和附图中将变得显而易见。
附图说明
图1A是本发明的第一实施例的示意图；
图1B是图1所示装置的一部分的仰视透视图；
图2是用于如图1A和1B所示标签中的层结构的剖视图；
图3是本发明的一个实施例的示意图，其中激光编码装置的输出在标签从纸载体带上分离后施加在该标签上；
图4是本发明的替代实施例的示意图，其中激光输出在标签传送至可旋转的膜盒敷贴器之前直接施加在每个标签的打印侧；
图5图示了现有技术中用于标签的载体带并且图示了标签如何从载体带上分离；
图6是采用简化方式示出所述方法的第一步骤的示意图，其中产品项目正被向着检测站传送；
图7图示了所述方法的第二步骤，其中多个标签移往打印站并穿过该打印站；
图8图示了所述方法的第三步骤，其中检测装置正在测量产品项目的尺寸和其他特性；
图9图示了所述方法的下一个步骤，其中被检测的可变特性从检测装置被传送到打印装置；
图10图示了所述方法的下一个步骤，其中打印装置将传送来的可变特性在所述标签移动穿过打印站时施加在该特定的标签上；
图11施实最后的步骤，其中用于特定苹果或其他产品项目的特定的标签被施加在该特别的产品项目上；
图12是本发明的替代方法的示意性代表，其中激光编码或打印装置定位成可以在所述标签传送到膜盒之前打印所述标签，并且其中打印是经由激光柱通过黏附层并且接着与标签的可反应表面或可烧蚀表面发生反应而完成的；以及
图13图示了一种替代方法，其中激光编码装置定位成低于所述标签，从而直接在所述标签的可打印烧蚀表面上打印，而不必通过所述黏附层。
具体实施方式
附图和下述说明图示了本发明的优选形式，其中可旋转的膜盒敷贴器从标签载体带向在产品传送带上移动的特定的产品项目传送单个标签。本发明可适合于其他类型的自动贴标机械。
下述说明包括一个示例，该示例响应用于检测将要贴标的特定产品项目的尺寸的检测器向特定标签施加可变的尺寸信息，诸如“小”、“中”、“大”符号。本发明可以用来向正在贴标的产品施加分级、成熟度或果实刚度信息。
参照附图，图1A是根据本发明的贴标系统100的示意性代表。标签供应盒101被商业上可以获得的Sinclair RM6或SPRM6机械所承载。图1A所示的产品项目119-122正被传送经过敷贴器102。标签敷贴器102将单个标签103放置在单个膜盒104的顶端。多个膜盒承载在可旋转的敷贴器头105上。特定的膜盒106如图1B所示，处于激光柱定向管107的路径内。检测器199检测产品项目122的尺寸并将该信息传送到激光编码装置109。管107在标签108被施加到合适的并且已相应袋装并对齐的水果项目122上之前，立即将带有产品项目122的尺寸的激光输出109定向到承载在膜盒106上的标签108上。
图2是示出图1A和1B中沿着纸载体113的标签103所采用的层结构的示意性代表。标签103包括薄膜塑料基片110，其形成单个标签103的主体。在如图2所示的方位，塑料基片的底表面根据本发明被墨水层111涂覆。基片110的上层涂覆有黏附层112，其用来向产品的表面黏附塑料基片。纸幅板113是连续幅板，其承载数千个单个标签103。
图3图示了本发明的一种实施例，其中激光109的输出光柱在标签103从纸载体背衬113分离后、在特定产品项目122被确定尺寸(例如)后并且在标签103施加在产品上之前与标签103相互作用。标签103承载在膜盒上(为了清晰起见而未示出)，该膜盒在图3所示方位中低于标签103。激光编码器109的输出通过如现有技术中已知的一维或两维检流计扫描器，并且穿过可选的导向管107(参见图1A和1B)，接着穿过黏附膜112和标签103的薄膜塑料基片110，与涂覆在标签103的底面上的墨水相互作用，如图3所示。可选地，取代与检流计连接的单一激光，可以采用可寻址固态半导体激光阵列作为激光编码装置。作为进一步的选择，带有光调制器的固态半导体激光阵列可以用作激光编码装置。
图4图示了采用可调节标签敷贴器202的替代实施例，其中激光输出穿过纤维光学导向管206到达标签带209的相对侧，并且激光输出光柱被导向穿过检流计扫描器207从而直接到达墨水层111，如图3和4所示，而不会穿过薄膜塑料基片110或黏附层112。本实施例需要改动敷贴器202内的标签馈送壳体，以允许放置扫描器207，从而激光打印可以在所述标签被放置在膜盒上之前实施。图4是包括如图4所示的在其下表面承载标签210的载体带209的局部剖视图。激光输出光柱因此离开扫描器207并且与标签的已打印表面直接接触。
图5是美国专利4,303,461的附图的复制图，图示了本发明使用的一种标签载体带的形式。但是，本发明优选的实施例从图5所示位置反转该载体带和板。为了方便起见，下面简要说明图5。如图5所示的现有技术中用于从载体带12上剥离标签14的装置包括标签剥离器或分离器，形式为一种板22，其具有基本上V形边缘区域或形成一对分离器边缘26，28的凹口24。其上带有标签的载体带起初沿着标签分离器的上表面30向着V形边缘部分或区域24移动，分离线16与V形边缘部分的顶点对齐。载体带部分18，20的每一个围绕分离器边缘26，28中的不相同的一个延伸，从而载体带在此被拉开。围绕分离器边缘26延伸的带部分18，沿着板的下侧或下表面32移动，围绕辅助导向边缘34延伸，接着沿着分离器板的上表面30延伸。另一载体带部分20以相应的方式围绕分离器边缘28延伸、围绕另一辅助导向边缘36延伸、接着沿着分离器板的上表面延伸。可见随着每个标签14移入V形区域24，两载体带部分18，20被向下定向并且彼此分开，使得标签38从其载体带上分开。分开的标签38被膜盒拾取，如图1A所示，并被传送到产品项目。
图6-11是图示本发明的方法的基本概念的示意性代表。该方法被用于向数千个单个产品项目施加数千个单个标签。产品项目、标签和膜盒优选地连续移动；检测装置和激光编码装置在产品和标签处于移动时运作。图6-11为简单起见，用来说明如何在单个产品项目，诸如一个“大”苹果333上最终贴上特定的标签343，其中该标签在该苹果被确定尺寸之后且该标签实际施加在该大苹果333上之前被打印。应该理解，图6-11中的打印站380可以定位成如图6-11所示，或如图1A和1B所示，或定位在其他位置。
该方法的第一步如图6所示，其中多个被孤立的产品项目，诸如确定为不同尺寸的苹果331、332、333被传送通过检测站370。在本示例中，检测装置310将根据现有技术中的尺寸确定装置检测该苹果是否为“小”、“中”、“大”。打印站380和贴标站390由虚线示意性地示出。
图7示出多个标签340，其向左移动，从而可以被可旋转的膜盒敷贴器300的单个膜盒301-306拾取。图7图示一次一个地向着其内包括有激光编码装置320的打印站380移动多个标签340并穿过打印站380的步骤。该标签与正在传送的产品同时移动。
图8示出该方法的第三步骤，其中“大”苹果移动穿过检测站370，在检测站内检测装置310正在检测苹果333的尺寸。另外如图8所示，膜盒303已经传送单个标签343到达打印站380内由激光编码设备320打印的位置。
图9图示该方法的第四步骤，其中被检测的可变特性，即苹果333的“大”尺寸正在从检测装置310被传送到打印装置或激光编码设备320。
图10图示了该程序的第五步骤，其中激光编码设备320在打印站380内正在向标签343上打印符号“大”。在如图8、9和10中所示的步骤中，单个膜盒303连续移动并且传送标签343通过打印站380，从而被激光编码装置320打印。
图11图示了该程序的最后步骤，其中单个膜盒303已经连续逆时针从图10所示的其位置移动了两个位置。该“大”苹果333已经连续向着图11所示的右侧移动了两个位置，并且在贴标站390内直接位于连续转动的膜盒敷贴器300的中心的下方。所述可变特性被检测并且已打印的特定标签343(即，苹果333的“大”尺寸)被施加到其特性被检测的特定苹果333上。
图12图示了替代方法，其中激光420在标签被传送到可旋转的膜盒敷贴器400之前定位在标签输入流的上方。在如图12所示的位置，激光420的输出必须穿过标签顶部承载的黏附层而到达包含可反应的膜表面或可烧蚀的膜表面的标签的底表面。
图13示出另一种方法，其中激光520定位在标签输入流的下方，其中所述激光可以直接打印在已打印的标签表面并且激光输出光柱不必穿过如图13所示由标签上表面承载的黏附层。本方法用在如图4所示的装置中。
前述本发明的说明已经为图示和说明的目的而陈述，并且并非致力于穷举或者限制本发明为所公开的精确形式。根据上述教导而得的改动和变化是可能的。选择并说明的所述实施例是为了最优地揭示本发明的构思及其实践应用，从而使得本领域的其他技术人员能够最优地以不同的实施例以及在考虑到适合特别应用的各种修改的情况下使用本发明。本发明的范围由下述权利要求所限定。

Claims (3)

1.在一种用于向产品贴标的自动贴标机械中，其中采用具有多个承载在可旋转的敷贴器头上的膜盒的标签敷贴器，用以将单个标签从标签载体带向单个膜盒的顶端传送，此后向单个产品项目传送，所述改进包括：
由所述载体带承载的多个标签，其中每个所述标签具有塑料基片、由每个标签基片的底表面承载的激光可反应膜，以及其中每个所述标签具有由每个标签基片的上表面承载的黏附层，
用于检测所述单个产品项目每一个的至少一个可变特性的检测装置，
激光编码装置，在所述单个标签向所述特定的、其可变特性被检测的产品项目施加之前，所述激光编码装置响应所述检测装置而操作从而在每个单个标签上产生表示所述可变特性的可变的人/机械可读的编码，
其中所述激光编码装置包括激光输出光柱，其在所述标签被传送到膜盒的顶端后定向在所述单个标签上，并且
其中所述激光输出光柱穿过每个所述标签的黏附层、穿过每个标签的所述塑料基片，与由所述塑料基片的所述底表面承载的可反应膜发生反应，从而在每个所述标签的所述底表面上产生可变编码。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述激光编码装置包括可寻址固态半导体阵列。
3.如权利要求1所述的装置，其中每个所述标签包括激光可烧蚀膜，该膜被所述激光编码装置烧蚀从而在所述标签上产生所述编码信息。
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